KR100956795B1 - 생체 신호 측정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 생체 신호 측정 장치는, 휴대폰 및 이어폰에 각각 장착되어 생체 신호를 측정하는 생체 신호 측정 센서와, 휴대폰의 사용 여부 또는(및) 이어폰의 착용 여부에 따라 생체 신호 측정 센서의 구동을 제어하며, 구동되는 생체 신호 측정 센서로부터 제공받은 생체 신호를 제공받는 생체 신호 측정 수단을 포함한다.
이와 같이, 본 발명은 사용자가 휴대폰을 사용하거나 이어폰을 착용함에 따라 생체 신호를 측정함으로서, 무자각적으로 생체 신호를 측정할 수 있도록 하여 사용자의 편의를 증진시킬 수 있다.
생체 신호, 휴대폰, 이어폰

Description

생체 신호 측정 장치{BIO SIGNAL SENSING APPARATUS}
본 발명은 사용자의 휴대폰 및 이어폰을 이용하여 무자각적으로 사용자의 생체 신호를 측정할 수 있는 생체 신호 측정 장치에 관한 것이다.
본 발명은 정보 통신부의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호:2005-S-069-03, 과제명: 생체정보 처리기반 웨어러블 시스템 기술 개발].
생체 신호 측정에 관한 종래 기술로서, 한국공개특허 2006-0040500의 "생체 신호 측정 장치 및 방법"에서는 복수의 전극을 구비한 바디를 피검자의 몸에 부착하여 생체 신호를 측정하는 장치 및 방법을 제시하였다.
한국공개특허 2006-0020125의 "휴대용 건강 신호 측정 장치"에서는 휴대폰의 버튼에 건강 신호 측정 장치를 구성하고, 사용자가 버튼에 신체를 접속함에 따라 자동으로 생체 신호를 측정하는 방법을 제시하였다.
한국공개특허 2007-0011686의 "생체 신호 측정 장치를 구비한 휴대 단말기" 에서는 사용자가 자신의 심전도 및 맥진을 동시에 측정할 수 있도록 단말기의 소정 위치에 심전도 센서 및 맥진 센서를 설치하여 사용자의 생체 신호를 측정하는 방법을 제시하였다.
생체 신호를 측정하는 종래 기술들은, 사용자가 생체 신호를 측정하고자 하는 경우에 자각적으로 생체 신호를 측정하는 방법이기 때문에 사용자에게 휴대폰 사용 중에 무자각적으로 생체 신호를 측정할 수 없는 단점이 있다.
본 발명은 휴대폰의 사용 여부를 체크하여 자동으로 사용자의 생체 신호를 측정한다.
본 발명은 휴대폰 또는 이어폰에 생체 신호를 측정할 수 있는 센서를 부착하여 사용자가 휴대폰을 사용하는 중이거나 센서에 접촉한 경우 사용자의 생체 신호를 측정함으로서, 언제 어디서나 일상 생활 중에 사용자의 불편을 가중시키지 않으면서 생체 신호를 측정하는 것이 가능하다.
본 발명의 생체 신호 측정 장치는, 휴대폰의 이어폰에 부착된 제 1 생체 신호 측정 센서와, 상기 생체 신호 측정 센서로부터 신호를 수신하여 제 1 로우 데이터를 생성하는 생체 신호 수신부를 포함한다.
본 발명의 생체 신호 측정 장치는, 상기 휴대폰 또는 휴대폰에 연결된 동글에 부착된 제 2 생체 신호 측정 센서를 더 포함하며, 상기 생체 신호 수신부는, 상기 제 2 생체 신호 측정 센서로부터 신호를 수신하여 제 2 로우 데이터를 생성하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 생체 신호 측정 장치는, 상기 로우 데이터를 이용하여 가공된 생체 신호를 생성하는 생체 신호 처리부를 더 포함하며, 상기 생체 신호 처리부에서 생성된 상기 가공된 생체 신호 또는(및) 상기 생체 신호 수신부에서 생성된 로우 데이터가 저장되는 저장부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 생체 신호 측정 장치는, 상기 가공된 생체 신호 또는(및) 상기 로우 데이터를 디스플레이해주는 디스플레이부를 더 포함하며, 상기 생체 신호 로우 데이터 또는(및) 상기 가공된 생체 신호를 유무선 네트워크에 송출하는 전송부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 생체 신호 측정 장치는, 상기 휴대폰이 사용 유무를 체크하여 상기 휴대폰 사용 중에 상기 생체 신호 측정 센서를 구동시켜 생체 신호를 측정하고, 상기 휴대폰의 사용이 끝나면 상기 생체 신호 측정을 중지시거나, 사용자의 귀와 상기 이어폰이 접촉됨에 따라 상기 생체 신호 측정 센서를 구동시키는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 상기 이어폰은, 상기 제 1 생체 신호 측정 센서에서 측정된 생체 신호를 증폭 및 필터링한 후 ADC 변환 과정을 통해 상기 휴대폰에 무선으로 전송하는 수단을 포함하는 무선 이어폰이며, 상기 무선 이어폰은 상기 휴대폰과 지그비 또는 블루투스로 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 이어폰은, 상기 제 1 생체 신호 측정 센서에서 측정된 신호를 전달하는 생체 신호 전달선과 음성 신호를 전달하기 위한 음성 전달선을 구비하는 유선 이어폰인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 사용자가 휴대폰을 사용하거나 이어폰을 착용함에 따라 생체 신호를 측정함으로서, 무자각적으로 생체 신호를 측정할 수 있도록 하여 사용자의 편의를 증진시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명은 휴대폰 및 이어폰을 이용하여 무자각적으로 생체 신호를 측정할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 휴대폰 및 이어폰을 이용한 일체형 생체 신호 측정 장치의 외형도로서, 휴대폰(100) 및 이어폰(120)에 생체 신호 측정 센서(110, 121)를 부착하여 생체 신호를 측정한다.
휴대폰(100)에 부착된 생체 신호 측정 센서(110)와 이어폰(120)에 부착된 생체 신호 측정 센서(121)를 이용하여 사용자의 생체 신호를 측정할 수 있다. 즉, 휴대폰(100)에 부착된 생체 신호 측정 센서(110)는 사용자의 손과 접촉되고, 이어폰(120)에 부착된 생체 신호 측정 센서(121)는 사용자의 귀에 접촉되어 1채널의 ECG(ElectroCardioGram, 이하 ECG라고 한다.) 신호를 측정할 수 있다.
이와 같이, 휴대폰(100) 및 이어폰(120)을 이용한 일체형 생체 신호 측정 장치의 경우에는 생체 신호를 측정하기 위한 하드웨어가 휴대폰(100)에 내장되어 있기 때문에 생체 신호 측정 센서(110, 121)로부터 측정된 신호가 휴대폰(100)으로 입력된다. 특히, 이어폰(120)에는 기존 휴대폰(100)의 이어폰 기능과 생체 신호 측정 기능을 수행하기 위해서 음성 전달선(122)과 생체 신호 전달선(123)을 구비하고 있으며, 음성 전달선(122)을 통해 음성 신호가 전달되고, 생체 신호 전달선(123)을 통해 생체 신호가 전달된다.
여기서, 생체 신호 측정 센서(110, 121)로는, 예를 들어 심전도(ECG : ElectroCardioGram) 측정 센서, 사용자의 신체 온도를 측정하는 SKT(SKin Temperature, 이하, SKT라고 한다.) 측정 센서 등을 들 수 있다.
생체 신호 중에서 SKT 신호 측정을 예를 들어 설명하면, 휴대폰 및 이어폰을 이용한 생체 신호 측정 장치는 이어폰(120)에 생체 신호 측정 센서(121)를 부착하여 생체 신호를 측정한다. 즉, 이어폰(120)에 부착된 생체 신호 측정 센서(121), 예컨대 SKT 측정 센서는 사용자의 귀에 접촉하여 SKT 신호를 측정하며, 도 1에서 생체 신호 측정 장치의 경우 생체 신호를 측정하기 위한 하드웨어가 휴대폰(100)에 내장되어 있어, 측정된 생체 신호는 생체 신호 전달선(123)을 통해 휴대폰(100)으로 입력된다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휴대폰 및 이어폰을 이용한 분리형 생체 신호 측정 장치를 도시한 외형도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 생체 신호 측정 장치는, 휴대폰(100)에 연결된 동글(130) 및 이어폰(120)에 생체 신호 측정 센서(110, 121)를 부착하여 사용자의 생체 신호를 측정한다. 즉, 동글(130)에 부착된 생체 신호 측정 센서(110)와 이어폰(120)에 부착된 생체 신호 측정 센서(121)를 이용하여 사용자의 생체 신호, 예를 들면 ECG 및 SKT 신호가 측정된다.
동글(130)에 부착된 생체 신호 측정 센서(110)는 사용자의 손과 접촉되고, 이어폰(120)에 부착된 생체 신호 측정 센서(121)는 사용자의 귀에 접촉되어 1채널의 ECG 신호를 측정한다.
이와 같이, 휴대폰(100) 및 이어폰(120)을 이용한 분리형 생체 신호 측정 장치의 경우에는 생체 신호를 측정하기 위한 하드웨어가 휴대폰(100)과 연결된 동글(130)에 내장되어 있기 때문에 생체 신호 측정 센서(110, 121)로부터 측정된 신호가 동글(130)로 입력된다. 특히, 이어폰(120)에는 기존 휴대폰(100)의 이어폰 기능과 생체 신호 측정 기능을 수행하기 위한 음성 전달선(122)과 생체 신호 전달선(123)을 구비하고 있는데, 음성 전달선(122)을 통해서는 음성 신호가 전달되고, 생체 신호 전달선(123)을 통해서는 생체 신호가 전달된다.
여기서, 생체 신호 측정 센서(110, 121)로는 본 발명의 일 실시 예에서 언급한 바와 같이, ECG 측정 센서, 사용자의 신체 온도를 측정하는 SKT 측정 센서 등이 적용될 수 있다.
생체 신호 중에서 SKT 신호 측정을 예로 들어 설명하면, 휴대폰 및 이어폰을 이용한 생체 신호 측정 장치는 이어폰(120)에 생체 신호 측정 센서(121)를 부착하여 생체 신호를 측정한다. 즉, 이어폰(120)에 부착된 생체 신호 측정 센서(121), 예컨대 SKT 측정 센서는 사용자의 귀에 접촉하여 SKT 신호를 측정하며, 도 2에서 생체 신호 측정 장치의 경우 생체 신호를 측정하기 위한 하드웨어가 동글(130)에 내장되어 있어, 측정된 생체 신호는 생체 신호 전달선(123)을 통해 동글(130)로 입력된다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 휴대폰 및 무선 이어폰을 이용한 생체 신호 측정 장치의 외형도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 생체 신호 측정 장치는, 무선 이어폰(140)에 생체 신호 측정 센서(121)를 부착하여 생체 신호를 측정하며, 휴대폰(100)과 무선 이어폰(140)이 블루투스(bluetooth) 또는 지그비(ZigBee)와 같은 무선 통신으로 연결된다.
무선 이어폰(140)에 부착된 생체 신호 측정 센서(121)는 사용자의 귀에 접촉하여 생체 신호를 측정한다.
휴대폰(100) 및 무선 이어폰(140)을 이용한 생체 신호 측정 장치의 경우, 생체 신호 측정 센서(121)에서 측정된 생체 신호는 무선 이어폰(140)에서 증폭되어 필터링된 후, ADC(Analog Digital Converter) 과정을 통해 생체 신호의 로우(raw) 데이터로 변환되어 휴대폰(100)으로 전달된다.
도 4는 본 발명에 적용되는 휴대폰 및 이어폰을 이용한 생체 신호 측정 장치의 기능 블록도로서, 제어부(200), 생체 신호 센서부(210), 생체 신호 수신부(220), 생체 신호 처리부(230), 생체 신호 저장부(240), 디스플레이부(250) 및 전송부(260)로 구성된다.
제어부(200)는 휴대폰(100)의 사용 여부를 판단하거나 생체 신호 측정 센 서(110, 121)가 작용되었는지를 판단하고, 판단 결과에 의거하여 생체 신호 측정 장치의 동작을 제어한다. 즉, 사용자가 휴대폰(100)을 사용하거나 생체 신호 측정 센서(110, 121)를 착용하게 되면, 제어부(200)는 이를 감지하여 생체 신호의 측정을 시작하도록 하고, 사용자가 휴대폰(100)의 사용을 마치거나 생체 신호 측정 센서(110, 121)를 착용하지 않게 되면, 이를 감지하여 생체 신호의 측정을 중지시킨다.
생체 신호 센서부(210)는 상기에서의 휴대폰(100), 이어폰(120), 동글(130), 무선 이어폰(140)에 부착된 생체 신호 측정 센서(110, 121)를 의미하며, 측정된 생체 신호, 예컨대 ECG, SKT 신호를 측정한다.
생체 신호 수신부(220)는 생체 신호 센서부(210)로부터 입력된 생체 신호를 증폭 및 필터링한 후 ADC 과정을 통해 생체 신호 로우 데이터를 생성하고, 생성된 생체 신호 로우 데이터를 생체 신호 처리부(230)에 제공한다.
생체 신호 처리부(230)는 로우 데이터를 이용하여 하트 레이트(heart rate) 등의 가공된 생체 신호를 생성한 후 이를 디스플레이부(250)를 통해 디스플레이시킴으로서, 사용자에게 자신의 생체 신호를 보여줄 수 있다.
생체 신호 저장부(240)에는 생체 신호 수신부(220)에서 생성된 로우 데이터 및 생체 신호 처리부(230)에서 생성된 가공된 생체 신호가 저장된다.
전송부(260)는 생체 신호 저장부(240)에 저장되어 있는 사용자의 생체 신호, 예를 들면, 로우 데이터 또는 가공된 생체 신호를 다양한 형태의 건강관리 서비스 제공을 위해 네트워크를 통해 다른 곳, 예를 들면 병원 서버, 생체 신호 분석 서비 스 제공 서버 등에 전송한다.
본 발명에 따른 생체 신호 측정 장치가 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 경우에는 제어부(200), 생체 신호 수신부(220), 생체 신호 처리부(230), 생체 신호 저장부(240), 디스플레이부(250) 및 전송부(260)가 휴대폰(100) 또는 휴대폰에 장착된 동글에 내장되고, 생체 신호 측정 장치가 도 3에 도시된 바와 같은 경우에는 생체 신호 수신부(220)의 기능이 무선 이어폰(140)에도 내장될 수 있다.
본 발명에 따르면, 사용자가 휴대폰을 사용하거나 이어폰을 착용함에 따라 생체 신호를 측정하여 이를 저장한 후 선택적으로 유무선 네트워크를 통해 병원 서버, 생체 신호 분석 서비스 제공 서버 등에 전송함으로서, 무자각적으로 생체 신호를 측정할 수 있다.
지금까지 본 발명의 일 실시예에 국한하여 설명하였으나 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하다. 이러한 변형된 실시 예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대폰 및 이어폰을 이용한 일체형 생체 신호 측정 장치를 도시한 외형도이며,
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휴대폰 및 이어폰을 이용한 분리형 생체 신호 측정 장치를 도시한 외형도이며,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 휴대폰 및 무선 이어폰을 이용한 생체 신호 측정 장치의 외형도이며,
도 4는 본 발명에 적용되는 휴대폰 및 이어폰을 이용한 생체 신호 측정 장치에 포함되는 생체 신호 측정 수단의 기능 블록도이다.

Claims (14)

  1. 휴대폰의 이어폰에 부착된 제 1 생체 신호 측정 센서와,
    상기 제 1 생체 신호 측정 센서로부터 신호를 수신하여 제 1 로우 데이터를 생성하는 생체 신호 수신부와,
    상기 휴대폰이 사용 중이면 상기 제 1 생체 신호 측정 센서를 구동시켜 생체 신호를 측정하고, 상기 휴대폰이 사용중이 아니면 상기 생체 신호의 측정을 중지시키는 제어부
    를 포함하는 생체 신호 측정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 생체 신호 측정 장치는,
    상기 휴대폰 또는 상기 휴대폰에 연결된 동글에 부착된 제 2 생체 신호 측정 센서를 더 포함하며,
    상기 생체 신호 수신부는, 상기 제 2 생체 신호 측정 센서로부터 신호를 수신하여 제 2 로우 데이터를 생성하고,
    상기 제어부는, 상기 휴대폰이 사용 중이면 상기 제 1 생체 신호 측정 센서 및 제 2 생체 신호 측정 센서를 구동시켜 생체 신호를 측정하고, 상기 휴대폰이 사용중이 아니면 상기 생체 신호의 측정을 중지시키는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 생체 신호 측정 장치는,
    상기 생체 신호 수신부에서 생성된 상기 제 1 로우 데이터 및 2 로우 데이터를 이용하여 가공된 생체 신호를 생성하는 생체 신호 처리부
    를 더 포함하는 생체 신호 측정 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 생체 신호 측정 장치는,
    상기 이어폰이 사용자의 귀에 접촉됨에 따라 상기 제 1 생체 신호 측정 센서 및 제 2 생체 신호 측정 센서를 구동시키는 제어부
    를 더 포함하는 생체 신호 측정 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 생체 신호 측정 장치는,
    상기 생체 신호 수신부에서 생성된 제 1 로우 데이터를 이용하여 가공된 생체 신호를 생성하는 생체 신호 처리부
    를 더 포함하는 생체 신호 측정 장치.
  7. 제 3 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 생체 신호 측정 장치는,
    상기 생체 신호 처리부에서 생성된 상기 가공된 생체 신호 또는 상기 생체 신호 수신부에서 생성된 로우 데이터가 저장되는 저장부
    를 더 포함하는 생체 신호 측정 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 생체 신호 측정 장치는,
    상기 가공된 생체 신호 또는 상기 로우 데이터를 디스플레이해주는 디스플레이부
    를 더 포함하는 생체 신호 측정 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 생체 신호 측정 장치는,
    상기 로우 데이터 또는 상기 가공된 생체 신호를 유무선 네트워크에 송출하는 전송부
    를 더 포함하는 생체 신호 측정 장치.
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 생체 신호 측정 장치는,
    상기 이어폰이 사용자의 귀에 접촉됨에 따라 상기 제 1 생체 신호 측정 센서를 구동시키는 제어부
    를 더 포함하는 생체 신호 측정 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 이어폰은,
    상기 제 1 생체 신호 측정 센서에서 측정된 생체 신호를 증폭 및 필터링한 후 ADC 변환 과정을 통해 상기 휴대폰에 무선으로 전송하는 수단을 포함하는 무선 이어폰인 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 무선 이어폰은, 상기 휴대폰과 지그비 또는 블루투스로 연결되는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 이어폰은, 상기 제 1 생체 신호 측정 센서에서 측정된 신호를 전달하는 생체 신호 전달선과 음성 신호를 전달하기 위한 음성 전달선을 구비하는 유선 이어폰인 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 장치.
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