KR20210085481A - 스마트 의류를 이용한 다이어트 및 건강 관리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 스마트 의류를 이용한 다이어트 및 건강 관리 장치는 상기 스마트 의류의 내측에 결합된 전도성 원단; 및 상기 스마트 의류에 탈부착되는 것으로서, 상기 전도성 원단을 통해 마이크로 전류 자극 또는 저주파 자극을 제공하고, 상기 전도성 원단을 통해 측정 전압을 제공하여 체지방 모니터링을 수행하는 본체부를 포함한다.

Description

스마트 의류를 이용한 다이어트 및 건강 관리 장치{BODY FAT MANAGEMENT AND HEALTH CARE APPARATUS USING SMART GARMENT}
본 발명은 스마트 의류를 이용하여 체지방 감소를 통한 다이어트 효과 및 건강 개선에 관한 모니터링을 수행할 수 있는 건강 관리 장치에 대한 것이다.
건강과 미용에 대한 관심이 증가함에 따라 체중을 유지하고 관리하려는 다양한 노력들이 시도되고 있다. 특히, 체지방을 관리할 수 있는 다양한 제품이 등장하고 있는데, 체지방을 측정하는 제품이나 체지방을 감소하는 효과를 제공하는 것들이다. 이와 같은 제품에 대한 연구는 다양한 기업 또는 연구 그룹을 통해 활발히 진행되고 있다.
사람의 신체를 구성하는 지방은 그 구성 부위에 따라 피하지방(subcutaneous fat)과 내장지방(visceral fat)으로 나뉜다. 통상 체내 심부에 위치한 지방이 내장지방이다. 피하지방과 내장지방은 구성하고 있는 지방의 성질은 유사하나 부위의 차이로 인해 다른 대사(metabolism) 특성을 가지고 있다. 내장지방은 염증성 단백질인 사이토카인을 분비하여 염증을 유발하고 인슐린의 효용을 떨어뜨린다. 그로 인해 혈당과 중성지방이 증가하여 여러 성인병의 원인이 된다. 그러나 간문맥과 같은 큰 혈관 주변에 위치하므로 쉽게 소비되는 특성이 있다. 피하지방은 내장지방에 비해 위해성은 적은 반면 에너지 축적도가 높아 쉽게 감소되지 않는다. 그러나 체형에 영향을 많이 주므로 과도한 축적은 미용 측면에서 좋지 않고 운동성을 많이 떨어뜨리므로 궁극적으로 건강에도 이롭지 않다. 따라서 아름다움과 건강의 목적을 동시에 이루기 위해 피하지방과 내장지방을 동시에 줄이기 위한 노력이 필요하다.
이와 관련하여, 대한민국등록특허 제 10-1172711 호(발명의 명칭: 복대형 비만관리 장치)는 복부를 감싸는 벨트에 부착되는 복수의 제1 전극을 통하여 복부임피던스를 측정하고, 이를 기반으로 피하 지방량과 내장 지방량의 비율을 산출하는 산출한 후, 피하지방의 감소가 촉진되도록 복근을 자극하는 제1 자극펄스와 내장지방의 감소가 촉진되도록 복근을 자극하는 제2 자극펄스를 믹싱하여 제공하는 기술을 개시하고 있다. 다만, 해당 특허에 개시된 제 1 자극펄스와 제 2 자극펄스는 실제 실험 결과 체지방 감소에 큰 효과를 주지 못했다. 그리고, 벨트형으로 전극이 부착됨에 따라 체지방 감소 효과가 발생하는 부위가 매우 제한적이었다.
이에 따라, 본 발명에서는 피하지방과 내장지방을 효율적으로 감소시킬 수 있는 다이어트 및 건강 관리 장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 스마트 의류를 이용하여 피하지방과 내장지방의 감소와 동시에 체지방의 상태를 측정하여 제공할 수 있는 스마트 의류를 이용한 다이어트 및 건강 관리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1측면에 따른 스마트 의류를 이용한 다이어트 및 건강 관리 장치는 상기 스마트 의류의 내측에 결합된 전도성 원단; 및 상기 스마트 의류에 탈부착되는 것으로서, 상기 전도성 원단을 통해 마이크로 전류 자극 또는 저주파 자극을 제공하고, 상기 전도성 원단을 통해 측정 전압을 제공하여 체지방 모니터링을 수행하는 본체부를 포함한다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 2 측면에 따른 스마트 의류를 이용한 다이어트 및 건강 관리 방법은 상기 스마트 의류의 내측에 부착된 자극 제공 전극을 통해 마이크로 전류 자극 또는 저주파 자극을 제공하는 단계; 상기 의류의 전면부 내측에 부착된 모니터링 전극을 통해 측정 전압을 인가하는 단계; 및 상기 자극 제공 전극을 통해 측정되는 측정 전류를 기초로 체지방 측정을 수행하는 단계를 포함한다. 이때, 저주파 자극 제공 전극 및 모니터링 전극은 소정의 면적을 가진 전도성 원단으로서 상기 의류에 부착되는 것을 특징으로 한다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 스마트 의류를 이용하여 마이크로 전류 자극뿐만 아니라 저주파 자극을 제공하여 피하 지방과 내장 지방을 모두 효율적으로 감소 시킬 수 있다. 특히, 마이크로 전류 자극을 통해 피하지방 감소를 먼저 유도하고, 뒤이어 침투력이 높은 저주파 자극을 통해 피하지방과 내장지방 자극 효과를 동시에 구현한다.
또한, 전도성 원단으로 이루어진 자극 제공 전극을 통해 전기 자극을 가하는 동작뿐 아니라 인체에서 발생한 전기 신호를 측정할 수 있고, 이를 기반으로 체지방도 실시간으로 측정할 수 있도록 한다. 나아가, 이러한 측정 전기 신호를 기반으로 심박 수 변화 등 다양한 생체 정보를 측정할 수 있는 부가 기능을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 의류를 이용한 다이어트 및 건강 관리 장치를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 의류의 상세 구성을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이어트 및 건강 관리 장치의 본체부의 구성을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이어트 및 건강 관리 장치의 본체부의 구성을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이어트 및 건강 관리 장치의 하부 본체부의 구성을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이어트 및 건강 관리 장치의 하부 본체부의 구성을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 의류와 본체부의 결합 상태를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 의류와 본체부의 결합 상태를 도시한 것이다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 의류와 본체부의 결합 상태를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이어트 및 건강 관리 장치를 이용한 체지방 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이어트 및 건강 관리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 전류 자극을 일정하게 제공하기 위한 회로 구성을 도시한 것이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 의류를 이용한 다이어트 및 건강 관리 장치를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 의류의 상세 구성을 도시한 것이고, 도 3과 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이어트 및 건강 관리 장치의 본체부의 구성을 도시한 것이고, 도 5와 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이어트 및 건강 관리 장치의 하부 본체부의 구성을 도시한 것이고, 도 7내지 도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 의류와 본체부의 결합 상태를 도시한 것이다.
도시된 다이어트 및 건강 관리 장치(10)는 의류(100), 의류(100)의 내측에 부착된 자극 제공 전극(110, 120), 의류(100)의 내측에 부착된 모니터링 전극(130, 140), 의류(100)의 전면부 외측에 배치되고, 자극 제공 전극(110, 120) 및 모니터링 전극(130, 140)과 각각 전기적으로 접속되고, 자극 제공 전극(110, 120) 을 통해 마이크로 전류 자극 또는 저주파 자극을 제공하며, 모니터링 전극(130, 140)을 통해 인가되는 측정 전압에 따라 자극 제공 전극(110, 120) 을 통해 측정되는 측정 전류를 기초로 다이어트를 위한 자극 제공과 체지방 측정을 수행하는 본체부(200)를 포함한다.
의류(100)는 사용자의 상반신에 착용되는 일반적인 형태의 것으로서, 그 형상에는 특별한 제한이 없다. 위에 설명한 자극 제공 전극(110, 120), 모니터링 전극(130, 140) 및 본체부(200)가 각각 의류(100)에 부착되며, 의류(100)는 부착된 구성품을 지지하는 역할을 수행한다.
자극 제공 전극(110, 120)과 모니터링 전극(130, 140)은 소정의 면적을 가진 전도성 원단으로서 의류(100)의 내측에 압착 방식으로 부착되거나, 접착제 또는 박음질등에 의해 부착될 수 있다. 전도성 원단은 소정의 탄력을 제공하여, 사용자의 움직임에도 피부와의 접촉 상태를 지속적으로 유지할 수 있도록 한다. 도면에서는 편의를 위해 음영으로 표시하였으나, 자극 제공 전극(110, 120)과 모니터링 전극(130, 140)은 각각 의류의 내측에 부착되어, 피부와 직접적으로 접촉되도록 한다. 자극 제공 전극(110, 120)과 모니터링 전극(130, 140)은 전도성을 가지므로 피부에 전류 자극을 제공하거나, 피부의 전류를 측정하기에 용이하다. 한편, 전도성 원단의 구체적인 구성에 대한 설명은 본 발명의 출원인의 등록특허 제10-1865829 호(발명의 명칭: 마이크로 전류가 인가되는 전도성 착용물) 및 제10-2023776 호(발명의 명칭: 체지방 분해 및 체중감량을 위한 다이어트 기능성 직물)에 기재된 기술 내용을 참조하기로 한다.
자극 제공 전극(110, 120)은 의류의 전면부 내측에 부착되고, 복근 주변부와 대응하며 서로 마주보도록 배치된 제 1 자극 제공 전극(110) 및 제 2 자극 제공 전극(120)을 포함한다. 도시된 실시예의 경우, 하복부에 위치한 제 1 자극 제공 전극(110)과 제 2 자극 제공 전극(120) 사이의 거리가 상복부로 갈수록 좁아지는 것을 확인할 수 있는데, 이는 상측의 제 1 자극 제공 전극(110)과 제 2 자극 제공 전극(120)에 본체부(200)를 결합시키기 위한 형상이다. 이를 통해 하복부 주변에 넓게 제 1 자극 제공 전극(110) 및 제 2 자극 제공 전극(120)을 배치하여, 전류 자극을 효과적으로 제공하고, 상부측에서는 제 1 자극 제공 전극(110) 및 제 2 자극 제공 전극(120)을 좁게 배치하여, 소형의 본체부(200)로도 적절한 전류 자극이 제공되도록 한다. 다만, 이와 같은 형상이 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
또한, 제1 자극 제공 전극(110)의 일단에는 소정의 길이만큼 절개된 제 1 절개홈(112)이 형성되고, 제 2 자극 제공 전극(120)의 일단에는 제 1 절개홈(112)과 마주보는 위치에 동일한 길이만큼 절개된 제 2 절개홈(122)이 형성된다. 이때, 각 절개홈(112, 122)은 각 자극 제공 전극(110, 120)뿐만 아니라 의류에 대해서도 동일하게 형성되며, 이를 통해 이후 설명할 하부 본체부(220)가 삽입되고, 하부 본체부(220)의 각 전극 단자(222, 224)가 각 자극 제공 전극(110, 120)에 밀착되도록 한다.
모니터링 전극(130, 140)은 의류의 전면부 내측에 옆구리측과 대응하도록 부착되고, 각 자극 제공 전극(110, 120)의 외측에 소정 거리 이격되어 서로 마주보도록 배치된 제 1 모니터링 전극(130) 및 제 2 모니터링 전극(140)을 포함한다. 바람직하게는, 모니터링 전극(130, 140)은 가장 멀리 이격될 수 있도록 배치된다. 제 1 모니터링 전극(130)과 제 2 모니터링 전극(140)에는 각각 본체부와 전선을 통해 접속되는 제 1 체결부(132)와 제 2 체결부(142)가 각각 형성된다. 실질적으로는 각 절개홈(112, 122)과 유사한 구성으로서, 전선의 단부에 위치한 커넥터의 일부가 각 체결부(132, 142)에 삽입되면서, 각 체결부에 고정되는데 이에 의해 각 커넥터가 각 모니터링 전극(130, 140)에 전기적으로 접속되게 된다. 이에 대한 구체적인 구성은 본 발명의 출원인의 등록특허 제10-1865829 호(발명의 명칭: 마이크로 전류가 인가되는 전도성 착용물)에 기재된 기술 내용을 참조하기로 한다.
본체부(200)는 앞서 설명한 바와 같이, 각 자극 제공 전극(110, 120)을 통해 마이크로 전류 자극 또는 저주파 자극을 제공한다. 또한, 본체부(200)는 각 모니터링 전극(130, 140)을 통해 측정 전압을 인가하고, 이에 의하여 각 자극 제공 전극(110, 120)을 통해 측정되는 측정 전류를 기초로 체지방 측정을 수행한다.
본체부(200)는 디스플레이(211), 통신모듈(212), 제어부(213), 배터리(214), 자극 제공부(215), 제 1 공급 전극(216) 및 제 2 공급 전극(217)을 포함한다.
디스플레이(211)는 본체부(200)의 동작 상태에 대한 정보(예를 들어, 일상 모드나 집중 관리 모드 등)나 본체부(200)에 의하여 산출된 체지방에 대한 정보가 출력될 수 있다. 디스플레이(211)의 종류에는 특별한 제한이 없다.
통신모듈(212)은 본체부(200)의 동작 상태에 대한 정보나 본체부(200)에 의하여 산출된 체지방 측정 결과를 외부 컴퓨팅 장치 또는 스마트 단말에 전송한다. 통신 모듈(212)은 무선 통신 모듈로서 외부 컴퓨팅 장치(300) 또는 스마트 단말(300)과 연동할 수 있는 블루투스 또는 Wifi 등에 의하여 구현될 수 있다. 이를 통해, 사용자는 본체부(200)외에 외부 컴퓨팅 장치나 스마트 단말을 통해서도 체지방 관리 상태에 대한 정보를 편리하게 확인할 수 있고, 관련 기록을 누적하여 관리함으로써 다양한 통계 정보를 확인할 수 있다. 이를 위해, 외부 컴퓨팅 장치(300) 또는 스마트 단말(300)에는 본체부(200)의 동작 상태에 대한 정보나 본체부(200)에 의하여 산출된 체지방 측정 결과를 제공하는 별도의 애플리케이션이 사용될 수 있다.
배터리(214)는 본체부(200)의 구동을 위해 필요한 전력을 공급하는 것으로, 다양한 형태로 구현될 수 있다.
자극 제공부(215)는 배터리(214)의 전력에 기초하여 자극 제공 전극(110, 120)에 마이크로 전류 자극 또는 저주파 자극을 제공하거나, 모니터링 전극(130, 140)에 측정 전압을 제공한다. 마이크로 전류 자극과 저주파 자극은 주파수를 지닌 펄스형 자극으로서 예를 들면, 구형파 또는 정현파 형태로 제공될 수 있다. 마이크로 전류는 1mA 미만인 μA 단위의 전류를 의미하며, 마이크로 전류 자극은 1,000μA 미만 1μA 이상의 전류 값을 가지고, 1kHz 이하 1Hz 이상으로 주파수를 설정한다.
저주파 자극은 10mA 이상 100mA 미만의 전류값을 가지고, 1kHz 이하 1Hz 이상 의 주파수를 갖도록 설정한다. 저주파 자극의 예로는 전기근육자극(EMS, electrical muscular stimulation)과 경피신경전기자극술(TENS, transcutaneous electrical nerve stimulation) 등이 있다. 자극 제공부(215)는 제 1 공급 전극(216) 및 제 2 공급 전극(217)을 통해 마이크로 전류 자극 또는 저주파 자극을 제공한다.
마이크로 전류 자극과 저주파 자극의 차이는 단순히 전류 자극의 크기로 이해될 수 있으나, 전류 자극의 크기가 달라지면 인체에서 발생하는 생리학적 현상에는 많은 차이가 생기게 된다. 마이크로 전류 자극은 생체전류와 유사한 크기로서 자극을 가하여도 사람이 이를 쉽게 느낄 수 없으며, 인체의 세포 단위에 영향을 미친다. 반면 저주파 자극은 그 자극을 직접적으로 느낄 수 있는 크기로서 세포가 아닌 조직 단위에 영향을 미친다. 체지방 감소 차원에서 두 자극을 보면 마이크로 전류 자극은 지방 세포 자체를 자극하는 직접 자극 형태이고, 저주파 자극은 근육의 수축 운동을 유도하여 이 과정에서 발생하는 에너지 소모를 통해 지방을 줄이는 간접 자극 방식이다. 마이크로 전류 자극은 세포 단위에 영향을 미치므로 안전하고 효과적일 수 있으나 자극의 크기가 작은 만큼 체내 심부까지 자극을 전달하기에 한계가 있다. 반면, 저주파 자극은 복부에 위치하는 근육의 운동을 이용하므로 심부를 포함한 복부 전반에 영향을 줄 수 있다. 따라서 피하지방과 내장지방을 동시에 감소시키 위해서, 외곽에 위치하지만 분해 능력이 떨어지는 피하지방은 마이크로 전류와 저주파 자극의 복합 작용을 활용하고, 체내 심부에 위치하는 내장지방은 저주파 자극의 효과를 이용하는 방법을 활용할 수 있다.
제어부(213)는 디스플레이(210), 통신모듈(212), 배터리(214) 및 자극 제공부(215)의 동작을 제어하는 것으로, 이를 위한 프로세서 및 제어 프로그램이 저장된 메모리를 포함한다. 제어부(213)는 사용자 설정에 따라 마이크로 전류 자극의 제공과 체지방 측정을 반복적으로 수행하는 일상 모드를 수행할 수 있다. 또한, 제어부(213)는 마이크로 전류 자극의 제공과 저주파 자극의 제공과 체지방 측정을 반복적으로 수행하는 집중 관리 모드를 수행할 수 있다. 제어부(213)를 이용한 구체적인 동작에 대해서는 추후 설명하기로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본체부(200)는 상부 본체부(210)와 하부 본체부(220)로 구분될 수 있다.
상부 본체부(210)는 마이크로 전류 자극과 저주파 자극을 제공하고, 하부 본체부(220)와 체결수단을 통해 선택적으로 체결되고, 의류 외측으로 노출된다. 디스플레이(211)는 배치 구조상 상부 본체부(210)의 외부 표면에 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 통신모듈(212), 제어부(213), 배터리(214), 자극 제공부(215) 등의 구성도 상부 본체부(210)에 내장되도록 하는 것이 바람직하겠으나, 설계에 따라 일부 구성품은 하부 본체부(220)에 배치될 수 있다.
하부 본체부(220)는 제 1 절개홈(112)을 통해 의류 내측으로 삽입 후 제 2 절개홈(122)을 통해 의류 외측으로 돌출되도록 마련된다. 이를 위해 하부 본체부(220)의 길이는 적어도 제 1 절개홈(112)과 제 2 절개홈(122) 사이의 거리보다 길도록 설계되고, 하부 본체부(220)의 너비는 각 절개홈(112, 122)의 길이보다는 작도록 설계된다.
상부 본체부(210)와 하부 본체부(220)는 힌지를 통해 일측이 결합되고, 고정수단(226)을 통해 하부 본체부(220)의 타측이 상부 본체부(210)의 타측에 결합될 수 있다.
상부 본체부(210)는 하부 본체부(220)와 체결 상태시에 제 1 전극 단자(222)와 접촉하고 전기적 자극을 공급하는 제 1 공급 전극(216) 및 제 2 전극 단자(224)와 접촉하고 전기적 자극을 공급하는 제 2 공급 전극(217)을 포함한다. 또한, 상부 본체부(210)는 제 1 체결부(132)와 제 1 전선을 통해 결합되는 제 3 공급 전극(미도시 됨) 및 제 2 체결부(142)와 제 2 전선을 통해 결합되는 제 4 공급 전극(미도시 됨)을 포함한다.
하부 본체부(220)는 제 1 자극 제공 전극(110)과 접촉하도록 배치된 제 1 전극 단자(222) 및 제 2 자극 제공 전극(120)과 접촉하도록 배치된 제 2 전극 단자(224)를 포함한다.
그리고, 일 실시예에 따르면, 제 1 전극 단자(222)에는 기저면으로부터 상측으로 돌출되는 제 1 돌출 전극(223)이 결합되고, 제 2 전극 단자(224)에는 기저면으로부터 상측으로 돌출되는 제 2 돌출 전극(225)이 결합된다. 또한, 제 1 공급 전극(216)에는 제 1 돌출 전극(223)이 삽입되는 제 1 삽입 홈이 형성되고, 제 2 공급 전극(217)에는 제 2 돌출 전극(225)이 삽입되는 제 2 삽입 홈이 형성된다. 이를 통해, 도 7과 도 8에 도시된 바와 같이, 상부 본체부(210)와 하부 본체부(220)의 체결시에 제 1 돌출 전극(223)은 제 1 절개홈(112)을 통해 제 1 삽입 홈에 삽입 결합되고, 제 2 돌출 전극(225)은 제 2 절개홈(122)을 통해 제 2 삽입 홈에 삽입 결합된다. 이러한 체결 구조를 통해, 제 1 자극 제공 전극(110)과 제 1 전극 단자(222)의 전기적 결합 상태 및 제 2 자극 제공 전극(120)과 제 2 전극 단자(224)의 전기적 결합 상태가 더욱 긴밀하게 유지될 수 있다.
한편, 다른 실시예에 따르면, 도 9에 도시된 바와 같이, 각 돌출 전극이 각 공급 전극에 형성되고, 이를 위한 삽입 홈이 각 전극 단자에 형성될 수 있다. 즉, 제 1 공급 전극(216)에는 기저면으로부터 상측으로 돌출되는 제 1 돌출 전극(218)이 결합되고, 제 2 공급 전극(217)에는 기저면으로부터 상측으로 돌출되는 제 2 돌출 전극(219)이 결합된다. 그리고, 제 1 전극 단자(222)에는 제 1 돌출 전극(218)이 삽입되는 제 1 삽입 홈(226)이 형성되고, 제 2 전극 단자(224)에는 제 2 돌출 전극(219)이 삽입되는 제 2 삽입 홈(227)이 형성될 수 있다. 이를 통해, 상부 본체부(210)와 하부 본체부(220)의 체결시에 제 1 돌출 전극(218)은 제 1 절개홈(112)을 통해 제 1 삽입 홈(226)에 삽입 결합되고, 제 2 돌출 전극(219)은 제 2 절개홈(122)을 통해 제 2 삽입 홈(227)에 삽입 결합된다. 이러한 체결 구조를 통해, 제 1 자극 제공 전극(110)과 제 1 전극 단자(222)의 전기적 결합 상태 및 제 2 자극 제공 전극(120)과 제 2 전극 단자(224)의 전기적 결합 상태가 더욱 긴밀하게 유지될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이어트 및 건강 관리 장치를 이용한 체지방 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에서는 임피던스 측정 기술을 이용하여 체지방을 측정한다. 즉, 도시된 바와 같이, 인체의 양 단에 소정의 전압을 인가한 상태에서, 인체에 흐르는 전류를 측정하면, 이를 기초로 인체의 임피던스 값을 산출할 수 있다. 그리고, 제어부(213)는 사전에 구축된 임피던스와 체지방 양이 매칭된 데이터베이스에 산출된 임피던스 값을 입력하고, 그에 매칭된 체지방 양을 산출할 수 있다.
이를 위해 제어부(213)는 각 모니터링 전극(130, 140)을 통해 소정의 전압을 인가하고, 이에 따라 몸에 흐르는 전류는 각 자극 제공 전극(110, 120)을 통해 측정한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이어트 및 건강 관리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도시된 바와 같이, 일상 모드(S910)에서는 미리 설정된 시간 동안 각 자극 제공 전극(110, 120)을 통해 마이크로 전류 자극을 제공한다(S912). 이때, 마이크로 전류 자극을 제공하는 시간이나 마이크로 전류 자극의 세기 등은 실시예에 따라 변경될 수 있다. 마이크로 전류 자극의 경우 일상 생활을 수행하는데 있어 사용자에게 특별한 불쾌감을 주지는 않으므로, 전력이 허용하는 한 하루 종일 마이크로 전류 자극을 제공하는 것도 가능하다.
그리고, 마이크로 전류 자극의 제공 후 체지방 측정을 수행한다(S914). 이를 위해, 모니터링 전극(130, 140)을 통해 측정 전압을 인가하고, 자극 제공 전극(110, 120)을 통해 전류를 측정하고, 측정된 측정 전류를 기초로 산출되는 임피던스 값과 사전에 구축된 임피던스와 체지방 양이 매칭된 데이터베이스를 기초로, 체지방을 측정한다.
그리고, 집중 관리 모드(S920)에서는 자극 제공 전극(110, 120)을 통해 미리 설정된 시간 동안 미리 설정된 순서에 따라 마이크로 전류 자극 또는 저주파 자극을 순차적으로 제공한다(S922, 924). 또는, 다른 저주파 자극 만을 일정 시간 동안 제공하는 것도 가능하다. 도면에서는 마이크로 전류 자극 제공 후 저주파 자극을 제공하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 순서를 특정하기 보다는 각 단계가 독립적으로 수행될 수 있음을 의미하는 것이다. 집중 관리 모드(S920)에서는 마이크로 전류 자극과 저주파 자극을 제공하는 조합 상태가 여러 가지 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 마이크로 전류 자극 제공, 저주파 자극 제공 후 다시 마이크로 전류 자극을 제공하는 패턴이나, 저주파 자극 제공, 마이크로 전류 자극 제공 후 다시 저주파 자극을 제공하는 패턴 등으로 여러 가지 집중 관리 모드를 설정할 수 있다. 또한, 저주파 자극 제공만을 일정 시간 수행하는 패턴으로도 집중 관리 모드를 설정할 수 있다.
이후 체지방 측정 단계(S926)를 수행할 수 있으며, 구체적인 측정 방법은 앞선 단계(S914)와 같다.
한편, 본 발명의 다이어트 및 건강 관리 장치는 마이크로 전류 자극을 제공하는 것을 특징으로 하는데, 마이크로 전류를 정전류로 제공하기 위한 특별한 구성을 채택하고 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 전류 자극을 일정하게 제공하기 위한 회로 구성을 도시한 것이다.
본 발명에서 제공하는 마이크로 전류 자극은 오랜 시간 동안 피부에 제공되는 경우가 많기 때문에, 일정한 전류 레벨을 지속적으로 유지할 필요가 있다. 또한, 자극 제공부와 피부 접촉 상태가 유지 되도록 자극 제공 전극을 전도성 원단으로 제공하지만, 피부의 상태가 건조한 경우 등에는 이러한 접촉 상태 유지가 어려울 수 있다. 피부 접촉 상태가 견고하지 못한 경우에도 마이크로 전류 자극을 제공하는 것은 전력 측면이나 회로 안정성 측면에서 부정적인 영향을 줄 수 있다.
본 발명에서는 도면에 제시된 바와 같이, 각 자극 제공 전극(110, 120) 사이의 개방 여부를 탐지하기 위하여, 자극 제공부(215), 제 1 자극 제공 전극(110), 인체, 제 2 자극 제공 전극(120)을 연결하는 폐회로에, 감지저항(242)을 추가로 삽입하고, 감지저항(242) 양단의 전압 차이를 증폭하는 증폭부(240)를 결합하였다.
정상 동작시에는 감지저항(242)을 통해 마이크로 전류가 흐르므로, 감지 저항(242) 양단의 전압 차이를 증폭한 값은 미리 설정된 값의 범위에 포함될 것이다. 그러나, 제 1 자극 제공 전극(110) 또는 제 2 자극 제공 전극(120)의 피부 와의 접촉 상태가 견고하지 못한 경우에는 마이크로 전류가 흐르지 않거나, 매우 낮은 값의 전류가 흐르게 되므로, 증폭부(240)의 출력값은 미리 설정된 값 보다 작아지게 될 것이다.
이러한 증폭부(240)의 출력값에 따라 제어부(213)는 자극 제공부(215)의 동작을 제어한다. 즉, 증폭부(240)의 출력이 미리 설정된 값의 범위에 포함되는 경우에는 자극 제공부(215)가 동일한 동작을 유지하도록 한다. 그러나, 증폭부(240)의 출력이 미리 설정된 값 보다 작은 경우에는 자극 제공부(215)의 동작을 일시적으로 중지하도록 한다. 동작의 일시적 중지의 의미는 자극의 일시적 중지일 뿐 디바이스 전체 동작을 중지하는 것이 아니므로 단위 시간 이후 개방 여부를 재 탐지하여 감지 저항 양단의 증폭 값이 미리 설정된 값의 범위에 포함되면 자극을 재개한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다이어트 및 건강 관리 장치의 동작 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.
본 발명의 방법 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성 요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 다이어트 및 건강 관리 장치
100: 의류
110, 120: 자극 제공 전극
112, 122: 절개홈
130, 140: 모니터링 전극
132, 142: 체결부
200: 본체부
211: 디스플레이
212: 통신모듈
213: 제어부
214: 배터리
215: 자극 제공부
216, 217: 공급 전극
210: 상부 본체부
220: 하부 본체부
218, 219, 223, 225: 돌출 전극
300: 외부 컴퓨팅 장치 또는 스마트 단말

Claims (15)

  1. 스마트 의류를 이용한 다이어트 및 건강 관리 장치에 있어서,
    상기 스마트 의류의 내측에 결합된 전도성 원단; 및
    상기 스마트 의류에 탈부착되는 것으로서, 상기 전도성 원단을 통해 마이크로 전류 자극 또는 저주파 자극을 제공하고, 상기 전도성 원단을 통해 측정 전압을 제공하여 체지방 모니터링을 수행하는 본체부를 포함하는 다이어트 및 건강 관리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전도성 원단은 의류의 전면부 내측에 복근 주변부와 대응하도록 부착된 자극 제공 전극;
    상기 의류의 전면부 내측에 옆구리측과 대응하도록 부착된 모니터링 전극을 포함하고,
    상기 본체부는 상기 자극 제공 전극 및 상기 모니터링 전극과 각각 전기적으로 접속되고, 상기 자극 제공 전극을 통해 미세 전류 자극 또는 저주파 자극을 제공하며, 상기 모니터링 전극을 통해 인가되는 측정 전압에 따라 상기 자극 제공 전극을 통해 측정되는 측정 전류를 기초로 체지방 측정을 수행하는 것인 다이어트 및 건강 관리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 자극 제공 전극은 서로 마주보도록 배치된 제 1 자극 제공 전극 및 제 2 자극 제공 전극을 포함하고,
    상기 모니터링 전극은 상기 자극 제공 전극의 외측에 소정 거리 이격되어 서로 마주보도록 배치된 제 1 모니터링 전극 및 제 2 모니터링 전극을 포함하고,
    상기 제 1 자극과 제 2자극 제공 전극의 일단에는 소정의 길이만큼 절개된 절개홈이 형성되고,
    상기 제 1 모니터링 전극과 제 2 모니터링 전극에는 각각 상기 본체부와 전선을 통해 접속되는 제 1 체결부와 제 2 체결부가 각각 형성된 것인 다이어트 및 건강 관리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 본체부는
    상기 제 1 절개홈을 통해 의류 내측으로 삽입 후 제 2 절개홈을 통해 의류 외측으로 돌출되도록 마련된 하부 본체부 및
    상기 마이크로 전류 자극과 저주파 자극을 제공하고, 상기 하부 본체부와 체결수단을 통해 선택적으로 체결되고, 의류 외측으로 노출되는 상부 본체부를 포함하되,
    상기 하부 본체부는 상기 제 1 자극 제공 전극과 접촉하도록 배치된 제 1 전극 단자 및 상기 제 2 자극 제공 전극과 접촉하도록 배치된 제 2 전극 단자를 포함하고,
    상기 상부 본체부는 상기 하부 본체부와 체결 상태시에 상기 제 1 전극 단자와 접촉하고 전기적 자극을 공급하는 제 1 공급 전극 및 상기 제 2 전극 단자와 접촉하고 전기적 자극을 공급하는 제 2 공급 전극을 포함하고,
    상기 상부 본체부는 상기 제 1 체결부와 제 1 전선을 통해 결합되는 제 3 공급 전극 및 상기 제 2 체결부와 제 2 전선을 통해 결합되는 제 4 공급 전극을 포함하는 다이어트 및 건강 관리 장치.
  5. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 단자에는 기저면으로부터 상측으로 돌출되는 제 1 돌출 전극이 결합되고,
    상기 제 2 전극 단자에는 기저면으로부터 상측으로 돌출되는 제 2 돌출 전극이 결합되고,
    상기 제 1 공급 전극에는 상기 제 1 돌출 전극이 삽입되는 제 1 삽입 홈이 형성되고,
    상기 제 2 공급 전극에는 상기 제 2 돌출 전극이 삽입되는 제 2 삽입 홈이 형성되며,
    상기 상부 본체부와 상기 하부 본체부의 체결시에 상기 제 1 돌출 전극은 제 1 절개홈을 통해 상기 제 1 삽입 홈에 삽입 결합되고, 상기 제 2 돌출 전극은 제 2 절개홈을 통해 상기 제 2 삽입 홈에 삽입 결합되는 것인 다이어트 및 건강 관리 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 본체부는 체지방 측정 결과를 표시하는 디스플레이부를 포함하는 것인 다이어트 및 건강 관리 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 본체부는 체지방 측정 결과를 외부 컴퓨팅 장치 또는 스마트 단말에 전송하는 무선 통신 모듈을 포함하는 것인 다이어트 및 건강 관리 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 본체부는 배터리;
    상기 배터리의 전력에 기초하여 상기 마이크로 전류 자극, 저주파 자극 또는 측정 전압을 제공하는 자극 제공부; 및
    상기 자극 제공부의 동작을 제어하고, 체지방 측정을 수행하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는 사용자 설정에 따라 마이크로 전류 자극과 체지방 측정을 반복적으로 수행하는 일상 모드 또는 마이크로 전류 자극과 저주파 자극의 제공과 체지방 측정을 반복적으로 수행하는 집중 관리 모드로 동작하는 것인 다이어트 및 건강 관리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 일상 모드에서 미리 설정된 시간 동안 상기 자극 제공 전극을 통해 마이크로 전류 자극을 제공하는 단계,
    상기 모니터링 전극을 통해 측정 전압을 인가하는 단계,
    상기 자극 제공 전극을 통해 전류를 측정하는 단계 및
    상기 측정된 측정 전류를 기초로 산출되는 임피던스 값과 사전에 구축된 임피던스와 체지방 양이 매칭된 데이터베이스를 기초로, 상기 체지방을 측정하는 단계를 수행하는 것인 다이어트 및 건강 관리 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 집중 관리 모드에서 상기 자극 제공 전극을 통해 미리 설정된 시간 동안 미리 설정된 순서에 따라 마이크로 전류 자극 또는 저주파 자극을 순차적으로 제공하는 단계,
    상기 모니터링 전극을 통해 측정 전압을 인가하는 단계,
    상기 자극 제공 전극을 통해 전류를 측정하는 단계 및
    상기 측정된 측정 전류를 기초로 산출되는 임피던스 값과 사전에 구축된 임피던스와 체지방 양이 매칭된 데이터베이스를 기초로, 상기 체지방을 측정하는 단계를 수행하는 것인 다이어트 및 건강 관리 장치.
  11. 스마트 의류를 이용한 다이어트 및 건강 관리 장치의 체지방 관리 방법에 있어서,
    상기 스마트 의류의 내측에 부착된 자극 제공 전극을 통해 마이크로 전류 자극 또는 저주파 자극을 제공하는 단계;
    상기 의류의 전면부 내측에 부착된 모니터링 전극을 통해 측정 전압을 인가하는 단계; 및
    상기 자극 제공 전극을 통해 측정되는 측정 전류를 기초로 체지방 측정을 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 저주파 자극 제공 전극 및 모니터링 전극은 소정의 면적을 가진 전도성 원단으로서 상기 의류에 부착되는 것인 체지방 관리 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 다이어트 및 건강 관리 장치의 제어부는 사용자 설정에 따라 마이크로 전류 자극의 제공과 체지방 측정을 반복적으로 수행하는 일상 모드 또는 마이크로 전류 자극의 제공과 저주파 자극의 제공과 체지방 측정을 반복적으로 수행하는 집중 관리 모드로 동작하는 것인 체지방 관리 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 일상 모드에서 미리 설정된 시간 동안 상기 자극 제공 전극을 통해 마이크로 전류 자극을 제공하는 단계,
    상기 모니터링 전극을 통해 측정 전압을 인가하는 단계,
    상기 자극 제공 전극을 통해 전류를 측정하는 단계 및
    상기 측정된 측정 전류를 기초로 산출되는 임피던스 값과 사전에 구축된 임피던스와 체지방 양이 매칭된 데이터베이스를 기초로, 상기 체지방을 측정하는 단계를 수행하는 것인 체지방 관리 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 집중 관리 모드에서 상기 자극 제공 전극을 통해 미리 설정된 시간 동안 미리 설정된 순서에 따라 마이크로 전류 자극 또는 저주파 자극을 순차적으로 제공하는 단계,
    상기 모니터링 전극을 통해 측정 전압을 인가하는 단계,
    상기 자극 제공 전극을 통해 전류를 측정하는 단계 및
    상기 측정된 측정 전류를 기초로 산출되는 임피던스 값과 사전에 구축된 임피던스와 체지방 양이 매칭된 데이터베이스를 기초로, 상기 체지방을 측정하는 단계를 수행하는 것인 체지방 관리 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 집중 관리 모드에서 상기 자극 제공 전극을 통해 미리 설정된 시간 동안 저주파 자극을 제공하는 단계,
    상기 모니터링 전극을 통해 측정 전압을 인가하는 단계,
    상기 자극 제공 전극을 통해 전류를 측정하는 단계 및
    상기 측정된 측정 전류를 기초로 산출되는 임피던스 값과 사전에 구축된 임피던스와 체지방 양이 매칭된 데이터베이스를 기초로, 상기 체지방을 측정하는 단계를 수행하는 것인 체지방 관리 방법.
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