KR101042780B1 - Real time psychophysiology-health monitering system using eyeglass - Google Patents

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Abstract

본 발명은 안경을 이용한 생체신호 무선 측정장치 및 그것을 이용한 건강 및 감성 모니터링 시스템에 관한 것으로, 안경이나 고글의 코 받침부재에 SpO2 센서, GSR센서, 마이크로폰, EMG, EEG 등을 부착하여 혈중 산소농도, 피부전도도, 호흡, 뇌파, 근전도 등을 무선 측정하고 건강 및 감성상태를 모니터링하기 위한 것이다.The present invention relates to a biosignal wireless measuring device using glasses and a health and emotional monitoring system using the same, SpO 2 to the nose support member of the glasses or goggles Sensor, GSR sensor, microphone, EMG, EEG, etc. are attached to measure blood oxygen concentration, skin conductivity, respiration, EEG, EMG, etc., and monitor health and emotional state.

이를 위하여 본 발명은 안경이나 고글의 코 받침부재에 설치되어 안경이나 고글 착용자의 혈중 산소농도, 피부 전도도, 호흡, 뇌파, 근전도에 관련된 하나 이상의 전기신호를 검출하는 생체신호 측정부; 생체신호 측정부로부터 검출된 생체신호를 수신하여 무선 신호로 변환한 후 외부 기기로 전송하는 무선 송수신부;를 포함하는 안경을 이용한 생체신호 무선 측정장치 및 그것을 이용한 건강 및 감성 모니터링 시스템을 제공하여, 시간과 장소에 구애받지 않고 간편하게 생체신호를 측정하고, 사용자의 건강 및 감성 상태를 지속적으로 실시간 모니터링할 수 있게 한다.To this end, the present invention is installed on the nose support member of the glasses or goggles, the biological signal measuring unit for detecting one or more electrical signals related to blood oxygen concentration, skin conductivity, respiration, brain waves, EMG of the wearer of the glasses or goggles; It provides a bio-signal wireless measuring device using the glasses and health and emotion monitoring system using the same; wireless transmitting and receiving unit for receiving the bio-signal detected from the bio-signal measuring unit converts into a wireless signal and transmits to an external device, It makes it easy to measure bio signals regardless of time and place, and continuously monitor the health and emotional state of users in real time.

생체, 측정, 안경, 감성 및 건강상태, 모니터링 시스템, 무선전송 Biometrics, Measurement, Glasses, Emotions and Health, Monitoring Systems, Wireless Transmission

Description

안경을 이용한 실시간 건강 및 감성 모니터링 시스템{Real time psychophysiology-health monitering system using eyeglass}Real time psychophysiology-health monitering system using eyeglass}

본 발명은 안경을 이용한 실시간 건강 및 감성상태 모니터링 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 안경이나 고글의 코 받침부재에 혈중산소포화도(SpO2) 측정센서 또는 피부저항(GSR) 측정센서, 마이크로폰 등을 부착하여 혈중 산소농도, 피부전도도 및 호흡을 측정할 수 있도록 하고, 이마 등에 부착되는 보조전극에 뇌파(EEG) 측정센서, 근전도(EMG) 측정센서를 부착하여 뇌파의 활성상태 및 안면 근육운동을 동시에 측정할 수 있도록 하며, 획득된 생체신호는 무선전송 기술을 이용하여 중앙의 관리시스템에 전송하여, 중앙의 관리시스템에서 각 생체신호의 패턴을 종합적으로 분석하여 실시간으로 사용자의 감성 및 건강상태를 모니터링할 수 있도록 한 안경을 이용한 실시간 건강 및 감성 상태 모니터링시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a real-time health and emotional state monitoring system using eyeglasses, and more particularly, to a blood oxygen saturation (SpO 2 ) sensor or skin resistance (GSR) sensor, microphone, etc. Blood oxygen concentration, skin conductivity and respiration can be measured by attaching the EEG sensor and EMG sensor to the auxiliary electrode attached to the forehead. The acquired bio-signals are transmitted to the central management system using wireless transmission technology, and the central management system comprehensively analyzes the patterns of each bio-signal and monitors the user's emotion and health status in real time. The present invention relates to a real-time health and emotional state monitoring system using one eyeglass.

종래의 서울대 MELAB에서는 안경테를 전극으로 이용한 안전도 기반의 컴퓨터 인터페이스(EGWM:EOG-Based Glasses-Type Wirless Mouse)를 제안하였다. 이 EGWM은 안구의 움직임을 포착하여 컴퓨터를 조작할 수 있도록 구성함으로써 운동능력을 상실한 장애인들에게 새로운 커뮤니케이션 수단을 제공하고자 하였다. The conventional Seoul National University MELAB proposed a safety-based computer interface (EGWM: EOG-Based Glasses-Type Wirless Mouse) using an eyeglass frame as an electrode. The EGWM attempted to provide a new means of communication for people with disabilities who had lost their ability to exercise by organizing computer movements by capturing eye movements.

그러나 이러한 종래 기술은 컴퓨터와의 인터페이스를 위한 별도의 구성요소가 부가적으로 필요하게 되며, 안구의 움직임에 기반한 생체신호를 이용하게 되므로 안경 착용자의 건강 상태 및 감성 상태를 모니터링하는 자료로 이용할 수 없는 사용상의 한계가 있었다. However, such a conventional technology requires an additional component for interface with a computer, and uses a biosignal based on eye movements, and thus cannot be used as a data for monitoring the health and emotional state of eyeglasses. There was a limit on use.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 안경이나 고글의 코 받침부재에 혈중산소포화도 측정(SpO2)센서 또는 피부저항 측정(GSR)센서, 마이크로폰 등을 부착하여 혈중 산소농도, 피부전도도 및 호흡을 측정할 수 있도록 하는 생체신호 무선 측정장치를 제공하고자 하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to measure the blood oxygen concentration, skin conductivity and respiration by attaching a blood oxygen saturation measurement (SpO 2 ) sensor or skin resistance measurement (GSR) sensor, microphone, etc. to the nose support member of glasses or goggles An object of the present invention is to provide a biosignal wireless measurement apparatus.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 이마 등에 부착되는 보조전극에 EEG, EMG 센서를 부착하여 뇌파의 활성상태 및 안면 근육운동을 동시에 측정할 수 있도록 하는 안경을 이용한 생체신호 무선 측정장치를 제공하고자 하는 것이다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a bio-signal wireless measuring device using the glasses to measure the EEG, EMG sensor attached to the auxiliary electrode attached to the forehead and the like to simultaneously measure the active state of the brain wave and facial muscle movement It is.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 획득된 생체신호는 무선전송 기술을 이용하여 중앙의 관리시스템에 전송하여, 중앙의 관리시스템에서 각 생체신호의 패턴을 종합적으로 분석하여 실시간으로 사용자의 감성 및 건강상태를 모니터링할 수 있도록 한 안경을 이용한 실시간 건강 및 감성 상태 모니터링 시스템을 제공하고자 하는 것이다.Another technical problem to be solved by the present invention is to transmit the obtained bio-signal to the central management system using a wireless transmission technology, the overall management of the user's emotion in real time by analyzing the pattern of each bio-signal in the central management system And to provide a real-time health and emotional state monitoring system using a glasses to monitor the health state.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 안경이나 고글의 코 받침부재에 설치되어 안경이나 고글 착용자의 혈중 산소농도, 피부 전도도, 호흡에 관련된 하나 이상의 전기신호를 검출하는 제1생체신호 측정부; 상기 제1생체신호 측정부로부터 검출된 제1생체신호를 수신하여 무선 신호로 변환한 후 외부 기기로 전송하는 무선 송수신부;를 포함하는 안경을 이용한 생체신호 무선 측정장치이다. According to an embodiment of the present invention for achieving the above object, a first installed on the nose support member of the glasses or goggles to detect one or more electrical signals related to blood oxygen concentration, skin conductivity, breathing of the wearer or goggles Biological signal measuring unit; And a wireless transmission / reception unit configured to receive the first bio-signal detected from the first bio-signal measurement unit, convert the radio signal into a wireless signal, and then transmit the radio signal to an external device.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 머리의 표면이나 이마 또는 안면에 부착되어 뇌파 및 안면의 근육 활동에 관련된 하나 이상의 전기신호를 검출하여 상기 무선 송수신부로 제공하는 제2생체신호 측정부;를 더 포함하는 안경을 이용한 생체신호 무선 측정장치이다.According to another embodiment of the present invention for achieving the above object, a second living body attached to the surface of the head or forehead or face detects one or more electrical signals related to brain waves and muscle activity of the face and provides them to the wireless transceiver It is a bio-signal wireless measurement apparatus using glasses further comprising a signal measuring unit.

상기 본 발명에 의한 생체신호 무선 측정장치에서, 상기 제1생체신호 측정부와 제2생체신호 측정부의 각 측정용 전극은 생체신호 취합부를 통해 상기 무선 송수신부에 연결되며, 상기 제1생체신호 측정부와 제2생체신호 측정부의 적어도 하나의 접지용 전극이 상기 무선 송수신부의 접지라인과 공통으로 연결되는 것을 특징으로 한다.In the biosignal wireless measuring apparatus according to the present invention, each of the measuring electrodes of the first biosignal measuring unit and the second biosignal measuring unit is connected to the wireless transmission / reception unit through a biosignal collecting unit and measures the first biosignal signal. At least one grounding electrode of the unit and the second biological signal measuring unit may be connected to the ground line of the wireless transceiver.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 상기 각 실시형태에 따른 생체신호 무선 측정장치의 구성에, 상기 각각의 생체신호 측정 부에서 검출된 제1생체신호 및 제2생체신호를 무선으로 수신하는 무선 수신부; 상기 무선 수신부를 통해 수신된 생체신호를 이용하여 각 생체신호의 패턴을 실시간 분석하고, 그 분석결과에 따른 사용자의 감성 및 건강상태를 실시간으로 모니터링가능하도록 출력을 제어하는 제어부; 상기 제어부의 제어신호에 따라 사용자의 감성 및 건강상태를 모니터링 가능하도록 출력 처리하는 표시부; 를 더 포함하는 안경을 이용한 실시간 건강 및 감성 모니터링 시스템이다.According to another embodiment of the present invention for achieving the above object, in the configuration of the bio-signal wireless measurement apparatus according to each of the embodiments, the first bio-signal and the second bio-detection detected by the respective bio-signal measuring unit A wireless receiver for wirelessly receiving a signal; A controller configured to analyze a pattern of each biosignal in real time using the biosignal received through the wireless receiver, and to control an output to monitor a user's emotion and health condition in real time according to the analysis result; A display unit configured to output an output to monitor a user's emotion and health state according to a control signal of the controller; Real-time health and emotional monitoring system using the glasses further comprising a.

본 발명에 의한 생체신호 무선 측정장치는 일상생활에서 착용하는 안경의 코받침부재에 센서를 탈부착 가능하게 설치하고 보조전극에서 뇌파 및 안면 근육운동을 실시간으로 측정할 수 있게 되므로, 시간과 장소에 구애받지 않고 간편하게 생체신호를 측정할 수 있게 되는 이점이 있다. Wireless signal measuring apparatus according to the present invention is detachably installed in the nose support member of the glasses to be worn in everyday life and can measure the EEG and facial muscle movement from the auxiliary electrode in real time, anytime and place There is an advantage that can easily measure the bio-signal without receiving.

또한 본 발명에 의한 생체신호 무선 측정장치를 이용한 건강 및 감성 모니터링 시스템에 의하면, 사용자의 몸에 간단하게 부착되어 무선으로 생체신호를 검출하여 건강상태를 실시간 측정이 가능하게 되므로, 사용자의 건강 및 감성 상태를 지속적으로 실시간 모니터링할 수 있게 되는 이점이 있게 된다.In addition, according to the health and emotion monitoring system using the bio-signal wireless measurement apparatus according to the present invention, since it is simply attached to the user's body to detect the bio-signal wirelessly, it is possible to measure the state of health in real time, the health and emotion of the user This has the advantage of being able to continuously monitor the status in real time.

따라서 본 발명에 의하면, 보호 및 실시간 모니터링이 중요시되는 의료 및 산업분야에 유용하게 적용할 수 있게 되고 건강 및 감성 상태를 응용한 게임 및 오락분야에 적용할 수 있게 되어 산업 발전에 이바지할 수 있게 된다.Therefore, according to the present invention, it can be usefully applied to the medical and industrial fields where protection and real-time monitoring are important, and can be applied to the game and entertainment fields where health and emotional state are applied, thereby contributing to industrial development. .

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 생체신호 무선 측정장치 및 그것을 이용한 건강 및 감성 모니터링 시스템의 개략 구성을 예시한 블록도로서, 제1생체신호 측정부(110)와 제1 무선 송수신부(130)로 구성되는 제1무선측정장치(100A), 건강 및 감성 모니터링부(200)로 구성된 예를 도시하고 있다.1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a biosignal wireless measuring apparatus and a health and emotion monitoring system using the same according to an embodiment of the present invention, wherein the first biosignal measuring unit 110 and the first wireless transceiver unit ( An example of the first wireless measuring device 100A configured as 130 and the health and emotion monitoring unit 200 is shown.

제1생체신호 측정부(110)는 안경 착용자의 콧등에 위치하여, 혈중 산소농도, 피부 전도도, 호흡에 관련된 하나 이상의 전기신호를 검출하는 다수의 생체신호 측정용 전극(111)을 포함하며, 특히 이들 전극들은 혈중 산소포화도를 측정하기 위한 SpO2 전극과, 피부 전도도를 측정하기 위한 피부저항 전극과, 호흡을 측정하기 위한 마이크로폰으로 이루어진다.The first bio-signal measuring unit 110 is located on the nose of the wearer of the glasses and includes a plurality of bio-signal measuring electrodes 111 for detecting one or more electrical signals related to blood oxygen concentration, skin conductivity, and breathing. These electrodes consist of an SpO 2 electrode for measuring blood oxygen saturation, a skin resistance electrode for measuring skin conductivity, and a microphone for measuring respiration.

SpO2 전극은 기본적인 심박동 검출 및 혈중 산소농도를 측정한다. 이 전극의 측정원리는 콧등 피부에 위치한 모세혈관에서 심장의 수축과 이완에 동기된 파형을 검출하여 그것으로부터 심장의 활동을 추정하는 것이다. 그리고 이 전극은 두 개의 파장을 사용함으로써 산소를 가지고 있는 헤모글로빈의 양을 계산하여 혈중산소 농도를 추정할 수 있게 된다.SpO 2 electrodes detect basic heart rate and measure blood oxygen levels. The measuring principle of this electrode is to detect the synchronous waveform of the heart in capillaries located in the skin of the nose and to estimate the activity of the heart from it. The electrode uses two wavelengths to calculate the oxygen concentration in the blood by calculating the amount of hemoglobin that contains oxygen.

피부저항 전극은 GSR(Galvanic Skin Resistance) 센서로서 콧등의 피부에 접촉하는 전극 및 이 전극과 연결되는 비교기를 이용하여 피부저항을 측정하는 센서로 구현될 수 있으며, 얻어진 파형으로 신체의 감성정도(arousal)를 정량적으로 계산(교감신경 활성도 계산가능)할 수 있게 된다. 전극으로는 Ag나 AgCl을 이용한 전 극이 사용될 수 있으며, 이 전극을 통하여 피부의 두 지점간에 일정 전압을 가하고, 수분의 증가로 인한 피부의 임피던스의 크기를 측정하게 된다.The skin resistance electrode is a GSR (Galvanic Skin Resistance) sensor, which can be implemented as an electrode contacting the skin of the nose and the like and a sensor for measuring skin resistance using a comparator connected to the electrode. ) Can be quantitatively calculated (sympathetic activity can be calculated). An electrode using Ag or AgCl may be used as an electrode. The electrode applies a constant voltage between two points of the skin and measures the magnitude of the skin's impedance due to the increase in moisture.

호흡 측정 전극은 안경의 콧등에 위치한 마이크로폰(Microphone)으로 구현될 수 있으며, 이 전극의 측정 원리는 코의 내부에서 이루어지는 공기의 흐름을 콧등 표면에서 소리(파장)로 검출하여 호흡 패턴 및 호흡률을 추정하는 것이다.The respiration measurement electrode can be implemented with a microphone located on the nose of the glasses. The measurement principle of this electrode estimates the respiration pattern and respiration rate by detecting the air flow inside the nose with the sound (wavelength) at the surface of the nose. It is.

제1 무선 송수신부(130)는 상기 제1생체신호 측정부로부터 미세하게 검출되는 제1생체신호를 수신하여 증폭하고, 무선 송신이 가능한 신호로 변환한 후 외부 기기로 전송하거나 또는 외부 기기로부터 제어신호를 무선 수신하는 무선 전송모듈로 이루어진다. 이 무선 전송모듈의 전기적인 접지라인에는 상기 제1생체신호 측정부(110)의 각 측정용 전극에 대응하는, 적어도 하나의 접지용 전극(도면에서는 예시가 생략됨)을 공통 연결한다. 이와 같이 공통 연결된 접지용 전극은 인체에 직접 접촉되는 각각의 생체신호 측정용 전극에 의한 전기적인 안전성을 보장할 수 있게 된다. 이 무선 전송모듈은 근거리 통신이 가능한 블루투스(Blurtooth) 혹은 지그비(Zigbee)로 구현 가능하며, 중앙의 관리시스템에 직접 연결되지 못할 경우는 동일 통신프로토콜 기기와 멀티 홉(multi-hop)을 구성하여 간접적으로 신호를 전송하는 것도 가능하게 된다.The first wireless transceiver 130 receives and amplifies the first biological signal minutely detected from the first biological signal measuring unit, converts the signal into a signal capable of wireless transmission, and then transmits the signal to an external device or controls the external device. It consists of a wireless transmission module for wirelessly receiving a signal. At least one grounding electrode (not shown in the drawing) corresponding to each measuring electrode of the first bio-signal measuring unit 110 is commonly connected to the electrical ground line of the wireless transmission module. In this way, the grounding electrode connected in common may ensure electrical safety by each of the biosignal measuring electrodes directly contacting the human body. This wireless transmission module can be implemented by Bluetooth or Zigbee, which enables short-range communication, and indirectly by configuring multi-hop with the same communication protocol device when it is not directly connected to the central management system. It is also possible to transmit a signal.

건강 및 감성 모니터링부(200)는 제2 무선 송수신부(210)를 탑재하여 제1무선측정장치(100A)의 제1 무선 송수신부(130)와 무선 송수신이 가능하도록 구성되며, 통신 인터페이스부(도면에는 예시되지 않음)를 구비하여 유선을 통해 중앙의 관리시스템으로 연결되도록 구성된다. 이러한 건강 및 감성 모니터링부(200)는 또한 제어부(220)와 표시부(230)를 구비하여 심박수, 호흡, 피부전도도의 생체신호를 종합적으로 분석하여 사용자의 감성상태 및 건강상태를 추정하고 표시할 수 있게 된다. The health and emotion monitoring unit 200 includes a second wireless transceiver 210 and is configured to wirelessly transmit and receive with the first wireless transceiver 130 of the first wireless measuring apparatus 100A, and a communication interface unit ( It is configured to be connected to the central management system via a wire (not shown in the figure). The health and emotion monitoring unit 200 may further include a control unit 220 and a display unit 230 to estimate and display a user's emotional state and health state by comprehensively analyzing bio signals of heart rate, respiration, and skin conductivity. Will be.

제2 무선 송수신부(210)는 상기 제1무선측정장치(100A)의 제1 무선 송수신부(130)에서 전송되는 제1생체신호를 무선으로 수신한다.The second wireless transceiver 210 wirelessly receives the first biological signal transmitted from the first wireless transceiver 130 of the first wireless measuring apparatus 100A.

제어부(220)는 상기 무선 수신된 생체신호를 이용하여 각 생체신호의 패턴을 실시간 분석하고, 그 분석결과에 따른 사용자의 감성 및 건강상태를 실시간으로 모니터링가능하도록 출력을 제어한다.The controller 220 analyzes the pattern of each biosignal in real time using the wirelessly received biosignal, and controls the output to monitor the user's emotion and health condition in real time according to the analysis result.

표시부(230)는 상기 제어부의 제어신호에 따라 사용자의 감성 및 건강상태를 모니터링 가능하도록 출력 처리한다.The display unit 230 outputs the user's emotion and health state according to the control signal of the controller.

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 생체신호 무선 측정장치가 안경을 전극으로 사용하여 생체신호를 검출해낼 수 있도록 착용자의 피부에 직접 접촉되어 설치된 상태를 예시한 참고도와, 그 일부를 발췌하여 상세 도시한 확대도이다.
도면에 도시된 바와 같이 상기 생체신호 측정용 전극(111)은 안경(10)의 코 받침부재(11)의 일측에 탈부착 가능하게 설치되며, 이 생체신호 측정용 전극(111)과 코 받침부재(11) 사이에는 전극 탈부착을 용이하게 하는 전극 탈부착부재(12)가 개재된다.
본 발명의 특징은, 혈중 산소포화도 측정용 전극, 피부저항 전극, 호흡측정용 전극 등과 같은 각종 생체신호 측정용 전극(111)이 전극 탈부착부재(12)에 의하여 코 받침부재(11)와 대체가능하도록 결함됨으로써, 다양한 생체신호 측정용 전극(111)을 간편하게 교체하여 용이하게 생체신호를 측정할 수 있는 점에 있다. 또한, 본 발명의 특징은, 혈중 산소포화도 측정용 전극, 피부저항 전극, 호흡측정용 전극 등과 같은 각종 생체신호 측정용 전극(111)이 전극 탈부착부재(12)에 의하여 코 받침부재(11)와 동시에 결함됨으로써, 다양한 복수의 생체신호 측정용 전극(111)을 동시에 생체신호를 측정할 수 있는 점에 있다.
상기 생체신호 측정용 전극(111)은 전선을 통해 제1 무선 송수신부(130)와 연결되며, 이 전선은 별도의 전선 고정부재(112)에 의해 안경테와 나란하게 고정된다.2 is a reference diagram illustrating a state in which the biosignal wireless measuring apparatus according to an embodiment of the present invention is installed in direct contact with the wearer's skin so as to detect a biosignal using glasses as an electrode, and extracts a part thereof. It is an enlarged view showing a detail.
As shown in the drawing, the biosignal measuring electrode 111 is detachably installed on one side of the nose support member 11 of the glasses 10, and the biosignal measuring electrode 111 and the nose support member ( The electrode detachment member 12 which facilitates electrode detachment is attached between 11).
A feature of the present invention is that various biological signal measuring electrodes 111 such as blood oxygen saturation measuring electrode, skin resistance electrode, respiratory measuring electrode, etc. can be replaced with the nose support member 11 by the electrode detachable member 12. In order to easily measure the bio-signals by simply replacing the various bio-signal measuring electrodes 111, the defects may be measured. In addition, a feature of the present invention is that the electrode 111 for measuring various biological signals such as blood oxygen saturation measurement electrode, skin resistance electrode, respiration measurement electrode and the like by the electrode detachable member 12 and the nose support member 11 and By defects at the same time, a plurality of biosignal measuring electrodes 111 can simultaneously measure a biosignal.
The bio-signal measuring electrode 111 is connected to the first wireless transceiver 130 through a wire, which is fixed in parallel with the spectacle frame by a separate wire fixing member 112.

이와 같은 본 발명의 일 실시형태에 따른 생체신호 무선 측정장치 및 그것을 이용한 건강 및 감성 모니터링 시스템의 동작 및 그 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.The operation and effects of the biosignal wireless measuring apparatus and health and emotion monitoring system using the same according to the exemplary embodiment of the present invention will be described below.

먼저, 제1생체신호 측정부(110)가 안경 착용자의 콧등에서 다수의 생체신호 측정용 전극(111)을 통해 혈중 산소농도, 피부 전도도, 호흡에 관련된 하나 이상의 미세한 전기신호를 검출하여 제1 무선 송수신부(130)로 전송하게 되면, 제1 무선 송수신부(130)에서는 이들 전극들에서 측정된 각각의 미세 검출신호를 소정 레벨로 증폭하여 무선 송신 가능한 신호로 변환한 후 근거리 통신이 가능한 블루투스(Blurtooth) 혹은 지그비(Zigbee) 등을 통해 외부 기기로 무선 전송하게 된다.First, the first bio-signal measuring unit 110 detects one or more minute electrical signals related to blood oxygen concentration, skin conductivity, and breathing through a plurality of bio-signal measuring electrodes 111 at the nose of a wearer of the glasses, and thus, the first wireless signal. When transmitting to the transceiver 130, the first wireless transceiver 130 amplifies each of the minute detection signals measured by these electrodes to a predetermined level, converts the signal into a radio transmission signal, and then enables Bluetooth (or short-range communication). It will transmit wirelessly to external devices through Blurtooth or Zigbee.

한편, 이 제1 무선 송수신부(130)의 전기적인 접지라인에는 상기 제1생체신호 측정부(110)의 측정용 전극에 대응하는, 적어도 하나의 접지용 전극이 공통 연결되어 있기 때문에 인체에 직접 접촉되는 각각의 생체신호 측정용 전극에 의한 전기적인 안전성을 보장할 수 있게 된다. 즉, 본 발명에 의하면, 제1생체신호 측정부(110)의 센서에 대응하는 인체의 피부의 상태에 따라 발생하는 불안정한 신호는, 제1생체신호 측정부(110)의 접지용 전극을 제1 무선 송수신부(130)의 접지용 전극과 공통으로 하여, 복수의 피부 상태에 의해 객관화됨으로써 안정성이 향상된다. 일례로, 제1 무선 송수신부(130)의 접지용 전극은 안경의 고리부분을 통해 인체의 귀와 접촉함으로써 기능을 할 수 있다.On the other hand, at least one grounding electrode corresponding to the measuring electrode of the first bio-signal measuring unit 110 is commonly connected to the electrical ground line of the first wireless transmission / reception unit 130. It is possible to ensure the electrical safety by each of the bio-signal measuring electrode in contact. That is, according to the present invention, the unstable signal generated according to the state of the skin of the human body corresponding to the sensor of the first bio-signal measuring unit 110, the ground electrode of the first bio-signal measuring unit 110 to the first In common with the grounding electrode of the wireless transmission / reception unit 130, the object is stabilized by a plurality of skin conditions, thereby improving stability. For example, the grounding electrode of the first wireless transceiver 130 may function by contacting the ear of the human body through a ring portion of the glasses.

이와 같이 무선 전송된 신호를 건강 및 감성 모니터링부(200)에서는 제2 무선 송수신부(210)를 통해 무선으로 수신하여 제어부(220)로 전달하게 된다.In this way, the wireless and the signal transmitted to the health and emotion monitoring unit 200 is wirelessly received through the second wireless transceiver 210 is transmitted to the control unit 220.

이어서 제어부(220)에서는 SpO2 전극에서 측정된 신호를 이용하여 기본적인 심박동 검출 및 혈중 산소농도를 측정할 수 있게 된다. 즉, 콧등의 피부에 위치한 모세혈관에서 검출된, 심장의 수축과 이완에 동기된 파형으로부터 심장의 활동을 추정하고, 두 개의 파장을 사용함으로써 산소를 가지고 있는 헤모글로빈의 양을 계산하여 혈중산소 농도를 추정할 수 있게 된다.Subsequently, the controller 220 may detect a basic heartbeat and measure blood oxygen concentration using the signal measured by the SpO 2 electrode. In other words, it estimates the heart's activity from the waveforms synchronized with the contraction and relaxation of the heart detected in capillaries located in the skin of the nose, and calculates the amount of hemoglobin that contains oxygen by using two wavelengths. It can be estimated.

아울러 제어부(220)에서는 GSR(Galvanic Skin Resistance) 전극에서 측정된 신호, 즉 수분의 증가로 인한 임피던스의 크기로부터 피부저항을 산출하고, 이 전 극에서 얻어진 파형으로부터 신체의 감성정도(arousal) 또는 교감신경 활성도 등을 정량적으로 계산할 수 있게 된다.In addition, the control unit 220 calculates the skin resistance from the signal measured at the galvanic skin resistance (GSR) electrode, that is, the magnitude of the impedance due to the increase in moisture, and the body's arousal or sympathy from the waveform obtained at the previous electrode. Neural activity can be calculated quantitatively.

또한 제어부(220)에서는 마이크로폰(Microphone) 전극에서 측정되는 소리, 즉, 코의 내부에서 이루어지는 공기의 흐름에 의해 콧등 표면에서 측정되는 파장으로부터 호흡 패턴 및 호흡률을 추정할 수 있게 된다.In addition, the controller 220 may estimate the respiration pattern and the respiratory rate from the wavelength measured at the surface of the nose by the sound measured by the microphone electrode, that is, the air flow inside the nose.

마지막으로 제어부(220)에서는 상기와 같은 혈중 산소농도, 호흡, 피부저항 측정신호를 근거로 하는 산출과 분석 및 그 분석에 의한 건강 및 감성상태의 추정 결과 데이터를 표시부(230)로 출력되도록 제어함으로써, 표시부(230)에서는 안경 또는 고글 착용자의 건강 및 감성상태를 모니터링 가능한 분석 데이터의 출력이 가능하게 된다.Finally, the control unit 220 controls the output unit 230 to calculate and analyze based on the blood oxygen concentration, respiration, and skin resistance measurement signals as described above, and to output the estimated result data of the health and emotional state by the analysis to the display unit 230. The display unit 230 enables the output of analysis data capable of monitoring the health and emotional state of the wearer of the glasses or goggles.

이로써 본 발명의 일 실시형태에 따른 생체신호 무선 측정장치에 의하면, 일상생활에서 착용하는 안경이나 고글의 코 받침부재에 생체신호 측정용 전극을 간단하게 부착하여 언제 어디서나 간편하게 생체신호의 무선 측정이 가능하게 된다.Thus, according to the biosignal wireless measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, by simply attaching an electrode for measuring a biosignal to a nose support member of glasses or goggles worn in everyday life, it is possible to wirelessly measure the biosignal anytime and anywhere. Done.

따라서 본 발명의 일 실시형태에 따른 생체신호 무선 측정장치에 의하면, 별도의 측정장치가 필요없이 안경이나 고글을 착용하는 것만으로도 장소나 시간에 구애받지 않고 언제 어디서나 간편한 측정이 가능하게 되므로, U-Health Care 장비 등에서의 수요증대를 꾀할 수 있으며, 또한 무선 전송을 통해 일상의 건강 및 감성상태를 별도의 추가적인 장치 없이 원거리에서 쉽게 모니터링할 수 있게 될 것이다.Therefore, according to the biosignal wireless measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, since it is possible to easily measure anytime, anywhere, regardless of place or time, simply by wearing glasses or goggles without the need for a separate measuring device, U -Increased demand for health care equipment, etc., and wireless transmission will make it easier to monitor daily health and emotional state from a distance without additional devices.

또한 본 발명의 일 실시형태에 따른 생체신호 무선 측정장치를 이용한 건강 및 감성 모니터링 시스템에 의하면, 일상생활에서 착용하는 안경이나 고글에 부착된 생체신호 측정용 전극을 이용하여 언제 어디서나 간편하게 생체신호를 측정할 수 있고, 또한 이렇게 측정된 생체신호를 무선으로 건강 및 감성 모니터링부(200)에 전송하여 간단하게 실시간 모니터링이 가능하게 되므로 U-Health Care 시스템에서의 수요 증대를 꾀할 수 있으며, 원격 모니터링 시스템의 구축에 용이하게 사용 가능하게 된다.In addition, according to the health and emotional monitoring system using a bio-signal wireless measurement apparatus according to an embodiment of the present invention, anytime and anywhere simply by using a bio-signal measuring electrode attached to glasses or goggles worn in everyday life to measure the bio-signal In addition, it is possible to increase the demand in the U-Health Care system because the real-time monitoring is possible simply by transmitting the measured bio-signal wirelessly to the health and emotional monitoring unit 200, and the remote monitoring system It can be easily used for construction.

도 3은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 생체신호 무선 측정장치의 개략 구성을 예시한 블록도로서, 제1생체신호 측정부(110)와 제2생체신호 측정부(120)와 제1 무선 송수신부(130) 및 생체신호 취합부(140)로 구성된 제2무선측정장치(100B), 건강 및 감성 모니터링부(200)로 구성된 예를 도시하고 있다.3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a biosignal wireless measuring apparatus according to another embodiment of the present invention, wherein the first biosignal measuring unit 110 and the second biosignal measuring unit 120 transmit and receive a first radio signal. An example of the second wireless measuring apparatus 100B including the unit 130 and the biosignal collecting unit 140 and the health and emotion monitoring unit 200 are illustrated.

제1생체신호 측정부(110)와 건강 및 감성 모니터링부(200)는 도 1에 예시된 경우와 동일하므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. Since the first bio-signal measuring unit 110 and the health and emotion monitoring unit 200 are the same as those illustrated in FIG. 1, a detailed description thereof will be omitted.

제2생체신호 측정부(120)는 뇌파와 근전도에 관련된 하나 이상의 전기신호를 검출하는 다수의 생체신호 측정용 전극(121,122)을 포함하며, 특히 이들 전극들은 뇌파를 측정하기 위한 뇌파 측정용 전극(121)과 안면 근육에 대한 근전도를 측정하기 위한 근전도 측정용 전극(122)으로 이루어진다.The second bio-signal measuring unit 120 includes a plurality of biological signal measuring electrodes 121 and 122 for detecting one or more electrical signals related to EEG and EMG. In particular, the electrodes may include an EEG measuring electrode for measuring EEG ( 121) and an electrode 122 for measuring EMG for measuring EMG of the facial muscles.

뇌파 측정용 전극(121)은 EEG 센서로부터 전두엽 부분의 좌, 우뇌의 뇌파를 측정하여 그 활성정도를 비교 분석하는 것으로 감성상태를 추정할 수 있게 된다.The EEG measurement electrode 121 measures the EEG of the left and right brains of the frontal lobe from the EEG sensor and compares and analyzes the activity of the EEG sensor to estimate the emotional state.

근전도 측정 전극(122)은 EMG 센서로부터 좌우 이마위의 안면 근전도를 측정하여 감성 및 각성상태를 추정 가능하는 것이 가능하게 된다.The EMG measurement electrode 122 can measure the face EMG of the left and right foreheads from the EMG sensor, thereby enabling estimation of the emotional and arousal states.

제1 무선 송수신부(130)는 제1생체신호 측정부(110) 및 제2생체신호 측정부(120)로부터 각각 검출되는 제1생체신호 및/또는 제2생체신호를 생체신호 취합부(140)를 통해 수신하여 증폭하고 무선 전송이 가능한 신호로 변환한 후 외부 기기로 전송하는 무선 전송 모듈로 이루어진다.The first wireless transmission / reception unit 130 receives the first biosignal and / or the second biosignal detected by the first biosignal measurement unit 110 and the second biosignal measurement unit 120, respectively. It consists of a wireless transmission module that receives and amplifies and converts it into a signal that can be transmitted wirelessly and transmits it to an external device.

생체신호 취합부(140)는 제2생체신호 측정부(120)의 측정용 전극에서 검출되는 생체신호를 상기 제1생체신호 측정부(110)에서 검출된 생체신호와 취합하기 위한 연결잭으로서, 제1생체신호 측정부(110)와 제2생체신호 측정부(120)의 각 출력단을 제1 무선 송수신부(130)의 입력단에 전기적으로 연결하는 수단으로 사용되며, 각각의 측정부(110,120)에 독립적으로 구비되어 각 측정부에서 검출된 생체신호가 제1 무선 송수신부(130)로 전송될 수 있도록 유선으로 연결된다.The biosignal collecting unit 140 is a connection jack for collecting the biosignal detected by the measuring electrode of the second biosignal measuring unit 120 with the biosignal detected by the first biosignal measuring unit 110. It is used as a means for electrically connecting each output terminal of the first bio-signal measuring unit 110 and the second bio-signal measuring unit 120 to the input terminal of the first wireless transceiver 130, each of the measuring unit (110, 120) Independently provided and connected to a wire so that the bio-signals detected by each measurement unit can be transmitted to the first wireless transceiver 130.

또한 상기 제1생체신호 측정부(110)와 제2생체신호 측정부(120)의 적어도 하나의 접지용 전극은 상기 제1 무선 송수신부(130)의 접지라인과 공통으로 연결하여 구성한다. 한편, 이 제1 무선 송수신부(130)의 전기적인 접지라인에는 상기 제1생체신호 측정부(110)의 측정용 전극에 대응하는, 적어도 하나의 접지용 전극이 공통 연결되어 있기 때문에 인체에 직접 접촉되는 각각의 생체신호 측정용 전극에 의한 전기적인 안전성을 보장할 수 있게 된다. 즉, 본 발명에 의하면, 접촉되는 인체의 피부의 상태에 따라 발생하는 불안정한 신호는 제1생체신호 측정부(110)와 제2생체신호 측정부(120) 및 제1 무선 송수신부(130)가 접지용 전극을 공통으로 함으로써 안정성이 향상된다. In addition, at least one grounding electrode of the first bio-signal measuring unit 110 and the second bio-signal measuring unit 120 is configured to be connected in common with the ground line of the first wireless transceiver 130. On the other hand, at least one grounding electrode corresponding to the measuring electrode of the first bio-signal measuring unit 110 is commonly connected to the electrical ground line of the first wireless transmission / reception unit 130. It is possible to ensure the electrical safety by each of the bio-signal measuring electrode in contact. That is, according to the present invention, the unstable signal generated according to the state of the skin of the human body that is in contact with the first biological signal measuring unit 110, the second biological signal measuring unit 120 and the first wireless transceiver 130 Stability is improved by making the ground electrode common.

도 4는 두피나 이마 등에 부착되는 보조 전극과 안경을 이용하여 실시간으로 생체신호를 검출할 수 있도록 구성된 본 발명의 다른 실시형태에 따른 생체신호 무선 측정장치의 설치상태를 예시한 참고도로서, 머리의 표면이나 이마 또는 안면에 뇌파 측정 전극(121)과 근전도 측정용 전극(122)을 포함하는 보조전극이 부착되어 뇌파 및 안면의 근육 활동에 관련된 하나 이상의 전기신호를 검출할 수 있도록 구성된 제2생체신호 측정부(120)가 예시되어 있으며, 상기 각 측정용 전극(121,122)에 대응되는 적어도 하나의 접지용 전극(123)이 생체신호 취합부(141)와 일체로 구 비된 경우를 예시하고 있다.4 is a reference diagram illustrating an installation state of a biosignal wireless measuring apparatus according to another embodiment of the present invention, configured to detect a biosignal in real time using an auxiliary electrode and glasses attached to a scalp or a forehead, and a head. The second living body is attached to the surface or forehead or face of the secondary electrode including the EEG measuring electrode 121 and the EMG electrode 122 is configured to detect one or more electrical signals related to EEG and muscle activity of the face The signal measuring unit 120 is illustrated, and at least one grounding electrode 123 corresponding to each of the measuring electrodes 121 and 122 is integrally provided with the biosignal collecting unit 141.

이와 같은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 생체신호 무선 측정장치 및 그것을 이용한 건강 및 감성 모니터링 시스템의 동작 및 그 작용 효과를 설명하면 다음과 같다. The operation and effects of the biosignal wireless measuring apparatus and health and emotional monitoring system using the same according to another embodiment of the present invention will be described below.

먼저, 제1생체신호 측정부(110)가 안경 착용자의 콧등에서 다수의 생체신호 측정용 전극(111)을 통해 혈중 산소농도, 피부 전도도, 호흡에 관련된 하나 이상의 미세한 전기신호를 검출하고, 아울러 제2생체신호 측정부(120)가 안경 착용자의 두피 또는 이마나 안면에서 뇌파 측정용 전극(121) 및 근전도 측정 전극(122)을 통해 뇌파와 근전도에 관련된 하나 이상의 전기신호를 검출하여 제1 무선 송수신부(130)로 전송하게 되면, 제1 무선 송수신부(130)에서는 이들 전극들에서 측정된 각각의 미세 검출신호를 소정 레벨로 증폭하여 무선 송신 가능한 신호로 변환한 후 근거리 통신이 가능한 블루투스(Blurtooth) 혹은 지그비(Zigbee) 등을 통해 외부 기기로 무선 전송하게 된다.First, the first bio-signal measuring unit 110 detects one or more minute electrical signals related to blood oxygen concentration, skin conductivity, and breathing through a plurality of bio-signal measuring electrodes 111 at the nose of a wearer of glasses, 2 The biological signal measuring unit 120 detects one or more electric signals related to EEG and EMG through the EEG measuring electrode 121 and the EMG measuring electrode 122 on the scalp or forehead or face of the glasses wearer, and then transmits and receives the first wireless transmission and reception. When transmitting to the unit 130, the first wireless transceiver 130 amplifies each of the minute detection signals measured by these electrodes to a predetermined level, converts the signal into a wireless transmission signal, and then enables Bluetooth communication (Blurtooth). ), Or Zigbee to wirelessly transmit to an external device.

한편, 이 무선 전송모듈의 전기적인 접지라인에는 상술한 제1생체신호 측정부(110)의 각 측정용 전극(111)은 물론 제2생체신호 측정부(120)의 뇌파 측정용 전극(121) 및 근전도 측정용 전극(122)에 대응하는, 적어도 하나의 접지용 전극이 공통 연결되어 있어 각각의 생체신호 측정용 전극에 의한 인체의 전기 안전성을 보장할 수 있게 된다. 즉, 본 발명에 의하면, 제1생체신호 측정부(110)의 센서에 대응하는 인체의 피부의 상태에 따라 발생하는 불안정한 신호는, 제1생체신호 측정부(110)의 접지용 전극을 제2생체신호 측정부(120) 또는 제1 무선 송수신부(130)의 접지용 전극과 공통으로 하여, 복수의 피부 상태에 의해 객관화됨으로써 안정성이 향상된다.On the other hand, the electrical ground line of the wireless transmission module, as well as the above-described measurement electrodes 111 of the first bio-signal measuring unit 110, as well as the brain wave measurement electrode 121 of the second bio-signal measuring unit 120. And at least one grounding electrode corresponding to the EMG electrode 122 is commonly connected to ensure the electrical safety of the human body by each of the biosignal measuring electrodes. That is, according to the present invention, the unstable signal generated according to the state of the skin of the human body corresponding to the sensor of the first bio-signal measuring unit 110, the ground electrode of the first bio-signal measuring unit 110 to the second In common with the grounding electrode of the biosignal measuring unit 120 or the first wireless transmitting / receiving unit 130, the object is subject to a plurality of skin conditions, thereby improving stability.

상기와 같이 무선 전송된 신호를 건강 및 감성 모니터링부(200)에서는 제2 무선 송수신부(210)를 통해 무선으로 수신하여 제어부(220)로 전달하게 된다.The health and emotion monitoring unit 200 as described above is wirelessly received by the second wireless transceiver 210 to be transmitted to the control unit 220.

이어서 제어부(220)에서는 SpO2 전극에서 측정된 신호를 이용한 심박동 검출 및 혈중 산소농도를 추정, GSR(Galvanic Skin Resistance) 전극에서 측정된 신호를 이용한 피부저항 산출, 및 신체의 감성정도(arousal) 또는 교감신경 활성도 등의 정량적 계산, 마이크로폰(Microphone) 전극에서 측정되는 소리를 이용한 호흡 패턴 및 호흡률 추정 동작과 아울러, 뇌파 측정용 전극(121)에서 측정된 전두엽 부분의 좌, 우뇌의 뇌파를 이용하여 그 활성정도를 비교 분석하는 것으로 감성상태를 추정할 수 있게 되며, 또한 근전도 측정 전극(122)에서 측정된 좌우 이마 위의 안면 근전도를 이용하여 감성 및 각성상태를 추정할 수 있게 된다.Subsequently, the controller 220 detects a heartbeat using a signal measured at the SpO 2 electrode, estimates blood oxygen concentration, calculates skin resistance using a signal measured at a galvanic skin resistance (GSR) electrode, and arousal or Quantitative calculation of sympathetic nerve activity, respiratory pattern and respiratory rate estimation using sound measured at the microphone electrode, as well as using the brain waves of the left and right brains of the frontal lobe measured at the EEG electrode 121 By comparing and analyzing the degree of activity, it is possible to estimate the emotional state, and also it is possible to estimate the emotional and arousal state by using the facial EMG on the left and right foreheads measured by the EMG electrode 122.

마지막으로 제어부(220)에서는 상기와 같은 혈중 산소농도, 호흡, 피부저항, 뇌파, 근전도 측정신호를 근거로 하는 산출과 분석 및 그 분석에 의한 건강 및 감성상태의 추정 결과 데이터를 표시부(230)로 출력되도록 제어함으로써, 표시부(230)에서는 안경 또는 고글 착용자의 건강 및 감성상태를 모니터링 가능한 분석 데이터의 출력이 가능하게 된다.Finally, the control unit 220 calculates and analyzes the blood oxygen concentration, respiration, skin resistance, electroencephalogram, and EMG signal based on the above-described calculation data and the estimation result data of the health and emotional state by the analysis to the display unit 230. By controlling the output, the display unit 230 enables the output of analysis data capable of monitoring the health and emotional state of the wearer of the glasses or goggles.

이로써 본 발명의 일 실시형태에 따른 생체신호 무선 측정장치에 의하면, 일상생활에서 착용하는 안경이나 고글의 코 받침부재에 생체신호 측정용 전극을 간단하게 부착하여 언제 어디서나 간편하게 생체신호의 무선 측정이 가능하게 된다.Thus, according to the biosignal wireless measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, by simply attaching an electrode for measuring a biosignal to a nose support member of glasses or goggles worn in everyday life, it is possible to wirelessly measure the biosignal anytime and anywhere. Done.

따라서 본 발명의 일 실시형태에 따른 생체신호 무선 측정장치에 의하면, 별도의 측정장치가 필요없이 안경이나 고글을 착용하는 것만으로도 장소나 시간에 구애받지 않고 언제 어디서나 간편한 측정이 가능하게 되므로, U-Health Care 장비 등에서의 수요증대를 꾀할 수 있으며, 또한 무선 전송을 통해 일상의 건강 및 감성상태를 별도의 추가적인 장치 없이 원거리에서 쉽게 모니터링할 수 있게 될 것이다.Therefore, according to the biosignal wireless measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, since it is possible to easily measure anytime, anywhere, regardless of place or time, simply by wearing glasses or goggles without the need for a separate measuring device, U -Increased demand for health care equipment, etc., and wireless transmission will make it easier to monitor daily health and emotional state from a distance without additional devices.

또한 본 발명의 일 실시형태에 따른 생체신호 무선 측정장치를 이용한 건강 및 감성 모니터링 시스템에 의하면, 일상생활에서 착용하는 안경이나 고글에 부착된 생체신호 측정용 전극을 이용하여 언제 어디서나 간편하게 생체신호를 측정할 수 있고, 또한 이렇게 측정된 생체신호를 무선으로 건강 및 감성 모니터링부(200)에 전송하여 간단하게 실시간 모니터링이 가능하게 되므로 U-Health Care 시스템에서의 수요 증대를 꾀할 수 있으며, 원격 모니터링 시스템의 구축에 용이하게 사용 가능하게 된다.In addition, according to the health and emotional monitoring system using a bio-signal wireless measurement apparatus according to an embodiment of the present invention, anytime and anywhere simply by using a bio-signal measuring electrode attached to glasses or goggles worn in everyday life to measure the bio-signal In addition, it is possible to increase the demand in the U-Health Care system because the real-time monitoring is possible simply by transmitting the measured bio-signal wirelessly to the health and emotional monitoring unit 200, and the remote monitoring system It can be easily used for construction.

도 5는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 생체신호 무선 측정장치에서 무선 송수신부가 유선을 통해 연결되어 인체에 직접 부착 가능하도록 설계된 또 다른 실시예를 도시한 것으로서, 생체신호 취합부(140)는 안경테에 직접 설치되고, 제1 무선 송수신부(130)는 상기 생체신호 취합부(140)로부터 이격되어 설치되는 상태를 예시하고 있다. 이러한 실시예의 구성에서는 제1 무선 송수신부(130)가 안경테로부터 이격되어 설치되므로 제1생체신호 측정부(110)와 제2생체신호 측정부(120)를 결합시키는 동작이 자유롭게 이루어질 수 있을 것이다.FIG. 5 is a view illustrating another embodiment in which a wireless transceiver is connected via a wire to be directly attached to a human body in a biosignal wireless measurement apparatus according to another embodiment of the present invention, wherein the biosignal collecting unit 140 is a spectacle frame. Directly installed in the, and the first wireless transceiver 130 is an example of being installed spaced apart from the biological signal collecting unit 140. In the configuration of this embodiment, since the first wireless transceiver 130 is installed spaced apart from the spectacle frame, the operation of coupling the first bio signal measuring unit 110 and the second bio signal measuring unit 120 may be freely performed.

도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 생체신호 무선 측정장치가 산업 현장용 또는 재난 구조용 고글(20)의 코 받침부재(21)에 설치된 예로서, 이와 같이 고글에 설치되는 경우에는 고글 측면의 헤어 밴드(22)가 고정되는 부위에 제1 무선 송수신부(130)와 생체신호 취합부(140)가 설치된다. 이러한 실시예의 구성에서는 산업 현장 또는 재난 구조에 직접 참여하는 종사자가 업무 중에도 편리하게 착용할 수 있게 될 것이며, 따라서 힘든 업무를 처리하는 산업 근로자나 재난 구조자 등의 건강 및 감성 상태를 실시간으로 용이하게 모니터링할 수 있게 될 것이다.FIG. 6 is an example in which the biosignal wireless measuring device according to the exemplary embodiment of the present invention is installed in the nose support member 21 of the industrial goggle or disaster rescue goggles 20, and the hair of the side of the goggles is installed in this way. The first wireless transceiver 130 and the biosignal collecting unit 140 are installed at a portion where the band 22 is fixed. In the configuration of this embodiment, workers who directly participate in the industrial site or disaster relief will be able to wear conveniently at work, thus easily monitoring the health and emotional state of industrial workers or disaster rescue workers who handle difficult tasks in real time. You will be able to.

이상의 본 발명에 의하면, 안경의 코 받침에 SpO2, 마이크로폰, 그리고 GSR 센서를 부착하여 혈중 산소농도, 호흡 및 피부전도도를 측정할 수 있고, 이마에 부착되는 보조전극에 EEG, EMG 센서를 부착하여 뇌파의 활성상태 및 안면 근육운동을 동시에 측정할 수 있게 되므로, 이렇게 획득된 생체신호는 무선전송 기술을 이용하여 중앙에 전송하게 됨으로써 중앙의 관리시스템에서는 각 신호의 패턴을 종합적으로 분석하여 실시간으로 사용자의 감성 및 건강상태를 모니터링 할 수 있게 된다.According to the present invention, SpO 2 , a microphone, and a GSR sensor can be attached to the nose of the glasses to measure blood oxygen concentration, respiration and skin conductivity, and EEG and EMG sensors are attached to the auxiliary electrode attached to the forehead. Since the EEG activity and facial muscle movement can be measured at the same time, the bio-signal obtained in this way is transmitted to the center using wireless transmission technology. Emotion and health of the health can be monitored.

이로써 본 발명의 다른 실시형태에 따른 생체신호 무선 측정장치 및 그것을 이용한 건강 및 감성 모니터링 시스템에 의하면, 혈중 산소농도와 피부저항 및 호흡 측정 뿐만 아니라 보조 전극에 의한 뇌파 측정 및 근전도 측정도 가능하게 되어 보다 정확하고도 다양한 생체 신호를 실시간으로 측정하여 감정 및 각성상태를 모니터링 할 수 있게 되므로 의료, 산업, 게임 및 오락분야 등의 U-Health Care 시스템 등에서 다 기능적이고 효율적인 시스템으로의 발전가능성을 기대할 수 있게 된다.Thus, according to the biosignal wireless measuring apparatus and health and emotional monitoring system using the same according to another embodiment of the present invention, not only blood oxygen concentration, skin resistance and respiration measurement, but also EEG measurement and EMG measurement by an auxiliary electrode can be obtained. It is possible to monitor the emotional and arousal status by measuring accurate and diverse bio signals in real time, so that the possibility of developing into a multi-functional and efficient system in the U-Health Care system in the medical, industrial, game and entertainment fields can be expected. do.

본 발명은 이상에서 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것이 아니며, 당업자라면 다음에 기재되는 청구범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능 한 것임은 물론이다. The present invention is not limited to what has been described above and illustrated in the drawings, and of course, more modifications and variations are possible to those skilled in the art within the scope of the following claims.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 생체신호 무선 측정장치 및 그것을 이용한 건강 및 감성 모니터링 시스템의 개략 구성을 예시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a biosignal wireless measuring apparatus and a health and emotion monitoring system using the same according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 생체신호 무선 측정장치가 안경을 전극으로 사용하여 생체신호를 검출해낼 수 있도록 착용자의 피부에 직접 접촉되어 설치된 상태를 예시한 참고도와, 그 일부를 발췌하여 상세 도시한 확대도이다.2 is a reference diagram illustrating a state in which the biosignal wireless measuring apparatus according to an embodiment of the present invention is installed in direct contact with the wearer's skin so as to detect a biosignal using glasses as an electrode, and extracts a part thereof. It is an enlarged view showing a detail.

도 3은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 생체신호 무선 측정장치의 개략 구성을 예시한 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a biosignal wireless measurement apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 4는 안경과 보조 전극을 이용하여 실시간으로 생체신호를 검출할 수 있도록 구성된 본 발명의 다른 실시형태에 따른 생체신호 무선 측정장치의 설치상태를 예시한 참고도이다.4 is a reference diagram illustrating an installation state of a biosignal wireless measuring apparatus according to another exemplary embodiment of the present invention configured to detect a biosignal in real time using glasses and an auxiliary electrode.

도 5는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 생체신호 무선 측정장치에서 무선 송수신부가 유선을 통해 연결되어 인체에 직접 부착 가능하도록 설계된 또 다른 실시예를 도시한 것이다.Figure 5 shows another embodiment designed to be directly attached to the human body is connected to the wireless transceiver via a wire in the biological signal wireless measurement apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 생체신호 무선 측정장치가 고글의 코 받침부재에 설치된 예이다.6 is an example in which a biosignal wireless measuring device according to an embodiment of the present invention is installed in a nose support member of a goggle.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 안경 11,21 : 코 받침부재10 glasses 11,21 nose support member

12 : 전극 탈부착부재 20 : 고글12 electrode detachable member 20 goggles

22 : 헤어밴드 100A,100B : 무선측정장치22: hair band 100A, 100B: wireless measuring device

110,120 : 생체신호 측정부 111 : 측정용 전극110,120: biosignal measuring unit 111: measuring electrode

112 : 전선 고정부재 121 : 뇌파 측정용 전극112: wire fixing member 121: electrode for measuring the EEG

122 : 근전도 측정용 전극 123 : 접지용 전극122: electrode for measuring electromyography 123: electrode for grounding

130 : 제1 무선 송수신부 140,141 : 생체신호 취합부
210 : 제2 무선 송수신부130: first wireless transceiver 140,141: biosignal collecting unit
210: second wireless transceiver

200 : 건강 및 감성 모니터링부 220 : 제어부200: health and emotional monitoring unit 220: control unit

230 : 표시부230: display unit

Claims (7)

생체신호 측정용 전극을 구비하며, 안경부의 코 받침부재에 설치되어 안경부 착용자의 혈중 산소농도, 피부 전도도, 호흡에 관련된 하나 이상의 전기신호를 검출하는 제1 생체신호 측정부;A first biosignal measuring unit having a biosignal measuring electrode and installed on the nose support member of the spectacles to detect one or more electrical signals related to blood oxygen concentration, skin conductivity, and respiration of the wearer of the spectacles; 상기 제1 생체신호 측정부로부터 검출된 제1 생체신호를 수신하여 무선 신호로 변환한 후 외부 기기로 전송하는 제1 무선 송수신부;를 포함하고,And a first wireless transceiver configured to receive the first biosignal detected by the first biosignal measuring unit, convert the biosignal into a wireless signal, and then transmit the converted biosignal to an external device. 상기 생체신호 측정용 전극은 안경부의 코 받침부재의 일측에 탈부착 가능하게 결합되고,The electrode for measuring the biological signal is detachably coupled to one side of the nose support member of the eyeglass part, 제1 생체신호 측정부의 적어도 하나의 접지용 전극은 상기 제1 무선 송수신부의 접지라인과 공통으로 연결되는 것을 특징으로 하는 안경을 이용한 생체신호 무선 측정장치.At least one grounding electrode of the first biosignal measuring unit is connected to the ground line of the first wireless transceiver of the biosignal wireless measuring apparatus using glasses, characterized in that in common. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 생체신호 측정용 전극과 코 받침부재의 사이에는 상기 생체신호 측정용 전극을 대체 가능하도록 탈부착할 수 있게 하는 전극 탈부착부재가 개재되는 것을 특징으로 하는 안경을 이용한 생체신호 무선 측정장치.And an electrode detachable member interposed between the biosignal measuring electrode and the nose support member so that the biosignal measuring electrode can be detachably replaced. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 생체신호 측정부는,The first bio-signal measuring unit, 혈중 산소포화도를 측정하기 위한 SpO2 전극;SpO 2 electrode for measuring the oxygen saturation in the blood; 피부 전도도를 측정하기 위한 피부저항 전극;Skin resistance electrode for measuring skin conductivity; 호흡을 측정하기 위한 마이크로폰 전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 안경을 이용한 생체신호 무선 측정장치.Bio-signal wireless measurement apparatus using glasses, comprising a; microphone electrode for measuring breathing. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 머리의 표면이나 이마 또는 안면에 부착되어 뇌파 및 안면의 근육 활동에 관련된 하나 이상의 전기신호를 검출하여 상기 제1 무선 송수신부로 제공하는 제2 생체신호 측정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안경을 이용한 생체신호 무선 측정장치.And a second biosignal measuring unit attached to the surface of the head or the forehead or face to detect one or more electrical signals related to brain waves and muscle activity of the face and provide them to the first wireless transceiver. Bio-signal wireless measuring device using. 제4항에 있어서, 5. The method of claim 4, 상기 제2 생체신호 측정부는,The second bio-signal measuring unit, 전두엽 부분의 좌, 우뇌의 뇌파를 측정하는 뇌파 측정용 전극;Electroencephalogram measurement electrode for measuring the brain waves of the left and right brain of the frontal lobe; 좌우 이마 위의 안면 근전도를 측정하는 근전도 측정용 전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 안경을 이용한 생체신호 무선 측정장치.Electro-signal wireless measurement apparatus using glasses, including; electromyography electrode for measuring the face EMG on the left and right forehead. 제4항에 있어서, 5. The method of claim 4, 상기 제1 생체신호 측정부와 제2 생체신호 측정부의 접지용 전극이 상기 제1 무선 송수신부의 접지라인과 공통으로 연결되는 것을 특징으로 하는 안경을 이용한 생체신호 무선 측정장치.The biosignal wireless measuring apparatus using glasses, wherein the ground electrodes of the first biosignal measuring unit and the second biosignal measuring unit are commonly connected to the ground line of the first wireless transceiver. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 구성요소를 포함하는 생체신호 무선 측정장치;Claims 1 to 6 biological signal radio measuring device comprising a component of any one of claims; 상기 제1 무선 송수신부에서 전송되는 제1생체신호 또는 제2생체신호를 무선으로 수신하는 제2 무선 송수신부;A second wireless transceiver configured to wirelessly receive a first bio signal or a second bio signal transmitted from the first radio transceiver; 상기 제2 무선 송수신부에서 수신된 생체신호를 이용하여 각 생체신호의 패턴을 실시간 분석하고, 그 분석결과에 따른 사용자의 감성 및 건강상태를 실시간으로 모니터링가능하도록 출력을 제어하는 제어부;A controller configured to analyze a pattern of each biosignal in real time using the biosignal received from the second wireless transceiver, and to control an output to monitor a user's emotion and health condition in real time according to the analysis result; 상기 제어부의 제어신호에 따라 사용자의 감성 및 건강상태를 모니터링 가능하도록 출력 처리하는 표시부; 를 포함하는 안경을 이용한 실시간 건강 및 감성 모니터링 시스템.A display unit configured to output an output to monitor a user's emotion and health state according to a control signal of the controller; Real-time health and emotional monitoring system using glasses, including.
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