KR100966186B1 - 맥박 측정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 맥박 측정 장치에 관한 것으로서, 동맥의 수축과 팽창에 따라 동맥 주위에 발생시킨 교류 자기장의 와전류 손실량 변화를 측정하여 수축과 팽창에 따른 맥박을 측정하여 피부에 압착하지 않더라도 교류 자기장의 와전류 손실량 변화로 맥박을 측정할 수 있어 착용감을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 운동 중에도 불편함 없이 안정적인 측정이 가능한 효과가 있다.

맥박, 교류, 자기장, 와전류, 동맥, 요골동맥

Description

맥박 측정 장치{APPARATUS FOR MEASURING THE PULSE}

본 발명은 맥박 측정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 동맥의 수축과 팽창에 따라 동맥 주위에 발생시킨 교류 자기장의 와전류 손실량 변화를 감지하여 수축과 팽창에 따른 맥박을 측정할 수 있도록 한 맥박 측정 장치에 관한 것이다.

일반적으로 맥박이란 심장의 박동에 따라 동맥 내에 나타나는 압의 변동으로 정상적인 성인의 경우 1분간 대략 60 내지 80회, 유아의 경우 1분간에 대략 90 내지 140회, 노인의 경우 1분간에 대략 70 내지 80회로 나타나는데, 이러한 맥박수를 이용하여 전신의 상태를 보거나 순환기 계통을 진단한다.

이러한 맥박을 측정하기 위해서는 일반적으로 손바닥을 위로 향하게 하고 손목관절부위의 엄지손가락 쪽에 위치한 요골동맥(撓骨動脈)을 엄지손가락으로 짚어 별도의 시간을 측정하면서 맥박수를 카운터 하였으나, 전자응용기술과 반도체칩 제조기술의 향상으로 최근에는 전기적인 방식이나 압전소자 등을 이용하여 맥박을 감지하고 있으며, 건강에 대한 관심이 더욱 커감에 따라 항상 자신의 건강을 체크할 수 있는 장치들을 소지하고 다니고 있다.

그러나 일반적인 맥박 측정 장치로써는 압전소자를 사용하게 되는데 이는 동맥의 수축과 팽창에 의한 압력변화를 측정하는 것으로써 맥박을 측정하기 위해서는 측정 장치를 피부에 압착해야 하는 불편함이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 동맥의 수축과 팽창에 따라 동맥 주위에 발생시킨 교류 자기장의 와전류 손실량 변화를 측정하여 수축과 팽창에 따른 맥박을 측정할 수 있도록 한 맥박 측정 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 이루기 위한 본 발명에 의한 맥박 측정 장치는 동맥 주변에 교류 자기장을 발생시키기 위한 와전류발생부와, 동맥의 수축과 팽창에 따라 와전류발생부에서 발생된 교류 자기장의 와전류 손실량 변화를 감지하기 위한 와전류감지부와, 와전류감지부에서 감지된 신호를 처리하여 와전류 손실량 변화에 따른 펄스신호를 출력하는 신호처리부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명에서 와전류감지부는 와전류발생부의 주변에서 감지되는 교류 자기장의 와전류의 차이값을 감지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 맥박 측정 장치는 일측이 서로 연결되고 타측의 중심부가 돌기된 중심돌기 및 중심돌기의 주변부에서 돌기된 복수개의 주변돌기를 갖는 자성체와, 중심돌기에 권선되어 교류전원을 입력받아 교류 자기장을 발생시키는 급전코일과, 복수개의 주변돌기에 권선되어 급전코일에서 발생된 교류 자기장의 와전류를 감지하기 위한 복수개의 감지코일과, 복수개의 감지코일에서 감지된 교류 자기장의 와전류 손실량 변화를 감지하기 위한 비교부와, 비교부에서 출력되는 신호를 처리하여 펄스신호로 출력하는 신호처리부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 복수개의 주변돌기는 중심돌기와 동일한 간격에 각각 돌기된 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 중심돌기와 복수개의 주변돌기는 동일방향으로 돌기된 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 자성체의 타측에는 주위에 존재하는 와전류를 차폐하기 위한 와전류쉴드가 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 복수개의 감지코일은 동일 형상의 복수개의 주변돌기에 각각 동일 굵기의 전선이 동일 횟수로 권선된 대칭조건일 때 교류 자기장의 와전류를 감지한 출력이 0이 되도록 직렬 결선되어 비교부에 인가되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 자성체는 페라이트코어인 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명에서 자성체는 "山"형상인 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이 본 발명은 동맥의 수축과 팽창에 따라 동맥 주위에 발생시킨 교류 자기장의 와전류 손실량 변화를 측정하여 수축과 팽창에 따른 맥박을 측정하여 손목에서 심장의 박동수를 측정할 수 있는 효과가 있다.

또한, 피부에 압착하지 않더라도 교류 자기장의 와전류 손실량 변화로 맥박을 측정할 수 있어 착용감을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 압박을 가하지 않은 상태에서 맥박을 감지할 수 있어 운동 중에도 불편함 없이 안정적인 측정이 가능한 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하며 종래 구성과 동일한 부분은 동일한 부호 및 명칭을 사용한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이며 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 많은 변형이 가능할 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 맥박 측정 장치를 나타낸 블록구성도이다.

여기에 도시된 바와 같이 손목(10) 관절부의 요골동맥(撓骨動脈) 주변에 교류 자기장을 발생시키기 위한 와전류발생부(20)와, 동맥의 수축과 팽창에 따라 와 전류발생부(20)에서 발생된 교류 자기장의 와전류 손실량 변화를 감지하기 위한 와전류감지부(30)와, 와전류감지부(30)에서 감지된 신호를 처리하여 와전류 손실량 변화에 따른 펄스신호를 출력하는 신호처리부(40)로 이루어진다.

이와 같이 이루어진 맥박 측정 장치는 와전류발생부(20)에서 약 300KHz의 교류전원(50)을 입력받아 교류 자기장을 발생시킴으로써 와전류발생부(20)에서 발생된 교류 자기장의 와전류가 동맥의 수축과 팽창에 따라 변하는 동맥의 단면적 및 혈액의 전도체로 인해 와전류에 손실이 발생하여 균형이 깨진 와전류 손실량 변화를 신호처리부(40)에서 감지하고 이를 신호처리하여 카운트할 수 있는 펄스신호를 출력함으로써 맥박을 측정할 수 있도록 한다.

본 실시예에서는 손목관절부의 요골동맥에서 맥박을 측정하였으나 요골동맥을 비롯하여 맥박을 측정할 수 있는 부위라면 어디라도 설치하여 맥박을 측정할 수 있다.

도 2는 본 발명에 의한 맥박 측정 장치를 구체적으로 도시한 구성이다.

여기에 도시된 바와 같이 일측이 서로 연결되고 타측의 중심부가 돌기된 중심돌기(22) 및 중심돌기(22)의 주변부에서 돌기된 제 1내지 제 2주변돌기(32)(33)를 갖는 페라이트 코어의 자성체(80)와, 중심돌기(22)에 권선되어 교류전원(50)을 입력받아 교류 자기장을 발생시키는 급전코일(24)과, 제 1내지 제 2주변돌기(32)(33)에 권선되어 급전코일(24)에서 발생된 교류 자기장의 와전류를 감지하기 위한 제 1내지 제 2감지코일(34)(35)과, 제 1내지 제 2감지코일(34)(35)에서 감지 된 교류 자기장의 와전류 손실량 변화를 감지하기 위한 비교부(70)와, 비교부(70)에서 출력되는 신호를 처리하여 펄스신호로 출력하는 신호처리부(40)로 이루어진다.

이때, 자성체(80)의 제 1내지 제 2주변돌기(32)(33)는 중심돌기(22)와 동일한 간격에 각각 돌기되며, 중심돌기(22)와 제 1내지 제 2주변돌기(32)(33)는 동일방향으로 돌기되어 마치 "山"형상을 이루도록 한다.

또한, 자성체(80)의 타측에는 주위에 존재하는 와전류를 차폐하기 위한 와전류쉴드(60)가 형성되어 주변에 존재하는 교류 자기장에 의해 급전코일(24)에서 발생된 와전류에 변화가 생기지 않도록 한다.

또한, 제 1내지 제 2감지코일(34)(35)은 하나의 전선으로 권선되어 연결되며 제 1감지코일(34)의 인입선과 제 2감지코일(35) 인출선이 비교부(70)에 인가되어 제 1감지코일(34)과 제 2감지코일(35)에서 감지된 교류 자기장의 와전류 차이를 감지할 수 있도록 한다.

즉, 제 1내지 제2감지코일(34)(35)은 동일 형상의 제 1주변돌기(32)와 제 2주변돌기(33)에 각각 동일 굵기의 전선이 동일 횟수로 권선된 대칭조건일 때 교류 자기장의 와전류를 감지한 출력이 0이 되도록 직렬결선되어 비교부(70)에 인가된다.

따라서 도 3과 같이 교류전원(50)이 급전코일(24)에 인가될 경우 교류 자기장에 의한 와전류는 좌우 균형적으로 분포하게 된다.

이와 같이 이루어진 본 발명에 의한 맥박 측정 장치는 자성체(80)를 손목(10)의 요골동맥에 근접한 상태에서 급전코일(24)에 약 300KHz의 주파수를 갖는 교류전원(50)을 인가하여 급전코일(24)을 통해 교류 자기장을 발생시켜 요골동맥에 인가할 경우 도 3과 같이 균형적으로 분포된 교류 자기장의 와전류는 도 4의 (가)와 (나)에 도시된 바와 같이 요골동맥(15)이 수축될 경우와 팽창할 경우에 와전류의 손실이 발생하여 불균일하게 분포하게 된다.

위와 같이 와전류의 손실량에 다른 불균일한 분포를 와전류감지부(30)를 통해 감지할 경우 도 5에 도시된 신호처리 과정에서와 같이 300KHz의 주파수는 요골동맥(15)이 팽창과 수축을 반복될 때마다 (가)와 같이 진폭이 변하는 신호를 감지하게 된다. 이렇게 감지된 신호는 신호처리부(40)에서 (나)와 같이 전파정류를 수행한 후 (다)와 같이 주파수 성분만 추출하고 (라)와 같이 구형파로 변환하여 출력하게 된다.

따라서 이와 같이 요골동맥(15)에 의해 균형적으로 분포된 와전류가 요골동맥(15)의 수축과 팽창에 의해 와전류의 손실되는 차이값 즉, 변화량을 비교부(70)를 통해 감지하여 신호처리부(40)를 통해 펄스신호로 변환함으로써 요골동맥(15)의 수축상태와 팽창상태에 따라 변하는 펄스를 카운트하여 맥박을 측정할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 맥박 측정 장치를 나타낸 블록구성도이다.

도 2는 본 발명에 의한 맥박 측정 장치를 구체적으로 나타낸 구성도이다.

도 3은 본 발명에 의한 맥박 측정 장치에서 발생되는 교류 자기장의 와전류를 나타낸 도면이다.

도 4의 (가)는 동맥이 수축된 상태에서의 교류 자기장의 와전류를 나타낸 도면이고, (나)는 동맥이 팽창된 상태에서의 교류 자기장의 와전류를 나타낸 도면이다.

도 5는 본 발명에 의한 맥박 측정 장치의 신호처리과정을 나타낸 그래프이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

10 : 손목 15 : 요골동맥

20 : 와전류발생부 22 : 중심돌기

24 : 급전코일 30 : 와전류감지부

32, 33 : 제 1내지 제 2주변돌기

34, 35 : 제 1내지 제 2감지코일

40 : 신호처리부 50 : 교류전원

60 : 와전류쉴드 70 : 비교부

80 : 자성체

Claims (11)

1. 동맥 주변에 교류 자기장을 발생시키기 위한 와전류발생부와,

   상기 동맥의 수축과 팽창에 따라 상기 와전류발생부에서 발생된 상기 교류 자기장의 와전류 손실량 변화를 감지하기 위한 와전류감지부와,

   상기 와전류감지부에서 감지된 신호를 처리하여 상기 와전류 손실량 변화에 따른 펄스신호를 출력하는 신호처리부

   를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 맥박 측정 장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 와전류감지부는 상기 와전류발생부의 주변에서 감지되는 와전류의 차이값을 감지하는 것을 특징으로 하는 맥박 측정 장치.
4. 일측이 서로 연결되고 타측의 중심부가 돌기된 중심돌기 및 상기 중심돌기의 주변부에서 돌기된 복수개의 주변돌기를 갖는 자성체와,

   상기 중심돌기에 권선되어 교류전원을 입력받아 교류 자기장을 발생시키는 급전코일과,

   상기 복수개의 주변돌기에 권선되어 상기 급전코일에서 발생된 교류 자기장의 와전류를 감지하기 위한 복수개의 감지코일과,

   상기 복수개의 감지코일에서 감지된 상기 교류 자기장의 와전류 손실량 변화를 감지하기 위한 비교부와,

   상기 비교부에서 출력되는 신호를 처리하여 펄스신호로 출력하는 신호처리부

   를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 맥박 측정 장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 복수개의 주변돌기는 상기 중심돌기와 동일한 간격에 각각 돌기된 것을 특징으로 하는 맥박 측정 장치.
6. 제 4항에 있어서, 상기 중심돌기와 상기 복수개의 주변돌기는 동일방향으로 돌기된 것을 특징으로 하는 맥박 측정 장치.
7. 제 4항에 있어서, 상기 자성체의 타측에는 주위에 존재하는 와전류를 차폐하기 위한 와전류쉴드가 형성된 것을 특징으로 하는 맥박 측정 장치.
8. 제 4항에 있어서, 상기 복수개의 감지코일은 동일 형상의 상기 복수개의 주변돌기에 각각 동일 굵기의 전선이 동일 횟수로 권선된 대칭조건일 때 상기 교류 자기장의 와전류를 감지한 출력이 0이 되도록 직렬 결선되어 상기 비교부에 인가되는 것을 특징으로 하는 맥박 측정 장치.
9. 제 4항에 있어서, 상기 자성체는 페라이트코어인 것을 특징으로 하는 맥박 측정 장치.
10. 삭제
11. 제 4항에 있어서, 상기 자성체는 "山"형상인 것을 특징으로 하는 맥박 측정 장치.

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