KR101002087B1 - 손목 착용형 심박수 측정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 손목 착용형 심박수 측정 장치는, 착용자의 가슴 또는 허리 부위를 감싸 고정하고 하기 손목 벨트로부터 전송받은 하기 심전도 신호를 처리하여 심박수를 계산하는 가슴 벨트; 및 상기 착용자의 손목에 접촉되어 심전도 신호를 검출하고 상기 가슴 벨트의 좌우 양측에 각각 연결된 소정의 케이블을 통해 상기 심전도 신호를 상기 가슴 벨트에 전달하는 손목 벨트를 포함한다.

Description

손목 착용형 심박수 측정 장치{HEART RATE MEASUREMENT EQUIPMENT WORN ON THE WRIST}

본 발명은 손목 착용형 심박수 측정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피검사자의 가슴 부위와 직접 접촉해야만 심박수 측정이 가능한 종래의 심박수 측정 장치의 단점을 보완하는 손목 착용형 심박수 측정 장치에 관한 것이다.

심전도란 심장근육의 수축 확장에 따른 활동 전류를 외부에서 전극을 부착하여 측정하여 기록한 것이다. 심장근육이 수축 이완할 때 발생되는 활동전위는 심장으로부터 온 몸으로 퍼지는 전류를 일으키며 이 전류는 몸의 위치에 따라 전위차를 발생시키는데 이 전위차는 인체의 피부에 부착된 표면전극(surface electrode)을 통해 검출하여 기록할 수 있다.

이와 같은 심전도는 심장의 이상유무 확인에 이용되며, 협심증, 심근경색, 부정맥 등 심장계의 질환을 측정하는 데에는 기본적인 방법으로 이용되고 있어 매우 중요한 위치를 차지하고 있는 의료기기 중 하나이다.

유비쿼터스란 사용자가 네트워크나 컴퓨터를 의식하지 않고 장소에 상관없이 자유롭게 네트워크에 접속할 수 있는 정보통신 환경을 의미한다. 유비쿼터스가 상용화되면 집안이나 자동차에서는 물론 심지어 산 꼭대기에서도 누구나 자유롭게 정보기술을 활용할 수 있다. 또한, 유비쿼터스의 상용화는 네트워크에 연결되는 컴퓨터 사용자의 수를 증가시켜 정보기술산업 또한 그에 상응하는 규모와 범위로 확대시킬 수 있다.

이처럼 휴대성과 편의성뿐만 아니라 시간과 장소에 구애받지 않고도 네트워크에 접속할 수 있는 장점들로 인해 현재 전세계 각국에서 유비쿼터스 관련 기술에 대한 개발 경쟁의 붐이 일고 있다.

이러한 유비쿼터스 관련 기술은 인간 생활의 모든 분야에 적용될 수 있는데, 특히 근래에는 웰빙 현상으로 인해 유비쿼터스 헬스 케어가 주목할 만한 기술분야로 각광받고 있다. 유비쿼터스 헬스 케어란 인간의 생활 공간 곳곳에 의료 서비스와 관련된 칩이나 센서를 설치함으로써 모든 사람이 언제 어디서나 자연스럽게 의료 서비스를 제공받을 수 있도록 하는 유비쿼터스 기술을 의미한다. 이러한 유비쿼터스 헬스 케어에 따르면, 각종 건강진단이나 질병관리, 응급관리, 의사와의 만남 등 병원에서만 이루어지던 의료 행위들이 병원에 가지 않고도 자연스럽게 일생 생활에서 구현될 수 있다.

예를 들어, 당뇨환자의 경우 혈당관리 프로그램이 탑재된 혈당관리용 허리띠를 착용할 수 있다. 허리띠에 부착된 혈당센서는 수시로 당뇨환자의 혈당을 체크하고 그에 적합한 인슐린 양을 산출할 수 있다. 만일 당뇨환자의 혈당이 급격하게 낮아지거나 높아질 경우 그 혈당정보를 주치의에게 무선 통신망을 통해 제공할 수 있고 혈당정보를 제공받은 주치의는 응급상황에 따른 최적의 처방이나 조치를 취할 수 있다.

신체의 건강상태를 객관적으로 진단하기 위해서는 신체의 각 부위에서 발생하는 생체 신호를 측정 및 데이터화하여 표시하는 것이 매우 효과적이며 그 중에서도 특히 신체에서 가장 중요한 장기들이 집중되어 있는 흉부의 생체 신호를 측정 및 데이터화하여 표시하는 것이 극히 중요하다.

이를 위하여, 심전도, 심박수 등과 같이 흉부에서 발생하는 생체 신호를 모니터링 하는 검진을 실시해야 하지만, 종래에 실시되던 흉부에 대한 일회성 검진만으로는 신체의 건강상태를 지속적으로 체크하지 못할 뿐만 아니라, 정기적 또는 비정기적으로 실시되는 흉부에 대한 일회성 검진은 일시적인 질환이나 컨디션 변화 등과 같은 다양한 이유로 인하여 검진 결과가 왜곡될 가능성이 높다는 문제점이 있다.

특히, 심장질환은 스포츠 활동 등을 하는 도중에 불시에 발병하는 경우가 많은데, 상기와 같이 불시에 발병하는 심장질환에 신속하게 대응하기 위해서는 흉부에서 발생하는 생체 신호를 지속적으로 모니터링 하여 심장질환 징후를 인지해야 하지만, 종래의 흉부에 대한 일회성 검진만으로는 심장질환의 불시 발병 가능성에 대비하는 것이 극히 곤란하다는 문제점이 있다.

또한, 종래의 심박수 측정 장치는 피검사자의 가슴 부위와 직접 접촉해야만 심박수 측정이 가능하다. 특히 여성의 경우에는 심박수를 측정하는 과정에서 가슴 부위가 노출될 수 있고, 공개적인 장소에서 장치의 착용 상태를 점검할 수 없는 문제점이 있다. 또한, 대부분 학교의 체육 교사가 남성임을 감안해 볼 때 여학생들의 가슴 부위에 착용하게 되는 종래의 심박수 측정 장치는 성추행 등과 같은 오해를 불러 일으킬 수 있다.

이에, 입고 있는 옷 위에 착용할 수 있고 측정 부위가 손목 등과 같이 은밀하지 않고 일반적인 신체 부위인 심박수 측정 장치의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 가슴 벨트를 허리나 가슴 쪽의 옷 위에 두르고 심박수 측정기를 가슴 벨트에 장착하며 소정의 케이블로 가슴 벨트와 손목 벨트를 연결한 뒤 손목 벨트를 손목에 착용함으로써 종래의 심박수 측정 장치와 달리 보다 쉽게 착용 상태를 점검할 수 있고 심박수를 측정하는 과정에서 가슴 부위와 같이 은밀한 신체 부분이 노출되는 것에 대한 두려움을 해소시킬 수 있는 손목 착용형 심박수 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 이루고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 손목 착용형 심박수 측정 장치는 착용자의 가슴 또는 허리 부위를 감싸 고정하고 하기 손목 벨트로부터 전송받은 하기 심전도 신호를 처리하여 심박수를 계산하는 가슴 벨트; 및 상기 착용자의 손목에 접촉되어 심전도 신호를 검출하고 상기 가슴 벨트의 좌우 양측에 각각 연결된 소정의 케이블을 통해 상기 심전도 신호를 상기 가슴 벨트에 전달하는 손목 벨트를 포함한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 손목 착용형 심박수 측정 장치에서 상기 손목 벨트는, 상기 착용자의 오른쪽 손목으로부터 제1 심전도 신호를 측정하는 제1 심전도 측정센서 및 상기 착용자의 왼쪽 손목으로부터 제2 심전도 신호를 측정하는 제2 심전도 측정센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 손목 착용형 심박수 측정 장치에서 상기 손목 벨트의 내측에는 도전성 고무나 도전성 직물이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 손목 착용형 심박수 측정 장치에서 상기 가슴 벨트는, 상기 제1 심전도 측정센서 및 제2 심전도 측정센서로부터 전송받은 상기 제1 심전도 신호 및 제2 심전도 신호를 처리하여 심박수를 계산하는 심박수 측정기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 손목 착용형 심박수 측정 장치에서 상기 심박수 측정기는, 무선 통신을 통해 상기 심박수를 외부 기기로 전송하는 통신 모듈을 내장하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 손목 착용형 심박수 측정 장치에 따르면, 사용자가 직접 자신의 심박수를 측정할 있고 손목 부위를 통해 심박수를 측정함으로써 가슴 등의 신체 부위를 다른 사람들에게 노출시키지 않아도 된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 손목 착용형 심박수 측정 장치에 따르면, 피부 표면에 직접 접촉되는 종래의 심박수 측정 장치에 반해 입고 있는 옷 위에 착용함으로써 장치의 착용 상태를 보다 쉽게 점검할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 손목 착용형 심박수 측정 장치에 따르면, 심박수를 외부 기기로 전송하는 통신 모듈을 내장하는 심박수 측정기에 의해 피검사자의 건강 상태를 실시간으로 체크하도록 지원할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 손목 착용형 심박수 측정 장치에 따르면, 피검사자의 흉부에 밀착되어야 하고 피검사자가 동작할 때 미끄러지거나 움직이지 않아야 하고 피검사자의 피부가 거부감을 느끼지 않아야 한다는 종래의 가슴 벨트 고유의 요구조건을 만족하지 않아도 된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 손목 착용형 심박수 측정 장치의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 손목 착용형 심박수 측정 장치를 착용한 피검사자의 모습을 도시한 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 참조번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 손목 착용형 심박수 측정 장치의 구성을 도시한 도면이다.

본 발명의 일실시예에 따른 손목 착용형 심박수 측정 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 가슴 벨트(100), 케이블(200), 및 손목 벨트(300)를 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따른 가슴 벨트(100)는 착용자의 가슴 부위를 감싸 고정하고 손목 벨트(300)로부터 전송받은 심전도 신호를 처리하여 심박수를 계산한다.

본 발명의 일실시예에 따른 손목 벨트(300)는 상기 착용자의 손목에 접촉되어 심전도 신호를 검출하고 가슴 벨트(100)의 좌우 양측에 각각 연결된 소정의 케이블(200)을 통해 상기 심전도 신호를 가슴 벨트(100)에 전달한다.

본 발명의 일실시예에 따른 손목 벨트(300)는, 상기 착용자의 오른쪽 손목으로부터 제1 심전도 신호를 측정하는 제1 심전도 측정센서(301) 및 상기 착용자의 왼쪽 손목으로부터 제2 심전도 신호를 측정하는 제2 심전도 측정센서(302)를 포함할 수 있다.

이러한 경우, 본 발명의 일실시예에 따른 가슴 벨트(100)는, 제1 심전도 측정센서(301) 및 제2 심전도 측정센서(302)로부터 전송받은 상기 제1 심전도 신호 및 제2 심전도 신호를 처리하여 심박수를 계산하는 심박수 측정기(101)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 제1 심전도 측정센서(301) 및 제2 심전도 측정센서(302)는 일반적인 심전도 측정기기에서 널리 사용되는 전극으로 구현될 수 있다. 착용자는 자신의 양 손을 이용하여 보다 간단하고 쉽게 스스로 심전도를 측정할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 손목 벨트(300)는 소정의 케이블(200)을 통해 가슴 벨트(100)로부터 탈부착이 가능하도록 구성될 수 있다. 케이블(200)은 소정의 탄성 소자를 포함하여 구성됨으로써 착용자가 가슴 벨트(100)로부터 손목 벨트(300)의 탈부착을 보다 용이하게 수행하도록 할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 손목 벨트(300)의 내측에는 도전성 고무패드가 형성되도록 구현될 수 있다. 상기 착용자의 손목과 밀착되는 부분에 형성되는 상기 도전성 고무패드에서 전위차 신호를 감지한다. 인체의 생체 신호를 측정하려면 전류가 흐르는 성질을 지닌 전도성 재료를 사용하여 인체에서 발생하는 전위차 신호를 감지해야 하는 것이 필수적이다.

인체에서 발생하는 전위차 신호를 감지하도록, 가죽, 직물, 편성물 등과 같은 일반적인 벨트 소재 재질의 손목 벨트에서 손목과 밀착되는 부분에 전도성 재료로 이루어지는 일정한 크기의 밴드가 접합되거나 또는 봉제되어 구성된다.

손목의 전위차 신호를 감지하는 상기 도전성 고무패드가 손목과 밀착되는 부분에서 약간 돌출되게 형성되는 것이 상기 도전성 고무패드가 인체의 전위차 신호를 좀 더 확실하게 감지할 수 있다는 측면에서 바람직하다.

본 발명의 일실시예에 따른 손목 착용형 심박수 측정 장치는 상기 도전성 고무패드에서 감지되는 전위차 신호를 디지털 처리하여 변환하는 신호 변환기가 가슴 벨트(100)의 어느 한 지점에 형성되어야 한다.

이러한 신호 변환기는 상기 도전성 고무패드로부터 전송된 전위차 신호를 실시간으로 디지털 처리함으로써 전위차 신호에 의거하여 계량화된 심전도, 심박수 등이 수득되며 수득된 심전도, 심박수 등은 모니터링 디바이스에서 처리되어 디스플레이 된다. 이는 당업자라면 쉽게 이해할 수 있는 공지의 구성에 해당하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 손목 착용형 심박수 측정 장치는 상기 신호 변환기에서 변환된 심전도, 심박수 등을 모니터링 디바이스로 전송하도록 형성되는 신호 전송기가 포함된다. 이를 위하여, 전위차 신호에 의거하여 계량화된 심전도, 심박수 등을 모니터링 디바이스로 전송하는 신호 전송기가 가슴 벨트(100)의 어느 한 지점에 형성된다.

전위차 신호를 실시간으로 디지털 처리하여 심전도, 심박수로 변환하는 신호 변환기와 신호 변환기에서 전송된 심전도, 심박수를 전송하는 신호 전송기가 물리적으로 결합되는 것이 바람직하다. 이는 상술한 바와 같이, 당업자라면 쉽게 이해할 수 있는 공지의 구성에 해당하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 가슴 벨트(100)의 신호 전송기로부터 모니터링 디바이스로의 심박수 전송은 유/무선 통신에 의해 실시되는데 심박수를 용이하게 체크하는 본 발명의 목적 달성을 위하여 신호 전송기로부터 모니터링 디바이스로의 심박수 전송은 무선 통신에 의해 실시되는 것이 바람직하다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 손목 착용형 심박수 측정 장치를 착용한 착용자의 모습을 도시한 도면이다.

본 발명의 일실시예에 따른 손목 착용형 심박수 측정 장치를 이용하여 심박수를 측정하고자 하는 경우 가슴 벨트(100)를 허리나 가슴 쪽의 옷 위에 두르고 심박수 측정기(101)를 가슴 벨트(100)에 장착하며 소정의 케이블(200)로 가슴 벨트(100)와 손목 벨트(300)를 연결한 뒤 손목 벨트(300)를 손목에 착용한다.

상기와 같이 본 발명에 따르면, 사용자가 직접 자신의 심박수를 측정할 있고 손목 부위를 통해 심박수를 측정함으로써 가슴 등의 신체 부위를 다른 사람들에게 노출시키지 않아도 되며 피부 표면에 직접 접촉되는 종래의 심박수 측정 장치에 반해 입고 있는 옷 위에 착용함으로써 장치의 착용 상태를 보다 쉽게 점검할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 가슴 벨트
101: 심박수 측정기
200: 케이블
300: 손목 벨트
301: 제1 심전도 측정센서
302: 제2 심전도 측정센서

Claims (6)

1. 착용자의 가슴 또는 허리 부위를 감싸 고정하고 하기 손목 벨트로부터 전송받은 하기 심전도 신호를 처리하여 심박수를 계산하는 가슴 벨트; 및
   상기 착용자의 손목에 접촉되어 심전도 신호를 검출하고 상기 심전도 신호를 상기 가슴 벨트에 전달하는 손목 벨트
   를 포함하되,
   상기 손목 벨트는 상기 가슴 벨트의 좌우 양측에 각각 연결된 소정의 케이블을 통해 상기 가슴 벨트와 연결되는 것을 특징으로 하는 손목 착용형 심박수 측정 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 손목 벨트는, 상기 착용자의 오른쪽 손목으로부터 제1 심전도 신호를 측정하는 제1 심전도 측정센서 및 상기 착용자의 왼쪽 손목으로부터 제2 심전도 신호를 측정하는 제2 심전도 측정센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 손목 착용형 심박수 측정 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 손목 벨트의 내측에는 도전성 고무나 도전성 직물이 형성되는 것을 특징으로 하는 손목 착용형 심박수 측정 장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 가슴 벨트는, 상기 제1 심전도 측정센서 및 제2 심전도 측정센서로부터 전송받은 상기 제1 심전도 신호 및 제2 심전도 신호를 처리하여 심박수를 계산하는 심박수 측정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 손목 착용형 심박수 측정 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 심박수 측정기는, 무선 통신을 통해 상기 심박수를 외부 기기로 전송하는 통신 모듈을 내장하는 것을 특징으로 하는 손목 착용형 심박수 측정 장치.

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