KR100734622B1 - Apparatus and method for measuring physiology signal with auto calibration - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동 보정 기능을 가지는 생체 신호 측정 장치에 관한 것으로, 특히 사용자의 피부와 접촉하여 주파수 신호를 송수신함으로써 생체 신호를 획득하는 하나 이상의 발수광부, 상기 발수광부를 통해 수집된 생체 신호를 입력받아 상기 수집된 생체 신호를 디지털 값으로 전처리하는 측정 신호 처리부, 상기 측정된 생체 신호값의 보정을 위하여 사용자의 실제 외부 측정값을 무선으로 제공하는 무선 통신부, 상기 외부에서 수신된 측정값과 상기 발수광부를 통해 측정된 데이터와 연산하여 보정을 위한 계수값을 산출하고, 상기 보정을 위한 계수값에 의해 정확한 결과값을 산출하는 신호 보정부, 상기 산출된 결과값을 디스플레이하는 표시부 및 상기 최종 산출된 결과값이 정상치를 벗어날 경우 경고 신호를 출력하는 스피커를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a bio-signal measuring device having an automatic correction function, in particular one or more light-receiving unit for obtaining a bio-signal by transmitting and receiving a frequency signal in contact with the user's skin, receiving the biological signal collected through the light-receiving unit A measurement signal processor for preprocessing the collected biosignal into a digital value, a wireless communication unit wirelessly providing a user's actual external measurement value for correction of the measured biosignal value, the measured value received from the outside and the light-receiving unit A signal correction unit for calculating a coefficient value for correction by calculating the coefficient value for correction, calculating an accurate result value based on the coefficient value for correction, a display unit for displaying the calculated result value, and the final calculated result. It includes a speaker that outputs a warning signal if the value deviates from the normal value. It shall be.
혈당, 혈중 알콜 농도, 발수광부, 생체 신호, 무선 모듈, 보정값 Blood sugar, blood alcohol level, light-receiving part, vital signal, wireless module, correction value
Description
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자동 보정기능을 가지는 휴대형 접촉식 생체신호 측정 장치의 세부 구조를 나타낸 블록도.1 is a block diagram showing a detailed structure of a portable contact type bio-signal measuring apparatus having an automatic correction function according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자동 보정기능을 가지는 휴대형 접촉식 생체신호 측정 절차를 나타낸 흐름도.2 is a flowchart illustrating a portable contact biosignal measuring procedure having an automatic correction function according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 혈당 측정을 위한 각 주파수별 흡수도를 나타낸 그래프.Figure 3 is a graph showing the absorbance for each frequency for measuring blood glucose according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 알콜 농도 측정을 위한 각 주파수별 흡수도를 나타낸 그래프.Figure 4 is a graph showing the absorbance for each frequency for measuring the alcohol concentration according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대형 접촉식 생체 신호 측정 장치를 나타낸 도면.5 is a view showing a portable contact type bio-signal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 발수광부 101, 513 : 제1 혈당 측정 발수광부100: light-
102, 514 : 제2 혈당 측정 발수광부102, 514: second blood glucose measurement light-receiving unit
103, 515 : 제1 알콜 농도 측정 발수광부103, 515: light-receiving unit for measuring the first alcohol concentration
104, 516 : 제2 알콜 농도 측정 발수광부104, 516: the second alcohol concentration measurement light-receiving unit
110 : 측정 신호 처리부 120 : 신호 보정부110: measurement signal processing unit 120: signal correction unit
130 : 제어부 140 : 스피커130
150, 511 : 무선 통신부 160, 512 : 표시부150, 511:
170 : 입력부170: input unit
311, 321, 411, 421 : 정상 혈액에 대한 흡수도311, 321, 411, 421: Absorption to normal blood
312, 322 : 혈당이 높은 혈액에 대한 흡수도312, 322: Absorption of high blood sugar
313, 323, 413, 423 : 정상 혈액과의 측정 거리313, 323, 413, 423: measured distance from normal blood
412, 422 : 알콜 농도가 높은 혈액에 대한 흡수도412, 422: Absorption to high blood alcohol
510 : 휴대형 접촉식 생체 신호 측정 장치510: portable contact biosignal measuring device
520 : 무선 단말기520: wireless terminal
본 발명은 혈당 또는 혈중 알콜 농도와 같은 생체 신호 측정 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보정 기능을 가지는 휴대형 접촉식 생체 신호 측정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a biosignal measuring apparatus and method thereof, such as blood sugar or blood alcohol concentration, and more particularly, to a portable contact biosignal measuring apparatus and method having a correction function.
당뇨병은 전세계적으로 주요 사망원인 및 신체장애 요인이며 상당히 많은 사람들을 괴롭히고 있다. 당뇨병의 합병증은 심장 및 신장질병, 실명, 신경손상 및 고혈압을 포함하며, 추산된 전체 비용도 상당하다. 장기간의 임상연구는 혈당치를 적당히 조절하는 것에 의해서 합병증의 개시를 현저히 감소시킬 수 있다는 결과를 가져왔다. 따라서, 당뇨병 관리의 중요한 요소는 언제 어디서나 당뇨병 환자가 혈당치를 자가 모니터링하는 것이다.Diabetes is a major cause of death and disability worldwide and has plagued quite a few people. Complications of diabetes include heart and kidney disease, blindness, nerve damage and hypertension, and the estimated overall costs are significant. Long-term clinical studies have shown that moderate control of blood glucose levels can significantly reduce the onset of complications. Thus, an important element of diabetes management is the self-monitoring of blood glucose levels by diabetics anytime, anywhere.
종래에 당뇨병 환자가 혈당치를 자가 모니터링하기 위해서는 분석 전에 피부를 통해 채혈한 후, 채혈된 샘플을 이용하여 혈당치를 측정하는 과정을 거쳐야 한다. 그러나 이와 같은 종래의 모니터링 방법은 혈당치 분석 전에 피부를 통해 채혈하는 것의 불편함과 고통으로 인하여 당뇨병 환자들이 정기적으로 사용하지 못하는 문제가 있다. 따라서, 당뇨병 환자들이 보다 엄밀하면서도 용이하게 혈당을 제어할 수 있도록 하기 위해 혈당치를 자가 모니터링하는 새로운 방법이 요구되고 있다. 이에 따라 마이크로투석과 같은 침습적 방법에서부터 분광학에 기초한 비침습적 기술에 이르기까지 혈당치를 측정하기 위한 수많은 방법이 연구되어 왔다.Conventionally, in order for a diabetic patient to self-monitor blood glucose levels, blood samples are collected through the skin prior to analysis, and then blood glucose levels are measured using the collected samples. However, such a conventional monitoring method has a problem that diabetics cannot use regularly due to the inconvenience and pain of taking blood through the skin before analyzing the blood glucose level. Therefore, there is a need for a new method of self-monitoring the blood sugar level in order to allow the diabetics to control the blood sugar more precisely and easily. Accordingly, numerous methods for measuring blood glucose levels have been studied, from invasive methods such as microdialysis to non-invasive techniques based on spectroscopy.
상기 비침습적 기술에 의한 한가지 방법으로서, 근적외선 분광학을 통해 몸의 한 곳에 근적외선 전자기 방사선(파장범위 750-2500 nm 범위의 광)을 조사하는 방법이 있다. 이 광은 검출기 뒤에 반사되기 전에 조직 성분과의 상호작용에 따라 부분적으로 흡수되고 또 산란된다. 또한, 검출된 광은 물, 지방, 단백질 및 당을 비롯한 체내 조직 성분과 입사광의 공지된 상호작용을 기초로 한 정량적 정보를 함유하게 된다. 근적외선 분광학을 통한 당의 비침습적 측정 방법은 표적 조직 부피에서 나타나는 것과 같이 혈당의 흡수 신호에 의해 유발되는 광 감쇠 크기를 검출하는 것을 기초로 하고 있다.As one method by the non-invasive technique, there is a method of irradiating near-infrared electromagnetic radiation (light in the wavelength range of 750-2500 nm) to one part of the body through near infrared spectroscopy. This light is partially absorbed and scattered upon interaction with tissue components before being reflected behind the detector. In addition, the detected light will contain quantitative information based on the known interaction of incident light with tissue components in the body, including water, fat, proteins and sugars. Non-invasive measurement of sugars by near infrared spectroscopy is based on detecting the amount of light attenuation caused by the absorption signal of blood glucose as seen in the target tissue volume.
또한, 현재에는 음주 운전 등에 의한 위험이 심각하게 대두되고 있기 때문에 상기 혈당 측정뿐만 아니라 혈중 알콜 농도 측정 방법에도 관심이 고조되고 있다. 따라서, 근래에는 휴대폰 등과 같은 휴대용 단말에 혈중 알콜 농도 측정 장치 등을 부착하여 측정하는 방법들도 제안되고 있다.In addition, since the dangers caused by drunk driving and the like are seriously raised, interest in the blood alcohol concentration measurement method as well as the blood sugar measurement is increasing. Therefore, in recent years, methods for attaching and measuring blood alcohol concentration measurement devices to portable terminals such as mobile phones have been proposed.
이와 같이 흡수도가 다른 광신호를 사용하여 사용자에게 혈액 채취를 사용하지 않고 측정하는 생체 신호 측정 장치들은 혈액 채취 방법에 의한 장치들과 비교할 때 상당한 편리성을 제공한다. 그러나 사용자 개개인에 따라 신호의 특성이 다르므로 실제 측정값에는 상당한 오차가 발생하게 된다.As such, the biosignal measuring devices that measure the user without using a blood sample by using optical signals having different absorbances provide considerable convenience when compared to devices by the blood sampling method. However, because the characteristics of the signal are different for each user, a significant error occurs in the actual measured value.
따라서, 휴대성을 가지며 정확한 혈당값과 알콜 농도 값을 측정할 수 있는 수단의 필요성이 요구되고 있다.Therefore, there is a need for a means that is portable and capable of measuring accurate blood glucose and alcohol concentration values.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 혈당 또는 혈중 알콜 농도와 같은 생체 신호 측정 장치 및 그 방법에 있어서, 무선 통신 수단에 의해 수신된 정보에 의해 측정값을 보정함으로써 정확한 생체 신호의 측정이 가능한 휴대형 접촉식 생체 신호 측정 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a biosignal measuring apparatus such as blood sugar or blood alcohol concentration, and a method for measuring the biosignal by means of information received by wireless communication means. The present invention provides a portable contact type biosignal measuring apparatus and method capable of accurately measuring a biosignal by correcting the present invention.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동 보정 기능을 가지는 생체 신호 측정 장치는, 구성 수단으로서 사용자의 피부와 접촉하여 주파수 신호를 송수 신함으로써 생체 신호를 획득하는 하나 이상의 발수광부; 상기 발수광부를 통해 수집된 생체 신호를 입력받아 상기 수집된 생체 신호를 디지털 값으로 전처리하는 측정 신호 처리부; 상기 측정된 생체 신호값의 보정을 위하여 사용자의 실제 외부 측정값을 무선으로 제공하는 무선 통신부; 상기 외부에서 수신된 측정값과 상기 발수광부를 통해 측정된 데이터와 연산하여 보정을 위한 계수값을 산출하고, 상기 보정을 위한 계수값에 의해 정확한 결과값을 산출하는 신호 보정부; 상기 산출된 결과값을 디스플레이하는 표시부; 및 상기 최종 산출된 결과값이 정상치를 벗어날 경우 경고 신호를 출력하는 스피커를 구비하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a biosignal measuring apparatus having an automatic correction function, including: one or more light-receiving units for obtaining a biosignal by transmitting and receiving a frequency signal in contact with a user's skin; A measurement signal processor configured to receive the bio signals collected through the light receiving unit and preprocess the collected bio signals into digital values; A wireless communication unit wirelessly providing an actual external measurement value of a user to correct the measured biosignal value; A signal correction unit configured to calculate a coefficient value for correction by calculating the measured value received from the outside and data measured through the light-receiving unit, and to calculate an accurate result value by the count value for correction; A display unit which displays the calculated result value; And a speaker for outputting a warning signal when the final calculated result is out of the normal value.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동 보정 기능을 가지는 생체 신호 측정 방법은, 측정값의 보정을 위해 무선 통신 수단을 통해 개인이 외부 장치를 통해 측정한 측정값을 수신하는 제1 단계; 발수광부를 피부와 접촉한 후, 생체 신호 측정을 위해 각 주파수 신호를 발광시키는 제2 단계; 상기 각 주파수별 수광 신호를 신호 처리하여 각 주파수별 흡수도를 산출하는 제3 단계; 상기 외부에서 수신된 측정값을 바탕으로 상기 발수광부로부터 측정된 데이터와 연산하여 보정을 위한 계수값을 산출하는 제4 단계; 및 상기 보정을 위한 계수값에 의해 정확한 혈당 및 혈중 알콜 농도를 산출하는 제5 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the biological signal measuring method having an automatic correction function according to the present invention for achieving the above object comprises: a first step of receiving a measured value measured by an individual through an external device through a wireless communication means for correction of the measured value; A second step of emitting light of each frequency signal for measuring a bio-signal after contacting the light-receiving part with the skin; A third step of signal-processing the received signal for each frequency to calculate absorbance for each frequency; A fourth step of calculating a coefficient value for correction by operating with data measured from the light receiving unit based on the externally received measurement value; And a fifth step of calculating an accurate blood glucose and blood alcohol concentration by the count value for the correction.
본 발명은 자동 보정 기능을 가지는 휴대형 접촉식 생체 신호 측정 장치 및 방법을 제안한다. 상술한 바와 같이 종래에는 주로 혈액을 채취하여 혈당을 측정하였으며, 호흡에서 알콜농도를 측정하는 방법이 주를 이루고 있다. 그러나 본 발명에 따른 장치는 사용자가 휴대하고 다니면서 비침습식으로 혈당을 측정하며, 접촉 식으로 알콜 농도를 측정할 수 있으며, 휴대 단말기와 연동되어 무선으로 데이터를 송수신하는 기능을 가진다.The present invention proposes a portable contact type biosignal measuring apparatus and method having an automatic correction function. As described above, in the prior art, blood was mainly collected and blood glucose was measured, and a method of measuring alcohol concentration in respiration is mainly used. However, the device according to the present invention can measure the blood sugar in a non-invasive manner while the user is carrying, and can measure the alcohol concentration by contact, and has a function of transmitting and receiving data wirelessly in conjunction with the mobile terminal.
즉, 본 발명에 따른 장치는 흡수도가 다른 광신호를 사용하여 사용자에게 혈액 채취를 사용하지 않고도 생체 신호의 측정이 가능하며, 휴대가 편하고 접촉식 방법을 사용하므로 측정의 편리성을 제공하게 된다.That is, the device according to the present invention can measure the bio-signal without using blood sampling to the user by using the optical signal with different absorbance, and is convenient to carry and provides the convenience of measurement because it uses a contact method. .
한편, 본 발명에서는 사용자 개개인에 따라 신호의 특성이 다르므로 실제 외부 측정값을 무선으로 제공받거나 사용자로부터 입력받아 개개인에 맞는 보정 계수를 자동으로 계산하게 된다. 이와 같이 정확한 혈당값과 알콜 농도 값으로 자동 보정하는 기능을 구비함으로써 보다 정확한 값을 사용자에게 제공할 수 있으며, 사용자의 정상 평균치를 넘어설 때 알람을 알려 예방 차원의 건강 관리가 가능하도록 할 수 있다.On the other hand, in the present invention, since the characteristics of the signal are different according to each user, the actual external measurement value is wirelessly provided or received from the user to automatically calculate the correction coefficient for each individual. In this way, it is possible to provide the user with a more accurate value by automatically correcting the blood sugar value and the alcohol concentration value, and it is possible to prevent health by preventing the alarm when the user exceeds the normal average value. .
이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 참조번호 및 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.DETAILED DESCRIPTION A detailed description of preferred embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the same reference numerals and the same elements among the drawings are denoted by the same reference numerals and symbols as much as possible even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자동 보정기능을 가지는 휴대형 접촉식 생체신호 측정 장치의 세부 구조를 나타낸 블록도이다. 상기 도 1을 참조하면, 본 발 명의 실시 예에 따른 자동 보정기능을 가지는 휴대형 접촉식 생체신호 측정 장치는 각 주파수별 생체 신호 측정을 위한 발수광부(100), 측정 신호 처리부(110), 신호 보정부(120), 제어부(130), 스피커(140), 무선 통신부(150), 표시부(160) 및 입력부(170) 등으로 구성될 수 있다.1 is a block diagram showing a detailed structure of a portable contact type bio-signal measuring apparatus having an automatic correction function according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a portable contact type biosignal measuring apparatus having an automatic correction function according to an exemplary embodiment of the present invention includes a
상기 발수광부(100)는 측정하고자 하는 생체 신호의 종류 및 광원의 주파수에 따라 복수개의 발수광부(101 내지 104)를 구비할 수 있다. 상기 도 1에서는 혈당 측정을 위해 제1 혈당 측정 발수광부(101) 및 제2 혈당 측정 발수광부(102)를 구비하며, 알콜 농도 측정을 위해 제1 알콜 농도 측정 발수광부(103), 제2 알콜 농도 측정 발수광부(104)를 구비한다. 상술한 바와 같이 상기 발수광부(100)의 수는 측정하고자 하는 생체 신호의 종류 및 주파수의 수에 따라 달라질 수 있다.The
상기 혈당을 측정하기 위한 제1 혈당 발수광부(101)는 정상 혈액에 비해 혈당의 흡수도가 가장 높은 주파수(f1)를 가지는 광원을 발수광하는 모듈로서 손가락끝을 발수광부 센서에 올려놓고 측정할 수도 있으며, 시계 또는 팔찌형의 장치로 구성하여 손목 안쪽에 발수광부 센서를 장착함으로써 착용만으로도 측정되도록 할 수 있다.The first blood sugar light-receiving
상기 혈당 측정을 위한 제2 혈당 발수광부(102)는 정상 혈액에 비해 혈당의 흡수도가 가장 낮은 주파수(f2)를 가지는 광원을 발수광하는 모듈로서 상기 제1 혈당 발수광부(101)와 마찬가지로 손가락끝을 발수광부 센서에 올려놓고 측정할 수도 있으며, 시계 또는 팔찌형의 장치로 구성하여 손목 안쪽에 발수광부 센서를 장착함 으로써 착용만으로도 측정되도록 할 수 있다.The second blood sugar light-receiving
한편, 상기 제1 알콜 농도 발수광부(103)는 알콜 농도를 측정하기 위한 발수광부로서 정상 혈액에 비해 알콜 농도의 흡수도가 가장 높은 주파수(f3)를 가지는 광원을 발수광하는 모듈이다. 또한, 상기 제2 알콜 농도 발수광부(104)는 알콜 농도를 측정하기 위한 발수광부로서 정상 혈액에 비해 알콜농도의 흡수도가 가장 낮은 주파수(f4)를 가지는 광원을 발수광하는 모듈이다.On the other hand, the first alcohol concentration light-receiving
상기 복수의 발수광부(100)를 통해 수집된 생체 신호는 측정 신호 처리부(110)로 입력되고, 상기 측정 신호 처리부(110)에서는 각 발수광부(100)에서 수집된 생체 신호를 디지털 값으로 전처리하는 과정을 거치게 된다.The biological signals collected through the plurality of light receiving
한편, 상기 수집된 생체 신호는 사용자 개개인에 따라 신호의 특성이 다르게 나타나므로 그대로 측정값으로 이용하기에는 오차가 심하게 된다. 따라서, 본 발명에 따라 상기 각 사용자에 맞는 보정값을 반영함으로써 정확한 측정값을 사용자에게 제공하게 된다.On the other hand, the collected bio-signals have a different signal characteristic according to each user, so that the error is too severe to be used as a measurement value. Therefore, according to the present invention, accurate measurement values are provided to the user by reflecting the correction values for the respective users.
즉, 상기 본 발명에 따른 장치에 구비된 무선 통신부(150)를 통해 상기 사용자의 실제 외부 측정값을 무선으로 제공받고, 상기 실제 외부 측정값에 의해 보정 계수를 자동으로 산출하게 된다. 상기 무선 통신부(150)는 개인화된 혈당이나 알콜농도의 보정을 위해 다른 측정 장치로부터 측정된 값을 무선으로 수신받는 무선 RF 송수신 모듈이다. 이때, 상기 장치 내부에 내장된 마이크로 프로세서(즉, 제어부(130))는 외부에서 무선으로 입력받은 측정치를 바탕으로 상기 장치의 센서로부터 측정된 데이터를 가지고 자동으로 보정을 위한 값을 산출하여 저장하게 된다.That is, the
따라서, 상기 측정 신호 처리부(110)에서 처리되어진 측정된 생체 신호는 상기 신호 보정부(120)에서 상기 산출된 보정을 위한 계수값를 반영하여 보정함으로써 최종적으로 정확한 결과값(즉, 혈당값 또는 알콜 농도값)이 산출된다.Therefore, the measured bio-signals processed by the
상기 산출된 결과값은 표시부(160) 또는 스피커(140)와 같은 알림수단을 통하여 사용자에게 제공된다. 즉, 상기 산출된 결과값은 상기 표시부(160)(예컨대, LCD 또는 LED와 같은 디스플레이 장치)를 통해 사용자에게 디스플레이하거나, 상기 스피커(140)를 통하여 사용자에게 알려질 수 있다.The calculated result is provided to the user through a notification means such as the
한편, 상기 최종 산출된 결과값이 정상치를 초과하여 위험한 수준에 이를 경우, 즉 사용자의 평소 정상적인 평균치 바운드(Average Bound)를 벗어날 경우에는 상기 스피커(140)를 통해 경고 신호를 발생시키거나, 상기 무선 통신부(150)를 통해 기설정된 장소(예컨대, 집 또는 병원)로 위험 사실을 통보하게 된다. 즉, 사용자에게 일정 시간 간격으로 알람을 울리거나 경보음을 출력시킴으로써 위험 사실을 신속하게 통보하게 된다. On the other hand, when the final calculated result exceeds the normal value and reaches a dangerous level, that is, when the user is out of the usual normal average bound (Average Bound), a warning signal is generated through the
상기 본 발명에 따라 보정을 위해 사용되는 측정값은 상술한 바와 같이 무선 통신부(150)를 통해 수신할 수도 있으며, 상기 입력부(170)를 통해 사용자가 직접 입력할 수도 있다. 즉, 상기 입력부(170)는 사용자의 입력을 받기 위한 입력장치로서 혈당이나 알콜 농도의 보정을 위해 다른 측정 장치로 측정한 값을 사용자로부터 입력받게 된다. 이때, 상기 제어부(130)는 상기 장치 내에 내장된 마이크로 프로세서로서 상기 외부에서 입력받은 측정치를 바탕으로 상술한 바와 같이 상기 신호 보 정부(120)에서 본 시스템의 센서로부터 측정된 데이터를 가지고 보정을 위한 계수값(A1, B1, C1, D1)을 산출하게 된다.The measurement value used for correction according to the present invention may be received through the
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자동 보정기능을 가지는 휴대형 접촉식 생체신호 측정 절차를 나타낸 흐름도이다. 상기 도 2를 참조하면, 먼저 측정값의 보정을 위해 본 발명에 따른 장치에 구비된 무선 통신 수단을 통해 개인이 외부 장치를 통해 측정한 측정값을 수신(S201)하게 된다.2 is a flowchart illustrating a portable touch type biosignal measurement procedure having an automatic correction function according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, first, a measurement value measured by an individual through an external device is received through a wireless communication means provided in the apparatus according to the present invention for correction of the measured value (S201).
상기 본 발명에 따른 장치의 사용자는 상기 장치의 발수광부(100)를 피부와 접촉한 후, 생체 신호 측정을 위해 각 주파수 신호를 발광(S202)시키게 된다. 그런 다음, 각 주파수별 수광 신호를 신호 처리하여 각 주파수별 흡수도를 산출(S203)하게 된다.After the user of the device according to the present invention contacts the light-receiving
한편, 이때 본 발명에 따라 각 사용자별 보정값이 반영된 정확한 결과값의 산출을 위하여 상기 외부에서 수신된 측정값을 바탕으로 상기 발수광부(100)로부터 측정된 데이터와 연산하여 보정을 위한 계수값을 산출(S204)하게 된다. 상기 보정을 위한 계수값에 의해 정확한 혈당 및 혈중 알콜 농도를 산출(S205)하게 된다.Meanwhile, in order to calculate an accurate result value reflecting the correction value for each user according to the present invention, the coefficient value for correction is calculated by calculating with the data measured from the light-receiving
상기에서 산출된 결과값은 상기 장치에 구비된 디스플레이 수단으로 디스플레이(S206)시키거나, 스피커를 통해 통보할 수 있다. 한편, 상기 측정된 결과값이 정상치를 벗어나는 위험한 값일 경우(S207), 상기 스피커를 통해 경보음을 출력(S208)시킴으로써 신속하게 위험 사실을 통보할 수가 있게 된다.The result value calculated above may be displayed (S206) by the display means provided in the apparatus or may be notified through a speaker. On the other hand, if the measured result is a dangerous value out of the normal value (S207), by outputting the alarm sound through the speaker (S208) it is possible to promptly notify the fact of danger.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 혈당 측정을 위한 각 주파수별 흡수도를 나타낸 그래프이다. 상기 도 3을 참조하면, 주파수 f1은 정상 혈액에 비해 혈당의 흡수도가 가장 높은 값을 가지는 주파수의 광원으로서 그래프에 표시된 d1(313)이 가장 크게 나타나는 주파수의 대역이 된다. 즉, 상기 d1(313)은 사용자 혈액을 사용하여 정상 혈액(311)에 비해 혈당 흡수도가 가장 높은 값(312)을 가지는 주파수의 광원(f1)에 의해 측정된 거리를 의미한다.3 is a graph showing absorbance at each frequency for measuring blood glucose according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the frequency f 1 is a light source of a frequency having the highest absorbance of blood glucose compared to normal blood, and is a band of the frequency at which
한편, 주파수 f2는 정상 혈액에 비해 혈당의 흡수도가 가장 낮은 값을 가지는 주파수의 광원으로서 그래프에 표시된 d2(323)가 가장 크게 나타나는 주파수의 대역이 된다. 즉, 상기 d2(323)는 사용자 혈액을 사용하여 정상 혈액(321)에 비해 혈당 흡수도가 가장 낮은 값(322)을 가지는 주파수의 광원(f2)에 의해 측정된 거리를 의미한다.On the other hand, the frequency f 2 is a light source of the frequency having the lowest absorbance of blood sugar compared to normal blood is a band of the frequency where the d 2 (323) shown in the graph is the largest. That is, the
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 알콜 농도 측정을 위한 각 주파수별 흡수도를 나타낸 그래프이다. 상기 도 4를 참조하면, 주파수 f3은 정상 혈액에 비해 알콜의 흡수도가 가장 높은 값을 가지는 주파수의 광원으로서 그래프에 표시된 d3(413)이 가장 크게 나타나는 주파수의 대역이 된다. 즉, 상기 d3(413)은 사용자 혈액을 사용하여 정상 혈액(411)에 비해 알콜 흡수도가 가장 높은 값(412)을 가지는 주파수의 광원(f3)에 의해 측정된 거리를 의미한다.4 is a graph showing absorbance at each frequency for measuring alcohol concentration according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the frequency f 3 is a light source of a frequency having the highest absorption of alcohol compared to normal blood, and is a band of the frequency at which
한편, 주파수 f4는 정상 혈액에 비해 알콜의 흡수도가 가장 낮은 값을 가지는 주파수의 광원으로서 그래프에 표시된 d4(423)가 가장 크게 나타나는 주파수의 대역이 된다. 즉, 상기 d4(423)는 사용자 혈액을 사용하여 정상 혈액(421)에 비해 알콜 흡수도가 가장 낮은 값(422)을 가지는 주파수의 광원(f4)에 의해 측정된 거리를 의미한다.On the other hand, the frequency f 4 is a light source of the frequency having the lowest absorption of alcohol compared to the normal blood is a band of the frequency where d 4 (423) shown in the graph is the largest. That is, the
이하, 상기와 같은 주파수의 광원에 의해 측정된 흡수도에 의해 본 발명에 따라 혈당 및 알콜 농도를 산출하고 보정하는 방법을 설명한다.Hereinafter, a method for calculating and correcting blood sugar and alcohol concentrations according to the present invention based on absorbance measured by a light source of such frequency will be described.
혈당을 산출하고 보정하는 방법은 먼저 상기 광원 f1, f2를 사용하여 d1, d2를 산출하고, 외부로부터 다른 장치에서 측정된 혈당치를 입력받아 개인의 특성에 맞는 보정계수(A1, B1)를 산출하게 된다. 상기 보정 계수가 반영된 혈당값은 하기 [수학식 1]과 같이 산출될 수 있다.The method of calculating and correcting blood glucose first calculates d 1 and d 2 using the light sources f 1 and f 2 , and receives a blood sugar value measured by another device from the outside, and corrects the correction coefficient (A 1 , B 1 ) is calculated. The blood glucose value reflecting the correction factor may be calculated as shown in Equation 1 below.
상기 [수학식 1]을 참조하면, h는 혈당치를 계산하기 위한 d1, d2, A1, B1으로 구성된 함수임을 알 수 있다. 이때, 상기 보정 계수가 반영되는 보정 방법은 LS, RLS, RMS 등의 여러 가지 다양한 수학적인 방법이 사용될 수 있다.Referring to [Equation 1], it can be seen that h is a function consisting of d 1 , d 2 , A 1 , B 1 for calculating the blood glucose level. In this case, various correction methods such as LS, RLS, and RMS may be used as the correction method in which the correction coefficient is reflected.
다음으로 알콜 농도를 산출하고 보정하는 방법은 먼저 상기 광원 f3, f4를 사용하여 d3, d4를 산출하고, 외부로부터 다른 장치에서 측정된 혈당치를 입력받아 개인의 특성에 맞는 보정계수(C1, D1)를 산출하게 된다. 상기 보정 계수가 반영된 알콜 농도값은 하기 [수학식 2]와 같이 산출될 수 있다.Next, the method of calculating and correcting the alcohol concentration first calculates d 3 and d 4 using the light sources f 3 and f 4 , and receives a blood glucose value measured by another device from the outside to obtain a correction coefficient suitable for the characteristics of the individual ( C 1 , D 1 ) is calculated. The alcohol concentration value reflecting the correction factor may be calculated as shown in Equation 2 below.
상기 [수학식 2]를 참조하면, h는 혈중 알콜 농도를 계산하기 위한 d3, d4, C1, D1으로 구성된 함수임을 알 수 있다. 이때, 상기 보정 계수가 반영되는 보정 방법은 혈당 산출과 마찬가지로 LS, RLS, RMS 등의 여러 가지 다양한 수학적인 방법이 사용될 수 있다.Referring to [Equation 2], it can be seen that h is a function consisting of d 3 , d 4 , C 1 , D 1 for calculating the blood alcohol concentration. In this case, various correction methods such as LS, RLS, and RMS may be used as the correction method in which the correction coefficient is reflected.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대형 접촉식 생체 신호 측정 장치를 나타낸 도면이다. 상기 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 생체 신호 측정 장치(510)는 도시된 바와 같이 휴대가 가능한 시계형으로 구현될 수 있다. 즉, 상기와 같은 시계형 생체 신호 측정 장치를 손목에 착용함으로써 생체 신호 획득을 위한 발수광부(100)가 용이하게 피부에 접속할 수가 있게 된다.5 is a view showing a portable contact type bio-signal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the
상기 휴대형 접촉식 생체 신호 측정 장치(510)는 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 보정값 생성을 위해 외부로부터 측정값을 수신하게 된다. 따라서, 상기 장치(510)에 구비된 무선 통신부(511)를 통해 외부 무선 단말기(520)(즉, 측정된 생체 신호 정보를 포함하는 무선 단말기 또는 무선 통신 기능이 구비된 외부 생체 측 정 장비)로부터 측정된 값을 수신하게 된다.The portable contact type
또한, 상기 휴대형 접촉식 생체 신호 측정 장치(510)는 표시부(512)를 구비하여 측정된 결과를 표시할 수 있으며, 측정된 값이 정상치를 벗어날 경우 스피커(517) 등의 수단을 통해 경보음을 알릴 수가 있게 된다.In addition, the portable contact type
한편, 상기 휴대형 접촉식 생체 신호 측정 장치(510)는 사용자의 피부와 접촉하는 면에 복수의 발수광부(513, 514, 515, 516)를 구비하여 용이하게 생체 신호를 획득할 수가 있게 된다. 아울러, 상술한 바와 같이 상기 보정값 생성을 위한 측정값을 입력 수단(518)을 통해 사용자가 직접 입력할 수도 있다.On the other hand, the portable contact type
본 발명에 따른 자동 보정 기능을 가지는 휴대형 접촉식 생체 신호 측정 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현할 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 인터넷을 통한 전송과 같이 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다.The portable contact biosignal measuring method having an automatic correction function according to the present invention may be embodied as computer readable codes on a computer readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like, and also include those implemented in the form of carrier waves such as transmission over the Internet. The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이 다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the claims below, but also by those equivalent to the claims.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면 자동 보정 기능을 가지는 휴대형 접촉식 생체 신호 측정 장치를 이용하여 사용자가 혈액 채취를 하지 않고서도 생체 신호를 측정함으로써 편리성을 제공하며 휴대성과 외부와의 통신기능을 제공한다.According to the present invention as described above, by using a portable contact type biosignal measuring device having an automatic correction function, the user provides convenience by measuring the biosignal without collecting blood, and provides portability and communication with the outside. do.
또한, 사용자 개개인에 따라 신호의 특성이 다르므로 실제 외부 측정값을 무선으로 제공받거나 사용자로부터 입력받아 개개인에 맞는 보정계수를 자동으로 계산함으로써 정확한 혈당값과 알콜 농도 값으로 자동 보정하는 기능을 가지게 된다. 따라서, 보다 정확한 값을 사용자에게 제공할 수 있으며 사용자의 정상 평균치를 넘어설 때 신속하게 통보함으로써 예방 차원의 건강관리를 할 수 있게 하는 이점이 있다.In addition, since the characteristics of the signal are different for each user, the device automatically has the function of automatically correcting the correct blood glucose value and alcohol concentration value by receiving the actual external measurement value wirelessly or inputting it from the user and automatically calculating the correction coefficient for each individual person. . Therefore, it is possible to provide a more accurate value to the user, and there is an advantage that can be prevented health care by promptly notify when the user exceeds the normal average value.
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