KR102145433B1 - Cardiovascular analyzer - Google Patents
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Abstract
본 개시의 일 실시예에 따른, 심혈관 분석기가 개시된다. 상기 심혈관 분석기는,
사용자의 특정 신체부위를 감싸 상기 특정 신체부위에 변화하는 가압력을 제공하는 커프부, 상기 가압력의 변화에 따라 상기 사용자의 제 1 혈압을 측정하는 혈압 측정부, 상기 사용자의 심장의 활동에 따라 발생하는 전위차를 감지하고 상기 사용자의 서로 다른 신체 부위에 부착되는 복수의 ECG(Electrocardiogram) 센서부, 발광 수단을 통해 광을 조사하고, 반사되거나 투과된 광 신호의 세기를 감지하는 PPG(Photoplethysmography) 센서부, 상기 ECG 센서부에서 일정 시간동안 감지된 상기 전위차를 이용하여 심전도 파형으로 변환하고, 상기 PPG 센서부에서 일정 시간동안 감지된 상기 광 신호의 세기를 이용하여 맥박 파형으로 변환하는 변환부 및상기 제 1 혈압, 상기 심전도 파형 및 상기 맥박 파형 중 적어도 하나에 기초하여 재측정 조건이 달성되었는지 여부를 인식하는 제어부를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, a cardiovascular analyzer is disclosed. The cardiovascular analyzer,
A cuff part that wraps around a specific body part of the user and provides a pressing force that changes to the specific body part, a blood pressure measurement part that measures the user's first blood pressure according to the change of the pressing pressure, and occurs according to the activity of the user's heart. A plurality of ECG (electrocardiogram) sensor units attached to different body parts of the user and detecting a potential difference, a photoplethysmography (PPG) sensor unit for irradiating light through a light emitting means and detecting the intensity of a reflected or transmitted light signal, A conversion unit for converting into an electrocardiogram waveform by using the potential difference sensed for a predetermined time by the ECG sensor unit, and converting to a pulse waveform by using the intensity of the optical signal sensed for a predetermined time by the PPG sensor unit, and the first It may include a control unit for recognizing whether a re-measurement condition has been achieved based on at least one of a blood pressure, an electrocardiogram waveform, and the pulse waveform.
Description
본 개시는 심혈관 분석기에 관한 것으로서, 구체적으로 사용자의 혈압, 심전도 파형 및 맥박 파형 중 적어도 하나에 기초하여 재측정 조건이 달성되었는지 여부를 인식하는 심혈관 분석기에 관한 것이다.The present disclosure relates to a cardiovascular analyzer, and more particularly, to a cardiovascular analyzer for recognizing whether a re-measurement condition has been achieved based on at least one of a user's blood pressure, an electrocardiogram waveform, and a pulse waveform.
혈관은 우리 몸의 60조개 세포에 영양을 공급하는 생명줄이다. 인간의 생명을 유지하기 위해서는 심장의 박동에 의해 방출된 혈액을 동맥을 따라 신체 곳곳에 막힘없이 흘려주고, 정맥을 통해 다시 심장으로 혈액을 돌려받는 과정이 필요하다. 이로써, 산소와 영양분을 신체의 각 조직에 공급하고, 대사를 통해 소비된 노폐물을 제거할 수 있다. 이처럼 혈관 건강은 우리 건강과 직결되는 부분으로 혈관관리를 잘못하면 심각한 질환을 초래할 수 있다.Blood vessels are the lifeline that nourishes 60 trillion cells in our body. In order to maintain human life, it is necessary to pass the blood released by the beating of the heart to various parts of the body along the arteries without blockage, and to return blood to the heart through veins. As a result, oxygen and nutrients can be supplied to each tissue of the body, and waste products consumed through metabolism can be removed. As such, blood vessel health is directly related to our health, and if blood vessel management is wrong, serious diseases can occur.
하지만 최근 서구화된 식습관과 스트레스, 비만, 운동부족, 과식, 음주, 흡연 및 각종 환경오염물질 등으로 우리의 혈관은 점점 막혀가고 있다.However, our blood vessels are increasingly clogged by recent westernized eating habits, stress, obesity, lack of exercise, overeating, drinking, smoking and various environmental pollutants.
지방, 혈전, 플라크 등이 혈관 내벽에 쌓이면 염증을 일으키고 염증물질들이 쌓여 축적되어 혈관벽이 단단해지게 된다. 혈관벽에 축적물이 쌓여 혈관이 좁아지면 혈액과 산소공급 장애가 발생하며 다양한 혈관 질환들이 나타나게 된다. 예를 들어 대표적인 혈관 질환으로서 협심증, 심근경색, 뇌졸중, 하지동맥폐색증 등이 있다. 특히 생명유지에 핵심기관인 심장과 뇌에 충분한 혈액과 산소가 공급되지 못하면 신체마비 또는 급사가 유발될 수 있다.When fat, blood clots, and plaque accumulate on the inner wall of blood vessels, it causes inflammation and inflammatory substances accumulate and accumulate, resulting in a hardened blood vessel wall. When the blood vessels become narrow due to accumulation of accumulations on the walls of blood vessels, blood and oxygen supply disorders occur, and various vascular diseases appear. For example, representative vascular diseases include angina pectoris, myocardial infarction, stroke, and arterial obstruction of the lower extremities. In particular, failure to supply enough blood and oxygen to the heart and brain, which are vital organs for life support, can lead to body paralysis or sudden death.
우리나라만이 아니라 세계의 주요 사망원인으로 심혈관 질환 및 뇌혈관 질환이 꼽히고 있다. 이러한 혈관질환은 소리없이 진행되며 어느 이상 막힐 때까지 특별한 자각 증상이 없기 때문에 소홀히 할 경우 돌이킬 수 없는 상태에 이르게 된다. 그러므로 자각증상이 없는 경우에도 심혈관질환 및 뇌혈관질환 그리고 그 원인이 되는 동맥 경화의 위험 요인을 조기에 진단하여 예방하는 것이 중요하다.Cardiovascular disease and cerebrovascular disease are counted as major causes of death not only in Korea but also in the world. These vascular diseases proceed silently and do not have any special subjective symptoms until they are blocked, so if neglected, they reach an irreversible state. Therefore, even in the absence of subjective symptoms, it is important to diagnose and prevent cardiovascular disease, cerebrovascular disease, and the risk factors of arteriosclerosis that cause it early.
종래에는 바쁜 현대인의 특성상 병원이 아닌 외부에서도 심전도를 측정할 수 있도록 휴대용 심전도 측정 장치 등이 개발되었으나, 기능이 부족하거나, 한번에 다양한 심혈관 지표를 제공할 수 없는 등의 문제점이 존재하였다. Conventionally, a portable electrocardiogram measuring device has been developed to measure an electrocardiogram outside of a hospital due to the nature of busy modern people, but there are problems such as lack of function or inability to provide various cardiovascular indicators at once.
본 개시는 전술한 배경기술에 대응하여 안출된 것으로, 심혈관 분석기를 제공하고자 한다.The present disclosure has been devised in response to the above-described background technology, and is intended to provide a cardiovascular analyzer.
본 개시의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present disclosure are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따라, 심혈관 분석기를 제공할 수 있다. 상기 심혈관 분석기는, 사용자의 특정 신체부위를 감싸 상기 특정 신체부위에 변화하는 가압력을 제공하는 커프부, 상기 가압력의 변화에 따라 상기 사용자의 제 1 혈압을 측정하는 혈압 측정부, 상기 사용자의 심장의 활동에 따라 발생하는 전위차를 감지하고 상기 사용자의 서로 다른 신체 부위에 부착되는 복수의 ECG(Electrocardiogram) 센서부, 발광 수단을 통해 광을 조사하고, 반사되거나 투과된 광 신호의 세기를 감지하는 PPG(Photoplethysmography) 센서부, 상기 ECG 센서부에서 일정 시간동안 감지된 상기 전위차를 이용하여 심전도 파형으로 변환하고, 상기 PPG 센서부에서 일정 시간동안 감지된 상기 광 신호의 세기를 이용하여 맥박 파형으로 변환하는 변환부 및 상기 제 1 혈압, 상기 심전도 파형 및 상기 맥박 파형 중 적어도 하나에 기초하여 재측정 조건이 달성되었는지 여부를 인식하는 제어부를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure for solving the above-described problem, a cardiovascular analyzer may be provided. The cardiovascular analyzer may include a cuff part surrounding a specific body part of the user and providing a pressing force that changes to the specific body part, a blood pressure measuring part measuring the user's first blood pressure according to the change of the pressing pressure, and the user's heart. A PPG that senses the potential difference generated according to the activity, irradiates light through a plurality of ECG (electrocardiogram) sensor units attached to different body parts of the user, and light emitting means, and detects the intensity of reflected or transmitted light signals ( Photoplethysmography) Transforms into an electrocardiogram waveform by using the potential difference detected by the sensor unit and the ECG sensor unit for a predetermined time, and converts to a pulse waveform by using the intensity of the optical signal detected by the PPG sensor unit for a predetermined time. And a controller for recognizing whether a re-measurement condition has been achieved based on at least one of the first blood pressure, the electrocardiogram waveform, and the pulse waveform.
본 개시의 다른 몇몇 실시예에 따르면, 상기 커프부의 내부에 위치하고, 상기 재측정 조건이 달성된 경우 진동 피드백을 출력하는 진동 출력부 를 더 포함할 수 있다.According to some other exemplary embodiments of the present disclosure, a vibration output unit that is located inside the cuff unit and outputs a vibration feedback when the re-measurement condition is achieved may be further included.
본 개시의 또 다른 몇몇 실시예에 따르면, 상기 재측정 조건이 달성된 경우 기 설정된 음향 데이터를 출력하는 음향 출력부를 더 포함할 수 있다.According to still another exemplary embodiment of the present disclosure, when the re-measurement condition is achieved, a sound output unit for outputting preset sound data may be further included.
본 개시의 또 다른 몇몇 실시예에 따르면, 상기 재측정 조건이 달성된 경우 상기 재측정 조건과 관련된 정보를 출력하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.According to still another exemplary embodiment of the present disclosure, when the re-measurement condition is achieved, a display unit may further include a display configured to output information related to the re-measurement condition.
본 개시의 또 다른 몇몇 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 심전도 파형을 이용하여 분당 심박수 값을 산출하고, 상기 맥박 파형을 이용하여 분당 맥박수 값을 산출하고, 상기 분당 심박수 값과 상기 분당 맥박수 값 간의 차이 값이 사전 결정된 값 이상일 경우 상기 재측정 조건이 만족되었다고 인식할 수 있다.According to still another embodiment of the present disclosure, the controller calculates a heart rate per minute value using the electrocardiogram waveform, calculates a pulse rate per minute value using the pulse wave, and the heart rate per minute value and the pulse rate per minute value When the difference between the values is greater than or equal to a predetermined value, it may be recognized that the remeasurement condition is satisfied.
본 개시의 또 다른 몇몇 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 맥박 파형에 기초하여 맥파전도속도 값을 산출하고, 상기 맥파전도속도 값에 기초하여 동맥 경화 지수를 산출하고, 상기 동맥 경화 지수와 대응하는 제 2 혈압을 인식하고, 상기 제 2 혈압과 상기 제 1 혈압 간의 차이 값이 사전 결정된 값 이상일 경우 상기 재측정 조건이 만족되었다고 인식할 수 있다.According to still another exemplary embodiment of the present disclosure, the control unit calculates a pulse wave conduction rate value based on the pulse wave waveform, calculates an arteriosclerosis index based on the pulse wave conduction rate value, and corresponds to the arteriosclerosis index. The second blood pressure is recognized, and when the difference between the second blood pressure and the first blood pressure is equal to or greater than a predetermined value, it may be recognized that the re-measurement condition is satisfied.
본 개시의 또 다른 몇몇 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 머신 러닝을 이용하여 맥파전도속도에 따른 동맥 경화 지수 산출 모델을 생성하고, 상기 맥파전도속도 값을 상기 맥파전도속도에 따른 동맥 경화 지수 산출 모델에 입력하여 나온 출력 값을 상기 동맥 경화 지수로 산출할 수 있다.According to still another embodiment of the present disclosure, the control unit generates a model for calculating an arterial stiffness index according to a pulse wave conduction rate using machine learning, and calculates the arterial stiffness index according to the pulse wave conduction rate The output value inputted into the model can be calculated as the arteriosclerosis index.
본 개시의 또 다른 몇몇 실시예에 따르면, 상기 맥파전도속도에 따른 동맥 경화 지수 산출 모델은, 학습 데이터를 인공 신경망에 입력하고, 상기 학습 데이터를 입력하여 나온 출력 값과 상기 학습 데이터에 대응되는 정답 값을 비교하여 오차를 도출하고, 상기 오차를 상기 인공 신경망에 역전파하여, 상기 인공 신경망의 가중치를 업데이트하는 과정을 사전 결정된 회수만큼 반복하여 생성될 수 있다.According to still another exemplary embodiment of the present disclosure, the model for calculating an arterial stiffness index according to the pulse wave conduction speed includes inputting training data into an artificial neural network, an output value obtained by inputting the training data, and a correct answer corresponding to the training data. A process of comparing values to derive an error, backpropagating the error to the artificial neural network, and updating the weight of the artificial neural network may be generated by repeating a predetermined number of times.
본 개시의 또 다른 몇몇 실시예에 따르면, 상기 인공 신경망은, 심층 신경망을 포함할 수 있다. According to still another embodiment of the present disclosure, the artificial neural network may include a deep neural network.
본 개시의 또 다른 몇몇 실시예에 따르면, 상기 심혈관 분석기는, 안마 의자 형태로 제작되고, 상기 커프부는, 상기 사용자의 어퍼 암(upper arm)을 안마하는 제 1 영역에 구비되고, 상기 ECG 센서부는, 상기 사용자의 손 주위인 제 2 영역에 구비되고, 상기 PPG 센서부는, 상기 사용자의 손 주위인 제 3 영역에 구비되고, 상기 제 2 영역은, 상기 제 3 영역과 상이한 영역일 수 있다.According to still another exemplary embodiment of the present disclosure, the cardiovascular analyzer is manufactured in the form of a massage chair, the cuff part is provided in a first area for massaging the user's upper arm, and the ECG sensor part , It is provided in a second region around the user's hand, the PPG sensor unit is provided in a third region around the user's hand, and the second region may be a different region from the third region.
본 개시에서 얻을 수 있는 기술적 해결 수단은 이상에서 언급한 해결 수단들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 해결 수단들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical solutions obtainable in the present disclosure are not limited to the above-mentioned solutions, and other solutions that are not mentioned are clearly to those of ordinary skill in the technical field to which the present disclosure belongs from the following description. It will be understandable.
본 개시는 심혈관 분석기를 제공할 수 있다.The present disclosure can provide a cardiovascular analyzer.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable in the present disclosure are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the following description. .
다양한 양상들이 이제 도면들을 참조로 기재되며, 여기서 유사한 참조 번호들은 총괄적으로 유사한 구성요소들을 지칭하는데 이용된다. 이하의 실시예에서, 설명 목적을 위해, 다수의 특정 세부사항들이 하나 이상의 양상들의 총체적 이해를 제공하기 위해 제시된다. 그러나, 그러한 양상(들)이 이러한 구체적인 세부사항들 없이 실시될 수 있음은 명백할 것이다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 심혈관 분석기의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 심혈관 분석기의 동작 방법의 일례를 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 안정 상태에서의 심전도 파형의 일례를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 비안정 상태에서의 심전도 파형의 일례를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 제 1 구간의 심전도 파형 및 제 2 구간의 심전도 파형의 일례를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 심혈관 분석기의 동작 방법의 또 다른 일례를 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 슬라이딩부가 포함된 심혈관 분석기의 일례를 설명하기 위한 도면이다
도 8은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 슬라이딩부가 포함된 심혈관 분석기를 이용하여 팔 길이를 측정하는 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다
도 9는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 라인이 포함된 심혈관 분석기를 설명하기 위한 도면이다
도 10은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 라인이 포함된 심혈관 분석기를 이용하여 팔 길이를 측정하는 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다
도 11은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 심전도 파형의 피크와 맥박 파형의 피크 간의 시간차의 일례를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 심혈관 분석기의 동작 방법의 또 다른 일례를 설명하기 위한 순서도이다.
도 13는 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 심혈관 분석기의 동작 방법의 또 다른 일례를 설명하기 위한 순서도이다.
도 14는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 인공 신경망을 나타낸 개략도이다.
도 15는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 모델을 나타낸 개략도이다.
도 16은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 심혈관 분석기가 안마 의자 형태로 제작됐을 때의 일례를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 릴(280)에 감긴 라인(250)을 도시한 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 릴(280)과 라인(250)의 분해 사시도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 릴(280)과 회동부재를 도시한 단면도이다.Various aspects are now described with reference to the drawings, wherein like reference numbers are used collectively to refer to like elements. In the examples that follow, for illustrative purposes, a number of specific details are presented to provide a holistic understanding of one or more aspects. However, it will be apparent that such aspect(s) may be practiced without these specific details.
1 is a block diagram of a cardiovascular analyzer according to some embodiments of the present invention.
2 is a flowchart illustrating an example of a method of operating a cardiovascular analyzer according to some embodiments of the present invention.
3 is a diagram illustrating an example of an ECG waveform in a stable state according to some embodiments of the present invention.
4 is a diagram illustrating an example of an ECG waveform in a non-stable state according to some embodiments of the present invention.
5 is a diagram illustrating an example of an ECG waveform in a first section and an ECG waveform in a second section according to some embodiments of the present invention.
6 is a flowchart illustrating another example of a method of operating a cardiovascular analyzer according to still another exemplary embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating an example of a cardiovascular analyzer including a sliding unit according to some embodiments of the present invention.
8 is a view for explaining an example of a method of measuring the arm length using a cardiovascular analyzer including a sliding unit according to some embodiments of the present invention
9 is a diagram illustrating a cardiovascular analyzer including a line according to some embodiments of the present invention.
10 is a view for explaining an example of a method of measuring arm length using a cardiovascular analyzer including a line according to some embodiments of the present invention
11 is a diagram illustrating an example of a time difference between a peak of an electrocardiogram waveform and a peak of a pulse waveform according to some embodiments of the present invention.
12 is a flowchart illustrating another example of a method of operating a cardiovascular analyzer according to still another exemplary embodiment of the present invention.
13 is a flowchart illustrating still another example of a method of operating a cardiovascular analyzer according to still another exemplary embodiment of the present invention.
14 is a schematic diagram showing an artificial neural network according to some embodiments of the present invention.
15 is a schematic diagram showing a model according to some embodiments of the present invention.
16 is a view showing an example when the cardiovascular analyzer according to some embodiments of the present invention is manufactured in the form of a massage chair.
17 is a diagram illustrating a
18 is an exploded perspective view of a
19 is a cross-sectional view showing a
다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나 이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 감지될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다. 구체적으로, 본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.Various embodiments and/or aspects are now disclosed with reference to the drawings. In the following description, for illustrative purposes, a number of specific details are disclosed to aid in an overall understanding of one or more aspects. However, it will also be appreciated by those of ordinary skill in the art that this aspect(s) may be practiced without these specific details. The following description and the annexed drawings set forth in detail certain illustrative aspects of one or more aspects. However, these aspects are illustrative and some of the various methods in the principles of the various aspects may be used, and the descriptions described are intended to include all such aspects and their equivalents. Specifically, as used herein, "an embodiment", "example", "aspect", "example" and the like are not construed as having any aspect or design being better or advantageous than other aspects or designs. May not.
이하, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않는다.Hereinafter, the same or similar components are assigned the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted. In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, when it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the subject matter of the embodiments disclosed in the present specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical spirit disclosed in the present specification is not limited by the accompanying drawings.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terms used in the present specification are for describing exemplary embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless otherwise specified in the phrase. As used in the specification, “comprises” and/or “comprising” do not exclude the presence or addition of one or more other elements other than the mentioned elements.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자나 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자나 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자나 구성요소를 다른 소자나 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자나 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자나 구성요소 일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, etc. are used to describe various devices or components, it is a matter of course that these devices or components are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one device or component from another device or component. Accordingly, it goes without saying that the first element or component mentioned below may be a second element or component within the technical idea of the present invention.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used with meanings that can be commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless explicitly specifically defined.
더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는 A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다. In addition, the term “or” is intended to mean an inclusive “or” rather than an exclusive “or”. That is, unless specified otherwise or is not clear from the context, "X employs A or B" is intended to mean one of the natural inclusive substitutions. That is, X uses A; X uses B; Or, when X uses both A and B, “X uses A or B” can be applied to either of these cases. In addition, the term "and/or" as used herein should be understood to refer to and include all possible combinations of one or more of the listed related items.
또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나 이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 달리 특정되지 않거나 단수 형태를 지시하는 것으로 문맥상 명확하지 않은 경우에, 본 명세서와 청구범위에서 단수는 일반적으로 "하나 또는 그 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.In addition, the terms "comprising" and/or "comprising" mean that the corresponding feature and/or element is present, but excludes the presence or addition of one or more other features, elements and/or groups thereof. It should be understood as not. In addition, unless otherwise specified or when the context is not clear as indicating a singular form, the singular in the specification and claims should be interpreted as meaning "one or more" in general.
더불어, 본 명세서에서 사용되는 용어 "정보" 및 "데이터"는 종종 서로 상호교환 가능하도록 사용될 수 있다.In addition, the terms “information” and “data” as used herein may often be used interchangeably with each other.
이하, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않는다.Hereinafter, the same or similar components are assigned the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted. In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, when it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the subject matter of the embodiments disclosed in the present specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical spirit disclosed in the present specification is not limited by the accompanying drawings.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자나 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자나 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자나 구성요소를 다른 소자나 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자나 구성요소는 본 개시의 기술적 사상 내에서 제2 소자나 구성요소 일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, etc. are used to describe various devices or components, it is a matter of course that these devices or components are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one device or component from another device or component. Therefore, it goes without saying that the first device or component mentioned below may be a second device or component within the spirit of the present disclosure.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used as meanings that can be commonly understood by those of ordinary skill in the art to which this disclosure belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless explicitly specifically defined.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it is directly connected to or may be connected to the other component, but other components may exist in the middle. Should be. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle.
이하의 설명에서 사용되는 구성 요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.The suffixes "module" and "unit" for constituent elements used in the following description are given or used interchangeably in consideration of only the ease of preparation of the specification, and do not have a distinct meaning or role by themselves.
구성 요소(elements) 또는 층이 다른 구성 요소 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 구성 요소 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 구성 요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 구성 요소가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 구성 요소 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.When an element or layer is referred to as “on” or “on” of another element or layer, it is not only above the other element or layer, but also the other layer or other element in the middle. Includes all intervening cases. On the other hand, when a component is referred to as "directly on" or "directly on", it means that no other component or layer is interposed therebetween.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소 또는 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. Spatially relative terms "below", "beneath", "lower", "above", "upper", etc., as shown in the figure It can be used to easily describe a component or a correlation with other components. Spatially relative terms should be understood as terms including different directions of the device during use or operation in addition to the directions shown in the drawings.
예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성 요소를 뒤집을 경우, 다른 구성 요소의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성 요소는 다른 구성 요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성 요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.For example, if a component shown in a drawing is turned over, a component described as "below" or "beneath" of another component will be placed "above" the other component. I can. Accordingly, the exemplary term “below” may include both directions below and above. Components may be oriented in other directions, and thus spatially relative terms may be interpreted according to the orientation.
본 개시의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 개시를 설명하는데 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.Objects and effects of the present disclosure, and technical configurations for achieving them will become apparent with reference to embodiments described in detail later with reference to the accompanying drawings. In describing the present disclosure, when it is determined that a detailed description of a well-known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present disclosure, a detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present disclosure and may vary according to the intention or custom of users or operators.
그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.However, the present disclosure is not limited to the embodiments disclosed below, and may be implemented in various different forms. The present embodiments are provided only to make the present disclosure complete, and to completely inform the scope of the disclosure to those of ordinary skill in the art to which the present disclosure belongs, and the present disclosure is only defined by the scope of the claims. . Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 심혈관 분석기의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a cardiovascular analyzer according to some embodiments of the present invention.
도 1을 참조하면, 심혈관 분석기(100)는 커프부(110), 혈압 측정부(120), ECG(Electrocardiogram) 센서부(130), PPG(Photoplethysmography) 센서부(140), 변환부(150), 제어부(160), 메모리(170), 입력부(180) 및 출력부(190)를 포함할 수 있다. 다만, 상술한 구성 요소들은 심혈관 분석기(100)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 심혈관 분석기(100)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성 요소들을 가질 수 있다. 여기서, 각각의 구성 요소들은 별개의 칩이나 모듈이나 장치로 구성될 수 있고, 하나의 장치 내에 포함될 수도 있다.Referring to FIG. 1, the
커프부(110)는 사용자의 특정 신체부위를 감싸 특정 신체부위에 변화하는 가압력을 제공할 수 있다. The
커프부(110)는 사용자의 특정 신체부위에 변화하는 가압력을 제공함으로써, 혈압 측정부(120)가 혈압을 측정할 수 있는 환경을 제공할 수 있다. The
커프부(110)가 감싸는 특정 신체 부위는 왼팔일 수도 있고, 오른팔일 수도 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 사용자의 신체 부위가 커프부(110)에 의해 감싸질 수 있다. The specific body part covered by the
몇몇 실시예에 따르면, 커프부(110)는 복수의 개수로 제작될 수 있고, 각각 다른 사용자의 특정 신체부위를 감쌀 수 있다. According to some embodiments, the
예를 들어, 제 1 커프부는 사용자의 왼팔의 포어 암(fore arm)을 감쌀 수 있고, 제 2 커프부는 사용자의 오른팔의 포어 암을 감쌀 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 복수의 커프부(110)는 사용자의 다양한 신체 부위를 감쌀 수 있다. For example, the first cuff portion may wrap the fore arm of the user's left arm, and the second cuff portion may wrap the fore arm of the user's right arm. However, the present invention is not limited thereto, and the plurality of
상술한 예들은 일 예시일 뿐이며, 본 개시에 따른 커프부(110)의 개수, 커프부(110)가 감싸는 신체부위 및 커프부(110)가 감싸는 신체부위의 범위는 상술한 예시들에 제한되지 않는다. The above-described examples are only examples, and the range of the number of
한편, 커프부(110)는 내부에 혈압 측정부(120)를 포함할 수 있다. 커프부(110) 내부에 혈압 측정부(120)를 포함할 경우, 심혈관 분석기(100)는 혈압 측정이 좀더 용이할 수 있다. 다만 이는 예시일 뿐이며, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.Meanwhile, the
다른 몇몇 실시예에 따르면, 커프부(110)는 내부에 진동 피드백을 출력할 수 있는 진동 출력부를 포함할 수 있다. 진동 출력부는 제어부(160)의 제어에 따라 진동 피드백을 출력할 수 있다.According to some other embodiments, the
혈압 측정부(120)는 가압력의 변화에 따라 사용자의 혈압을 측정할 수 있다. The blood
몇몇 실시예에 따르면, 혈압 측정부(120)는 코르트코프음법, 진동 오실로메트릭법 및 용적 오실로메트릭법 중 적어도 하나를 이용하여 사용자의 혈압을 측정할 수 있다. 여기서 혈압은 수축기 혈압 및 이완기 혈압을 포함할 수 있다. According to some embodiments, the blood
코르트코프음법은 예상 수축기압보다 기 설정된 압력만큼 높게 커프부(110)를 가압한 후, 커프부(110)를 서서히 감압하면서 혈액과 동맥벽의 마찰음(코르트코프음)을 감지하고, 감지된 소리의 세기와 가압력의 세기에 기초하여 혈압을 측정하는 방법일 수 있다. In the Kortkov sound method, after pressing the
진동 오실로메트릭법은 예상 수축기압보다 기 설정된 압력만큼 높게 커프부(110)를 가압한 후, 커프부(110)를 서서히 감압하면서 동맥벽의 진동을 감지하고, 감지된 진동의 세기와 가압력의 세기에 기초하여 혈압을 측정하는 방법일 수 있다. The vibration oscillometric method pressurizes the
용적 오실로메트릭법은, 예상 수축기압보다 기 설정된 압력만큼 높게 커프부(110)를 가압한 후, 커프부(110)를 서서히 감압하면서 혈관의 용적을 감지하고, 감지된 혈관의 용적 변화와 가압력의 세기에 기초하여 혈압을 측정하는 방법일 수 있다. The volume oscillometric method is, after pressing the
혈압 측정부(120)는 코르트코프음법, 진동 오실로메트릭법 및 용적 오실로메트릭법 중 2가지 이상을 병행하여 혈압을 측정할 수 있고, 이를 통해 혈압 측정의 정확도를 높일 수 있다. 다만, 혈압 측정부(120)가 혈압을 측정하는 상술한 예시들은 일 예시에 불과하며, 혈압 측정부(120)가 혈압을 측정하는 방법은 상술한 예시에 한정되는 것은 아니다.The blood
혈압 측정부(120)는 혈압 측정을 수행하기 위해 필요한 부품들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 코르트코프음법을 이용하여 혈압을 측정할 경우, 혈압 측정부(120)는 소리를 측정할 수 있는 마이크로폰 및 가압력을 측정할 수 있는 압력 센서를 포함할 수 있다. The blood
또한, 혈압 측정부(120)는 혈압 측정의 정확도를 개선하기 위한 부품들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 혈압 측정부(120) 잡음 신호를 제거하기 위한 대역 필터를 포함할 수 있다. In addition, the blood
상술한 예들은 일 예시일 뿐이며, 본 개시의 혈압 측정부(120)는 포함하는 부품의 종류 및 개수가 제한되지 않는다.The above-described examples are only examples, and the type and number of components included in the blood
ECG 센서부(130)는 사용자의 심장의 활동에 따라 발생하는 전위차를 감지할 수 있다. The
좀더 구체적으로, ECG 센서부(130)는 복수개로 제작되고 사용자의 서로 다른 신체 부위에 부착되어 사용자의 심장의 활동에 따라 발생하는 전위차를 감지할 수 있다. More specifically, the
예를 들어, 제 1 ECG 센서부는 왼손의 특정 손가락(예를 들어, 검지 손가락)에 부착되고, 제 2 ECG 센서부는 오른손의 특정 손가락(예를 들어, 검지 손가락)에 부착되어 사용자의 심장의 활동에 따라 발생하는 전위차를 감지할 수 있다. 이는 일 예시일 뿐이며, 본 개시는 ECG 센서부(130)의 개수 및 부착 위치는 상술한 예시에 제한되지 않는다.For example, the first ECG sensor unit is attached to a specific finger (eg, index finger) of the left hand, and the second ECG sensor unit is attached to a specific finger (eg, index finger) of the right hand to perform the activity of the user's heart. It is possible to detect the potential difference that occurs according to the. This is only an example, and the present disclosure is not limited to the above-described example in terms of the number and attachment positions of the
또한, ECG 센서부(130)는 사용자의 전위차를 감지하기 위해 전극을 포함할 수 있다. 전극은 사용자의 피부와 접촉하여, 사용자의 심장의 활동에 따라 발생하는 전위차를 감지하는데 사용될 수 있다. In addition, the
PPG 센서부(140)는 발광 수단을 통해 광을 조사하고, 반사되거나 투과된 광 신호의 세기를 감지할 수 있다. The
일례로, PPG 센서부(140)의 발광 수단으로 발광 다이오드(LED)가 사용될 수 있다. 다만, 본 개시는 발광 수단은 이에 제한되지 않는다. As an example, a light emitting diode (LED) may be used as a light emitting means of the
다른 일례로, PPG 센서부(140)는 포토 다이오드 등을 포함할 수 있다. 여기서 포토 다이오드는 광 신호를 전기 신호로 변환하는 다이오드일 수 있다. As another example, the
다만, 상술한 예들은 일 예시일 뿐이며, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.However, the above-described examples are only examples, and the present disclosure is not limited thereto.
몇몇 실시예에 따르면, PPG 센서부(140)는 사용자의 신체부위에 부착되어 혈류량의 변화에 의해 변화되는 광 신호의 세기를 감지할 수 있다.According to some embodiments, the
변환부(150)는 ECG 센서부(130) 및 PPG 센서부(140)에서 감지된 데이터들을 파형 데이터로 변환할 수 있다. 여기서 파형 데이터는 심전도 파형 및 맥박 파형을 포함할 수 있다.The
좀더 구체적으로, 변환부(150)는 ECG 센서부(130)에서 일정 시간동안 감지된 전위차를 이용하여 심전도 파형으로 변환할 수 있다. 또한, 변환부(150)는 PPG 센서부(140)에서 일정 시간동안 감지된 광 신호의 세기를 이용하여 맥박 파형으로 변환할 수 있다.More specifically, the
변환부(150)는 입력받은 신호를 변환하기 위한 부품들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 잡음을 제거하기 위한 필터, 신호를 증폭하기 위한 증폭부 등을 포함할 수 있다.The
상술한 예들은 일 예시일 뿐이며, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The above-described examples are only examples, and the present disclosure is not limited thereto.
제어부(160)는 통상적으로 심혈관 분석기(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(160)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.The
또한, 제어부(160)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 심혈관 분석기(100)의 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(160)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 심혈관 분석기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작 시킬 수 있다.In addition, the
본 개시내용에서 기재되는 실시예들 또는 특히 제어부(160)와 관련하여 설명되는 실시예들은 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합을 통하여 컴퓨터 판독가능 저장 매체 또는 이와 유사한 식의 임의의 저장 매체 내에서 하나 이상의 프로세서들에 의해 구현될 수 있다.The embodiments described in the present disclosure, or particularly the embodiments described in connection with the
하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로-컨트롤러(micro-controllers), 마이크로프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시예들이 제어부(160) 자체로 구현될 수 있다.According to hardware implementation, the embodiments described herein include application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), It may be implemented using at least one of processors, controllers, micro-controllers, microprocessors, and electrical units for performing other functions. The embodiments described in may be implemented by the
소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 작성된 소프트웨어 애플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리(170)에 저장되고, 제어부(160)에 의해 실행될 수 있다. According to software implementation, embodiments such as procedures and functions described in the present specification may be implemented as separate software modules. Each of the software modules may perform one or more functions and operations described herein. The software code can be implemented with a software application written in an appropriate programming language. The software code may be stored in the
본 개시의 몇몇 실시예에 따라 제어부(160)가 제어할 수 있는 심혈관 분석기(100)의 구체적인 동작에 대해서는 도 2 이하에서 후술한다. A detailed operation of the
메모리(170)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.The
메모리(170)는 심혈관 분석기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 심혈관 분석기 (100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 유무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다.The
몇몇 실시예에 따르면, 메모리(170)는 키와 팔 길이가 매칭된 매칭 데이터를 저장할 수 있다.According to some embodiments, the
한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 심혈관 분석기(100) 상에 설치되어, 제어부(160)에 의하여 심혈관 분석기(100)의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다. Meanwhile, the application program may be stored in the
입력부(180)는 입력 장치를 통해 사용자로부터 데이터를 입력받을 수 있다. 여기서, 입력 장치는 유선/무선 입력 장치 구체적으로, 터치 스크린, 키패드, 넘버패드, 물리버튼, 키보드, 마우스, 조이스틱, 조그 휠, 조그 스위치, 게임 패드, 스타일러스 펜 및 마이크를 포함할 수 있다. 상술한 입력 장치의 예시는 일 예시일 뿐이며, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The
또한, 입력부(180)는 음성 인식 기술을 활용하여, 사용자의 발화를 통하여 입력을 감지할 수도 있다.In addition, the
또한, 입력부(180)는 사전설정된 사용자 설정 기능 또는 자체적으로 사전설정된 기능 등에 따라서, 핫 키(hot key) 형태의 버튼들 및/또는 방향 선택, 취소, 입력을 실행하기 위한 선택 버튼들 등을 구비할 수 있다. 입력부(180)는 특정 부위에 가해진 압력 또는 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적 신호로 변환할 수 있는 터치 센서를 포함할 수도 있다. 터치 센서는 터치되는 위치 및 면적뿐만 아니라 터치에 대한 압력의 강도를 검출할 수도 있다.In addition, the
몇몇 실시예에 따르면, 입력부(180)는, 수치 값을 입력받는 수치 입력부를 포함할 수 있다. According to some embodiments, the
출력부(190)는 시각적 정보, 청각적 정보 및 촉각적 정보 중 적어도 하나를 출력할 수 있다. 출력부(190)는 진동 출력부, 음향 출력부 및 디스플레이부를 포함할 수 있다. The
진동 출력부는, 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 진동 출력부가 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 진동 출력부에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제어부의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 진동 출력부는 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다. 진동 출력부는 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과를 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 진동 출력부는 심혈관 분석기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.The vibration output unit generates various tactile effects that a user can feel. A typical example of the tactile effect generated by the vibration output unit may be vibration. The intensity and pattern of the vibration generated by the vibration output unit may be controlled by a user's selection or setting by a controller. For example, the vibration output unit may synthesize and output different vibrations or sequentially output them. The vibration output unit may not only deliver a tactile effect through direct contact, but may also be implemented so that a user can feel the tactile effect through muscle sensations such as a finger or an arm. Two or more vibration output units may be provided depending on the configuration aspect of the
음향 출력부는, 메모리(170)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력부는 심혈관 분석기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 재측정 조건 만족 안내음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력부에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.The sound output unit may output audio data stored in the
디스플레이 부는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. The display unit may include at least one of a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), and an organic light-emitting diode (OLED).
상술한 출력부(190)의 예시는 일 예시일 뿐이며, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The above-described example of the
몇몇 실시예에 따르면, 심혈관 분석기(100)는 안마의자의 형태로 제작될 수 있다. 심혈관 분석기가 안마의자로 형태로 제작되는 것과 관련해서는, 도 16에서 후술한다.According to some embodiments, the
도 2는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 심혈관 분석기의 동작 방법의 일례를 설명하기 위한 순서도이다. 도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 안정 상태에서의 심전도 파형의 일례를 나타낸 도면이다. 도 4는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 비안정 상태에서의 심전도 파형의 일례를 나타낸 도면이다. 도 5는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 제 1 구간의 심전도 파형 및 제 2 구간의 심전도 파형의 일례를 나타낸 도면이다. 도 2 내지 도 5와 관련하여, 상술한 바와 중복되는 내용은 다시 설명하지 않고, 이하 차이점을 중심으로 설명한다.2 is a flowchart illustrating an example of a method of operating a cardiovascular analyzer according to some embodiments of the present invention. 3 is a diagram illustrating an example of an ECG waveform in a stable state according to some embodiments of the present invention. 4 is a diagram illustrating an example of an ECG waveform in a non-stable state according to some embodiments of the present invention. 5 is a diagram illustrating an example of an ECG waveform in a first section and an ECG waveform in a second section according to some embodiments of the present invention. With reference to FIGS. 2 to 5, the content overlapping with those described above will not be described again, but will be described with focus on the differences.
도 2를 참조하면, 심혈관 분석기(100)는 사용자의 혈압을 측정할 수 있다(S110). Referring to FIG. 2, the
구체적으로, 심혈관 분석기(100)의 제어부(160)는 커프부(110) 및 혈압 측정부(120)를 제어하여, 사용자의 혈압을 측정할 수 있다. 심혈관 분석기(100)가 구체적으로 사용자의 혈압을 측정하는 방법은 상술한 바와 같이 코르트코프음법, 진동 오실로메트릭법 및 용적 오실로메트릭법 중 적어도 하나일 수 있다.Specifically, the
심혈관 분석기(100)의 제어부(160)는 심전도 파형에 기초하여 사용자가 혈압을 측정할 때(S110) 안정 상태였는지 여부를 인식할 수 있다(S120).The
일례로, 제어부(160)는 변환부(150)에서 전달받은 심전도 파형의 자기 상관 값(Auto correlation value)을 산출하고, 산출된 자기 상관 값에 기초하여, 사용자가 혈압을 측정할 때 안정 상태였는지 여부를 파악할 수 있다.For example, the
일반적으로 심전도 파형은 사용자가 안정 상태일 경우, 심전도 파형이 일정하게 반복된다. 도 3을 참조하면, 안정 상태에서의 심전도 파형이 도시되어 있다. 또한, 도 4를 참조하면, 비안정 상태에서의 심전도 파형이 도시되어 있다. 도 3의 안정 상태에서의 심전도 파형과 도 4의 비안정 상태에서의 심전도 파형을 비교해 보면, 안정 상태에서의 심전도 파형이 비안정 상태에서의 심전도 파형보다 더 일정하게 주기적으로 반복되는 것을 확인할 수 있다.In general, the ECG waveform is constantly repeated when the user is in a stable state. Referring to FIG. 3, an electrocardiogram waveform in a stable state is shown. Further, referring to FIG. 4, an electrocardiogram waveform in an unstable state is shown. When comparing the electrocardiogram waveform in the stable state of FIG. 3 and the electrocardiogram waveform in the non-stable state of FIG. 4, it can be seen that the electrocardiogram waveform in the stable state repeats more regularly than the electrocardiogram waveform in the non-stable state. .
자기 상관은 신호를 분석하는데 사용되는 연산 중에 하나로써 어떤 신호의 τ만큼 시간 이동된 자기자신과의 상관성(Correlation) 척도이다. 특정 τ값에서의 자기 상관 값은, 주기성을 가지는 신호가 주기성을 가지지 않는 신호에 비해 자기 상관 값이 높게 나올 수 있다. 즉 자기 상관 값을 분석한 결과에 따라 파형이 일정하게 반복되는지 여부를 파악할 수 있다. Autocorrelation is one of the operations used to analyze a signal, and is a measure of correlation with oneself that is shifted in time by τ of a signal. As for the autocorrelation value at a specific τ value, a signal having periodicity may have a higher autocorrelation value than a signal having no periodicity. That is, it is possible to determine whether the waveform is constantly repeated according to the result of analyzing the autocorrelation value.
따라서, 제어부(160)는 혈압을 측정할 때에 대응되는 심전도 파형의 자기 상관 값이 사전 결정된 값 이상으로 나온다면, 심전도 파형이 일정하다고 판단할 수 있고, 심전도 파형이 일정하다면 사용자가 안정 상태일 확률이 높으므로, 제어부(160)는 심전도 파형의 자기 상관이 사전 결정된 값 이상이라면 사용자가 혈압을 측정할 때 안정 상태라고 판단할 수 있다. Therefore, when measuring blood pressure, the
따라서, 제어부(160)는 심전도 파형의 자기 상관 값을 산출하고, 자기 상관 값이 사전 결정된 값 이상인지 여부에 따라, 사용자가 혈압을 측정할 때 사용자가 안정 상태였는지 여부를 파악할 수 있다.Accordingly, the
다른 일례로, 제어부(160)는 변환부(150)에서 전달받은 심전도 파형의 주파수 영역 값을 산출하고, 산출된 주파수 영역 값에 기초하여 사용자가 혈압을 측정할 때 안정 상태였는지 여부를 파악할 수 있다.As another example, the
제어부(160)는 심전도 파형을 푸리에 변환을 통해 주파수 영역 값을 산출할 수 있지만, 본 개시는 이에 제한되는 것은 아니다.The
일반적으로, 안정 상태에서 심전도 파형의 주파수 영역 값은 특정 범위나 특정 값에 해당하게 되어 있다. 반면 비안정 상태에서 심전도 파형의 주파수 영역 값은 안정 상태의 심전도 파형의 주파수 영역 값의 특정 범위나 특정 값을 벗어날 수 있다. In general, in a stable state, the frequency domain value of the ECG waveform falls within a specific range or specific value. On the other hand, in the non-stable state, the frequency domain value of the ECG waveform may deviate from a specific range or specific value of the frequency domain value of the ECG waveform in the stable state.
따라서, 제어부(160)는 산출된 주파수 영역 값을 분석하여, 산출된 주파수 영역 값에 기초하여 사용자가 혈압을 측정할 때 안정 상태인지, 비안정 상태인지 파악할 수 있다. Accordingly, the
또 다른 일례로, 제어부(160)는 머신 러닝을 이용하여 파형에 따른 안정 상태 판단 모델을 생성하고, 혈압을 측정할 때에 대응되는 심전도 파형을 파형에 따른 안정 상태 판단 모델에 입력하여 나온 출력 값에 따라, 사용자가 혈압을 측정할 때 안정 상태였는지 여부를 파악할 수 있다. In another example, the
제어부(160)는 머신 러닝을 이용하면 안정 상태 판단 모델을 생성할 수 있고, 안정 상태 판단 모델은 입력된 파형의 종류에 따라 안정 상태 또는 비안정 상태 둘 중 하나로 출력 값을 출력할 수 있다. 따라서, 제어부(160)는 혈압을 측정할 때에 대응되는 심전도 파형을 파형에 따른 안정 상태 판단 모델에 입력할 수 있고, 제어부(160)는 안정 상태 판단 모델의 출력 값에 기초하여 사용자가 안정 상태인지 아닌지를 파악할 수 있다. The
제어부(160)가 머신 러닝을 이용하여 모델을 생성하는 구체적인 방법에 대해서는 도 14 이하에서 후술하도록 한다.A detailed method for the
제어부(160)가 심전도 파형에 기초하여 사용자가 혈압을 측정할 때 안정 상태였는지 여부를 인식하는 예시들이 제시되었지만, 이는 일 예시들일 뿐이며, 본 개시는, 제어부(160)가 사용자가 혈압을 측정할 때 안정 상태였는지 여부를 인식하는 방법은 상술한 예시들에 제한되지 않는다.Examples have been presented in which the
한편, 몇몇 실시예에 따르면, 제어부(160)는 혈압 측정부를 통해 측정된 사용자의 혈압 중 수축기 혈압이 측정된 시간에 대응되는 제 1 구간의 심전도 파형 및 사용자의 혈압 중 혈압 측정부를 통해 측정된 이완기 혈압이 측정된 시간에 대응되는 제 2 구간의 심전도 파형에 기초하여, 사용자가 혈압을 측정할 때 안정 상태였는지 여부를 인식할 수 있다. Meanwhile, according to some embodiments, the
즉 제어부(160)는 전체 심전도 파형에 기초하여, 안정 상태였는지 여부를 인식하는 것이 아니라, 일부 구간의 심전도 파형에 기초하여 안정 상태였는지 여부를 인식할 수 있다. That is, the
혈압의 경우 수축기 혈압과 이완기 혈압을 측정하는 것이 주 목적이므로, 수축기 혈압을 측정할 때와 이완기 혈압을 측정할 때 사용자가 안정 상태였는지 여부만 파악해도 충분할 수 있다. 따라서, 제어부(160)는 전체 심전도 파형이 아닌 수축기 혈압이 측정된 시간에 대응되는 제 1 구간의 심전도 파형 및 이완기 혈압이 측정된 시간에 대응되는 제 2 구간의 심전도 파형에 기초하여 사용자가 혈압을 측정할 때 안정 상태였는지 여부를 인식할 수 있다. In the case of blood pressure, since the main purpose is to measure systolic blood pressure and diastolic blood pressure, it may be sufficient to determine whether a user is in a stable state when measuring systolic blood pressure and diastolic blood pressure. Accordingly, the
구체적으로, 도 5를 참조하면, (a)에는 제 1 구간의 심전도 파형(331) 및 제 2 구간의 심전도 파형(332)이 도시되어 있고, (b)에는 수축기 혈압이 측정된 시간(333)과 이완기 혈압이 측정된 시간(334)이 도시되어 있다. Specifically, referring to FIG. 5, (a) shows an
제어부(160)는, 수축기 혈압이 측정된 시간(333)을 기준으로 기 설정된 시간(예를 들어, 0.5초)만큼 앞선 시간부터 기 설정된 시간(예를 들어, 0.5초)만큼 뒤지는 시간 까지의 구간에 대응하는 심전도 파형을 제 1 구간의 심전도 파형으로 인식할 수 있다. 또한, 제어부(160)는, 이완기 혈압이 측정된 시간(334)을 기준으로 기 설정된 시간(예를 들어, 0.5초)만큼 앞선 시간부터 기 설정된 시간(예를 들어, 0.5초)만큼 뒤지는 시간 까지의 구간에 대응하는 심전도 파형을 제 2 구간의 심전도 파형으로 인식할 수 있다. The
제어부(160)는 상술한 과정을 통해 결정된 제 1 구간의 심전도 파형(331) 및 제 2 구간의 심전도 파형(332)에 기초하여, 사용자가 혈압을 측정할 때 안정 상태였는지 여부를 인식할 수 있다.The
다시 도 2를 참조하면, 제어부(160)는 사용자의 상태가 비안정 상태라고 인식된 때(S130, No), 커프부 및 혈압 측정부를 제어하여 다시 사용자의 혈압 측정할 수 있다(S110).Referring back to FIG. 2, when it is recognized that the user's state is unstable (S130, No), the
즉 제어부(160)는 입력된 심전도 파형의 종류에 따라 단계(S120)에서 측정된 혈압 값이 비안정 상태에서 측정된 혈압이라고 인식할 수 있고, 비안정 상태에서 측정된 혈압 값은 정확도가 낮을 가능성이 높으므로, 다시 혈압을 측정하도록 커프부(110) 및 혈압 측정부(120)를 제어할 수 있다. That is, the
상술한 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 사용자의 상태가 비안정 상태인 경우에 혈압이 측정된 경우 혈압을 재측정하도록 하여 혈압 측정의 정확도가 개선될 수 있다.According to at least one of the above-described embodiments, accuracy of blood pressure measurement may be improved by re-measurement of blood pressure when blood pressure is measured when the user is in an unstable state.
도 6은 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 심혈관 분석기의 동작 방법의 또 다른 일례를 설명하기 위한 순서도이다. 도 7은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 슬라이딩부가 포함된 심혈관 분석기의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 8은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 슬라이딩부가 포함된 심혈관 분석기를 이용하여 팔 길이를 측정하는 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 9은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 라인이 포함된 심혈관 분석기를 설명하기 위한 도면이다. 도 10는 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 라인이 포함된 심혈관 분석기를 이용하여 팔 길이를 측정하는 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 11은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 심전도 파형의 피크와 맥박 파형의 피크 간의 시간차의 일례를 나타낸 도면이다. 도 6 내지 도 11과 관련하여, 상술한 바와 중복되는 내용은 다시 설명하지 않고, 이하 차이점을 중심으로 설명한다.6 is a flowchart illustrating another example of a method of operating a cardiovascular analyzer according to still another exemplary embodiment of the present invention. 7 is a diagram illustrating an example of a cardiovascular analyzer including a sliding unit according to some embodiments of the present invention. 8 is a diagram illustrating an example of a method of measuring arm length using a cardiovascular analyzer including a sliding unit according to some embodiments of the present invention. 9 is a diagram illustrating a cardiovascular analyzer including a line according to some embodiments of the present invention. 10 is a view for explaining an example of a method of measuring the arm length using a cardiovascular analyzer including a line according to some other embodiments of the present invention. 11 is a diagram illustrating an example of a time difference between a peak of an electrocardiogram waveform and a peak of a pulse waveform according to some embodiments of the present invention. With reference to FIGS. 6 to 11, the content overlapping with those described above will not be described again, but will be described with focus on the differences.
도 6을 참조하면, 심혈관 분석기(100)의 제어부(160)는 사용자의 팔 길이를 결정할 수 있다(S210).Referring to FIG. 6, the
몇몇 실시예에 따르면, 사용자의 팔 길이는 기본 값이 설정되어 있을 수 있다. According to some embodiments, the user's arm length may have a default value set.
다른 몇몇 실시예에 따르면, 사용자의 팔 길이는 입력부(180)를 통해 입력될 수 있다. According to some other embodiments, the user's arm length may be input through the
다른 몇몇 실시예에 따르면, 사용자의 팔 길이는 수치 입력부를 통해 입력된 사용자의 키에 대한 값에 의해 계산된 값일 수 있다. According to some other embodiments, the user's arm length may be a value calculated based on a value of the user's key input through the numeric input unit.
일례로, 제어부(160)는 사용자의 키에 대한 값을 수치 입력부를 통해 입력 받도록 제어할 수 있다. 그리고, 제어부(160)는 수치 입력부를 입력 받은 사용자의 키에 대한 값을 특정 수식을 통해 계산하여 사용자의 팔 길이를 추정하여 이를 사용자의 팔 길이로 결정할 수 있다. 예를 들어, 특정 수식은 키를 3으로 나누는 것이 될 수 있다. 다만, 이는 예시일 뿐이며, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.As an example, the
다른 일례로, 제어부(160)는 사용자의 키에 대한 값을 수치 입력부를 통해 입력 받도록 제어할 수 있다. 제어부(160)는 입력 받은 사용자의 키에 대한 값과 메모리(170)에 저장된 키와 팔 길이가 매칭된 매칭 데이터에 기초하여, 사용자의 팔 길이를 결정할 수 있다. 예를 들어, 키 값이 170cm에 대해 매칭된 팔 길이가 60cm이고 입력 받은 키 값이 170cm일 경우, 제어부(160)는 사용자의 팔 길이를 60cm로 결정할 수 있다. 이는 예시일 뿐이며, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.As another example, the
또 다른 몇몇 실시예에 따르면, 제어부(160)는 길이 측정부를 통해 측정된 사용자의 신체 일부의 길이에 기초하여 사용자의 팔 길이를 결정할 수 있다. According to still another exemplary embodiment, the
일례로, 도 7 및 도 8을 참조하면, 심혈관 분석기(100)는 커프부(110), 지지부(210), 슬라이딩부(220) 및 제 1 접촉부(230)를 포함할 수 있다. 다만, 상술한 구성 요소들은 심혈관 분석기(100)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 심혈관 분석기(100)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성 요소들을 가질 수 있다. 여기서, 각각의 구성 요소들은 별개의 칩이나 모듈이나 장치로 구성될 수 있고, 하나의 장치 내에 포함될 수도 있다.As an example, referring to FIGS. 7 and 8, the
지지부(210)는 커프부(110)의 전방에 결합되어 사용자의 포어 암의 일부를 지지할 수 있다.The
슬라이딩부(220)는 지지부(210)에 연결되어 외력에 의해 움직일 수 있다. 예를 들어, 사용자가 손을 커프부(110) 내부로 넣은 상태에서 제 1 접촉부(230)에 손가락을 넣은 경우, 슬라이딩부(220)에 힘이 가해져 슬라이딩부(220)가 전방을 향하여 슬라이딩될 수 있다. The sliding
제 1 접촉부(230)는 슬라이딩부의 일 말단에 구비될 수 있고 사용자의 손가락과 접촉할 수 있다. 여기서, 제 1 접촉부(230)는 제 1 접촉 영역에 ECG 센서부(130)를 구비하고, 제 1 접촉 영역과 상이한 제 2 접촉 영역에 PPG 센서부(140)를 구비할 수 있다. 제 1 접촉 영역 및 제 2 접촉 영역은 접촉 영역 간의 구별을 위해 설정된 것일 뿐, 특정한 장소를 지칭하는 것은 아니다.The
ECG 센서부(130) 및 PPG 센서부(140)가 구비된 제 1 접촉부(230)가 슬라이딩부(220)의 일 말단에 구비될 경우, 사용자의 팔 길이 측정을 하면서 심전도 파형 및 맥동 파형을 한번에 알 수 있는 효과가 있을 수 있다. When the
제 1 길이 측정부(미도시)는 슬라이딩부(220)의 내부에 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The first length measuring unit (not shown) may be configured inside the sliding
사용자가 커프부(110)에 손을 넣은 후 지지부(210)에 손을 위치시킴에 따라, 제 1 접촉부(230)에 외력이 가해져 슬라이딩부(220)에 외력이 가해질 수 있다. 제 1 길이 측정부는, 외력에 의해 슬라이딩부(220)가 움직인 길이를 측정할 수 있다. As the user places his hand on the
설명을 위해 도 7을 참조하면, 슬라이딩부(220)가 움직이지 않은 상태이다. 여기서 사용자가 커프부(110)에 팔을 넣고, 지지부(210)를 따라 슬라이딩부(220) 상의 제 1 접촉부(230)에 손가락을 접촉시켜 혈압 측정을 위한 자세를 취할 경우, 제 1 접촉부(230)에 사용자의 팔이 끝까지 펴져서 생기는 외력이 가해질 수 있다. 그리고, 제 1 접촉부(230)는 슬라이딩부(220)의 일 말단에 결합되어 있어 제 1 접촉부(230)에 가해지는 외력은 슬라이딩부(220)에 전달될 수 있다. 도 8을 참조하면, 슬라이딩부(220)에 외력이 가해진 경우, 슬라이딩부(220)는 외력에 의해 움직이게 되고, 슬라이딩부(220)는 외력에 대응하는 길이(240)만큼 이동할 수 있게 된다. 제 1 길이 측정부는 슬라이딩부(220)가 이동한 길이(240)를 측정할 수 있다.Referring to FIG. 7 for explanation, the sliding
한편, 제어부(160)는 제 1 길이 측정부에서 측정된 길이에 기초하여 팔 길이를 결정할 수 있다. 슬라이딩부(220)는 사용자의 팔 길이에 따라 움직인 길이가 달라진다. 그리고 일반적으로, 움직인 길이 값이 클 경우 사용자의 팔 길이 값이 클 것이다. 따라서, 제어부(160)는 제 1 길이 측정부에서 측정된 길이의 값에 기초하여 사용자의 팔 길이를 결정할 수 있다. Meanwhile, the
좀더 구체적으로, 제어부(160)는 측정된 길이를 특정 수식에 대입하여 팔 길이를 결정할 수 있다. 일례로, 제어부(160)는 제 1 길이 측정부에서 측정된 길이에 1.7을 곱한 값을 팔 길이로 결정할 수 있다. 다만 상술한 팔 길이를 결정하는 방법은 일 예시일 뿐이며, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.More specifically, the
다른 일례로, 도 9 및 도 10을 참조하면, 심혈관 분석기는, 커프부(110), 지지부(210), 라인(250) 및 제 2 접촉부(260)를 포함할 수 있다. 다만, 상술한 구성 요소들은 심혈관 분석기(100)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 심혈관 분석기(100)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성 요소들을 가질 수 있다. 여기서, 각각의 구성 요소들은 별개의 칩이나 모듈이나 장치로 구성될 수 있고, 하나의 장치 내에 포함될 수도 있다.As another example, referring to FIGS. 9 and 10, the cardiovascular analyzer may include a
도면상에서 참조번호가 부여되지는 않았지만 심혈관 분석기는 커프부가 결합된 몸체부를 포함할 수 있다. 여기서, 몸체부는 심혈관 분석기(100)의 본체가 형성하는 부분일 수 있다. 좀더 구체적으로, 도 9 및 도 10에서 몸체부는, 라인(250) 및 제 2 접촉부(260)를 제외한 나머지 심혈관 분석기(100)의 부분을 의미할 수 있다. 다만 이는 예시일 뿐이며, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.Although no reference number is given in the drawings, the cardiovascular analyzer may include a body portion to which a cuff portion is coupled. Here, the body portion may be a portion formed by the body of the
지지부(210)는 커프부(110)의 전방에 결합되어 사용자의 포어 암의 일부를 지지할 수 있다.The
라인(250)은 일 말단이 몸체부에 결합되고 타 말단이 제 2 접촉부와 결합되어 길이가 변화될 수 있다. 일례로, 라인(250)의 일 말단은 지지부(210)의 일 말단에 결합될 수 있다. 즉, 지지부(210)의 일 말단에 라인(250)이 결합될 수 있고, 지지부(210)의 타 말단은 커프부(110)와 결합될 수 있다. 다만, 라인(250)이 결합되는 위치는 이에 한정되는 것은 아니다. The length of the
몇몇 실시예에 따르면, 라인(250)은 몸체부 방향으로 지속적인 복원력을 받을 수 있다. 복원력에 의해 라인(250)은 다른 외력이 없을 경우 길이가 특정 길이로 돌아갈 수 있다. 다만 복원력은 사용자의 외력보다는 약하게 설정되어 사용자의 외력에 따라 라인 길이가 변화될 수 있다. 몸체부 방향으로 복원력을 가하는 구체적인 장치의 예시는 릴(280)이 있을 수 있다. 릴(280)은 몸체부 내부에 위치할 수 있다. 다만 이는 예시일 뿐이며, 본 개시는 이에 제한되지 않는다. 릴(280)의 구체적인 구성에 관해서는 도 17이하에서 후술한다.According to some embodiments, the
몇몇 실시예에 따르면, 제 2 접촉부(260)는 ECG 센서 및 PPG 센서가 구비될 수 있다. 제 2 접촉부 상에 ECG 센서 및 PPG 센서가 구비될 경우 별도의 위치에 추가적인 센서를 부착할 필요가 없고, 사용자의 팔 길이 측정을 하면서 심전도 파형 및 맥동 파형을 한번에 알 수 있는 효과가 있을 수 있다. According to some embodiments, the
몇몇 실시예에 따르면, 제 2 접촉부(260)는 제 3 접촉 영역에 ECG 센서가 구비되고, 제 3 접촉 영역과는 상이한 제 4 접촉 영역에 PPG 센서가 구비될 수 있다. 제 3 접촉 영역 및 제 4 접촉영역은 접촉 영역 간에 중복되지 않는 영역을 나타내기 위한 것일 뿐, 특정한 장소로 제한하는 것은 아니다.According to some embodiments, the
제 2 길이 측정부는 몸체부 또는 라인(250)에 구성될 수 있다. 다만 이는 예시일 뿐이며, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The second length measuring unit may be configured on the body or the
그리고, 제 2 길이 측정부(미도시)는 길이를 측정할 수 있다. 여기서 길이는 몸체부 외부로 노출되는 라인(250)의 길이를 의미할 수 있다. In addition, the second length measuring unit (not shown) may measure the length. Here, the length may mean the length of the
도 9를 참조하면, 제 2 길이 측정부는 몸체부 외부로 노출되는 라인(250)의 길이가 없으므로 길이를 0으로 인식할 수 있다. Referring to FIG. 9, since the second length measuring unit does not have the length of the
도 10을 참조하면, 사용자가 커프부(110)에 팔을 넣고, 제 2 접촉부를 손가락에 접촉시켜 혈압측정을 위한 자세를 취할 경우, 라인(250)은 제 2 접촉부가 이동함에 따라 몸체부 외부로 길이가 늘어날 수 있다. 제 2 길이 측정부는 라인(250)이 늘어난 길이(270)를 측정할 수 있다.Referring to FIG. 10, when a user puts an arm in the
한편, 제어부(160)는 제 2 길이 측정부에서 측정된 길이(270)에 기초하여 팔 길이를 결정할 수 있다. 라인(250)은 사용자의 팔 길이에 따라 몸체부 외부로 노출되는 라인(250)의 길이가 달라질 수 있다. 그리고 일반적으로 노출되는 라인(250)의 길이 값이 클수록 사용자의 팔 길이 값이 클 것이다. 따라서, 제어부(160)는 제 2 길이 측정부에서 측정된 길이의 값에 기초하여 사용자의 팔 길이를 결정할 수 있다. 좀더 구체적으로, 제어부(160)는 측정된 길이를 특정 수식에 대입하여 팔 길이를 결정할 수 있다. 일례로, 제 2 길이 측정부에서 측정된 길이에 1.7을 곱한 값을 팔 길이로 결정할 수 있다. 다만 상술한 특정 수식은 일 예시일 뿐이며, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.Meanwhile, the
다시 도 6을 참조하면, 심혈관 분석기(100)의 제어부(160)는, 단계(S210)에서 결정된 사용자의 팔 길이, 심전도 파형 및 맥박 파형을 이용하여, 맥파전도속도를 산출할 수 있다(S220). Referring back to FIG. 6, the
맥파전도속도는 PPG 센서부(140)의 위치에서 사용자의 심장까지의 거리를 심전도 파형의 피크가 기록된 시간과 맥박 파형의 피크가 기록된 시간의 차이 값으로 나눈 값일 수 있다. The pulse wave rate may be a value obtained by dividing a distance from the position of the
먼저, 제어부(160)는 PPG 센서부(140)의 위치에서 심장까지의 거리를 사용자의 팔 길이를 이용하여 산출할 수 있다.First, the
몇몇 실시예에 따르면, PPG 센서부(140)는 사용자의 신체 부위 중 사용자의 손가락에 위치할 수 있다. 따라서, PPG 센서부(140)의 위치에서 사용자의 심장까지의 거리는 사용자의 팔 길이 + 사용자의 어깨부터 심장까지의 거리일 수 있다.According to some embodiments, the
여기서 사용자의 어깨부터 심장까지의 거리는 사용자의 팔 길이 * 사전 결정된 값일 수 있다. 사전 결정된 값은 PPG 센서부(140)가 사용자의 왼손에 위치했는지 오른손에 위치했는지 여부 및 사용자의 심장의 위치가 왼쪽인지 오른쪽인지 여부 등에 기초하여 다를 수 있다.Here, the distance from the user's shoulder to the heart may be the user's arm length * a predetermined value. The predetermined value may be different based on whether the
따라서, 제어부(160)는 PPG 센서부(140)의 위치에서 심장까지의 거리를 (1 + 사전 결정된 값)*사용자의 팔 길이로 산출할 수 있다.Accordingly, the
다음으로, 제어부(160)는 심전도 파형의 피크가 기록된 시간과 맥박 파형의 피크가 기록된 시간의 차이 값을 심전도 파형 및 맥박 파형을 이용하여 산출할 수 있다.Next, the
구체적으로, 도 11을 참조하면, 제어부(160)는 심전도 파형에 포함된 복수의 피크 중 하나의 피크가 측정된 시간을 제 1 기준 시간으로 삼을 수 있다. Specifically, referring to FIG. 11, the
그리고 제어부(160)는 맥박 파형에 포함된 복수의 피크 중 제 1 기준 시간 이후에 존재하는 첫번째 피크가 측정된 시간을 제 2 기준 시간으로 잡을 수 있다. In addition, the
그리고 제어부(160)는 제 2 기준 시간과 제 1 기준 시간의 차이 값을 심전도 파형의 피크가 기록된 시간과 맥박 파형의 피크가 기록된 시간의 차이 값(410)으로 설정할 수 있다.In addition, the
마지막으로, 제어부(160)는 PPG 센서부(140)의 위치에서 사용자의 심장까지의 거리를 심전도 파형의 피크가 기록된 시간과 맥박 파형의 피크가 기록된 시간의 차이 값(410)으로 나눠서 맥파전도속도를 산출할 수 있다.Finally, the
다만 상술한 예는 일 예시일 뿐이며, 본 개시는 맥파전도속도를 산출하기 위한 수식 및 맥파전도속도를 산출하기 위해 사용하는 변수의 종류 및 개수는 상술한 예시에 제한되지 않는다.However, the above-described example is only an example, and the present disclosure is not limited to the above-described example in terms of an equation for calculating a pulse wave conduction rate and the type and number of variables used to calculate the pulse wave conduction rate.
도 12는 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 심혈관 분석기의 동작 방법의 또 다른 일례를 설명하기 위한 순서도이다.12 is a flowchart illustrating another example of a method of operating a cardiovascular analyzer according to still another exemplary embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 심혈관 분석기(100)의 제어부(160)는 제 1 혈압, 심전도 파형 및 맥박 파형 중 적어도 하나에 기초하여, 재측정 조건이 달성되었는지 여부를 인식할 수 있다(S310).Referring to FIG. 12, the
일례로, 제어부(160)는, 심전도 파형을 이용하여 분당 심박수 값을 산출하고, 맥박 파형을 이용하여 분당 맥박수 값을 산출하고, 분당 심박수 값과 분당 맥박수 값 간의 차이 값이 사전 결정된 값 이상일 경우 재측정 조건이 만족되었다고 인식할 수 있다. 분당 심박수 값은 심장이 1분동안 몇번 뛰는지 나타내는 값이고, 분당 맥박수 값은 동맥이 1분동안 몇번 뛰는지 나타내는 값이다. 맥박은 심장 박동에 의해 일어나기 때문에 일반적인 경우에서는 심박수와 맥박수 간의 차이가 없다. 그러나 사람이 갑자기 움직이거나, 측정 자세가 정확하지 않거나, 센서가 제대로 부착되지 않는 등의 문제로 인해, 심박수나 맥박수 간의 차이가 생길 수 있다. As an example, the
따라서, 제어부(160)는 분당 맥박수 값과 분당 심박수 값 간의 차이 값이 사전 결정된 값 이상일 경우 재측정 조건이 만족되었다고 인식할 수 있다. 예를 들어 제어부(160)는 분당 맥박수 값과 분당 심박수 값 간의 차이가 2 이상일 경우 재측정 조건이 만족되었다고 인식할 수 있다. 다만 이는 예시일 뿐이며, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.Accordingly, the
다른 일례로, 제어부(160)는 심전도 파형 및 맥박 파형에 기초하여 맥파전도속도 값을 산출하고, 맥파전도속도 값에 기초하여 동맥 경화 지수를 산출하고, 동맥 경화 지수와 대응하는 제 2 혈압을 인식할 수 있다. 그리고, 제어부(160)는 제 2 혈압과 제 1 혈압 간의 차이 값이 사전 결정된 값 이상일 경우 재측정 조건이 만족되었다고 인식할 수 있다. 여기서 혈압은 수축기 혈압과 이완기 혈압을 포함할 수 있다.As another example, the
제어부(160)가 심전도 파형 및 맥박 파형에 기초하여 맥파전도속도 값을 산출하는 방법은 도 6에서 상술한 바와 같을 수 있다.A method of calculating the pulse wave conduction velocity value based on the ECG waveform and the pulse wave by the
몇몇 실시예에 따르면, 제어부(160)는 머신 러닝을 이용하여 맥파전도속도에 따른 동맥 경화 지수 산출 모델을 생성하고, 맥파전도속도 값을 맥파전도속도에 따른 동맥 경화 지수 산출 모델에 입력하여 나온 출력 값을 동맥 경화 지수로 산출할 수 있다.According to some embodiments, the
제어부(160)가 머신 러닝을 이용하여 맥파전도속도에 따른 동맥 경화 지수 산출 모델을 생성하는 구체적인 방법에 대해서는 도 14 이하에서 후술하도록 한다.A specific method for the
다른 몇몇 실시예에 따르면, 제어부(160)는 맥파전도속도 값으로 동맥 경화 지수를 산출할 수 있는 수식에 맥파전도속도 값을 대입하고, 이를 계산하여, 동맥 경화 지수를 산출할 수 있다. According to some other embodiments, the
동맥 경화 지수는, 동맥이 어느정도 경화되어 있는지를 나타내는 것이고, 동맥 경화 지수와 혈압은 일반적으로 비례하는 관계가 성립된다. 좀더 구체적으로, 동맥 경화 지수가 높을 경우 혈압도 높은 경향이 있다. 그리고 동맥 경화 지수가 낮을 경우 혈압도 낮은 경향이 있다. 그러나 사람이 갑자기 움직이거나, 측정 자세가 정확하지 않거나, 센서가 제대로 부착되지 않는 등의 문제로 동맥 경화 지수에 비해 혈압 값이 너무 높거나 너무 낮을 수 있다.The arteriosclerosis index indicates how hard the arteries are, and the arteriosclerosis index and blood pressure are generally proportional to each other. More specifically, when the arteriosclerosis index is high, blood pressure also tends to be high. And when the arteriosclerosis index is low, blood pressure tends to be low. However, the blood pressure value may be too high or too low compared to the arteriosclerosis index due to problems such as sudden movement of a person, inaccurate measurement posture, or not properly attaching a sensor.
따라서, 제어부(160)는 동맥 경화 지수와 대응하는 제 2 혈압을 인식하고, 제 2 혈압과 제 1 혈압 간의 차이 값이 사전 결정된 값 이상일 경우 재측정 조건이 만족되었다고 인식할 수 있다.Accordingly, the
한편, 제어부(160)는 재측정 조건이 달성되었다고 인식한 때(S320, Yes), 진동 피드백, 음향 데이터 및 재측정 조건과 관련된 정보 중 적어도 하나를 출력하도록 제어할 수 있다(S330).Meanwhile, when it is recognized that the remeasurement condition has been achieved (S320, Yes), the
일례로 제어부(160)는, 재측정 조건이 달성된 경우 커프부(110)의 내부에 위치하는 진동 출력부를 제어하여 진동 피드백을 출력할 수 있다. 재측정 조건이 달성된 경우, 커프부(110) 내부에 위치하는 진동 출력부를 통해 진동 피드백이 제공되므로, 사용자는 쉽게 재측정을 해야 한다는 것을 인지할 수 있다. 이는 예시일 뿐이며, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.For example, when the re-measurement condition is achieved, the
다른 일례로, 제어부(160)는, 재측정 조건이 달성된 경우 음향 출력부를 제어하여, 기 설정된 음향 데이터를 출력할 수 있다. 여기서 기 설정된 음향 데이터는, 사용자에게 재측정 조건이 만족되었다고 안내하는 내용의 음향 데이터일 수 있다. 재측정 조건이 달성된 경우, 음향 데이터가 제공되면 사용자는 쉽게 재측정을 해야 한다는 것을 인지할 수 있다. 이는 예시일 뿐이며, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.As another example, when the re-measurement condition is achieved, the
또 다른 일례로, 제어부(160)는, 재측정 조건이 달성된 경우 디스플레이부를 제어하여, 재측정 조건과 관련된 정보를 출력할 수 있다. 여기서 재측정 조건과 관련된 정보는 재측정 조건이 만족?榮鳴? 안내하는 문자, 이모티콘, 픽토그램, 이미지 등을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니고, 재측정 조건과 관련된 정보는 재측정 이유에 대한 정보(예를 들어, 올바른 자세와 현재 자세를 비교한 정보 등)를 포함할 수도 있다. As another example, when the re-measurement condition is achieved, the
도 12에서 상술한 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 사용자는 쉽게 재측정을 수행해야 한다는 것을 인지할 수 있다. According to at least one of the above-described embodiments in FIG. 12, the user may recognize that the re-measurement should be easily performed.
도 13은 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 심혈관 분석기의 동작 방법의 또 다른 일례를 설명하기 위한 순서도이다.13 is a flowchart illustrating still another example of a method of operating a cardiovascular analyzer according to still another embodiment of the present invention.
도 13을 참조하면, 심혈관 분석기(100)의 제어부(160)는 심전도 파형 및 맥박 파형 중 적어도 하나에 기초하여, 사용자의 상태가 안정 상태인지 여부를 인식할 수 있다(S410).Referring to FIG. 13, the
일례로, 제어부(160)는 심전도 파형의 제 1 자기 상관 값(Auto correlation value) 및 맥박 파형의 제 2 자기 상관 값을 산출하고, 제 1 자기 상관 값 및 제 2 자기 상관 값에 기초하여, 사용자의 상태가 안정 상태인지 여부를 파악할 수 있다.As an example, the
도 2에서 상술한 바와 같이 자기 상관은 신호를 분석하는데 사용될 수 있고, 심전도 파형의 제 1 자기 상관 값에 따라, 사용자가 안정 상태인지 여부를 파악할 수 있다.As described above in FIG. 2, autocorrelation can be used to analyze a signal, and whether a user is in a stable state can be determined according to a first autocorrelation value of an electrocardiogram waveform.
또한, 사용자가 안정 상태일 경우 맥박 파형도 비안정 상태일 경우보다 주기적으로 반복되는 경향이 있으므로, 맥박 파형의 제 2 자기 상관 값에 따라, 사용자가 안정 상태인지 여부를 파악할 수 있다.In addition, when the user is in a stable state, the pulse waveform tends to be repeated more periodically than when the user is in a non-stable state, and according to the second autocorrelation value of the pulse waveform, it is possible to determine whether the user is in a stable state.
따라서, 제어부(160)는 심전도 파형의 제 1 자기 상관 값 및 맥박 파형의 제 2 자기 상관 값이 사전 결정된 값 이상인 경우, 사용자가 안정 상태라고 판단할 수 있다. 따라서, 제어부(160)는 심전도 파형의 제 1 자기 상관 값 및 맥박 파형의 제 2 자기 상관 값을 산출하고, 제 1 자기 상관 값 및 제 2 자기 상관 값이 사전 결정된 값 이상 인지 여부에 따라, 사용자가 안정 상태인지 여부를 파악할 수 있다.Accordingly, when the first autocorrelation value of the electrocardiogram waveform and the second autocorrelation value of the pulse waveform are equal to or greater than a predetermined value, the
다른 일례로, 제어부(160)는 변환부(150)에서 전달받은 심전도 파형의 제 1 주파수 영역 값 및 맥박 파형의 제 2 주파수 영역 값을 산출하고, 산출된 제 1 주파수 영역 값 및 제 2 주파수 영역 값에 기초하여 사용자가 안정 상태인지 여부를 파악할 수 있다.As another example, the
도 2에서 상술한 바와 같이 안정 상태에서 심전도 파형의 주파수 영역 값은 특정 범위나 특정 값에 해당하게 되어 있다. 반면 비안정 상태에서 심전도 파형의 주파수 영역 값은 안정 상태의 심전도 파형의 주파수 영역 값의 특정 범위나 특정 값을 벗어날 수 있다. 맥박 파형 또한 마찬가지로 안정 상태에서 맥박 파형의 주파수 영역 값은 특정 범위나 특정 값에 해당하게 되어 있다. 따라서, 제어부(160)는 심전도 파형의 제 1 주파수 영역 값 및 맥박 파형의 제 2 주파수 영역 값을 분석하여, 사용자가 안정 상태인지, 비안정 상태인지 파악할 수 있다. As described above in FIG. 2, in a stable state, the frequency domain value of the ECG waveform corresponds to a specific range or specific value. On the other hand, in the non-stable state, the frequency domain value of the ECG waveform may deviate from a specific range or specific value of the frequency domain value of the ECG waveform in the stable state. Likewise for the pulse wave, the frequency domain value of the pulse wave corresponds to a specific range or specific value in a stable state. Accordingly, the
또 다른 일례로, 제어부(160)는 머신 러닝을 이용하여 파형에 따른 안정 상태 판단 모델을 생성하고, 심전도 파형 및 맥박 파형을 파형에 따른 안정 상태 판단 모델에 입력하여 나온 출력 값에 따라, 사용자가 안정 상태인지 여부를 파악할 수 있다. In another example, the
도 2에서 상술한 바와 같이 머신 러닝을 이용하면 안정 상태 판단 모델을 생성할 수 있고, 안정 상태 판단 모델은 입력된 파형 또는 파형들의 종류에 따라 안정 상태 또는 비안정 상태 둘 중 하나로 출력 값을 출력할 수 있다. 따라서, 제어부(160)는 안정 상태 판단 모델의 출력 값에 기초하여 사용자가 안정 상태인지 아닌지를 파악할 수 있다. As described above in FIG. 2, by using machine learning, a stable state determination model can be generated, and the stable state determination model outputs an output value in either a stable state or a non-stable state according to the input waveform or the type of waveforms. I can. Accordingly, the
제어부(160)가 머신 러닝을 이용하여 모델을 생성하는 구체적인 방법에 대해서는 도 14 이하에서 후술하도록 한다.A detailed method for the
몇몇 실시예에 따르면, 제어부(160)는 사용자의 상태가 안정 상태로 기 설정된 시간 동안 유지된 때, 사용자의 상태가 안정 상태라고 인식할 수 있다. According to some embodiments, when the user's state is maintained as a stable state for a preset time, the
즉 한번의 파형만을 분석하여 사용자가 안정 상태인지 여부를 판단하는 것이 아니라, 일정 시간 동안 유지된 때 사용자가 안정 상태인 것으로 인식할 수 있다.That is, it is not determined whether the user is in a stable state by analyzing only one waveform, but when the user is held for a certain period of time, the user can be recognized as a stable state.
한편, 제어부(160)는 사용자의 상태가 안정 상태라고 인식된 때(S420, Yes), 커프부 및 혈압 측정부를 제어하여 사용자의 혈압 측정을 시작할 수 있다(S430).Meanwhile, when it is recognized that the user's state is a stable state (S420, Yes), the
제어부(160)는 사용자가 안정 상태인 상태에서 혈압 측정을 시작할 수 있다. 이를 통해 측정된 혈압의 정확도가 개선되는 효과가 있을 수 있다.The
또한, 사용자는 혈압 측정을 위해 양팔을 커프부(110)에 넣는 경우가 있을 수 있고, 이 경우 사용자는 혈압 측정을 시작하기 위한 버튼을 손으로 누르기 힘들 수 있다. 본 개시에 몇몇 실시예의 경우 제어부(160)는 사용자가 안정 상태일 경우 자동으로 혈압 측정을 시작하기 때문에, 사용자가 버튼을 누르지 않아도 혈압 측정을 시작할 수 있어, 본 개시의 심혈관 분석기(100)는 사용자에게 편의성을 제공할 수 있고, 사용자가 측정을 시작하기 위해 버튼을 누른 다음 빠르게 자세를 잡아야 하는 종래 기술에 비해 본 개시의 심혈관 분석기(100)는 사용자가 좀더 안정 상태에서 혈압을 측정할 수 있어 정확도가 개선되는 효과가 있을 수 있다.In addition, there may be a case where the user puts both arms in the
몇몇 실시예에 따르면, 제어부(160)는 사용자의 혈압 측정이 시작될 경우 커프부(110)의 내부에 위치하는 진동 출력부를 제어하여 진동 피드백을 출력할 수 있다. 혈압 측정이 시작될 경우, 커프부(110) 내부에 위치하는 진동 출력부를 통해 진동 피드백이 제공되므로, 사용자는 쉽게 혈압 측정이 시작된다는 것을 인지할 수 있다. 이는 예시일 뿐이며, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.According to some embodiments, when measuring the user's blood pressure, the
제어부(160)는 사용자의 상태가 비안정 상태라고 인식된 때(S420, No), 심전도 파형 및 맥박 파형 중 적어도 하나에 기초하여, 사용자의 상태가 안정 상태인지 여부를 다시 인식할 수 있다(S410).When it is recognized that the user's state is an unstable state (S420, No), the
즉, 사용자가 안정 상태가 아닐 경우 제어부(160)는 변환부(150)에서 심전도 파형 및 맥박 파형을 다시 전달받고, 다시 전달받은 심전도 파형 및 맥박 파형 중 적어도 하나에 기초하여, 사용자의 상태가 안정 상태인지 여부를 다시 인식할 수 있다.That is, when the user is not in a stable state, the
결과적으로, 제어부(160)는 사용자의 상태가 비안정 상태인 경우, 사용자의 상태가 안정 상태가 될 때까지 사용자의 상태를 다시 인식하고, 사용자의 상태가 안정 상태가 된 때 혈압 측정을 시작하도록 커프부 및 혈압 측정부를 제어할 수 있다.As a result, when the state of the user is in an unstable state, the
도 14는, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 인공 신경망을 나타낸 개략도이다. 14 is a schematic diagram showing an artificial neural network according to some embodiments of the present invention.
본 명세서에 걸쳐, 연산 모델, 신경망, 인공 신경망, 네트워크 함수, 뉴럴 네트워크(neural network)는 동일한 의미로 사용될 수 있다. 신경망은 일반적으로 “노드”라 지칭될 수 있는 상호 연결된 계산 단위들의 집합으로 구성될 수 있다. 이러한 “노드”들은 “뉴런(neuron)”들로 지칭될 수도 있다. 신경망은 적어도 하나 이상의 노드들을 포함하여 구성된다. 신경망들을 구성하는 노드(또는 뉴런)들은 하나 이상의“링크”에 의해 상호 연결될 수 있다.Throughout this specification, a computational model, a neural network, an artificial neural network, a network function, and a neural network may be used with the same meaning. A neural network can be made up of a set of interconnected computational units, which can generally be referred to as “nodes”. These “nodes” may also be referred to as “neurons”. The neural network includes at least one or more nodes. The nodes (or neurons) that make up neural networks can be interconnected by one or more “links”.
신경망 내에서, 링크를 통해 연결된 하나 이상의 노드들은 상대적으로 입력 노드 및 출력 노드의 관계를 형성할 수 있다. 입력 노드 및 출력 노드의 개념은 상대적인 것으로서, 하나의 노드에 대하여 출력 노드 관계에 있는 임의의 노드는 다른 노드와의 관계에서 입력 노드 관계에 있을 수 있으며, 그 역도 성립할 수 있다. 상술한 바와 같이, 입력 노드 대 출력 노드 관계는 링크를 중심으로 생성될 수 있다. 하나의 입력 노드에 하나 이상의 출력 노드가 링크를 통해 연결될 수 있으며, 그 역도 성립할 수 있다. In a neural network, one or more nodes connected through a link may relatively form a relationship between an input node and an output node. The concepts of an input node and an output node are relative, and any node in an output node relationship with respect to one node may have an input node relationship in a relationship with another node, and vice versa. As described above, the relationship between the input node and the output node may be created around a link. One or more output nodes may be connected to one input node through a link, and vice versa.
하나의 링크를 통해 연결된 입력 노드 및 출력 노드 관계에서, 출력 노드는 입력 노드에 입력된 데이터에 기초하여 그 값이 결정될 수 있다. 여기서 입력 노드와 출력 노드를 상호 연결하는 노드는 가중치(weight)를 가질 수 있다. 가중치는 가변적일 수 있으며, 신경망이 원하는 기능을 수행하기 위해, 사용자 또는 알고리즘에 의해 가변될 수 있다. 예를 들어, 하나의 출력 노드에 하나 이상의 입력 노드가 각각의 링크에 의해 상호 연결된 경우, 출력 노드는 상기 출력 노드와 연결된 입력 노드들에 입력된 값들 및 각각의 입력 노드들에 대응하는 링크에 설정된 가중치에 기초하여 출력 노드 값을 결정할 수 있다.In the relationship between the input node and the output node connected through one link, the value of the output node may be determined based on data input to the input node. Here, a node interconnecting the input node and the output node may have a weight. The weight may be variable and may be changed by a user or an algorithm in order for the neural network to perform a desired function. For example, when one or more input nodes are interconnected to one output node by respective links, the output node includes values input to input nodes connected to the output node and a link corresponding to each input node. The output node value may be determined based on the weight.
상술한 바와 같이, 신경망은 하나 이상의 노드들이 하나 이상의 링크를 통해 상호 연결되어 신경망 내에서 입력 노드 및 출력 노드 관계를 형성한다. 신경망 내에서 노드들과 링크들의 개수 및 노드들과 링크들 사이의 연관관계, 링크들 각각에 부여된 가중치의 값에 따라, 신경망의 특성이 결정될 수 있다. 예를 들어, 동일한 개수의 노드 및 링크들이 존재하고, 링크들 사이의 가중치 값이 상이한 두 신경망이 존재하는 경우, 두 개의 신경망들은 서로 상이한 것으로 인식될 수 있다.As described above, in a neural network, one or more nodes are interconnected through one or more links to form an input node and an output node relationship in the neural network. The characteristics of the neural network may be determined according to the number of nodes and links in the neural network, the association relationship between the nodes and the links, and a weight value assigned to each of the links. For example, when the same number of nodes and links exist, and two neural networks having different weight values between the links exist, the two neural networks may be recognized as being different from each other.
신경망은 하나 이상의 노드들을 포함하여 구성될 수 있다. 신경망을 구성하는 노드들 중 일부는, 최초 입력 노드로부터의 거리들에 기초하여, 하나의 레이어(layer)를 구성할 수 있다, 예를 들어, 최초 입력 노드로부터 거리가 n인 노드들의 집합은, n 레이어를 구성할 수 있다. 최초 입력 노드로부터 거리는, 최초 입력 노드로부터 해당 노드까지 도달하기 위해 거쳐야 하는 링크들의 최소 개수에 의해 정의될 수 있다. 그러나, 이러한 레이어의 정의는 설명을 위한 임의적인 것으로서, 신경망 내에서 레이어의 차수는 상술한 것과 상이한 방법으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 노드들의 레이어는 최종 출력 노드로부터 거리에 의해 정의될 수도 있다.A neural network can be configured including one or more nodes. Some of the nodes constituting the neural network may configure one layer based on the distances from the initial input node. For example, a set of nodes with a distance n from the initial input node, n layers can be configured. The distance from the first input node may be defined by the minimum number of links that must be traversed to reach the node from the first input node. However, the definition of such a layer is arbitrary for explanation, and the order of the layer in the neural network may be defined in a different way than that described above. For example, the layer of nodes may be defined by the distance from the last output node.
최초 입력 노드는 신경망 내의 노드들 중 다른 노드 들과의 관계에서 링크를 거치지 않고 데이터가 직접 입력되는 하나 이상의 노드들을 의미할 수 있다. 또는, 신경망 네트워크 내에서, 링크를 기준으로 한 노드 간의 관계에 있어서, 링크로 연결된 다른 입력 노드들 가지지 않는 노드들을 의미할 수 있다. 이와 유사하게, 최종 출력 노드는 신경망 내의 노드들 중 다른 노드 들과의 관계에서, 출력 노드를 가지지 않는 하나 이상의 노드들을 의미할 수 있다. 또한, 히든 노드는 최초 입력 노드 및 최후 출력 노드가 아닌 신경망을 구성하는 노드들을 의미할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 신경망은 입력 레이어의 노드의 개수가 출력 레이어의 노드의 개수와 동일할 수 있으며, 입력 레이어에서 히든 레이어로 진행됨에 따라 노드의 수가 감소하다가 다시 증가하는 형태의 신경망일 수 있다. 또한, 본 개시의 다른 일 실시예에 따른 신경망은 입력 레이어의 노드의 개수가 출력 레이어의 노드의 개수 보다 적을 수 있으며, 입력 레이어에서 히든 레이어로 진행됨에 따라 노드의 수가 감소하는 형태의 신경망일 수 있다. 또한, 본 개시의 또 다른 일 실시예에 따른 신경망은 입력 레이어의 노드의 개수가 출력 레이어의 노드의 개수보다 많을 수 있으며, 입력 레이어에서 히든 레이어로 진행됨에 따라 노드의 수가 증가하는 형태의 신경망일 수 있다. 본 개시의 또 다른 일 실시예에 따른 신경망은 상술한 신경망들의 조합된 형태의 신경망일 수 있다.The initial input node may mean one or more nodes to which data is directly input without going through a link in a relationship with other nodes among nodes in the neural network. Alternatively, in a relationship between nodes in a neural network network based on a link, it may mean nodes that do not have other input nodes connected by a link. Similarly, the final output node may mean one or more nodes that do not have an output node in a relationship with other nodes among nodes in the neural network. In addition, the hidden node may refer to nodes constituting a neural network other than the first input node and the last output node. In the neural network according to an embodiment of the present disclosure, the number of nodes in the input layer may be the same as the number of nodes in the output layer, and the number of nodes decreases and then increases again as the input layer proceeds to the hidden layer. I can. In addition, the neural network according to another embodiment of the present disclosure may be a neural network in which the number of nodes of an input layer is less than the number of nodes of an output layer, and the number of nodes decreases as the number of nodes progresses from the input layer to the hidden layer. have. In addition, the neural network according to another embodiment of the present disclosure may be a neural network in which the number of nodes of an input layer is greater than the number of nodes of an output layer, and the number of nodes increases as the number of nodes progresses from the input layer to the hidden layer. I can. A neural network according to another embodiment of the present disclosure may be a neural network in the form of a combination of the aforementioned neural networks.
딥 뉴럴 네트워크(DNN: deep neural network, 심층신경망)는 입력 레이어와 출력 레이어 외에 복수의 히든 레이어를 포함하는 신경망을 의미할 수 있다. 딥 뉴럴 네트워크를 이용하면 데이터의 잠재적인 구조(latent structures)를 파악할 수 있다. 즉, 사진, 글, 비디오, 음성, 음악의 잠재적인 구조(예를 들어, 어떤 물체가 사진에 있는지, 글의 내용과 감정이 무엇인지, 음성의 내용과 감정이 무엇인지 등)를 파악할 수 있다. 딥 뉴럴 네트워크는 컨벌루셔널 뉴럴 네트워크(CNN: convolutional neural network), 리커런트 뉴럴 네트워크(RNN: recurrentneural network), 오토 인코더(auto encoder), GAN(Generative Adversarial Networks), 제한 볼츠만 머신(RBM: restricted boltzmann machine), 심층 신뢰 네트워크(DBN: deep belief network), Q 네트워크, U 네트워크, 샴 네트워크 등을 포함할 수 있다. 전술한 딥 뉴럴 네트워크의 기재는 예시일 뿐이며 본 개시는 이에 제한되지 않는다. A deep neural network (DNN) may mean a neural network including a plurality of hidden layers in addition to an input layer and an output layer. Deep neural networks can be used to identify potential structures in data. In other words, it is possible to understand the potential structures of photos, texts, videos, voices, and music (e.g., what objects are in photos, what are the content and emotions of the text, what are the contents and emotions of the voice, etc.) . Deep neural networks include convolutional neural networks (CNNs), recurrentneural networks (RNNs), auto encoders, Generative Adversarial Networks (GANs), and restricted boltzmann machines (RBMs). machine), deep belief network (DBN), Q network, U network, Siam network, and the like. The foregoing description of the deep neural network is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.
뉴럴 네트워크는 교사 학습(supervised learning), 비교사 학습(unsupervised learning), 및 반교사학습(semi supervised learning) 중 적어도 하나의 방식으로 학습될 수 있다. 뉴럴 네트워크의 학습은 출력의 오류를 최소화하기 위한 것이다. 뉴럴 네트워크의 학습에서 반복적으로 학습 데이터를 뉴럴 네트워크에 입력시키고 학습 데이터에 대한 뉴럴 네트워크의 출력과 타겟의 에러를 계산하고, 에러를 줄이기 위한 방향으로 뉴럴 네트워크의 에러를 뉴럴 네트워크의 출력 레이어에서부터 입력 레이어 방향으로 역전파(backpropagation)하여 뉴럴 네트워크의 각 노드의 가중치를 업데이트 하는 과정이다. 교사 학습의 경우 각각의 학습 데이터에 정답이 라벨링되어있는 학습 데이터를 사용하며(즉, 라벨링된 학습 데이터), 비교사 학습의 경우는 각각의 학습 데이터에 정답이 라벨링되어 있지 않을 수 있다. 즉, 예를 들어 데이터 분류에 관한 교사 학습의 경우의 학습 데이터는 학습 데이터 각각에 카테고리가 라벨링 된 데이터 일 수 있다. 라벨링된 학습 데이터가 뉴럴 네트워크에 입력되고, 뉴럴 네트워크의 출력(카테고리)과 학습 데이터의 라벨이 비교함으로써 오류(error)가 계산될 수 있다. 다른 예로, 데이터 분류에 관한 비교사 학습의 경우 입력인 학습 데이터가 뉴럴 네트워크 출력과 비교됨으로써 오류가 계산될 수 있다. 계산된 오류는 뉴럴 네트워크에서 역방향(즉, 출력 레이어에서 입력 레이어 방향)으로 역전파 되며, 역전파에 따라 뉴럴 네트워크의 각 레이어의 각 노드들의 연결 가중치가 업데이트 될 수 있다. 업데이트 되는 각 노드의 연결 가중치는 학습률(learing rate)에 따라 변화량이 결정될 수 있다. 입력 데이터에 대한 뉴럴 네트워크의 계산과 에러의 역전파는 학습 사이클(epoch)을 구성할 수 있다. 학습률은 뉴럴 네트워크의 학습 사이클의 반복 횟수에 따라 상이하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 뉴럴 네트워크의 학습 초기에는 높은 학습률을 사용하여 뉴럴 네트워크가 빠르게 일정 수준의 성능을 확보하도록 하여 효율성을 높이고, 학습 후기에는 낮은 학습률을 사용하여 정확도를 높일 수 있다.The neural network may be learned by at least one of supervised learning, unsupervised learning, and semi supervised learning. Learning of neural networks is to minimize output errors. In learning of a neural network, iteratively inputs training data to the neural network, calculates the output of the neural network for the training data and the error of the target, and reduces the error from the output layer of the neural network to the input layer. This is a process of updating the weight of each node of the neural network by backpropagation in the direction. In the case of teacher learning, learning data in which the correct answer is labeled in each learning data is used (ie, labeled learning data), and in the case of non-satellite learning, the correct answer may not be labeled in each learning data. That is, for example, in the case of teacher learning related to data classification, the learning data may be data in which a category is labeled with each learning data. Labeled training data is input to a neural network, and an error may be calculated by comparing an output (category) of the neural network with a label of the training data. As another example, in the case of comparative history learning regarding data classification, an error may be calculated by comparing the input training data with the neural network output. The calculated error is backpropagated in the neural network in the reverse direction (ie, from the output layer to the input layer), and the connection weight of each node of each layer of the neural network may be updated according to the backpropagation. The amount of change in the connection weight of each node to be updated may be determined according to a learning rate. The computation of the neural network for the input data and the backpropagation of the error can constitute a learning cycle (epoch). The learning rate may be applied differently according to the number of repetitions of the learning cycle of the neural network. For example, a high learning rate is used in the early stages of learning of a neural network, so that the neural network quickly secures a certain level of performance to increase efficiency, and a low learning rate can be used in the later stages of learning to increase accuracy.
뉴럴 네트워크의 학습에서 일반적으로 학습 데이터는 실제 데이터(즉, 학습된 뉴럴 네트워크를 이용하여 처리하고자 하는 데이터)의 부분집합일 수 있으며, 따라서, 학습 데이터에 대한 오류는 감소하나 실제 데이터에 대해서는 오류가 증가하는 학습 사이클이 존재할 수 있다. 과적합(overfitting)은 이와 같이 학습 데이터에 과하게 학습하여 실제 데이터에 대한 오류가 증가하는 현상이다. 예를 들어, 노란색 고양이를 보여 고양이를 학습한 뉴럴 네트워크가 노란색 이외의 고양이를 보고는 고양이임을 인식하지 못하는 현상이 과적합의 일종일 수 있다. 과적합은 머신러닝 알고리즘의 오류를 증가시키는 원인으로 작용할 수 있다. 이러한 과적합을 막기 위하여 다양한 최적화 방법이 사용될 수 있다. 과적합을 막기 위해서는 학습 데이터를 증가시키거나, 레귤라이제이션(regulaization), 학습의 과정에서 네트워크의 노드 일부를 생략하는 드롭아웃(dropout) 등의 방법이 적용될 수 있다.In the learning of a neural network, in general, the training data may be a subset of actual data (that is, data to be processed using the learned neural network), and thus, errors in the training data decrease, but errors in the actual data occur. There may be increasing learning cycles. Overfitting is a phenomenon in which errors in actual data increase due to over-learning on learning data. For example, a neural network learning a cat by showing a yellow cat may not recognize that it is a cat when it sees a cat other than yellow, which may be a kind of overfitting. Overfitting can cause an increase in errors in machine learning algorithms. Various optimization methods can be used to prevent such overfitting. In order to prevent overfitting, methods such as increasing training data, regulation, or dropout in which some nodes of the network are omitted during the training process may be applied.
도 15는, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 모델을 나타낸 개략도이다.15 is a schematic diagram showing a model according to some embodiments of the present invention.
본 개시의 일 실시예에 따른 제어부(160)가 머신 러닝을 이용하여 모델을 생성하는 방법에 관하여 설명한다. 여기서, 모델은 도 2 및 도 13에서 상술한 파형에 따른 안정 상태 판단 모델 및 도 12에서 상술한 맥파전도속도에 따른 동맥 경화 지수 산출 모델을 포함할 수 있다. 다만 이는 예시일 뿐이며, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.A method of generating a model by the
본 예시도에서 히든 레이어1(640)과 히든 레이어2(650) 사이에 하나 이상의 히든 레이어가 포함될 수 있고, 본 예시도에서 상기 하나 이상의 히든 레이어는 생략되어 도시된 것일 수 있다.In this exemplary view, one or more hidden layers may be included between the hidden layer 1 640 and the hidden layer 2 650, and the one or more hidden layers may be omitted and illustrated in the exemplary diagram.
제어부(160)는 하나 이상의 네트워크 함수(600)를 포함하는 모델을 생성할 수 있다. 네트워크 함수(600)는 하나의 입력 레이어(630)와 하나의 이상의 히든 레이어와 하나의 출력 레이어(660)를 포함할 수 있다. The
제어부(160)는 모델의 네트워크 함수(600)에 학습 데이터를 입력할 수 있다. 모델의 네트워크 함수(600)의 입력 레이어(630)에 포함된 입력 노드 각각에 학습 데이터의 항목 각각이 입력될 수 있다. 예를 들어, 파형에 따른 안정 상태 판단 모델일 경우 학습 데이터의 항목으로 심전도 파형 및 맥박 파형 중 적어도 하나가 입력될 수 있고, 맥파전도속도에 따른 동맥 경화 지수 산출 모델일 경우 맥파전도속도가 학습데이터의 항목으로 입력될 수 있다. 전술한 항목 값에 대한 기재는 예시일 뿐이며, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The
제어부(160)는 네트워크 함수(600)의 입력 레이어(630)에 포함된 입력 노드에 입력된 항목 값 각각에 대해, 상기 입력 노드와 연결된 링크에 설정된 가중치로 연산하여 히든 레이어로 전파할 수 있다. 예를 들어, 히든 레이어1(640)에 포함된 제 1 히든 노드(620)는 제 1 입력 노드(601)에 전달된 값과 제 1 가중치(611)를 연산한 값, 제 2 입력 노드(602)에 전달된 값과 제 2 가중치를 연산한 값, 제 3 입력 노드(603) 에 전달된 값과 제 3 가중치를 연산한 값, 제 4 입력 노드(604) 에 전달된 값과 제 4 가중치를 연산한 값, 제 5 입력 노드(605) 에 전달된 값과 제 5 가중치를 연산한 값을 전달받을 수 있다. 예를 들어, 히든 레이어1(640)에 포함된 제 1 히든 노드(620)는 제 1 입력 노드(601) 에 전달된 값과 제 1 가중치(611)를 곱한 값, 제 2 입력 노드(602) 에 전달된 값과 제 2 가중치를 곱한 값, 제 3 입력 노드(603) 에 전달된 값과 제 3 가중치를 곱한 값, 제 4 입력 노드(604) 에 전달된 값과 제 4 가중치를 곱한 값, 제 5 입력 노드(605) 에 전달된 값과 제 5 가중치를 곱한 값의 합을 전달받을 수 있다. 전술한 연산에 대한 기재는 예시일 뿐이며, 본 개시는 이에 제한되지 않는다. The
네트워크 함수(600)의 학습 데이터는 입력 레이어(630)에서 히든 레이어1(640), 히든 레이어2(650)를 통해 출력 레이어(660)로 전파될 수 있다. 출력 레이어(660)에 포함된 출력 노드(662)에서의 출력 값과 정답 간의 오차에 기초하여 네트워크 함수(600)의 가중치를 조정할 수 있다. 제어부(160)는 네트워크 함수(500)의 출력 레이어(660)로부터 하나 이상의 히든 레이어(예를 들면, 히든 레이어2(650) 다음 히든 레이어1(640) 순으로)를 거쳐 입력 레이어(630)로 오차를 전파하면서, 각 링크에 설정된 가중치들을 업데이트(예를 들면, W2(1,1)(631)의 가중치를 조정한 이후 W1(1,1)(611)의 가중치를 조정)할 수 있다.The training data of the
위와 같은 과정을 통해 본 개시의 일 실시예에 따라 제어부(160)는 머신 러닝을 이용하여 모델을 생성할 수 있다.Through the above process, the
도 16은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 심혈관 분석기가 안마 의자 형태로 제작됐을 때의 일례를 나타낸 도면이다.16 is a view showing an example when the cardiovascular analyzer according to some embodiments of the present invention is manufactured in the form of a massage chair.
도 16을 참조하면 안마 의자 형태로 제작된 심혈관 분석기(700)는, 바디 구조체(701), 안마부(702) 및 커프부(703)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 16, the
바디 구조체(701)는 사용자를 수용하기 위한 임의의 형태의 공간을 형성 및 정의할 수 있다. 바디 구조체(701)는 사용자의 신체의 형상과 대응되는 형태의 외형을 가질 수 있다. 도 16에서 도시되는 바와 같이, 예를 들어, 바디 구조체(701)는 사용자의 전신 또는 신체의 일부분을 수용할 수 있는 의자 또는 침대 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 바디 구조체(701)에서 사용자의 신체와 직접적으로 접하는 부분들은 사용자의 착용감을 증대시키기 위하여 가죽, 천, 면 등과 같이 상대적으로 소프트(soft)한 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 바디 구조체(101)에서 사용자와 직접적으로 접하지 않는 부분들은 장치의 고정성 및 안정성을 도모하기 위하여 플라스틱 및/또는 금속 등과 같이 상대적으로 하드(hard)한 재질로 이루어질 수 있다. 바디 구조체(701)에서 지면과 접하는 부분은 지면과의 고정성을 강화시키기 위하여 마찰력을 증대시키기 위한 임의의 재질 또는 마찰력을 증대시키기 위한 임의의 부재(예컨대, 지면과의 접촉력을 증대시키기 위한 임의의 미끄럼방지 패드, 결착부, 접합부, 접촉부 등)로 이루어질 수 있으며, 장치의 이동성을 강화시키기 위한 이동식 바퀴부 또한 바디 구조체(701)에 하단에 구비될 수도 있다. The
바디 구조체(701)는 예를 들어, 사용자의 머리 부분과 접할 수 있는 머리 시트, 사용자의 등 부분과 접할 수 있는 등 시트, 사용자의 엉덩이 부분과 접할 수 있는 엉덩이 시트, 사용자의 팔 부분을 수용할 수 있는 팔걸이 부, 그리고 사용자의 다리 및 발부분을 수용하고 해당 부분들로 자극을 제공할 수 있는 다리 안마부, 등을 포함하는 임의의 형태의 사용자 접촉부들을 구비할 수 있다.The
바디 구조체(701)는 고정된 형상을 가지는 외부 패널을 포함하며, 외부 패널에 내부에 접한 사용자 접촉부들은 슬라이딩 이동, 힌지 이동, 피봇 이동 및/또는 틸팅 이동 등과 같이 다양한 형태로 외부 패널과의 상대 이동이 가능할 수 있다. 이러한 바디 구조체(701)에서의 각 컴포넌트들의 상대 이동은 안마의 패턴별로 상이하게 이루어질 수 있어서(예컨대, 제 1 단계에서는 지면으로부터 약 20°이동, 제 2 단계에서는 지면으로부터 약 40°이동, 그리고 제 3 단계에서는 지면으로부터 약 170°이동 등), 각 안마 패턴에 따른 안마 효과가 극대화될 수 있다. 즉, 자동 안마 모드에 따라 사용자가 안마를 받는 자세를 가변적으로 조절할 수 있어서, 사용자에게 제공되는 안마 효과가 극대화될 수 있다. The
추가적으로, 바디 구조체(701)는 하나 이상의 압력 센서들을 구비할 수도 있다. 이러한 경우, 사용자와 바디 구조체(701) 간의 접촉 면적 및 접촉 위치가 감지되어, 사용자의 체형에 맞도록 바디 구조체(701)에서의 사용자와의 접촉 영역들의 위치 및/또는 면적이 변화될 수 있다. 예를 들어, 사용자의 다리 길이가 현재 바디 구조체(701)의 상태보다 길다고 판단되는 경우, 바디 구조체(701)에서 사용자의 다리가 위치하는 프레임(예컨대, 다리 안마부의 프레임)이 연장될 수 있다.Additionally, the
안마부(702)는 바디 구조체(701)에 수용된 사용자에게 임의의 형태의 역학적 자극을 제공하도록 안마 의자 형태로 제작된 심혈관 분석기(700) 내에서 구성되고 그리고 위치될 수 있다. 도 16에서 도시되는 바와 같이, 안마부(702)는 안마 의자 형태로 제작된 심혈관 분석기(700) 내부(또는 외부)에 형성된 레일 형태의 구조를 따라 이동하면서 다양한 위치에 역학적 자극을 제공할 수 있다. 이러한 예시에서, 안마부(702)는 볼 형상 또는 롤러 형상을 가질 수 있다.The
안마부(702)는 공기압 제어 방식을 통하여 압력을 외부로 인가할 수도 있으며, 진동 모터를 이용하여 진동을 외부로 인가할 수도 있으며, 그리고 솔레노이드 방식을 통하여 임의의 형태의 시술체 또는 돌기가 이동하면서 안마 부위에 자극을 제공할 수도 있다. 추가적으로, 전술한 돌기 또는 시술체는 자석으로 형성될 수도 있어서, 자성에 의하여 인체의 혈액에 존재하는 철분이 영향을 받아, 혈액순환이 더욱 촉진되는 효과가 도출될 수 있다.The
안마부(702)는 전술한 형태의 동작 원리에 따라서 두드림, 주무름, 손날 두드림 및 지압 중 적어도 하나의 형태의 안마 기능을 제공할 수 있다.The
커프부(703)는, 사용자의 어퍼 암(upper arm)을 안마하는 제 1 영역에 구비될 수 있다. 커프부(703)는 혈관 측정을 위해 사용될 수도 있지만, 가압력을 이용하여 사용자에게 안마를 제공할 수도 있다.The
ECG 센서부(130)는, 사용자의 손 주위(704)인 제 2 영역에 구비될 수 있다. 좀더 구체적으로, 손 주위(704)라는 것은 손을 둘러싸는 위치, 손등에 접촉하는 위치, 손 바닥에 접촉하는 위치, 손목에 접하는 위치 등을 포함할 수 있다. 다만 이는 예시일 뿐이며, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The
PPG 센서부(140)는, 사용자의 손 주위(704)인 제 3 영역에 구비될 수 있다.The
여기서 제 3 영역은 제 2 영역과 상이한 영역일 수 있다. 여기서 상이한 영역이라는 것은 서로 중복되는 위치에 구비되지 않는 것을 의미할 수 있다.Here, the third region may be a different region from the second region. Here, the different regions may mean that they are not provided at overlapping positions.
제어부(160)는 안마부(702) 및 커프부(703)의 동작을 제어하여, 사용자에게 안마를 제공할 수 있다. 또한, 제어부(160)는 메모리(170)에 저장된 안마 패턴에 기초하여 안마부(702) 및 커프부(703)의 동작을 제어할 수 있다.The
메모리(170)는, 안마 동작과 관련된 임의의 데이터를 일시적으로 또는 영구적으로 저장할 수 있다. 구체적으로, 메모리(170)는 안마부(702) 및 커프부(703)에 의해 동작 가능한 안마 패턴에 대한 정보를 저장할 수 있다. 다만 이는 예시일 뿐이며, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The
안마 의자 형태로 제작된 심혈관 분석기(700)는 사용자로부터의 안마 장치 동작의 제어와 관련된 임의의 선택을 수신하기 위한 입력부(180)를 포함할 수 있다. 입력부(180)는 안마 의자 형태로 제작된 심혈관 분석기(700)에 일체형으로 형성된 버튼 및/또는 디스플레이를 의미할 수 있다. 다른 예시로, 입력부(180)는 안마 의자 형태로 제작된 심혈관 분석기(700)의 원격에 위치하여 안마 의자 형태로 제작된 심혈관 분석기(700)와 통신할 수 있는 사용자 단말 또는 리모컨을 포함할 수 있다. The
입력부(180)는 예를 들어, 안마 모드의 선택, 안마 패턴의 선택, 안마 타입의 선택, 안마 강도의 선택, 안마 시간의 선택, 안마 부위의 선택, 현재 안마 상태에 대한 표시, 바디 구조체(701)의 위치와 동작에 대한 선택, 안마 장치 전원의 on-off에 대한 선택, 자동 모드에 대한 선택, 온열 기능의 동작 여부에 대한 선택, 음원 재생과 관련된 선택 등을 포함하는 임의의 선택 입력들을 수신할 수 있다. The
출력부(190)는 안마 의자 형태로 제작된 심혈관 분석기(700)의 동작 또는 현재 사용자의 상태를 표시하기 위한 디스플레이를 포함할 수 있다. 출력부(190)의 구현 형태에 따라 디스플레이는 2개 이상 존재할 수도 있다. The
또한, 출력부(190)는 스피커를 포함하여 사용자에게 음성을 통해 안마 의자 형태로 제작된 심혈관 분석기(700)의 동작 또는 현재 사용자의 상태를 출력할 수 있다.In addition, the
또한, 출력부(190)는 스피커를 통해 음악을 출력할 수 있다. 이를 통해, 사용자가 안마를 수행하는 동안 음악감상을 동시에 수행하는 효과가 있을 수 있다.In addition, the
또한, 출력부(190)는 진동 출력부를 포함하여, 진동 피드백을 통해 사용자에게 안마 의자 형태로 제작된 심혈관 분석기(700)의 동작 또는 현재 사용자의 상태를 출력할 수 있다.In addition, the
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 릴(280)에 감긴 라인(250)을 도시한 도면이고, 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 릴(280)과 라인(250)의 분해 사시도이다.17 is a view showing a
몇몇 실시예에 따르면, 릴(280)은 심혈관 분석기(100)의 몸체부에 포함되어 라인(250)에게 몸체부 방향으로 지속적인 복원력을 제공할 수 있다.According to some embodiments, the
릴(280)은 원통형 부재로서 중앙을 축(282)으로 회전하면서 외주면에 감아 라인(250)을 수납하는 역할을 한다. 릴(280)이 회전하여 라인(250)이 릴(280)의 외주면에 감기도록 하기 위해 도 18에 도시된 바와 같이 릴(280)의 내부에 회동부재를 구비할 수 있다.The
회동부재는 띠모양의 금속판을 평면상에 코일형상으로 감은 스파이럴 스프링(285)을 이용할 수 있다. 상기 스파이럴 스프링(285)의 중앙은 상기 릴(280)과 연결되어 스파이럴의 감긴 방향과 반대 방향으로 릴(280)을 회전하면 라인(250)이 풀려서 몸체부 밖으로 인출된다. 이때 스파이럴 스프링(285)이 느슨하게 풀어지며 스파이럴 스프링(285)에 스파이럴의 감긴방향으로 탄성력이 생긴다.The rotating member may use a
스파이럴 스프링(285)에 의해 라인(250)은 릴(280)에 감기는 방향으로 릴(280)이 힘을 받게 되는 바, 라인(250)이 풀려있는 상태를 유지하기 위해서는 릴(280)이 스파이럴 스프링(285)에 의해 회전하는 것을 차단하는 스토퍼(283)와 돌기(281)를 구비할 수 있다. By the
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 릴(280)과 회동부재를 도시한 단면도로서, 돌기(281), 스파이럴 스프링(285), 스토퍼(283)가 도시되어 있다. 돌기(281)는 릴(280)의 외측으로 돌출되며 스파이럴 스프링(285)에 의해 회전하는 방향에는 직선이고 그 반대 방향으로는 완만한 곡선을 이루는 형태로 형성할 수 있다. 스토퍼(283)는 릴(280)의 중심방향으로 힘을 가하는 탄성부재(283')에 의해 릴(280) 방향으로 밀려있는 상태를 유지하며 돌기(281)의 직선부분을 지지하며 릴(280)이 회전하는 것을 방지한다. 19 is a cross-sectional view showing a
제어부(160)가 스토퍼(283)를 릴(280)과 이격되는 방향으로 힘을 가하도록 제어하면 상기 돌기(281)와의 결합이 해제되면서 릴(280)이 스파이럴 스프링(285)의 탄성력에 의해 회전한다. 제어부(160)가 스토퍼(283)에 가하는 힘을 제거하면 탄성부재(283')의 탄성에 의해 다시 릴(280) 방향으로 이동한다. 제어부(160)는 스토퍼(283)를 탄성부재(283')의 탄성에 반대 방향으로 움직이거나 움직이지않도록 제어하여 릴(280)을 회전시키거나 회전하지 않도록 제어할 수 있다. 즉 제어부(160)는 라인(250)이 릴(280)에 감기는 방향으로 받는 힘을 제어할 수 있다. When the
제어부(160)가 라인(250)이 릴(280)에 감기는 방향으로 받는 힘을 제어함으로써, 사용자가 팔 길이를 측정할 때 편의성을 제공하는 효과이 있을 수 있다.The
한편, 라인(250)이 늘어난 길이를 측정하기 위해 제 2 길이 측정부(286)를 릴(280)의 하부에 위치시키고, 릴(280)의 회전에 관계없이 라인(250)과 접속되도록 브러시(287)를 구비할 수 있다.On the other hand, in order to measure the length of the
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 개시를 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 개시의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 개시는 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the presented embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present disclosure. Various modifications to these embodiments will be apparent to those of ordinary skill in the art, and general principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the present disclosure. Thus, the present disclosure is not limited to the embodiments presented herein, but is to be interpreted in the widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.
Claims (10)
사용자의 특정 신체부위를 감싸 상기 특정 신체부위에 변화하는 가압력을 제공하는 커프부;
상기 가압력의 변화에 따라 상기 사용자의 제 1 혈압을 측정하는 혈압 측정부;
상기 사용자의 심장의 활동에 따라 발생하는 전위차를 감지하고 상기 사용자의 서로 다른 신체 부위에 부착되는 복수의 ECG(Electrocardiogram) 센서부;
발광 수단을 통해 광을 조사하고, 반사되거나 투과된 광 신호의 세기를 감지하는 PPG(Photoplethysmography) 센서부;
상기 ECG 센서부에서 일정 시간동안 감지된 상기 전위차를 이용하여 심전도 파형으로 변환하고, 상기 PPG 센서부에서 일정 시간동안 감지된 상기 광 신호의 세기를 이용하여 맥박 파형으로 변환하는 변환부;
상기 제 1 혈압, 상기 심전도 파형 및 상기 맥박 파형 중 적어도 하나에 기초하여 재측정 조건이 달성되었는지 여부를 인식하는 제어부; 및
상기 커프부의 내부에 위치하고, 상기 재측정 조건이 달성된 경우 진동 피드백을 출력하는 진동 출력부;
를 포함하는,
심혈관 분석기.
In the cardiovascular analyzer,
A cuff part surrounding a specific body part of the user and providing a changing pressing force to the specific body part;
A blood pressure measuring unit configured to measure a first blood pressure of the user according to a change in the pressing force;
A plurality of ECG (Electrocardiogram) sensor units attached to different body parts of the user and sensing a potential difference generated according to the user's heart activity;
A photoplethysmography (PPG) sensor unit that irradiates light through a light emitting means and senses an intensity of a reflected or transmitted light signal;
A conversion unit for converting into an electrocardiogram waveform by using the electric potential difference sensed for a predetermined time by the ECG sensor unit and converting to a pulse waveform by using the intensity of the optical signal sensed by the PPG sensor unit for a predetermined time;
A controller configured to recognize whether a re-measurement condition has been achieved based on at least one of the first blood pressure, the electrocardiogram waveform, and the pulse waveform; And
A vibration output unit located inside the cuff unit and outputting vibration feedback when the re-measurement condition is achieved;
Containing,
Cardiovascular analyzer.
상기 재측정 조건이 달성된 경우 기 설정된 음향 데이터를 출력하는 음향 출력부;
를 더 포함하는,
심혈관 분석기.
The method of claim 1,
A sound output unit for outputting preset sound data when the re-measurement condition is achieved;
Further comprising,
Cardiovascular analyzer.
상기 재측정 조건이 달성된 경우 상기 재측정 조건과 관련된 정보를 출력하는 디스플레이부;
를 더 포함하는,
심혈관 분석기.
The method of claim 1,
A display unit for outputting information related to the re-measurement condition when the re-measurement condition is achieved;
Further comprising,
Cardiovascular analyzer.
상기 제어부는,
상기 심전도 파형을 이용하여 분당 심박수 값을 산출하고,
상기 맥박 파형을 이용하여 분당 맥박수 값을 산출하고,
상기 분당 심박수 값과 상기 분당 맥박수 값 간의 차이 값이 사전 결정된 값 이상일 경우 상기 재측정 조건이 만족되었다고 인식하는,
심혈관 분석기.
The method of claim 1,
The control unit,
A heart rate per minute value is calculated using the ECG waveform,
Calculating a pulse rate per minute value using the pulse wave,
Recognizing that the re-measurement condition is satisfied when the difference between the heart rate per minute value and the pulse rate per minute value is equal to or greater than a predetermined value,
Cardiovascular analyzer.
상기 제어부는,
상기 맥박 파형에 기초하여 맥파전도속도 값을 산출하고,
상기 맥파전도속도 값에 기초하여 동맥 경화 지수를 산출하고,
상기 동맥 경화 지수와 대응하는 제 2 혈압을 인식하고,
상기 제 2 혈압과 상기 제 1 혈압 간의 차이 값이 사전 결정된 값 이상일 경우 상기 재측정 조건이 만족되었다고 인식하는,
심혈관 분석기.
The method of claim 1,
The control unit,
Calculate a pulse wave conduction velocity value based on the pulse wave,
An arteriosclerosis index is calculated based on the pulse wave conduction velocity value,
Recognizing the second blood pressure corresponding to the atherosclerosis index,
Recognizing that the re-measurement condition is satisfied when a difference value between the second blood pressure and the first blood pressure is equal to or greater than a predetermined value,
Cardiovascular analyzer.
상기 제어부는,
머신 러닝을 이용하여 맥파전도속도에 따른 동맥 경화 지수 산출 모델을 생성하고,
상기 맥파전도속도 값을 상기 맥파전도속도에 따른 동맥 경화 지수 산출 모델에 입력하여 나온 출력 값을 상기 동맥 경화 지수로 산출하는,
심혈관 분석기.
The method of claim 6,
The control unit,
Using machine learning, a model for calculating the arterial stiffness index according to the pulse wave conduction rate is generated,
Inputting the pulse wave conduction rate value into an arteriosclerosis index calculation model according to the pulse wave conduction rate and calculating an output value as the arteriosclerosis index,
Cardiovascular analyzer.
상기 맥파전도속도에 따른 동맥 경화 지수 산출 모델은,
학습 데이터를 인공 신경망에 입력하고, 상기 학습 데이터를 입력하여 나온 출력 값과 상기 학습 데이터에 대응되는 정답 값을 비교하여 오차를 도출하고, 상기 오차를 상기 인공 신경망에 역전파하여, 상기 인공 신경망의 가중치를 업데이트하는 과정을 사전 결정된 회수만큼 반복하여 생성되는,
심혈관 분석기.
The method of claim 7,
The arterial stiffness index calculation model according to the pulse wave conduction rate,
The training data is input into an artificial neural network, and an error is derived by comparing the output value obtained by inputting the training data with a correct answer value corresponding to the training data, and backpropagating the error to the artificial neural network, Generated by repeating the process of updating the weights a predetermined number of times,
Cardiovascular analyzer.
상기 인공 신경망은,
심층 신경망을 포함하는,
심혈관 분석기.
The method of claim 8,
The artificial neural network,
Including deep neural networks,
Cardiovascular analyzer.
상기 심혈관 분석기는,
안마 의자 형태로 제작되고,
상기 커프부는,
상기 사용자의 어퍼 암(upper arm)을 안마하는 제 1 영역에 구비되고,
상기 ECG 센서부는,
상기 사용자의 손 주위인 제 2 영역에 구비되고,
상기 PPG 센서부는,
상기 사용자의 손 주위인 제 3 영역에 구비되고,
상기 제 2 영역은, 상기 제 3 영역과 상이한 영역인,
심혈관 분석기.
The method of claim 1,
The cardiovascular analyzer,
It is produced in the form of a massage chair,
The cuff part,
It is provided in a first area for massaging the user's upper arm,
The ECG sensor unit,
It is provided in a second area around the user's hand,
The PPG sensor unit,
It is provided in a third area around the user's hand,
The second area is an area different from the third area,
Cardiovascular analyzer.
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