KR102425429B1 - Vital signal measuring device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 생체 신호 측정 장치에 관한 것으로, 대상자의 신체 복수의 스팟에 광을 발광하고 수광함으로써, 혈관 위치에 정확하게 광을 발광하지 못하여 산소포화도 측정에 실패하던 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to an apparatus for measuring biosignals, and by emitting and receiving light to a plurality of spots on a subject's body, it is possible to solve the problem of failure to measure oxygen saturation due to inability to emit light accurately at the location of blood vessels.
Description
본 발명은 생체 신호 측정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 손목형 밴드, 시계에 설치되어 착용자의 생체 신호를 측정하는 것이다.The present invention relates to a biosignal measuring device, and more particularly, to a wristband, installed on a watch to measure a wearer's biosignal.
일반적으로, 산소포화도를 측정하는 생체 신호 측정 장치는 대상자의 손가락 또는 발가락의 끝부분, 귀볼의 아래 부분과 같은 부위 미세혈관 조직의 혈액 변화를 감지하여 신체 바이오 데이터를 광학적으로 획득한다.In general, a biosignal measuring device for measuring oxygen saturation optically acquires body biodata by detecting a blood change in a microvascular tissue in a region such as the tip of a finger or toe of a subject or the lower part of the ear cheek.
하지만, 이러한 방식은 주로 병원에서 사용되고 있으며, 산소포화도를 수시로 측정할 필요가 있는 대상자가 착용하고 있기에는 여러가지 제한사항이 존재한다.However, this method is mainly used in hospitals, and there are various limitations in that it is worn by a subject who needs to measure oxygen saturation frequently.
이러한 제한사항을 해결하기 위해서 스마트 워치, 스마트 밴드 등에 생체 신호 측정 장치를 구비하여, 착용자의 손목 부위의 혈관으로부터 신체 바이오 데이터를 광학적으로 획득하는 것이 시도되고 있는데, 손가락, 발가락 끝 부위와 다르게 측정 실패가 자주 발생한다는 문제점이 있다.In order to solve this limitation, an attempt has been made to optically acquire body bio-data from blood vessels in the wearer's wrist by equipping a smart watch or a smart band with a bio-signal measuring device, but measurement fails differently from the finger and toe tip regions. There is a problem that occurs frequently.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 서로 다른 위치에 설치된 복수의 발광부와 수광부를 구비하여, 대상자의 신체 복수의 스팟에 광을 조사하고 수광하여, 하나의 스팟 측정으로 인한 측정 실패 문제를 해결하고자 한다.The present invention for solving the above problems is provided with a plurality of light emitting units and light receiving units installed at different positions, irradiating and receiving light to a plurality of spots on the subject's body, measurement failure problem due to one spot measurement want to solve
또한, 본 발명은 수광부로 수광된 광을 기반으로 산소포화도를 측정하며, 측정에 실패할 경우 다른 발광부와 수광부를 동작시켜, 다른 스팟이 광을 발광함으로써 대상자의 혈관을 찾지 못하여 산소포화도 측정을 실패하던 문제를 해결하고자 한다.In addition, the present invention measures oxygen saturation based on the light received by the light receiving unit, and if the measurement fails, another light emitting unit and light receiving unit are operated, and the other spot emits light so that the blood vessel of the subject cannot be found. We want to solve the problem of failure.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치는, 특정 파장의 광을 발광하는 제1 발광부, 상기 제1 발광부와 다른 위치에 설치되며, 상기 광을 발광하는 제2 발광부, 상기 제2 발광부에서 발광되어 착용자의 혈관에서 반사된 광을 수광하는 제1 수광부, 상기 제1 발광부에서 발광되어 착용자의 혈관에서 반사된 광을 수광하는 제2 수광부 및 상기 제1 수광부 및 상기 제2 수광부 중 적어도 하나에 수광된 광을 기반으로 산소포화도를 측정하며, 상기 제1 수광부 또는 제2 수광부로 수광된 광의 광량을 기반으로 상기 제1 발광부 및 상기 제2 수광부의 동작과, 상기 제2 발광부 및 제1 수광부의 동작을 각각 선택적으로 제어하는 제어부를 포함한다.A biosignal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention for solving the above-described problems includes a first light emitting unit emitting light of a specific wavelength, installed at a different position from the first light emitting unit, and emitting the light. a second light-emitting unit, a first light-receiving unit that emits light from the second light-emitting unit to receive light reflected from a wearer's blood vessel, a second light-receiver that emits light from the first light-emitting unit and receives light reflected from a wearer's blood vessel, and the Oxygen saturation is measured based on the light received by at least one of the first light receiving unit and the second light receiving unit, and the first light receiving unit and the second light receiving unit based on the amount of light received by the first light receiving unit or the second light receiving unit and a control unit for selectively controlling operations of the second light emitting unit and the first light receiving unit, respectively.
또한, 상기 제어부는, 상기 제1 발광부 및 상기 제2 수광부를 동작시켜서 상기 제2 수광부로 수광된 광량이 기 설정된 광량 이하이거나, 상기 제2 수광부로 수광된 광의 노이즈가 기 설정된 수치 이상인 경우, 상기 제1 발광부 및 상기 제2 수광부를 턴오프하고, 상기 제2 발광부와 상기 제1 수광부를 동작시키는 것을 특징으로 한다.In addition, when the control unit operates the first light emitting unit and the second light receiving unit, the amount of light received by the second light receiving unit is less than or equal to a preset amount of light, or when the noise of the light received by the second light receiving unit is greater than or equal to a preset value, The first light emitting unit and the second light receiving unit are turned off, and the second light emitting unit and the first light receiving unit are operated.
또한, 착용자의 심박수를 측정하는 심박수 측정부 및 상기 제1 발광부, 제2 발광부, 제1 수광부, 제2 수광부 및 심박수 측정부의 하부를 덮는 투명창을 더 포함할 수 있다.The display device may further include a heart rate measuring unit configured to measure the wearer's heart rate, and a transparent window covering lower portions of the first light emitting unit, the second light emitting unit, the first light receiving unit, the second light receiving unit, and the heart rate measuring unit.
또한, 상기 제어부는, 상기 측정된 산소포화도의 측정 데이터를 상기 통신부를 통해 외부의 서버로 전송하는 것을 특징으로 한다.The control unit may transmit the measured data of the measured oxygen saturation to an external server through the communication unit.
또한, 상기 제1 발광부 및 상기 제2 수광부는, 제1 방향으로 정렬되어 설치되고, 상기 제2 발광부 및 상기 제1 수광부는, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 정렬되어 설치된 것을 특징으로 한다.In addition, the first light emitting unit and the second light receiving unit are arranged in a first direction, and the second light emitting unit and the first light receiving unit are arranged and installed in a second direction different from the first direction. do it with
또한, 상기 제1 발광부 및 제2 수광부 사이에는, 상기 제1 수광부가 배치되고, 상기 제2 발광부 및 제1 수광부 사이에는, 상기 제2 수광부가 배치되는 것을 특징으로 한다.The first light receiving unit is disposed between the first light emitting unit and the second light receiving unit, and the second light receiving unit is disposed between the second light emitting unit and the first light receiving unit.
또한, 상기 제어부는, 상기 제1 수광부 및 제2 수광부에 각각 수광된 광의 광량에 기초하여, 상기 측정된 산소포화도를 보정하는 것을 특징으로 한다.The control unit may correct the measured oxygen saturation based on the amount of light received by the first light receiving unit and the second light receiving unit, respectively.
또한, 상기 제1 수광부, 제2 수광부, 제1 발광부 및 제2 발광부가 설치된 플레이트를 회전시키는 회전부재를 더 포함할 수 있다.In addition, the first light receiving unit, the second light receiving unit, the first light emitting unit and the second light emitting unit may further include a rotating member for rotating the installed plate.
또한, 상기 제어부는, 상기 제1 수광부 및 상기 제2 수광부에 수광된 광의 광량이 기 설정된 광량 이하이거나, 상기 제1 수광부 및 제2 수광부에 수광된 광의 노이즈가 기 설정된 수치 이상인 경우, 상기 회전부재를 통해 상기 플레이트를 미리 설정된 각도로 회전시킨 후, 산소포화도를 측정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit, when the amount of light received by the first light receiving unit and the second light receiving unit is less than or equal to a preset amount of light, or when the noise of the light received by the first and second light receiving part is equal to or greater than a preset value, the rotating member After rotating the plate at a preset angle through the method, the oxygen saturation is measured.
또한, 상기 제어부는, 혈관 위치 탐색 기능이 실행되면, 상기 회전부재를 통해 상기 플레이트를 미리 설정된 각도로 회전시키면서 산소포화도를 측정하고, 상기 제1 수광부 및 상기 제2 수광부 중 적어도 하나에 수광된 광량이 기 설정된 광량 이상이고, 상기 제1 수광부 및 제2 수광부에 수광된 광의 노이즈가 기 설정된 수치 이하인 상태일 때의 상기 회전부재의 회전각도를 상기 착용자의 세팅값으로 저장하고, 상기 착용자의 산소포화도 측정시에 상기 세팅값을 이용하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the blood vessel location search function is executed, the control unit measures oxygen saturation while rotating the plate at a preset angle through the rotating member, and the amount of light received by at least one of the first light receiving unit and the second light receiving unit Storing the rotation angle of the rotating member as a set value of the wearer when the amount of light is greater than this preset amount and the noise of the light received by the first and second light receiving parts is less than or equal to a preset value, and the wearer's oxygen saturation It is characterized in that the setting value is used in the measurement.
이 외에도, 본 발명을 구현하기 위한 다른 방법, 다른 시스템 및 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공될 수 있다.In addition to this, another method for implementing the present invention, another system, and a computer-readable recording medium for recording a computer program for executing the method may be further provided.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 대상자의 신체 복수의 스팟에 광을 발광하고 수광함으로써, 혈관 위치에 정확하게 광을 발광하지 못하여 산소포화도 측정에 실패하던 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, by emitting and receiving light at a plurality of spots on the subject's body, there is an effect that can solve the problem of failure to measure oxygen saturation because light cannot be emitted accurately at the location of blood vessels.
또한, 본 발명에 따르면, 특정 발광부와 수광부를 동작시키고 산소포화도 측정에 실패한 경우, 다른 발광부와 수광부를 동작시켜 다른 스팟에 광을 발광하고 수광함으로써, 산소포화도 측정 실패 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, when a specific light emitting unit and a light receiving unit are operated and oxygen saturation measurement fails, another light emitting unit and a light receiving unit are operated to emit and receive light in another spot, thereby solving the oxygen saturation measurement failure problem. there is
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 종래의 생체 신호 측정 장치의 측정 방식을 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치의 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치의 블륵도이다.
도 4는 스마트 워치의 사시도이다.
도 5는 내부에 생체 신호 측정 장치가 설치된 스마트 워치의 하부 사시도이다.
도 6은 내부에 생체 신호 측정 장치가 설치된 스마트 워치의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치의 작동을 예시한 흐름도이다.1 is a diagram illustrating a measurement method of a conventional biosignal measurement apparatus.
2 is an exemplary diagram of a biosignal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a biosignal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view of a smart watch.
5 is a lower perspective view of a smart watch having a biosignal measuring device installed therein.
6 is a cross-sectional view of a smart watch having a biosignal measuring device installed therein.
7 is a flowchart illustrating an operation of a biosignal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those skilled in the art of the scope of the present invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural, unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” does not exclude the presence or addition of one or more other components in addition to the stated components. Like reference numerals refer to like elements throughout, and "and/or" includes each and every combination of one or more of the recited elements. Although "first", "second", etc. are used to describe various elements, these elements are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from another. Therefore, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the spirit of the present invention.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein will have the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly specifically defined.
도 1은 종래의 생체 신호 측정 장치(10)의 측정 방식을 예시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a measurement method of a conventional
최근 들어, 일상생활에서도 산소포화도를 측정할 수 있도록 하기 위해서, 스마트 워치, 스마트 밴드 등에 생체 신호 측정 장치(10)를 구비하여, 착용자의 손목 부위의 혈관으로부터 신체 바이오 데이터를 광학적으로 획득하는 것이 시도되고 있다.Recently, in order to be able to measure oxygen saturation in daily life, it is attempted to optically acquire body bio-data from blood vessels of the wearer's wrist by providing the
하지만, 스마트 워치, 밴드와 같이 손목 착용형 장치에 생체 신호 측정 장치(10)를 설치하고 산소포화도를 측정하는 경우, 휴대성이 확보되어 수시 측정이 가능하다는 장점이 있는 반면, 손목 부분의 경우(특히, 손목의 상단 부분) 대상자의 혈관 위치에 정확하게 광을 발광하는 것이 불가능하여 측정 실패가 자주 발생한다는 문제점이 있다.However, when the
이러한 문제점은 도 1과 같은 측정 방식과 같은 센서 구성을 인해서 발생된다.Such a problem occurs due to the sensor configuration as in the measurement method shown in FIG. 1 .
도 1은 하나의 발광부에서 광을 발광하고, 하나의 수광부에서 광을 수광하고 있는데, 만약 광이 발광된 A 영역이 대상자의 혈관이 위치한 영역이 아니라면 측정에 실패하게 되며, 대상자가 워치, 밴드, 생체 신호 측정 장치(10)의 위치를 조정하지 않는다면 계속하여 측정이 실패할 가능성이 높다.1 shows that one light emitting unit emits light and one light receiving unit receives light. If the area A from which the light is emitted is not the area where the subject's blood vessels are located, the measurement will fail, and the subject will receive a watch, a band , if the position of the
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치(10)의 예시도이다.2 is an exemplary diagram of a biosignal measuring
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치(10)의 블륵도이다.3 is a block diagram of a biosignal measuring
도 4는 스마트 워치의 사시도이다.4 is a perspective view of a smart watch.
도 5는 내부에 생체 신호 측정 장치(10)가 설치된 스마트 워치의 하부 사시도이다.5 is a lower perspective view of a smart watch having a
도 6은 내부에 생체 신호 측정 장치(10)가 설치된 스마트 워치의 단면도이다.6 is a cross-sectional view of a smart watch having a
도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치(10)는 제1 발광부(30), 제2 발광부(33), 제1 수광부(35), 제2 수광부(37) 및 제어부(50)를 포함한다.2 to 6 , the biosignal measuring
다만, 몇몇 실시예에서 생체 신호 측정 장치(10)는 도 3에 도시된 구성요소보다 더 적은 수의 구성요소나 더 많은 구성요소를 포함할 수도 있다.However, in some embodiments, the
제1 발광부(30)는 특정 파장의 광을 발광한다.The first
제2 발광부(33)는 제1 발광부(30)와 다른 위치에 설치되며, 특정 파장의 광을 발광한다.The second
이때, 제1 발광부(30) 및 제2 발광부(33)는 적색(RED) LED를 이용하여 적색광을 발광하거나, 적외선 파장의 광을 발광할 수 있다.In this case, the first
제1 수광부(35)는 제2 발광부(33)에서 발광되어 착용자의 혈관에서 반사된 광을 수광한다.The first
제2 수광부(37)는 제1 발광부(30)에서 발광되어 착용자의 혈관에서 반사된 광을 수광한다.The second
제1 수광부(35), 제2 수광부(37)는 포토 다이오드가 적용될 수 있다.A photodiode may be applied to the first
상세하게는, 제1 발광부(30)는 제2 수광부(37)와 커플링되도록 세팅되고, 제2 발광부(33)는 제1 수광부(35)와 커플링되도록 세팅된 것을 의미한다.In detail, the first
이를 위해서 제1 발광부(30)는 발광된 광이 대상자의 혈관으로 향한 후 반사되어 제2 수광부(37)를 향하도록 발광 방향이 세팅되어 있을 수 있다.To this end, the light emission direction of the first
동일하게, 제2 발광부(33)는 발광된 광이 대상자의 혈관으로 향한 후 반사되어 제1 수광부(35)를 향하도록 발광 방향이 세팅되어 있을 수 있다.Similarly, the light emission direction of the second
발광부의 발광 방향 세팅 이외에도, 수광부가 수광이 용이하도록 세팅되어 있을 수도 있다.In addition to setting the light emission direction of the light emitting portion, the light receiving portion may be set so as to easily receive light.
일 실시예로, 제1 수광부(35)는 제2 발광부(33)에서 발광된 광만 수광되도록 제1 발광부(30)에서 발광된 광을 차단하는 가림막 부재가 구성될 수 있고, 제2 수광부(37)는 제1 발광부(30)에서 발광된 광만 수광되도록 제2 발광부(33)에서 발광된 광을 차단하는 가림막 부재가 구성될 수 있다.In an embodiment, the first
도 2를 참조하면, 제1 발광부(30)와 제2 수광부(37) 사이에는 제1 수광부(35)가 배치되고, 제2 발광부(33)와 제1 수광부(35) 사이에는 제2 수광부(37)가 배치된다.Referring to FIG. 2 , the first
위와 같은 구성으로, 제1 발광부(30)에서 발광된 광은 B 영역으로 향한 후 반사되어 제2 수광부(37)를 향하고 있으며, 제2 발광부(33)에서 발광된 광을 C 영역으로 향한 후 반사되어 제1 수광부(35)를 향하고 있다.With the above configuration, the light emitted from the first
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치(10)는 복수의 스팟에 대하여 측정을 진행함으로써 혈관의 위치가 아닌 스팟에 광을 발광하여 산소포화도 측정에 실패하는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, the
제어부(50)는 제1 수광부(35) 및 제2 수광부(37) 중 적어도 하나에 수광된 광을 기반으로 산소포화도를 측정한다.The
제어부(50)는 제1 수광부(35) 또는 제2 수광부(37)로 수광된 광의 광량을 기반으로 제1 발광부(30) 및 제2 수광부(37)의 동작과, 제2 발광부(33) 및 제1 수광부(35)의 동작을 각각 선택적으로 제어할 수 있다.The
일 실시예로, 제어부(50)는 제1 발광부(30) 및 제2 수광부(37)를 동작시켜서 산소포화도 측정을 실시하고, 제2 수광부(37)로 수광된 광의 광량이 기 설정된 광량인 경우 해당 위치(B 영역)에 착용자의 혈관이 위치하지 않은 것으로 판단하여, 제1 발광부(30) 및 제2 수광부(37)를 턴오프(Turn off)하고, 제2 발광부(33) 및 제1 수광부(35)를 동작시킨다.In one embodiment, the
이때, 제어부(50)는 동작시키지 않는 발광부 및 수광부는 턴오프시키고, 동작시키는 발광부 및 수광부는 턴온(Turn on)시켜 배터리 소모를 최소화할 수 있다.In this case, the
일 실시예로, 생체 신호 측정 장치(10)는 착용자의 심박수를 측정하는 심박수 측정부(40)를 더 포함한다.In an embodiment, the
구체적으로, 심박수 측정부(40)는 Green LED를 이용하여 녹색광을 발광하여 착용자의 심박수를 측정하며, 제1 수광부(35)와 제2 수광부(37)의 사이 영역에 배치될 수 있다.Specifically, the heart
일 실시예로, 생체 신호 측정 장치(10)는 제1 발광부(30), 제2 발광부(33), 제1 수광부(35), 제2 수광부(37) 및 심박수 측정부(40)의 하부를 덮는 투명창(45)을 더 포함한다.In an embodiment, the
본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치(10)는 위와 같은 투명창(45)이 포함되어, 착용자의 신체에 투명창(45)이 접촉되도록 함으로써 발광부, 수광부, 측정부와 같은 센서들의 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.The
도 2에는 제1 발광부(30), 제1 수광부(35), 심박수 측정부(40), 제2 수광부(37), 제2 발광부(33)가 일 방향으로 정렬되어 설치된 것이 예시되어 있다.FIG. 2 illustrates that the first
다른 실시예로, 제1 발광부(30)와 제2 수광부(37)는 제1 방향으로 정렬되어 설치되고, 제2 발광부(33)와 제1 수광부(35)는 제1 방향과 다른 제2 방향으로 정렬되어 설치될 수 있다.In another embodiment, the first
이와 같이, 생체 신호 측정 장치(10)는 제1 발광부(30)와 제2 수광부(37), 그리고 제2 발광부(33)와 제1 수광부(35)를 각각 다른 방향으로 배치하여, 서로 다른 방향에 대한 스팟을 대상으로 측정을 수행함으로써, 측정 정확도를 향상시키는 효과가 발휘된다.As described above, in the
일 실시예로, 제어부(50)는 제1 수광부(35) 및 제2 수광부(37)에 각각 수광된 광의 광량에 기초하여 측정된 산소포화도를 보정할 수 있다.In an embodiment, the
구체적으로, 제어부(50)는 제1 발광부(30) 및 제2 수광부(37)를 동작시켜 제1 산소포화도를 측정하고, 기 설정된 시간 후에 제2 발광부(33) 및 제1 수광부(35)를 동작시켜 제2 산소포화도를 측정한 후, 제1 산소포화도를 측정할 때 제2 수광부(37)로 수광된 광의 광량과 제2 산소포화도를 측정할 때 제1 수광부(35)로 수광된 광의 광량에 기초하여 산소포화도를 보정하고, 최종 산소포화도를 산출할 수 있다.Specifically, the
예를 들어, 제1 수광부(35)로 수광된 광의 광량이 제2 수광부(37)로 수광된 광의 광량보다 높은 경우, 제1 산소포화도보다 제2 산소포화도에 좀 더 비중을 주어 최종 산소포화도를 산출할 수 있다.For example, when the amount of light received by the first
일 실시예로, 생체 신호 측정 장치(10)는 제1 수광부(35), 제2 수광부(37), 제1 발광부(30), 제2 발광부(33) 및 심박수 측정부(40)가 설치되는 플레이트(55), 플레이트(55)를 회전시키는 회전부재가 더 포함될 수 있다.In an embodiment, the
제어부(50)는 제1 수광부(35) 및 제2 수광부(37)에 수광된 광의 광량이 기 설정된 광량 이하이거나, 제1 수광부(35) 및 제2 수광부(37)에 수광된 광의 노이즈가 기 설정된 수치 이상인 경우, 회전부재를 통해 플레이트(55)를 미리 설정된 각도로 회전시킨 후 산소포화도를 측정할 수 있다.The
도 2와 같이, 복수 개의 발광부, 수광부를 이용하여 복수의 스팟에 대하여 산소포화도 측정을 실시할 수 있지만, 생체 신호 측정 장치(10)가 설치된 스마트 워치, 밴드의 착용상의 문제점으로 인하여 산소포화도 측정에 실패할 수도 있다.As shown in FIG. 2 , oxygen saturation can be measured for a plurality of spots using a plurality of light emitting units and light receiving units. However, due to a problem in wearing a smart watch and a band in which the
이러한 경우, 위와 같이 회전부재를 통해 플레이트(55)를 미리 설정된 각도로 회전시킨 후에 산소포화도를 측정하게 되면, 또 다른 스팟들에 대한 측정을 실시할 수 있게 되어 측정 실패를 방지할 수 있는 효과가 있다.In this case, if the oxygen saturation is measured after the
예를 들어, 도 2와 같이 2개의 발광부와 2개의 수광부를 구비하는 경우, 2개의 스팟에 대하여 산소포화도 측정을 실시할 수 있지만, 플레이트(55)를 5°씩 회전시키며 산소포화도 측정을 실시하게 되면 수많은 스팟들에 대하여 측정할 수 있게 되는 효과가 있다.For example, in the case of having two light emitting units and two light receiving units as shown in FIG. 2 , oxygen saturation can be measured for two spots, but the oxygen saturation is measured by rotating the
일 실시예로, 제어부(50)는 혈관 위치 탐색 기능을 수행할 수 있다.In an embodiment, the
제어부(50)는 혈관 위치 탐색 기능이 실행되면, 회전부재를 통해 플레이트(55)를 미리 설정된 각도로 회전시키면서 산소포화도를 측정한다.When the blood vessel location search function is executed, the
그리고, 제어부(50)는 제1 수광부(35) 및 제2 수광부(37) 중 적어도 하나에 수광된 광량이 기 설정된 광량 이상이고, 제1 수광부(35) 및 제2 수광부(37)에 수광된 광의 노이즈가 기 설정된 수치 이하인 경일 때의 회전부재의 회전 각도를 착용자의 세팅값으로 저장하고, 착용자의 산소포화도 측정시에 세팅값을 이용하여 산소포화도를 측정할 수 있다.In addition, the
본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치(10)는 복수의 스팟에 대하여 산소포화도를 측정하고 있는데, 웨어러블 기기(예: 스마트 밴드, 워치)를 착용하는 착용자의 신체 특성(상세하게는, 손목)에 따라서 최적화된 세팅이 필요할 수 있다.The
이를 위해서, 본 발명의 실시예예 따른 생체 신호 측정 장치(10)는 위와 같이 혈관 위치 탐색 기능을 통해 다양한 각도에서 산소포화도 측정을 실시한 후 수광되는 광량이 우수하고, 노이즈가 적은 각도를 세팅값으로 저장하여 추후 측정시에 활용하게 된다.To this end, the
예를 들어, 제어부(50)는 플레이트(55)의 각도가 Raw 상태인 0°에서 산소포화도 측정을 실시하고, 30°씩 회전시키며 산소포화도 측정을 실시할 수 있다.For example, the
그리고, 측정 결과 플레이트(55)의 각도가 Raw 상태에서 120°, 210°인 경우 가장 우수한 측정 결과를 얻었다면, 해당 각도를 해당 착용자의 세팅값으로 설정하고, 차후 산소포화도 측정시에 2개의 세팅값을 이용하여 산소포화도 측정에 활용할 수 있다.And, if the best measurement result is obtained when the angle of the
일 실시예로, 제어부(50)는 측정된 산소포화도의 측정 데이터를 통신부를 통해 욍부의 서버(100)로 전송할 수 있다.In one embodiment, the
이때, 통신부는 생체 신호 측정 장치(10)에 구성으로 포함될 수도 있고, 스마트 워치에 포함되어 있는 통신부의 기능을 활용할 수도 있다.In this case, the communication unit may be included as a component in the
서버(100)는 생체 신호 측정 장치(10)로부터 수신된 산소포화도를 분석하여 착용자에게 분석 정보를 제공할 수 있다.The server 100 may provide analysis information to the wearer by analyzing the oxygen saturation received from the
보다 상세하게는, 서버(100)는 생체 신호 측정 장치(10)로부터 수신된 산소포화도 데이터를 누적하여 착용자의 산소포화도 변화 추이 정보를 생성하고, 산소포화도가 기 설정된 수치로 떨어지거나, 감소추이가 급격하다고 판단되는 경우, 착용자의 웨어러블 기기 또는 단말로 경고 알림을 제공할 수 있다.More specifically, the server 100 accumulates the oxygen saturation data received from the
서버(100)는 착용자의 신체정보, 질환정보 등에 따라서 각 착용자에게 맞춤형 관리 서비스를 제공할 수도 있다.The server 100 may provide a customized management service to each wearer according to the wearer's body information, disease information, and the like.
일 실시예로, 서버(100)는 웨어러블 기기(예: 스마트 워치)로부터 측정된 데이터를 수신할 수 있다. (예: 심박수, 혈압, 활동정보 등)As an embodiment, the server 100 may receive measured data from a wearable device (eg, a smart watch). (Example: heart rate, blood pressure, activity information, etc.)
서버(100)는 웨어러블 기기로부터 수신된 데이터를 분석하여 착용자가 운동중이라고 판단되는 경우, 산소포화도가 미리 설정된 수치 이하로 떨어지게 되면 웨어러블 기기 또는 단말로 운동량, 운동 강도를 조절하도록 알림을 제공해줌으로써, 착용자가 무리한 운동으로 위험상황이 오지 않도록 방지하는 효과가 있다.The server 100 analyzes the data received from the wearable device and when it is determined that the wearer is exercising, when the oxygen saturation falls below a preset value, the wearable device or terminal provides a notification to adjust the amount of exercise and exercise intensity. It is effective in preventing dangerous situations from occurring due to excessive exercise.
도 4는 스마트 워치(60)가 예시되어 있으며, 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치(10)는 이러한 스마트 워치(60)의 내부 하면쪽에 설치되어 착용자가 스마트 워치(60)를 손목에 착용하면, 산소포화도를 측정할 수 있게 된다.4 illustrates a
상세하게는, 도 5 및 도 6과 같이 생체 신호 측정 장치(10)는 스마트 워치(60)의 내부에 설치되되, 내부 하면쪽에 설치되어 착용자가 스마트 워치(60)를 손목에 착용하면 손목의 상부면에 접촉되어 산소포화도를 측정할 수 있게 된다.In detail, as shown in FIGS. 5 and 6 , the
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치(10)의 작동을 예시한 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating an operation of the
도 7을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치(10)의 작동에 대하여 설명하도록 한다.An operation of the
제어부(50)가 제1 발광부(30) 및 제2 수광부(37)를 동작시킨다. (S100)The
S100 다음으로, 제어부(50)가 제2 수광부(37)로 수광된 광 신호를 검출한다. (S200)S100 Next, the
S200 다음으로, 제어부(50)가 제2 수광부(37)로 수광된 광을 기반으로 산소포화도를 측정한다. (S300)S200 Next, the
S300에서 제어부(50)가 제2 수광부(37)로 수광된 광량이 기 설정된 광량 이허이거나, 제2 수광부(37)로 수광된 광의 노이즈가 기 설정된 수치 이상인 경우, 산소포화도 측정 실패로 판단한다.In S300, when the amount of light received by the second
S300에서 산소포화도 측정에 실패한 경우, 제어부(50)가 제2 발광부(33) 및 제1 수광부(35)를 동작시킨다. (S400)If the oxygen saturation measurement fails in S300 , the
S400에서, 제어부(50)는 제1 발광부(30) 및 제2 수광부(37)를 턴오프시킬 수 있다.In S400 , the
S400 다음으로, 제어부(50)가 제1 수광부(35)로 수광된 광 신호를 검출한다.S400 Next, the
S400 다음으로, 제어부(50)가 제1 수광부(35)로 수광된 광을 기반으로 산소포화도를 측정한다. (S500)S400 Next, the
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.In the above, the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but those skilled in the art to which the present invention pertains know that the present invention can be embodied in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. you will be able to understand Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.
10: 생체 신호 측정 장치
30: 제1 발광부
33: 제2 발광부
35: 제1 수광부
37: 제2 수광부
40: 심박수 측정부
45: 투명창
50: 제어부
55: 플레이트
60: 스마트 워치
100: 서버10: biosignal measuring device
30: first light emitting unit
33: second light emitting unit
35: first light receiving unit
37: second light receiving unit
40: heart rate measurement unit
45: transparent window
50: control unit
55: plate
60: smart watch
100: server
Claims (10)
상기 제1 발광부와 다른 위치에 설치되며, 상기 광을 발광하는 제2 발광부;
상기 제2 발광부에서 발광되어 착용자의 혈관에서 반사된 광을 수광하는 제1 수광부;
상기 제1 발광부에서 발광되어 착용자의 혈관에서 반사된 광을 수광하는 제2 수광부;
상기 제1 수광부, 제2 수광부, 제1 발광부 및 제2 발광부가 설치된 플레이트를 회전시키는 회전부재; 및
상기 제1 수광부 및 상기 제2 수광부 중 적어도 하나에 수광된 광을 기반으로 산소포화도를 측정하며, 상기 제1 수광부 또는 제2 수광부의 수광량을 기반으로 상기 제1 발광부 및 상기 제2 수광부의 동작과, 상기 제2 발광부 및 제1 수광부의 동작을 각각 선택적으로 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는,
상기 제1 수광부 및 상기 제2 수광부 각각에서 수광된 광을 기반으로 각각의 산소포화도를 측정하고,
상기 제1 수광부 및 제2 수광부 각각에 대한 수광량에 기초하여 상기 측정된 산소포화도를 보정하되, 상기 제1 수광부 및 제2 수광부 중에서 수광량이 더 높은 어느 하나를 통해 측정된 산소포화도에 더 비중을 주어 최종 산소포화도를 산출하고,
혈관 위치 탐색 기능이 실행되면, 상기 회전부재를 통해 상기 플레이트를 미리 설정된 각도로 회전시키면서 산소포화도를 측정하고,
상기 제1 수광부 및 상기 제2 수광부 중 적어도 하나의 수광량이 기 설정된 광량 이상이고, 상기 제1 수광부 및 제2 수광부에 수광된 광의 노이즈가 기 설정된 수치 이하인 상태일 때의 상기 회전부재의 회전각도를 상기 착용자의 세팅값으로 저장하고, 상기 착용자의 산소포화도 측정시에 상기 세팅값을 이용하는 것을 특징으로 하는,
생체 신호 측정 장치.
a first light emitting unit emitting light of a specific wavelength;
a second light emitting unit installed at a different position from the first light emitting unit and emitting the light;
a first light receiving unit which emits light from the second light emitting unit and receives light reflected from a wearer's blood vessel;
a second light receiving unit which emits light from the first light emitting unit and receives light reflected from the wearer's blood vessels;
a rotating member for rotating the plate on which the first light receiving unit, the second light receiving unit, the first light emitting unit and the second light emitting unit are installed; and
Oxygen saturation is measured based on the light received by at least one of the first light receiving unit and the second light receiving unit, and the first light receiving unit and the second light receiving unit are operated based on the amount of light received by the first light receiving unit or the second light receiving unit and a control unit for selectively controlling operations of the second light emitting unit and the first light receiving unit, respectively,
The control unit is
Measuring the respective oxygen saturation based on the light received by each of the first light receiving unit and the second light receiving unit,
Correct the measured oxygen saturation based on the amount of light received by each of the first light receiving unit and the second light receiving unit, and giving more weight to the oxygen saturation measured through any one of the first light receiving unit and the second light receiving unit having a higher light receiving amount Calculate the final oxygen saturation,
When the blood vessel location search function is executed, the oxygen saturation is measured while rotating the plate at a preset angle through the rotating member,
The rotation angle of the rotating member when the light receiving amount of at least one of the first light receiving unit and the second light receiving unit is equal to or greater than a preset light quantity, and the noise of the light received by the first and second light receiving units is less than or equal to a preset value Stored as the wearer's set value, characterized in that the set value is used when measuring the wearer's oxygen saturation,
biosignal measuring device.
상기 제어부는,
상기 제1 발광부 및 상기 제2 수광부를 동작시켜서 상기 제2 수광부로 수광된 광량이 기 설정된 광량 이하이거나, 상기 제2 수광부로 수광된 광의 노이즈가 기 설정된 수치 이상인 경우, 상기 제1 발광부 및 상기 제2 수광부를 턴오프하고, 상기 제2 발광부와 상기 제1 수광부를 동작시키는 것을 특징으로 하는,
생체 신호 측정 장치.
According to claim 1,
The control unit is
The first light emitting unit and Turning off the second light-receiving unit, characterized in that the second light-emitting unit and the first light-receiving unit are operated,
biosignal measuring device.
착용자의 심박수를 측정하는 심박수 측정부; 및
상기 제1 발광부, 제2 발광부, 제1 수광부, 제2 수광부 및 심박수 측정부의 하부를 덮는 투명창을 더 포함하는,
생체 신호 측정 장치.
According to claim 1,
a heart rate measuring unit that measures the wearer's heart rate; and
and a transparent window covering the lower portion of the first light emitting unit, the second light emitting unit, the first light receiving unit, the second light receiving unit, and the heart rate measuring unit,
biosignal measuring device.
상기 제어부는,
상기 측정된 산소포화도의 측정 데이터를 통신부를 통해 외부의 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는,
생체 신호 측정 장치.
According to claim 1,
The control unit is
characterized in that the measured data of the measured oxygen saturation is transmitted to an external server through a communication unit,
biosignal measuring device.
상기 제1 발광부 및 상기 제2 수광부는, 제1 방향으로 정렬되어 설치되고,
상기 제2 발광부 및 상기 제1 수광부는, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 정렬되어 설치된 것을 특징으로 하는,
생체 신호 측정 장치.
According to claim 1,
The first light emitting unit and the second light receiving unit are arranged in a first direction and installed,
The second light emitting unit and the first light receiving unit, characterized in that installed in a second direction different from the first direction,
biosignal measuring device.
상기 제1 발광부 및 제2 수광부 사이에는, 상기 제1 수광부가 배치되고,
상기 제2 발광부 및 제1 수광부 사이에는, 상기 제2 수광부가 배치되는 것을 특징으로 하는,
생체 신호 측정 장치.
According to claim 1,
The first light receiving unit is disposed between the first light emitting unit and the second light receiving unit,
Between the second light emitting unit and the first light receiving unit, characterized in that the second light receiving unit is disposed,
biosignal measuring device.
상기 제어부는,
상기 제1 수광부 및 상기 제2 수광부에 수광된 광의 광량이 기 설정된 광량 이하이거나, 상기 제1 수광부 및 제2 수광부에 수광된 광의 노이즈가 기 설정된 수치 이상인 경우, 상기 회전부재를 통해 상기 플레이트를 미리 설정된 각도로 회전시킨 후, 산소포화도를 측정하는 것을 특징으로 하는,
생체 신호 측정 장치.According to claim 1,
The control unit is
When the amount of light received by the first light receiving unit and the second light receiving unit is equal to or less than a preset light quantity, or when the noise of the light received by the first and second light receiving units is greater than or equal to a preset value, the plate is rotated through the rotating member in advance. After rotating at a set angle, characterized in that the oxygen saturation is measured,
biosignal measuring device.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
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| KR1020220089587A KR20220106931A (en) | 2020-09-11 | 2022-07-20 | Device for measuring oxygen saturation, and Server that provides health management services based on oxygen saturation measurement results |
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| KR1020200116680A KR102425429B1 (en) | 2020-09-11 | 2020-09-11 | Vital signal measuring device |
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