KR102473330B1 - Ring-shaped wearable device for health monitoring - Google Patents

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KR102473330B1
KR102473330B1 KR1020220055495A KR20220055495A KR102473330B1 KR 102473330 B1 KR102473330 B1 KR 102473330B1 KR 1020220055495 A KR1020220055495 A KR 1020220055495A KR 20220055495 A KR20220055495 A KR 20220055495A KR 102473330 B1 KR102473330 B1 KR 102473330B1
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김연금
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주식회사 이오티웨어
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Abstract

Provided is a personalized ring-shaped wearable device which continuously collects information such as vital signs (blood pressure, heart rate, oxygen saturation, body temperature), the amount of exercise and the like during life to check a health condition and transfers this information to a smartphone through wireless communication so as to always recognize a change in the health condition.

Description

건강 상태 모니터링을 위한 반지형 웨어러블 장치{Ring-shaped wearable device for health monitoring}Ring-shaped wearable device for health monitoring {Ring-shaped wearable device for health monitoring}

본 발명은 건강 상태 모니터링을 위한 반지형 웨어러블 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a ring-shaped wearable device for health status monitoring.

일반적으로 웨어러블 장치(wearable device)는 옷, 시계 또는 안경처럼 자유롭게 몸에 착용하고 다닐 수 있는 장치로서, 이러한 웨어러블 장치에는 스마트 글래스, 스마트 워치, 및 반지형 웨어러블 장치 등이 있다.In general, a wearable device is a device that can be freely worn on the body, such as clothes, a watch, or glasses, and includes smart glasses, a smart watch, and a ring-shaped wearable device.

이 가운데 반지형 웨어러블 장치는 사용자마다 손가락의 굵기가 다르기 때문에 각 사용자의 손가락에 알맞은 크기로 제작하는 것이 바람직하다. 그런데, 일반적인 반지의 경우 그 크기를 수십 가지로 구분하고 있는데(예를 들면, 한국은 27단계, 미국은 65단계로 나누고 있다) 반지형 웨어러블 장치도 이러한 구분에 의해 여러 단계로 나누는 경우 해당 크기 별로 각각 기구를 설계를 해야 하므로 이에 따라 많은 비용이 소모되는 문제가 있다.Among them, the ring-shaped wearable device is preferably manufactured in a size suitable for each user's finger because the thickness of each user's finger is different. However, in the case of a general ring, the size is divided into dozens of types (for example, Korea is divided into 27 levels and the United States is divided into 65 levels). Since each mechanism must be designed, there is a problem in that a lot of cost is consumed accordingly.

또한, 반지형 웨어러블 장치의 해당 크기 별로 피부를 감지하는 센서의 위치를 각각 다르게 조절해 주어야 하기 때문에, 피부와 센서 간 거리를 모든 크기 별로 일정하게 유지하는 것이 어려울 뿐만 아니라 각 크기 별도 동일한 측정 신호의 품질을 보장하기 어려운 문제가 있었다.In addition, since the position of the sensor that detects the skin must be adjusted differently for each size of the ring-shaped wearable device, it is difficult to keep the distance between the skin and the sensor constant for all sizes, and it is difficult to obtain the same measurement signal for each size. There was a problem that was difficult to guarantee quality.

이러한 발명의 배경이 되는 기술에 개시된 상술한 정보는 본 발명의 배경에 대한 이해도를 향상시키기 위한 것뿐이며, 따라서 종래 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수도 있다.The above-described information disclosed in the background art of the present invention is only for improving the understanding of the background of the present invention, and thus may include information that does not constitute prior art.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 건강 상태를 확인하기 위한 생체 신호(예를 들면, 혈압, 심박, 산소포화도, 체온) 및 운동량 등의 정보를 생활 중에 지속적으로 수집하고, 이 정보를 무선 통신을 통해 스마트폰으로 전달하여 건강 상태의 변화를 항상 인지할 수 있도록 하는 개인화된 반지형 웨어러블 장치를 제공하는 데 있다.The problem to be solved by the present invention is to continuously collect information such as biosignals (eg, blood pressure, heart rate, oxygen saturation, body temperature) and exercise amount for checking health status, and to collect this information through wireless communication. An object of the present invention is to provide a personalized ring-shaped wearable device that transmits information to a smartphone so that a change in health status can always be recognized.

본 발명에 따른 예시적 건강 상태 모니터링을 위한 반지형 웨어러블 장치는 외측 반지부와, 상기 외측 반지부로부터 내부 방향으로 이격되어 원형 내부 공간이 구비되도록 하는 내측 반지부와, 상기 외측 반지부와 상기 내측 반지부의 양측면을 막는 측면 반지부로 이루어져 손가락이 결합되는 반지부; 상기 반지부의 원형 내부 공간에 결합된 연성회로기판과, 상기 연성회로기판에 결합된 광 센서, 온도 센서, 가속도 센서, 착용 센서, 압력 센서, 제어부, 메모리, 무선통신모듈, 안테나 및 배터리로 이루어져 상기 반지부를 착용한 손가락의 혈압, 심박, 산소포화도, 체온 및 운동량과, 상기 반지부를 착용한 손가락의 착용 여부 및 착용 압력을 센싱하여 무선으로 통신하는 센싱 및 무선 통신부; 및 상기 내측 반지부의 상부에 탈착 가능하게 결합되도록 돌기를 갖는 내경 가변용 삽입물을 포함하고, 상기 내측 반지부는 내측 상부 평탄부, 상기 내측 상부 평탄부에 대향하는 내측 하부 평탄부 및 상기 내측 상부 평탄부와 상기 내측 하부 평탄부를 연결하는 내측 중간 라운드부를 포함하고, 상기 측면 반지부는 상기 내측 상부 평탄부에 연결된 측면 상부 평탄부 및 상기 내측 하부 평탄부에 연결된 측면 하부 경사부를 포함하며, 상기 내측 상부 평탄부는 상기 배터리가 설치되는 배터리 설치 공간, 상기 측면 반지부로 충전 단자가 노출되도록 하는 충전 단자홀 및 충전기의 자석에 부착되는 자성체가 내장되는 자성체 내장홀을 포함하고, 상기 내측 중간 라운드부는 상기 내경 가변용 삽입물의 돌기가 결합되는 돌기홀 및 상기 온도 센서가 결합되는 온도 센서 결합홀을 포함하며, 상기 내측 하부 평탄부는 상기 광 센서가 탑재되어 노출되는 광 센서 탑재홀, 상기 광 센서 탑재홀 하부의 압력 센서 탑재 공간, 상기 광 센서 탑재홀의 주변인 피부 접촉 평탄부 및 상기 피부 접촉 평탄부의 둘레에 구비된 착용 센서 단자홀을 포함할 수 있고, 상기 내경 가변용 삽입물은 상기 내측 상부 평탄부에만 밀착되는 평탄면, 상기 평탄면에 대향하여 손가락에 밀착되는 라운드면, 및 상기 평탄면과 상기 라운드면 사이에 제공되고 상기 내측 중간 라운드부에 밀착되며 상기 돌기홀에 결합되는 상기 돌기를 갖는 경사면을 포함하며, 상기 내경 가변용 삽입물로부터 상기 내측 반지부의 내측 하부 평탄부 및 내측 중간 라운드부가 이격 및 노출되어 손가락이 상기 내경 가변용 삽입물의 라운드면과 상기 내측 반지부의 내측 하부 평탄부 및 내측 중간 라운드부에 직접 밀착될 수 있다.A ring-shaped wearable device for monitoring health conditions according to an exemplary embodiment of the present invention includes an outer ring portion, an inner ring portion spaced from the outer ring portion in an inward direction to have a circular inner space, the outer ring portion and the inner ring portion. A ring portion to which a finger is coupled consisting of a side ring portion blocking both sides of the ring portion; A flexible circuit board coupled to the circular inner space of the ring portion, and an optical sensor coupled to the flexible circuit board, a temperature sensor, an acceleration sensor, a worn sensor, a pressure sensor, a control unit, a memory, a wireless communication module, an antenna, and a battery. A sensing and wireless communication unit for wirelessly communicating by sensing blood pressure, heart rate, oxygen saturation, body temperature and momentum of a finger wearing the ring portion, whether or not the finger wearing the ring portion is worn, and wearing pressure; and an insert for variable inner diameter having a protrusion so as to be detachably coupled to an upper portion of the inner ring portion, wherein the inner ring portion includes an inner upper flat portion, an inner lower flat portion opposing the inner upper flat portion, and the inner upper flat portion. and an inner intermediate round portion connecting the inner lower flat portion, wherein the side ring portion includes a side upper flat portion connected to the inner upper flat portion and a lower side inclined portion connected to the inner lower flat portion, wherein the inner upper flat portion includes A battery installation space in which the battery is installed, a charging terminal hole for exposing a charging terminal through the side ring portion, and a magnetic body embedded hole in which a magnetic body attached to a magnet of a charger is embedded, and the inner round portion includes the insert for varying the inner diameter. It includes a protrusion hole to which the protrusion is coupled and a temperature sensor coupling hole to which the temperature sensor is coupled, and the inner lower flat part has an optical sensor mounting hole in which the optical sensor is mounted and exposed, and a pressure sensor is mounted in the lower portion of the optical sensor mounting hole. space, a skin-contacting flat portion around the optical sensor mounting hole, and a worn sensor terminal hole provided around the skin-contacting flat portion, wherein the inner diameter variable insert is in close contact with only the inner upper flat portion; A round surface facing the flat surface and in close contact with a finger, and an inclined surface provided between the flat surface and the round surface and having the protrusion coupled to the protrusion hole and in close contact with the inner intermediate round part, wherein the inner diameter is variable The inner lower flat part and the inner middle round part of the inner ring part are spaced apart and exposed from the insert, so that the finger can be directly in close contact with the round surface of the insert for variable inner diameter and the inner lower flat part and the inner middle round part of the inner ring part. .

일부 예들에서, 상기 연성회로기판은 상기 내측 상부 평탄부에 결합되는 내측 상부 결합부, 상기 내측 하부 평탄부에 결합되는 내측 하부 결합부 및 상기 내측 중간 라운드부에 결합되는 내측 중간 결합부를 포함하고, 상기 내측 상부 결합부에 상기 온도 센서, 상기 가속도 센서, 상기 제어부, 상기 메모리, 상기 무선통신모듈 및 상기 배터리가 연결되고, 상기 내측 하부 결합부에 상기 광 센서, 상기 착용 센서 및 상기 압력 센서가 연결되며, 상기 내측 중간 결합부에 상기 안테나가 연결될 수 있다.In some examples, the flexible printed circuit board includes an inner upper coupling portion coupled to the inner upper flat portion, an inner lower coupling portion coupled to the inner lower flat portion, and an inner intermediate coupling portion coupled to the inner intermediate round portion, The temperature sensor, the acceleration sensor, the controller, the memory, the wireless communication module, and the battery are connected to the inner upper coupling part, and the light sensor, the worn sensor, and the pressure sensor are connected to the inner lower coupling portion. And, the antenna may be connected to the inner intermediate coupling part.

일부 예들에서, 상기 내측 하부 결합부는 상기 광 센서가 결합되는 상부 평탄 영역과, 상기 상부 평탄 영역의 양측으로부터 하부 및 내측 방향으로 경사지게 연장된 중간 경사 영역과, 상기 중간 경사 영역으로부터 평평하게 연장된 하부 평탄 영역을 포함할 수 있다.In some examples, the inner lower coupling part includes an upper flat region to which the optical sensor is coupled, a middle inclined region extending in an inclined downward and inward direction from both sides of the upper flat region, and a lower part extending flat from the intermediate inclined region. It may contain flat areas.

일부 예들에서, 상기 온도 센서는 상기 연성회로기판으로부터 연장된 도전성 와이어와, 상기 도전성 와이어의 끝단에 결합된 온도 센서 소자와, 상기 온도 센서 소자를 감싸는 열도전성 반구체를 포함할 수 있다.In some examples, the temperature sensor may include a conductive wire extending from the flexible printed circuit board, a temperature sensor element coupled to an end of the conductive wire, and a thermally conductive hemisphere surrounding the temperature sensor element.

일부 예들에서, 상기 제어부는 상기 온도 센서, 상기 가속도 센서, 상기 착용 센서 및 상기 압력 센서에 의한 센싱값이 기준 범위 내에 있을 경우 상기 광 센서를 동작시켜 상기 광 센서의 센싱값을 수신할 수 있다.In some examples, the controller may operate the optical sensor to receive the sensed value of the optical sensor when values sensed by the temperature sensor, the acceleration sensor, the worn sensor, and the pressure sensor are within a reference range.

일부 예들에서, 상기 내경 가변용 삽입물은 상호간 두께가 다른 다수개중 어느 하나가 상기 내측 반지부에 결합될 수 있다.In some examples, any one of a plurality of inserts having different thicknesses may be coupled to the inner ring portion.

일부 예들에서, 상기 내경 가변용 삽입물은 상기 내측 상부 평탄부에 밀착되는 평탄면, 상기 평탄면에 대향하여 손가락에 밀착되는 라운드면 및 상기 평탄면과 상기 라운드면 사이에 제공되고 상기 돌기가 결합되는 경사면을 포함할수 있다.In some examples, the insert for variable inner diameter includes a flat surface in close contact with the inner upper flat part, a round surface opposed to the flat surface and in close contact with a finger, and provided between the flat surface and the round surface, and the protrusion is coupled Can include slopes.

본 발명은 건강 상태를 확인하기 위한 생체 신호(예를 들면, 혈압, 심박, 산소포화도, 체온) 및 운동량 등의 정보를 생활 중에 지속적으로 수집하고, 이 정보를 무선 통신을 통해 스마트폰으로 전달하여 건강 상태의 변화를 항상 인지할 수 있도록 하는 개인화된 반지형 웨어러블 장치를 제공할 수 있다.The present invention continuously collects information such as vital signs (e.g., blood pressure, heart rate, oxygen saturation, body temperature) and exercise amount for checking health status, and transmits this information to a smartphone through wireless communication. A personalized ring-shaped wearable device capable of recognizing changes in health status at all times may be provided.

도 1은 본 발명에 따른 예시적 건강 상태 모니터링을 위한 반지형 웨어러블 장치의 외형을 도시한 사시도, 정면도 및 측면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 예시적 건강 상태 모니터링을 위한 반지형 웨어러블 장치의 외형을 도시한 부분 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 예시적 건강 상태 모니터링을 위한 반지형 웨어러블 장치에 결합되는 예시적 연성회로기판을 도시한 사시도 및 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 예시적 건강 상태 모니터링을 위한 반지형 웨어러블 장치에 결합되는 다양한 크기(두께)의 예시적 내경 가변용 삽입물을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 예시적 건강 상태 모니터링을 위한 반지형 웨어러블 장치의 전기적 구성을 도시한 블록도이다.
1 is a perspective view, a front view, and a side view showing an external appearance of a ring-shaped wearable device for monitoring a health condition according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a partial cross-sectional view showing an external appearance of a ring-shaped wearable device for monitoring a health state according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a perspective view and a front view illustrating an exemplary flexible printed circuit board coupled to a ring-shaped wearable device for monitoring a health state according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a perspective view illustrating exemplary inserts for varying inner diameters of various sizes (thickness) coupled to a ring-shaped wearable device for monitoring a health state according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a block diagram showing an electrical configuration of a ring-shaped wearable device for monitoring a health condition according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.The present invention is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art, and the following examples can be modified in many different forms, and the scope of the present invention is to the following examples It is not limited. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art.

또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.In addition, in the following drawings, the thickness or size of each layer is exaggerated for convenience and clarity of explanation, and the same reference numerals refer to the same elements in the drawings. As used herein, the term "and/or" includes any one and all combinations of one or more of the listed items. In addition, the meaning of "connected" in the present specification means not only when member A and member B are directly connected, but also when member A and member B are indirectly connected by interposing member C between member A and member B. do.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.Terms used in this specification are used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. As used herein, the singular form may include the plural form unless the context clearly indicates otherwise. Also, when used herein, “comprise, include” and/or “comprising, including” refers to a referenced form, number, step, operation, member, element, and/or group thereof. presence, but does not preclude the presence or addition of one or more other shapes, numbers, operations, elements, elements and/or groups.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.In this specification, terms such as first and second are used to describe various members, components, regions, layers and/or portions, but these members, components, regions, layers and/or portions are limited by these terms. It is self-evident that These terms are only used to distinguish one element, component, region, layer or section from another region, layer or section. Thus, a first member, component, region, layer or section described in detail below may refer to a second member, component, region, layer or section without departing from the teachings of the present invention.

"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용될 수 있다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면, "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소 또는 특징은 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서, "아래"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다.Space-related terms such as “beneath,” “below,” “lower,” “above,” and “upper” are associated with an element or feature shown in a drawing. It can be used for easy understanding of other elements or features. Terminology related to this space is for easy understanding of the present invention according to various process conditions or use conditions of the present invention, and is not intended to limit the present invention. For example, if an element or feature in a figure is turned over, an element or feature described as "lower" or "below" becomes "above" or "above." Accordingly, "below" is a concept encompassing "upper" or "below".

또한, 본 발명에 따른 제어부(컨트롤러) 및/또는 다른 관련 기기 또는 부품은 임의의 적절한 하드웨어, 펌웨어(예를 들어, 주문형 반도체), 소프트웨어, 또는 소프트웨어, 펌웨어 및 하드웨어의 적절한 조합을 이용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 제어부(컨트롤러) 및/또는 다른 관련 기기 또는 부품의 다양한 구성 요소들은 하나의 집적회로 칩 상에, 또는 별개의 집적회로 칩 상에 형성될 수 있다. 또한, 제어부(컨트롤러)의 다양한 구성 요소는 가요성 인쇄 회로 필름 상에 구현 될 수 있고, 테이프 캐리어 패키지, 인쇄 회로 기판, 또는 제어부(컨트롤러)와 동일한 서브스트레이트 상에 형성될 수 있다. 또한, 제어부(컨트롤러)의 다양한 구성 요소는, 하나 이상의 컴퓨팅 장치에서, 하나 이상의 프로세서에서 실행되는 프로세스 또는 쓰레드(thread)일 수 있고, 이는 이하에서 언급되는 다양한 기능들을 수행하기 위해 컴퓨터 프로그램 명령들을 실행하고 다른 구성 요소들과 상호 작용할 수 있다. 컴퓨터 프로그램 명령은, 예를 들어, 랜덤 액세스 메모리와 같은 표준 메모리 디바이스를 이용한 컴퓨팅 장치에서 실행될 수 있는 메모리에 저장된다. 컴퓨터 프로그램 명령은 또한 예를 들어, CD-ROM, 플래시 드라이브 등과 같은 다른 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(non-transitory computer readable media)에 저장될 수 있다. 또한, 본 발명에 관련된 당업자는 다양한 컴퓨팅 장치의 기능이 상호간 결합되거나, 하나의 컴퓨팅 장치로 통합되거나, 또는 특정 컴퓨팅 장치의 기능이, 본 발명의 예시적인 실시예를 벗어나지 않고, 하나 이상의 다른 컴퓨팅 장치들에 분산될 수 될 수 있다는 것을 인식해야 한다.In addition, the control unit (controller) and/or other related devices or components according to the present invention may be implemented using any suitable hardware, firmware (eg, application specific semiconductor), software, or a suitable combination of software, firmware, and hardware. can For example, various components of a control unit (controller) and/or other related devices or parts according to the present invention may be formed on one integrated circuit chip or on separate integrated circuit chips. In addition, various components of the control unit (controller) may be implemented on a flexible printed circuit film, and may be formed on a tape carrier package, a printed circuit board, or the same substrate as the control unit (controller). In addition, various components of the control unit (controller) may be processes or threads executed in one or more processors in one or more computing devices, which execute computer program instructions to perform various functions mentioned below. and can interact with other components. Computer program instructions are stored in memory that can be executed in a computing device using standard memory devices, such as, for example, random access memory. Computer program instructions may also be stored on other non-transitory computer readable media, such as, for example, a CD-ROM, flash drive, or the like. In addition, those skilled in the art related to the present invention will understand that the functions of various computing devices can be combined with each other, integrated into one computing device, or the functions of a particular computing device can be incorporated into one or more other computing devices without departing from the exemplary embodiments of the present invention. It should be recognized that it can be dispersed in the field.

한편, 인체로부터 건강 정보를 얻어내기 위한 생체 신호 측정 광 센서를 비롯해 부가적으로 필요한 각종 센서들의 인터페이스 기술과 이를 웨어러블 형태의 소형 장치에서 저전력으로 안정적이고 신뢰성 있게 동작 하도록 하는 구현 기술, 이 장치를 통해 얻어지는 건강 정보를 무선 통신을 통해 스마트폰으로 전송하고 수집함과 동시에 웨어러블 장치를 관리하는 기술, 그리고 스마트폰에 의해 수집된 정보를 가공 처리하여 사용자에게 유용한 정보를 제공하기 위한 응용 기술 등이 포함될 수 있다.On the other hand, the interface technology of various additionally necessary sensors, including an optical sensor for measuring biosignals to obtain health information from the human body, and the implementation technology that enables them to operate stably and reliably with low power in a small wearable device, through this device Technology for transmitting and collecting obtained health information to a smartphone through wireless communication and managing wearable devices at the same time, and application technology for processing information collected by a smartphone to provide useful information to users. have.

건강의 이상 상태를 가급적 빨리 인식하도록 하기 위해서는 생활 속에서 자동적이면서도 지속적으로 생체 신호 및 관련 정보를 측정하여 장기간 저장하고 이를 분석하여 판단하는 것이 필수적일 것이다. 이렇게 하기 위해서는 건강 상태를 확인하고자 할 때 기본적으로 측정하는 혈압, 심박, 산소포화도, 체온, 및/또는 운동량 등을 장기간 측정하여 이 요소들의 개별적인 변화뿐만 아니라 이 요소들의 상관 관계도 함께 분석 할 수 있도록 도와주는 웨어러블 타입의 개인화된 장치가 필요하다.In order to recognize an abnormal state of health as quickly as possible, it will be essential to automatically and continuously measure vital signals and related information in daily life, store them for a long period of time, and analyze and judge them. To do this, blood pressure, heart rate, oxygen saturation, body temperature, and/or amount of exercise, which are basically measured when you want to check your health, are measured for a long period of time so that not only individual changes in these factors but also their correlations can be analyzed together. A wearable type of personalized device that helps is needed.

본 발명에서는 이러한 목적을 달성하기 위해 신뢰성이 높은 방식인 접촉식의 생체 신호 측정을 위한 광 센서와 온도 센서, 운동량 및 움직임 측정을 위한 가속도 센서 등을 채택하고, 활동 중 신뢰성 유지와 관리 기능을 부가하기 위한 압력 센서와 착용 센서 등이 적용된 반지 형태의 장치를 제공할 수 있으며, 이하에서 이를 설명한다.In order to achieve this object, the present invention adopts a highly reliable method, such as an optical sensor and a temperature sensor for measuring biosignals, an acceleration sensor for measuring momentum and movement, and adds reliability maintenance and management functions during activities. It is possible to provide a ring-shaped device to which a pressure sensor and a worn sensor are applied, which will be described below.

도 1은 본 발명에 따른 예시적 건강 상태 모니터링을 위한 반지형 웨어러블 장치(100)의 외형을 도시한 사시도, 정면도 및 측면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 예시적 건강 상태 모니터링을 위한 반지형 웨어러블 장치(100)의 외형을 도시한 부분 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 예시적 건강 상태 모니터링을 위한 반지형 웨어러블 장치(100)에 결합되는 예시적 연성회로기판(21)을 도시한 사시도 및 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 예시적 건강 상태 모니터링을 위한 반지형 웨어러블 장치(100)에 결합되는 다양한 크기(두께)의 예시적 내경 가변용 삽입물(30)을 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 예시적 건강 상태 모니터링을 위한 반지형 웨어러블 장치(100)의 전기적 구성을 도시한 블록도이다.1 is a perspective view, a front view, and a side view showing the appearance of a ring-shaped wearable device 100 for exemplary health status monitoring according to the present invention, and FIG. 2 is a ring-shaped wearable device for exemplary health status monitoring according to the present invention. It is a partial cross-sectional view showing the outer appearance of the wearable device 100, and FIG. 3 is a perspective view showing an exemplary flexible printed circuit board 21 coupled to the ring-shaped wearable device 100 for exemplary health condition monitoring according to the present invention. and a front view, and FIG. 4 is a perspective view showing exemplary inserts 30 for variable inner diameter of various sizes (thickness) coupled to the ring-shaped wearable device 100 for exemplary health status monitoring according to the present invention, FIG. 5 is a block diagram showing an electrical configuration of a ring-shaped wearable device 100 for monitoring a health condition according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 건강 상태 모니터링을 위한 반지형 웨어러블 장치(100)는 반지부(10), 센싱/무선 통신부(20) 및 내경 가변용 삽입물(30)을 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 1 to 5 , the ring-shaped wearable device 100 for health status monitoring according to the present invention includes a ring portion 10, a sensing/wireless communication unit 20, and an insert 30 for variable inner diameter. can include

반지부(10)는 외측 반지부(11), 내측 반지부(12) 및 측면 반지부(13)를 포함할 수 있으며, 이는 손가락에 끼워져 사용자에게 착용될 수 있다. The ring portion 10 may include an outer ring portion 11, an inner ring portion 12, and a side ring portion 13, which may be worn by a user by being inserted into a finger.

일부 예들에서, 반지부(10)는 금속, 플라스틱, 세라믹 등 다양한 소재로 제공될 수 있다. 외측 반지부(11)는 외측 상부 평탄부(111), 외측 상부 평탄부(111)에 대향하는 외측 하부 평탄부(112) 및 외측 상부 평탄부(111)와 외측 하부 평탄부(112)를 연결하는 외측 중간 라운드부(113)를 포함할 수 있다. In some examples, the ring portion 10 may be provided with various materials such as metal, plastic, and ceramic. The outer ring portion 11 connects the outer upper flat portion 111, the outer lower flat portion 112 opposite to the outer upper flat portion 111, and the outer upper flat portion 111 and the outer lower flat portion 112. It may include an outer middle round portion 113 to do.

내측 반지부(12)는 외측 상부 평탄부(111)에 대향하여 일정 거리 이격된 내측 상부 평탄부(121), 외측 하부 평탄부(112)에 대항하여 일정 거리 이격된 내측 하부 평탄부(122) 및 외측 중간 라운드부(113)에 대항하여 일정 거리 이격된 내측 중간 라운드부(123)를 포함할 수 있다. The inner ring portion 12 includes an inner upper flat portion 121 spaced apart from the outer upper flat portion 111 by a predetermined distance, and an inner lower flat portion 122 spaced apart from the outer lower flat portion 112 by a predetermined distance. And it may include an inner middle round part 123 spaced apart from the outer middle round part 113 by a predetermined distance.

일부 예들에서, 외측 상부 평탄부(111)와 내측 상부 평탄부(121)의 사이에 공간이 구비되고, 외측 하부 평탄부(112)와 내측 하부 평탄부(122)의 사이에 공간이 구비되며, 외측 중간 라운드부(113)와 내측 중간 라운드부(123)의 사이에 공간이 구비됨으로써, 전반적으로 원형의 내부 공간(14)이 제공될 수 있다. 이러한 원형의 내부 공간(14)에 센싱/무선 통신부(20)가 결합될 수 있다. In some examples, a space is provided between the outer upper flat portion 111 and the inner upper flat portion 121, and a space is provided between the outer lower flat portion 112 and the inner lower flat portion 122, By providing a space between the outer middle round part 113 and the inner middle round part 123, a generally circular inner space 14 may be provided. The sensing/wireless communication unit 20 may be coupled to the circular inner space 14 .

측면 반지부(13)는 외측 반지부(11)와 내측 반지부(12)의 양측면을 마감 처리하며, 일례로, 외측 상부 평탄부(111) 및 내측 상부 평탄부(121)의 양측면에 연결된 측면 상부 평탄부(131) 및 외측 하부 평탄부(112) 및 내측 하부 평탄부(122)의 양측면에 연결된 측면 하부 경사부(132)를 포함할 수 있다.The side ring portion 13 finishes both sides of the outer ring portion 11 and the inner ring portion 12, and, for example, the side surface connected to both sides of the outer upper flat portion 111 and the inner upper flat portion 121. The upper flat portion 131, the outer lower flat portion 112, and the inner lower flat portion 122 may include lower side inclined portions 132 connected to both sides.

센싱/무선 통신부(20)는 연성회로기판(21), 광 센서(221), 온도 센서(222), 가속도 센서(223), 착용 센서(225), 압력 센서(224), 제어부(23), 메모리(24), 무선통신모듈(25), 안테나(27) 및 배터리(26)를 포함할 수 있다(도 3 및 도 5의 도면 부호 참조). 이러한 센싱/무선 통신부(20)는 반지부(10)를 착용한 손가락의 혈압, 심박, 산소포화도, 체온 및 운동량과, 반지부(10)를 착용한 손가락의 착용 여부 및 착용 압력을 센싱하여, 예를 들면, 스마트폰과 무선으로 통신할 수 있다. 연성회로기판(21)은 반지부(10)에 구비된 원형 내부 공간(14)에 결합될 수 있다. The sensing/wireless communication unit 20 includes a flexible circuit board 21, an optical sensor 221, a temperature sensor 222, an acceleration sensor 223, a wear sensor 225, a pressure sensor 224, a control unit 23, It may include a memory 24, a wireless communication module 25, an antenna 27, and a battery 26 (see reference numerals in FIGS. 3 and 5). This sensing / wireless communication unit 20 senses the blood pressure, heart rate, oxygen saturation, body temperature and momentum of the finger wearing the ring portion 10, whether or not the finger wearing the ring portion 10 is worn, and wearing pressure, For example, it can communicate wirelessly with a smartphone. The flexible printed circuit board 21 may be coupled to the circular inner space 14 provided in the ring portion 10 .

광 센서(221), 온도 센서(222), 가속도 센서(223), 착용 센서(225), 압력 센서(224), 제어부(23), 메모리(24), 무선통신모듈(25), 안테나(27) 및 배터리(26)는 연성회로기판(21)에 탑재되거나 전기적으로 연결될 수 있다. 일부 예들에서, 광 센서(221), 온도 센서(222), 가속도 센서(223), 착용 센서(225), 압력 센서(224)는 센싱부(22)로 지칭될 수도 있다.Optical sensor 221, temperature sensor 222, acceleration sensor 223, worn sensor 225, pressure sensor 224, controller 23, memory 24, wireless communication module 25, antenna 27 ) and the battery 26 may be mounted on the flexible circuit board 21 or electrically connected. In some examples, the light sensor 221 , the temperature sensor 222 , the acceleration sensor 223 , the worn sensor 225 , and the pressure sensor 224 may be referred to as the sensing unit 22 .

내경 가변용 삽입물(30)은 반지부(10) 중에서 내측 반지부(12)의 대략 상부에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 일부 예들에서, 내경 가변용 삽입물(30)은 상호간 두께가 다른 다수개중 어느 하나가 내측 반지부(12)에 결합될 수 있다. 따라서, 적절한 두께의 내경 가변용 삽입물(30)을 선택함으로써 다양한 굵기의 손가락에 반지형 웨어러블 장치(100)가 쉽게 끼워질 수 있다. 즉, 표준 형태의 대량 생산된 한개 또는 몇개의 반지형 웨어러블 장치(100)가 구비되고, 이것에 사람마다 다른 손가락 굵기를 고려하여 다양한 크기의 내경 가변용 삽입물(30)을 선택/결합함으로써, 다양한 사람이 한 종류의 반지형 웨어러블 장치(100)를 사용할 수 있다. 일부 예들에서, 내경 가변용 삽입물(30)의 두께는 대략 2 단계 내지 대략 70 단계로 구분될 수 있다. 다르게 설명하면, 내경 가변용 삽입물(30)은 두께가 상호간 다른 2개 내지 70개로 제공될 수 있으며, 이는 사용자가 제품 구매 시 사용자 손가락에 적합한 두께의 내경 가변용 삽입물(30)을 선택하여 최적화된 반지 착용감을 가질 수 있다.The inner diameter variable insert 30 may be detachably coupled to an approximately upper portion of the inner ring portion 12 of the ring portion 10 . In some examples, any one of a plurality of variable inner diameter inserts 30 having different thicknesses may be coupled to the inner ring portion 12 . Accordingly, the ring-shaped wearable device 100 can be easily fitted to fingers of various thicknesses by selecting the insert 30 for variable inner diameter having an appropriate thickness. That is, one or several ring-shaped wearable devices 100 mass-produced in a standard form are provided, and by selecting/combining inserts 30 for variable inner diameter of various sizes in consideration of different finger thicknesses for each person, various A person may use one type of ring-shaped wearable device 100 . In some examples, the thickness of the variable inner diameter insert 30 may be divided into about 2 steps to about 70 steps. In other words, the insert 30 for variable inner diameter may be provided in 2 to 70 different thicknesses, which is optimized by selecting the insert 30 for variable inner diameter suitable for the user's finger when purchasing the product. You can have a ring fit.

일부 예들에서, 내경 가변용 삽입물(30)은 평탄면(31), 라운드면(32), 경사면(33) 및 돌기(34)를 포함할 수 있다. 평탄면(31)은 반지부(10) 중에서 내측 상부 평탄부(121)에 밀착되며, 라운드면(32)은 평탄면(31)에 대향하여 구비되며 손가락에 밀착될 수 있다. 경사면(33)은 평탄면(31)과 라운드면(32) 사이에 제공되며, 이는 내측 중간 라운드부(123)에 밀착된다. 돌기(34)는 경사면(33)으로부터 상부 방향으로 돌출되며, 이는 내측 중간 라운드부(123)에 구비된 돌기홀(1231)에 결합될 수 있다.In some examples, the insert 30 for varying the inner diameter may include a flat surface 31 , a round surface 32 , an inclined surface 33 and a protrusion 34 . The flat surface 31 is in close contact with the inner upper flat part 121 of the ring part 10, and the round surface 32 is provided to face the flat surface 31 and can be in close contact with the finger. The inclined surface 33 is provided between the flat surface 31 and the round surface 32, and is in close contact with the inner intermediate round portion 123. The protrusion 34 protrudes upward from the inclined surface 33 and may be coupled to the protrusion hole 1231 provided in the inner middle round portion 123 .

일부 예들에서, 내측 상부 평탄부(121) 상에는 배터리(26)가 설치되는 배터리 설치 공간(1211), 측면 반지부(13)로 충전 단자가 노출되도록 하는 충전 단자홀(1212) 및 충전기의 자석에 부착되는 자성체가 내장되는 자성체 내장홀(1213)을 포함할 수 있다.In some examples, on the inner upper flat portion 121, the battery installation space 1211 in which the battery 26 is installed, the charging terminal hole 1212 that exposes the charging terminal to the side ring portion 13, and the magnet of the charger It may include a magnetic body embedded hole 1213 in which a magnetic body to be attached is embedded.

일부 예들에서, 내측 중간 라운드부(123)는 내경 가변용 삽입물(30)의 돌기(34)가 결합되는 돌기홀(1231) 및 온도 센서(222)가 결합되는 온도 센서 결합홀(1232)을 포함할 수 있다.In some examples, the inner middle round portion 123 includes a protrusion hole 1231 to which the protrusion 34 of the insert 30 for changing the inner diameter is coupled and a temperature sensor coupling hole 1232 to which the temperature sensor 222 is coupled. can do.

일부 예들에서, 내측 하부 평탄부(122)는 광 센서(221)가 탑재되어 노출되는 광 센서 탑재홀(1221), 광 센서 탑재홀(1221)의 하부의 압력 센서 탑재 공간(1223), 광 센서 탑재홀(1221)의 주변인 피부 접촉 평탄부(1222) 및 피부 접촉 평탄부(1222)의 둘레에 구비된 착용 센서 단자(1224)를 포함할 수 있다.In some examples, the inner lower flat portion 122 includes an optical sensor mounting hole 1221 in which the optical sensor 221 is mounted and exposed, a pressure sensor mounting space 1223 under the optical sensor mounting hole 1221, and an optical sensor A skin-contacting flat portion 1222 around the mounting hole 1221 and a worn sensor terminal 1224 provided around the skin-contacting flat portion 1222 may be included.

일부 예들에서, 연성회로기판(21)은 내측 상부 결합부(211), 내측 하부 결합부(212) 및 내측 중간 결합부(213)를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 내측 중간 결합부(213)는 절개되어 서로 분리될 수 있다. 내측 상부 결합부(211)는 반지부(10) 중에서 내측 상부 평탄부(121) 상에 구비된 공간에 결합되고, 내측 하부 결합부(212)는 상기 반지부(10) 중에서 내측 하부 평탄부(122) 상에 구비된 공간에 결합되며, 내측 중간 결합부(213)는 내측 중간 라운드부(123) 상에 구비된 공간에 결합될 수 있다.In some examples, the flexible printed circuit board 21 may include an inner upper coupling portion 211 , an inner lower coupling portion 212 , and an inner intermediate coupling portion 213 . In some examples, the inner intermediate coupling portions 213 may be cut and separated from each other. The inner upper coupling portion 211 is coupled to the space provided on the inner upper flat portion 121 of the ring portion 10, and the inner lower coupling portion 212 is the inner lower flat portion of the ring portion 10 ( 122), and the inner intermediate coupling portion 213 may be coupled to the space provided on the inner intermediate round portion 123.

일부 예들에서, 연성회로기판(21)중 내측 상부 결합부(211)에 온도 센서(222), 가속도 센서(223), 제어부(23), 메모리(24), 무선통신모듈(25) 및 배터리(26)가 탑재되거나 연결될 수 있다.In some examples, a temperature sensor 222, an acceleration sensor 223, a control unit 23, a memory 24, a wireless communication module 25 and a battery ( 26) may be mounted or connected.

일부 예들에서, 내측 하부 결합부(212)에 광 센서(221), 착용 센서(225) 및 압력 센서(224)가 탑재되거나 연결될 수 있다.In some examples, the light sensor 221 , the worn sensor 225 , and the pressure sensor 224 may be mounted or connected to the inner lower coupling part 212 .

일부 예들에서, 내측 중간 결합부(213)에 안테나(27)가 연결되어 제어부(23)가 무선통신모듈(25)을 통하여 스마트폰 등과 통신할 수 있다.In some examples, the antenna 27 is connected to the inner intermediate coupler 213 so that the control unit 23 can communicate with a smartphone or the like through the wireless communication module 25 .

일부 예들에서, 연성회로기판(21)중 내측 하부 결합부(212)는 광 센서(221)가 결합되는 상부 평탄 영역(2121), 상부 평탄 영역(2121)의 양측으로부터 하부 및 내측 방향으로 경사지게 연장된 한쌍의중간 경사 영역(2122), 및 중간 경사 영역(2122)으로부터 평평하게 연장된 한쌍의 하부 평탄 영역(2123)을 포함할 수 있다. 이와 같이 하여 내측 하부 결합부(212)는 대체로 광 센서(221)가 손가락의 표면에 탄력적으로 밀착되도록 한다.In some examples, the inner lower coupling portion 212 of the flexible printed circuit board 21 extends obliquely downward and inward from both sides of the upper flat region 2121 and the upper flat region 2121 to which the optical sensor 221 is coupled. A pair of middle slope regions 2122 that are formed, and a pair of lower flat regions 2123 flatly extending from the middle slope region 2122 . In this way, the inner lower coupling portion 212 generally allows the optical sensor 221 to be elastically adhered to the surface of the finger.

일부 예들에서, 온도 센서(222)는 연성회로기판(21)으로부터 연장된 도전성 와이어, 도전성 와이어의 끝단에 결합된 온도 센서 소자, 및 온도 센서 소자를 감싸는 열도전성 반구체를 포함할 수 있다.In some examples, the temperature sensor 222 may include a conductive wire extending from the flexible printed circuit board 21, a temperature sensor element coupled to an end of the conductive wire, and a thermally conductive hemisphere surrounding the temperature sensor element.

일부 예들에서, 제어부(23)는 온도 센서(222), 가속도 센서(223), 착용 센서(225) 및 압력 센서(224)에 의한 센싱값이 기준 범위 내에 있을 경우 광 센서(221)를 동작시켜 광 센서(221)의 센싱값을 수신함으로써, 배터리(26)의 전원을 절약할 수 있다. 일부 예들에서, 제어부(23)는 온도 센서(222), 가속도 센서(223), 착용 센서(225) 및 압력 센서(224)에 의한 센싱값이 기준 범위 이외에 있을 경우 장치를 셧다운시킬 수도 있다.In some examples, the controller 23 operates the optical sensor 221 when the values sensed by the temperature sensor 222, the acceleration sensor 223, the worn sensor 225, and the pressure sensor 224 are within a reference range. By receiving the sensing value of the light sensor 221, power of the battery 26 can be saved. In some examples, the controller 23 may shut down the device when the values sensed by the temperature sensor 222, the acceleration sensor 223, the worn sensor 225, and the pressure sensor 224 are outside the reference range.

이하에서는 본 발명의 부가적인 이점 및 기능 등에 대해 설명한다.Additional advantages and functions of the present invention are described below.

[반지형 선택 이유][Reason for choosing ring type]

일반적으로 혈류의 흐름을 통해 생체 신호를 측정하는 광 기반의 센서들은 자체적으로 광 노이즈나 측정 피부와의 상태 변동 등에 따른 어느 정도의 보상 기능을 가지고 있지만 그 범위가 크지는 못하고 전류 소비가 큰 LED(Light Emitting Diode)를 통해 실행되기 때문에 웨어러블과 같은 적은 용량으로 동작하는 장치에서는 구현의 제약이 될 수 있다. 사용 목적에 따라서는 센서 자체의 보상 능력만으로 충분할 수도 있지만 소형의 웨어러블 장치에서는 한계가 있다. 본 발명에서 목표로 하는 "생활 중 지속적으로 생체 신호 측정"을 위해서는 센서 고유의 알고리즘을 통한 보상 방법만으로는 다양한 상황에 대응하기는 어렵다. 본 발명을 위한 가장 효율적인 방법은, 센서가 튜닝 되어 있는 최상의 측정 조건을 사용 초기화 과정(캘리브레이션 과정)에서 확인 및 결정하고, 그 이후의 본격적인 측정에서는 그 환경적 조건이 최대한 유지되도록 하고 측정이 불가한 상황은 센서의 측정 동작 전에 최대한 구별해내서 동작 시키지 않도록 하여 측정 정보의 신뢰성을 높이고 전류의 낭비도 줄이는 부가 기능을 구현하는 것이다. 이를 위해 무엇보다 우선되어야 할 것은 활동에 불편이 크지 않고 측정이 원만하게 이루어져 오차를 최소화 시킬 수 있는 곳, 다시 말하면 장치의 움직임이 적고 혈류의 흐름이 원활한 곳을 정하는 것이다. 이러한 인체의 장소로 본 발명에서는 손가락을 선택했고 그에 따라 반지 형태의 웨어러블 장치(100)를 발명했다.In general, light-based sensors that measure bio-signals through the flow of blood have their own compensation function to some extent due to light noise or condition fluctuations with the measured skin, but the range is not large and the current consumption is large LED ( Since it is executed through a light emitting diode), it may be a limitation in implementation in a device that operates with a small capacity such as a wearable. Depending on the purpose of use, the compensation capability of the sensor itself may be sufficient, but there is a limit in a small wearable device. In order to "measure bio signals continuously during life", which is the goal of the present invention, it is difficult to cope with various situations only with a compensation method through a sensor's own algorithm. The most efficient method for the present invention is to check and determine the best measurement conditions in which the sensor is tuned in the initialization process (calibration process), and in the subsequent full-scale measurement, ensure that the environmental conditions are maintained as much as possible and cannot be measured. The situation is to implement an additional function that increases the reliability of measurement information and reduces current waste by discriminating as much as possible before the sensor's measurement operation and not operating it. To this end, the first priority is to determine a place where there is little inconvenience in activities and where errors can be minimized by smooth measurement, in other words, a place where there is little movement of the device and smooth flow of blood. In the present invention, a finger was selected as the place of the human body, and a wearable device 100 in the form of a ring was invented accordingly.

[장치의 형태 및 내경] [Type and inner diameter of device]

반지 형태에서 생체 신호를 신뢰성 있게 측정하기 위해서는 손가락과 장치의 접촉 상태가 변동없이 최대한 그대로 유지되도록 하는 것이다. 그러기 위해서는 우선적으로 장치의 내경이 손가락의 굵기와 잘 맞아야 하고 손가락에서 장치가 미끄러지지 않도록 넓은 접촉면을 가지도록 하는 것이 필요하다. 본 발명에서는 장치의 내경을 세밀하게 맞추기 위해 장치의 상단 안쪽에 초승달 모양의 보조물(예를 들면, 내경 가변용 삽입물(30))을 삽입하는 방법을 제공한다. 이 보조물은 어렵지 않게 다양한 두께로 제공할 수 있으므로 사용자는 장치를 손쉽게 자신의 손가락 굵기에 맞출 수 있다. 이 과정에서 장치에 내장되는 압력 센서(224)는 가장 적절한 보조물의 두께를 선택할 수 있게 도와준다. 기존의 반지형 웨어러블 장치들은 크기 별로 반지를 제공하는 반면 본 발명의 장치는 크기 별로 몇 개의 장치 만을 제공해도 다양한 두께의 보조물을 이용하여 보다 세밀한 다양한 크기의 장치를 사용할 수 있다는 장점을 갖는다. In order to reliably measure biosignals in a ring shape, the contact state between the finger and the device should be maintained as much as possible without fluctuation. To do this, first of all, the inner diameter of the device should match the thickness of the finger, and it is necessary to have a wide contact surface so that the device does not slip on the finger. The present invention provides a method of inserting a crescent-shaped assistant (for example, the insert 30 for varying the inner diameter) inside the upper end of the device in order to precisely match the inner diameter of the device. The aid is readily available in a variety of thicknesses, so users can easily adapt the device to the size of their fingers. In this process, the pressure sensor 224 built into the device helps to select the most appropriate thickness of the auxiliary material. While existing ring-shaped wearable devices provide rings for each size, the device of the present invention has the advantage of being able to use more detailed devices of various sizes by using auxiliary materials of various thicknesses even if only a few devices are provided for each size.

[생체 신호 측정 구조][Biosignal measurement structure]

손가락 굵기에 아무리 잘 맞는 장치라 할지라도 활동 중 약간의 움직임 또는 특별한 상황에서는 과도한 접촉 압력에 의해 측정 오차가 유발되거나 아예 측정이 불가할 수도 있다. 이러한 상황들은 결국 센서와 접촉 피부면 사이에 압력 변화가 어떠한 가로 귀결되게 된다. 가장 좋은 상황은 가능한 넓은 접촉면을 통해 압력이 잘 분산되고 접촉 압력이 약화될 때는 유지되도록 하며, 어차피 측정할 수 없는 과도한 압력 변화가 있는 경우는 신호 측정 시작 전에 미리 파악하고 측정 과정에 들어가지 않도록 하여 측정의 신뢰성을 높이고 전류의 낭비도 없도록 하는 것이다. 접촉 압력을 분산시켜야 하는 이유는 측정 피부 주변의 혈류가 막히지 않도록 하기 위함이다. 이와 같이 하기 위해서 본 발명에서는 광 센서(221)와 손가락 피부의 접촉면이 넓고 접촉 피부와 자연스럽게 잘 맞물리도록 하는 외형을 만들고, 압력의 변화 시 이를 완충시킴과 동시에 적절하게 유지될 수 있도록 광 센서(221)의 하단에 회로기판(예를 들면, 연성회로기판(21))을 이용하여 탄력성을 갖도록 하는 구조를 제공한다. 또한 광 센서(221)의 하단에 얇은 반도체 타입의 압력 센서(224)를 장착하여 과도한 압력 변화를 곧바로 인지할 수 있는 기능을 제공한다.No matter how well the device fits the thickness of the finger, a slight movement during activity or excessive contact pressure in special circumstances may cause measurement errors or make it impossible to measure at all. These circumstances will eventually result in a pressure change between the sensor and the contacting skin surface. The best situation is to ensure that the pressure is well distributed through as wide a contact surface as possible and that the contact pressure is maintained when it weakens. It is to increase the reliability of measurement and to eliminate the waste of current. The reason for distributing the contact pressure is to prevent clogging of the blood flow around the skin to be measured. In order to do this, in the present invention, the contact surface of the light sensor 221 and the finger skin is wide and an external shape is made so that it naturally fits well with the contact skin, and the light sensor 221 ) Provides a structure to have elasticity by using a circuit board (eg, flexible circuit board 21) at the lower end of the. In addition, a thin semiconductor-type pressure sensor 224 is mounted at the lower end of the optical sensor 221 to provide a function of immediately recognizing an excessive pressure change.

[체온 측정][Measured body tempreture]

온도 센서(222)는 가능한 정확한 체온 센싱을 위해 보다 정밀한 아날로그 센서를 채택하고 최대한 접촉 피부의 온도 변화만 측정되도록, 센서를 여러가지 부품과 회로로 구성된 연성회로기판(21)과 위치적으로 분리시켜 측정이 이루어지도록 해야한다. 이때 센서의 피부와의 접촉은, 열전도율이 높은 금속 재료로 제작된 반구 형태의 부품 내부에 온도 센서 소자를 내장 시키고 이 부품을 통해 간접적으로 피부와 접촉이 이루어지도록 한다. 손가락의 온도는 인체의 중심 체온(예를 들면, 겨드랑이 등의 체온) 보다 낮게 측정되는 문제가 있지만 사용 절차에서 이를 보정 되도록 할 수 있다. 체온 보정은 체온을 측정하는 많은 장치에서 비슷하게 적용되는 방법이기도 하다.The temperature sensor 222 adopts a more precise analog sensor for body temperature sensing as accurately as possible, and measures the sensor by positionally separating it from the flexible circuit board 21 composed of various parts and circuits so that only the temperature change of the contacted skin is measured as much as possible. this should be done At this time, the contact of the sensor with the skin is made by embedding a temperature sensor element inside a hemispherical part made of a metal material with high thermal conductivity, and making contact with the skin indirectly through this part. Although the temperature of the finger is measured lower than the core body temperature of the human body (eg, the body temperature of the armpit), this can be corrected in the use procedure. Body temperature correction is also a method that is similarly applied in many devices that measure body temperature.

[운동량 측정][Momentum measurement]

운동량은 건강 상태를 간접적으로 나타내는 지표로서, 타 생체 신호와 함께 모니터링하여 의미 있는 분석 데이터를 산출할 수 있다. 본 발명에서는 가속도 센서(223)를 채택하여 기본적으로는 모든 움직임을 모니터링 하여 상대적 운동량을 평가할 수 있고 응용 소프트웨어를 이용하여 걸음 또는 수면과 같은 특정 상황을 모니터링하여 분석 할 수도 있다.The amount of exercise is an index that indirectly indicates a health state, and can be monitored along with other vital signs to produce meaningful analysis data. In the present invention, by adopting the acceleration sensor 223, basically all movements can be monitored to evaluate the relative amount of exercise, and application software can be used to monitor and analyze specific situations such as walking or sleeping.

[건강 상태 정보 전송][Send health status information]

건강 상태를 지속적으로 모니터링 하기 위해서는 측정된 데이터를 스마트폰으로 전송할 수 있어야 한다. 이를 위해 본 발명에서는 장치와 스마트폰 사이에 무선통신모듈(25), 예를 들면, 표준 무선통신 방식인 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신 방식을 채택하여, 측정 데이터를 1차적으로는 BLE Advertising 패킷을 통해 전송하고 동시에 장치 내의 메모리(24)(예를 들면, 플래시 메모리(24))에도 저장한다. 스마트폰에서 데이터를 수집하지 못한 경우 스마트폰의 요청에 의해 장치 내부에 저장된 측정 데이터를 다시 전송할 수 있도록 한다.In order to continuously monitor health conditions, it is necessary to be able to transmit measured data to a smartphone. To this end, in the present invention, a wireless communication module 25 between the device and the smartphone, for example, by adopting a standard wireless communication method, BLE (Bluetooth Low Energy) communication method, primarily transmits measurement data through BLE advertising packets. and is simultaneously stored in the memory 24 (e.g., the flash memory 24) in the device. When the data cannot be collected from the smartphone, the measurement data stored inside the device can be transmitted again at the request of the smartphone.

[건강 상태 정보 보안][Health condition information security]

제공하고 있는 장치는 사용자의 건강 상태를 항상 모니터링하여 그 결과의 누적 정보를 장치 내부에 보유하고 있으므로 정보의 유출 방지를 위한 보안이 필요하다. 이를 위해 본 발명에서는 스마트폰 MAC 주소에 의한 필터링, 사용자 ID 인증, 그리고 정보의 암호화 방법을 제공한다. MAC 주소는 모든 BLE 장치들 중 유일하게 존재하는 값이므로 최초에 연결된 스마트폰으로 한정 짓게 되면 타 스마트폰은 장치에 접근할 수 없게 된다. 허용된 사용자 스마트폰내에 장치의 정식 앱이 아닌 유사 앱이 작동되는 경우가 있을 수 있으므로 이를 방지하기 위해서는 초기에 사용자 ID를 등록시켜 이를 구별해낼 수 있도록 한다. 또한 BLE 통신 중 건강상태 정보가 노출되므로 이를 방지하기 위해서는, 장치와 스마트폰이 커넥션 할 때 스마트폰으로부터 랜덤(Random)하게 만들어진 암호화 키를 받고 간단한 사설 알고리즘에 의해 암호화가 이루어지도록 한다. 이와 같은 방법은 소형 웨어러블 장치(100)에서는 암호화의 부담을 최소화 시킬 수 있게 된다.Since the provided device constantly monitors the user's health status and retains accumulated information of the result in the device, security is required to prevent leakage of information. To this end, the present invention provides methods for filtering by smartphone MAC address, user ID authentication, and information encryption. Since the MAC address is a unique value among all BLE devices, if it is limited to the initially connected smartphone, other smartphones cannot access the device. Since there may be cases in which similar apps other than official apps of the device are operated in the allowed user's smartphone, in order to prevent this, a user ID is initially registered so that it can be distinguished. In addition, in order to prevent health status information from being exposed during BLE communication, when a device and a smartphone connect, a randomly generated encryption key is received from the smartphone and encryption is performed by a simple private algorithm. This method can minimize the burden of encryption on the small wearable device 100 .

[장치 시간 동기화][Device Time Synchronization]

모니터링하여 저장된 데이터는 스마트폰을 통해서 사용자에게 시간 경과에 따른 상태 변화가 표출 되어야 건강 관리에 도움을 줄 수 있다. 이를 위해서 본 발명에서는 정보 저장 시에 측정 시각이 함께 저장되도록 한다. 그러나 스마트폰과 장치의 시각은 동작 중 오차가 발생하므로 이를 항상 보정해야 하는바, 본 발명에서는, 장치에서 BLE Advertising 패킷을 전송할 때 장치의 현재 시각을 전송하도록 하고 이를 수신하는 스마트폰은 스마트폰 자신과 장치의 시각을 비교하여 차이가 발생하면 스마트폰의 시각으로 장치의 시각을 재 설정하는 방법을 제공한다. 특히 장치를 이탈 시켰다가 다시 착용하는 경우는 이탈 시점으로 장치의 시각이 정지되어 시각 차가 크게 발생하게 된다. 이러한 경우 장치는 즉각적으로 BLE Advertising 패킷을 통해 정지된 시각을 알리고 스마트폰에 의해 시각이 동기화 되었을 때 정상적으로 다시 동작되도록 한다.Monitoring and stored data can help health management only when status changes over time are displayed to the user through a smartphone. To this end, in the present invention, when storing information, the measurement time is also stored. However, since errors occur between the time of the smartphone and the device during operation, this should always be corrected. In the present invention, when the device transmits the BLE Advertising packet, the current time of the device is transmitted, and the smartphone receiving it transmits the current time of the device. If a difference occurs by comparing the time of the device with the time of the device, a method of resetting the time of the device to the time of the smartphone is provided. In particular, when the device is detached and put on again, the time of the device is stopped at the point of detachment, resulting in a large time difference. In this case, the device immediately notifies the stopped time through the BLE Advertising packet and resumes normal operation when the time is synchronized by the smartphone.

[반지와 스마트폰 동시 소지][Concurrent Possession of Ring and Smartphone]

지속적인 모니터링을 위해서는 장치와 사용자의 스마트폰이 항상 같이 소지 되도록 하는 것이 필요하다. 이를 위해 본 발명에서는 장치의 가속도 센서(223)와 스마트폰에 탑재된 가속도 센서의 기능을 이용하여 두개의 장치 중 어느 한쪽의 장치만 움직임이 감지되면 사용자에게 경보를 발생시키는 기능을 제공한다. 이와 같이 했을 때 부수적으로 분실 예방효과도 갖게 된다.For continuous monitoring, it is necessary to ensure that the device and the user's smartphone are always carried together. To this end, the present invention uses the function of the acceleration sensor 223 of the device and the acceleration sensor mounted on the smartphone to provide a function of generating an alarm to the user when motion of only one of the two devices is detected. When this is done, a loss prevention effect is obtained incidentally.

[장치 충전][Device Charging]

광 센서(221)에 의한 생체 신호 측정 시의 동작 전류는 크기 때문에 장치에 적용될 배터리(26)는 방전 전류가 높은 2차 전지를 선택한다. 본 발명의 장치는 지속적으로 동작하는 것을 기본으로 하기 때문에 동작 중에도 충전할 수 있어야 하지만 장치가 소형이므로 충전 중 외력에 의해 충전 커넥터 부위의 손상이 우려된다. 본 발명에서는 이를 해결하기 위해 충전 커넥터를 물리적으로 분리된 상태에서 자력에 의해 접촉되도록 하는 방식을 제공한다. 이와 같이 하면 외력이 발생 했을 때 장치에 영향을 끼치지 않고 단순히 분리되므로 장치의 손상을 예방할 수 있을 것이다. 수면 중 모니터링 하면서 충전하는 경우를 대표적인 예로 들 수 있다. 수면 중에는 비교적 움직임이 많지 않으므로 생체 신호를 측정하기에 매우 좋은 조건이지만 상황 인지 능력이 없으므로 특정 움직임에 의해 충전 커넥터에 외력이 가해질 때 제공한 접촉식 커넥터는 단순히 분리되어 장치의 손상을 예방하게 된다.Since the operating current when the biosignal is measured by the optical sensor 221 is large, a secondary battery having a high discharge current is selected as the battery 26 to be applied to the device. Since the device of the present invention is based on continuous operation, it should be able to be charged even during operation, but since the device is small, there is concern about damage to the charging connector part due to external force during charging. In order to solve this problem, the present invention provides a method of contacting the charging connectors by magnetic force in a physically separated state. In this way, when an external force occurs, the device is simply separated without affecting the device, so damage to the device can be prevented. A typical example is charging while monitoring while sleeping. Since there is relatively little movement during sleep, it is a very good condition for measuring vital signs, but there is no situational awareness, so when an external force is applied to the charging connector by a specific movement, the provided contact connector is simply disconnected to prevent damage to the device.

[장치의 전류 소비 제어][Current consumption control of the device]

본 발명의 장치는 적은 용량의 배터리(26)로 동작하게 되므로 동작 수명을 극대화 하기 위한 전류 소비의 제어가 더욱 필요하다. 가장 핵심인 광 센서(221)에 의한 생체 신호 측정은 높은 전류 소비와 높은 동작 시간의 점유로 전류 소비의 대부분을 차지한다. 한 예로, 주기적인 생체 신호 측정 과정 중 혈압 측정이 시작되면 수십초 동안 광 센서(221)가 발광되면서 측정 알고리즘이 동작 되지만 피부와의 접촉 상태가 좋지 않거나 장치의 착용 상태가 정상이 아니라면 결국 오류가 발생되어 측정 값을 얻지 못하고 전류만 낭비하는 결과가 초래된다. 또한 이와 같이 오류가 발생되는 경우는 신호 측정의 지연 발생으로 동작 시간이 길어져 측정 실패 시 이중으로 낭비가 발생한다. 따라서 본 발명에서는 생체 신호 측정 전 압력 센서(224)를 비롯 복수의 센서들을 통해 정상 착용 상태가 아니라고 판단되면 연속되는 측정 주기 중 해당 주기를 생략하여 전류의 낭비를 줄이도록 하는 방법을 제공한다. 또한 장치의 착용 상태에 따라서는 광 센서(221)의 동작만 생략하는 것이 아니라 장치를 아예 셧다운 하거나 최소의 동작만 유지토록 하여 전류의 소비를 최소화 시키는 것도 필요하다. 장치의 정상 착용의 기준은, 착용 센서(225)에 의해 착용이 확인되고, 온도 센서(222)에 의해 인체의 체온 범위임이 확인되고, 압력 센서(224)에 의해 접촉 압력이 광 센서(221)의 동작 가능 범위임이 확인되고, 가속도 센서(223)에 의해 격한 움직임이 없다는 것이 확인되는 상황으로 정의될 수 있다. 이와 같이 복수의 센서를 이용해야 이유는 장치가 다양한 상태에 놓여있을 수 있기 때문이다. 예를 들면, 밀착하지 않고 착용하던가, 센서 부위를 집게처럼 잡고 있거나, 장치를 낀 손가락이 부분적으로 압박되거나, 인체가 아닌 것에 끼워 놓았거나, 물에 빠진 경우 등 다양한 상황에 놓였을 때 센서 하나의 기능으로는 판단되지 않기 때문이다. 한 예로서, 센서를 집게처럼 잡게 되면 그리고 잡은 부위가 압력 센서(224)의 위치라고 한다면 압력 센서(224)만으로는 착용 상태가 불량인 것을 알 수 없고 착용 센서(225)나 온도 센서(222) 등의 도움을 필요로 하게 될 것이다. 정리하면, 복수의 센서를 적용하여 장치의 착용 상태가 정상일 때 전류를 투입하여 생체 신호를 측정하고, 착용을 하지 않았거나 착용 상태가 불량이면 측정을 중단하여 전류의 낭비를 줄여서 동작 수명을 극대화하는 방법을 제공한다.Since the device of the present invention operates with a low-capacity battery 26, control of current consumption to maximize operating life is further required. The vital signal measurement by the optical sensor 221, which is the most important part, occupies most of the current consumption due to high current consumption and high operation time. For example, when blood pressure measurement starts during the periodic bio-signal measurement process, the light sensor 221 emits light for several tens of seconds and the measurement algorithm operates. occurs, resulting in a waste of current without obtaining a measured value. In addition, when an error occurs like this, operation time is prolonged due to delay in signal measurement, and waste is doubled in case of measurement failure. Therefore, the present invention provides a method of reducing current waste by omitting a corresponding cycle among consecutive measurement cycles when it is determined that the wearer is not in a normal wearing state through a plurality of sensors including the pressure sensor 224 before measuring the biosignal. In addition, depending on the wearing state of the device, it is necessary not only to omit the operation of the optical sensor 221, but also to minimize current consumption by completely shutting down the device or maintaining only the minimum operation. The criterion for normal wearing of the device is that the wearing is confirmed by the wearing sensor 225, the temperature sensor 222 confirms that it is within the human body temperature range, and the pressure sensor 224 determines the contact pressure to the light sensor 221. It can be defined as a situation in which it is confirmed that it is within an operable range of , and it is confirmed that there is no violent movement by the acceleration sensor 223 . The reason for using multiple sensors like this is that the device can be in various states. For example, when it is worn without close contact, the sensor part is held like pincers, the finger with the device is partially compressed, it is inserted into something other than the human body, or it is submerged in water. Because it is not judged by function. As an example, if the sensor is held like tongs and the gripped part is the position of the pressure sensor 224, it is not possible to know that the wearing condition is bad with only the pressure sensor 224, and the wearing sensor 225 or the temperature sensor 222, etc. will need your help. In summary, by applying a plurality of sensors, when the device is worn in a normal state, current is input to measure the biosignal, and when the device is not worn or worn in a poor state, the measurement is stopped to reduce the waste of current and maximize the operating lifespan. provides a way

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 예시적 건강 상태 모니터링을 위한 반지형 웨어러블 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment for implementing the ring-shaped wearable device for exemplary health status monitoring according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and claims in the following claims As such, anyone skilled in the art in the field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention will say that the technical spirit of the present invention exists to the extent that various changes can be made.

100; 건강 상태 모니터링을 위한 반지형 웨어러블 장치
10; 반지부 11; 외측 반지부
111; 외측 상부 평탄부 112; 외측 하부 평탄부
113; 외측 중간 라운드부 12; 내측 반지부
121; 내측 상부 평탄부 1211; 배터리 설치 공간
1212; 충전 단자홀 1213; 자성체 내장홀
122; 내측 하부 평탄부 1221; 광 센서 탑재홀
1222; 손가락 접촉 평탄부 1223; 압력 센서 탑재 공간
1224; 착용 센서 단자 123; 내측 중간 라운드부
1231; 돌기홀 1232; 온도 센서 결합홀
13; 측면 반지부 131; 측면 상부 평탄부
132; 측면 하부 경사부 14; 내부 공간
20; 센싱/무선 통신부 21; 연성회로기판
211; 내측 상부 결합부 212; 내측 하부 결합부
2121; 상부 평탄 영역 2122; 중간 경사 영역
2123; 하부 평탄 영역 213; 내측 중간 결합부
22; 센싱부 221; 광 센서
222; 온도 센서 223; 가속도 센서
224; 압력 센서 225; 착용 센서
23; 제어부 24; 메모리
25; 무선통신모듈 26; 배터리
27; 안테나 30; 내경 가변용 삽입물
31; 평탄면 32; 라운드면
33; 경사면 34; 돌기
100; Ring-shaped wearable device for health status monitoring
10; half part 11; outer ring
111; outer upper flat portion 112; outer lower flat
113; outer middle round portion 12; inner half
121; inner upper flat portion 1211; battery footprint
1212; Charging terminal hole 1213; magnetic body hole
122; inner lower flat portion 1221; Light sensor mounting hole
1222; finger contact flat portion 1223; Pressure sensor mounting space
1224; wear sensor terminal 123; inner middle round
1231; projection hole 1232; Temperature sensor coupling hole
13; Side ring portion 131; flat top side
132; Lower side inclined portion 14; interior space
20; sensing/wireless communication unit 21; flexible circuit board
211; Inner upper coupling part 212; inner lower joint
2121; upper flat region 2122; medium slope area
2123; lower flat region 213; inner middle joint
22; sensing unit 221; light sensor
222; temperature sensor 223; accelerometer sensor
224; pressure sensor 225; wear sensor
23; control unit 24; Memory
25; wireless communication module 26; battery
27; antenna 30; Inserts for variable inner diameter
31; flat surface 32; round face
33; slope 34; spin

Claims (7)

외측 반지부와, 상기 외측 반지부로부터 내부 방향으로 이격되어 원형 내부 공간이 구비되도록 하는 내측 반지부와, 상기 외측 반지부와 상기 내측 반지부의 양측면을 막는 측면 반지부로 이루어져 손가락이 결합되는 반지부;
상기 반지부의 원형 내부 공간에 결합된 연성회로기판과, 상기 연성회로기판에 결합된 광 센서, 온도 센서, 가속도 센서, 착용 센서, 압력 센서, 제어부, 메모리, 무선통신모듈, 안테나 및 배터리로 이루어져 상기 반지부를 착용한 손가락의 혈압, 심박, 산소포화도, 체온 및 운동량과, 상기 반지부를 착용한 손가락의 착용 여부 및 착용 압력을 센싱하여 무선으로 통신하는 센싱 및 무선 통신부; 및
상기 내측 반지부의 상부에 탈착 가능하게 결합되도록 돌기를 갖는 내경 가변용 삽입물을 포함하고,
상기 내측 반지부는 내측 상부 평탄부, 상기 내측 상부 평탄부에 대향하는 내측 하부 평탄부 및 상기 내측 상부 평탄부와 상기 내측 하부 평탄부를 연결하는 내측 중간 라운드부를 포함하고, 상기 측면 반지부는 상기 내측 상부 평탄부에 연결된 측면 상부 평탄부 및 상기 내측 하부 평탄부에 연결된 측면 하부 경사부를 포함하며, 상기 내측 상부 평탄부는 상기 배터리가 설치되는 배터리 설치 공간, 상기 측면 반지부로 충전 단자가 노출되도록 하는 충전 단자홀 및 충전기의 자석에 부착되는 자성체가 내장되는 자성체 내장홀을 포함하고, 상기 내측 중간 라운드부는 상기 내경 가변용 삽입물의 돌기가 결합되는 돌기홀 및 상기 온도 센서가 결합되는 온도 센서 결합홀을 포함하며, 상기 내측 하부 평탄부는 상기 광 센서가 탑재되어 노출되는 광 센서 탑재홀, 상기 광 센서 탑재홀 하부의 압력 센서 탑재 공간, 상기 광 센서 탑재홀의 주변인 피부 접촉 평탄부 및 상기 피부 접촉 평탄부의 둘레에 구비된 착용 센서 단자홀을 포함하고,
상기 내경 가변용 삽입물은 상기 내측 상부 평탄부에만 밀착되는 평탄면, 상기 평탄면에 대향하여 손가락에 밀착되는 라운드면, 및 상기 평탄면과 상기 라운드면 사이에 제공되고 상기 내측 중간 라운드부에 밀착되며 상기 돌기홀에 결합되는 상기 돌기를 갖는 경사면을 포함하며, 상기 내경 가변용 삽입물로부터 상기 내측 반지부의 내측 하부 평탄부 및 내측 중간 라운드부가 이격 및 노출되어 손가락이 상기 내경 가변용 삽입물의 라운드면과 상기 내측 반지부의 내측 하부 평탄부 및 내측 중간 라운드부에 직접 밀착되는, 건강 상태 모니터링을 위한 반지형 웨어러블 장치.
An outer ring portion, an inner ring portion spaced from the outer ring portion in an inward direction to provide a circular inner space, and a side ring portion blocking both sides of the outer ring portion and the inner ring portion, and a ring portion to which a finger is coupled;
A flexible circuit board coupled to the circular inner space of the ring portion, and an optical sensor coupled to the flexible circuit board, a temperature sensor, an acceleration sensor, a worn sensor, a pressure sensor, a control unit, a memory, a wireless communication module, an antenna, and a battery. A sensing and wireless communication unit for wirelessly communicating by sensing blood pressure, heart rate, oxygen saturation, body temperature and momentum of a finger wearing the ring portion, whether or not the finger wearing the ring portion is worn, and wearing pressure; and
Including an insert for variable inner diameter having a protrusion so as to be detachably coupled to the upper portion of the inner ring,
The inner ring portion includes an inner upper flat portion, an inner lower flat portion opposing the inner upper flat portion, and an inner intermediate round portion connecting the inner upper flat portion and the inner lower flat portion, wherein the side ring portion includes the inner upper flat portion. a side upper flat part connected to the inner flat part and a lower side inclined part connected to the inner lower flat part, and the inner upper flat part includes a battery installation space in which the battery is installed, a charging terminal hole exposing a charging terminal through the side ring part, and A magnetic body embedded hole into which a magnetic body attached to a magnet of a charger is embedded, and the inner round portion includes a protrusion hole into which a protrusion of the insert for variable inner diameter is coupled and a temperature sensor coupling hole into which the temperature sensor is coupled, wherein the The inner lower flat portion is provided around an optical sensor mounting hole where the optical sensor is mounted and exposed, a pressure sensor mounting space under the optical sensor mounting hole, a skin contact flat portion around the optical sensor mounting hole, and a skin contact flat portion. Including a sensor terminal hole,
The insert for variable inner diameter is provided between a flat surface that is in close contact only with the inner upper flat part, a round surface that is in close contact with a finger opposite the flat surface, and between the flat surface and the round surface and is in close contact with the inner middle round part, It includes an inclined surface having the protrusion coupled to the protrusion hole, and the inner lower flat part and the inner middle round part of the inner ring part are spaced apart and exposed from the insert for variable inner diameter, so that the finger is separated from the round surface of the variable inner diameter insert and the round surface of the insert for variable inner diameter. A ring-shaped wearable device for monitoring health status that is directly attached to the inner lower flat part and the inner middle round part of the inner ring part.
제 1 항에 있어서,
상기 연성회로기판은 상기 내측 상부 평탄부에 결합되는 내측 상부 결합부, 상기 내측 하부 평탄부에 결합되는 내측 하부 결합부 및 상기 내측 중간 라운드부에 결합되는 내측 중간 결합부를 포함하고,
상기 내측 상부 결합부에 상기 온도 센서, 상기 가속도 센서, 상기 제어부, 상기 메모리, 상기 무선통신모듈 및 상기 배터리가 연결되고,
상기 내측 하부 결합부에 상기 광 센서, 상기 착용 센서 및 상기 압력 센서가 연결되며,
상기 내측 중간 결합부에 상기 안테나가 연결된, 건강 상태 모니터링을 위한 반지형 웨어러블 장치.
According to claim 1,
The flexible printed circuit board includes an inner upper coupling portion coupled to the inner upper flat portion, an inner lower coupling portion coupled to the inner lower flat portion, and an inner intermediate coupling portion coupled to the inner intermediate round portion;
The temperature sensor, the acceleration sensor, the control unit, the memory, the wireless communication module and the battery are connected to the inner upper coupling part,
The light sensor, the wearing sensor and the pressure sensor are connected to the inner lower coupling part,
A ring-shaped wearable device for monitoring a health condition, wherein the antenna is connected to the inner intermediate coupling part.
제 2 항에 있어서,
상기 내측 하부 결합부는 상기 광 센서가 결합되는 상부 평탄 영역과, 상기 상부 평탄 영역의 양측으로부터 하부 및 내측 방향으로 경사지게 연장된 중간 경사 영역과, 상기 중간 경사 영역으로부터 평평하게 연장된 하부 평탄 영역을 포함하는, 건강 상태 모니터링을 위한 반지형 웨어러블 장치.
According to claim 2,
The inner lower coupler includes an upper flat region to which the optical sensor is coupled, a middle slope region extending obliquely downward and inward from both sides of the upper flat region, and a lower flat region extending flat from the middle slope region. A ring-shaped wearable device for health status monitoring.
제 1 항에 있어서,
상기 온도 센서는 상기 연성회로기판으로부터 연장된 도전성 와이어와, 상기 도전성 와이어의 끝단에 결합된 온도 센서 소자와, 상기 온도 센서 소자를 감싸는 열도전성 반구체를 포함하는, 건강 상태 모니터링을 위한 반지형 웨어러블 장치.
According to claim 1,
The temperature sensor includes a conductive wire extending from the flexible circuit board, a temperature sensor element coupled to an end of the conductive wire, and a thermal conductive hemisphere surrounding the temperature sensor element, Ring-shaped wearable for monitoring health status Device.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 온도 센서, 상기 가속도 센서, 상기 착용 센서 및 상기 압력 센서에 의한 센싱값이 기준 범위 내에 있을 경우 상기 광 센서를 동작시켜 상기 광 센서의 센싱값을 수신하는, 건강 상태 모니터링을 위한 반지형 웨어러블 장치.
According to claim 1,
The control unit operates the light sensor to receive the sensed value of the light sensor when the sensed value by the temperature sensor, the acceleration sensor, the wear sensor, and the pressure sensor is within a reference range, a ring for health condition monitoring. type wearable device.
제 1 항에 있어서,
상기 내경 가변용 삽입물은 상호간 두께가 다른 다수개중 어느 하나가 상기 내측 반지부에 결합되는, 건강 상태 모니터링을 위한 반지형 웨어러블 장치.

According to claim 1,
The ring-shaped wearable device for monitoring health status, wherein any one of a plurality of inserts having different inner diameters is coupled to the inner ring portion.

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KR20160025286A (en) * 2014-08-27 2016-03-08 삼성전자주식회사 Method and apparatus for processing biosignal
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