KR20150098022A - 생체 정보 측정이 가능한 조향장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생체 정보 측정이 가능한 조향장치에 관한 것으로, 본 발명은, 조향장치에 설치되어 운전자의 생체정보 측정이 손가락을 통해 가능하도록 구비된 생체정보 측정수단; 상기 생체정보 측정수단을 통해 센싱된 생체정보를 전송하는 무선통신부; 및 상기 무선통신부에 의해 전송받은 생체정보 데이터를 출력수단에 출력하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 의하면, 운전자의 체성분, 심박 및 체지방 등의 생체정보 측정이 손가락을 전극에 접촉하거나, 전극 내에 손가락 끝을 삽입하는 간단한 동작을 통해 가능하므로 검사가 편리한 효과가 있다. 또한, 생체정보 측정시 손가락 두 마디를 전극에 접촉시킨 상태로 실시하여 보다 정밀한 측정이 가능하며, 손가락 두 마디를 전극에 접촉시킬 때 전극의 사이에 돌출 형성된 돌출부에 손가락 첫 번째 마디와 두 번째 마디의 사이를 촉감을 통해 위치시켜 해당 전극에 손쉽게 손가락을 접촉시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

생체 정보 측정이 가능한 조향장치 {STEERING APPARATUS FOR BIOMETRIC INFORMATION MEASUREMENT}

본 발명은 생체 정보 측정이 가능한 조향장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량 내에 장착되어 탑승자의 생체 정보 측정이 가능한 조향장치에 관한 것이다.

일반적으로 조향장치는 차량의 진행 방향을 바꾸기 위하여 운전자가 스티어링 휠(Steering Wheel)을 조작하면 이 스티어링 휠의 조작량에 따라 전방 바퀴의 회전축 방향을 조절하는 장치이다.

차량 운전시 운전자는 조향장치의 스티어링 휠을 조작하게 되는데 운전자의 건강 상태가 안 좋은 경우 차량 사고의 발생 확률이 높으므로 이와 같은 상황을 미연에 방지하기 위해 운전자의 건강 상태를 검사해 보는 것이 바람직하다.

이렇게 운전자뿐만 아니라 개인의 건강 상태를 간단하게 검사해 볼 수 있도록 하는 건강 상태 측정기가 휴대용으로도 개발되어 널리 사용되고 있다.

그러나 휴대용 건강 상태 측정기는 휴대가 용이하긴 하지만 사용시 매번 소지하여야 하므로 건강 상태 측정기를 차량 내부에 설치하여 운전자의 건강상태를 차량 내부에서 실시간으로 확인할 수 있는 기술이 개발되고 있다.

이렇게, 차량 내부에서 운전자의 건강 상태를 확인하는 기술이 공개특허 제1998-044690호에 제안된 바 있다.

이하에서 종래기술로서 공개특허 제1998-044690호에 개시된 체온 및 맥박 감지장치가 설치된 자동차의 조향 핸들을 간략히 설명한다.

도 1은 공개특허 제1998-044690호(이하 '종래기술'이라 함)에서 체온 및 맥박 감지장치가 설치된 자동차의 조향 핸들을 나타낸 정면도이다. 도 1에서 보는 바와 같이 종래기술의 체온 및 맥박 감지장치가 설치된 자동차의 조향 핸들은, 핸들체(1)의 부분에 운전자의 체온 및/또는 맥박을 감지할 수 있는 체온 및 맥박감지장치(2)(3)가 설치되어, 운전자의 건강상태를 체크할 수 있도록 구성되어 있다. 이와 같은 조향핸들은 운전자가 핸들을 잡고 있으며, 자동으로 운전자의 체온이나 맥박 등을 감지하여 운전자의 건강 상태가 정상적인 상태에서 크게 벗어날 경우는 경고음이 발생된다.

그러나 종래기술에 의한 체온 및 맥박 감지장치가 설치된 자동차의 조향 핸들은 운전자가 핸들에 설치된 체온 및 맥박감지장치(2)(3)를 잡고 있는 상태에서만 검사가 가능하므로 검사자의 행동이 불편하고 한정된 문제점이 있었다.

KR 1998-044690 A

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 운전자의 체성분, 심박 및 체지방 등의 생체정보 측정이 손가락을 전극에 접촉하거나, 전극 내에 손가락 끝을 삽입하는 간단한 동작을 통해 가능하므로 검사가 편리한 생체 정보 측정이 가능한 조향장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 생체정보 측정시 손가락 두 마디를 전극에 접촉시킨 상태로 실시하여 보다 정밀한 측정이 가능하며, 손가락 두 마디를 전극에 접촉시킬 때 전극의 사이에 돌출 형성된 돌출부에 손가락 첫 번째 마디와 두 번째 마디의 사이를 촉감을 통해 위치시켜 해당 전극에 손쉽게 손가락을 접촉시킬 수 있게 한 생체 정보 측정이 가능한 조향장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은, 스티어링 휠, 컬럼 슈라우드 커버, 휠 로어 커버 및 멀티 펑션 스위치가 포함되는 조향장치에 있어서, 상기 조향장치에 설치되어 운전자의 생체정보 측정이 손가락을 통해 가능하도록 구비된 생체정보 측정수단; 상기 생체정보 측정수단을 통해 센싱된 생체정보를 전송하는 무선통신부; 및 상기 무선통신부에 의해 전송받은 생체정보 데이터를 출력수단에 출력하도록 제어하는 제어부를 포함하는 생체 정보 측정이 가능한 조향장치를 통해 달성된다.

또한, 본 발명에서의 상기 생체정보 측정수단은, 상기 스티어링 휠의 후면 또는 상기 멀티 펑션 스위치에 설치되어 체성분을 측정하는 체성분 측정 센서; 상기 스티어링 휠의 정면 또는 상기 멀티 펑션 스위치에 설치되어 심박을 측정하는 심박 측정 센서; 및 상기 스티어링 휠의 후면에 장착되어 체지방을 측정하는 체지방 측정 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에서의 상기 심박 측정 센서는 전자식 또는 광학식 중 어느 하나가 적용될 수 있다.

또한, 본 발명에서의 상기 체지방 측정 센서는, 손가락이 안착되도록 안착홈이 형성된 하우징; 및 상기 안착홈 표면에 이격되게 설치되어 손가락 각각의 마디가 접촉하도록 한 쌍의 체지방 측정 전극을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 상기 체성분 측정과 상기 심박 측정을 겸용할 수 있도록 집게 형태로 구비된 체성분/심박 측정 센서를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에서의 상기 체성분/심박 측정 센서는, 손가락이 안착되는 하우징; 상기 하우징에 구비되어 손가락의 두 마디 중 각각의 마디가 접촉하여 체성분을 측정하는 한 쌍의 체성분 전극; 상기 하우징의 단부에 회전 가능하게 축 결합되는 가압부; 상기 하우징과 상기 가압부의 대향면에 각각 설치되어 심박을 측정하는 심박계 전극; 및 상기 가압부를 상기 하우징 방향으로 복원력을 제공하는 복원부재를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에서의 상기 체성분 전극은 상기 하우징 상에 나란하게 배치되거나 상기 하우징의 대향면에 배치될 수 있다.

또한, 본 발명에서의 상기 복원부재는, 상기 하우징과 상기 가압부의 사이에 양단이 연결되는 압축 스프링; 상기 압축 스프링의 양단에 고정되는 스토퍼; 및 상기 스토퍼의 대향면에 연결되어 상기 압축 스프링의 탄성력을 제한하도록 연결선을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에서의 상기 복원부재는, 상기 하우징을 상기 가압부에 연결하는 횡축 상에 장착된 토션 스프링인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 상기 하우징의 표면 중 체지방 측정 전극의 사이에 상기 전극의 위치를 인지하도록 돌출부 또는 심박계 전극이 위치될 수 있다.

또한, 본 발명에서의 상기 하우징은 멀티 펑션 스위치의 몸체인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 상기 스티어링 휠의 후면에 움직임(movement) 센서가 더 구비될 수 있다.

또한, 본 발명에서의 상기 출력수단은 스마트기기 및 차량 멀티미디어(AVN) 시스템인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 의하면, 운전자의 체성분, 심박 및 체지방 등의 생체정보 측정이 손가락을 전극에 접촉하거나, 전극 내에 손가락 끝을 삽입하는 간단한 동작을 통해 가능하므로 검사가 편리한 효과가 있다. 또한, 본 발명은 생체정보 측정시 손가락 두 마디를 전극에 접촉시킨 상태로 실시하여 보다 정밀한 측정이 가능하며, 손가락 두 마디를 전극에 접촉시킬 때 전극의 사이에 돌출 형성된 돌출부에 손가락 첫 번째 마디와 두 번째 마디의 사이를 촉감을 통해 위치시켜 해당 전극에 손쉽게 손가락을 접촉시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 의한 체온 및 맥박 감지장치가 설치된 자동차의 조향핸들을 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 생체 정보 측정이 가능한 조향장치에서 일 실시예의 체성분 측정 센서가 구비된 상태를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 의한 생체 정보 측정이 가능한 조향장치에서 다른 실시예의 체성분 측정 센서가 구비된 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 생체 정보 측정이 가능한 조향장치에서 일 실시예의 심박 측정 센서가 구비된 상태를 도시한 개략도이다.
도 5는 본 발명에 의한 생체 정보 측정이 가능한 조향장치에서 다른 실시예의 심박 측정 센서가 구비된 상태를 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 생체 정보 측정이 가능한 조향장치에서 또 다른 실시예의 심박 측정 센서가 구비된 상태를 도시한 측면도이다.
도 7은 본 발명에 의한 생체 정보 측정이 가능한 조향장치에서 일 실시예의 체지방 측정 센서가 구비된 상태를 도시한 개략도이다.
도 8은 본 발명에 의한 생체 정보 측정이 가능한 조향장치에서 일 실시예의 움직임 센서가 구비된 상태를 도시한 개략도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명에 의한 생체 정보 측정이 가능한 조향장치에서 일 실시예의 체성분/심박 측정 센서가 구비된 상태를 도시한 측면도와, 손가락이 삽입된 상태를 도시한 측면도이다.
도 10은 본 발명에 의한 생체 정보 측정이 가능한 조향장치에서 다른 실시예의 체성분/심박 측정 센서가 구비된 상태를 도시한 측단면도이다.
도 11은 본 발명에 의한 생체 정보 측정이 가능한 조향장치에서 또 다른 실시예의 체성분/심박 측정 센서가 구비된 상태를 도시한 측단면도이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부"라는 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수도 있다.

이하 도면을 참고하여 본 발명에 의한 생체 정보 측정이 가능한 조향장치에 대한 실시 예의 구성을 상세하게 설명하기로 한다.

도 2에는 본 발명의 생체 정보 측정이 가능한 조향장치에서 일 실시예에 따른 체성분 측정 센서의 구비 상태가 개략도로 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명의 생체 정보 측정이 가능한 조향장치에서 다른 실시예에 따른 체성분 측정 센서의 구비 상태가 사시도로 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명의 생체 정보 측정이 가능한 조향장치에서 일 실시예에 따른 심박 측정 센서의 구비 상태가 개략도로 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명의 생체 정보 측정이 가능한 조향장치에서 다른 실시예에 따른 심박 측정 센서의 구비 상태가 개략도로 도시되어 있고, 도 6에는 본 발명의 생체 정보 측정이 가능한 조향장치에서 또 다른 실시예에 따른 심박 측정 센서의 구비 상태가 측면도로 도시되어 있고, 도 7에는 본 발명의 생체 정보 측정이 가능한 조향장치에서 일 실시예에 따른 체지방 측정 센서의 구비 상태가 개략도로 도시되어 있고, 도 8에는 본 발명의 생체 정보 측정이 가능한 조향장치에서 일 실시예에 따른 움직임 센서의 구비 상태가 개략도로 도시되어 있고, 도 9a 및 도 9b에는 본 발명의 생체 정보 측정이 가능한 조향장치에서 일 실시예에 따른 체성분/심박 측정 센서를 나타낸 측면도와, 손가락이 삽입된 상태가 측면도로 도시되어 있고, 도 10에는 본 발명의 생체 정보 측정이 가능한 조향장치에서 다른 실시예에 따른 체성분/심박 측정 센서가 측단면도로 도시되어 있으며, 도 11에는 본 발명에 의한 생체 정보 측정이 가능한 조향장치에서 또 다른 실시예의 체성분/심박 측정 센서가 측단면도로 도시되어 있다.

이들 도면에 의하면, 본 발명의 생체 정보 측정이 가능한 조향장치는 생체정보 측정수단, 제어부(200) 및 무선통신부(300)를 포함한다.

생체정보 측정수단은 차량 내부에 위치된 조향장치에 설치되어 운전자의 체성분, 심박 및 체지방 등의 생체정보 측정이 손가락을 통해 가능하도록 체성분 측정 센서(100), 심박 측정 센서(110), 체지방 측정 센서(120) 및 움직임(Movement) 센서(130) 중 적어도 하나를 포함한다.

여기서, 상기 생체정보 측정수단이 장착되는 조향장치는 스티어링 휠(Steering wheel: 10), 컬럼 슈라우드 커버(Column Shroud Cover: 20), 휠 로어 커버(Wheel Lower Cover: 30) 및 멀티 펑션 스위치(Multi Function Switch: 40) 등이 포함된다.

즉, 상기 생체정보 측정수단 중 체성분 측정 센서(100)는 스티어링 휠(10)의 후면인 컬럼 슈라우드 커버(20)의 양 측벽에 설치되어 양쪽 손가락을 전극에 접촉시키거나, 멀티 펑션 스위치(40)에 설치된 상태에서 손가락을 전극에 접촉시켜 탑승자(상체)의 체성분을 측정하는 센서이다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 체성분 측정 센서(100)가 멀티 펑션 스위치(40)의 대향 부위에 설치되는 경우, 상기 멀티 펑션 스위치(40)의 대향 부위에 설치된 체성분 측정 전극에 양쪽 두 개의 손가락을 접촉시켜 체성분을 측정할 수 있다.

그리고 도 3에 도시된 바와 같이 상기 체성분 측정 센서(100)가 컬럼 슈라우드 커버(20)의 양 측벽에 설치되는 경우, 하우징(102)과 체성분 측정 전극(104)을 포함한다.

즉, 하우징(102)은 일단이 컬럼 슈라우드 커버(20)의 양 측벽에 장착되며, 손가락이 안착되도록 안착홈(102a)이 타단에 형성된다.

체성분 측정 전극(104)은 안착홈(102a) 표면에 앞뒤로 이격되게 한 쌍이 설치되어 손가락 두 마디가 접촉한 상태에서 전극을 통해 몸속에 약한 전류를 흘려보내 체성분을 측정한다.

한편, 상기 하우징(102)의 안착홈(102a) 표면 중 한 쌍의 체성분 측정 전극(104) 사이에는 상기 체성분 측정 전극(104)의 위치를 인지하도록 돌출부(106)가 형성된다. 즉, 상기 돌출부(106)는 삽입되는 손가락의 첫 번째 마디와 두 번째 마디의 사이를 상기 돌출부(106)에 접촉시켜 각각의 손가락 마디가 각각의 체성분 측정 전극(104)에 정확하게 접촉되게 할 수 있다.

이때, 상기 체성분 측정 센서(100)는 측정 정밀도를 향상시키기 위해 손가락의 첫 번째 마디로 전류를 측정하고, 손가락의 두 번째 마디로 전압을 측정한다.

그리고 상기 생체정보 측정수단 중 심박 측정 센서(110)는 스티어링 휠(10)의 정면 양단에 심박 측정 전극이 각각 설치된 상태에서 손가락을 전극에 접촉시키거나, 멀티 펑션 스위치(40)에 설치된 상태에서 손가락을 전극에 접촉시키거나, 상기 멀티 펑션 스위치(40)에 집게 형태로 설치된 상태에서 손가락을 삽입한 후 전극에 접촉시켜 탑승자의 심박을 측정하는 센서로, 전자식 또는 광학식 중 어느 하나가 적용된다.

여기서, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 심박 측정 센서(110)의 심박 측정 전극이 멀티 펑션 스위치(40)의 대향 부위에 설치되는 경우, 상기 멀티 펑션 스위치(40)의 대향 부위에 설치된 심박 측정 전극에 두 개의 손가락을 접촉시켜 심박을 측정할 수 있다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 심박 측정 센서(110)의 전극이 스티어링 휠(10)의 정면 양단에 설치되는 경우, 양쪽 손가락을 심박 측정 전극에 접촉시킨 상태에서 심박 측정이 가능하다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 심박 측정 센서(110)가 멀티 펑션 스위치(40)에 설치되는 경우, 손가락을 삽입할 수 있도록 집게 형태로 구비되며, 하우징(112), 심박 측정 전극(114), 가압부(116) 및 복원부재(S)를 포함한다.

하우징(112)은 손가락이 안착될 수 있도록 구비되어, 멀티 펑션 스위치(40)의 몸체에 별도로 장착되어 결합되거나, 멀티 펑션 스위치(40)의 몸체에 일체로 구현될 수 있다. 또한, 상기 하우징(112)의 상면 중 한 쌍의 심박 측정 전극(114) 사이에 손가락 위치를 감지할 수 있도록 돌출부(112a)가 형성된다. 이때, 상기 돌출부(112a)는 손가락 마디와 마디 사이를 상기 돌출부(112a)에 접촉시켜 촉감에 의해 손가락의 첫 번째 마디와 두 번째 마디가 각각의 심박 측정 전극(114)에 접촉한 상태임을 인지할 수 있게 된다.

심박 측정 전극(114)은 하우징(112)의 표면에 한 쌍이 나란하게 구비되며 손가락의 두 마디 각각이 접촉하여 체성분을 측정하도록 한다.

이때, 상기 심박 측정 전극(114)은 하우징(112) 상에 두 개가 나란하게 배치되어 손가락의 첫 번째와 두 번째 마디가 각각 접촉하였으나, 다른 실시예로 상기 하우징(112)의 대향면에 하나씩 각각 구비되어 하우징(112)과 가압부(116)의 내부에 삽입된 손가락 외의 다른 손가락으로 상기 하우징(112)의 외주면 하단에 구비된 심박 측정 전극(114)에 접촉되게 한다.

가압부(116)는 하우징(112)의 단부에 회전 가능하며, 회전 과정에서 상기 하우징(112)에 안착된 손가락을 가압하게 된다. 여기서, 상기 가압부(116)는 입구측 저면에 이격돌기(116a)가 돌출 형성되어 생성된 공간을 통해 손가락의 삽입이 용이하다.

복원부재(S)는 가압부(116)가 하우징(112)에서 회전되게 하면서 상기 가압부(116)에 복원력을 제공하도록 상기 가압부(116)와 상기 하우징(112)의 후단 대향면에 설치되는 토션 스프링 등이 이에 적용되며, 상기 가압부(116)에 복원력을 항시 하우징(112) 방향으로 제공하도록 하여 상기 가압부(116)의 저면이 손가락 상단에 이격없이 밀착되도록 한다. 이때, 상기 복원부재(S)는 절곡된 양 끝단 중 일단은 가압부(116)의 상면에 종방향으로 형성된 홈 내에 지지되고, 타단은 하우징(112)의 내부에 형성된 종방향의 홀 내에 삽입되어 지지된다.

또한, 상기 생체정보 측정수단 중 체지방 측정 센서(120)는 도 7에 도시된 바와 같이 스티어링 휠(10)의 후면인 휠 로어 커버(30)의 양 외벽에 장착되는 경우, 양쪽 손가락을 접촉시키는 과정에서 탑승자(상체)의 체지방을 측정하는 센서이다.

여기서, 상기 체지방 측정 센서(120)는 일 예로 하우징(122) 및 체지방 측정 전극(124)을 포함한다.

하우징(122)은 스티어링 휠(10)의 후면인 휠 로어 커버(30)의 양 외벽에 각각 장착되며, 손가락이 안착되도록 안착홈(122a)이 형성된다.

체지방 측정 전극(124)은 안착홈(122a) 표면에 앞뒤로 이격되게 한 쌍이 설치되어 손가락 두 마디가 접촉한 상태에서 전극을 통해 몸속에 약한 전류를 흘려보내 체지방을 측정한다.

한편, 상기 하우징(122)의 표면 중 한 쌍의 체지방 측정 전극(124) 사이에는 상기 체지방 측정 전극(124)의 위치를 인지하도록 돌출부(126)가 형성된다. 즉, 상기 돌출부(126)는 삽입되는 손가락의 첫 번째 마디와 두 번째 마디의 사이를 상기 돌출부(126)에 접촉시켜 각각의 손가락 마디가 각각의 체지방 측정 전극(124)에 정확하게 접촉되게 할 수 있다.

이때, 상기 체지방 측정 전극(124)은 측정 정밀도를 향상시키기 위해 손가락의 첫 번째 마디로 전류를 측정하고, 손가락의 두 번째 마디로 전압을 측정한다.

그리고 움직임 센서(130)는 도 8에 도시된 바와 같이 스티어링 휠(10)의 후면인 휠 로어 커버(30)의 저면에 설치되어 전기장을 측정할 수 있는 센서로, 운전자의 하체에 대한 움직임을 감지하여 운전자의 하체가 움직이고 있는지를 판단한다. 더욱이, 상기 움직임 센서(130)는 체성분 측정이 가능하다. 이렇게 상기 움직임 센서(130)를 통해 체성분 측정이 가능하므로 고도 비만과 그렇지 않은 경우를 분별할 수 있으며, 센서를 보다 민감하게 설정할 수 있어 심장마비 등과 같은 긴급 상황을 보다 잘 체크할 수 있다. 또한, 상기 움직임 센서(130)는 근전도를 검출할 수 있으며, 운전 상황에서 근전도가 감지되지 않으면 제어부(200)에서 비상 상황임을 타인 등에게 전달할 수 있다. 이렇게 상기 움직임 센서(130)가 체성분이나 근전도 등을 감지하는 경우 신체의 일부에 밀착될 수도 있다.

한편, 체성분 측정 센서(100)와 심박 측정 센서(110)는 각각 별도로 구비되긴 하지만, 멀티 펑션 스위치(40)에 설치된 하나의 체성분/심박 측정 센서(140)를 통해 동시에 체성분과 심박을 겸용하여 측정할 수 있다.

즉, 상기 체성분/심박 측정 센서(140)는 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이 멀티 펑션 스위치(40) 등에 설치되어 손가락을 삽입할 수 있도록 집게 형태로 구비되며, 하우징(142), 체성분 전극(144), 가압부(146), 심박계 전극(148) 및 복원부재(150)를 포함한다. 이때, 상기 체성분/심박 측정 센서(140)에서 심박 측정 센서는 광학식 심박 센싱 방식이 적용된다.

하우징(142)은 손가락이 안착될 수 있도록 구비되어, 멀티 펑션 스위치(40)의 몸체에 별도로 장착되어 결합되거나, 멀티 펑션 스위치(40)의 몸체에 일체로 구현될 수 있다. 또한, 상기 하우징(142)의 상면 중 한 쌍의 체성분 전극(144) 사이에 손가락 위치를 감지할 수 있는 심박계 전극(148)이 위치된다. 이때, 상기 심박계 전극(148)은 손가락 마디와 마디 사이를 상기 심박계 전극(148)에 접촉시켜 촉감에 의해 손가락의 첫 번째 마디와 두 번째 마디가 각각의 체성분 전극(144)에 접촉한 상태임을 인지할 수 있게 된다.

체성분 전극(144)은 하우징(142)의 표면에 한 쌍이 구비되어 손가락의 두 마디 각각이 접촉하여 체성분을 측정하도록 한다.

이때, 상기 체성분 전극(144)은 하우징(142) 상에 두 개가 나란하게 배치되어 손가락의 첫 번째와 두 번째 마디가 각각 접촉하였으나, 다른 실시예로 상기 하우징(142)의 대향면에 하나씩 각각 구비되어 하우징(142)과 가압부(146)의 내부에 삽입된 손가락 외의 다른 손가락으로 상기 하우징(142)의 외주면 하단에 구비된 체성분 전극(144)에 접촉되게 한다.

가압부(146)는 하우징(142)의 단부에 회전 가능하도록 횡축에 의해 결합되며, 회전 과정에서 상기 하우징(142)에 안착된 손가락을 가압하게 된다. 여기서, 상기 가압부(146)는 입구측 저면 양단에 이격돌기(146a)가 돌출 형성되어 하우징(142)과 가압부(146)의 대향면에 각각 설치된 심박계 전극(148)이 서로 접촉하는 것을 방지한다.

심박계 전극(148)은 하우징(142)과 가압부(146)의 대향면에 각각 설치되어 광학 방식에 의해 심박을 측정한다.

복원부재(150)는 가압부(146)가 하우징(142)에서 회전되게 하면서 상기 가압부(146)에 복원력을 제공하도록 상기 가압부(146)와 상기 하우징(142)의 후단 대향면에 설치되는 토션 스프링 등이 이에 적용되며, 상기 가압부(146)에 복원력을 항시 하우징(142) 방향으로 제공하도록 하여 상기 가압부(146)의 저면이 손가락 상단에 이격없이 밀착되도록 한다. 이때, 상기 복원부재(150)는 절곡된 양 끝단 중 일단은 가압부(146)의 상면에 종방향으로 형성된 홈 내에 지지되고, 타단은 하우징(142)의 내부에 형성된 종방향의 홀 내에 삽입되어 지지된다.

다른 실시예의 체성분/심박 측정 센서(140)는 도 10에 도시된 바와 같이 멀티 펑션 스위치(40) 등에 설치되어 손가락을 삽입할 수 있도록 집게 형태로 구비되며, 하우징(142), 체성분 전극(144), 가압부(146), 심박계 전극(148) 및 복원부재(150)를 포함한다. 이때, 상기 체성분/심박 측정 센서(140)에서 심박 측정 센서는 광학식 심박 센싱 방식이 적용되며, 상이한 구조인 가압부(146) 및 복원부재(150)에 대해서만 설명한다.

가압부(146)는 하우징(142)의 단부에 회전 가능하도록 횡축에 의해 결합되며, 회전 과정에서 상기 하우징(142)에 안착된 손가락을 감싸면서 가압하게 된다. 여기서, 상기 가압부(146)는 내부가 중공 형성되며 손가락이 삽입되는 후면과 저면이 개구되고, 입구측 저면 양단에 이격돌기(146a)가 돌출 형성되어 하우징(142)과 가압부(146)의 대향면에 각각 설치된 심박계 전극(148)이 서로 접촉하는 것을 방지한다.

복원부재(150)는 가압부(146)가 하우징(142)에서 회전되도록 횡축으로 결합된 전방에 설치되어 상기 가압부(146)에 복원력을 항시 하우징(142) 방향으로 제공하도록 하며, 상기 가압부(146)의 저면에 장착된 심박계 전극(148)이 손가락 상단에 이격없이 밀착되도록 한다. 여기서, 상기 복원부재(150)는 압축 스프링(152), 스토퍼(154) 및 연결선(156)을 포함한다.

압축 스프링(152)은 횡축과 근접한 하우징(142)과 가압부(146)의 대향면에 홀을 각각 형성하고 상기 홀 내에 양단을 삽입하고 고정시킨다.

스토퍼(154)는 압축 스프링(152)의 양단에 각각 고정된다.

연결선(156)은 압축 스프링(152)의 양 끝단에 고정된 스토퍼(154)의 대향면에 연결되어 상기 압축 스프링(152)의 탄성력을 제한한다.

또 다른 실시예의 체성분/심박 측정 센서(140)는 도 11에 도시된 바와 같이 상기 하우징(142)의 대향면에 체성분 전극(144)이 하나씩 각각 구비되어 하우징(142)과 가압부(146)의 내부에 삽입된 손가락 외의 손가락으로 상기 하우징(142)의 외주면 하단에 구비된 체성분 전극(144)에 접촉되게 한다.

한편, 상기 체성분 측정 센서(100), 심박 측정 센서(110) 및 체지방 측정 센서(120)의 설치 위치는 이에 한정하지 않고 변경 실시가 가능하다.

제어부(200)는 체성분 측정 센서(100), 심박 측정 센서(110), 체지방 측정 센서(120) 및 움직임 센서(130) 등에 의해 측정된 측정값을 무선통신부(300)에 의해 전송받은 후 전송받은 생체정보 데이터를 휴대용 스마트기기 및 차량 멀티미디어(Audio, Video, Navigation: AVN) 시스템 등을 포함하는 출력수단(400)에 출력하도록 제어하며, 메인 보드 등을 포함한다.

무선통신부(300)는 생체정보 측정수단에 의해 측정된 생체 정보를 근거리 무선 네트워킹 즉, 블루투스(bluetooth) 방식에 의해 출력수단(400)으로 전송한다.

그러므로 본 발명에 의한 생체 정보 측정이 가능한 조향장치에서 생체 정보 측정 과정을 살펴보면 다음과 같다.

여기서, 생체 정보 측정은 주정차 등과 같이 차량의 정지 상태에서 구현하는 것이 바람직하다.

첫째로, 탑승자(상체)의 체성분 측정은 스티어링 휠(10)의 후면인 컬럼 슈라우드 커버(20)의 양 측벽에 설치되어 있는 체성분 측정 센서(100)의 체성분 측정 전극(104)에 양쪽 손가락을 접촉시키거나, 멀티 펑션 스위치(40)에 설치된 체성분 측정 센서(100)의 체성분 측정 전극에 손가락을 접촉시켜 수행한다.

다음으로, 체성분 측정 센서(100)의 체성분 측정 전극(104)에 손가락을 접촉시키면 제어부(200)의 제어를 통해 신체에 가벼운 전류를 흘려보내게 되고, 이 전류는 수분을 따라 흐르고 이를 통해 체내 수분량이 측정된다. 신체의 수분은 주로 근육에 분포되어 있어 수분량을 통해 근육량과 지방이 아닌 조직량, 즉, 제지방량을 측정할 수 있게 된다.

다음으로, 체성분 측정 센서(100)에 의해 측정된 체성분 정보는 블루투스(bluetooth) 방식의 무선통신부(300)에 의해 출력수단(400)으로 전송된다. 이후, 체성분 정보는 휴대용 스마트기기 및 차량 멀티미디어(AVN) 시스템 등의 출력수단(400)에서 출력하게 된다.

둘째로, 탑승자의 심박 측정은 스티어링 휠(10)의 정면 양단에 설치되어 있는 심박 측정 센서(110)의 심박 측정 전극에 양쪽 손가락을 접촉시키거나, 멀티 펑션 스위치(40)에 설치된 심박 측정 센서(110)의 심박 측정 전극(114)에 손가락을 접촉시켜 수행한다.

다음으로, 압력 센서의 일종인 전자식 심박 측정 센서(110)의 심박 측정 전극(114)에 손가락을 접촉시키면 손가락의 모세혈관으로부터 감지된 심박 신호를 제어부(200)에서 전기적 신호로 변환시켜 심박 측정이 가능하다. 광학식 심박 측정 센서는 발광부에서 조사하는 레이저를 손가락에 투과시켜 수광부에서 심박에 따른 레이저의 수신 광량을 측정하여 심박을 측정하게 된다.

다음으로, 심박 측정 센서(110)의 심박 측정 전극(114)에 의해 측정된 심박 정보는 블루투스 방식의 무선통신부(300)에 의해 출력수단(400)으로 전송된다. 이후, 체성분 정보는 휴대용 스마트기기 및 차량 멀티미디어 시스템 등의 출력수단(400)에서 출력하게 된다.

셋째로, 탑승자의 체지방 측정은 스티어링 휠(10)의 후면인 휠 로어 커버(30)의 양 외벽에 장착되어 있는 체지방 측정 센서(120)의 체지방 측정 전극(124)에 양쪽 손가락을 접촉시켜 수행한다.

다음으로, 체지방 측정 센서(120)의 체지방 측정 전극(124)에 손가락을 접촉시키면 제어부(200)의 제어를 통해 신체에 가벼운 전류를 흘려보내게 되면서 인체 저항을 구하게 되고 체수분량을 측정한 후, 신체의 구성비(수분, 단백질, 무기질, 지방 등)를 통해 단백질과 무기질의 양을 구한 후 체지방량을 측정한다.

다음으로, 체지방 측정 센서(120)의 체지방 측정 전극(124)에 의해 측정된 체지방 정보는 블루투스 방식의 무선통신부(300)에 의해 출력수단(400)으로 전송된다. 이후, 체성분 정보는 휴대용 스마트기기 및 차량 멀티미디어 시스템 등의 출력수단(400)에서 출력하게 된다.

한편, 스티어링 휠(10)의 후면에 설치된 움직임 센서(130)는 운전자의 하체에 대한 움직임을 감지한 후 결과값을 제어부(200)로 전송하므로 운전자의 하체가 움직이고 있는 상황인 것으로 판단하면 운전자가 몸을 움직이는 정상 상태인 것으로 인지할 수 있다.

또한, 체성분/심박 측정은 멀티 펑션 스위치(40) 등에 설치되어 있는 체성분/심박 측정 센서(140)에 손가락을 삽입시킨 상태에서 동시에 구현 가능하다. 즉, 상기 가압부(146)의 이격돌기(146a)에 의해 형성된 상기 하우징(142)과의 대향 공간 내에 손가락을 밀어 넣으면 상기 가압부(146)가 상승하게 된다.

다음으로, 하우징(142) 상에 두 개가 나란하게 배치된 체성분 전극(144)에 손가락의 첫 번째와 두 번째 마디를 각각 접촉시킴과 동시에 손가락 첫 번째 마디와 두 번째 마디의 사이를 심박계 전극(148)에 접촉시켜 상기 체성분 전극(144)의 위치를 인지하게 하며, 복원부재(150)의 복원력에 의해 손가락 바닥면이 체성분 전극(144)과 하부의 심박계 전극(148)에 밀착되게 하면서 상부의 심박계 전극(148)이 손가락 윗면에 밀착되게 한다.

다음으로, 체성분 전극(144)과 심박계 전극(148)에 손가락을 접촉시켜 체성분과 심박 정보를 측정한 후 블루투스 방식의 무선통신부(300)에 의해 출력수단(400)으로 전송된다. 이후, 체성분 정보는 휴대용 스마트기기 및 차량 멀티미디어 시스템 등의 출력수단(400)에서 출력하게 된다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 체성분 측정 센서 102: 하우징
104: 체성분 측정 전극 106: 돌출부
110: 심박 측정 센서 112: 하우징
114: 심박 측정 전극 116: 가압부
120: 체지방 측정 센서 122: 하우징
124: 체지방 측정 전극 126: 돌출부
130: 움직임 센서 140: 체성분/심박 측정 센서
142: 하우징 144: 체성분 전극
146: 가압부 148: 심박계 전극
150: 복원부재 200: 제어부
300: 무선통신부 400: 출력수단
S: 복원부재

Claims (13)

1. 스티어링 휠, 컬럼 슈라우드 커버, 휠 로어 커버 및 멀티 펑션 스위치가 포함되는 조향장치에 있어서,
   상기 조향장치에 설치되어 운전자의 생체정보 측정이 손가락을 통해 가능하도록 구비된 생체정보 측정수단;
   상기 생체정보 측정수단을 통해 센싱된 생체정보를 전송하는 무선통신부; 및
   상기 무선통신부에 의해 전송받은 생체정보 데이터를 출력수단에 출력하도록 제어하는 제어부를 포함하는 생체 정보 측정이 가능한 조향장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 생체정보 측정수단은,
   상기 스티어링 휠의 후면 또는 상기 멀티 펑션 스위치에 설치되어 체성분을 측정하는 체성분 측정 센서;
   상기 스티어링 휠의 정면 또는 상기 멀티 펑션 스위치에 설치되어 심박을 측정하는 심박 측정 센서; 및
   상기 스티어링 휠의 후면에 장착되어 체지방을 측정하는 체지방 측정 센서 중 적어도 하나를 포함하는 생체 정보 측정이 가능한 조향장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 심박 측정 센서는 전자식 또는 광학식 중 어느 하나가 적용되는 생체 정보 측정이 가능한 조향장치.
   
4. 제2항에 있어서, 상기 체지방 측정 센서는,
   손가락이 안착되도록 안착홈이 형성된 하우징; 및
   상기 안착홈 표면에 이격되게 설치되어 손가락 각각의 마디가 접촉하도록 한 쌍의 체지방 측정 전극을 포함하는 생체 정보 측정이 가능한 조향장치.
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 체성분 측정과 상기 심박 측정을 겸용할 수 있도록 집게 형태로 구비된 체성분/심박 측정 센서를 포함하는 생체 정보 측정이 가능한 조향장치.
   
6. 제5항에 있어서, 상기 체성분/심박 측정 센서는,
   손가락이 안착되는 하우징;
   상기 하우징에 구비되어 손가락의 두 마디 중 각각의 마디가 접촉하여 체성분을 측정하는 한 쌍의 체성분 전극;
   상기 하우징의 단부에 회전 가능하게 축 결합되는 가압부;
   상기 하우징과 상기 가압부의 대향면에 각각 설치되어 심박을 측정하는 심박계 전극; 및
   상기 가압부를 상기 하우징 방향으로 복원력을 제공하는 복원부재를 포함하는 생체 정보 측정이 가능한 조향장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 체성분 전극은 상기 하우징 상에 나란하게 배치되거나 상기 하우징의 대향면에 배치되는 생체 정보 측정이 가능한 조향장치.
   
8. 제6항에 있어서, 상기 복원부재는,
   상기 하우징과 상기 가압부의 사이에 양단이 연결되는 압축 스프링;
   상기 압축 스프링의 양단에 고정되는 스토퍼; 및
   상기 스토퍼의 대향면에 연결되어 상기 압축 스프링의 탄성력을 제한하도록 연결선을 포함하는 생체 정보 측정이 가능한 조향장치.
   
9. 제6항에 있어서,
   상기 복원부재는, 상기 하우징을 상기 가압부에 연결하는 횡축 상에 장착된 토션 스프링인 생체 정보 측정이 가능한 조향장치.
   
10. 제4항 또는 제6항에 있어서,
    상기 하우징의 표면 중 체지방 측정 전극의 사이에 상기 전극의 위치를 인지하도록 돌출부 또는 심박계 전극이 위치되는 생체 정보 측정이 가능한 조향장치.
    
11. 제6항에 있어서,
    상기 하우징은 멀티 펑션 스위치의 몸체인 생체 정보 측정이 가능한 조향장치.
    
12. 제2항에 있어서,
    상기 스티어링 휠의 후면에 움직임(movement) 센서가 더 구비되는 체성분 측정이 가능한 조향장치.
    
13. 제1항에 있어서,
    상기 출력수단은 스마트기기 및 차량 멀티미디어(AVN) 시스템인 체성분 측정이 가능한 조향장치.
    
    

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