KR20220115734A - 생체정보 측정 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 길이 조절이 가능한 밴드형으로 형성되어 다양한 신체 부위에 착용가능한 생체정보 측정 장치에 관한 것으로, 사용자의 다양한 신체부위에 대응하여 길이 조절이 가능한 바디, 상기 바디에 구비되어 사용자의 임피던스를 측정하는 전극부, 사용자의 신체 정보를 측정하는 센서부 및 상기 전극부와 상기 센서부를 통해 측정된 정보를 통해 상기 사용자의 생체 정보를 판단하는 제어부를 포함하여 사용자의 생체정보를 보다 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 사용자의 생체 정보를 측정하는 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 길이 조절이 가능한 밴드형으로 형성되어 다양한 신체 부위에 착용가능한 생체정보 측정 장치에 관한 발명이다.
의학 발달 및 평균 수명의 연장과 함께 건강 관리에 대한 관심이 증가하고 있다. 이와 관련해서, 개인 사용자가 휴대할 수 있는 소형 의료기기 및 헬스 케어(health care) 디바이스에 대한 관심도 함께 증가하고 있다.
한국등록특허 제10-2016-0078711호(이하 '선행기술 1' 이라 칭함)는 손목에 착용하여 사용자의 신체 정보를 감지할 수 있는 웨어러블 전자기기를 개시하고 있다.
선행기술 1은 생체신호 센싱부를 구비하여 사용자의 생체신호를 센싱할 수 있다.
그러나, 선행기술 1은 손목에 착용됨을 전제로 하는 바, 팔, 허벅지 또는 복부에서 생체정보가 측정될 때와 비교해, 측정되는 생체신호가 부정확한 한계점이 존재하였다.
또한, 선행기술 1은 생체신호 센싱부를 통해 센싱하는 사용자의 생체신호에 대하여 구체적으로 개시하고 있지 않아, 이를 통해 산출할 수 있는 사용자의 신체 정보가 어떤 것인지 알 수 없는 한계점이 존재하였다.
한편, 한국등록특허 제10-1490811호(이하 '선행기술 2' 라 칭함)는 측정 대상의 전기적 특성을 검출할 수 있는 전기임피던스 단층 촬영장치를 개시하고 있다.
선행기술 2는 복수개의 전극을 구비한 촬영 패치를 통해 사용자의 임피던스를 측정하고, 측정된 임피던스를 3차원 단층 영상으로 복원하여 사용자에게 제공할 수 있었다.
그러나, 선행기술 2의 생체정보 측정 장치는 제공되는 생체정보가 전기적 임피던스에 국한되어 다양한 생체정보를 제공할 수 없는 한계점이 존재하였다.
또한, 촬영 패치는 통신케이블로 외부기기에 연결되어, 사용자가 패치를 사용하는 동안 이동이 불가능한 한계점이 있었다.
본 발명은, 전극과 센서를 구비하여 사용자의 생체정보를 측정할 수 있는 측정 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 길이 조절이 가능한 밴드로 구성되어 사용자의 다양한 신체부위에 착용되어 생체정보를 측정할 수 있는 측정 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
나아가, 본 발명은 사용자가 착용한 상태에서 운동을 수행할 수 있도록 밴드형으로 형성된 생체정보 측정 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 생체정보 측정 장치는 사용자의 다양한 신체부위에 대응하여 길이 조절이 가능한 바디; 바디에 구비되어 사용자의 임피던스를 측정하는 전극부; 사용자의 신체 정보를 측정하는 센서부; 및 상기 전극부와 상기 센서부를 통해 측정된 정보를 통해 상기 사용자의 생체 정보를 판단하는 제어부; 를 포함할 수 있다.
이때, 상기 바디는, 힘을 가하면 인장되는 신축성 있는 재질로 형성될 수 있다.
한편, 상기 전극부는, 상기 바디의 내측면을 따라 형성되는 어레이 전극을 포함할 수 있다.
또한, 상기 전극부는, 적어도 2 이상의 전극을 구비하여 사용자의 임피던스를 측정할 수 있다.
한편, 상기 센서부는, 광센서를 포함하여, 상기 사용자의 맥파, 혈류 속도, 산소포화도 또는 혈압 중 어느 하나의 생체 정보를 측정할 수 있다.
또한, 상기 센서부는, 사용자의 체온을 측정하는 온도센서;를 포함하며, 이때 상기 제어부는, 상기 온도센서로 측정된 사용자의 체온을 통해 상기 사용자의 운동 상태 또는 건강 상태를 확인할 수 있다.
또한, 상기 센서부는, 상기 사용자의 동작을 파악하는 가속도 센서; 를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 가속도 센서에서 감지된 사용자의 동작이 해당하는 운동의 종류를 판단하며, 운동의 지속 시간을 측정하여 소모되는 칼로리를 산출할 수 있다.
한편, 상기 제어부는, 상기 사용자가 수행한 운동의 종류, 지속 시간 및/또는 운동 빈도 등의 정보를 메모리에 저장할 수 있다.
본 발명에 의한 생체정보 측정 장치는 외부 인터넷 망 또는 내부 통신망에 연결되어 데이터를 송수신하는 통신부; 를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 제어부는, 상기 통신부를 통해 클라우드 서버와 접속하여 상기 사용자의 측정된 신체 정보 또는 운동 상태를 송신할 수 있다.
나아가, 상기 클라우드 서버는 IoT 가전기기들과 더 연결되어, 상기 제어부에서 제공된 상기 사용자의 신체 상태 또는 운동 상태에 적합하게 작동하도록, 상기 IoT 가전기기를 제어할 수 있다.
한편, 상기 제어부는, 산출된 사용자의 임피던스 또는 측정된 사용자의 심전도를 통해 사용자를 인식할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 생체정보 측정장치는 복수개의 센서 및 전극을 구비하여, 사용자의 신체 상태 및 운동 상태를 측정할 수 있으며, 사용자의 손목, 이두, 복부, 허벅지 또는 종아리와 같은 신체 부위에 적어도 2 이상 착용되어 하나의 생체정보 측정 시스템을 구축할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 생체정보 측정 장치에 따르면, 사용자의 다양한 신체부위에 착용될 수 있어, 보다 정확한 사용자의 신체정보를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 생체정보 측정 장치에 따르면, 사용자가 운동 중 착용할 수 있어, 사용자의 운동에 대한 정보를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 생체정보 측정 장치에 따르면, 사용자의 측정된 생체정보를 클라우드 서버에 저장하고 관리하여, 사용자의 건강상태를 관리할 수 있다.
나아가, 본 발명의 실시예에 따른 생체정보 측정 장치에 따르면, 사용자의 각기 다른 신체 부위에 복수개가 착용되어, 사용자 전신의 신체정보를 보다 정확하게 측정하여 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 생체정보 측정 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 생체정보 측정 장치의 내측사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 생체정보 측정 장치가 사용자에 의해 착용된 상태도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 생체정보 측정 장치 구성들의 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 생체정보 측정 장치의 내측사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 생체정보 측정 장치가 사용자에 의해 착용된 상태도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 생체정보 측정 장치 구성들의 개략적인 블록도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 생체정보 측정 장치를 일측에서 바라본 모습을 도시하고 있으며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 생체정보 측정 장치의 내측면을 도시하고 있으며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 생체정보 측정 장치 구성들의 블록도를 개략적으로 도시하고 있다.
도 1, 도 2 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 생체정보 측정 장치(100)는 바디(110), 체결부(120), 전극부(130), 센서부(140), 통신부(150), 제어부(160) 및 메모리(170)를 포함할 수 있다.
먼저, 바디(110)는 사용자의 신체 부위에 착용될 수 있는 밴드(Band) 형태로 구비될 수 있다. 즉, 양측 단부가 체결되면, 소정의 두께를 갖는 링(Ring)의 형상을 갖출 수 있다.
구체적으로, 바디(110)는 사용자의 신체와 직접 접촉하는 내측면과, 착용시 외부에 노출되는 외측면을 포함할 수 있다. 내측면에는 전극부(130) 및 센서부(140)가 배치될 수 있도록 함몰된 공간들이 구비될 수 있다.
바디(110)는 사용자가 착용한 상태로 운동을 수행할 수 있도록 방수 기능이 가능한 재질로 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 생체정보 측정 장치(100)의 바디(110)는 착용되는 사용자의 신체 부위에 대응하여 길이 조절이 가능하도록 구비될 수 있다.
생체정보 측정 장치(100)는 바디(110)의 길이를 조절하여 사용자의 이두(100-1), 손목(100-2), 복부(100-3), 허벅지(100-4) 및 종아리(100-5)와 같은 다양한 신체 부위에 착용될 수 있다. (도 3 참조) 또한, 사용자는 복수개의 생체정보 측정 장치(100)를 각기 다른 신체 부위에 착용할 수도 있다. 이에 대한 자세한 내용은 도 3을 참조하여 후술하기로 한다.
일 실시예에서, 바디(110)는 일정 강도의 힘을 받으면 인장되는 신축성있는 재질로 형성될 수 있다. 이에 따라, 사용자의 착용되는 신체 부위의 둘레에 대응하여 바디(110)가 소정의 길이만큼 인장될 수 있다.
체결부(120)는 바디(110)의 양측 단부를 체결시키는 구성이 선택적으로 구비될 수 있다.
일 실시예에서, 체결부(120)는 바디(110)의 일측에 구비된 홈에 끼워지는 돌기를 포함하도록 구성될 수 있다.
다른 실시예에서, 체결부(120)는 바디(110)가 양측에서 인입되어 끼워질 수 있도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 바디(110)의 외측면에 형성된 가이드 레일에 맞물려 고정되는 톱니가 내부 공간에 구비될 수 있다.
체결부(120)는 바디(110)를 고정할 수 있는 업계에 공지된 다른 구성들이 선택되어 구비될 수도 있다. 즉, 시계나 벨트와 같이 밴드 형태의 구성이 양측에서 맞물려 하나의 링 형상으로 구비되는 다양한 물품에 있어서, 고정을 위해 사용되는 구성이 차용되어 본 발명의 실시예에 구비될 수 있다.
전극부(130)는 바디(110)의 내측면에 구비되어, 사용자의 피부와 접촉해 임피던스를 측정할 수 있다.
임피던스(Impedance)란, 어떠한 교류회로에서 전류의 흐름을 방해하는 역할을 하는 것을 총칭하는 것으로, 실수부인 저항(Resistance, R)과 허수부인 리액턴스(Reactance)로 나뉘어진다. 신체는 전류가 통할 수 있는 체수분을 포함하고 있는 하나의 교류회로로 볼 수 있다. 따라서, 미세한 전류를 신체에 흘려준 뒤 발생하는 임피던스를 측정하여, 체수분을 측정할 수 있으며, 이를 생체전기임피던스법 또는 생체전기저항분석법(BIA)라 한다.
또한, 전극부(130)는 복수개, 즉 최소 2개 이상의 전극을 포함하여 사용자의 심전도를 측정할 수 있다. 보다 바람직하게, 3개 이상의 전극을 구비하여 3전극법을 통해 사용자의 심전도를 측정할 수 있다.
3개의 전극을 통해서 심전도를 측정하는 방법은, 신체의 세 지점에 전극을 연결하여 심전도를 측정하는 방법이다. 이는, 심장에서 발생되는 전기적 신호와 상기 세 지점에서 측정하는 심전도의 차이가 없기 때문에 전극을 통해서 심전도를 측정할 수 있는 것이며, 3개의 측정 전극을 통해 심장을 중심으로 3개의 벡터를 통해 심전도를 해석하는 방법이다. 이때, 3개의 전극 중 2개의 전극은 전압을 검출하는 전압 검출 전극으로 1개의 전극은 레퍼런스 전압 전극으로 지정될 수 있다.
전극부(130)는 2개의 전극을 이용한 2전극법으로 심전도를 측정할 수도 있다. 2전극법은 3전극법의 3개의 전극 중 레퍼런스 전압 전극을 제외하고 2개의 전극만을 이용하여 심전도를 측정하는 방법이다. 신체와 접촉되는 전극을 이용하여 심전도를 측정하는 방법은 공지된 기술이므로 자세한 설명은 생략한다.
전극부(130)는 제1 전극(131) 및 제2 전극(132)을 포함할 수 있다.
제1 전극(131)은 원형, 타원형, 사각형과 같은 단면을 가지는 버튼형 전극이 구비될 수 있다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서는 제1 전극(131)이 원형으로 구비될 수 있다.
또한, 제1 전극(131)은 접촉된 물체에 전류를 안내할 수 있는 전도체로 이루어질 수 있다. 본 발명의 실시예에서 제1 전극(131)은 사용자의 손목, 이두, 복부 등의 신체부위와 접촉하여 전류를 안내할 수 있다. 제1 전극(131)은 스테인리스강(Stainless steel), 알루미늄(Aluminium), 금(Gold), 백금(Platinum), 크롬 도금(Chrome plating)과 같은 고 전도도를 가진 재질로 형성될 수 있다. 또한, 외부에 노출되는 바, 습기와 접촉하더라도 부식이 적은 재질이 선택될 수 있다.
또한, 제1 전극(131)은 사용자가 접촉했을 때 불편함을 느끼지 않고, 보다 심미성을 느낄 수 있도록 연마(polish), 샌딩(sanding) 또는 헤어라인(hairline)과 같이 후처리 공정을 더 거칠 수 있다.
제1 전극(131)은 사용자의 심전도를 측정하기 위하여 복수개가 구비될 수 있다. 이때, 복수개의 제1 전극(131)은 서로간의 간섭을 최소화하기 위하여, 각각 소정의 간격을 갖도록 구비될 수 있다.
제2 전극(132)은 어레이(Array) 전극이 선택되어, 바디(110)의 내측면을 따라 구비될 수 있다.
제2 전극(132)은 착용되는 사용자의 신체부위의 둘레를 따라 배치될 수 있다.
제2 전극(132)의 내부에는 소정의 간격을 두고 복수개의 센서들이 구비될 수도 있다. 따라서, 사용자는 바디(110)의 내주면을 따라 구비된 제2 전극(132)에 의해, 착용 신체 부위의 임피던스를 보다 균일하게 측정할 수 있다.
사용자의 신체 정보를 측정하기 위해 구비된 센서부(140)는, 광센서(141), 온도센서(142) 및 가속도센서(143)를 포함할 수 있다.
광센서(141), 온도센서(142) 및 가속도센서(143)는 바디(110)의 내측면에 구비되어 사용자의 신체와 접촉할 수 있다.
광센서(141)는 사용자의 심박, 호흡, 맥파, 혈류 속도, 산소포화도 또는 혈압과 같은 생체 정보를 측정할 수 있다. 광센서(141)가 사용자의 생체 정보를 측정하는 방법에 대하여 간단하게 설명한다.
광센서(141)가 광을 조사하면 빛이 사용자의 피부 안쪽으로 입사되고 조직 내에서 부분적으로 흡수 및 산란이 일어나며, 사용자의 피부에서 반사되는 빛은 다시 광센서(141)에 의해 감지된다. 조직 내에서 흡수되는 빛의 양은 혈류량에 의해 크게 변하기 때문에, 혈류량이 최대가 되는 심장 수축기(systole)에서는 광센서(141)의 낮은 광 흡수가 유도되며, 혈류량이 최소가 되는 심장 이완기(diastole)에서는 광센서(141)의 높은 광 흡수가 유도된다. 이러한 동맥 혈류량의 지속적인 변화는 광 신호 파형으로 변환될 수 있다. 비맥동 동맥혈, 정맥, 모세혈관 및 기타 다른 조직과 상호작용 후에 검출되는 광 신호는 심장주기의 수축기와 이완기 사이에서도 변하지 않고 일정한 수준으로 유지되며 이는 광 신호 파형에서 직류(direct current, DC) 성분을 만들게 된다. DC 성분은 그 파형이 호흡에 의해 크게 변하지 않기 때문에 직류적 성질을 가지고 있다. 반면에, 동맥 혈류와 상호작용 후에 검출되는 광 신호는 심장주기의 수축기와 이완기 사이에서 발생하는 혈류량의 변화에 따라 변하게 되며 이는 광 신호 파형에서 교류(alternating current, AC) 성분을 만들게 된다. 따라서 PPG 파형의 AC 성분 기본 주파수는 심박수에 의존하고 심장 운동에 관한 정보를 제공한다.
예를 들어, 광 신호 파형에서 AC 성분의 높이는 혈압과 비례하며 최대 흡수 지점과 최소 흡수지점의 차이를 통해 혈압, 심박수 및 호흡에 관한 정보를 얻을 수 있다. 또한 적혈구에 결합된 헤모글로빈의 농도가 심장주기(cardiac cycle)에 따라 변하게 되므로, 산소화 헤모글로빈(oxy-haemoglobin, HbO2)과 비산소화 헤모글로빈(deoxy-haemoglobin, Hb)의 광 흡수도의 차이를 검출하여 혈액 내 산소 포화도에 대한 정보도 얻을 수 있다.
온도센서(142)는 사용자의 체온을 측정할 수 있다. 이때, 제어부(160)는 온도센서(142)에서 측정된 사용자의 체온을 통해 사용자의 운동 상태 또는 건강 상태를 확인할 수 있다.
구체적으로, 제어부(160)는 사용자의 체온이 평상시에 대비하여 상승하는 경우, 사용자가 운동중인 것으로 판단할 수 있다.
또한, 제어부(160)는 사용자의 체온이 평상시의 체온에 대비하여 일정 범위 이상 상승하거나 하강하는 경우에는, 사용자의 건강에 이상이 생긴 것으로 판단할 수 있다.
가속도 센서(143)는 속도의 변화, 즉, 가속도에 의해 발생하는 힘을 감지할 수 있다. 이에 따라, 가속도 센서(143)는 사용자의 동작을 파악해 제어부(160)로 전달할 수 있다.
구체적으로, 가속도 센서(143)는 착용된 신체 부위의 가속도를 측정하여 제어부(160)로 전달할 수 있다.
이때, 제어부(160)는 가속도 센서(143)에서 감지된 사용자의 동작이 해당하는 운동의 종류를 판단할 수 있으며, 나아가, 사용자의 운동이 지속되는 시간을 측정하여 소모되는 칼로리를 산출할 수 있다. 더 나아가, 별도의 알림장치를 통해 사용자에게 소모된 칼로리 양을 표시하거나 음성으로 알릴 수 있다.
또한 제어부(160)는 사용자가 수행하는 운동의 종류를 기록할 수 있다. 특히, 제어부(160)는 사용자가 수행한 운동의 종류 및 시간을 메모리(170)에 저장할 수 있으며, 이러한 운동데이터를 통해 사용자의 건강을 관리할 수 있다.
통신부(150)는 외부 인터넷 망 또는 내부 통신망에 연결되어 데이터를 송수신할 수 있다. 구체적으로 통신부(150)는 외부 인터넷 망 또는 내부 구성들과 접속 가능한 무선 통신 모듈로 구성될 수 있다.
상기 무선 통신 모듈은, 외부 인터넷 망과 무선으로 접속 가능한, 적외선 통신을 위한 IR(Infrared) 모듈이나 초음파 통신을 초음파 모듈, 또는 Wi-Fi 모듈이나 블루투스 모듈과 같은 근거리 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또는, 무선 인터넷 모듈을 포함하여, WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity) 등의 다양한 무선 기술을 통해 기 설정된 기기와 데이터를 송수신할 수 있도록 형성될 수 있다. 또한, 무선 통신 모듈은 근거리 무선 통신 프로토콜, 즉, 직비(Zigbee) 통신을 이용하여 외부 인터넷망과 연결될 수도 있다.
통신부(150)는 클라우드 서버(200)와 연결될 수 있다. 따라서, 통신부(150)는 제어부(160)에서 산출 및/또는 판단된 사용자의 신체 정보를 클라우드 서버(200)에 전달하여 저장할 수 있다.
제어부(160)는 전극부(130), 센서부(140), 통신부(150) 및 메모리(170)를 제어하도록 마련된 구성이다.
제어부(160)는 프로세서(processor)와 같이 데이터를 처리할 수 있는 모든 종류의 장치를 포함할 수 있다. 여기서, '프로세서(processor)'는, 예를 들어 프로그램 내에 포함된 코드 또는 명령으로 표현된 기능을 수행하기 위해 물리적으로 구조화된 회로를 갖는, 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다. 이와 같이 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치의 일 예로써, 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙처리장치(central processing unit: CPU), 프로세서 코어(processor core), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(application-specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 등의 처리 장치를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
전술한 바와 같이, 제어부(160)는 전극부(130) 및 센서부(140)를 통하여 측정된 임피던스 및 신체정보를 통해 사용자의 생체정보를 산출할 수 있다. 이때 산출되는 생체정보는 사용자의 체지방율을 비롯한 체성분, 체온, 심전도, 혈압, 스트레스 정도 등을 모두 포함할 수 있다.
제어부(160)는 전극부(130)를 통해 일정 시간(t>30sec) 심전도를 측정하여, 심전도가 급격하게 변하는 경우 스트레스가 높은 것으로 판단할 수 있다. 또한 심박변이도 측정치를 바탕으로 자율신경계 균형도를 측정하여 스트레스 지수를 산출할 수도 있다. (심박변이도 측정에 의한 한국인의 스트레스 상태 분석, 한국 식품연구원, 2007)
제어부(160)는 가속도 센서(143)에서 감지된 사용자의 동작이 해당하는 운동의 종류를 판단할 수 있다. 또한, 제어부(160)는 사용자가 운동을 지속 수행하는 시간을 측정할 수 있다. 나아가, 제어부(160)는 사용자가 운동을 통해 소모하는 칼로리를 산출할 수 있다. 이때, 사용자가 수행할 수 있는 운동의 종류 및 운동마다 시간당 소모되는 칼로리의 수치 정보는 메모리(170)에 기 저장되어 있을 수 있다.
제어부(160)는 사용자가 수행한 운동의 종류, 지속 시간 및/또는 운동 빈도 등의 정보를 메모리(170)에 저장할 수 있다. 이를 통해, 제어부(160)는 사용자에게 건강관리 피드백을 제공할 수 있다.
한편, 제어부(160)는 전극부(130)를 통해 측정된 사용자의 임피던스 또는 사용자의 심전도를 통해 사용자를 인식할 수 있다.
인간의 피부에서 측정되는 임피던스 값은 체수분량, 체지방량 등과 같은 체성분에 따라 달라진다. 따라서, 사용자에 따라 임피던스의 값이 달라지게 되는데, 본 발명의 실시예에 따른 생체정보 측정 장치(100)는 이를 이용하여, 현재 사용자가 누구인지 인식할 수 있다.
이에 따라, 제어부(160)는 사용자의 신체 정보 및/또는 운동 정보를 각각 다른 사용자별로 구별할 수 있으며, 나아가, 사용자별로 정보를 메모리(170)에 저장하여 관리할 수도 있다.
본 발명의 실시예에서 생체정보 측정 장치(100)는 메모리(170)를 더 포함할 수 있다.
메모리(170)는, 생체정보 측정 장치(100)의 동작에 필요한 각종 정보 및 생체정보 측정 장치(100)에 의해 측정된 사용자의 신체 정보들을 저장하는 구성으로, 휘발성 또는 비휘발성 기록 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(170)는 자기 저장 매체(magnetic storage media) 또는 플래시 저장 매체(flash storage media)를 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
메모리(170)는 내장 메모리 및/또는 외장 메모리를 포함할 수 있으며, DRAM, SRAM, 또는 SDRAM 등과 같은 휘발성 메모리, OTPROM(one time programmable ROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM, NAND 플래시 메모리, 또는 NOR 플래시 메모리 등과 같은 비휘발성 메모리, SSD. CF(compact flash) 카드, SD 카드, Micro-SD 카드, Mini-SD 카드, Xd 카드, 또는 메모리 스틱(memory stick) 등과 같은 플래시 드라이브, 또는 HDD와 같은 저장 장치를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 메모리(170)에는 사용자가 수행한 운동의 종류 및 시간이 저장될 수 있다. 이를 통하여, 제어부(160)는 사용자에게 수행할 운동의 시간 또는 횟수를 제안하는 등, 운동에 대한 피드백(feed-back)을 줄 수 있다.
도 4를 참조하면, 제어부(160)는 전극부(130) 및 센서부(140)에서 측정되는 신체정보 및/또는 운동 상태를 통신부(150)를 통해 클라우드 서버(200)로 전송할 수 있다.
클라우드 서버(200)는 수신한 사용자의 신체정보 및 운동정보를 개인별로 정리하여 저장할 수 있다.
또한, 클라우드 서버(200)는 인증된 사용자를 기록하여 개인별 운동 빈도, 주기 및 시간을 저장할 수 있다.
나아가, 클라우드 서버(200)는 개인별로 저장된 데이터에 기반하여 맞춤형 서비스를 설정해, 제어부(160)에 전달할 수 있다.
클라우드 서버(200)는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 가전기기들과 연결될 수 있다. IoT 가전기기는 예시적으로, 에어컨, TV 및 공기청정기를 포함할 수 있다.
클라우드 서버(200)는 생체정보 측정 장치(100)를 통해 전달받은 데이터를 기반으로 IoT 가전기기들을 제어할 수 있다.
일 예로, 클라우드 서버(200)는 생체정보 측정 장치(100)에서 사용자가 운동을 개시한다는 신호를 접수하면, 사용자의 운동과 어울리는 최적의 온도를 유지하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 격렬한 운동을 하는 경우에는 체온이 상승할 수 있어, 온도를 더 낮게 유지할 수도 있으며, 반대로 핫 요가(hot-yoga)와 같이 사용자가 더위를 느끼는 상태에서 운동의 효율이 올라가는 경우에는, 온도를 더 높게 유지할 수 있다.
또한, 클라우드 서버(200)는 생체정보 측정 장치(100)를 통해 사용자의 수면이 감지되거나, 스트레스의 정도가 높은 경우 및 감지된 체온이 평균 이상 또는 이하인 경우와 같은 다양한 상태에 대응하여 온도를 조절할 수 있다.
다른 예로, 클라우드 서버(200)는 생체정보 측정 장치(100)의 구동 시, TV의 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로, 생체정보 측정 장치(100)에 의해 감지된 사용자의 스트레스 지수가 기준 이상인 경우(각성상태), TV의 전원을 off 할 수 있으며, 사용자에 따라 원하는 프로그램을 송출하도록 제어할 수도 있다.
또 다른 예로, 클라우드 서버(200)는 생체정보 측정 장치(100)로부터 전달받은 사용자의 생체 정보에 대응하여, 공기청정기의 동작을 제어할 수도 있다. 구체적으로, 사용자의 산소포화도가 낮은 경우, 공기청정기가 산소의 농도를 상승시키도록 제어할 수 있다. 또한, 사용자의 혈액순환 속도가 기준 이하라고 판단되면, 공기의 질을 향상시키기 위해 공기청정기를 가동할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 생체정보 측정 장치가 사용자에 의해 착용된 상태를 도시하고 있다.
이하 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따라 사용자가 복수개의 생체정보 측정 장치(100)를 착용한, 생체정보 측정 시스템에 대하여 설명한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 생체정보 측정 장치(100)는 길이조절이 가능한 바디(110)를 구비하여, 사용자의 다양한 신체부위에 착용될 수 있다. 다른 실시예에서는, 각기 길이가 다른 바디(110)가 취사선택될 수도 있다.
본 발명의 실시예에서, 생체정보 측정 장치(100)는 사용자의 손목(100-2), 이두(100-1), 복부(100-3), 허벅지(100-4) 또는 종아리(100-5)와 같은 신체 부위에 적어도 2 이상 착용되어 하나의 생체정보 측정 시스템을 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 생체정보 측정 시스템은 각기 다른 사용자의 신체 부위에 착용된 복수개의 생체정보 측정 장치(100-1, 100-2, 100-3, 100-4, 100-5)에서 측정된 사용자의 체성분을 종합하여, 보다 정확한 사용자의 신체 정보를 파악/산출할 수 있다.
제어부(160)는 복수개의 생체정보 측정 장치(100-1, 100-2, 100-3, 100-4, 100-5)에서 측정된 사용자의 신체 부위별 생체 정보들을 조합하여, 사용자의 전신 신체 상태를 부위별로 분석할 수 있다.
통상적으로 업계에서 사용되는 생체정보 측정 장치들은 신체의 일부에 접촉하여 해당 신체 부위의 생체정보를 측정한 뒤, 통계 자료 등에 근거하여 전신의 신체정보들을 보정하여 산출하였다. 그러나, 개인별 특성에 따라 각 신체 부위에 근육량이 더 많은 경우, 지방량이 더 많은 경우가 있으며, 이러한 경우 산출된 신체정보의 신뢰도가 떨어지는 문제점이 발생하였다.
본 발명의 실시예에서 생체정보 측정 장치(100)가 복수 개 착용되어, 전술한 종래 기술들의 문제점을 해결할 수 있다. 즉, 종래기술들보다 더 신뢰도 높은 사용자의 신체 정보를 산출할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 복수개의 생체정보 측정 장치(100) 각각의 가속도 센서(143)를 이용해, 제어부(160)에서 인식할 수 있는 운동의 종류를 더 증가시킬 수 있다.
일 예로, 사용자가 앉은 상태에서 아령 운동을 하는 경우, 손목에 착용된 생체정보 측정 장치(100-2)와 종아리에 착용된 생체정보 측정 장치(100-5)에서 측정된 가속도의 값이 다르게 측정될 수 있다. 다른 예로, 사용자가 달리기 운동을 하는 경우, 손목에 착용된 생체정보 측정 장치(100-2)보다 종아리에 착용된 생체정보 측정 장치(100-5)에서 측정된 가속도의 값이 더 크게 측정될 수 있다.
이에 따라, 제어부(160)가 인지할 수 있는 운동의 폭이 넓어지며, 이를 이용하여 사용자가 보다 다양한 운동을 실시할 때 대응할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 생체정보 측정 장치는, 길이 조절이 가능하도록 구비되어 사용자의 다양한 신체 부위에 착용될 수 있다. 따라서, 사용자의 신체정보를 보다 정확하게 산출하여 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 생체정보 측정 장치는, 사용자의 측정된 생체정보를 클라우드 서버에 저장하고 관리하여, 사용자의 건강상태를 관리할 수 있다.
나아가, 본 발명의 실시예에 따른 생체정보 측정 장치는, 사용자의 각기 다른 신체부위에 복수개가 함께 착용되어, 전신의 신체정보를 보다 정확하게 측정하여 제공할 수 있는 효과가 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
100: 생체정보 측정 장치
110: 바디
120: 사용자 인터페이스부
130: 구동부
140: 센서부
142: 광센서
143: 온도센서
144: 압력센서
145: 열전소자
150: 메모리
160: 제어부
170: 통신부
180: 체성분 측정부
181: 측정 전극
110: 바디
120: 사용자 인터페이스부
130: 구동부
140: 센서부
142: 광센서
143: 온도센서
144: 압력센서
145: 열전소자
150: 메모리
160: 제어부
170: 통신부
180: 체성분 측정부
181: 측정 전극
Claims (12)
- 사용자의 다양한 신체부위에 대응하여 길이 조절이 가능한 바디;
상기 바디에 구비되어 사용자의 임피던스를 측정하는 전극부;
사용자의 신체 정보를 측정하는 센서부; 및
상기 전극부와 상기 센서부를 통해 측정된 정보를 통해 상기 사용자의 생체 정보를 판단하는 제어부;
를 포함하는 생체정보 측정 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 바디는,
힘을 가하면 인장되는 신축성 있는 재질로 형성되는 생체정보 측정 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 전극부는,
상기 바디의 내측면을 따라 형성되는 어레이 전극을 포함하는 생체정보 측정 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 전극부는,
적어도 2 이상의 전극을 구비하여 사용자의 임피던스를 측정하는 것을 특징으로 하는 생체정보 측정 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 센서부는,
광센서를 포함하여, 상기 사용자의 맥파, 혈류 속도, 산소포화도 또는 혈압 중 어느 하나의 생체 정보를 측정하는 생체정보 측정 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 센서부는,
사용자의 체온을 측정하는 온도센서;
를 포함하며,
상기 제어부는,
상기 온도센서로 측정된 사용자의 체온을 통해 상기 사용자의 운동 상태 또는 건강 상태를 확인하는 생체정보 측정 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 센서부는,
상기 사용자의 동작을 파악하는 가속도 센서;
를 포함하며,
상기 제어부는,
상기 가속도 센서에서 감지된 사용자의 동작이 해당하는 운동의 종류를 판단하며, 운동의 지속 시간을 측정하여 소모되는 칼로리를 산출하는 생체정보 측정 장치.
- 제7항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 사용자가 수행한 운동의 종류, 지속 시간 및/또는 운동 빈도 등의 정보를 메모리에 저장하는 것을 특징으로 하는 생체정보 측정 장치.
- 제1항에 있어서,
외부 인터넷 망 또는 내부 통신망에 연결되어 데이터를 송수신하는 통신부;
를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 통신부를 통해 클라우드 서버와 접속하여 상기 사용자의 측정된 신체 정보 또는 운동 상태를 송신하는 것을 특징으로 하는 생체정보 측정 장치.
- 제9항에 있어서,
상기 클라우드 서버는 IoT 가전기기들과 더 연결되어, 상기 제어부에서 제공된 상기 사용자의 신체 상태 또는 운동 상태에 적합하게 작동하도록, 상기 IoT 가전기기를 제어하는 것을 특징으로 하는 생체정보 측정 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
산출된 사용자의 임피던스 또는 측정된 사용자의 심전도를 통해 사용자를 인식할 수 있는 생체정보 측정 장치.
- 복수개의 센서 및 전극을 구비하여, 사용자의 신체 상태 및 운동 상태를 측정하는 생체정보 측정 장치;
를 포함하며,
상기 생체정보 측정 장치는, 사용자의 손목, 이두, 복부, 허벅지 또는 종아리와 같은 신체 부위에 적어도 2 이상 착용되는 것을 특징으로 하는 생체정보 측정 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210018985A KR20220115734A (ko) | 2021-02-10 | 2021-02-10 | 생체정보 측정 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210018985A KR20220115734A (ko) | 2021-02-10 | 2021-02-10 | 생체정보 측정 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220115734A true KR20220115734A (ko) | 2022-08-18 |
Family
ID=83112217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210018985A KR20220115734A (ko) | 2021-02-10 | 2021-02-10 | 생체정보 측정 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20220115734A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102538647B1 (ko) | 2023-02-22 | 2023-05-31 | 젠다카디언 인코포레이티드 | 생체정보 신호의 희귀도 판단장치 및 방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101879209B1 (ko) | 2017-05-16 | 2018-07-17 | 주식회사 바디프랜드 | 생체신호 인식을 통한 건강관리가 가능한 안마의자 |
| KR102064618B1 (ko) | 2014-12-24 | 2020-01-10 | 전자부품연구원 | 웨어러블 전자기기 |
-
2021
- 2021-02-10 KR KR1020210018985A patent/KR20220115734A/ko active Search and Examination
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102064618B1 (ko) | 2014-12-24 | 2020-01-10 | 전자부품연구원 | 웨어러블 전자기기 |
| KR101879209B1 (ko) | 2017-05-16 | 2018-07-17 | 주식회사 바디프랜드 | 생체신호 인식을 통한 건강관리가 가능한 안마의자 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102538647B1 (ko) | 2023-02-22 | 2023-05-31 | 젠다카디언 인코포레이티드 | 생체정보 신호의 희귀도 판단장치 및 방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination |