KR20050008972A - 생체측정계를 구비하는 휴대기기 - Google Patents

생체측정계를 구비하는 휴대기기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 심전도 내지 체지방이나 맥파신호를 측정할 수 있는 측정기기를 휴대기기에 결합시킴으로써 중첩되는 구성들을 제거하여 구성을 간단하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 상시에 생체건강정보뿐만 아니라, 그 분석/진단/처방정보도 얻을 수 있어, 항상 건강상태를 파악할 수 있고, 긴급한 위험상황에도 대처할 수 있는, 생체측정계를 구비하는 휴대기기를 제공한다. 그 휴대기기는, 적어도 중앙처리장치(22), 저장부(23) 및 디스플레이부(24)를 구비하는 휴대폰이나 PDA와 같은 휴대기기(20)에 있어서, 손가락을 대고 심전도 및/또는 체지방을 측정할 수 있도록 외부로 노출되게 설치되는 다수의 전극(11,12,13,14) 및/또는 심박변동 내지 심부전을 진단할 수 있도록 손가락 끝으로 심혈관에서 전달되는 맥파를 감지하여 전기적 신호를 발생시키는 압전센서(15,16)과, 그 다수의 전극(11,12,13,14)에 체지방 측정을 위한 아날로그 교류 신호를 발생시키고, 그 신호로부터 측정된 아날로그 교류 신호를, 중앙처리장치(22)에서 신호분석이 가능하도록 처리하거나, 중앙처리장치(22)에서 신호 분석이 이루어지도록 전극(11,12,13,14)이나 압전센서(15,16)의 심전신호 내지 맥파신호를 처리하기 위한 측정회로(21)를 포함하여 구성되며, 그 중앙처리장치(22)에서 신호를 분석하여 디스플레이부(24)에 표시할 수 있도록 수행되는 현존하는 적어도 하나의 프로그램이 저장부(23)에 저장된다.

Description

생체측정계를 구비하는 휴대기기{portable apparatus with a bio-measurement instrument}
본 발명은, 생체측정계를 구비하는 휴대기기에 관한 것으로, 더 상세하게는 심전도 내지 체지방이나 맥파신호를 측정할 수 있는 측정기기를 휴대기기에 결합시킴으로써 중첩되는 구성들을 제거하여 구성을 간단하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 상시에 생체건강정보뿐만 아니라, 그 분석/진단/처방정보도 얻을 수 있어, 항상 건강상태를 파악할 수 있고, 긴급한 위험상황에도 대처할 수 있는, 생체측정계를 구비하는 휴대기기에 관한 것이다.
종래, 체지방, 심전도, 맥파신호 등의 다양한 생체건강정보들을 측정할 수 있는 측정기기들은 고가이거나, 전문가용으로서 이용하기가 용이하지 아니하였으며, 그 진단도 난이한 등의 문제가 있다. 또, 그러한 측정기기는, 현재의 측정값만이 나타나도록 구성되어 있어, 과거의 이력과 현재의 진단이나 미래의 예측을 위하여서는 별도로 컴퓨터의 도움을 필요로 하고 있는 등의 문제가 있으며, 심부전으로 인한 돌연사에 이르는 등의 갑작스런 긴급상황에 닥쳐서 응급실로 가기 전이나, 전문기기를 부착하여 상시 측정하지 아니하고는 그 건강상태를 알 수 없는 등의 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 심전도 내지 체지방이나 맥파신호를 측정할 수 있는 측정기기를 휴대기기에 결합시킴으로써 중첩되는 구성들을 제거하여 구성을 간단하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 상시에 생체건강정보뿐만 아니라, 그 분석/진단/처방정보도 얻을 수 있어, 항상 건강상태를 파악할 수 있고, 긴급한 위험상황에도 대처할 수 있는, 생체측정계를 구비하는 휴대기기를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
도 1은 생체건강정보를 얻기 위한 전극 및 압전센서가 전면에 전부 배치된 구조를 도시한 생체측정계를 구비하는 휴대기기의 전면도,
도 2는 생체건강정보를 얻기 위한 전극의 일부 및 압전센서가 전면에, 전극의 다른 일부가 배면에 배치된 구조를 도시한 생체측정계를 구비하는 휴대기기의 전면도와 배면도,
도 3은 본체에 생체측정계를 구비하는 휴대기기의 구성의 일예를 도시한 개략블럭도,
도 4는 밧데리셀의 충전단자를 이용하는, 생체측정계를 구비하는 휴대기기의 구성의 일예를 도시한 개략블럭도,
도 5 및 도 6은 측정회로의 구성의 일예를 도시한 블럭도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
11,12,13,14: 전극 15,16: 압전센서
21: 측정회로 22: 중앙처리장치
23: 저장부 24: 디스플레이부
25: 스피커 31,32: 스위칭수단
41,42: 겸용단자
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일실시예에 따른 생체측정계를 구비하는 휴대기기는, 적어도 중앙처리장치, 저장부 및 디스플레이부를 구비하는 휴대폰이나 PDA와 같은 휴대기기에 있어서, 손가락을 대고 심전도 및/또는 체지방을 측정할 수 있도록 외부로 노출되게 설치되는 다수의 전극 및/또는 심박변동 내지 심부전을 진단할 수 있도록 손가락 끝으로 심혈관에서 전달되는 맥파를 감지하여 전기적 신호를 발생시키는 압전센서과, 그 다수의 전극에 체지방 측정을 위한 아날로그 교류 신호를 발생시키고, 그 신호로부터 측정된 아날로그 교류 신호를, 중앙처리장치에서 신호분석이 가능하도록 처리하거나, 중앙처리장치에서 신호 분석이 이루어지도록 전극이나 압전센서의 심전신호 내지 맥파신호를 처리하기 위한 측정회로를 포함하여 구성되며, 그 중앙처리장치에서 신호를 분석하여 디스플레이부에 표시할 수 있도록 수행되는 현존하는 적어도 하나의 프로그램이 저장부에 저장되는 것을 특징으로 한다.
상기 전극중 적어도 일부는 밧테리셀의 충전단자를 활용하는 겸용단자이며,밧테리셀의 보호회로에 대해 스위칭수단에 의해 측정회로에 선택적으로 연결되는 것도 가능하며, 또, 상기 전극과 함께 또는 그 전극 대신에 정밀한 심전도 내지 체지방을 측정하기 위해 가슴에 부착하기 위한 분리된 전극을 접속시키기 위한 다수의 전극 접속공을 포함하여 구성되는 것도 가능하다.
또, 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대기기를 이용한 생체건강정보 측정시스템은, 적어도 중앙처리장치, 저장부 및 디스플레이부를 구비하고, 마이크로폰과 이어폰 잭의 삽입공 및 오디오용 A/D변환기를 지니는 휴대폰이나 PDA와 같은 휴대기기를 이용하기 위한 것에 있어서, 체지방 및 심전도의 생체신호가 시간분할로 마이크로폰과 이어폰 잭을 통해 휴대폰으로 입력되도록 마이크로폰과 이어폰 잭에 전극들이 부착되며, 그 입력신호가 음성신호의 레벨로 조정되도록 신호레벨조정부가 제공되고, 레벨조정된 생체건강정보의 입력신호가 오디오용 A/D변환기를 통해 디지털화되며, 그 디지털화된 생체건강정보가 중앙처리장치에 입력되어 그 중앙처리장치에서 건강관리프로그램을 이용하여 신호를 처리, 분석하여 디스플레이부에 표시할 수 있도록 수행되는 현존하는 적어도 하나의 프로그램이 저장부에 저장되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 3에는 휴대기기(20)의 본체에 생체측정계가 구비되는 구성의 일예가 개략블럭도로서 도시된다.
도 3에서, 휴대기기(20)는, 생체건강정보의 측정/처리/표시/저장 및/또는 분석/진단/처방을 위해 적어도 중앙처리장치(22), 저장부(23) 및 디스플레이부(24)를 구비하는 휴대폰이나 PDA와 같은 것이 바람직하다.
그 휴대기기(20)는, 다수의 전극(11,12,13,14) 및/또는 압전센서(15,16)와 측정회로(21)를 포함하여 구성된다. 다수의 전극(11,12,13,14)은, 손가락을 대고 심전도 및/또는 체지방을 측정할 수 있도록 외부로 노출되게 설치되며, 압전센서(15,16)도, 손가락 끝으로 심혈관에서 전달되는 맥파를 감지하여 전기적 신호를 발생시키도록 외부로 노출되게 설치된다. 그 구체적인 구성의 예들이 도 1 및 도 2에 도시된다. 도 1에는 생체건강정보를 얻기 위한 전극(11,12,13,14) 및 압전센서(15,16)가 전면에 전부 배치된 구조가 도시되며, 도 2에는 생체건강정보를 얻기 위한 일부의 전극(11,14) 및 압전센서(15,16)가 전면에 배치되고, 다른 일부의 전극(12,13)이 배면에 배치된 구조가 휴대기기의 전면도와 배면도로 도시된다. 본 발명이 이에 한정됨이 없이 다양하게 배치될 수 있다.
또, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전극(11,12,13,14)과 함께 또는 전극(11,12,13,14) 대신에 정밀한 심전도 내지 체지방을 측정하기 위해 가슴에 부착하기 위한 분리된 전극을 접속시키기 위한 다수의 전극 접속공(11a,12a,13a,14a)을 포함하여 구성될 수도 있다. 이 경우, 간이측정 결과에 따라 필요시에는 분리된 심전도용 전극을 유선으로 가슴에 부착시켜 더욱 정밀한 심박이나 심전도 및 체지방을 측정하고, 정밀한 진단을 내릴 수 있어 바람직하다.
측정회로(21)는, 다수의 전극(11,12,13,14)에 체지방 측정을 위한 아날로그 교류 신호를 발생시키고, 그 신호로부터 측정된 아날로그 교류 신호를, 중앙처리장치(22)에서 신호분석이 가능하도록 처리하거나, 중앙처리장치(22)에서 신호 분석이 이루어지도록 전극(11,12,13,14)이나 압전센서(15,16)의 심전신호 내지 맥파신호를 처리하도록 구성된다.
그 측정회로(21)의 예로서, 도 5에 도시되는, 체지방을 위한 측정회로는, 한쌍의 전극에 인가될 체지방 측정을 위한 테스트 신호(정전류 소스)를 생성하기 위하여 정현파(예를 들어 50kHz)를 생성하기 위한 교류발생부(51) 및 전류원(52)와, 측정된 아날로그 교류 신호를 차동증폭하기 위한 차동증폭부(53)와, 교류전원을 직류전원으로 변환하기 위한 전원변환부(54)와, 옵셋 조정과 증폭을 위한 옵셋조정 및 증폭부(55)와, 디지털 신호로 변환하기 위한 A/D변환부(56)를 포함하여 구성되며, 도 6에서, 심전도측정을 위한 측정회로(21)는, 심전신호를 얻어 심전도를 측정하기 3 전극을 통해 얻어진 아날로그 신호를 차동증폭하기 위한 차동증폭부(62)와, 아날로그 신호에 포함된 노이즈를 제거하기 위한 저역/고역 통과 필터(63) 및 노치 필터(64)와, A/D 변환을 위한 마이크로 프로세서(65)를 포함하여 구성됨으로써 그 마이크로 프로세서(65)로부터 변환되어 전송되는 신호를 중앙처리장치(22)에서 신호 분석이 이루어지고, 신호 분석 후 심박수의 계산, 심박수의 변화량의 계산이 이루어지게 된다. 심혈관에서 말초의 지첨으로 전달되는 맥동파를 측정하고 측정된 맥파로부터 심부전을 진단할 수 있는 심박변동지수를 얻기 위한 압전센서(15,16)는, 저전력을 위한 증폭부, 잡음제거를 위한 대역필터, A/D변환부 등을 통해 중앙처리장치(22)에서 신호분석이 이루어지도록 처리되게 된다.
이러한 신호를 중앙처리장치(22)에서 기존의 현존하는 알고리즘이나 새로운알고리즘에 의해 처리하여 분석하고, 디스플레이부(24)에 표시할 수 있도록 수행되는 현존하는 적어도 하나의 프로그램이 저장부(23)에 저장된다.
휴대기기(20)에는 상술한 전극(11,12,13,14) 내지 압전센서(15,16)로부터의 생체건강정보를 감지하여 이를 처리, 분석, 표시하기 위해 생체건강정보의 측정 또는 표시모드를 위한 별도의 메뉴 또는 버턴을 구비하여 선택하도록 구성될 수도 있으며, 나아가, 생체건강정보가 측정회로(21)에 입력되거나, 중앙처리장치(22)에 생체건강정보가 입력되는 때에 이를 감지하여 생체건강정보를 처리, 분석, 표시하도록 생체건강정보의 측정 또는 표시모드로 자동으로 전환/복귀하도록 구성되는 것도 가능하다.
상술한 구성에 의해 휴대기기(20)의 사용자는 쉽게 도 1 또는 도 2에서와 같이 손가락을 접촉시켜 체지방, 심전도 내지 심박변동에 관한 생체건강정보를 측정할 수 있으며, 이와 같이 측정되어 측정회로(21)를 개재하여 입력되는 생체건강정보를 중앙처리장치(22)에서 저장부(23)의 처리 프로그램을 수행함으로써 다양하게 심전도, 체지방, 맥박수와 부정맥 등에 관한 생체건강정보를 간략창 내지 메인 창에 표시할 수 있게 된다. 또한, 각종 현존하는 미래추정알고리즘 내지 각종 분석/진단/처방 알고리즘을 위한 소프트웨어를 저장부(23)에서 저장하거나, 다운받아 수행시키도록 구성될 수도 있으며, 더욱 상세한 분석/진단/처방 결과를 얻을 수 있어 바람직하다. 이를 위해 생체건강정보의 데이터베이스를 구축하여 저장부(23)에 저장하여야 한다. 또 필요에 따라서는 다수의 사용자를 위해서는 사용자 식별 ID를 입력받아 분리되게 데이터베이스를 저장하는 것도 가능할 것이다.
또한, 도시가 생략되지만, 생체건강정보를 건강관리서버에 전송할 수도 있고, 그 건강관리서버에서의 처리결과를 전송받을 수 있도록 휴대기기가 와이어리스 네트워크 및 모바일 릴레이서버 또는 WAP 서버 및 인터넷 등을 개재하여 건강관리서버에 접속가능하게 구성될 수 있으며, 이 경우, 휴대기기(20)로는 감당하기 어려운 용량을 지니는 생체건강정보 또는 프로그램에 의해서도 더욱 상세한 결과들이 제공될 수 있게 된다. 또, 휴대기기(20)와 건강관리서버사이에 데이터베이스 또는 프로그램의 저장을 포함하여 그 수행에 있어 역할을 분담하도록 구성될 수도 있다.
또, 특히, 급성으로 일어나는 경우에 대비하여 사용자가 그 의심이 가는 때에 측정하는 것도 가능하며, 휴대기기(20)의 중앙처리장치(22)에서 긴급한 것으로 판단되는 때에 휴대기기(20)로부터 자동으로 의료진에 통보하여 처치를 받거나, 또는 응급경보음 내지 응급처치음성을 출력하여 주위로부터 응급조치 내지 응급처치를 받을 수도 있을 것이다. 이에 따라 흉부통증, 호흡곤란, 불규칙적인 심장박동 등 환자가 자각할 수 있는 상황뿐만 아니라, 심근경색의 직전의 비상상황에 대처하는 것이 가능하게 된다.
상술한 전극(11,12,13,14)의 일부로는, 도 4에서와 같이 밧데리셀의 충전단자가 이용되는 것도 가능하다. 도 4에서 일부의 전극(13,14)은 직접 측정회로(21)에 연결되지만, 밧테리셀의 충전단자를 활용하는 겸용단자(41,42)는, 전극(11,12)대신 이용되는 것으로, 밧테리셀의 보호회로에 대해 스위칭수단(31,32)을 개재하여 측정회로(21)에 선택적으로 연결된다. 이러한 스위칭수단(31,32)은, 중앙처리장치(22)에서 선택에 의해 구동시킬 수도 있으며, 측정회로(21)가 밧테리셀에 내장되는 경우, 밧테리셀에의 충전전류의 유입여하에 의해 구동되도록 구성되는 것도 가능하다.
한편, 도시가 생략되지만, 생체신호의 수집장치로부터 증폭된 신호를 휴대폰의 헤드셋 잭을 통해 받아 들여 휴대폰의 음성용 A/D변환기를 생체신호의 디지털변환에도 활용할 수 있는 본 발명의 실시예에 의하면, 적어도 중앙처리장치(22), 저장부(23) 및 디스플레이부(24)를 구비하고, 마이크로폰과 이어폰 잭의 삽입공 및 오디오용 A/D변환기를 지니는 휴대폰이나 PDA와 같은 휴대기기(20)를 가급적 그대로 이용하기 위해서는, 체지방 및 심전도의 생체신호가 시간분할로 마이크로폰과 이어폰 잭을 통해 휴대폰으로 입력되도록 마이크로폰과 이어폰 잭에 전극들이 부착되며, 그 입력신호가 음성신호의 레벨로 조정되도록 신호레벨조정부가 제공된다.
이와 같이 레벨조정된 생체건강정보의 입력신호가 헤드셋 잭을 통해 입력되면, 오디오용 A/D변환기를 통해 디지털화되고, 그 디지털화된 생체건강정보가 중앙처리장치(22)에 입력되어 그 중앙처리장치(22)에서 건강관리프로그램을 이용하여 신호를 처리, 분석하는 것이 가능하게 되며, 이에 따라 디스플레이부(24)에 다양하게 표시할 수 있게 된다. 또한, 상술한 실시예의 측정회로(21)와 같은 생체신호센서 모듈이 헤드셋과 공유될 수 있도록 스위칭수단을 구비할 수도 있으며, 필요한 신호를 발생시킬 수도 있게 된다.
이러한 실시예에 따라 마이크로폰 입력과 이어폰 출력을 연결하는 잭을 생체신호 입력에도 사용함으로써 활용함으로써 별도의 잭이나 그 삽입공을 만들지 않고도 가능하게 되며, 음성용 A/D변환기를 공유함으로써 부피와 가격을 낮출 수 있게된다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 생체측정계를 구비하는 휴대기기의 구성과 작용에 의하면, 측정기기를 휴대기기에 결합시킴으로써 중첩되는 구성들을 제거하여 구성을 간단하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 상시에 생체건강정보뿐만 아니라, 그 분석/진단/처방정보도 얻을 수 있어, 항상 건강상태를 파악할 수 있고, 긴급한 위험상황에도 대처할 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 적어도 중앙처리장치(22), 저장부(23) 및 디스플레이부(24)를 구비하는 휴대폰이나 PDA와 같은 휴대기기(20)에 있어서,
    손가락을 대고 심전도 및/또는 체지방을 측정할 수 있도록 외부로 노출되게 설치되는 다수의 전극(11,12,13,14) 및/또는 심박변동 내지 심부전을 진단할 수 있도록 손가락 끝으로 심혈관에서 전달되는 맥파를 감지하여 전기적 신호를 발생시키는 압전센서(15,16)과, 그 다수의 전극(11,12,13,14)에 체지방 측정을 위한 아날로그 교류 신호를 발생시키고, 그 신호로부터 측정된 아날로그 교류 신호를, 중앙처리장치(22)에서 신호분석이 가능하도록 처리하거나, 중앙처리장치(22)에서 신호 분석이 이루어지도록 전극(11,12,13,14)이나 압전센서(15,16)의 심전신호 내지 맥파신호를 처리하기 위한 측정회로(21)를 포함하여 구성되며, 그 중앙처리장치(22)에서 신호를 분석하여 디스플레이부(24)에 표시할 수 있도록 수행되는 현존하는 적어도 하나의 프로그램이 저장부(23)에 저장되는 것을 특징으로 하는 생체측정계를 구비하는 휴대기기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전극(11,12,13,14)중 적어도 일부는 밧테리셀의 충전단자를 활용하는 겸용단자(41,42)이며, 밧테리셀의 보호회로에 대해 스위칭수단(31,32)에 의해 측정회로(21)에 선택적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 생체측정계를 구비하는 휴대기기.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 전극(11,12,13,14)과 함께 또는 전극(11,12,13,14)대신에 정밀한 심전도 내지 체지방을 측정하기 위해 가슴에 부착하기 위한 분리된 전극을 접속시키기 위한 다수의 전극 접속공(11a,12a,13a,14a)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 생체측정계를 구비하는 휴대기기.
  4. 적어도 중앙처리장치(22), 저장부(23) 및 디스플레이부(24)를 구비하고, 마이크로폰과 이어폰 잭의 삽입공 및 오디오용 A/D변환기를 지니는 휴대폰이나 PDA와 같은 휴대기기(20)를 이용하기 위한 것에 있어서,
    체지방 및 심전도의 생체신호가 시간분할로 마이크로폰과 이어폰 잭을 통해 휴대폰으로 입력되도록 마이크로폰과 이어폰 잭에 전극들이 부착되며, 그 입력신호가 음성신호의 레벨로 조정되도록 신호레벨조정부가 제공되고, 레벨조정된 생체건강정보의 입력신호가 오디오용 A/D변환기를 통해 디지털화되며, 그 디지털화된 생체건강정보가 중앙처리장치(22)에 입력되어 그 중앙처리장치(22)에서 건강관리프로그램을 이용하여 신호를 처리, 분석하여 디스플레이부(24)에 표시할 수 있도록 수행되는 현존하는 적어도 하나의 프로그램이 저장부(23)에 저장되는 것을 특징으로 하는 생체측정계를 구비하는 휴대기기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101013645B1 (ko) * 2005-04-22 2011-02-10 엘지전자 주식회사 건강 진단기능을 구비한 이동 통신 단말기 및 그를 이용한건강 진단 방법
US7896811B2 (en) 2005-07-21 2011-03-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Portable device having biosignal-measuring instrument
WO2014035223A1 (ko) * 2012-09-03 2014-03-06 (주)도넛시스템엘에스아이 스마트 기기와 연동하는 체성분 측정기 및 방법
KR101462117B1 (ko) * 2012-08-17 2015-01-07 (주)에프에스시스템 체성분 측정 모듈

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