KR20050098428A - 오디오 기능을 구비한 휴대용 생체신호 측정장치 - Google Patents

오디오 기능을 구비한 휴대용 생체신호 측정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 오디오 기능을 구비한 휴대용 생체신호 측정장치에 관한 것으로, 전체 동작을 제어하기 위한 제어부와, 생체신호를 측정하기 위한 측정부와, 사용자로부터 작동명령을 입력받기 위한 입력부와, 작동정보를 표시하기 위한 표시부와, 오디오 파일 및 생체신호 측정 데이터를 저장하기 위한 저장부와, 상기 저장부에 저장된 오디오 파일을 음성 신호로 변환하여 출력하는 오디오 출력부와, 상기 측정부로부터 측정된 생체신호 측정 데이터를 상기 저장부에 저장관리하기 위한 생체신호 관리부를 포함하고, 상기 생체신호 관리부는 상기 저장부에 저장된 생체신호 데이터를 미리 설정된 기준값과 비교하여 경고유무를 판단하고 경고시 상기 표시부 및 오디오 출력부를 통하여 청각적 및 시각적으로 경고를 수행함에 기술적 특징이 있다.

Description

오디오 기능을 구비한 휴대용 생체신호 측정장치{Potable Vital Signal Measurement Apparatus Having Audio Function}
본 발명은 사용자의 신체로부터 실시간으로 생체신호를 측정하여, 측정된 생체신호 데이터를 보존하여 활용할 수 있을 뿐만 아니라, 위급 상황시 사용자에게 경고를 수행할 수 있어 위험을 방지할 수 있도록 하는 오디오 기능을 구비한 휴대용 생체신호 측정장치에 관한 것이다.
오늘날 디지털 기술의 발전에 따라서 디지털 휴대용 기기들이 속속 등장하고 있다. 이에 대표적인 것이 휴대용 오디오 기기인 MP3 플레이어이다. 통상 MP3 플레이어는 작고 가벼워 휴대하기 용이하며 다양한 기능을 포함하고 있으나, 단순히 음악파일을 재생하는 것에 그치고 있었다.
한편, 디지털 시대에 있어 건강이 중요한 시대적 이슈로 등장하고 있고 건강검진을 통하여 이상을 발견하거나 예방하는 기술이 발전하고 있으며, 대표적인 장치가 인체의 온도를 측정하거나 심박수를 측정하는 장치인데, 이는 단순하게 측정하는 용도에 그치고 있고 휴대가 용이하지 않은 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 사용자의 신체로부터 생체신호를 실시간으로 측정하고, 측정된 생체신호 데이터를 저장/관리 보존하여 활용할 수 있을 뿐만 아니라, 실시간 측정을 통해 위급 상황시 사용자에게 즉시 경고를 수행할 수 있어 위험을 방지할 수 있도록 하는 오디오 기능을 구비한 휴대용 생체신호 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 오디오 기능을 구비한 휴대용 생체신호 측정장치는, 전체 동작을 제어하기 위한 제어부와, 생체신호를 측정하기 위한 측정부와, 사용자로부터 작동명령을 입력받기 위한 입력부와, 작동정보를 표시하기 위한 표시부와, 오디오 파일 및 생체신호 측정 데이터를 저장하기 위한 저장부와, 상기 저장부에 저장된 오디오 파일을 음성 신호로 변환하여 출력하는 오디오 출력부와, 상기 측정부로부터 측정된 생체신호 측정 데이터를 상기 저장부에 저장관리하기 위한 생체신호 관리부를 포함하고, 상기 생체신호 관리부는 상기 저장부에 저장된 생체신호 데이터를 미리 설정된 기준값과 비교하여 경고유무를 판단하고 경고시 상기 표시부 및 오디오 출력부를 통하여 청각적 및 시각적으로 경고를 수행하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 오디오 기능을 구비한 휴대용 생체신호 측정장치의 사용예를 설명하기 위한 설명도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 오디오 기능을 구비한 휴대용 생체신호 측정장치는, 크게 나누어 본체(200)와, 생체신호를 측정하는 측정부(100)로 구분할 수 있다.
상기 본체(200)는 휴대용 오디오 기능을 구비하는 것으로, 통상의 MP3플레이어가 될 수 있으나, 메모리 또는 하드디스크 타입 모두를 포함하며, PDA, 핸드폰 등 오디오의 재생이 가능한 모든 장치가 될 수 있다.
또한, 상기 측정부(100)는 신체의 생체신호를 측정하기 위한 것으로, 신체의 일측, 예를 들어 손목에 밴드형태로 설치되어 생체신호, 예를 들어 심박수 또는 신체 내 산소량(SPO2) 등의 신호를 실시간으로 측정하고 측정된 데이터를 무선 또는 유선으로 본체(200)로 전송한다.
한편, 상기 본체(200)는 무선 또는 유선으로 컴퓨터(PC)(300)와 접속가능한데, 컴퓨터(300)와 접속 후 생체신호 측정 데이터를 업로드하고, 인터넷(400)을 경유하여 소정의 서버, 예를 들어 병원서버(500)로 생체신호 측정 데이터를 전송할 수 있다.
전술한 본체(200)와 컴퓨터(300)의 접속에서 유선은 USB 접속, 무선은 블루투스 또는 IrDA, IrFM 등의 적외선 장치로 용이하게 구현할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 오디오 기능을 구비한 휴대용 생체신호 측정장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 오디오 기능을 구비한 휴대용 생체신호 측정장치는 본체(200)와 측정부(100)와 나눌 수 있으며, 상기 본체(200)는 컴퓨터(300)와 접속된다.
상기한 본체(200)는 전체 동작을 제어하기 위한 제어부(260)와, 사용자로부터 작동명령을 입력받기 위한 입력부(210)와, 작동정보를 표시하기 위한 표시부(220)와, 본체의 동작에 필요한 각종 소프트웨어를 포함하는 펌웨어(230)와, 오디오 파일 및 생체신호 측정 데이터를 저장하기 위한 저장부(240)를 포함한다.
또한 상기 본체(200)는 신체로부터 생체신호를 실시간으로 측정하는 측정부(100)로부터 전송되는 생체신호 측정 데이터를 수신하기 위한 무선 통신부(271)와, 라디오 신호를 수신하기 위한 라디오 수신부(272)를 구비하며, 상기 무선통신부(271)를 통하여 수신된 생체신호 측정 데이터를 저장부(240)에 저장/관리하기 위한 생체신호 관리부(250)와, 상기 저장부(240)에 저장된 오디오 파일을 음성 신호로 변환하여 출력하는 오디오 출력부(280)와, 컴퓨터(300)와 유선접속하거나 측정부(100)와 유선접속하기 위한 통신접속부(273)를 포함한다.
상기한 구성을 가지는 본 발명에 따른 오디오 기능을 구비한 휴대용 생체신호 측정장치는 저장부(240)에 오디오 파일, 예를 들어 MP3, WAV 등의 파일을 저장하고 제어부(260)의 제어에 따라서 상기 오디오 파일을 재생함으로써 오디오 출력부(280)를 통하여 음성신호로 출력할 수 있다.
또한 상기 측정부(100)는 신체의 일측, 예를 들어 손목에 밴드형태로 설치되어 실시간으로 생체신호를 측정하며, 측정된 신호를 본체(200)로 전송한다. 이에 따라서 본체(200)는 상기 측정부(100)로부터 전송되는 생체신호 측정 데이터를 무선통신부(271)를 통하여 수신한다. 그리고 본체(200)는 생체신호 관리부(250)를 통하여 상기 생체신호 측정데이터를 저장부(240)에 저장/관리한다.
상기 생체신호 관리부(250)는 상기 생체신호 측정 데이터를 후술하는 형태의 데이터 포맷으로 가공한 후 저장부(240)에 저장 관리한다.
전술한 제어부(260)는 사용자의 명령에 따라 생체신호 측정기능을 활성화하며, 생체신호를 측정하고자 하는 모드를 설정할 수 있는데, 생체신호 측정모드는 일반모드, 조깅모드, 자전거타기 모드 등으로 구분될 수 있다.
생체신호 측정모드가 설정되고 나면, 본체(200)는 측정부(100)로부터 전송되는 생체신호 측정 데이터를 무선통신부(271)를 통하여 수신하여 생체신호 관리부(250)로 전달한다. 그리고, 생체신호 관리부(250)는 상기 생체신호 측정 데이터를 후술하는 소정 형태의 포맷으로 가공하여 저장부(240)에 저장한다.
상기 생체신호 관리부(250)는 데이터를 저장 한 후, 저장된 생체신호 측정 데이터에서 각 모드별 평균값 및 최대값을 산출하고, 산출된 값을 미리 설정된 기준값과 비교하여 현재 신체 상태를 판단한다. 이때, 각 모드별 평균값 및/또는 최대값이 미리 설정된 기준값 이상이 아닐 경우에는 입력부(210)를 통하여 별도의 생체신호 측정 중지 명령이 입력되지 않는 한 본체(200)는 생체신호 측정을 반복 수행한다.
그러나, 현재 각 모드별 평균값 및/또는 최대값이 미리 설정된 기준값 이상일 경우 경고대상이라고 판단하고 제어부(260)로 경고요청을 수행한다.
이를 위해 생체신호 관리부(250)는 제어부(260)로 경고요청을 수행하고, 제어부(260)는 표시부(220)를 통하여 각 모드별로 미리 설정된 경고메시지를 표시한다. 또한 제어부(260)는 경고메시지의 내용에 따라 미리 설정된 음성 경고메시지를 오디오 출력부(280)로 출력한다.
이에 따라 본체(200)는 생체신호 측정 데이터에 따라서 경고상황 발생시 시각적 혹은 청각적 경고를 사용자에게 수행할 수 있으며, 사용자는 표시부(220)를 통하여 경고메시지를 인지하거나 또는 오디오 출력부(280)로 출력되는 음성 경고 메시지를 이어폰 또는 헤드폰을 통하여 들을 수 있어 상기 경고메시지를 인지할 수 있다.
상기 경고메시지가 발생하였을때 사용자가 오디오 파일을 청취하고 있을 경우, 제어부(260)는 현재 재생되는 오디오 파일의 재생을 멈추거나 또는 음량을 줄이고 상기 음성 경고메시지를 출력함으로써 사용자가 정확하게 음성 경고 메시지를 인지할 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 데이터를 저장하기 위한 저장부의 구성을 설명하기 위한 설명도이고, 도 4는 본 발명에 따른 생체신호 측정 데이터의 포맷을 설명하기 위한 설명도이다.
본 발명에 따른 저장부(240)는 플래시 메모리 등으로 양호하게 구현할 수 있는데, 내부적으로는 생체신호 측정데이터를 저장하기 위한 제1저장소(241)와 오디오 파일을 포함하는 일반데이터를 저장하는 제2저장소(242)로 나뉠 수 있다.
상기 제1저장소(241) 및 제2저장소(242)는 전체 저장부(240)의 용량으로부터 소정의 비율로 분할될 수 있으며, 그 분할 비율은 조정 가능하다. 상기 제1저장소(241)와 제2저장소(242)는 상호 독립적이며 어느 한쪽의 상태변경으로부터 영향을 받지 않는다. 예를 들어, 제2저장소(242)에 저장된 일반 데이터를 모두 소거하더라도 제1저장소(241)에 저장된 생체신호 측정 데이터는 영향을 받지 않는다.
본 발명에 따른 생체신호 관리부(250)는 측정부(100)로부터 측정된 생체신호 측정 데이터를 상기 제1저장소(241)에 저장 관리하는데, 측정부(100)로부터 측정된 생체신호 측정 데이터를 소정의 포맷으로 가공한 후 제1저장소(241)에 저장한다.
상기한 생체신호 관리부(250)는 도 4에 도시한 바와 같은 포맷으로 생체신호 데이터를 재구성하는데, 측정부(100)로부터 심박수와 SPO2등의 생체신호 측정 데이터가 전송되면, 상기 데이터에 생체신호를 검출한 모드, 검출한 시간을 포함하는 데이터 포맷으로 형성한 후 제1저장소(241)에 순차적으로 저장한다. 이때 데이터는 생성된 시간에 따라 순차적으로 제1저장소(241)에 저장된다.
한편, 제1저장소(241)의 저장용량이 초과되었을 경우, 상기 생체신호 관리부(250)는 제1저장소(241)에 저장된 데이터 중에서 가장 먼저 저장된 데이터를 삭제하고 이후 새롭게 발생된 데이터를 저장한다.
이때 상기 삭제되는 데이터를 제2저장소(242)의 영역에 저장하는 것도 가능하다.
다음, 도 5는 본 발명에 따른 생체신호 측정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 본체(200)의 제어부(260)는 생체신호 측정기능이 활성화되어 있는지를 판단한다(S10). 단계 S10에서 생체신호 측정기능이 활성화되어있다고 판단되면 생체신호를 측정하고자 하는 모드를 설정한다(S20). 이때 생체신호 측정모드는 일반모드, 조깅모드, 자전거타기 모드 등으로 구분될 수 있다.
생체신호 측정모드를 설정한 후 본체(200)는 측정부(100)로부터 실시간으로 전송되는 생체신호 측정 데이터를 무선통신부(271)를 통하여 수신한다(S30). 단계 S30에서 무선통신부(271)를 통하여 수신된 생체신호 측정 데이터는 생체신호 관리부(250)로 전달되고, 생체신호 관리부(250)는 상기 생체신호 측정 데이터를 전술한 도 4에 도시된 형태로 가공하여 저장부(240)에 저장한다(S40).
데이터를 저장 한 후 생체신호 관리부(250)는 저장부(240)에 저장된 생체신호 측정 데이터에서 각 모드별 평균값 및 최대값을 산출하고(S50), 산출된 값을 미리 설정된 기준값과 비교하여 현재 신체 상태를 판단한다(S60).
단계 S60에서의 비교결과에 따라 현재상태가 경고대상인지를 판단한다(S70). 즉, 현재 각 모드별 평균값 및/또는 최대값이 미리 설정된 기준값 이상이 되어 경고대상인지를 판단한다.
단계 S70에서 각 모드별 평균값 및/또는 최대값이 미리 설정된 기준값 이상이 아닐 경우에는 별도의 생체신호 측정 중지 명령이 입력되지 않는 한 단계 S30부터 재 반복 수행한다.
그러나, 단계 S70에서 각 모드별 평균값 및/또는 최대값이 미리 설정된 기준값 이상일 경우 생체신호 관리부(250)는 현재 상태가 위험상태임을 사용자에게 알릴 수 있도록 경고를 수행한다. 이를 위해 생체신호 관리부(250)는 제어부(260)로 경고요청을 수행하고, 제어부(260)는 표시부(220)를 통하여 각 모드별로 미리 설정된 경고메시지를 표시한다.
또한 제어부(260)는 경고메시지의 내용에 따라 미리 설정된 음성 경고메시지를 오디오 출력부(280)로 출력한다.
이에 따라서 본체(200)는 생체신호 측정 데이터에 따라서 경고상황 발생시 시각적 혹은 청각적 경고를 사용자에게 수행할 수 있으며, 사용자는 표시부(220)를 통하여 경고메시지를 인지하거나 또는 오디오 출력부(280)로 출력되는 음성 경고 메시지를 이어폰 또는 헤드폰을 통하여 들을 수 있어 상기 경고메시지를 인지할 수 있다.
상기 경고메시지가 발생하였을때 사용자가 오디오 파일을 청취하고 있을 경우, 제어부(260)는 현재 재생되는 오디오 파일의 재생을 멈추거나 또는 음량을 줄이고 상기 음성 경고메시지를 출력함으로써 사용자가 정확하게 음성 경고 메시지를 인지할 수 있도록 한다.
도 6은 본 발명에 따른 생체신호 데이터의 전송을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 먼저 본체(200)와 컴퓨터(300)가 접속되면(S100), 본체(200)는 저장부(240)에 저장된 생체신호 측정 데이터를 추출하여 컴퓨터(300)로 전송하고, 컴퓨터(300)는 상기 본체(200)로부터 전송되는 생체신호 측정 데이터를 파일 형태로 저장한다(S120). 이때 컴퓨터(300)는 본체(200)가 접속될 때 소정의 클라이언트 프로그램을 이용하여 상기 생체신호 측정 데이터를 추출할 수 도 있다.
생체신호 측정 데이터가 추출되면 컴퓨터(300)는 인터넷(400)을 통하여 소정의 서버, 예를 들어 병원서버(500)로 상기 추출된 생체신호 측정 데이터를 전송(S140)함으로써 데이터 업데이트를 수행할 수 있다(S150).
이에 따라 병원서버(500)에서는 상기 생체신호 측정 데이터를 이용하여 해당 사용자의 신체 상태를 분석(S160)하고 그 결과를 역으로 전송함으로써 사용자는 자신의 신체 상태를 점검할 수 있다(S170).
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 오디오 기능을 구비한 휴대용 생체신호 측정장치에 의하면, 사용자의 신체로부터 실시간으로 생체신호를 측정하고, 측정된 생체신호 데이터를 보존하여 활용할 수 있을 뿐만 아니라, 위급 상황 시 사용자에게 경고를 수행할 수 있어 위험을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 오디오 기능을 구비한 휴대용 생체신호 측정장치의 사용예를 설명하기 위한 설명도,
도 2는 본 발명에 따른 오디오 기능을 구비한 휴대용 생체신호 측정장치의 구성을 설명하기 위한 블록도,
도 3은 본 발명에 따른 데이터를 저장하기 위한 저장부의 구성을 설명하기 위한 설명도,
도 4는 본 발명에 따른 데이터 구조를 설명하기 위한 설명도,
도 5는 본 발명에 따른 생체신호 측정을 설명하기 위한 흐름도,
도 6은 본 발명에 따른 생체신호 데이터의 전송을 설명하기 위한 흐름도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 간단한 설명 >
100:측정부 200:본체
210:입력부 220:표시부
230:펌웨어 240:저장부
250:생체신호 관리부 260:제어부
271:무선통신부 273:통신접속부
280:오디오 출력부

Claims (7)

  1. 휴대용 생체신호 측정장치로서,
    전체 동작을 제어하기 위한 제어부와,
    생체신호를 측정하기 위한 측정부와,
    사용자로부터 작동명령을 입력받기 위한 입력부와,
    작동정보를 표시하기 위한 표시부와,
    오디오 파일 및 생체신호 측정 데이터를 저장하기 위한 저장부와,
    상기 저장부에 저장된 오디오 파일을 음성 신호로 변환하여 출력하는 오디오 출력부와,
    상기 측정부로부터 측정된 생체신호 측정 데이터를 상기 저장부에 저장관리하기 위한 생체신호 관리부를 포함하고,
    상기 생체신호 관리부는 상기 저장부에 저장된 생체신호 데이터를 미리 설정된 기준값과 비교하여 경고유무를 판단하고 경고시 상기 표시부 및 오디오 출력부를 통하여 청각적 및 시각적으로 경고를 수행하는 것을 특징으로 하는 오디오 기능을 구비한 휴대용 생체신호 측정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 저장부는 상기 생체신호 측정 데이터를 저장하기 위한 제1저장소와, 오디오 파일을 저장하기 위한 제2저장소로 분할되는 것을 특징으로 하는 오디오 기능을 구비한 휴대용 생체신호 측정장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정부는 상기 본체와 분리되어 무선 및/또는 유선으로 상기 생체신호 측정 데이터를 출력하는 것을 특징으로 하는 오디오 기능을 구비한 휴대용 생체신호 측정장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 휴대용 생체신호 측정장치는 컴퓨터와 접속하여 상기 생체신호 측정 데이터를 업로드할 수 있도록 하는 통신접속부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 기능을 구비한 휴대용 생체신호 측정장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 휴대용 생체신호 측정장치는 생체신호를 검출하기 위한 모드로서 일반모드, 조깅모드, 자전거타기 모드를 포함하며,
    상기 생체신호 관리부는 상기 생체신호 측정 데이터에 생체신호를 검출한 현재의 모드와, 검출한 시간을 포함하는 데이터 포맷으로 형성한 후 상기 저장부에 저장하는 것을 특징으로 하는 오디오 기능을 구비한 휴대용 생체신호 측정장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 생체신호 관리부는, 제1저장소의 저장용량이 초과되었을 경우 제1저장소에 저장된 데이터 중에서 가장 먼저 저장된 데이터를 삭제하고 이후 새롭게 발생된 데이터를 저장하는 것을 특징으로 하는 오디오 기능을 구비한 휴대용 생체신호 측정장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 생체신호 관리부는, 제1저장소의 저장용량이 초과되었을 경우 제1저장소에 저장된 데이터 중에서 가장 먼저 저장된 데이터를 삭제하고 이후 새롭게 발생된 데이터를 저장하며, 상기 삭제된 데이터를 상기 제2저장소에 저장하는 것을 특징으로 하는 오디오 기능을 구비한 휴대용 생체신호 측정장치.
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KR1020040023648A KR20050098428A (ko) 2004-04-07 2004-04-07 오디오 기능을 구비한 휴대용 생체신호 측정장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101146738B1 (ko) * 2008-12-10 2012-05-17 한국전자통신연구원 무선 인식 센서 태그 및 센서 데이터 저장 방법
KR200460892Y1 (ko) * 2008-12-30 2012-06-12 계명대학교 산학협력단 생체신호 수집장치

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