KR101179232B1 - 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치 그 방법 - Google Patents
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Abstract
휴대용 피부 수분 자동 측정 장치 및 그 방법이 게시된다. 상기 휴대용 피부 수분 측정 장치는 다수의 전극들을 포함하며 피부에 접촉하여 상기 피부로 전류를 출력하고, 상기 피부로 출력된 전류에 기초하여 발생하는 전압들을 측정하기 위한 어레이 전극부; 상기 어레이 전극부에 의해 측정된 전압들과 상기 피부로 출력된 전류에 의하여 임피던스를 산출하고, 상기 측정된 전압들의 기울기와 산출된 임피던스를 이용하여 피부 수분도 계산식에 의하여 피부 수분도를 계산하여 출력하는 제어장치; 및 상기 제어장치로부터 출력되는 상기 피부 수분도를 표시하기 위한 영상표시장치를 포함한다.
Description
본 발명은 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피부에 접촉시 자동으로 피부의 임피던스를 산출하여 피부의 수분도를 측정할 수 있는 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
피부의 상태는 피부 각질층의 수분도와 밀접한 관련이 있어 피부 각질층의 수분도 측정은 매우 중요하다. 일반적인 피부 각질층의 수분을 측정하기 위한 방법으로는 전기적 측정방식, 광학적 측정 방식, MRI를 이용한 방법 등이 있다.
전기적 측정 방식은 피부 각질층의 수분을 측정하는 데 일반적으로 많이 사용되는 방법으로써, 저주파수의 정현파를 피부에 가하고 어드미턴스의 교류 성분인 서셉턴스를 측정함으로서 피부의 수분도를 측정하는 방식이 사용된다.
그런데, 일반적인 전기적 측정 방식은 전극의 간격이 멀어질수록 전류의 확산이 피부 각질층 아래쪽으로 퍼져나간다는 문제점이 있으며, 이는 곧 피부 각질층의 수분도 측정값에 오차를 가져오게 된다. 결국, 사용되는 전극을 마이크로 단위의 미세 구조를 사용해야 해야만 정확한 데이터를 얻을 수 있다.
따라서, 미세 구조의 전극을 제조하는데 비용이 많이 드는 문제가 있었다. 또한, 미세구조의 전극을 사용함으로서 기기의 작동시 잡음에 의한 측정 데이터의 왜곡이 발생하여 정확한 피부 수분도를 측정할 수 없는 문제가 있었다.
따라서, 동작시 발생하는 잡음에 의한 영향을 최소화 할 수 있고, 미세전극을 사용하지 않고도 정확한 피부의 수분도를 측정할 수 있는 방법이 요구된다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 피부의 임피던스를 측정하여 피부의 수분도 자동으로 측정할 수 있는 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치 및 그 방법을 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 피부의 임피던스를 측정하여 피부의 수분도를 자동으로 측정하여 기기의 정확도를 향상시킬 수 있고 제조비용을 절감할 수 있는 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치 및 그 방법을 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 피부의 임피던스를 측정하여 피부의 수분도를 자동으로 측정할 수 있고, 기기 조작시 발생하는 노이즈의 최소화하여 정확도를 향상시킬 수 있는 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치 및 그 방법을 제공하는 데에 있다.
발명의 실시예에 따른 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치는 다수의 전극들을 포함하며 피부에 접촉하여 상기 피부로 전류를 출력하고, 상기 피부로 출력된 전류에 기초하여 발생하는 전압들을 측정하기 위한 어레이 전극부; 상기 어레이 전극부에 의해 측정된 전압들과 상기 피부로 출력된 전류에 의하여 임피던스를 산출하고, 상기 측정된 전압들의 기울기와 산출된 임피던스를 이용하여 피부 수분도 계산식에 의하여 피부 수분도를 계산하여 출력하는 제어장치; 및 상기 제어장치로부터 출력되는 상기 피부 수분도를 표시하기 위한 영상표시장치를 포함한다. 상기 피부 수분도 계산식은
이고, 상기 a, b, 및 c(2000<a<25000, -30<b<0, 25<c<30 인 실수)는 휴대용 수분 자동 측정 장치의 기기의 오차를 보정하기 위한 상수이고, n(10≤n≤1000)명의 피검자를 대상으로 레퍼런스 장치와 상기 휴대용 피부 수분 자동 측정장치로 동일 위치를 적어도 한번씩 각각 측정하여, 각각의 측정된 피부수분도값, 측정된 상기 임피던스값, 및 측정된 상기 전압의 기울기값들을 기초로 다중회귀분석에 의하여 구하고 상기 피부 수분 자동 측정 장치에 미리 프로그램되어진다.
상기 제어장치는 상기 어레이 전극부가 피부에 접촉했는지 여부를 판단하여 피부접촉신호를 출력하는 접촉 감지부; 상기 피부접촉신호에 응답하여 상기 어레이 전극부로 정해진 전류를 출력하도록 제어하는 제어신호를 출력하는 연산제어부; 및 상기 연산제어부로부터 출력되는 제어신호에 응답하여 상기 어레이 전극부를 통하여 피부로 전류를 출력하고, 피부로 출력된 전류와 어레이 전극부로부터 측정된 전압들에 기초하여 임피던스를 산출하며, 상기 측정된 전압들의 기울기를 산출하는 측정부를 구비하며, 상기 연산제어부는 상기 측정부에 의하여 산출된 임피던스, 및 측정된 전압들의 기울기를 이용하여 상기 피부 수분도 계산식에 의하여 피부의 수분도를 계산한다.
상기 어레이 전극부는 상기 피부접촉을 감지하기 위한 제1전극부; 상기 연산제어부로부터 출력되는 전류를 수신하여 접촉된 피부로 소정의 전류를 출력하고, 상기 피부로 출력된 소정의 전류에 의하여 발생되는 전압들을 측정하기 위한 제2전극부를 포함한다.
상기 제1전극부는 적어도 두개의 전극을 구비하고, 상기 제2전극부는 상기 제1전극부의 두개의 전극 사이에 위치한다.
상기 제2전극부는 다수의 전극들을 구비하고, 상기 다수의 전극 중 어느 하나는 접촉된 피부로 정해진 전류를 출력하기 위한 전극이다.
상기 다수의 전극들 각각은 MUX에 의해 전기적으로 상기 측정부와 접속되고, 선택신호에 기초하여 선택적으로 접속된다. 상기 다수의 전극 중 적어도 어느 하나는 상기 피부로 출력된 소정의 전류에 기초하여 발생되는 전압들을 측정하기 위한 전극이다. 상기 다수의 전극 중 어느 하나는 기준전위(접지전위)를 가지는 전극이다. 상기 다수의 전극 각각은 서로 일정한 간격을 두고 위치한다. 상기 다수의 전극들 각각은 적어도 하나의 전극쌍으로 이루어진다. 상기 적어도 하나의 전극쌍 각각은 내부적으로 단락되어 있다.
상기 피부 수분 자동 측정 장치는 상기 제어장치에 의하여 계산되어 출력되는 상기 피부의 수분도를 저장하기 위한 메모리장치를 더 포함한다. 상기 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치는 외부기기와 접속 시 상기 측정된 수분도를 상기 외부기기로 출력하기 위한 인터페이스 장치를 더 포함한다. 상기 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치는 상기 피부의 수분도 계산이 완료되면 알람음을 출력하는 음성표시장치를 더 포함한다. 상기 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치는, 상기 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치의 동작을 온/오프(ON/OFF) 시키기 위한 전원부를 더 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치는 다수의 전극들을 포함하며 피부에 접촉하여 상기 피부로 전류를 출력하고, 상기 피부로 출력된 전류에 기초하여 발생하는 전압들을 측정하기 위한 어레이 전극부; 상기 어레이 전극부에 의해 측정된 전압들과 상기 피부로 출력된 전류에 의하여 임피던스를 산출하고, 상기 측정된 전압들의 기울기와 산출된 임피던스를 이용하여 피부 수분도 계산식에 의하여 피부 수분도를 계산하여 출력하는 제어장치; 상기 제어장치로부터 출력되는 상기 피부 수분도를 표시하기 위한 영상표시장치; 상기 제어장치에 의하여 계산되어 출력되는 상기 피부의 수분도를 저장하기 위한 메모리장치; 외부기기와 접속 시 상기 측정된 수분도를 상기 외부기기로 출력하기 위한 인터페이스 장치; 상기 피부의 수분도 계산이 완료되면 알람음을 출력하는 음성표시장치; 및 상기 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치의 동작을 온/오프(ON/OFF) 시키기 위한 전원부를 포함한다.
상기 피부 수분도 계산식은 
이고, 상기 a, b, 및 c(2000<a<25000, -30<b<0, 25<c<30 인 실수)는 휴대용 수분 자동 측정 장치의 기기의 오차를 보정하기 위한 상수이고, n(10≤n≤1000)명의 피검자를 대상으로 레퍼런스 장치와 상기 휴대용 피부 수분 자동 측정장치로 동일 위치를 적어도 한번씩 각각 측정하여, 각각의 측정된 피부 수분도값, 측정된 상기 임피던스값, 및 측정된 상기 전압의 기울기값들을 기초로 다중회귀분석에 의하여 구하고 상기 피부 수분 자동 측정 장치에 미리 프로그램되어진다.
상기 제어장치는 상기 어레이 전극부가 피부에 접촉했는지 여부를 판단하여 피부접촉신호를 출력하는 접촉 감지부; 상기 피부접촉신호에 응답하여 상기 어레이 전극부로 정해진 전류를 출력하도록 제어하는 제어신호를 출력하는 연산제어부; 및
상기 연산제어부로부터 출력되는 제어신호에 응답하여 상기 어레이 전극부를 통하여 피부로 전류를 출력하고, 피부로 출력된 전류와 어레이 전극부로부터 측정된 전압들에 기초하여 임피던스를 산출하며, 상기 측정된 전압들의 기울기를 산출하는 측정부를 구비하며, 상기 연산제어부는 상기 측정부에 의하여 산출된 임피던스, 및 측정된 전압들의 기울기를 이용하여 상기 피부 수분도 계산식에 의하여 피부의 수분도를 계산한다.
상기 어레이 전극부는 상기 피부접촉을 감지하기 위한 제1전극부; 상기 연산제어부로부터 출력되는 전류를 수신하여 접촉된 피부로 소정의 전류를 출력하고, 상기 피부로 출력된 소정의 전류에 의하여 발생되는 전압들을 측정하기 위한 제2전극부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 휴대용 피부 수분 자동 측정 방법은 피부 접촉을 감지하는 단계; 피부로 전류를 출력하고 출력된 전류에 기초하여 전압들을 측정하는 단계; 측정된 전압들에 기초하여 임피던스를 산출하고, 측정된 전압들의 기울기를 산출하는 단계; 및 상기 산출된 임피던스와 상기 측정된 전압들의 기울기에 기초하여 피부의 수분도를 계산하는 단계를 포함한다.
상기 피부 수분 자동 측정 방법은 상기 계산된 피부의 수분도를 영상표시장치로 출력하는 단계를 더 포함한다.
상기 피부 수분 자동 측정 방법은 상기 피부의 수분도의 계산이 완료되는 음성 알람 신호를 출력하는 단계를 더 포함한다.
상기 피부 수분 자동 측정 방법은 외부기기 접속시 계산된 피부의 수분도를 외부기기로 전송하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 따른 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치 및 그 방법은 피부의 임피던스를 측정하여 피부의 수분도 자동으로 측정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치는 피부의 임피던스를 측정하여 피부의 수분도를 자동으로 측정하여 기기의 정확도를 향상시킬 수 있고 제조 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치, 및 그 방법은 피부의 임피던스를 측정하여 피부의 수분도를 자동으로 측정할 수 있고, 기기 조작시 발생하는 노이즈를 최소화하여 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 휴대용 수분 자동 측정 장치의 개략적인 블락도이다.
도 2는 도 1에 도시된 어레이 전극부의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 어레이 전극부의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4는 피부접촉을 감지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6a와 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치를 모델링한 도면이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 휴대용 수분 자동 측정 장치의 개략적인 블락도이다.
도 2는 도 1에 도시된 어레이 전극부의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 어레이 전극부의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4는 피부접촉을 감지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6a와 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치를 모델링한 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 휴대용 수분 자동 측정 장치의 개략적인 블락도이다. 도 1을 참조하면, 상기 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치(10)는 어레이 전극부(100), 제어장치(200), 및 영상 표시 장치(300)를 구비한다.
상기 어레이 전극부(100)는 다수의 전극들을 포함하며 피부에 접촉하여 상기 피부로 소정의 전류를 출력하고, 상기 피부로 출력된 전류에 기초하여 발생하는 전압들을 측정한다.
상기 제어장치(200)는 상기 어레이 전극부(100)에 의해 측정된 전압들과 상기 피부로 출력된 전류에 의하여 임피던스를 산출하고, 상기 측정된 전압들의 기울기와 산출된 임피던스를 이용하여 수학식 1의 피부 수분도 계산식에 의하여 피부 수분도를 계산하여 출력한다.
상기 a, b, 및 c(2000<a<25000, -30<b<0, 25<c<30 인 실수)는 휴대용 수분 자동 측정 장치의 기기의 오차를 보정하기 위한 상수이고, n(10≤n≤1000)명의 피검자를 대상으로 레퍼런스 장치(미도시)와 상기 휴대용 피부 수분 자동 측정장치(10)로 동일 위치를 적어도 한번씩 각각 측정하여, 각각의 측정된 피부수분도값, 측정된 상기 임피던스값, 및 측정된 상기 전압의 기울기값들을 기초로 다중회귀분석에 의하여 구하고 상기 피부 수분 자동 측정 장치(10)에 미리 프로그램되어진다. 본발명의 실시예에서는 상기 n명의 피검자는 10명인 것이 바람직하나 이에 한정된 것은 아니다. 상기 레퍼런스 장치(미도시)는 기존의 상용화된 수분측정 장치를 이용할 수 있다.
상기 제어장치(200)는 접촉 감지부(210), 연산제어부(220), 및 측정부(230)를 구비한다. 상기 접촉 감지부(210)는 상기 어레이 전극부(100)가 피부에 접촉했는지 여부를 판단하여 피부접촉신호를 상기 연산제어부(220)로 출력한다.
즉, 상기 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치(10)가 피부의 수분도를 측정하기 위해 피부에 접촉시, 상기 접촉 감지부(210)는 상기 어레이 전극부(100)의 전극 모두가 피부가 정확히 접촉했는지를 감지하여 상기 피부접촉신호를 상기 연산제어부(220)로 출력한다.
상기 연산제어부(220)는 상기 접촉감지부(210)로부터 출력되는 피부접촉신호에 응답하여 상기 어레이 전극부(100)로 정해진 전류를 출력하도록 제어하는 제어신호를 출력한다.
상기 측정부(230)는 상기 연산제어부(220)로부터 출력되는 제어신호에 응답하여 어레이 전극부(100)로 전류를 출력하고, 어레이 전극부(100)로부터 피부로 출력된 전류에 의하여 발생된 전압들에 기초하여 임피던스를 산출하고, 또한, 상기 발생된 전압들의 기울기를 산출하여 상기 연산제어부로(220)로 출력한다.
상기 연산제어부(220)는 상기 측정부(230)로부터 출력된 임피던스와 상기 전압들의 기울기를 수신하고, 상기 수신된 임피던스와 전압들의 기울기를 기초로 하여 상기 수학식 1의 피부 수분도 계산식에 의하여 피부의 수분도를 계산하여 출력한다.
상기 영상표시장치(300)는 상기 연산제어부(220)로부터 계산되어 출력되는 피부의 수분도에 대한 정보를 수신하여 영상신호로써 표시한다. 상기 영상표시장치(300)는 PDP, OLED, 또는 LCD 장치 등으로 구현될 수 있다.
도 2와 도 3은 도 1에 도시된 어레이 전극부의 실시예를 나타내는 도면이고, 도 4는 피부접촉을 감지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 2와 도 3을 참조하면, 상기 어레이 전극부(100)는 제1전극부(110), 및 제2전극부(120)를 포함한다.
여기서는 제1전극부는 두개의 전극(1 ~ 2번전극)으로 구성되고, 상기 제2전극부(120)는 4개의 전극(3 ~ 6번전극)으로 구성된 예를 들어 설명하고자 한다.
상기 제1전극부(110)는 상기 어레이 전극부(100)의 모든 전극(1 ~ 7)이 피부에 접촉되었는지를 감지하기 위한 전극이다. 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 상기 제1전극부(110)는 상기 제2전극부(120)의 외측에 위치하고, 상기 제1전극부(110)의 두전극(1 ~ 2번 전극)이 피부에 모두 접촉하게 되면, 상기 접촉감지부(210)는 어레이 전극부(100)의 모든 전극(1 ~ 6번 전극)이 피부에 완전히 접촉한 것으로 판단하고, 피부접촉신호를 상기 연산제어부(220)로 출력한다.
상기 제2전극부(120)는 상기 측정부(230)로부터 출력되는 전류를 수신하여 접촉된 피부로 미리 프로그램되어 저장된 소정의 정해진 전류를 출력하고, 상기 피부로 출력된 전류에 기초하여 발생되는 전압들을 상기 측정부(230)로 출력한다. 상기 제2전극부(120)는 상기 제1전극부(110)의 두개의 전극(1 ~ 2번 전극) 사이에 위치한다. 상기 제2전극부(120)는 다수의 전극(3 ~ 6번 전극)을 구비하고, 상기 다수의 전극(3 ~ 6번 전극) 중 어느 하나의 전극(3번 전극)은 접촉된 피부로 정해진 전류를 출력한다.
상기 다수의 전극들(3 ~ 6번 전극) 각각은 상기 측정부(230)와 MUX(231)에 의해 전기적으로 접속되고, 연산제어부(220)로부터 출력되는 선택신호에 기초하여 어느 하나를 선택하여 전압을 측정한다. 상기 제2전극부(120)에 구비되는 다수의 전극 중 어느 하나는 전압을 측정하기 위한 기준전위(예컨대, 접지전위, 6번 전극)를 가지는 전극이다.
즉, 상기 측정부(230)가 피부로 소정의 미리 프로그램되어 정해진 전류를 출력하는 동안 상기 MUX(231)에 의해 선택된 다수의 전극(3 ~ 6번 전극) 중 어느 하나의 전극은 기준 전위를 가지는 전극(6번 전극)을 기준으로 전압을 측정하여 상기 측정부(230)로 출력하게 된다.
결국, 상기 측정부(230)는 피부로 출력되는 전류와 다수의 전극을 통하여 측정된 전압에 의해 임피던스를 산출함과 동시에, 3번 전극과 6번 전극 사이의 전압, 4번 전극과 6번 전극 사이의 전압, 5번 전극과 6번 전극 사이의 전압을 기초로하여 피부의 각질층의 두께에 따라 변하게 되는 전압의 기울기를 산출하여 출력한다.
상기 다수의 전극들(3 ~ 6번 전극)은 도 3에 예시된 바와 같이 서로 일정한 간격을 두고 위치하고 각각이 내부적으로 단락되어 있는 전극쌍으로 구현될 수 있다. 이는 상기 다수의 전극들(3 ~ 6번 전극)과 피부와의 접촉의 정도를 높임으로써 정확한 전압들을 측정할 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 상기 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치(10)는 메모리 장치(400), 인터페이스 장치(500), 음성 표시 장치(600), 전원 장치(700)를 더 구비할 수 있다.
상기 메모리 장치(400)는 상기 제어장치(200)에 의해 계산되어 출력되는 피부 수분도를 수신하여 저장한다.
상기 인터페이스 장치(400)는 외부기기(예컨대, PC, PMP 등)와 접촉시 상기 메모리 장치(400)에 저장된 피부 수분도에 대한 정보를 외부기기로 인터페이싱하여 출력한다.
상기 음성 표시장치(600)는 상기 제어장치(200)가 피부의 수분도를 계산 완료하게 되면 알람음을 출력한다.
상기 전원 장치(700)는 상기 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치(10)의 온/오프(ON/OFF) 동작을 수행한다. 상기 전원 장치(700)는 상기 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치(10)가 장시간 사용되지 않을때 자동으로 전원을 오프(OFF)될 수 있도록 구현될 수 있다. 상기 전원 장치(700)는 도시되지는 않았지만 상기 수분 자동 측정 장치(10)의 동작에 필요한 전원을 공급하기 위한 전원공급장치(예컨대, 배터리 등)를 더 구비할 수 있다.
도5는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치의 동작을 설명하기 위한 순서도이다. 도 1과 도 5를 참조하면, 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치(10)는 전원이 인가되면 측정 대상을 선택하고 초기화되어 측정 대기모드로 진입한다(S510 ~ S513).
상기 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치(110)는 외부기기(예컨대, PC)와의 접속 여부를 판단하여(S514) 상기 외부기기(예컨대, PC)가 접속되었을 경우 저장된 데이터를 외부기기로 전송하고(S515), 상기 외부기기가 접속되지 않았을 경우 피부에 상기 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치(10)가 접촉되었지 여부를 판단한다(S516).
상기 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치(10)가 정해진 대기시간 안에 피부에 접촉되지 않았을 경우 대기모드로 진입하고(S523), 상기 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치(10)가 정해진 대기시간 안에 피부에 접촉되었을 경우 접촉된 피부에 전류를 출력한다(S517). 상기 대기시간은 사용자의 설정에 의하여 변경할 수 있다.
상기 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치(10)는 상기 피부로 출력된 전류에 상응하여 발생되는 전압들을 측정하여 임피던스를 계산하고, 측정된 전압들의 기울기를 계산하여 출력한다(S518, S519)).
상기 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치(10)는 상기 계산된 임피던스와 전압의 기울기에 기초하여 피부 수분도를 계산한다(S520).
상기 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치(10)는 상기 피부 수분도의 계산이 완료되면 음성표시장치(600)로 계산 완료 신호를 출력하여 알람신호를 발생하고(S521), 상기 영상표시장치(300)로 계산된 피부 수분도에 정보를 출력하여 피부수분도에 대한 정보를 영상신호로 디스플레이하고, 계산된 피부 수분도를 메모리 장치(400)에 저장한다(S522). 상기 메모리(400)에 계산된 피부 수분도의 저장이 완료되면 대기모드로 진입하고(S523), 일정한 시간동안 측정명령이 없으면 피부 수분 측정을 종료한다(S524).
도 6a와 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치를 모델링한 도면이다. 도 6a와 도 6b에 도시된 바와 같이 상기 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치(10)는 어레이 전극부(100)를 통하여 피부에 접촉하여 피부의 전압을 측정하고, 내부에 구비된 제어장치(200)가 피부의 수분도를 계산하고 산출하여 하우징의 일측(예컨대, 상단부)에 구비된 영상표시장치(300)에 표시하고, 동시에 내부에 구비된 메모리 장치(400)에 피부의 수분도에 대한 정보를 저장한다.
상기 휴대 피부 수분 자동 측정 장치(10)는 하우징의 일측(예컨대, 측면)에 구비된 인터페이스장치를 이용하여 외부기기 접속장치(예컨대, USB, 또는 데이터 케이블)을 통하여 접속된 외부기기(예컨대, PC)로 내부의 메모리 장치(400)에 저장된 피부 수분도에 대한 정보를 출력한다.
상기 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치(10)는 하우징의 일측(예컨대, 상단부)에 구비하여 기기의 온/오프(ON/OFF) 동작을 수행한다.
이상 상술한 바와 같이, 제조비용이 많이 드는 미세전극을 사용하지 않고서도 피부의 수분도를 자동으로 측정할 수 있고, 기기 작동시 발생하는 잡음의 영향도 줄임으로써 정확한 측정 데이터를 얻을 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 어레이전극부 200: 제어장치
210: 접촉감지부 220: 연산제어부
230: 측정부 300: 영상표시장치
400: 메모리장치 500: 인터페이스장치
600: 음성표시장치 700: 전원장치
210: 접촉감지부 220: 연산제어부
230: 측정부 300: 영상표시장치
400: 메모리장치 500: 인터페이스장치
600: 음성표시장치 700: 전원장치
Claims (24)
- 다수의 전극들을 포함하며 피부에 접촉하여 상기 피부로 전류를 출력하고, 상기 피부로 출력된 전류에 기초하여 발생하는 전압들을 측정하기 위한 어레이 전극부;
상기 어레이 전극부에 의해 측정된 전압들과 상기 피부로 출력된 전류에 의하여 임피던스를 산출하고, 상기 측정된 전압들의 기울기와 산출된 임피던스를 이용하여 피부 수분도 계산식에 의하여 피부 수분도를 계산하여 출력하는 제어장치; 및
상기 제어장치로부터 출력되는 상기 피부 수분도를 표시하기 위한 영상표시장치를 포함하는 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 피부 수분도 계산식은,
이고,
상기 a, b, 및 c(2000<a<25000, -30<b<0, 25<c<30 인 실수)는,
휴대용 수분 자동 측정 장치의 기기의 오차를 보정하기 위한 상수이고, n(10≤n≤1000)명의 피검자를 대상으로 레퍼런스 장치와 상기 휴대용 피부 수분 자동 측정장치로 동일 위치를 적어도 한번씩 각각 측정하여, 각각의 측정된 피부수분도값, 측정된 상기 임피던스값, 및 측정된 상기 전압의 기울기값들을 기초로 다중회귀분석에 의하여 구하고 상기 피부 수분 자동 측정 장치에 미리 프로그램되어지는 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치. - 제2항에 있어서,
상기 제어장치는,
상기 어레이 전극부가 피부에 접촉했는지 여부를 판단하여 피부접촉신호를 출력하는 접촉 감지부;
상기 피부접촉신호에 응답하여 상기 어레이 전극부로 정해진 전류를 출력하도록 제어하는 제어신호를 출력하는 연산제어부; 및
상기 연산제어부로부터 출력되는 제어신호에 응답하여 상기 어레이 전극부를 통하여 피부로 전류를 출력하고, 피부로 출력된 전류와 어레이 전극부로부터 측정된 전압들에 기초하여 임피던스를 산출하며, 상기 측정된 전압들의 기울기를 산출하는 측정부를 구비하며,
상기 연산제어부는,
상기 측정부에 의하여 산출된 임피던스, 및 측정된 전압들의 기울기를 이용하여 상기 피부 수분도 계산식에 의하여 피부의 수분도를 계산하는 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치. - 제3항에 있어서,
상기 어레이 전극부는,
상기 피부접촉을 감지하기 위한 제1전극부;
상기 연산제어부로부터 출력되는 전류를 수신하여 접촉된 피부로 소정의 전류를 출력하고, 상기 피부로 출력된 소정의 전류에 의하여 발생되는 전압들을 측정하기 위한 제2전극부를 포함하는 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치. - 제4항에 있어서,
상기 제1전극부는 적어도 두개의 전극을 구비하고, 상기 제2전극부는 상기 제1전극부의 두개의 전극 사이에 위치하는 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치. - 제5항에 있어서,
상기 제2전극부는 다수의 전극들을 구비하고, 상기 다수의 전극 중 어느 하나는 접촉된 피부로 정해진 전류를 출력하기 위한 전극인 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치. - 제6항에 있어서,
상기 다수의 전극들 각각은 MUX에 의해 전기적으로 상기 측정부와 접속되고, 선택신호에 기초하여 선택적으로 접속되는 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치. - 제6항에 있어서,
상기 다수의 전극 중 적어도 어느 하나는 상기 피부로 출력된 소정의 전류에 기초하여 발생되는 전압들을 측정하기 위한 전극인 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치. - 청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.제6항에 있어서,
상기 다수의 전극 중 어느 하나는 기준전위(접지전위)를 가지는 전극인 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치. - 청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.제6항에 있어서,
상기 다수의 전극 각각은 서로 일정한 간격을 두고 위치하는 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치. - 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다수의 전극들 각각은 적어도 하나의 전극쌍으로 이루어진 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치. - 청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.제11항에 있어서,
상기 적어도 하나의 전극쌍 각각은 내부적으로 단락되어 있는 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치. - 청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.제1항에 있어서,
상기 피부 수분 자동 측정 장치는,
상기 제어장치에 의하여 계산되어 출력되는 상기 피부의 수분도를 저장하기 위한 메모리장치를 더 포함하는 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치. - 청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.제1항에 있어서,
상기 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치는,
외부기기와 접속 시 상기 피부 수분도를 상기 외부기기로 출력하기 위한 인터페이스 장치를 더 포함하는 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치. - 청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.제1항에 있어서,
상기 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치는,
상기 피부의 수분도 계산이 완료되면 알람음을 출력하는 음성표시장치를 더 포함하는 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치. - 청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.제1항에 있어서,
상기 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치는,
상기 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치의 동작을 온/오프(ON/OFF) 시키기 위한 전원부를 더 포함하는 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치. - 청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.다수의 전극들을 포함하며 피부에 접촉하여 상기 피부로 전류를 출력하고, 상기 피부로 출력된 전류에 기초하여 발생하는 전압들을 측정하기 위한 어레이 전극부; 및
상기 어레이 전극부에 의해 측정된 전압들과 상기 피부로 출력된 전류에 의하여 임피던스를 산출하고, 상기 측정된 전압들의 기울기와 산출된 임피던스를 이용하여 피부 수분도 계산식에 의하여 피부 수분도를 계산하여 출력하는 제어장치; 및
상기 제어장치로부터 출력되는 상기 피부 수분도를 표시하기 위한 영상표시장치;
상기 제어장치에 의하여 계산되어 출력되는 상기 피부 수분도를 저장하기 위한 메모리장치;
외부기기와 접속 시 상기 피부 수분도를 상기 외부기기로 출력하기 위한 인터페이스 장치;
상기 피부의 수분도 계산이 완료되면 알람음을 출력하는 음성표시장치; 및
상기 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치의 동작을 온/오프(ON/OFF) 시키기 위한 전원부를 포함하는 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치. - 청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.제17항에 있어서,
상기 피부 수분도 계산식은,
이고,
상기 a, b, 및 c(2000<a<25000, -30<b<0, 25<c<30 인 실수)는,
휴대용 수분 자동 측정 장치의 기기의 오차를 보정하기 위한 상수이고, n(10≤n≤1000)명의 피검자를 대상으로 레퍼런스 장치와 상기 휴대용 피부 수분 자동 측정장치로 동일 위치를 적어도 한번씩 각각 측정하여, 각각의 측정된 피부수분도값, 측정된 상기 임피던스값, 및 측정된 상기 전압의 기울기값들을 기초로 다중회귀분석에 의하여 구하고 상기 피부 수분 자동 측정 장치에 미리 프로그램되어지는 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치. - 청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.제17항에 있어서,
상기 제어장치는,
상기 어레이 전극부가 피부에 접촉했는지 여부를 판단하여 피부접촉신호를 출력하는 접촉 감지부:
상기 피부접촉신호에 응답하여 상기 어레이 전극부로 정해진 전류를 출력하도록 제어하는 제어신호를 출력하는 연산제어부; 및
상기 연산제어부로부터 출력되는 제어신호에 응답하여 상기 어레이 전극부를 통하여 피부로 전류를 출력하고, 피부로 출력된 전류와 어레이 전극부로부터 측정된 전압들에 기초하여 임피던스를 산출하며, 상기 측정된 전압들의 기울기를 산출하는 측정부를 구비하며,
상기 연산제어부는,
상기 측정부에 의하여 산출된 임피던스, 및 측정된 전압들의 기울기를 이용하여 상기 피부 수분도 계산식에 의하여 피부의 수분도를 계산하는 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치. - 제19항에 있어서,
상기 어레이 전극부는,
상기 피부접촉을 감지하기 위한 제1전극부;
상기 연산제어부로부터 출력되는 전류를 수신하여 접촉된 피부로 소정의 전류를 출력하고, 상기 피부로 출력된 소정의 전류에 의하여 발생되는 전압들을 측정하기 위한 제2전극부를 포함하는 휴대용 피부 수분 자동 측정 장치. - 피부 접촉을 감지하는 단계;
피부로 전류를 출력하고 출력된 전류에 기초하여 전압들을 측정하는 단계;
측정된 전압들에 기초하여 임피던스를 산출하고, 측정된 전압들의 기울기를 산출하는 단계; 및
상기 산출된 임피던스와 상기 측정된 전압들의 기울기에 기초하여 피부의 수분도를 계산하는 단계를 포함하는 휴대용 피부 수분 자동 측정 방법. - 청구항 22은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.제21항에 있어서,
상기 피부 수분 자동 측정 방법은,
상기 계산된 피부의 수분도를 영상표시장치로 출력하는 단계를 더 포함하는 휴대용 피부 수분 자동 측정 방법. - 청구항 23은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.제21항에 있어서,
상기 피부 수분 자동 측정 방법은,
상기 피부의 수분도의 계산이 완료되는 음성 알람 신호를 출력하는 단계를 더 포함하는 휴대용 피부 수분 자동 측정 방법. - 청구항 24은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.제21항에 있어서,
상기 피부 수분 자동 측정 방법은,
외부기기 접속시 계산된 피부의 수분도를 외부기기로 전송하는 단계를 더 포함하는 휴대용 피부 수분 자동 측정 방법.
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