KR101780061B1 - Potable apparatus for measuring bio-signal - Google Patents
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Abstract
생체신호의 측정 편의성을 향상시킬 수 있고, 용이하게 다양한 생체 신호를 측정할 수 있는 휴대형 생체 신호 측정 장치가 개시된다. 휴대형 생체 신호 측정 장치는 복수의 발광다이오드 및 복수의 수광다이오드로 구성되고 광전용적맥파를 측정하는 PPG 어레이 센서와, PPG 어레이 센서로부터 제공된 신호를 증폭하고 디지털 신호로 변환하여 변환된 디지털 신호를 제공하는 신호 처리부 및 디지털 신호를 무선 통신 규격에 따라 처리한 후 전송하는 무선 송신부를 포함한다. 따라서, 무구속, 무자각적으로 생체 신호를 용이하게 측정할 수 있고 건강상태를 지속적으로 모니터링 할 수 있다.A portable bio-signal measuring device capable of improving the convenience of measurement of a living body signal and easily measuring various living body signals is disclosed. The portable bio-signal measuring apparatus includes a PPG array sensor which is composed of a plurality of light emitting diodes and a plurality of light receiving diodes and measures a photoelectric pulse wave, and a controller which amplifies a signal provided from the PPG array sensor, converts the amplified signal into a digital signal, A signal processor, and a wireless transmitter for processing the digital signal according to a wireless communication standard and transmitting the processed signal. Therefore, it is possible to easily measure the biological signals without restraint or unconditionally, and to continuously monitor the health condition.
Description
본 발명은 생체 신호 측정에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자의 신체에 부착하여 용이하게 다양한 생체 신호를 측정할 수 있는 휴대형 생체 신호 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a bio-signal measurement, and more particularly, to a portable bio-signal measurement device capable of easily measuring various bio-signals by being attached to a user's body.
본 발명은 지식경제부 및 한국산업기술평가관리원의 산업원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다 [과제관리번호: 2009-S-014-01, 과제명: 센싱기반 감성서비스 모바일 단말 기술개발].The present invention was derived from research conducted as part of the industrial source technology development project of the Ministry of Knowledge Economy and the Korea Industrial Technology Evaluation & Management Service [assignment number: 2009-S-014-01, title: Sensing- Development].
광전용적맥파(Photo-PlethysmoGraphy, 이하 'PPG'라 약칭함)는 특정 파장대역의 빛을 인체에 조사하고 인체로부터 반사 또는 투과된 광을 검출한 신호로 심장 박동에 따라 발생하는 맥동성분을 나타내는 신호이다.Photo-PlethysmoGraphy (hereinafter abbreviated as "PPG") is a signal that detects light reflected or transmitted from a human body by irradiating light of a specific wavelength band to a human body, and is a signal to be.
PPG를 측정하는 PPG 센서는 광 검출기를 이용하여 혈액을 흐름을 측정하는 장치로, 현재 실험실 또는 의료분야에서 널리 사용되고 있으며 측정된 혈액의 흐름 정도에 기초하여 심장 상태를 추정할 수 있도록 한다. 예를 들어, 혈액의 흐름이 많아지게 되면 심장은 과도한 작용할 하고 있는 것으로 추정할 수 있고, 혈액의 흐름이 정상적이면 심장의 움직임이 안정화되어 있는 것으로 추정할 수 있다.The PPG sensor, which measures PPG, is a device that measures the flow of blood using a photodetector. It is widely used in the laboratory or medical field today and allows estimation of heart conditions based on measured blood flow. For example, if the flow of blood is increased, it can be assumed that the heart is acting excessively, and if the flow of blood is normal, it can be assumed that the movement of the heart is stabilized.
PPG를 이용한 생체신호 측정 방법은 구속적이지 않고 비침습적이며 단일 센서로 맥박, 호흡, 산소포화도 등의 다중 생체 신호의 검출이 가능하며 회로가 복잡하지 않고 제조 비용이 비교적 저렴한 장점이 있다.PPG is a non-invasive, non-invasive, single sensor that can detect multiple biological signals such as pulse, respiration, and oxygen saturation, and is less complex and less expensive to manufacture.
그러나, PPG 신호를 측정하기 위해서는 병원 등의 진료기관에서 환자의 손가락, 발가락 또는 귓볼 등의 신체 부위에 PPG 센서를 부착하고 생체 신호를 측정해야 하기 때문에 환자가 직접 진료기관에 방문해야 하는 불편함이 있고, 주로 손가락이나 발가락 또는 귓볼에 PPG 센서를 부착하여 생체 신호를 측정하기 때문에 환자에게 이물감을 주게 되는 단점이 있다.However, in order to measure the PPG signal, the PPG sensor must be attached to the body part such as the patient's finger, toe, or earlobe at a medical institution such as a hospital, and the patient must directly visit the medical institution And a PPG sensor is attached to a finger, a toe, or an earlobe to measure a living body signal, which gives a patient a sense of physical impairment.
상기한 단점을 극복하기 위한 본 발명의 목적은 생체신호의 측정 편의성을 향상시킬 수 있고, 용이하게 다양한 생체 신호를 측정할 수 있는 휴대형 생체 신호 측정 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to overcome the disadvantages described above to provide a portable bio-signal measuring device capable of improving measurement convenience of a living body signal and easily measuring various living body signals.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The technical objects of the present invention are not limited to the technical matters mentioned above, and other technical subjects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 휴대형 생체 신호 측정 장치는 복수의 발광다이오드 및 복수의 수광다이오드로 구성되고 광전용적맥파를 측정하는 PPG 어레이 센서와, 상기 PPG 어레이 센서로부터 제공된 신호를 증폭하고 디지털 신호로 변환하여 변환된 디지털 신호를 제공하는 신호 처리부 및 상기 디지털 신호를 무선 통신 규격에 따라 처리한 후 전송하는 무선 송신부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a portable bio-signal measuring apparatus including a PPG array sensor including a plurality of light emitting diodes and a plurality of light receiving diodes for measuring a photoelectric pulse wave, A signal processor for amplifying a signal provided from the base station and converting the signal into a digital signal and providing a converted digital signal, and a radio transmitter for processing the digital signal according to a radio communication standard and transmitting the processed digital signal.
상술한 바와 같은 휴대형 생체 신호 측정 장치는 사용자가 항상 휴대하는 손목시계 등의 형태에 PPG, 체온, 압력, 피부 전도도 등의 생체 신호를 측정할 수 있는 센서를 구비하고, 측정된 생체 신호에 대해 증폭, 노이즈 제거, 신호 형태 변환 등의 처리를 수행한 후 건강 상태 이상 유무를 판단하여 건강 상태가 이상한 것으로 판단되는 경우 경고 신호를 출력한다.The portable bio-signal measurement device as described above includes a sensor capable of measuring a bio-signal such as PPG, body temperature, pressure, skin conductivity, etc. in the form of a wristwatch or the like that the user always carries, , Noise removal, signal form conversion, etc., and then determines whether or not there is a health condition, and outputs a warning signal when it is determined that the health condition is abnormal.
따라서, 무구속, 무자각적으로 생체 신호를 용이하게 측정할 수 있고, 건강상태를 지속적으로 모니터링 할 수 있을 뿐만 아니라, 건강에 이상이 발생한 경우 경고 신호를 통해 사용자가 건강의 이상이 발생한 초기에 자각할 수 있도록 한다.Therefore, it is possible to easily measure the bio-signals without restraint or unconditionally, to continuously monitor the health condition, and to provide the user with the awareness at the early stage of the health abnormality through the warning signal when the health abnormality occurs .
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 생체 신호 측정 장치는 사용자 보호 및 실시간 모니터링이 중요시되는 의료산업 분야에 적용할 수 있고, 종래의 센서 산업에 새로운 개념의 인프라를 구축할 수 있게 한다.In addition, the bio-signal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention can be applied to a medical industry field where user protection and real-time monitoring are important, and can construct a new concept infrastructure in the conventional sensor industry.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대형 생체 신호 측정 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시한 PPG 어레이 센서의 보다 상세한 구성을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대형 생체 신호 측정 장치의 구현예를 나타낸다.1 is a block diagram showing a configuration of a portable bio-signal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 shows a more detailed configuration of the PPG array sensor shown in Fig.
FIG. 3 shows an embodiment of a portable bio-signal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted in an ideal or overly formal sense unless explicitly defined in the present application Do not.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the present invention, the same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대형 생체 신호 측정 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram showing a configuration of a portable bio-signal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치는 센서부(100), 신호 처리부(200) 및 무선 송신부(300)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a bio-signal measurement apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
센서부(100)는 생체 신호를 측정하고, 측정된 생체 신호에 상응하는 전기 신호(예를 들면, 전압 또는 전류)를 신호 처리부에 제공한다.The
센서부(100)는 PPG 어레이 센서(110), 온도 압력 센서(130) 및 GSR(Galvanic Skin Response) 센서(150) 중 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 또한, 센서부(100)는 사용자의 동작을 감지할 수 있는 가속도 센서를 더 포함할 수도 있다.The
PPG 어레이 센서(110)는 복수의 발광 및 수광 소자의 배열로 구성되어 PPG 신호를 측정하고 측정된 PPG 신호에 상응하는 전류를 신호 처리부(200)에 제공한다. The
온도 압력 센서(130)는 사용자의 체온 측정과 생체 신호 검출 장치가 사용자에게 부착됨에 따라 파장의 변화 및 정량적 데이터 추출을 위한 압력을 동시에 측정하는 센서로서, 종래에는 온도 센서와 압력 센서를 별도로 사용하여 두 개의 센서를 사용하였으나, 본 발명의 일 실시예에서는 하나의 센서를 사용하여 압력과 사용자의 체온을 측정한다.The
구체적으로, 온도 압력 센서(130)는 적외선식 온도 압력 센서(130)를 이용하여 사용자의 체온을 측정하고, 온도 압력 센서(130)가 손목시계의 스트랩에 설치되는 경우 사용자가 스트랩을 조임에 따라 파장의 변화 및 정량적 데이터 추출을 위한 압력을 동시에 측정할 수 있는 센서를 사용하여 신호를 측정한다.Specifically, the
GSR 센서(150)는 종래의 구리판 또는 은-염화은(Ag-Agcl) 등과 같은 금속 재질을 이용하지 않고, 인체에 무해하고 거부감이 없는 부드러운 천으로 구성된 전도성 섬유로 구성되고, 측정된 피부전도도에 상응하는 전기 신호를 신호 처리부(200)에 제공한다.The
구체적으로 GSR 센서(150)는 두 전극 사이의 사용자의 교감/부교감 신경에 의하여 땀분비에 의한 피부 저항의 변화에 따라 변화하는 전류값을 측정한다.Specifically, the
신호 처리부(200)는 센서부(100)로부터 제공된 측정 신호에 대해 증폭, 노이즈 제거 및 아날로그-디지털 변환을 수행한 후 처리된 신호를 무선 송신부(300)에 제공한다. 또한 신호 처리부(200)는 PPG 어레이 센서(110)로부터 제공된 전류 신호에 대해서는 전압 신호로 변환한다.The
신호 처리부(200)는 상기한 동작을 수행하기 위해 전류-전압 변환부(210), 증폭부(220), 필터부(230) 및 아날로그-디지털 변환부(Analog to Digital Converter)(240)를 포함할 수 있다.The
구체적으로, 전류-전압 변환부(210)는 센서부(100)의 PPG 어레이 센서(110)로부터 제공된 전류 신호를 전압 신호로 변환하고, 증폭부(220)는 전류- 전압 변환부(210), 온도 압력 센서(130), GSR 센서(150) 중 어느 하나로부터 제공된 미약한 전압 신호를 충분한 크기의 전압 레벨로 증폭한다. 증폭부(220)는 예를 들어, OPAMP로 구성될 수 있고, 제공된 전압을 1000배 이상으로 증폭할 수 있다.Specifically, the current-to-
또한, 필터부(230)는 증폭부(220)를 통해 증폭된 신호에 포함된 잡음을 밴드 패스 필터(bnad pass filter)로 제거하여 각 대역에 맞는 신호를 추출하고, 외부 전원에 의한 잡음을 제거하기 위하여 RC 필터를 구비할 수 있다.The
아날로그-디지털 변환부(240)는 필터부(230)로부터 제공된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 무선 송신부(300)에 제공한다. 아날로그-디지털 변환부(240)는 제공된 아날로그 신호를 12bit 분해능으로 디지털 신호로 변환한 후 UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter) 통신을 통하여 디지털 신호를 무선 송신부(300)에 제공할 수 있다.The analog-to-
무선 송신부(300)는 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), UWB(Ultra WideBand), 또는 IEEE 802.11 계열의 Wi-Fi 등의 근거리 무선 통신 규격으로 구현될 수 있고, 신호 처리부(200)로부터 제공된 데이터를 무선 통신 규격에 따라 처리한 후 처리된 생체 측정 신호를 송신한다.The
또한, 생체 신호 측정 장치는 상기 무선 송신부(300)로터 무선 인터페이스를 통해 전송된 생체 측정 신호를 수신하고 이를 무선 통신 규격에 따라 처리한 후 제공하는 무선 수신부(410)와, 상기 무선 수신부(410)로부터 제공된 생체 측정 신호를 분석하여 피측정자(또는 사용자)의 건강상태를 판단하고 판단된 건강상태에 기초하여 건강상태 정보 또는 경고 메시지를 출력을 제어하는 제어부(420)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제어부(420)는 저장부(440)에 저장된 건강상태 모니터링 프로그램을 실행하여 제공된 생체 측정 신호를 분석하고 사용자의 건강상태 이상 유무를 판단할 수 있다.The bio-signal measuring apparatus includes a
또한, 생체 신호 측정 장치는 제어부(420)의 제어에 상응하여 건강상태 정보 또는 경고 메시지를 출력하는 출력부(430)와, 제어부(420)의 제어에 상응하여 생체 측정 신호 및 건강상태를 판단하기 위한 소프트웨어 프로그램(예를들면, 건강상태 모니터링 프로그램)과 판단 기준 데이터를 저장하는 저장부(440)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 출력부(430)는 LCD 또는 OLED 등의 표시소자와 스피커, 램프 등의 소자를 포함할 수 있다.The bio-signal measuring apparatus includes an
도 2는 도 1에 도시한 PPG 어레이 센서의 구성을 나타내는 것으로, 도 2의 (a)는 PPG 어레이 센서(110)의 사시도를 나타내고, 도 2의 (b)는 PPG 어레이 센서(110)의 평면도를 나타내며, 도 2의 (c)는 도 2의 (a)에 도시한 PPG 어레이 센서(110)의 I-I'선을 따라 자른 단면을 나타낸다.2 is a perspective view of the
도 2를 참조하면, PPG 어레이 센서(110)는 복수의 발광소자(111) 및 수광소자(113)가 고정 부재(115)에 배열된 형태로 구성된다. 2, the
복수의 발광소자(111)는 발광다이오드로 구성될 수 있고, 복수의 수광소자(113)는 수광다이오드로 구성될 수 있다.The plurality of
고정 부재(115)는 고무판으로 구성될 수 있고, 고무판의 상면에 상기 복수의 발광소자(111) 및 복수의 수광소자(113)가 수납될 수 있는 홈이 형성된다. 또한, 발광소자(111) 및 수광소자(113)가 수납되는 고정 부재(115)의 상면은 피부에 부착시 고정 부재(115)가 피부에 자연스럽게 밀착될 수 있도록 두께방향으로 부드러운 굴곡이 형성된다.The fixing
또한, PPG 어레이 센서(110)에는 상기 복수의 발광소자(111) 및 수광소자(113)에 전원을 공급하고 검출된 신호를 전송하기 위한 전송라인(117)이 설치되고, 상기 전송라인(117)은 미약한 생체신호를 외부의 간섭으로부터 보호하기 위한 쉴드 케이블(shield cable)로 형성된다.The
도 2에서는 PPG 어레인 센서(110)가 PPG 신호를 측정하기 위해 복수의 발광소자(111) 및 수광소자(113)를 구비하는 것으로 예를 들어 도시하였으나, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 고정 부재(115)에 근전도 센서, 심전도 센서, 뇌파 센서 등의 다양한 생체 신호를 측정할 수 있는 센서가 추가로 설치될 수도 있다.2, the
또한, 종래의 PPG 센서는 발광다이오드와 수광다이오드를 한 개씩 구비하고 투과형 또는 반사형의 센서를 사용하였으나, 발광다이오드와 수광다이오드를 한 개씩 설치한 경우 사용자의 움직임에 크게 영향을 받으며, 측정부위가 손가락, 귓볼, 발가락 등과 같이 모세혈관의 분포가 많은 곳으로 국한되는 단점이 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 PPG 어레이 센서(110)는 발광다이오드 및 수광다이오드를 각각 4개씩 총 8개를 설치하여 PPG 신호의 검출부분의 범위를 넓혔으며, 모세혈관이 분포되어 있는곳이 아닌 몸속 깊숙한 곳의 동맥혈이 지나가는 손목에서 PPG 신호 검출을 위하여 고증폭의 회로를 구성하였다.
In the conventional PPG sensor, a light-emitting diode and a light-receiving diode are provided and a transmission type or a reflection type sensor is used. However, when the light-emitting diode and the light-receiving diode are installed one by one, There is a disadvantage that it is confined to places where the distribution of capillaries is large, such as fingers, earlobes, and toes. However, in the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대형 생체 신호 측정 장치의 구현 예를 도시한 것으로, 생체 신호 측정 장치가 손목시계의 형태로 구현된 것을 나타낸다.FIG. 3 shows an embodiment of a portable bio-signal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, which shows that the bio-signal measuring apparatus is implemented in the form of a wristwatch.
도 3의 (a)는 손목시계형 생체 신호 측정 장치의 측단면도를 나타내고, 도 3의 (b)는 손목시계형 생체 신호 측정 장치의 상부 평면도를 나타내며, 도 3의 (c)는 손목시계형 생체 신호 측정 장치의 하무 평면도를 나타낸다.Fig. 3 (a) is a side sectional view of the wristwatch-type bio-signal measuring apparatus, Fig. 3 (b) is a top plan view of the wristwatch bio-signal measuring apparatus, Fig. 3 is a top plan view of the bio-signal measuring device. Fig.
도 3을 참조하면, PPG 어레이 센서(110)는 사용자가 손목시계를 착용하였을 때 손목 안쪽의 동맥을 측정할 수 있는 위치인 손목시계 스트랩(501)의 안쪽에 설치된다. 또한, 전송 라인(117)은 쉴드 케이블로 형성되어 외부에 노출되지 않도록 손목시계 스트랩(501)의 내부에 삽입되어 센싱신호처리부(500)에 연결된다.Referring to FIG. 3, the
또한, 온도압력 센서(130)는 하나의 센서로 압력 및 사용자의 체온을 동시에 측정하도록 구성되며, 외부에 노출되지 않도록 손목시계 스트랩(501)의 내부에 설치되고 센싱신호처리부(500)에 연결된다.The
GSR 센서(150)는 인체에 무해하고 거부감이 없는 부드러운 천으로 형성된 전도성 섬유로 구성된다. GSR 센서(150)는 사용자의 신체에 직접 접촉될 수 있도록 손목시계 스트랩(501)의 안쪽에 설치되고, 센싱신호처리부(500)에 연결된다.The
도 3에서는 PPG 어레이 센서(110), 온도압력 센서(130) 및 GSR 센서(150)가 모두 구비되는 것으로 예를 들어 도시하였으나, 반드시 상기 세 개의 센서들이 모두 설치될 필요는 없으며, 상기 세 개의 센서들 중 하나 또는 두 개의 센서가 선택적으로 설치될 수 있다.3, the
또한, 도 3에 도시한 센싱신호처리부(500)는 도 1에 도시한 휴대형 생체 신호 측정 장치의 구성 요소 중 신호 처리부(200), 제어부(420) 및 저장부(440)를 포함한다. 즉, 도 3에 도시한 손목시계형 생체 신호 측정 장치는 PPG 어레이 센서(110), 온도압력 센서(130) 및 GSR 센서(150)에서 출력되는 신호가 유선을 통해 전송되기 때문에 도 1의 무선 송신부(300) 및 무선 수신부(410)를 구비할 필요가 없다.The
또한, 센싱신호처리부(500)는 제공된 생체 측정 신호를 분석하여 피측정자(또는 사용자)의 건강상태를 판단하고 판단된 건강상태에 기초하여 건강상태 정보 또는 경고 메시지를 출력부(430)를 통해 출력한다. 센싱신호처리부(500)는 전자식 시계를 내장할 수 있고, 상기 출력부(430)은 LCD로 구성되어 시간을 동시에 표시하도록 구성될 수도 있다.
In addition, the
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be possible.
100 : 센서부 110 : PPG 어레이 센서
130 : 온도 압력 센서 150 : GSR 센서
200 : 신호 처리부 210 : 전류-전압 변환부
220 : 증폭부 230 : 필터부
240 : 아날로그-디지털 변환부
300 : 무선 송신부 410 : 무선 수신부
420 : 제어부 430 : 출력부
440 : 저장부100: sensor unit 110: PPG array sensor
130: Temperature pressure sensor 150: GSR sensor
200: signal processing unit 210: current-voltage conversion unit
220: amplification unit 230: filter unit
240: analog-to-digital conversion section
300: radio transmission unit 410: radio reception unit
420: control unit 430: output unit
440:
Claims (1)
상기 PPG 어레이 센서로부터 제공된 신호를 증폭하고 디지털 신호로 변환하여 변환된 디지털 신호를 제공하는 신호 처리부; 및
상기 디지털 신호를 무선 통신 규격에 따라 처리한 후 전송하는 무선 송신부를 포함하고,
상기 쉴드 케이블은 상기 측정된 광전용적맥을 외부의 간섭으로부터 차단하고 상기 측정된 광전용적맥를 상기 신호 처리부로 전송하는 휴대형 생체 신호 측정 장치.
A PPG array sensor composed of a plurality of light emitting diodes in a row, a plurality of light receiving diodes in a row, and a shield cable, and measuring a photoelectric pulse wave;
A signal processor for amplifying a signal provided from the PPG array sensor and converting the amplified signal into a digital signal to provide a converted digital signal; And
And a radio transmitter for processing the digital signal according to a radio communication standard and transmitting the digital signal,
Wherein the shield cable shields the measured photoplethysmus from external interference and transmits the measured photoplethysmogram to the signal processor.
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