KR20030010027A - 체지방 측정 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인체내의 지방질(脂肪質)을 측정하는 체지방(體脂肪) 측정 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히, 인체의 2점간에 전류 통로를 형성하는 1쌍의 전류통로형성 전극과, 형성된 전류 통로 중의 2점간에 대한 전압을 측정하는 1쌍의 측정용 전극으로 이루어져 생체 임피던스를 측정하는 전극부; 생체 임피던스 측정을 위한 신호를 발생하여 상기 전류통로형성 전극에 입력하고, 상기 측정용 전극에서 출력되는 신호를 검출하여 출력하는 신호제어부; 나이, 신장, 체중, 성별 등과 같은 피검자 데이터를 입력하고, 체지방율 측정 기능의 수행여부와, 음성 안내 기능 및, 음성 입력 기능 등을 선택하도록 하는 조작스위치부; 체지방 측정 과정 및 측정 결과를 음성안내하는 음성합성수단; 체지방율을 나타내주는 체지방표시부; 피검자의 비만정도를 숫자나 문자, 또는 그래픽으로 나타내는 비만표시부; 체지방율 산출을 위한 연산프로그램과, 체지방률과 비만의 상관관계를 나타내는 데이터가 저장되며, 상기 조작스위치부를 통해 입력되는 피검자 데이터를 사용자별로 데이터베이스를 구축하여 관리하는 데이터베이스부; 및, 첫째, 스위치조작부에서 입력되는 피검자의 데이터를 메모리부에 저장하고, 둘째, 상기 조작스위치부에서 입력되는 체지방 측정 명령에 따라 체지방율 측정을 위한 프로그램을 수행하여, 상기 신호제어부와 전극부를 통해 측정한 생체 임피던스로부터 체지방율과 비만 정도를 산출하고, 상기 산출된 체지방율과 비만정도를 상기 체지방표시부와 비만표시부를 통해 나타내주고, 셋째, 상기 음성합성수단의 동작을 제어하여 음성 안내 기능을 수행하도록 하는 마이컴을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 체지방 측정 시스템 및 그 제어방법이다.

이러한 본 발명은, 첫째, 생체 임피던스 측정을 위한 4개의 전극을 하나의 전극부(봉 형상의 손잡이)에 형성함으로 인해 휴대, 관리 및 사용이 용이함은 물론, 생체 임피던스 측정시 일정 자세가 유지되도록 함으로 인해 측정 오류를 제거하고, 둘째, 음성 합성장치 및 음성인식장치를 통해 체지방 측정 과정과 측정 결과를 안내함은 물론, 음성을 이용하여 피검자 데이터의 입력이 가능하도록 함으로써 조작 및 인지가 용이하도록 하며, 셋째, 체지방율을 나타내 줌에 있어서도 숫자나 문자, 또는 그래픽이나 음성을 이용하여 비만 정도를 나타내줌으로 인해 비만에 대한 인지가 용이하게 되는 효과가 있다.

Description

체지방 측정 시스템 및 그 제어방법{DETECTING SYSTEM AND METHODE TO DETECT FAT}

본 발명은 인체내의 지방질(脂肪質)을 측정하는 체지방(體脂肪) 측정 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히, 첫째, 생체 임피던스 측정을 위한 4개의 전극을 하나의 봉에 형성하여 휴대, 관리 및 사용이 용이함은 물론, 생체 임피던스 측정시 일정 자세가 유지되도록 하여 측정 오류를 제거하고, 둘째, 음성 합성장치 및 음성인식장치를 통해 체지방 측정 과정과 측정 결과를 안내함은 물론 음성을 이용하여 피검자 데이터(예: 나이, 신장, 체중, 성별 등 : 이하 "피검자 데이터"라 한다)의 입력이 가능하도록 함으로써 조작 및 인지가 용이하도록 하며, 셋째, 체지방율을 나타내 줌에 있어서도 숫자나 문자, 또는 그래픽이나 음성을 이용하여 비만 정도를 나타내줌으로 인해 비만에 대한 인지가 용이하도록 한 것이다.

주지하다시피, 인체의 지방질을 체지방이라 하며, 체중에서 지방이 차지하는 비율을 체지방율이라 한다.

이러한 체지방율은 비만 정도를 나타내는 지표 및 각종 성인병 진단의 지표로 사용된다.

따라서, 체지방율을 측정하기 위한 다양한 종류의 측정장치 및 방법이 개발되고 제안되어 왔다.

일반적으로 체지방 측정장치는, 도1에서 도시되는 바와 같이, 인체의 2점간에 전류 통로를 형성하기 위한 1쌍의 전류통로형성 전극(11, 12)과, 형성된 전류 통로 중의 2점간에 대한 전압을 측정하기 위한 측정용 전극(13, 14)으로 이루어져 생체 임피던스(IMPEDANCE)라 불리는 피검자의 임피던스를 측정하는 전극부(10)와; 발진부(23)와, 구동부(22)와 제1트랜스(21)를 통해 생체 임피던스 측정을 위한 신호를 발생하여 상기 전류통로형성 전극(11, 12)에 입력하고, 제1트랜스(24)와, 필터(25)와 검파회로(26) 및 증폭기(27)를 통해 상기 측정용 전극(13, 14)에서 출력되는 신호를 필터링하고 검파, 증폭하여 출력하는 신호제어부(20)와; 피검자의 데이터를 입력하는 다수개의 스위치와, 전원 온(ON)/오프(OFF) 스위치 및, 체지방율 측정 기능의 수행여부를 입력하는 스위치 등으로 이루어진 조작스위치부(30)와; 체지방율 산출을 위한 연산프로그램 및, 상기 조작스위치부(30)를 통해 입력되는 피검자 데이터를 저장하는 메모리부(50)와; 다수개의 숫자표시장치(예: 세븐세그먼트), 또는 액정표지장치 등으로 이루어져, 체지방율을 숫자로 나타내는 표시부(60)와; 상기 신호제어부(20)와, 조작스위치부(30)와, 메모리부(50)와, 표시부(60) 사이에 접속되어, 상기 조작스위치부(30)에서 입력되는 피검자의 데이터를 메모리부(50)에 저장하며, 상기 조작스위치(30)에서 입력되는 체지방 측정 명령에 따라 체지방율 측정을 위한 프로그램을 수행하여 상기 표시부(60)를 통해 나타내는 마이컴(40)등으로 구성되었다.

이와 같이 구성된 종래의 체지방 측정장치는, 사용자가 상기 조작스위치부 (30)를 통해 피검자의 데이터를 입력한 상태에서 체지방율 측정 개시 스위치(미도시)를 누른 후 상기 전극부(10)의 각 전극을 인체(예: 손, 발, 복부 등)에 접촉시키게 되면, 상기 신호제어부(20)에서 생체 임피던스 측정을 위한 신호를 발생하여 전류통로형성 전극(11, 12)에 입력하게 된다. 그러면 상기 전류통로형성 전극(11, 12)에 의해 형성된 인체의 2점간(전류통로형성 전극에 접촉된 인체부위)에 대한 전압을 측정용 전극(13, 14)을 통해 검출하여 그 신호를 필터, 검파, 증폭한 후 상기 마이컴(40)에 입력하게 된다. 그러면 상기 마이컴(40)은 입력된 신호로부터 생체임피던스를 산출하여 피검자의 데이터를 이용하여 체지방율을 산출한 후, 이를 표시부(60)를 통해 숫자로 나타내 주게 된다.

상기 생체임피던스 산출과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

주지하다시피, 임피던스는 전압을 전류값으로 나눈 값이다. 따라서, 측정용 전극(13, 14)을 통해 검출한 전압 값을 상기 전류통로형성 전극(11, 12)에 인가한 전류 값으로 나누면 임피던스 값이 산출된게 된다.

그러므로, 상기 마이컴(40)은 상기 신호제어부(20)를 통해 인가되는 전압값을 전류값으로 나누어주면 임피던스(생체임피던스) 값을 산출할 수 있게 된다.

이때, 전류통로형성 전극(11, 12)을 통해 인체에 인가하는 전류값은 고정된 값이므로 전압 값만을 측정하여 생체 임피던스 값을 산출하게 된다.

측정된 생체 임피던스와 피검자의 데이터를 기초로 하여 체지방율을 산출하는 방법은 공지된 사항과 같으며, 그 상세한 설명은 본 발명의 요지를 흐릴 수 있으므로 생략한다.

한편, 상기와 같은 과정에 의해 체지방율을 산출하여 상기 표시부(60)에 나타내주게 되면, 시용자(또는 피검자)가 표시된 체지방율을 인지하여 체지방율과 비만의 상관관계를 나타내는 데이터로부터 비만여부를 판단하게 된다.

그러나 상기와 같은 종래의 체지방 측정 장치는, 첫째, 생체 임피던스 측정을 위한 전극이 분리되어 있어 휴대하기가 용이하지 않다는 문제점 및 측정 자세에 따라 측정 결과가 다르게 나타난다는 문제점이 있고, 둘째, 측정 결과의 최종 표시가 체지방율을 숫자로 나타내는 것이므로 인해 비만정도를 알기 위해서는 체지방율과 비만의 상관관계를 나타내는 데이터를 다시 참조하여야 한다는 문제점이 있으며, 셋째, 피검자 데이터(신장, 나이, 성별, 체중 등)를 입력하기 위해서는 일일이 조작스위치의 각 스위치를 조작하여야 한다는 문제점 등이 있었다.

이를 다시 상세히 설명하면 다음과 같다.

주지하다시피 체지방 측정을 위한 전극의 종래 구성은, 대한민국 실용신안등록 제 153155호 "체지방 측정기의 스위치 장치"에서 제시되는 바와같이, 손아귀에 쥐기 편한 크기의 부도체로 된 중공체 외주면 중간에 환요홈을 형성하여 상기 환요홈을 지점으로 그 상하방에 상부전극과 하부전극을 설치한 후, 상기 상부전극과 하부전극이 설치된 손잡이부를 측정기의 양측에 각기 설치하여서 구성하는 것이 일반적이었다.

그러나 상기와 같이 구성된 종래 전극부는 전류통로형성을 위한 전극 1개와 측정용 전극 1개를 한쌍으로 하는 손잡이형의 전극을 체지방 측정 장치의 양측에 각기 구성하여 상기 각 전극을 양손으로 파지하도록 함으로써 그 부피가 커져 휴대가 불가능하다는 문제점 및, 측정시 피검자의 팔의 위치(예: 팔 굽힘 정도 등)에 따라 생체 임피던스가 다르게 측정되어 신뢰성이 저하된다는 문제점이 있었다.

이는, 생체 임피던스는 근육에 가하는 힘의 정도(근육이 긴장하는 정도) 및 굽힘 정도에 따라 그 값이 다르게 나타나기 때문이다.

따라서, 대한민국 특허출원 제 2000-7003078호 "체지방 측정장치"에서는 전류통로형성 전극과 측정용 전극을 전자회로기판에 형성시켜 휴대가 용이하도록 한 방법이 제시되었으나, 이와 같은 구조로 구성된 전극부 역시 측정시의 자세를 일정하게 고정시키기 어려워 측정시마다 측정값이 변화된다는 문제점이 있었다.

한편, 체지방 측정 목적이 비만 정도를 알기 위한 것일 경우에는, 측정을 다 하고 난 후에도 다시 비만정도를 알아보아야 한다는 문제점이 있었다.

즉, 종래 체지방 측정장치의 최종 결과물인 체지방율을 가지고는 비만 정도를 알 수 없어, 비만과 체지방과의 상관관계를 나타내는 데이터(일반적으로 표로 제시됨)에 기초하여 그 비만정도를 인지하여야 한다는 불편함이 있었다.

또한, 종래의 체지방 측정장치는, 조작스위치에 마련된 적은 수의 버튼을 통해 많은 수의 피검자 데이터(신장, 연령, 성별, 체중)를 입력시켜야 하므로, 그 조작이 번거롭고 지루할 뿐 아니라 그 표시에 있어서도 숫자표시장치에 의존함으로 인해, 스위치 조작시 에러가 빈번히 발생함은 물론 인지하기가 용이하지 않다는 문제점 등이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 특히, 첫째, 생체 임피던스 측정을 위한 1쌍의 전류통로형성 전극과 1쌍의 측정용 전극을 하나의 봉에 형성하고, 둘째, 숫자로 표시되는 체지방율과는 별도로 숫자나 문자, 또는 그래픽이나 음성을 이용하여 비만정도를 나타내주며, 셋째, 음성인식장치와 음성합성장치를 통해 피검자 데이터를 입력함은 물론 측정 과정을 안내해줌으로써, 생체 임피던스 측정시 일정한 자세가 유지되도록 하여 측정 오류의 제거가 가능하고, 휴대, 관리 및 사용이 용이하며, 비만 정도를 용이하게 인지할 수 있는 "체지방 측정 시스템 및 그 제어방법"을 제공하는 데 있다.

즉, 첫째, 손아귀에 쥐기 편한 크기의 부도체로 된 중공체 외주면의 상측 좌우에 1쌍의 전류통로형성 전극을 설치하고, 하측 좌우에 1쌍의 측정용 전극을 설치하여, 팔을 앞으로 쭉 펴서 어깨 높이로 한 상태에서 양손으로 상기 각 전극을 파지하여 생체 임피던스를 측정하도록 함으로써 반복적인 일정한 자세가 가능하도록 하고, 둘째, 음성합성장치를 통해 측정과정 및 측정결과를 안내해주도록 하고, 셋째, 음성인식장치를 통해 피검자 데이터의 입력 및 제어명령의 입력이 가능하도록 하며, 넷째, 체지방률을 표시하는 체지방표시부와는 별도로 비만정도를 나타내는 비만표시부를 설치함으로 인해 측정의 정확도를 높이고, 사용이 편리하도록 하기위한 것이다.

도 1 은 종래 체지방 측정 장치의 구성을 나타낸 블록도,

도 2 는 본 발명 "체지방 측정 시스템"의 구성을 나타낸 블록도,

도 3 은 본 발명 "체지방 측정 시스템" 중 신호제어부와 전극부의 구성을 나타낸 블록도,

도 4 는 본 발명 "체지방 측정 시스템의 제어방법"을 나타낸 제어흐름도,

도 5 은 생체 임피던스 측정 상태를 나타낸 사용상태도,

도 6 는 본 발명 "체지방 측정 시스템" 중 비만표시부의 표시상태를 나타낸 도면,

도 7 은 본 발명 "체지방 측정 시스템"의 전면 구성을 나타낸 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110: 전극부111,112: 전류통로형성 전극

113,114 : 측정용 전극120: 신호제어부

121: 제1트랜스122: 구동부

123: 발진부124: 제2트랜스

125: 필터126: 검파회로

127: 증폭기130: 조작스위치부

140: 음성인식수단141: 마이크

150: 마이컴160: 체지방표시부

170: 비만표시부180: 음성합성수단

181: 스피커190: 데이터베이스부

S10: 데이터입력단계S20: 임피던스측정단계

S30: 체지방율산출단계S40: 비만정도산출단계

S50: 표시단계

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 "체지방 측정 시스템"은,

인체의 2점간에 전류 통로를 형성하는 1쌍의 전류통로형성 전극과, 형성된 전류 통로 중의 2점간에 대한 전압을 측정하는 1쌍의 측정용 전극으로 이루어져 생체 임피던스를 측정하는 전극부;

생체 임피던스 측정을 위한 신호를 발생하여 상기 전류통로형성 전극에 입력하고, 상기 측정용 전극에서 출력되는 신호를 검출하여 출력하는 신호제어부;

다수개의 사용자 조작 스위치로 이루어져, 나이, 신장, 체중, 성별 등과 같은 피검자 데이터를 입력하고, 체지방율 측정 기능의 수행여부와, 음성 안내 기능 및, 음성 입력 기능 등을 선택하도록 하는 조작스위치부;

소정의 제어신호에 의해 동작하며, 마이크와 음성인식 프로그램 등으로 이루어져, 사용자의 음성을 인식하여 피검자 데이터를 추출하여 출력하는 음성인식수단;

소정의 제어신호에 의해 동작하며, 스피커와 음성합성프로그램 등으로 이루어져, 체지방 측정 과정 및 측정 결과를 음성안내하는 음성합성수단;

소정의 제어신호에 의해 동작되어 체지방율을 나타내주는 체지방표시부;

소정의 제어신호에 의해 동작되어 피검자의 비만정도를 숫자나 문자, 또는 그래픽으로 나타내는 비만표시부;

체지방율 산출을 위한 연산프로그램과, 체지방률과 비만의 상관관계를 나타내는 데이터가 저장되며, 상기 조작스위치부를 통해 입력되는 피검자 데이터를 사용자별로 데이터베이스를 구축하여 관리하는 데이터베이스부 및;

상기 전극부와, 신호제어부와, 조작스위치부와, 음성인식수단과, 음성합성수단과, 체지방표시부와, 비만표시부 및 데이터베이스부 사이에 접속되어, 첫째, 상기 조작스위치부에서 입력되는 피검자의 데이터를 메모리부에 저장하고, 둘째, 상기 조작스위치부에서 입력되는 체지방 측정 명령에 따라 체지방율 측정을 위한 프로그램을 수행하여, 상기 신호제어부와 전극부를 통해 측정한 생체 임피던스로부터 체지방율과 비만 정도를 산출하고, 상기 산출된 체지방율과 비만정도를 상기 체지방표시부와 비만표시부를 통해 나타내주고, 셋째, 상기 음성인식수단의 동작을 제어하여 피검자 데이터에 대한 음성 인식 기능을 수행하도록 하며, 넷째, 상기 음성합성수단의 동작을 제어하여 음성 안내 기능을 수행하도록 하는 마이컴을 포함하여 구성됨을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

또한, 상기 전극부는, 손아귀에 쥐기 편한 크기의 부도체로 된 중공체 외주면의 상측 좌우에 1쌍의 전류통로형성 전극을 각각 설치하고, 하측 좌우에 1쌍의 측정용 전극을 각각 설치하여, 상기 좌측 상하에 설치된 전류통로형성 전극과 측정용 전극을 한손으로 파지하고, 우측 상하에 설치된 전류통로형성 전극과 측정용 전극을 다른 손으로 파지하였을 때, 상기 1쌍이 전류통로형성 전극과 1쌍의 측정용 전극 모두가 좌우 양손에 접촉되도록 구성함을 특징으로 한다.

또한, 상기 마이컴은, 음성인식 프로그램을 마이컴의 내부 메모리, 또는 마이컴의 제어를 받는 외부 메모리, 또는 상기 데이터베이스부에 저장하여 마이크를통해 음성이 입력되었을 시 상기 음성인식 프로그램을 수행하여 음성인식 기능을 자체적으로 수행하도록 함을 특징으로 한다.

또한, 상기 마이컴은, 음성합성 프로그램을 마이컴의 내부 메모리, 또는 마이컴의 제어를 받는 외부 메모리, 또는 상기 데이터베이스부에 저장하여 음성 안내 기능이나, 측정 결과에 대한 음성 안내를 할 시 상기 음성합성 프로그램을 수행하여 음성합성 기능을 자체적으로 수행함을 특징으로 한다.

이는, 음성 인식 기능이나 음성 합성 기능을 마이컴에서 수행하도록 함으로써 별도의 음성인식장치나 음성합성장치 장치 없이 음성 인식 기능이나 음성 합성 기능을 마이컴에서 수행하도록 하기 위한 것이다.

상기 음성 인식 프로그램이나 음성 합성 프로그램, 또는 음성 인식 장치나 음성 합성 장치는 공지의 프로그램이나 장치를 사용하여 구성됨이 바람직하다.

또한, 상기 마이컴은, 생체 임피던스 측정을 위한 신호를 발생하여 상기 전극부의 전류통로형성 전극에 인가하도록 하고, 또한 상기 전극부의 측정용 전극에서 검출되는 생체 임피던스에 관한 신호를 신호처리하여 생체 임피던스를 산출하도록 함으로써 상기 신호제어부의 기능을 자체적으로 수행하도록 함을 특징으로 한다.

즉, 생체 임피던스 측정을 위한 신호를 프로그램 연산에 의해 발생하고, 또한 측정용 전극에서 출력되는 신호를 입력단자를 통해 입력받아 소프트웨어적으로 필터링하고 증폭하므로 인해 신호제어부의 구성없이 상기 전극부의 각 전극을 마이컴에 직접 연결하여 생체 임피던스 측정 기능을 수행할 수 있도록 하는 것이다.

또한, 상기 비만표시부에서 비만 정도를 그래픽으로 나타낼 때에는, 비만 정도에 따른 체형을 다수개로 도형화하여 피검자의 비만 정도에 일치하는 체형을 표시하여 줌을 특징으로 한다.

즉, 비만 정도에 따른 체형을 다수개의 도형으로 나눈 후, 체지방율에 따라 해당되는 도형을 표시하여 주도록 함으로써 피검자가 자신의 비만 상태를 쉽게 인지 할 수 있도록 한다.

이는, 액정표시장치를 이용하여 해당되는 도형을 표시하여 주거나, 또는 분류된 체형 각각 모두를 비만표시부에 나타낸 후, 피검자의 체형에 일치하는 도형을 표시(예: LED를 이용한 표시)해 주도록 하여 달성할 수 있다.

상기 신호제어부는 종래 체지방 측정 장치와 그 기능 및 구성이 동일하므로 그 상세한 설명은 생략한다.

한편, 본 발명 "체지방 측정 시스템의 제어방법"은, 피검자의 체지방을 측정하는 체지방측정기능이 시작되었는지의 여부를 지속적으로 검출하여 체지방측정기능이 수행된 것으로 판단되었을 경우에는 나이, 신장, 체중, 성별 등과 같은 피검자 데이터를 음성 인식 기능을 통해 입력받는 음성인식기능이 선택되었는지의 여부를 판단하여 음성인식기능이 선택된 것으로 판단되면 음성인식수단을 통해 사용자의 음성으로부터 피검자 데이터를 입력하고, 음성인식기능이 선택되지 않은 것으로 판단될 경우에는 조작스위치부의 각 스위치를 통해 피검자 데이터를 입력하는 데이터입력단계;

상기 데이터입력단계를 수행한 후 신호제어부와 전극부를 통해 피검자의 생체 임피던스를 측정하는 임피던스측정단계;

상기 임피던스측정단계를 수행한 후 체지방율 산출 프로그램을 수행하여 피검자 데이터와 생체 임피던스로부터 피검자의 체지방율을 산출하는 체지방율산출단계;

상기 체지방율산출단계를 수행하여 산출한 체지방율을 체지방율과 비만의 상관관계를 나타내는 데이터와 비교하여 피검자의 비만 정도를 산출하는 비만정도산출단계 및;

상기 체지방율산출단계와 비만정도산출단계를 통해 산출한 체지방율과 비만정도를 체지방표시부와 비만표시부를 통해 나타내는 표시단계를 포함하여 구성됨을 그 방법적 구성상의 특징으로 한다.

또한, 상기 각 단계를 수행함에 있어서는 각 단계의 진행 여부와 사용자의 조작방법 및 측정 결과를 음성으로 안내하도록 하는 안내하는 음성안내단계를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

예를 들어, "체지방 측정기능입니다", "음성인식기능을 선택하시겠습니까?", 측정하실 분의 나이와 성별 및 신장과 체중을 입력하여 주십시오", "다리를 어깨 넓이로 벌린 상태에서 앞으로 쭉 뻗어 수평이 되도록 한 후 손잡이(전극부)를 잡고 잠시 기다려 주십시오", "체지방율을 측정하는 중입니다", "비만정도를 산출하는 중입니다", "당신의 체지방율은 몇%이며, 비만 정도는 어느정도입니다" 등과 같은 음성 안내를 각 단계 수행 전, 또는 수행 후에 하여줌으로써 조작 및 인식이 용이하도록 할 수 있다.

또한, 상기 비만정도산출단계와 표시단계를 수행할 경우에는 체지방율에 따른 비만정도를 다수개의 체형으로 구분하여 측정 결과에 일치하는 체형을 표시하여 줌을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명 "체지방 측정 시스템 및 그 제어방법"은, 특히, 첫째, 생체 임피던스 측정을 위한 4개의 전극을 하나의 전극부(봉 형상의 손잡이)에 형성함으로 인해 휴대, 관리 및 사용이 용이함은 물론, 생체 임피던스 측정시 일정 자세가 유지되도록 함으로 인해 측정 오류를 제거하고, 둘째, 음성 합성장치 및 음성인식장치를 통해 체지방 측정 과정과 측정 결과를 안내함은 물론, 음성을 이용하여 피검자 데이터의 입력이 가능하도록 함으로써 조작 및 인지가 용이하도록 하며, 셋째, 체지방율을 나타내 줌에 있어서도 숫자나 문자, 또는 그래픽이나 음성을 이용하여 비만 정도를 나타내줌으로 인해 비만에 대한 인지가 용이하게 된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명 "체지방 측정 시스템 및 그 제어방법"의 기술적 사상을 실시예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같다.

<실시예>

본 실시예에 있어서는 음성인식수단과, 음성합성수단을 사용하여 피검자 데이터를 입력받고, 측정 과정 및 측정 결과를 안내하도록 한다.

이는, 음성인식기능과 음성합성기능을 수행하는 마이컴을 사용하여 상기 마이컴에서 음성인식기능과 음성합성기능을 수행하도록 구성하여도 그 작용 및 효과를 본 실시예로 용이하게 유추할 수 있기 때문이다.

또한, 본 실시예에 있어서 신호제어부는 설명의 편의상 종래 체지방 측정 장치의 신호제어부를 그대로 이용하여 구성한다.

이는, 마이컴에서 신호제어부의 기능을 수행하도록 구현하여도 그 작용 원리는 마찬가지여서 쉬 유추할 수 있기 때문이다.

또한, 본 실시예에 있어서 비만표시부는, 비만정도에 따라 체형을 9가지로 나누어 체지방율에 따른 비만 정도를 표시하는 것으로 한다.

예를 들어, "완전스포츠맨형", "스포츠맨이상형", "스포르맨형", "건강이상형", "마른형", "완전마른형", "비만형", "과지방형". "완전과지방형" 등으로 나눈다.

이하, 본 실시예의 구성을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도2에서 도시되는 바와 같이, 마이컴(150)의 신호 입출력단에 신호제어부(120)와, 음성인식수단(140)과, 음성합성수단(180) 및 데이터베이스부(190)를 접속하고, 상기 마이컴(150)의 신호 입력단에 조작스위치부(130)를 접속한 후, 상기 신호제어부(120)의 출력단에 전극부(110)의 각 전극(111, 112, 113, 114)을 접속하고, 음성인식수단(140)의 음성신호 입력단에 마이크(141)를 접속하며, 상기 음성합성수단(180)의 출력단에 스피커(181)를 접속하여 본 실시예를 구성한다.

상기 음성인식수단(140)과 음성합성수단(80)은, 그 자체에 음성인식프로그램과 음성합성프로그램이 각각 내장된 공지의 음성인식장치 및 공지의 음성합성장치로 구성된다.

상기 전극부(110)는, 도3에서 도시되는 바와 같이, 손아귀에 쥐기 편한 크기의 부도체로 된 중공체(115) 외주면의 상측 좌우에 1쌍의 전류통로형성 전극(111,112)을 각각 설치하고, 하측 좌우에 1쌍의 측정용 전극(113, 114)을 각각 설치하여, 상기 좌측 상하에 설치된 전류통로형성 전극(111)과 측정용 전극(113)을 한손으로 파지하고, 우측 상하에 설치된 전류통로형성 전극(112)과 측정용 전극(114)을 다른 손으로 파지하였을 때, 상기 1쌍이 전류통로형성 전극(111, 112)과 1쌍의 측정용 전극(113, 114) 모두가 좌우 양손에 접촉되도록 구성된다.

또한, 상기 신호제어부(120)는, 1쌍의 전류통로형성 전극(111, 112)이 각각 접속되는 제1트랜스(121)의 입력단에 구동부(122)를 통해 발진부(123)를 접속하고, 측정용 전극(113, 114)이 각각 접속되는 제2트랜스(124) 출력단에 필터(125)와 검파회로(126)와 증폭기(127)를 순차적으로 접속하여 구성된다.

상기 체지방표시부(160)는 체지방률을 숫자로 표시하는 LCD로 구성되며, 비만표시부(170)는 도6에서 도시되는 바와 같이, 비만정도에 따라 체형을 9가지로 구분하여 상기 각 체형을 나타내는 9가지의 도형을 배열한 후, 상기 각각의 도형에 LED를 설치하여 측정된 체지방율에 따른 체형을 나타내는 도형의 LED가 점등되도록 구성한다.

한편, 체지방율 산출을 위한 연산프로그램과, 체지방률과 비만의 상관관계를 나타내는 데이터를 상기 데이터비이스부(190)에 저장하고, 상기 조작스위치부 (130), 또는 마이크(141) 및 음성인식수단(140)를 통해 입력되는 피검자 데이터를 사용자별로 데이터베이스를 구축한다.

또한, 상기 음성합성수단의 메모리부(미도시)에는 체지방율 측정 과정 및 그 결과를 음성안해 할 시 사용하는 음성데이터를 저장한다.

예를 들어, "체지방 측정기능입니다", "음성인식기능을 선택하시겠습니까?", 측정하실 분의 나이와 성별 및 신장과 체중을 입력하여 주십시오", "다리를 어깨 넓이로 벌린 상태에서 앞으로 쭉 뻗어 수평이 되도록 한 후 손잡이(전극부)를 잡고 잠시 기다려 주십시오", "체지방율을 측정하는 중입니다", "비만정도를 산출하는 중입니다", "당신의 체지방율은 몇%이며, 비만 정도는 어느정도입니다" 등과 같은 음성 안내 문구를 저장하여 필요시 해당 문장을 독출하여 출력하도록 구성한다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 실시예의 동작 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 마이컴(150)은, 도4에서 도시되는 바와 같이, 피검자의 체지방을 측정하는 체지방측정기능이 시작되었는지의 여부를 지속적으로 검출하여 체지방측정기능이 수행된 것으로 판단될 경우에는 나이, 신장, 체중, 성별 등과 같은 피검자 데이터를 음성 인식 기능을 통해 입력받는 음성인식기능이 선택되었는지의 여부를 판단하여 음성인식기능이 선택된 것으로 판단되면 음성인식수단(140)을 통해 사용자의 음성으로부터 피검자 데이터를 입력하고, 음성인식기능이 선택되지 않은 것으로 판단될 경우에는 조작스위치부(130)의 각 스위치를 통해 피검자 데이터를 입력하는 데이터입력단계(S10)를 수행하게 된다.

즉, 음성인식기능의 선택여부를 검출하여 음성인식기능이 선택되었으면 음성인식을 통해 피검자 데이터를 입력받고, 그렇지 않을 경우에는 스위치조작부(130)의 각 스위치를 통해 피검자 데이터를 입력받게 된다.

한편, 상기 데이터입력단계(S10)를 수행하여 피검자 데이터를 입력받은 후에는 임피던스측정단계(S20)를 수행하여 신호제어부(120)와 전극부(110)를 통해 피검자의 생체 임피던스를 측정하게 된다.

즉, 피검자가 일정한 자세로 전극부(110)를 손으로 잡도록 한 상태에서 전류통로형성 전극(111, 112)을 통해 양손간에 전류통로를 형성한 후, 측정용 전극 (113, 114)을 통해 양손간의 임피던스를 측정하게 된다.

도5는, 생체 임피던스 측정 자세를 나타낸 것으로, 도면에서 도시되는 바와 같이, 다리를 어깨 넓이로 벌린 상태에서 양손을 앞으로 쭉 뻗어 수평이 되도록 한 후 전극부(손잡이)를 잡은 상태가 임피던스 측정시의 최상의 자세이다.

이는, 누구나 취하기 쉬운 자세이고, 근육의 긴장도도 매 측정시 마다 거의 비슷한 자세로, 상기의 상태에서 양손 사이의 생체 임피던스를 측정하도록 한다.

본 발명에서 사용하는 체지방율 산출 프로그램은, 상기와 같은 자세에서 측정된 생체 임피던스를 기준으로 하여 작성된 것이다. 즉, 체지방율은 생체 임피던스를 측정하는 위치에 따라 그 산출방법에 약간의 차이가 있는데 본 발명은 상기와 같은 자세를 기준으로 한 생체 임피던스를 체지방 측정의 기준으로 하는 것이다.

한편, 상기 임피던스측정단계(S20)를 수행한 후에는 체지방율 산출 프로그램을 수행하여 피검자 데이터와 생체 임피던스로부터 피검자의 체지방율을 산출하는 체지방율산출단계(S30)와, 상기 체지방율산출단계(S30)를 수행하여 산출한 체지방율을 체지방율과 비만의 상관관계를 나타내는 데이터와 비교하여 피검자의 비만 정도를 산출하는 비만정도산출단계(S40) 및, 상기 체지방율산출단계(S30)와 비만정도산출단계(S40)를 통해 산출한 체지방율과 비만정도를 체지방표시부(160)와 비만표시부(170)를 통해 나타내는 표시단계(S50)를 순차적으로 수행하게 된다.

즉, 생체 임피던스를 산출하여 이로부터 체지방율을 산출하고, 상기 체지방율을 데이터베이스부(190)에 저장된 체지방율과 비만 정도를 나타내는 데이터로부터 비만정도를 산출한 후, 상기 체지방율은 체지방표시부(160)에 숫자로 나타내고, 비만정도는 상기 비만정로를 나타내는 9가지 도형 중 해당되는 도형의 LED를 점등시킴으로써 나타내주게 되는 것이다.

그러면 피검자는 상기 체지방표시부(160)에 나타난 체지방율과, 비만표시부 (170)에 나타난 비만정도를 나타내는 도형으로부터 자신의 체지방율과 비만정도를 용이하게 알 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 체지방 측정과정과, 측정결과를 나타내는 데 있어서는, 음성합성수단(180)과 마이크(181)를 이용하여 음성안내를 하여 줌으로써 더욱 용이하게 체지방 측정과정을 수행하고, 그 결과를 알 수 있게 된다.

예를 들어, "체지방 측정기능입니다", "음성인식기능을 선택하시겠습니까?", 측정하실 분의 나이와 성별 및 신장과 체중을 입력하여 주십시오", "다리를 어깨 넓이로 벌린 상태에서 양손을 앞으로 쭉 뻗어 수평이 되도록 한 후 손잡이(전극부)를 잡고 잠시 기다려 주십시오", "체지방율을 측정하는 중입니다", "비만정도를 산출하는 중입니다", "당신의 체지방율은 몇%이며, 비만 정도는 어느정도입니다" 등과 같은 음성 안내 문구를 사용하여 측정과정의 각 중간 중간에 대한 피검자의 동작 및 진행과정을 안내하고, 그 결과를 나타내 줌으로써 사용이 더욱 용이하게 되는 것이다.

그러나, 상기의 실시예에 있어서는, 음성인식수단과 음성합성수단을 각각 별개로 구성하여 본 발명의 기술적 사상을 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.

즉, 마이컴 및 데이터베이스부에 음성합성프로그램과 음성인식프로그램 및 관련 데이터를 저장한 후, 상기 마이컴에서 그 프로그램들을 수행하여 음성합성기능과 음성인식기능을 수행할 수 있음을 밝혀둔다.

또한, 상기의 실시예에 있어서는 신호제어부를 별도의 구성요소로 구성하였으나 이 역시 마이컴에서 처리할 수 있음을 밝혀둔다.

또한, 상기의 실시예에 있어서는, 전극부의 각 전극을 중공체의 상하 좌우에 설치하였으나, 상기 중공체의 좌우 각각에 2개씩의 전극을 설치하여 구성할 수 있음을 밝혀둔다.

또한, 상기의 실시예에 있어서는 비만 정도에 따른 체형을 9가지로 나누어 설명하였으나, 이는 필요에 따라 가감할 수 있음을 밝혀둔다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명 "체지방 측정 시스템 및 그 제어방법"은, 특히, 첫째, 생체 임피던스 측정을 위한 4개의 전극을 하나의 전극부(봉 형상의 손잡이)에 형성함으로 인해 휴대, 관리 및 사용이 용이함은 물론, 생체 임피던스 측정시 일정 자세가 유지되도록 함으로 인해 측정 오류를 제거하고, 둘째, 음성 합성장치 및 음성인식장치를 통해 체지방 측정 과정과 측정 결과를 안내함은 물론, 음성을 이용하여 피검자 데이터의 입력이 가능하도록 함으로써 조작 및 인지가 용이하도록 하며, 셋째, 체지방율을 나타내 줌에 있어서도 숫자나 문자, 또는 그래픽이나 음성을 이용하여 비만 정도를 나타내줌으로 인해 비만에 대한 인지가 용이하게 되는 효과가 있다.

Claims (10)

1. 인체의 2점간에 전류 통로를 형성하는 1쌍의 전류통로형성 전극과, 형성된 전류 통로 중의 2점간에 대한 전압을 측정하는 1쌍의 측정용 전극으로 이루어져 생체 임피던스를 측정하는 전극부;

   생체 임피던스 측정을 위한 신호를 발생하여 상기 전류통로형성 전극에 입력하고, 상기 측정용 전극에서 출력되는 신호를 검출하여 출력하는 신호제어부;

   다수개의 사용자 조작 스위치로 이루어져, 나이, 신장, 체중, 성별 등과 같은 피검자 데이터를 입력하고, 체지방율 측정 기능의 수행여부와, 음성 안내 기능 및, 음성 입력 기능 등을 선택하도록 하는 조작스위치부;

   소정의 제어신호에 의해 동작하며, 스피커와 음성합성프로그램 등으로 이루어져, 체지방 측정 과정 및 측정 결과를 음성안내하는 음성합성수단;

   소정의 제어신호에 의해 동작되어 체지방율을 나타내주는 체지방표시부;

   소정의 제어신호에 의해 동작되어 피검자의 비만정도를 숫자나 문자, 또는 그래픽으로 나타내는 비만표시부;

   체지방율 산출을 위한 연산프로그램과, 체지방률과 비만의 상관관계를 나타내는 데이터가 저장되며, 상기 조작스위치부를 통해 입력되는 피검자 데이터를 사용자별로 데이터베이스를 구축하여 관리하는 데이터베이스부 및;

   상기 전극부와, 신호제어부와, 조작스위치부와, 음성합성수단과, 체지방표시부와, 비만표시부 및 데이터베이스부 사이에 접속되어, 첫째, 상기 조작스위치부에서 입력되는 피검자의 데이터를 메모리부에 저장하고, 둘째, 상기 조작스위치부에서 입력되는 체지방 측정 명령에 따라 체지방율 측정을 위한 프로그램을 수행하여, 상기 신호제어부와 전극부를 통해 측정한 생체 임피던스로부터 체지방율과 비만 정도를 산출하고, 상기 산출된 체지방율과 비만정도를 상기 체지방표시부와 비만표시부를 통해 나타내주고, 셋째, 상기 음성합성수단의 동작을 제어하여 음성 안내 기능을 수행하도록 하는 마이컴을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 체지방 측정 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 마이컴에서 입력되는 제어신호에 의해 동작되며, 마이크와 음성인식 프로그램 등으로 이루어져, 사용자의 음성을 인식하여 피검자 데이터를 추출하여 출력하는 음성인식수단을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 체지방 측정 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 전극부는, 손아귀에 쥐기 편한 크기의 부도체로 된 중공체 외주면의 상측 좌우에 1쌍의 전류통로형성 전극을 각각 설치하고, 하측 좌우에 1쌍의 측정용 전극을 각각 설치하여, 상기 좌측 상하에 설치된 전류통로형성 전극과 측정용 전극을 한손으로 파지하고, 우측 상하에 설치된 전류통로형성 전극과 측정용 전극을 다른 손으로 파지하였을 때, 상기 1쌍이 전류통로형성 전극과 1쌍의 측정용 전극 모두가 좌우 양손에 접촉되도록 구성함을 특징으로 하는 체지방 측정 시스템.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 마이컴은, 음성인식 프로그램을 마이컴의 내부 메모리, 또는 마이컴의 제어를 받는 외부 메모리, 또는 상기 데이터베이스부에 저장하여 마이크를 통해 음성이 입력되었을 시 상기 음성인식 프로그램을 수행하여 음성인식 기능을 자체적으로 수행하도록 함을 특징으로 하는 체지방 측정 시스템.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 마이컴은, 음성합성 프로그램을 마이컴의 내부 메모리, 또는 마이컴의 제어를 받는 외부 메모리, 또는 상기 데이터베이스부에 저장하여 음성 안내 기능이나, 측정 결과에 대한 음성 안내를 할 시 상기 음성합성 프로그램을 수행하여 음성합성 기능을 자체적으로 수행함을 특징으로 하는 체지방 측정 시스템.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 마이컴은, 생체 임피던스 측정을 위한 신호를 발생하여 상기 전극부의 전류통로형성 전극에 인가하도록 하고, 또한 상기 전극부의 측정용 전극에서 검출되는 생체 임피던스에 관한 신호를 신호처리하여 생체 임피던스를 산출하도록 함으로써 상기 신호제어부의 기능을 자체적으로 수행하도록 함을 특징으로 하는 체지방 측정 시스템.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 비만표시부에서 비만 정도를 그래픽으로 나타낼 때에는, 비만 정도에 따른 체형을 다수개로 도형화하여 피검자의 비만 정도에 일치하는 체형을 표시하여 줌을 특징으로 하는 체지방 측정 시스템.
8. 인체의 2점간에 전류 통로를 형성하는 1쌍의 전류통로형성 전극과, 형성된 전류 통로 중의 2점간에 대한 전압을 측정하는 1쌍의 측정용 전극으로 이루어져 생체 임피던스를 측정하는 전극부;

   생체 임피던스 측정을 위한 신호를 발생하여 상기 전류통로형성 전극에 입력하고, 상기 측정용 전극에서 출력되는 신호를 검출하여 출력하는 신호제어부;

   다수개의 사용자 조작 스위치로 이루어져, 나이, 신장, 체중, 성별 등과 같은 피검자 데이터를 입력하고, 체지방율 측정 기능의 수행여부와, 음성 안내 기능 및, 음성 입력 기능 등을 선택하도록 하는 조작스위치부;

   소정의 제어신호에 의해 동작하며, 마이크와 음성인식 프로그램 등으로 이루어져, 사용자의 음성을 인식하여 피검자 데이터를 추출하여 출력하는 음성인식수단;

   소정의 제어신호에 의해 동작하며, 스피커와 음성합성프로그램 등으로 이루어져, 체지방 측정 과정 및 측정 결과를 음성안내하는 음성합성수단;

   소정의 제어신호에 의해 동작되어 체지방율을 나타내주는 체지방표시부;

   소정의 제어신호에 의해 동작되어 피검자의 비만정도를 숫자나 문자, 또는 그래픽으로 나타내는 비만표시부;

   체지방율 산출을 위한 연산프로그램과, 체지방률과 비만의 상관관계를 나타내는 데이터가 저장되며, 상기 조작스위치부를 통해 입력되는 피검자 데이터를 사용자별로 데이터베이스를 구축하여 관리하는 데이터베이스부 및;

   상기 전극부와, 신호제어부와, 조작스위치부와, 음성인식수단과, 음성합성수단과, 체지방표시부와, 비만표시부 및 데이터베이스부 사이에 접속되어, 첫째, 상기 조작스위치부에서 입력되는 피검자의 데이터를 메모리부에 저장하고, 둘째, 상기 조작스위치부에서 입력되는 체지방 측정 명령에 따라 체지방율 측정을 위한 프로그램을 수행하여, 상기 신호제어부와 전극부를 통해 측정한 생체 임피던스로부터 체지방율과 비만 정도를 산출하고, 상기 산출된 체지방율과 비만정도를 상기 체지방표시부와 비만표시부를 통해 나타내주고, 셋째, 상기 음성인식수단의 동작을 제어하여 피검자 데이터에 대한 음성 인식 기능을 수행하도록 하며, 넷째, 상기 음성합성수단의 동작을 제어하여 음성 안내 기능을 수행하도록 하는 마이컴을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 체지방 측정 시스템의 제어방법에 있어서,

   상기 제어방법은, 피검자의 체지방을 측정하는 체지방측정기능이 시작되었는지의 여부를 지속적으로 검출하여 체지방측정기능이 수행된 것으로 판단되었을 경우에는 나이, 신장, 체중, 성별 등과 같은 피검자 데이터를 음성 인식 기능을 통해 입력받는 음성인식기능이 선택되었는지의 여부를 판단하여 음성인식기능이 선택된 것으로 판단되면 음성인식수단을 통해 사용자의 음성으로부터 피검자 데이터를 입력하고, 음성인식기능이 선택되지 않은 것으로 판단될 경우에는 조작스위치부의 각 스위치를 통해 피검자 데이터를 입력하는 데이터입력단계;

   상기 데이터입력단계를 수행한 후 신호제어부와 전극부를 통해 피검자의 생체 임피던스를 측정하는 임피던스측정단계;

   상기 임피던스측정단계를 수행한 후 체지방율 산출 프로그램을 수행하여 피검자 데이터와 생체 임피던스로부터 피검자의 체지방율을 산출하는 체지방율산출단계;

   상기 체지방율산출단계를 수행하여 산출한 체지방율을 체지방율과 비만의 상관관계를 나타내는 데이터와 비교하여 피검자의 비만 정도를 산출하는 비만정도산출단계 및;

   상기 체지방율산출단계와 비만정도산출단계를 통해 산출한 체지방율과 비만정도를 체지방표시부와 비만표시부를 통해 나타내는 표시단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 체지방 측정 시스템의 제어방법.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 각 단계를 수행함에 있어서는 각 단계의 진행 여부와 사용자의 조작방법 및 측정 결과를 음성으로 안내하도록 하는 안내하는 음성안내단계를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 체지방 측정 시스템의 제어방법.
10. 제 8 항에 있어서, 상기 비만정도산출단계와 표시단계를 수행할 경우에는 체지방율에 따른 비만정도를 다수개의 체형으로 구분하여 측정 결과에 일치하는 체형을 표시하여 줌을 특징으로 하는 체지방 측정 시스템의 제어방법.