KR20160080810A - 개인 맞춤형 칼로리 관리 시스템 - Google Patents

개인 맞춤형 칼로리 관리 시스템 Download PDF

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KR20160080810A
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박현주
전경재
최용식
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주식회사 코메스타
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Abstract

본 발명은 인체에 부착되는 칼로리 측정장치를 통하여 개인의 생체 신호를 측정한 후, 이를 개인이 휴대하는 단말기를 이용하여 칼로리 소모량을 계산하여 표출함으로써 개인 맞춤형으로 칼로리 섭취량과 소모량을 관리할 수 있도록 하는 개인 맞춤형 칼로리 관리 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 개인 맞춤형 칼로리 관리 시스템은 운동이나 일반 생활에 따라 소모되는 칼로리를 측정하여 관리하는 칼로리 관리 시스템으로서, 사용자의 신체에 접촉하여, 사용자의 신체에서 발생하는 땀의 양과 온도 및 습도, 맥박 수 정보가 포함된 사용자 생체 정보를 측정하는 칼로리 측정장치(100)와; 상기 칼로리 측정장치(100)를 통하여 측정되는 생체 정보 데이터를 전송받아, 사용자의 개인 정보를 기반으로 상기 생체 정보 데이터에 따른 칼로리 소모량을 계산하여 화면에 표출하는 칼로리 관리 애플리케이션이 설치된 휴대용 단말기(200);를 포함하여 이루어져, 사용자가 운동이나 일상 생활 중에도 소비되는 칼로리를 확인할 수 있어 일일 대사량 관리를 통해 일상에서 자신의 건강을 관리할 수 있도록 제공된다.

Description

개인 맞춤형 칼로리 관리 시스템 {PERSONALIZED CALORIE MANAGEMENT SYSTEM}
본 발명은 개인 맞춤식 칼로리 관리 시스템에 관한 것으로, 특히 인체에 부착되는 칼로리 측정장치를 통하여 개인의 생체 신호를 측정한 후, 이를 개인이 휴대하는 단말기를 이용하여 칼로리 소모량을 계산하여 표출함으로써 개인 맞춤형으로 칼로리 섭취량과 소모량을 관리할 수 있도록 하는 개인 맞춤형 칼로리 관리 시스템에 관한 것이다.
근래 들어 남녀노소를 막론하고 건강 및 다이어트에 대한 관심이 높아짐에 따라 식단의 조절과 운동을 통하여 몸매 관리와 건강 관리에 많은 노력을 기울이는 사람들이 늘어나고 있는 추세이다.
이러한 추세에 맞추어 다이어트와 건강을 위해 만보계를 착용하고 걷고 뛰거나, 피트니스 센터에서 런닝머신과 각종 근력운동을 하는 사람들이 부쩍 늘어나고 있다. 피트니스 센터에 구비되어 있는 런닝머신에서 걷거나 뛴 거리를 이용하여 LCD에 표시되는 칼로리 소모량을 통해 자신의 칼로리 소모량을 측정하거나, 고가의 개인 레슨을 통해 강사가 계산해주는 칼로리 흡수량과 소모량에 따라 식단을 조정하고 운동량을 조정하고 있다. 또한, 근래에는 칼로리 소모량 측정 기능이 내장되어 있는 런닝머신 등의 각종 헬스 케어(Healthcare) 장치들 및 휴대형으로 제작된 칼로리 측정 장치들이 많이 출시되고 있어, 이러한 장치들을 이용하여 다이어트 및 건강 관리에 이용하고 있다.
하지만, 이와 같이 시중에 나와 있는 다이어트를 위한 칼로리 소모량 측정 장치 및 헬스 케어(Healthcare) 장치들은 특정 센서를 이용하여 단순히 운동량에 따른 칼로리 소모량을 계산하는 획일적인 방법을 사용하고 있다. 즉, 종래 헬스 케어 장치들은 개개인의 특성을 고려하지 않고 획일적으로 운동량에 따른 칼로리를 소모량을 계산하고 있으므로, 정확한 칼로리 소모량을 측정하기 어려운 문제점이 있었다.
예를 들면, 개인마다 체중이 다르며, 땀이 많이 배출되거나 적게 배출되는 사람, 살이 찌거나 마른 사람, 체지방이 많거나 적은 사람 등 다양한 조건이 존재하고, 연령대나 성별에 따라 동일한 칼로리를 소모하는데 필요한 열량이 달라지게 된다. 즉, 모든 칼로리의 소모는 사람의 움직임이나 운동 및 땀의 배출에 의해 이루어지며 이러한 움직임과 운동은 열로 환산되는데, 체중이 많이 나가는 사람이 동일한 운동을 할 경우 적게 나가는 사람보다 발생하는 칼로리의 소모가 많고, 땀이 많이 나는 사람이 적게 나는 사람보다 칼로리의 소모가 많을 수밖에 없다. 또한, 칼로리의 소모는 단순히 특정 운동을 할 때에만 발생하는 것이 아니고 일상적인 생활에서도 지속적인 칼로리의 소모가 발생하므로, 지속적인 측정이 이루어져야 정확한 칼로리 측정이 가능하지만 종래 칼로리 소모량 측정 장치나 헬스 케어 장치들은 이러한 개개인의 특성 및 일상 생활에서 칼로리 소모량을 정확하게 반영하지 못하는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1263759호 (2013.05.07. 등록)
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 개개인의 특성을 반영하여 특정 운동뿐만 아니라 일상 생활에서도 소비되는 칼로리 소모량을 정확히 측정하여 개인 맞춤형으로 칼로리 섭취량과 소모량을 관리할 수 있도록 하는 개인 맞춤형 칼로리 관리 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 개인 맞춤형 칼로리 관리 시스템은 운동이나 일반 생활에 따라 소모되는 칼로리를 측정하여 관리하는 칼로리 관리 시스템으로서, 사용자의 신체에 접촉하여, 사용자의 신체에서 발생하는 땀의 양과 온도 및 습도, 맥박 수 정보가 포함된 사용자 생체 정보를 측정하는 칼로리 측정장치와; 상기 칼로리 측정장치를 통하여 측정되는 생체 정보 데이터를 전송받아, 사용자의 개인 정보를 기반으로 상기 생체 정보 데이터에 따른 칼로리 소모량을 계산하여 화면에 표출하는 칼로리 관리 애플리케이션이 설치된 휴대용 단말기;를 포함하여 이루어진다.
여기에서, 상기 칼로리 측정장치에는 사용자의 신체에서 발생하는 땀의 양을 측정하는 땀센서와, 온도 및 습도를 측정하는 온습도 센서와, 맥박 수를 측정하는 맥박센서가 구비된 센서부와, 상기 센서부를 통하여 측정되는 생체 정보 데이터를 저장하는 메모리와, 상기 센서부를 통하여 측정되는 생체 정보 데이터를 무선 데이터로 변환하여 휴대용 단말기에 무선 송신하는 통신부와, 상기 칼로리 측정장치에 전원을 공급하는 전원부와, 상기 전원부의 전원 상태를 표시하는 알람부가 구비된다.
또한, 상기 칼로리 측정장치는 몸체 양단에 체결홈 및 체결돌기가 형성되어 사용자의 손목에 착탈 가능하게 착용되되, 사용자의 손목에 접촉하는 몸체 하부에는 사용자의 피부에 접촉하여 땀의 양과 온도 및 습도, 맥박 수를 측정하는 센서부가 구비되고, 상기 몸체 상부에는 칼로리 측정장치의 동작 상태를 표시하는 알람부가 구비된다.
한편, 상기 휴대용 단말기의 칼로리 관리 애플리케이션에는 데이터 입력 및 표시를 위한 사용자 인터페이스와, 사용자 정보가 등록되는 사용자 정보 DB와, 사용자가 섭취하는 음식물에 따른 칼로리 정보와, 사용자의 생체 정보에 따른 칼로리 소모량 정보가 등록되는 칼로리 정보 DB와, 상기 사용자 정보 DB에 등록된 사용자 정보와, 칼로리 정보 DB에 등록된 칼로리 정보를 기반으로, 상기 칼로리 측정장치로부터 전송되는 사용자 생체 정보 데이터를 분석하여 사용자의 칼로리 소모량을 계산하는 칼로리 계산부와, 상기 칼로리 측정장치로부터 수신되는 사용자의 생체 정보 데이터를 칼로리 계산부에 전송하여 사용자의 칼로리 소모량을 계산하도록 제어하며 상기 칼로리 계산부에 의해 계산되는 칼로리 소모량을 사용자 인터페이스 화면을 통하여 사용자에게 제공하는 스마트 관리부가 구비된다.
상기 사용자 정보 DB에는 사용자의 나이, 성별, 몸무게, 안정 심박수, 목표 칼로리 정보가 포함되어 저장되며, 상기 칼로리 계산부는 사용자 정보 DB에 저장된 사용자의 나이, 몸무게, 안정 심박수 정보에 따라 사용자의 측정된 생체 정보를 분석하여 칼로리 소모량 정보를 계산하게 된다.
즉, 상기 칼로리 계산부는 사용자의 나이, 성별, 몸무게, 안정 심박수 정보에 따라 운동 강도에 따른 목표 심박수를 계산하고, 맥박 정보를 통하여 산출되는 심박수에 따라 구간별로 METs값을 산출하며, 사용자의 몸무게와 METs값을 이용하여 칼로리 소모량을 계산하게 된다.
또한, 상기 스마트 관리부는 사용자가 섭취한 음식물의 칼로리 정보와, 사용자가 소모한 칼로리 소모량과, 사용자의 목표 칼로리 정보를 따라, 목표 칼로리 대비 소모하여야 하는 남은 칼로리 정보를 산출하여 화면을 통하여 사용자에게 제공하게 된다.
이때, 상기 스마트 관리부는 목표 칼로리 대비 남은 칼로리를 소모하여야 하는 운동 정보를 추천하여 화면을 통하여 사용자에게 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 개인 맞춤형 칼로리 관리 시스템은 인체에 부착되는 칼로리 측정장치를 통하여 개인의 생체 신호를 측정하고 이를 개인 휴대 단말기를 통하여 개인 특성에 따른 칼로리 소모량을 계산하도록 함으로써, 사용자가 운동을 할 때 뿐만 아니라 일상 생활 중에도 소비되는 칼로리를 확인할 수 있어 일일 대사량 관리를 통해 일상에서 자신의 건강을 관리할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 개인 맞춤형 칼로리 관리 시스템은 개인의 목표 칼로리 대비 소모된 칼로리량을 비교하여 소모되어야 하는 남은 칼로리량을 표시하고, 남은 칼로리를 소모하기 위한 운동량을 추천하여 제공함으로써 사용자가 자신의 칼로리를 지속적으로 관리할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 개인 맞춤형 칼로리 관리 시스템의 전체적인 네트워크 연결도,
도 2는 본 발명에 따른 칼로리 측정장치의 구성 일례,
도 3은 본 발명에 따른 칼로리 측정장치의 블록 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 휴대용 단말기에 구비된 칼로리 관리 애플리케이션의 블록 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 칼로리 측정장치와 휴대용 단말기에 구비된 칼로리 관리 애플리케이션 간의 인터페이스 처리 순서를 나타낸 흐름도,
도 6은 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 칼로리 관리 애플리케이션에 의해 사용자의 칼로리가 관리되는 과정을 나타낸 흐름도,
도 7은 본 발명에 따른 심박수의 각 구간별 METs값과 소비 칼로리를 나타낸 표 일례,
도 8은 본 발명에 따른 칼로리 관리 애플리케이션의 사용자 인터페이스 화면 일례를 나타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 개인 맞춤형 칼로리 관리 시스템의 전체적인 네트워크 연결도를 나타낸 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 개인 맞춤형 칼로리 관리 시스템은 사용자의 칼로리 소모량을 측정하기 위해 사용자의 운동 지표가 되는 생체 신호를 측정하는 칼로리 측정장치(100)와, 상기 칼로리 측정장치(100)로부터 생체 신호 정보를 전송받아 이를 분석하여 사용자의 칼로리 소모량을 계산하여 표출하는 휴대용 단말기(200)를 포함하여 이루어진다.
상기 칼로리 측정장치(100)는 사용자의 신체에 부착되어 사용자의 운동량에 따라 변화되는 생체 정보를 측정하는 장치로서, 본 발명의 실시예에서 상기 칼로리 측정장치(100)는 사용자의 생체 신호 중, 운동량을 더욱 정확하게 측정할 수 있도록 하는 땀, 온도 및 습도, 심장박동을 각각 땀센서, 온습도 센서, 맥박센서를 이용하여 측정하게 된다. 이렇게 칼로리 측정장치(100)를 통하여 측정되는 사용자의 땀, 온도 및 습도, 심장박동 신호는 무선 통신을 통하여 해당 사용자의 휴대용 단말기(200)로 전송된다.
상기 휴대용 단말기(200)는 사용자가 휴대하면서 이용하는 스마트 폰이나 태블릿 PC, PDA 등의 이동통신 단말기로서, 이 휴대용 단말기(200)에는 칼로리 관리 애플리케이션이 설치되어 칼로리 측정장치(100)로부터 전송되는 생체 신호를 분석하여 운동량에 따른 칼로리 소모량을 계산하여 화면에 표출하게 된다. 본 발명의 실시예에서 상기 휴대용 단말기(200)의 칼로리 관리 애플리케이션은 사용자의 신체적 특성과, 섭취하는 음식물의 칼로리, 생체 신호를 기반으로 소비되는 칼로리량을 계산하여 표시하고, 목표 대비 남은 칼로리량을 소모하기 위한 운동량을 추천하게 된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 칼로리 측정장치의 구성 일례를 나타낸 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 칼로리 측정장치(100)는 손목 시계 형태로 제작되어 사용자의 손목에 착탈 가능하게 착용되어 생체 신호를 측정하도록 구성된다.
상기 칼로리 측정장치(100)의 몸체 양단에는 상호 체결되어 고리를 형성함으로써 손목에 착용 가능하게 하는 체결홈(101) 및 체결돌기(102)가 형성되는데, 이 체결홈(101)은 체결시 길이 조절이 가능하도록 복수개가 소정 간격으로 이격되어 형성되고, 체결돌기(102) 또한 체결홈(101)과의 안정적인 체결을 위해 복수 개가 형성된다.
상기 칼로리 측정장치(100)의 몸체 하부, 즉 사용자의 손목 체결시 손목 피부에 접촉되는 안쪽면에는 사용자의 생체 신호를 측정하는 센서부(120)가 형성되는데, 이 센서부(120)는 사용자의 손목 피부에 직접 접촉하여 사용자의 땀과 온도/습도, 심박 등의 생체 신호를 측정하게 된다.
또한, 칼로리 측정장치(100)의 몸체 상부인 바깥쪽면에는 칼로리 측정장치(100)의 동작 상태를 표시하는 알람부(130)가 형성되는데, 상기 알람부(130)는 복수의 LED 및 소형 스피커로 이루어져 센서부(120)의 동작 상태를 표시하고 이상 발생시 이를 경고하게 된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 칼로리 측정장치의 블록 구성도를 나타낸 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 칼로리 측정장치(100)에는 사용자의 생체 신호를 측정하는 센서부(120)와, 칼로리 측정장치(100)의 동작 상태를 표시하는 알람부(130)와, 사용자의 휴대용 단말기(200)와 무선 통신을 수행하는 통신부(150)와, 상기 센서부(120)를 통하여 측정되는 신호를 저장하는 메모리(140)와, 칼로리 측정장치(100)의 동작 전원을 공급하는 전원부(160)와, 상기 각 구성부의 동작을 제어하는 제어부(110)가 구비된다.
상기 센서부(120)에는 사용자의 신체에 접촉하여 사용자의 생체 신호를 측정하는 센서 장치로서, 이 센서부(120)에는 사용자의 운동 또는 일반 생활에서의 움직임에 따라 발생하는 땀의 양을 측정하는 땀센서(Sweat Sensor)(121)와, 주변의 온도 및 습도와 사용자의 신체 온도 및 습도를 동시에 측정하는 온습도 센서(Temperature/Humidity Seonsor)(122)와, 사용자의 심장박동을 측정하는 맥박센서(Pulse Sensor)(123)가 구비된다. 상기 땀센서(121)는 교감 신경계를 통하여 작용하여 사용자의 운동량을 더욱 정확하게 측정하고, 상기 온습도 센서(122)는 인체의 온도 및 습도와 주변의 온도 및 습도를 비교하여 측정하며, 상기 맥박센서(123)는 피부에 빛을 비추고 피부 아래로 흐르는 피의 움직임 패턴을 읽어 들여 혈중 산소량을 체크하여 심장박동, 즉 맥박을 측정하게 된다.
상기 알람부(130)는 칼로리 측정장치(100)의 동작 상태, 예를 들면 전원부(160)의 전원 공급 상태 및 센서부(120)의 동작 상태 등을 LED 점등을 통해 표시하게 되며, 만약 전원부(160)에 구비된 배터리가 방전되는 경우 이를 스피커를 통하여 알람음을 발생시켜 경고하게 된다.
상기 메모리(140)는 센서부(120)를 통하여 측정되는 땀, 온도 및 습도, 맥박 신호를 저장하는 기억장치로서, 이 메모리(140)에 저장된 신호는 설정 환경에 따라 실시간이나 설정된 주기 또는 휴대용 단말기(200)의 요청에 따라 휴대용 단말기(200)에 제공되게 된다.
상기 통신부(150)는 센서부(120)를 통하여 측정되는 땀, 온도 및 습도, 맥박 신호를 사용자가 휴대하는 휴대용 단말기(200)에 전송하는 통신 장치로서, 본 발명의 실시예에서 상기 통신부(150)는 블루투스(Bluetooth) 통신모듈로 구성되어 휴대용 단말기(200)에 구비된 블루투스 통신모듈과 통신을 수행하게 된다.
상기 전원부(160)는 배터리를 통하여 상기 각 구성부에 전원을 공급하는 전원공급장치이고, 제어부(110)는 상기 구성부의 동작을 제어하는 MCU(Micro Controller Unit)로서 이 제어부(110)는 전원부(160)의 전원이 온(ON) 되면 구동되어 칼로리 측정장치(100)의 각 구성부에 전원을 공급하고 그 동작을 제어하게 된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 단말기에 구비된 칼로리 관리 애플리케이션의 블록 구성도를 나타낸 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 칼로리를 관리하고자 하는 사용자의 휴대용 단말기(200)에는 칼로리 관리 애플리케이션이 설치되는데, 이 칼로리 관리 애플리케이션은 칼로리 측정장치(100)로부터 측정 신호를 전송받아 분석함으로써 사용자의 칼로리 소모량을 계산하여 표출하게 된다. 상기 칼로리 관리 애플리케이션을 탑재하여 실행하는 휴대용 단말기(200)는 일반적인 스마트폰이나 태플릿 PC, PDA 등의 장치 구성을 따르므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 칼로리 관리 애플리케이션에는 사용자로부터 데이터를 입력받고 애플리케이션에서 처리되는 데이터를 표시하는 사용자 인터페이스(220)와, 칼로리 측정장치(100)와 통신을 수행하는 통신부(150)와, 칼로리 측정장치(100)로부터 전송되는 신호를 분석하여 칼로리 소모량을 계산하는 칼로리 계산부(240)와, 사용자의 정보가 등록되는 사용자 정보 DB(250)와, 사용자가 섭취하는 음식물 등의 칼로리 정보가 등록되는 칼로리 정보 DB(260)와, 상기 각 구성부의 동작을 제어하는 스마트 관리부(210)가 구비된다.
상기 사용자 인터페이스(220)는 사용자로부터 입력되는 데이터를 스마트 관리부(210)에 전송하여 처리될 수 있도록 하고, 스마트 관리부(210)의 제어에 의해 처리되는 데이터를 화면에 표시하여 사용자가 확인할 수 하는 입출력 장치이다.
상기 통신부(150)는 칼로리 측정장치(100)와 통신을 설정하여 칼로리 측정부에 의해 측정되는 사용자 생체 신호를 수신하는 통신 장치로서, 본 발명의 실시예에서 상기 통신부(150)는 블루투스 통신모듈을 통하여 칼로리 측정장치(100)의 통신부(150)와 통신을 설정하여, 칼로리 측정장치(100)와 무선으로 데이터를 송수신하게 된다.
상기 사용자 정보 DB(250)는 사용자의 정보를 저장하고 관리하게 되는데, 이 사용자 정보 DB(250)에는 사용자에 의해 입력되는 사용자 개인 정보가 스마트 관리부(210)의 제어를 통하여 사용자 인터페이스(220)를 통해 전달받아 저장되고 관리되게 된다. 상기 사용자 정보 DB(250)에는 사용자의 이름, 나이, 키, 몸무게, 체지방, 안정 심박수 등의 개인 정보가 등록된다. 또한, 상기 사용자 정보 DB(250)에는 사용자가 섭취하는 음식물 및 칼로리 정보와, 관리하고자 하는 목표 칼로리 정보, 칼로리 측정장치(100)를 통하여 측정되어 계산되는 사용자의 칼로리 소비랑 정보 등이 저장되어 관리되게 된다. 상기 사용자 정보 DB(250)에 저장되는 사용자 정보는 스마트 관리부(210)의 제어에 의해 사용자 인터페이스(220)를 통하여 검색이 가능하도록 제공된다.
상기 칼로리 정보 DB(260)는 사용자가 섭취하는 각 종류별 음식물의 칼로리 정보와, 칼로리 측정장치(100)를 통하여 측정되는 사용자의 땀의 양, 온도 및 습도, 맥박 정보에 따라 소비되는 칼로리 소모량 정보 등이 저장되어 관리되게 된다. 또한, 상기 칼로리 정보 DB(260)에는 칼로리를 소모시키기 위한 운동량 정보(운동 종류 및 시간 정보) 등이 저장되는데, 이 칼로리 정보 DB(260)에 등록된 칼로리 정보는 스마트 관리부(210)를 통하여 검색이 가능하도록 관리된다.
상기 칼로리 계산부(240)는 사용자의 칼로리 소모량을 계산하는 프로그램 모듈로서, 이 칼로리 계산부(240)는 칼로리 측정장치(100)를 통하여 측정된 생체 신호와 사용자 정보 DB(250) 및 칼로리 정보 DB(260)에 저장된 정보를 통하여 사용자의 칼로리 소모량을 계산하게 된다. 상기 칼로리 계산부(240)는 스마트 관리부(210)의 요청에 따라 칼로리 측정장치(100)를 통하여 측정된 생체 정보와, 사용자 정보 DB(250)에 저장된 해당 사용자의 정보, 칼로리 정보 DB(260)에 저장된 칼로리 정보를 분석하여 사용자의 생체 측정 정보에 따라 소비된 칼로리 소모량을 계산하여 스마트 관리부(210)에 제공하게 된다.
상기 스마트 관리부(210)는 상기 각 구성부의 동작을 제어하여 사용자의 칼로리를 관리하는 프로그램 모듈로서, 상기 스마트 관리부(210)는 사용자 인터페이스(220)를 통하여 입력되는 사용자 관련 정보를 사용자 정보 DB(250)에 등록하여 관리하고, 사용자 인터페이스(220)를 통하여 입력되는 칼로리 관련 정보를 칼로리 정보 DB(260)에 등록하여 관리하게 된다. 또한, 스마트 관리부(210)는 사용자가 섭취하는 음식물에 대한 칼로리 정보를 칼로리 정보 DB(260)에서 인출하여 화면에 표시하고, 통신부(150)를 통하여 칼로리 측정장치(100)로부터 전송되는 사용자의 생체 측정 정보를 칼로리 계산부(240)에 전송하여 칼로리 소모량을 계산하도록 하며, 칼로리 계산부(240)를 통하여 계산된 칼로리 소모량 정보를 화면에 표시하여 사용자에게 제공하게 된다. 또한, 소비된 칼로리 소모량에 따라 목표 칼로리 대비 남은 칼로리량 및 이를 소비하기 위한 운동량 정보 등을 산출하여 화면에 표시함으로써 사용자가 이를 확인하여 스스로 칼로리를 관리할 수 있도록 제공하게 된다.
이하, 상기의 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 개인 맞춤형 칼로리 관리 시스템을 통하여 사용자의 칼로리가 관리되는 과정에 대하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 칼로리 측정장치와 휴대용 단말기에 구비된 칼로리 관리 애플리케이션 간의 인터페이스 처리 순서를 나타낸 흐름도이다.
단계 S110, S120 : 먼저, 칼로리 측정장치(100)가 사용자의 손목에 착용된 후 턴온되어 전원부(160)로부터 전원이 공급되면(S110), 제어부(110)는 센서부(120)에 전원을 공급하여 사용자의 신체에서 발생하는 생체 신호를 측정하여 메모리(140)에 저장하게 된다(S120). 상기 센서부(120)의 구동에 따라, 땀센서(121)는 사용자의 운동이나 일상 생활에 따른 움직임에 의해 발생하는 땀의 양을 측정하게 되고, 온습도 센서(122)는 주변 및 사용자의 온도 및 습도를 측정하며, 맥박센서(123)는 사용의 맥박 횟수를 측정하게 되는데, 이렇게 센서부(120)에 의해 측정되는 데이터는 메모리(140)에 저장되게 된다.
단계 S130, S140 : 사용자가 손목에 착용하는 칼로리 측정장치(100)와 휴대용 단말기(200)는 통신부(150)의 블루투스 페어링(Bluetooth Pairing)을 통해 통신이 연결되는데, 칼로리 측정장치(100)는 기 설정된 측정 데이터 전송 주기에 따라 메모리(140)에 저장되는 측정 데이터를 무선 데이터로 변환한 후(S130), 통신이 연결된 휴대용 단말기(200)에 무선으로 전송하게 된다(S140). 이러한 칼로리 측정장치(100)와 휴대용 단말기(200) 사이의 측정 센서 데이터 전송은, 휴대용 단말기(200)의 칼로리 관리 애플리케이션을 통한 칼로리 측정장치(100)의 데이터의 전송 주기 설정이나 휴대용 단말기(200)의 칼로리 관리 애플리케이션이 필요한 시점에 요청하여 이루어지게 된다.
단계 S150, S160, S170 : 한편, 상기 칼로리 측정장치(100)에서 센서부(120)를 통하여 사용자의 생체 신호를 측정하는 과정에서 전원부(160)의 배터리가 Low 배터리 상태가 되면(S150), 알람부(130)의 LED 점등을 통해 이를 표시하고 스피커를 통해 경고음을 발생시켜(S160), 사용자가 전원부(160)의 배터리를 충전하거나 교체할 수 있도록 알려주게 된다(S170).
단계 S180 : 이러한 칼로리 측정장치(100)를 통하여 사용자의 생체 신호 측정 과정은 사용자에 의해 턴오프되어 종료될 때까지 반복 수행하게 된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 단말기의 칼로리 관리 애플리케이션에 의해 사용자의 칼로리가 관리되는 과정을 나타낸 흐름도이다.
단계 S210 : 먼저, 휴대용 단말기(200)의 칼로리 관리 애플리케이션에 구비된 스마트 관리부(210)는 사용자 인터페이스(220)를 통하여 입력되는 사용자 정보를 사용자 정보 DB(250)에 등록하게 된다. 본 발명의 실시예에서 상기 사용자 정보 DB(250)에 등록되는 사용자 정보에는 사용자 이름, 나이, 성별, 키, 몸무게, 체지방, 안정 심박수 등의 개인 정보와 함께 관리하고자 하는 목표 칼로리 정보 등이 포함된다.
단계 S220 : 또한, 스마트 관리부(210)는 사용자 인터페이스(220)를 통하여 입력되는 사용자가 섭취하는 음식물 정보 및 해당 음식물의 칼로리 정보를 사용자 정보 DB(250)에 등록하게 되는데, 상기 사용자가 섭취하는 음식물의 칼로리 정보는 스마트 관리부(210)가 칼로리 정보 DB(260)에 해당 음식물의 칼로리 정보를 요청하여 제공받아 등록하게 된다. 상기 칼로리 정보 DB(260)에는 각종 음식물에 따른 칼로리 정보와, 땀의 양, 온도 및 습도, 맥박 정보에 따른 칼로리 소모량 정보, 칼로리를 소모하는데 필요한 운동 정보 등이 미리 저장되어 있다.
단계 S230, S240 : 한편, 칼로리 측정장치(100)를 통하여 측정되는 사용자의 땀의 양, 주변 대비 사용자의 온도 및 습도, 맥박 등의 센서 측정 데이터가 통신부(150)를 통하여 수신되면(S230), 스마트 관리부(210)는 해당 데이터를 칼로리 계산부(240)에 전송하여 센서 측정 데이터와 사용자 정보에 따른 칼로리 소모량을 계산하게 한다(S240). 즉, 스마트 관리부(210)는 칼로리 측정장치(100)로부터 센서 측정 데이터가 수신되면, 이를 칼로리 계산부(240)로 전송하여 칼로리 소모량 계산을 요청하게 되고, 칼로리 계산부(240)는 먼저 사용자 정보 DB(250)에 사용자의 칼로리 소모량 계산에 필요한 사용자 나이, 성별, 몸무게, 체지방, 안정 심박수 등의 사용자 정보를 요청하여 제공받게 된다. 이후, 칼로리 계산부(240)는 제공받은 사용자 정보와 해당 사용자의 센서 측정 데이터에 따른 칼로리 소모량 정보를 칼로리 정보 DB(260)에 요청하여 제공받은 후, 칼로리 정보 DB(260)로부터 수신된 칼로리 소모량 정보를 분석하여 해당 사용자의 칼로리 소모량을 계산하게 된다. 이렇게 계산된 사용자의 칼로리 소모량 정보는 스마트 관리부(210)로 전송되고, 사용자 정보 DB(250)에 저장되며, 사용자 인터페이스(220)를 통해 화면에 표출되게 된다.
단계 S250 : 상기 칼로리 계산부(240)를 통하여 사용자의 칼로리 소모량 정보가 계산되면, 스마트 관리부(210)는 사용자의 목표 칼로리에 따라 소모되어야 하는 남은 칼로리량을 계산하게 된다. 이를 위해, 스마트 관리부(210)는 상기 사용자가 섭취한 음식물에 따른 칼로리 정보를 사용자 정보 DB(250)에 요청하여 제공받고, 상기 칼로리 계산부(240)를 통하여 계산된 칼로리 소모량 정보를 사용자 정보 DB(250)에 요청하여 제공받으며, 해당 사용자의 목표 칼로리 정보를 사용자 정보 DB(250)에 요청하여 제공받은 후, 이를 분석하여 사용자의 목표 칼로리 대비 남은 칼로리량을 계산하게 된다. 즉, 사용자의 섭취 칼로리에서 소모된 칼로리 정보를 빼고 남은 칼로리를 목표 칼로리에 대비하여, 관리 목표가 되는 칼로리를 유지하려면 얼마만큼 칼로리를 소모하여야 하는지를 계산하게 된다. 이렇게 계산되는 칼로리 정보를 사용자 인터페이스(220)를 통하여 사용자에게 제공된다.
단계 S260 : 한편, 스마트 관리부(210)는 사용자의 목표 칼로리 대비 남은 칼로리를 소모하기 위한 운동을 추천하여 사용자 인터페이스(220)를 통하여 해당 사용자에게 제공할 수 있다. 즉, 스마트 관리부(210)는 목표 칼로리 대비 남은 칼로리를 소모시킬 수 있는 운동의 종류와 시간 정보를 칼로리 정보 DB(260)에 요청하여 제공받은 후, 이를 사용자에게 제공하여 사용자가 스스로 자신의 목표 칼로리를 유지할 수 있도록 하게 된다.
단계 S270 : 이러한 칼로리 소모량 계산 및 남은 칼로리 정보를 해당 사용자에게 제공하는 과정은 시스템이 종료될 때까지 반복하여 수행된다.
본 발명에 따른 칼로리 관리 애플리케이션의 스마트 관리부(210)는 사용자 정보에 따라 사용자의 칼로리 소모량을 차별화하여 관리하게 되는데, 이는 동일한 움직임을 보이더라도 사용자의 신체 조건에 따라 소모되는 칼로리에 있어 차이가 발생하기 때문이다.
즉, 스마트 관리부(210)는 칼로리 계산부(240)를 통하여 사용자의 나이, 성별, 몸무게, 안정 심박수 정보에 따라 Karvonen 공식을 이용하여 각각의 운동강도(％)에 따른 목표 심박수를 계산하여 관리하게 된다. 또한, 스마트 관리부(210)는 칼로리 계산부(240)를 통하여 각각의 심박수에 따라 구간별로 METs(Metabolic Equivalents, 대사당량) 값을 산출해 내고, 몸무게와 METs값을 이용하여 소비 칼로리 공식(소비 칼로리 = METs × 체중 × 시간 × 1.05)을 이용하여 실시간 소비 칼로리를 계산하게 된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 심박수의 각 구간별 METs값과 소비 칼로리를 나타낸 표 일례로서, 25세 남성으로 체중 70kg, 안정 심박수 70회/분를 기준으로 계산된 것이다. 도 7에서와 같이, 맥박센서(123)를 통하여 사용자의 요골 동맥에서 심박수가 측정되면, 스마트 관리부(210)는 칼로리 계산부(240)를 통하여 심박수에 따른 METs 값을 구하고, 심박수에 따른 각 구간별 METs값을 통해 소비 칼로리를 구하게 된다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 칼로리 관리 애플리케이션의 사용자 인터페이스 화면 일례를 나타낸 것이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 칼로리 관리 애플리케이션의 메인인 홈 화면에는 권장섭취량, 현재섭취량, 권장소비량, 현재소비량, 발한량, 체온, 습도, 맥박수 등이 실시간으로 표시되며, 사용자 입력 화면에는 이름, 성별, 나이, 키, 몸무게, 체지방, 안정 심박수 등이 표시되어 해당 정보가 입력되어 관리되도록 한다. 또한, 캘린더 화면에는 아침, 점심, 저녁 또는 간식 등에서 섭취하였던 음식들을 입력함으로써 해당 음식물 섭취에 따른 칼로리 섭취량을 확인할 수 있도록 제공된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 개인 맞춤형 칼로리 관리 시스템은 사용자의 나이와 몸무게, 안정 심박수 등과 같은 개인 정보에 따라, 측정되는 사용자의 땀 양, 온도 및 습도, 맥박 수 등을 분석하여 칼로리 소모량을 계산함으로써 개개인의 특성을 반영한 정확한 칼로리 소모량을 계산할 수 있게 된다. 또한, 계산되는 칼로리 소모량을 기준으로 목표 칼로리를 유지하기 위해 남은 칼로리 소모량을 계산하여 제공하며, 남은 칼로리를 소모할 수 있는 운동을 추천함으로써 사용자가 스스로 자신의 칼로리를 관리할 수 있도록 제공하게 된다.
이러한 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구 범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
100 : 칼로리 측정장치 101 : 체결홈
102 : 체결돌기 110 : 제어부
120 : 센서부 121 : 땀센서
122 : 온습도 센서 123 : 맥박센서
130 : 알람부 140 : 메모리
150 : 통신부 160 : 전원부
200 : 휴대용 단말기 210 : 스마트 관리부
220 : 사용자 인터페이스 230 : 통신부
240 : 칼로리 계산부 250 : 사용자 정보 DB
260 : 칼로리 정보 DB

Claims (8)

  1. 운동이나 일반 생활에 따라 소모되는 칼로리를 측정하여 관리하는 칼로리 관리 시스템으로서,
    사용자의 신체에 접촉하여, 사용자의 신체에서 발생하는 땀의 양과 온도 및 습도, 맥박 수 정보가 포함된 사용자 생체 정보를 측정하는 칼로리 측정장치(100)와;
    상기 칼로리 측정장치(100)를 통하여 측정되는 생체 정보 데이터를 전송받아, 사용자의 개인 정보를 기반으로 상기 생체 정보 데이터에 따른 칼로리 소모량을 계산하여 화면에 표출하는 칼로리 관리 애플리케이션이 설치된 휴대용 단말기(200);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 칼로리 관리 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 칼로리 측정장치(100)에는
    사용자의 신체에서 발생하는 땀의 양을 측정하는 땀센서(121)와, 온도 및 습도를 측정하는 온습도 센서(122)와, 맥박 수를 측정하는 맥박센서(123)가 구비된 센서부(120)와,
    상기 센서부(120)를 통하여 측정되는 생체 정보 데이터를 저장하는 메모리(140)와,
    상기 센서부(120)를 통하여 측정되는 생체 정보 데이터를 무선 데이터로 변환하여 휴대용 단말기(200)에 무선 송신하는 통신부(150)와,
    상기 칼로리 측정장치(100)에 전원을 공급하는 전원부(160)와,
    상기 전원부(160)의 전원 상태를 표시하는 알람부(130)가 구비된 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 칼로리 관리 시스템.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 칼로리 측정장치(100)는 몸체 양단에 체결홈(101) 및 체결돌기(102)가 형성되어 사용자의 손목에 착탈 가능하게 착용되되,
    사용자의 손목에 접촉하는 몸체 하부에는 사용자의 피부에 접촉하여 땀의 양과 온도 및 습도, 맥박 수를 측정하는 센서부(120)가 구비되고,
    상기 몸체 상부에는 칼로리 측정장치(100)의 동작 상태를 표시하는 알람부(130)가 구비되는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 칼로리 관리 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 휴대용 단말기(200)의 칼로리 관리 애플리케이션에는
    데이터 입력 및 표시를 위한 사용자 인터페이스(220)와,
    사용자 정보가 등록되는 사용자 정보 DB(250)와,
    사용자가 섭취하는 음식물에 따른 칼로리 정보와, 사용자의 생체 정보에 따른 칼로리 소모량 정보가 등록되는 칼로리 정보 DB(260)와,
    상기 사용자 정보 DB(250)에 등록된 사용자 정보와, 칼로리 정보 DB(260)에 등록된 칼로리 정보를 기반으로, 상기 칼로리 측정장치(100)로부터 전송되는 사용자 생체 정보 데이터를 분석하여 사용자의 칼로리 소모량을 계산하는 칼로리 계산부(240)와,
    상기 칼로리 측정장치(100)로부터 수신되는 사용자의 생체 정보 데이터를 칼로리 계산부(240)에 전송하여 사용자의 칼로리 소모량을 계산하도록 제어하며, 상기 칼로리 계산부(240)에 의해 계산되는 칼로리 소모량을 사용자 인터페이스(220) 화면을 통하여 사용자에게 제공하는 스마트 관리부(210)가 구비된 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 칼로리 관리 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 사용자 정보 DB(250)에는 사용자의 나이, 성별, 몸무게, 안정 심박수, 목표 칼로리 정보가 포함되어 저장되며,
    상기 칼로리 계산부(240)는 사용자 정보 DB(250)에 저장된 사용자의 나이, 성별, 몸무게, 안정 심박수 정보에 따라 사용자의 측정된 생체 정보를 분석하여 칼로리 소모량 정보를 계산하는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 칼로리 관리 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 칼로리 계산부(240)는
    사용자의 나이, 성별, 몸무게, 안정 심박수 정보에 따라 운동 강도에 따른 목표 심박수를 계산하고, 맥박 정보를 통하여 산출되는 심박수에 따라 구간별로 METs값을 산출하며, 사용자의 몸무게와 METs값을 이용하여 칼로리 소모량을 계산하는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 칼로리 관리 시스템.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 스마트 관리부(210)는
    사용자가 섭취한 음식물의 칼로리 정보와, 사용자가 소모한 칼로리 소모량과, 사용자의 목표 칼로리 정보를 따라, 목표 칼로리 대비 소모하여야 하는 남은 칼로리 정보를 산출하여 화면을 통하여 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 칼로리 관리 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 스마트 관리부(210)는
    상기 목표 칼로리 대비 남은 칼로리를 소모하여야 하는 운동 정보를 추천하여 화면을 통하여 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 칼로리 관리 시스템.
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