KR101925613B1

KR101925613B1 - 심장 박동 및 심음 재생기

Info

Publication number: KR101925613B1
Application number: KR1020160106693A
Authority: KR
Inventors: 서정현
Original assignee: 주식회사 새한텅스텐
Priority date: 2016-08-23
Filing date: 2016-08-23
Publication date: 2019-02-27
Also published as: KR20180021986A

Abstract

본 발명은 심장 박동을 측정하여 재생하는 장치로서, 측정부와 재생부로 이루어지며; 상기 재생부는 재생부 본체와, 상기 재생부 본체에 구비되는 제어부와, 상기 제어부에 연결되어 전원 공급원이 되며 상기 재생부 본체에 구비되는 전원부와, 상기 재생부 본체에 구비되며 상기 제어부에 연결된 모터드라이브와, 상기 재생부 본체에 구비되며 상기 모터드라이브에 연결된 구동모터와, 상기 재생부 본체에 구비되며 상기 제어부에 연결된 음원재생장치와, 상기 재생부 본체에 구비되며 상기 제어부에 연결된 복수의 LED 모듈과, 상기 재생부 본체에 구비되며 상기 제어부에 연결되며 측정부에서 측정된 심장 박동 데이터가 저장되는 저장부로 이루어지고; 상기 측정부는 측정부 본체와, 상기 측정부 본체에 구비되며 상기 제어부에 연결된 마이크모듈로 이루어져; 상기 측정부에서 측정된 심장 박동 자료가 제어부로 전달되고 제어부로부터의 제어 명령에 의하여 구동모터, LED 모듈 및 음원재생장치가 구동되는 심장 박동 및 심음 재생기에 관한 것이다.

Description

심장 박동 및 심음 재생기{Heartbeat And Heart Sound Regenerating Apparatus}

본 발명은 심장 박동 및 심음 재생기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 심장 박동 및 심음을 실시간으로 다양한 방법으로 재생 가능하며 측정시 노이즈(Noise)가 제거되어 소음이 저감되고 음질이 개선되는 심장 박동 및 심음 재생기에 관한 것이다.

심장의 박동을 측정하여 재현함으로써 다양한 용도로 활용하는 것이 가능하며, 종래 심장박동수를 측정할 때 잡음 등 원치 않은 신호를 제거하기 위한 신호처리에 관련한 기술은, 대한민국 공개특허 2000-0070578호에 공개되어 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 심장 박동 발생 장치를 도시한 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래의 심장 박동 발생 장치(100)는 생체신호 측정부(110), 생체신호 저장부(120), 생체신호 합성부(130), 생체신호 재생부(140), 소리발생부(150) 및 진동발생부(160)를 구비한다. 상기 생체신호 측정부(110)는 심전도를 측정하는 심전도 측정부(111), 맥박신호를 측정하는 맥박 측정부(112) 및 심장소리를 측정하는 심장소리 측정부(113)를 구비하여 생체신호를 측정한다. 상기 생체신호 측정부(110)는 혈류 신호를 측정하는 혈류측정 광센서를 더 포함한다. 상기 생체신호 저장부(120)는 심전도 정보 저장부(121), 맥박 정보 저장부(122) 및 심장소리정보 저장부(123)를 구비하고 상기 생체신호 측정부(110)에서 측정된 생체신호를 저장한다. 상기 심전도 정보 저장부(121)는 상기 심전도 측정부(111)에서 측정된 심전도 정보를 저장하고, 상기 맥박 정보 저장부(122)는 상기 맥박 측정부(112)에서 측정된 맥박신호를 저장하며 상기 심장소리정보 저장부(123)는 상기 심장소리 측정부(113)에서 측정된 심장소리 정보를 저장한다. 상기 생체신호 합성부(130)는 상기 생체신호 저장부(120)에 저장된 생체신호를 합성하고 상기 생체신호 재생부(140)에서 상기 합성된 생체신호를 재생한다. 상기 소리발생부(150) 및 진동발생부(160)는 상기 재생된 생체신호를 스피커, 이어폰 및 진동자를 통해 외부로 출력한다. 상기 소리발생부(150)는 심장 소리를 들려주기 위한 스피커 및 이어폰으로 구성될 수 있으며 상기 진동발생부(160)는 진동을 느끼게 하는 진동자를 구비한다. 종래 기술에 의한 심장 박동 발생 장치는 심장 소리를 재생하기 위해 필요한 음원정보를 저장하여 두고, 개개인마다 다른 심장 소리를 추출하기 위해서 심전도 측정부(111)를 사용하여 측정한 심전도 정보를 저장하거나, 광센서와 같은 맥박 측정부(112)를 사용하여 측정한 맥박 정보를 저장하여 심장소리정보와 심전도 파형 정보를 믹서와 같은 생체신호 합성부(130)에서 합성하고 개개인의 심장 소리를 재생하여 스피커 또는 진동자에 신호를 전달하여 줌으로써 개개인의 심장 소리와 심장 박동에 의한 진동으로 출력한다.

종래 기술에 의한 심장 박동 발생 장치는 다양한 형태로 심장 박동 정보가 재생되지 못하고, 측정시 접촉 노이즈에 의하여 음질이 개선되어야 하는 문제점이 있었다.

대한민국 특허공개 제10-2011-0001742 공개특허공보

본 발명은 상기와 같은 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 다양한 방법(수단)으로 심장 박동이 재생되며 측정시 접촉에 의한 노이즈가 제거되어 재생 품질이 개선되는 심장 박동 및 심음 재생기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 위하여 본 발명은 심장 박동을 측정하여 재생하는 장치로서 측정부와 재생부로 이루어지며, 상기 재생부는 재생부 본체와, 상기 재생부 본체에 구비되는 제어부와, 상기 제어부에 연결되어 전원 공급원이 되며 상기 재생부 본체에 구비되는 전원부와, 상기 재생부 본체에 구비되며 상기 제어부에 연결된 모터드라이브와, 상기 재생부 본체에 구비되며 상기 모터드라이브에 연결된 구동모터와, 상기 재생부 본체에 구비되며 상기 제어부에 연결된 음원재생장치와, 상기 재생부 본체에 구비되며 상기 제어부에 연결된 복수의 LED 모듈과, 상기 재생부 본체에 구비되며 상기 제어부에 연결되며 측정부에서 측정된 심장 박동 데이터가 저장되는 저장부로 이루어지고; 상기 측정부는 측정부 본체와, 상기 측정부 본체에 구비되며 상기 제어부에 연결된 마이크모듈로 이루어져; 상기 측정부에서 측정된 심장 박동 자료가 제어부로 전달되고 제어부로부터의 제어 명령에 의하여 구동모터, LED 모듈 및 음원재생장치가 구동되는 심장 박동 및 심음 재생기를 제공한다.

상기 측정부에서 측정된 심장 박동 데이터로부터 음원 데이터와 진동 데이터가 추출되어 저장부에 저장되고, 상기 음원재생장치를 통하여 음원 데이터가 출력되어 재생되고, 상기 구동모터와 LED 모듈을 통하여 진동 데이터가 출력되어 재생되는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 측정부 본체는 일측으로 개구부가 형성된 구조로 이루어지고 내측에 에어룸이 형성되며, 상기 마이크모듈은 개구부로 노출되도록 개구부 내측에 구비되며, 상기 에어룸은 마이크모듈의 외측을 둘러싸도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 측정부 본체는 일측으로 개구된 제1 본체와, 일측으로 개구된 구조이며 상기 제1 본체의 개구된 쪽에서 제1 본체 내로 삽입되어 구비되는 제2 본체로 이루어지며; 상기 제1 본체와 제2 본체는 같은 방향으로 개구되고 제2 본체의 개구된 반대쪽 단부는 제1 본체로부터 이격되어 상기 에어룸은 제1 본체의 내면과 제2 본체의 외면 사이에 형성되며; 상기 마이크모듈은 제2 본체의 개구된 반대쪽 단부에 위치하며 제1 본체의 내면으로부터 이격되어 구비되며 제2 본체의 개구부를 통하여 노출되는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 재생부 본체는 반투명 재질로 이루어지고; 상기 LED 모듈은 진동수에 맞추어 온오프되도록 제어되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 심장 박동 및 심음 재생기는 심장 박동 측정과 재생이 실시간으로 가능하며, 다양한 형태로 실시간 재생이 가능하며, 심장 박동 측정시 접촉에 의한 노이즈가 제거되어 고품질의 측정이 가능하다.

도 1은 종래 기술에 의한 심장 박동 재생 장치를 도시한 구성도이며,
도 2 및 도 3은 본 발명에 따르는 심장 박동 및 심음 재생기를 도시한 구성도이며,
도 4는 본 발명 심장 박동 및 심음 재생기에 구비되는 스위치 수단을 도시한 구성도이며,
도 5는 본 발명 심장 박동 및 심음 재생기의 작동 순서도이며,
도 6은 본 발명 심장 박동 및 심음 재생기에 구비되는 측정수단을 도시한 개략적인 반단 사시도이다.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명에 따르는 심장 박동 및 심음 재생기에 대하여 상세하게 설명한다.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따르는 심장 박동 및 심음 재생기를 도시한 구성도이며, 도 4는 본 발명 심장 박동 및 심음 재생기에 구비되는 스위치 수단을 도시한 구성도이며, 도 5는 본 발명 심장 박동 및 심음 재생기의 작동 순서도이며, 도 6은 본 발명 심장 박동 및 심음 재생기에 구비되는 측정수단을 도시한 개략적인 반 단면 사시도이다.

본 발명에 따르는 심장 박동 및 심음 재생기(200)는 심장 박동을 측정하여 재생하는 장치로서, 측정부(210)와 재생부(220)로 이루어진다. 상기 측정부(210)에서 심장 박동과 심음이 측정되고, 측정된 데이터가 재생부(220)로 전송되어 재생부(220)에서 재생된다.

상기 재생부(220)는 재생부 본체(도시하지 않음)로 이루어진다. 상기 재생부 본체는 중공체로서 반투명의 합성수지 재질로 이루어진다. 상기 재생부 본체 내에 제어부(221)와, 전원부(223)와, 모터드라이브(225)와, 구동모터(225-1)와, 음원재생장치(227)와, LED 모듈(229)과, 저장부(222)가 구비된다. 상기 재생부 본체의 외측에 노출되며 제어부(221)에 연결된 스위치부(224)가 구비된다. 그리고 상기 재생부 본체의 외측에 노출되도록 USB포트(도시하지 않음)가 구비될 수 있다. 상기 USB포트를 통하여 PC 등과 같은 외부 기기로 저장부에 저장된 데이터가 전송될 수 있고, 전원부(223)로 충전 전력이 공급될 수도 있다. 상기 제어부(221)는 마이크로프로세서로서, 제어부(221)에 연결된 구성의 작동을 제어한다.

상기 전원부(223)는 충전 가능한 배터리로 이루어질 수 있으며, 상기 제어부(221)에 연결되며 작동에 필요한 전원 공급원을 공급한다. 상기 음원재생장치(227)의 예로 스피커를 들 수 있으며, 제어부(221)에 연결되어 동작이 제어된다. 상기 LED 모듈(229)은 제어부(221)에 연결되며 발광 방향이 재생부 본체의 외측을 향하도록 재생부 본체 내에 설치된다. 상기 구동모터(225-1)는 모터드라이브(225)에 연결되며, 모터드라이브(225)는 제어부(221)에 연결된다. 제어부(221)로부터의 제어 명령에 의하여 모터드라이브(225)를 통하여 구동모터(225-1)의 동작(온오프 및 회전 속도 증감)이 제어된다. 상기 저장부(222)는 제어부(221)에 연결되며, 측정부(210)에서 측정된 데이터 및 측정 후 연산 가공된 데이터가 저장된다.

상기 스위치부(222)는 제어부에 연결되며, 작동(Play) 스위치(224c), 저장(Record) 스위치(224b), 전원(Power) 스위치(224a), 볼륨(Volume) 스위치(224d)로 이루어질 수 있다.

상기 측정부(210)는 측정부 본체와, 상기 측정부 본체에 구비되며 재생부(220)의 제어부(221)에 연결된 마이크모듈(215)로 이루어진다. 상기 측정부 본체는 일측으로 개구부가 형성된 구조로 이루어지고 내측에 에어룸(217)이 형성되며, 상기 마이크모듈(215)은 개구부로 노출되도록 개구부 내측에 구비되며, 상기 에어룸(217)은 마이크모듈(215)의 외측을 둘러싸도록 형성된다.

상기 측정부 본체는 제1 본체(211)와 제2 본체(213)로 이루어진다. 상기 측정부 본체는 PA-66과 같은 합성수지로 제조될 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1 본체(211)는 일측으로 개구되며 단면이 원형인 원통형으로 형성된다. 바닥부는 볼록한 만곡된 형태로 형성된다.

상기 제2 본체(213)는 일측으로 개구된 단면이 원형인 원추형으로 형성된다. 제2 본체(213)는 단면적이 큰 쪽이 개구된 형태로 형성되며, 내면과 외면이 원추형으로 형성된다. 상기 제2 본체(213)는 단면적이 작은 쪽으로부터 제1 본체(211)의 개구된 부분으로 삽입되어 제1 본체(211)에 구비된다. 상기 제1 본체(211)와 제2 본체(213)는 같은 방향으로 개구된다. 상기 제2 본체(213)의 단부는 제1 본체(213)의 바닥으로부터 이격된다.

상기 제2 본체(213)의 단면적이 큰 쪽의 단부는 제1 본체(211)에 결합된다. 상기 제2 본체(213)의 단면적이 큰 쪽의 단부의 외면에 제1 본체(211)의 단부가 안착할 턱부가 원주 방향을 따라 형성되고, 제1 본체(211)의 단부가 턱부에 결합되어, 제2 본체(213)가 제1 본체(211) 삽입된 상태로 결합될 수 있다.

상기와 같이 제2 본체(213)가 제1 본체(211)에 결합됨으로써 제1 본체(211)의 개구부는 폐색된다. 상기 제1 본체(211)의 내면과 제2 본체(213)의 외면 사이에는 공간인 에어룸(217)이 형성된다. 상기 에어룸(217)은 제1 본체(211)의 바닥으로 갈수록 단면적이 증가하는 형태로 형성된다.

상기 제2 본체(213)의 단면적이 작은 쪽 단부에 마이크모듈(215)이 구비된다. 상기 마이크모듈(215)은 제2 본체(213)의 개구부로 노출되도록 구비된다. 상기 마이크모듈(215)은 측정신호선에 의하여 상기 제어부(221)에 연결된다. 상기 측정신호선은 일측이 마이크모듈(215)에 연결되고 제1 본체(211)의 바닥을 관통하여 타측이 상기 제어부(221)에 연결된다. 상기 마이크모듈(215)은 제1 본체(211)의 바닥으로부터 이격되며, 상기 에어룸(217)은 마이크모듈(215)을 감싸게 된다.

상기 제2 본체(213)의 개구된 쪽을 인체에 접촉시켜 개구된 부분으로 노출된 마이크모듈(215)에 의하여 심장 박동과 심음으로 측정된다. 상기 제2 본체(213)는 공명관으로 작용하여 증폭된 심장 박동과 심음이 마이크모듈(215)로 전달될 수 있다. 또한, 상기 마이크모듈(215)과 측정자가 측정시 파지하게 되는 제1 본체(211)가 에어룸(217)에 의하여 서로 이격되므로 외부 소음이나 파지에 의하여 발생하는 노이즈가 마이크모듈(215)로 전달되는 것이 방지된다.

사용자가 전원 스위치(224a)를 "온(ON)" 시키고 측정부 본체의 개구된 쪽을 인체에 접촉시켜 측정 준비를 한 후 저장 스위치(224b)를 "온" 시키면, 마이크모듈(215)에서 측정된 심장 박동 및 심음 데이터가 제어부(221)를 통하여 저장부(222)에 저장된다. 저장부(222)에 저장된 심장 박동 및 심음 데이터의 주파수 정보로부터 가청 데이터가 추출되고 증폭되어 저장부(222)에 저장되며, 심장 박동 및 심음 데이터는 펄스 폭 변조 모듈에 의하여 PWM 데이터로 변환되어 저장부(222)에 저장된다.

사용자가 작동 스위치(224c)를 "온"시키면 신호가 제어부(221)로 전달되고, 제어부(221)는 저장부에 저장된 증폭 가청 데이터에 의하여 스피커(227)를 작동하여 측정된 심음이 재생된다. 도 4에서 도면부호 224d는 볼륨 스위치로서 스피커(227)에서 재생되는 심음의 크기를 조절할 수 있도록 구비된 것이다.

한편, PWM 데이터 신호가 제어부(221)에 의하여 모터드라이버(225)로 전달되고 모터드라이버(225)로 전달된 신호에 의하여 구동모터(225-1)가 구동되어, 심장의 박동이 재현된다. 상기 구동모터(225-1)에 편심 웨이트가 구비되어 구동모터(225-1)의 회전에 의하여 심장 박동이 재현될 수 있다. 그리고 PWM의 진동 신호에 의하여 LED 모듈(229)이 온-오프(Off) 되면서 심장 박동이 시각적으로 재현된다. 상기 재생부 본체는 최소한 LED 모듈(229)이 설치된 부분이 반투명으로 형성된다.

한편, 본 발명에 따르는 심장 박동 및 심음 재생기(200)의 저장부(222)에 저장된 데이터는 제어부(221)에 연결된 USB 포트를 통하여 또는 도시하지 않은 제어부(221)에 연결된 무선 송수신부를 통하여 PC와 같은 외부 기기로 전송되어 저장되고 재생될 수도 있다.

200: 심장 박동 및 심음 재생기 210: 측정부
220: 재생부

Claims

심장 박동을 측정하여 재생하는 장치로서, 측정부와 재생부로 이루어지며; 상기 재생부는 재생부 본체와, 상기 재생부 본체에 구비되는 제어부와, 상기 제어부에 연결되어 전원 공급원이 되며 상기 재생부 본체에 구비되는 전원부와, 상기 재생부 본체에 구비되며 상기 제어부에 연결된 모터드라이브와, 상기 재생부 본체에 구비되며 상기 모터드라이브에 연결된 구동모터와, 상기 재생부 본체에 구비되며 상기 제어부에 연결된 음원재생장치와, 상기 재생부 본체에 구비되며 상기 제어부에 연결된 복수의 LED 모듈과, 상기 재생부 본체에 구비되며 상기 제어부에 연결되며 측정부에서 측정된 심장 박동 데이터가 저장되는 저장부로 이루어지고; 상기 측정부는 측정부 본체와, 상기 측정부 본체에 구비되며 상기 제어부에 연결된 마이크모듈로 이루어져; 상기 측정부에서 측정된 심장 박동 자료가 제어부로 전달되고 제어부로부터의 제어 명령에 의하여 구동모터, LED 모듈 및 음원재생장치가 구동되며;
상기 측정부 본체는 일측으로 개구된 제1 본체와, 일측으로 개구된 구조이며 상기 제1 본체의 개구된 쪽에서 제1 본체 내로 삽입되어 구비되는 제2 본체로 이루어지며; 상기 제1 본체와 제2 본체는 같은 방향으로 개구되고 제2 본체의 개구된 반대쪽 단부는 제1 본체로부터 이격되어 제1 본체의 내면과 제2 본체의 외면 사이에 에어룸이 형성되며; 상기 마이크모듈은 개구부로 노출되도록 개구부 내측에 구비되며, 제2 본체의 개구된 반대쪽 단부에 위치하며 제1 본체의 내면으로부터 이격되도록 구비되며 제2 본체의 개구부를 통하여 노출되며; 상기 에어룸은 마이크모듈의 외측을 둘러싸도록 형성되는 것을 특징으로 하는 심장 박동 및 심음 재생기.
제1 항에 있어서, 상기 측정부에서 측정된 심장 박동 데이터로부터 음원 데이터와 진동 데이터가 추출되어 저장부에 저장되고, 상기 음원재생장치를 통하여 음원 데이터가 출력되어 재생되고, 상기 구동모터와 LED 모듈을 통하여 진동 데이터가 출력되어 재생되는 것을 특징으로 하는 심장 박동 및 심음 재생기.
삭제
삭제
제2 항에 있어서, 상기 재생부 본체는 반투명 재질로 이루어지고; 상기 LED 모듈은 진동수에 맞추어 온-오프되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 심장 박동 및 심음 재생기.