KR20040106833A - 체지방 측정기능을 가진 휴대용 통신단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 장치의 소형화에 따른 측정단자의 접지면적 감소로 발생하는 인체 저항에 대한 측정오차를 인체의 직류저항 측정값으로 보정하여 보다 정확한 인체내의 체지방량을 측정하기 위한 체지방 측정 기능을 가진 휴대용 통신단말기에 관한 것이다.

본 발명은 휴대용 통신단말기에 체지방 측정장치를 접목하여 다이어트에 관심이 많은 사람들이 필요시마다 손쉽게 공간적, 시간적, 비용적 제약없이 체지방 측정을 실시할 수 있고, 또한 장치의 소형화에 따라 감소되는 측정단의 인체 접촉 면적 감소로 발생하는 측정 오차를 직류저항 측정수단을 통하여 효과적으로 보정함으로써 정확한 체지방량을 측정할 수 있는 효과가 있다.

Description

체지방 측정기능을 가진 휴대용 통신단말기{Portable Communication Terminal Having Body Fat Measurement}

본 발명은 체지방 측정 기능을 가지는 휴대용 통신 단말기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 장치의 소형화에 따른 측정단자의 접지면적 감소로 발생하는 인체 저항에 대한 측정오차를 인체의 직류저항 측정값으로 보정하여 보다 정확한 인체내의 체지방량을 측정하기 위한 체지방 측정 기능을 가진 휴대용 통신단말기에 관한 것이다.

의학적으로 비만 여부는 단순히 몸무게의 많고 적음을 말하는 것이 아니라 체내 지방량의 많고 적음에 따라 판단된다. 비만 상태를 측정하기 위한 방법으로는 표준체중법, 신체질량지수법, 수중체밀도법, 피부주름두께 측정법 등 다양한 방법이 개시되어 있으나, 현재 가장 신뢰받는 방법은 생체전기 임피던스 분석법이다.

생체전기 임피던스 분석법은 흔히 BIA라 하는데, 1969년 Hoffer에 의해 체수분량이 신체의 전기 저항과 반비례 관계가 있다는 것이 보고되면서, 1980년대부터 많은 의사, 영양학자, 체육학자 등에 의해 꾸준히 그 신뢰도가 연구되었으며, 현재 그 정확도를 인정받고 있다.

신체를 구성하는 주요 성분은 수분, 단백질, 체지방, 무기질의 4가지 성분으로 대별할 수 있는데, 단백질과 체수분은 근육을 형성하는 주성분으로 이들은 상호 비례적인 관계를 가지고 있으며, 건강한 근육은 약 73%가 수분으로 되어 있고 나머지 27%는 단백질인 것으로 알려져 있다. 또한 무기질은 주로 뼈를 형성하고 뼈의 무게는 근육량과 밀접한 관계가 있는 것으로 알려져 있다. 따라서, 전류는 수분을 통하여 흐르며 지방을 통해서는 흐리지 않기 때문에 임피던스를 측정하여 체수분량을 구하고, 인체의 나머지 구성 성분인 단백질, 체지방, 무기질량을 인체 구성성분 상호간의 상관관계를 이용하여 구하는 것으로 체수분량 측정으로 체지방량을 구할수 있는 것이다.

상기 BIA 방법으로 체수분을 측정하기 위한 기술로써, 종래에는 신체의 외부 일부분에 전극을 접촉시켜 약한 교류 전류를 인가시키고 이에 따른 저항값을 측정하여 임피던스를 측정하는 체지방측정기를 제공하였다. 이때에 전극은 8단자 방식, 4단자 방식, 2단자 방식으로 구별된다.

8단자 방식은 각 손과 발에 전류 공급 단자 및 전압측정 단자 2개를 사용하여 총 8개의 전극으로 체지방을 측정하며, 발 부분에 양측의 체중을 나누어 측정하여 자세의 기울어짐도 동시에 측정할 수 있는 장점이 있다. 하지만 8개의 단자를 이용하는 8단자 측정법은 체지방의 분포를 확인하기는 용이하나 장비의 크기가 커서 휴대용으로 적용하기 힘든 방식이다.

4단자 방식은 전류공급단과 전압측정단을 각각 하나의 전극으로 구성하여 총 4개의 단자를 인체의 손과 발에 부착시켜 측정하는 방식으로 이 또한 장비의 소형화를 이루기에는 장치가 복잡하고 전류를 공급하는 단자와 측정단자가 분리되어 있어서 단자간의 간격에 의한 오차가 항상 발생하는 문제점을 안고 있다.

2단자 방식은 전류공급단과 전압측정단을 일체적으로 구성하여 장비의 소형화를 이룰 수 있어 휴대용 체지방 측정계의 개발에 있어서 바람직한 방식으로 인정되고 있지만, 전류의 전압측정단으로의 누설오차와 접촉단자의 면적 감소로 인한오차 등의 문제가 기술적 과제로 남아 있다.

도 1에 도시하고 있는 것은 종래의 체지방 측정기를 겸비한 휴대용 통신단말기로서, 상기 체지방 측정기를 겸비한 휴대용 통신단말기는 장치의 소형화로 인체에 접하는 접촉단자(11)의 접촉면적이 감소함에 따라 실제 측정값에 큰 오차가 발생하여 실용화에는 많은 어려움을 안고 있다.

이러한 측정 오차가 발생하는 이유는 일반적으로 인체내의 체지방 측정에 있어 필요한 임피던스 값은 피부성분을 무시한 인체 내부의 임피던스 값인데, 장치의 소형화에 따른 접촉단자의 면적이 감소하면 측정단에 인체의 피부가 닫는 면적이 작아져서 피부성분에 정전 용량이 작아지므로 작아진 만큼의 임피던스 값을 갖게 되어 인체 내부 임피던스 값의 측정에 있어 큰 영향을 미치게 된다.

즉, 인체 내부에 전류를 공급하고 이에 따른 전압값을 측정하기 위해 인체의 일부분에 접지된 접촉단자(11)의 면적이 좁아지면 그 측정값에 있어 인체 내부의 임피던스가 아닌 피부 임피던스에 따른 민감한 반응을 보이게 되어 인체내의 체지방량 측정에 있어 필요한 임피던스 값에 큰 오차를 발생하게 된다.

따라서 인체의 접지면적이 좁은 접촉단자(11)의 사용을 통한 임피던스 값의 측정과 보정없는 체지방량의 산출은 순수한 인체 내부의 임피던스 값이 아닌 피부성분의 임피던스 값이 포함되는 것으로 신빙성이 없는 측정값을 산출하는 문제가 발생한다.

또한, 종래의 체지방 측정기를 겸비한 휴대용 통신단말기는 접촉단자(11)를 외부에 새로이 구성하는 구조를 채택함에 따라 기존 단말기의 구성 변화에 따른 새로운 금형이나 공정을 요하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 장비의 소형화를 통해 휴대를 가능하게 하고 현대인의 대부분이 가지고 다니는 휴대용 통신단말기에 체지방 측정장치를 접목하여 필요시 손쉽게 공간적, 시간적, 비용적 제약 없이 체지방 측정을 실시할 수 있도록 하는 체지방 측정 기능을 가진 휴대용 통신단말기를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 소형화에 따라 감소된 측정단의 접촉 면적 감소로 발생하는 오차를 보정하는 보정수단을 통해 보다 정확한 체지방량을 측정할 수 있는 체지방 측정 기능을 가진 휴대용 통신단말기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 측정시 인체에 인가되는 전원이 인체의 임피던스 변화에 무관하고 인체에 무해하도록 안정적인 정전류원과 정전압원을 구비하는 체지방 측정 기능을 가진 휴대용 통신단말기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 기존의 휴대용 통신단말기의 제작공정에 있어 구조변경 없이 기존 키패드의 돌출된 단자를 사용하여 측정단자를 구성함으로써 새로운 금형의 제작을 피하고 기존의 생산 시설을 사용하여 제작 공정에 있어 새로운 설비의 어려움이 없는 체지방 측정 기능을 가진 휴대용 통신단말기를 제공하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 체지방 측정장치를 겸비한 휴대용 통신단말기를 나타낸 정면도 및 측면도.

도 2는 본 발명의 일실시예로서 체지방 측정 기능을 가진 휴대용 통신단말기의 블럭도.

도 3은 본 발명에 따라 체지방 측정을 수행하는 구성부분의 블럭도.

도 4는 도 3의 회로 중 직류저항 측정회로의 상세도.

도 5는 본 발명에 적용되는 개략적인 인체의 등가회로도.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 측정된 교류임피던스 값과 직류 저항 값을 나타내는 그래프.

도 7은 본 발명에 따른 아날로그 스위치의 개념도.

도 8은 본 발명에 따른 체지방 측정 기능을 가진 휴대용 통신단말기의 일실시도.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 통신모드와 체지방 측정모드를 선택하기 위한 모드선택모듈; 인체와의 전기적 접촉을 위한 전도성 인체접지단자; 인체 저항값을 측정하기 위한 인체저항 측정부; 상기 인체저항 측정부에서 출력되는 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 A/D 변환회로; 상기 변환된 디지털 신호를 이용하여 체지방량 산출에 필요한 연산을 수행하는 마이크로프로세서; 및 상기 체지방 측정 정보를 표시하기 위한 화면표시부를 포함하는 휴대용 통신단말기에 있어서,

상기 인체저항 측정부는 교류 임피던스 측정회로와 직류저항 측정회로, 및 상기 교류 임피던스 측정회로와 상기 직류 저항 측정회로를 상기 마이크로프로세서의 제어하에 선택적으로 동작시키기 위한 아날로그 스위치를 포함하고,

상기 마이크로프로세서는 상기 직류 저항 측정회로를 통해 측정된 저항값으로 상기 교류 임피던스 측정회로를 통해 측정된 임피던스값을 보정하기 위한 보정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 체지방 측정 기능을 가진 휴대용 통신단말기를 제공 하는 것을 특징으로 한다.

상기 인체저항 측정부는 상기 교류 임피던스 측정회로에 전원을 인가하기 위한 전원 공급회로로서,

정전류를 발생하는 정전류 발생회로, 정현파의 교류신호를 발생하는 교류발생회로, 및 상기 정전류와 상기 정현파의 교류신호를 혼합하기 위한 신호 혼합회로를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 인체저항 측정부는 상기 직류 저항 측정회로에 전원을 인가하기 위한 전원 공급회로로서 정전압원을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 전도성 인체접지단자는 2점 측정법에 의한 두개의 접촉 전극으로 구성되는 것을 특징으로 하며, 휴대용 통신단말기의 입력부에 부착되는 것을 특징으로 하고, 상기 아날로그 스위치는 MOS 스위치인 것을 특징으로 한다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예로서 체지방 측정 기능을 가진 휴대용 통신단말기의 구성에 대한 블럭도이다.

상기 블럭도는 종래의 휴대용 통신단말기의 구성을 갖고 이에 인체저항 측정부(29)를 추가로 포함하는 구성으로써, 송화기(22), 수화기(23) 및 무선송수신부(24)는 기존의 통신 기능을 갖기 위한 구성이고, 화면표시부(26), 입력부(27), 메모리(25) 및 마이크로프로세서(21)는 기존의 통신 기능을 갖으며 동시에 본 발명에 따른 체지방 측정 기능을 수행하기 위한 구성이며, 인체저항 측정부(29)는 체지방 측정에 필요한 인체 내부의 저항값을 측정하기 위한 구성이다. 부수적으로는 인체저항 측정부(29)에서 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 A/D 변환부(30)가 구성되고, 통신 기능과 체지방 측정기능 간에 해당 모드로 전환, 설정키 위한 모드선택모듈(28)이 구성된다.

상기 마이크로프로세서(21)가 상기 통신 기능을 수행함에 있어서는 상기 입력부(27), 송화기(22), 수화기(23) 및 무선송수신부(24) 등의 작동모듈을 제어하고, 상기 체지방 측정을 수행함에 있어서는 측정되어 디지털화된 측정값으로 체성분 값을 산출하기 위해 연산 처리를 수행하도록 구성된다. 또한, 상기 화면표시부(26), 메모리(25) 및 모드선택모듈(28)을 통신 기능의 수행과 동시에 체지방 측정 기능의 수행에 있어서 이를 제어한다.

상기 메모리(25)는 통신 기능상의 데이터와 개인정보 및 상기 인체저항 측정부(29)로의 측정이력 등을 저장한다. 따라서 전화번호 및 스케줄 데이터 등 기존의 통신 기기에서 처리하는 데이터를 저장함은 물론 개인신상정보를 저장함으로써, 체지방 측정에 있어 사용자가가 저장한 초기의 데이터를 사용하여 그 이후부터는 별도의 데이터 입력 없이 체지방 측정이 실시 가능하게 된다.

상기 화면표시부(26)는 통신 기능상의 표시와 체지방 측정 정보상의 표시를 디스플레이 하도록 구성된다. 일 실시예로 사용자가 육안으로 확인 가능하도록 하는 액정화면 디스플레이어로 구성함이 바람직하다.

상기 입력부(27)는 바람직하게는 키패드로 구성하여 전화기 기능상의 숫자 및 데이터 입력에 사용함과 동시에 체지방 측정 기능상의 개인정보 등의 입력에 사용하고, 본 발명에 따른 단말기의 작동에 있어서, 설정 및 확인 등을 위한 명령을 입력하는 기능을 포함하도록 구성된다. 또한 본 발명의 특징에 따라 상기 인체저항 측정부(29)에서 연결되는 인체접지단자를 상기 키패드의 일부에 설치되도록 구성한다. 상기 인체접지단자는 해당부분에서 상세히 후술한다.

전원장치(도면에 도시되지 않음)는 내부에 장착되는 건전지로부터 전원을 입력받도록 구성된다.

도 3은 본 발명에 따라 체지방 측정을 수행하는 구성부분의 블럭도이다.

본 발명에 따라 체지방 측정 기능 수행함에 있어서, 인체저항 측정부(29), 인체접지단자(36), A/D변환부(30), 마이크로프로세서(21), 및 메모리(25)를 구성한다. 특히 인체저항 측정부(29)는 정전류 발생회로(31), 교류신호 발생회로(32), 신호 혼합회로(33), 아날로그 스위치(37), 교류임피던스 측정회로(34) 및 직류저항 측정회로(35)로 구성된다.

정전류원인 상기 정전류 발생회로(31)를 사용하여 전류측정 등의 부가회로 없이 임피던스 측정에 필요한 전류를 공급할 수 있도록 구성하고, 상기 정전류 발생회로(31)는 직류 정전류 소스를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 정전류 발생회로(31)는 정전류를 발생시켜 인체에 공급되는 전류를 일정하게 유지하며 안전성을 갖도록 인체에 무해한 수준인 10mA 이하의 정전류를 공급한다. 따라서, 정전류원을 사용함에 따라 인체에 과도하지 않고 일정한 전류가 공급됨으로써 전극의 접지 면적을 줄이면서도 인피던스 측정에 있어 정확한 신뢰도를 유지할 수 있는 장점이 있다.

상기 교류신호 발생회로(32)는 일반적인 정현파 발생회로로 구성하여 정현파의 전압을 발생함으로써 인체의 피부저항을 통과하여 내부의 저항 측정이 가능하도록 한다.

상기 신호 혼합회로(33)는 출력저항이 낮은 증폭기 회로를 사용하여 구현되며, 바람직하게는 CMOS 회로를 사용하여 교류 전압 소스로의 누설전류 없이 상기 직류 정전류를 교류신호로 변환하여 제1단자(36a)를 통하여 인체에 교류 전류가 인가되도록 한다. 즉, 상기 신호 혼합회로(33)는 상기 정전류 발생회로(31)에서 공급되는 정전류와 상기 교류신호 발생회로(32)에서 출력된 교류 파형의 전압을 혼합하여 일정한 교류 파형을 유지하는 교류파형 정전류를 생성하여 인체에 인가시킨다.

상기 교류파형 정전류는 인체에 접지되어 인가되도록 도전체로 구성된 상기 인체접지단자(36)가 구성되는데 소형화를 위한 본 발명에 따른 인체접지단자(36)는 접촉 전극이 전류공급단과 전압측정단을 일체화하여 2개의 전극만을 갖는 것으로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 교류임피던스 측정회로(34)는 입력버퍼로 구성되는데, 상기 입력버퍼는 상기 신호 혼합회로(33)에서 발생하는 교류파형 정전류가 상기 인체접지단자(36)에서 누설없이 모두 인체 내로 인가되도록 입력 저항이 큰 OP-AMP로 구성한다. 상기 OP-AMP는 10M ohm 이상이 되는 것을 사용하고 회로 구성에서도 voltage follower 회로를 사용하는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 2개의 전극으로 구성된 상기 인체접지단자(36)에는 정전류에서 나온 전류가 모두 인체에 인가되고 전류가 공급된 위치에서 바로 전압이 측정되게 함으로써 측정시 위치 오차에 의한 전압강하 문제를 발생시키지 않는 효과가 있다.

상기 직류저항 측정회로(35)는 인체접지단자(36)의 접촉면의 감소로 인한 오차 발생을 보정하기 위해 인체 저항값을 측정하도록 구성되는 것으로 교류파형 정전류와는 별개의 정전압원을 사용한다.

상기 아날로그 스위치(37)는 상기 교류임피던스 측정회로(34)와 직류저항 측정회로(35)에 인체접지단자(36)의 선택적인 연결을 통하여 각각의 측정값을 얻는연결회로를 이루도록 구성된다. 상기 아날로그 스위치(37)는 마이크로프로세서 (21)의 제어를 통해 작동되어 상기 인체저항 측정부(29)의 회로를 전원부와 온/오프 시키며, 상기 인체접지단자(36)와 상기 교류임피던스 측정회로(34) 또는 직류저항 측정회로(35)의 선택적인 연결을 이루게 한다.

상기 A/D 변환회로(30)는 상기 교류임피던스 측정회로(34) 및 직류저항 측정회로(35)에서 측정된 전압을 전압 증폭기를 사용하여 A/D 변환이 용이하도록 신호를 레벨 시프트하고 증폭한 후 인가된 전압값을 마이크로프로세서(21)에서 연산, 처리하기 위해 아날로그 신호를 디지털로 변환시키는 A/D 컨버터로 구성한다.

상기 측정되어 변환된 디지털 신호는 상기 마이크로프로세서(21)에서 연산처리되고 상기 메모리(25)에 저장된다.

도 4는 직류저항 측정회로의 구성도이다.

상기 직류저항 측정회로(35)는 OP-AMP를 사용한 인버팅 증폭 회로로 구성된다.

도 4를 참고하면, 증폭기(43)를 포함하는 상기 직류저항 측정회로(35)에는 음극이 접지된 전압원에서 고정전압이 공급되는 정전압원(41)이 구성되고, 상기 정전압원(41)과 직렬로 연결된 고정저항(42) Ri이 구성되며, 제1단자(36a)와 제2단자(36b)에는 인체의 일부분이 접지되어 인체저항(44) Rf가 형성된다.

상기 직류저항 측정회로(35)에는 고정 전압을 사용함으로써 부수적인 전압 측정부에 따른 공급 전압값의 산출이 필요없이 정전압원(41)의 고정값 그대로를 연산에 이용하여 인체저항(44) Rf값을 산출하게 된다.

상기 인체저항(44) Rf값의 산출식은 다음과 같다.

상기 정전압원(41)의 Vi와 고정저항(42) Ri는 고정값이고, 출력전압(45) V0는 상기 직류저항 측정회로(35)를 통해 측정되고 상기 A/D 변화회로(30)를 통해 산출된 값이다. 상기 마이크로프로세서(21)는 상기 고정값과 산출값을 위 식에 대입하여 연산 처리함으로써 인체저항(44) Rf값을 산출하게 된다. 이때, 상기 인체저항(44) Rf값은 직류저항값이며 체지방 측정에 필요한 전체적인 임피던스 값은 아니다.

도 5는 개략적인 인체의 등가회로도이다.

도 5를 참조하면, 상기 인체저항(44) Rf는 피부임피던스 R skin 성분(이하 Rs라 한다)(51) 및 C skin 성분(이하 Cs라 한다)(53)과 내부저항 R body(이하 Rb라 한다)(52)로 분해되는데, 상기 교류임피던스 측정회로(34)에서는 교류파형 정전류를 상기 피부임피던스 성분 중 Cs 성분(53)을 통과시켜 내부저항 Rb(52)를 측정하고, 상기 직류저항 측정회로(35)에서는 상기 정전압원(41)을 이용하여 상기 피부임피던스 성분 중 Rs(51) 및 내부저항 Rb(52)를 측정한다.

이때, 상기 인체접지단자(36)가 작거나, 피부가 많이 건조한 경우 등이 적용되는 실제적인 측정에서는 피부임피던스의 Rs 성분(51)이 전체적인 체지방 측정값 산출에 있어 영향을 미치게 되는데 상기 직류저항 측정회로(35)에서 측정된 상기 피부임피던스 성분 중 Rs(51) 값은 수백 K ohm 이나 내부저항 Rb(52) 값은 수백ohm 의 수준으로 무시될 정도이어서 직류저항 측정에 따라 측정된 인체저항(44) Rf값은 양단자의 피부임피던스 성분 Rs(51) 값이라는 것을 알 수 있다.

따라서, 본 발명에 따라 휴대용 통신단말기에 구성된 인체저항 측정부(29)에는 작은 인체접지단자가 구성됨으로써 인체접지단자(36)의 상태에 따라 민감하게 발생되는 오차를 상기 직류저항 측정회로에서 산출된 피부임피던스 Rs(51) 값을 반영함으로써 상기의 오차를 보정할 수 있다.

도 5는 교류임피던스 측정값과 직류 저항 측정값을 나타내는 그래프이다.

인체에 상기 인체접지단자(36)를 넓게 붙이거나, 작게 붙이거나 땀이 많은 상태이거나 건조한 상태이거나 살짝 닿거나 힘을 주어 누르는 경우 등의 다양한 접촉상태를 갖고 수회 직류저항과 교류임피던스를 측정함으로써 그래프를 얻게된다. 이때 측정값을 직류저항 값에 따라 x측으로 낮은 값부터 높은 값으로 정렬하는 경우 도시와 같이 교류임피던스 값의 편차가 그래프와 같이 나타난다.

인체 접촉면의 상태에 따라 임피던스 값의 편차가 발생하고 이것은 인체의 접촉상태에 따라 직류저항값이 매우 큰 편차를 보이는 것으로 알 수 있다.

다음은 상기 보정에 이용되는 연산식을 나타낸다.

교류임피던스 측정 그래프에 의한 2차방정식

직류저항 측정 그래프에 의한 2차방정식

체지방 측정에 필요한 임피던스 보정식

상기 그래프와 같이 측정값은 비례관계를 가지고 있고 이를 교류임피던스 값에서 직류저항 값을 상기의 수식을 통해 보정함으로써, 상기 인체접지단자(36)에 닿은 인체접촉부의 접촉상태 변화에 무관하게 안정된 체지방 측정값이 산출된다. 상기 보정식에 있어서,값은 접지면의 크기와 재질 등의 인체접지단자(36)가 가지는 여러 가지 변수에 따른 시험치를 적용하는 방법으로 산출하는 것이 바람직하고 크기 및 재질 등이 동일한 인체접지단자(36)에 대해서는 기 산출된 동일한값을 상기 수식에 대입하여 연산을 수행한다. 접촉상태에 따라 접지면이 큰 경우 피부저항의 영향이 적으므로값이 작아지고, 접지면의 크기가 작은 경우 영향이 커지므로값이 커지게 된다. 따라서 일반적으로 접지면이 크게 구성된 형태의 현재의 전무가용 대형 장비에서는 의미가 작을 수 있으나 본 발명에 따른 소형화의 구성상태에서는값에 의한 보정이 매우 큰 의미를 가지게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 아날로그 스위치의 개념도이다.

상기 아날로그 스위치(37)는 상기 마이크로프로세서(21)에 포함된 스위치 제어단(72)의 제어에 따라 동작하는 스위치로서, 체지방 측정모드를 선택하는 경우 전원이 공급되고 상기 인체접지단자(36)의 아날로그 값이 입력단(71)에서 그대로 출력단(73)으로 전달되며, 이때 선택적으로 상기 교류임피던스 측정회로(34)와 직류저항 측정회로(35)에 상기 인체접지단자(36)가 연결된다. 상기 아날로그 스위치(37)에는 바람직하게는 MOS 로 구성되는 MOS 스위치를 적용하는 것이 바람직하지만, 다른 방식의 스위치로도 상기 아날로그 스위치(37)를 구성할 수 있음은 당연하다.

도 7은 본 발명의 일실시예로서 체지방 측정 기능을 가진 휴대용 통신단말기의 접촉단자 구성도이다.

상기 입력부(27)의 키패드 중 일부 키를 도전성 버튼으로 구성한다. 본 발명에 따른 2점 측정법을 구현하기 위해 양쪽에 떨어진 두 개의 버튼으로 구성하는 것이 바람직하다.

따라서 사용자는 상기 도전성 버튼 위에 양 엄지손가락을 올리고 손쉽게 측정에 임할 수 있게된다. 상기 도전성 버튼을 구성하여 체지방 측정 겸용 휴대용 통신단말기로 사용할 수 있는 기기로는 휴대폰, PDA, 전자수첩 등을 일예로 들 수 있다.

이하 본 발명에 따른 체지방 측정 기능을 가진 휴대용 통신단말기의 작용을 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.

본 발명은 통신기능을 수행하는 휴대용 통신단말기에 인체저항 측정부(29)를 구성하여 언제 어디서나 손쉽게 체성분을 측정하는 것을 특징으로 한다.

상기 휴대용 통신단말기에 구성된 모드선택모듈(28)을 통해 체지방 측정모드를 선택하고 인체의 이격된 두부분을 상기 도전성의 버튼 위에 접촉시키면 마이크로프로세서(21)는 상기 아날로그 스위치(37)를 온하여 상기 교류임피던스 측정회로(34)와 직류저항 측정회로(35)를 상기 인체접지단자(36)와 선택적으로 연결함으로써 전류를 공급하고 폐회로를 통해 인체의 내부저항에 관한 임피던스와 피부저항값을 측정한다.

측정된 값은 상기 A/D 변환회로(30)를 통해 증폭되고 디지털화된 값으로 상기 마이크로프로세서(21)에 전달되고, 상기 마이크로프로세서(21)는 상기 수식과 설정된값을 사용하여 연산을 수행하여, 좁은 인체접지단자(36)에 의한 오차를 보정함으로써 체지방 측정을 위한 정확한 임피던스값을 산출해 낸다.

보정되어 산출된 상기 임피던스값은 다시 상기 마이크로프로세서(21)에서 연산되어 해당하는 체지방량을 산출하고 화면표시부(26)를 통해 상기 체지방량을 나타낸다. 상기 임피던스를 이용한 체비방량 산출 방법은 이미 공지된 기술로서 그 설명을 생략한다.

사용자가 측정을 완료하였을 때는 다시 상기 모드선택모듈(28)을 통해 통신기능을 수행하도록 모드가 설정되고 상기 모드 설정에 따라 마이크로프로세서(21) 내에 구성된 스위치 제어단(72)은 상기 아날로그 스위치(37)를 제어하여 인체저항 측정부(29)의 회로를 오프시킨다.

본 발명의 특징적 요소라 할 수 있는 인체저항 측정부에 대한 구조는 본 명세서에서 2단자 체지방 측정 기능을 가진 휴대용 통신단말기 구조로 설명되지만, 이러한 구성들이 4단자 측정에서도 적용될 수 있음은 당업자라면 누구나 이해할 수 있을 것이다.

이상의 본 발명에 따른 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였고 해당 업계의 당업자는 이해할 수 있을 것이다. 본 발명의 범주에서 벗어나지않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의하여 정해져야 한다.

상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 장비의 소형화를 통해 휴대를 가능하게 하고 현대인의 대부분이 가지고 다니는 휴대용 통신단말기에 측정장치를 접목하여 다이어트에 관심이 많은 사람들이 필요시마다 손쉽게 공간적, 시간적, 비용적 제약없이 체지방 측정을 실시할 수 있도록 하는 체지방 측정 기능을 가진 휴대용 통신단말기를 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 상기 소형화에 따라 감소된 측정단의 접촉 면적 감소로 발생하는 오차를 보정함으로써 보다 정확한 체지방량을 측정할 수 있는 체지방 측정 기능을 가진 휴대용 통신단말기를 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 측정시 인체에 인가되는 전원이 인체의 임피던스 변화에 무관하고 인체에 무해하도록 안정적인 정전류원과 정전압원을 구비하는 체지방 측정 기능을 가진 휴대용 통신단말기를 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 기존의 휴대용 통신단말기의 제작공정에 있어 구조변경 없이 기존 키패드의 돌출된 단자를 사용하여 측정단자를 구성함으로써 새로운 금형의 제작을 피하고 기존의 생산 시설을 사용하여 제작 공정에 있어 새로운 설비의 어려움이 없는 체지방 측정 기능을 가진 휴대용 통신단말기를 제공하는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 통신모드와 체지방 측정모드를 선택하기 위한 모드선택모듈; 인체와의 전기적 접촉을 위한 전도성 인체접지단자; 인체 저항값을 측정하기 위한 인체저항 측정부; 상기 인체저항 측정부에서 출력되는 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 A/D 변환회로; 상기 변환된 디지털 신호를 이용하여 체지방량 산출에 필요한 연산을 수행하는 마이크로프로세서; 및 상기 체지방 측정 정보를 표시하기 위한 화면표시부를 포함하는 휴대용 통신단말기에 있어서,

   상기 인체저항 측정부는 교류 임피던스 측정회로와 직류저항 측정회로, 및 상기 교류 임피던스 측정회로와 상기 직류 저항 측정회로를 상기 마이크로프로세서의 제어하에 선택적으로 동작시키기 위한 아날로그 스위치를 포함하고,

   상기 마이크로프로세서는 상기 직류 저항 측정회로를 통해 측정된 저항값으로 상기 교류 임피던스 측정회로를 통해 측정된 임피던스값을 보정하기 위한 보정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 체지방 측정 기능을 가진 휴대용 통신단말기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 인체저항 측정부는 상기 교류 임피던스 측정회로에 전원을 인가하기 위한 전원 공급회로로서,

   정전류를 발생하는 정전류 발생회로, 정현파의 교류신호를 발생하는 교류발생회로, 및 상기 정전류와 상기 정현파의 교류신호를 혼합하기 위한 신호 혼합회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 체지방 측정 기능을 가진 휴대용 통신단말기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 인체저항 측정부는 상기 직류 저항 측정회로에 전원을 인가하기 위한 전원 공급회로로서 정전압원을 포함하는 것을 특징으로 하는 체지방 측정 기능을 가진 휴대용 통신단말기.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 전도성 인체접지단자는 2점 측정법에 의한 두개의 접촉 전극으로 구성되는 것을 특징으로 하는 체지방 측정 기능을 가진 휴대용 통신단말기.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 전도성 인체접지단자는 휴대용 통신단말기의 입력부에 부착되는 것을 특징으로 하는 체지방 측정 기능을 가진 휴대용 통신단말기.
6. 제 1항에 있어서

   상기 아날로그 스위치는 MOS 스위치인 것을 특징으로 하는 체지방 측정 기능을 가진 휴대용 통신단말기.