KR20090014449A

KR20090014449A - Health monitor system using medium communication and method thereof

Info

Publication number: KR20090014449A
Application number: KR1020070078404A
Authority: KR
Inventors: 심한보; 김영호
Original assignee: 주식회사 인트로메딕
Priority date: 2007-08-06
Filing date: 2007-08-06
Publication date: 2009-02-11

Abstract

A health monitor system using medium communication and a monitoring method thereof are provided to reduce power consumption by transmitting an electrical signal by a simple electrode without an additional antenna. A health monitor system using the medium communication includes a sensing device(100) and a receiving device(200). The sensing device includes a sensing unit(101), a sensor interface(102), a serial converter(103), an encoder(104), and a medium interface(105). The sensing unit converts the sensed human body information to the electrical signal. The sensor interface receives the electrical signal of the sensing unit. The serial converter converts the electrical signal received from the sensor interface into the serial signal. An encoder encodes the serial signal into the predetermined code. The medium interface transmits the electrical signal encoded by directly contacting the medium to the medium. The receiving device receives the human body information.

Description

HEALTH MONITOR SYSTEM USING MEDIUM COMMUNICATION AND METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 매질 통신을 이용한 건강 모니터 시스템의 구성 블록도이다.1 is a block diagram of a health monitor system using medium communication according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에서 사용한 감지/수신 장치의 송신/수신 전극 구조를 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of a transmitting / receiving electrode of the sensing / receiving device used in FIG. 1.

도 3은 감지 장치에 포함된 감지부의 구성 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a sensing unit included in a sensing device.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 매질 통신을 이용한 건강 모니터 시스템을 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating a health monitor system using medium communication according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 감지 장치 200 : 수신 장치100: detection device 200: receiving device

101 : 감지부 102 : 센서 인터페이스101: detector 102: sensor interface

103 : 직렬 변환부 104 : 부호화부103: serial converter 104: encoder

105, 201 : 매질 인터페이스 202 : 구형파 변환부105, 201: medium interface 202: square wave converter

203 : TTL 변환부 204 : 복호화부203: TTL converter 204: decoder

205 : 디스플레이부205: display unit

본 발명은 인체 정보를 감지하여 건강 상태를 모니터링하는 매질 통신을 이용한 건강 모니터 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a health monitor system and method using medium communication for detecting human body information and monitoring a health state.

개인의 건강과 인체 정보를 반영하는 생리학적 데이터 타입에는 다양한 타입이 존재한다. 다양한 생리학적 모니터가 종래기술로 공지되었고 심전도(ECG) 모니터링 디바이스, 혈중 산소 포화도를 모니터링하는 디바이스, 호흡을 모니터링하는 디바이스, 혈당을 모니터링하는 디바이스, 혈압을 모니터링하는 디바이스, 폐 기능을 모니터링하는 디바이스, SpO2 포화도를 모니터링하는 디바이스, 온도를 모니터링하는 디바이스, 지방 분석을 위한 디바이스, 임신한 여성을 위한 태아의 심박 수 모니터 디바이스, EEG(electroencephalogram) 디바이스 등을 포함한다. 각각의 생리학적 모니터링 디바이스는 하나 이상의 센서를 포함하고 또한 아날로그 증폭기, 아날로그 비교기(comparator), 아날로그-디지털 변환기 등과 같은 아날로그 성분을 포함할 수도 있다.There are various types of physiological data types that reflect personal health and human body information. Various physiological monitors are known in the art and include electrocardiogram (ECG) monitoring devices, devices for monitoring blood oxygen saturation, devices for monitoring breathing, devices for monitoring blood sugar, devices for monitoring blood pressure, devices for monitoring lung function, Devices for monitoring SpO2 saturation, devices for monitoring temperatures, devices for fat analysis, fetal heart rate monitor devices for pregnant women, electroencephalogram (EEG) devices, and the like. Each physiological monitoring device may include one or more sensors and may also include analog components, such as analog amplifiers, analog comparators, analog to digital converters, and the like.

전술한 바와 같이, 상기 다양한 타입의 생리학적 데이터는 개인의 육체적 활동에 따른 혈압 및 심장 박동 등에 대한 정보로서, 상기 생리학적 데이터를 모니터링함으로써, 개인 건강의 위험도를 체크할 수 있고, 상기 생리학적 데이터를 모니터하기 위해 다양한 시스템 및 방법이 시도되고 있다.As described above, the various types of physiological data are information on blood pressure and heart rate according to an individual's physical activity, and by monitoring the physiological data, the risk of personal health can be checked and the physiological data Various systems and methods have been attempted to monitor this.

본 발명은 생체 데이터를 측정하여 개인 건강을 감시할 수 있는 매질 통신을 이용한 건강 모니터 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a health monitor system and method using medium communication capable of monitoring personal health by measuring biometric data.

또한, 본 발명은 외부 환경에 대한 장애를 감소시켜, 개인 건강을 정확히 감시할 수 있는 매질 통신을 이용한 건강 모니터 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.In addition, the present invention is to provide a health monitoring system and method using a medium communication that can accurately monitor the health of the individual by reducing the disturbance to the external environment.

본 발명의 일 실시예에 따른 매질 통신을 이용한 건강 모니터 시스템은 적어도 하나 이상의 인체 정보를 감지하고 인체를 매질로 하여 감지된 상기 인체 정보를 송신하는 감지 장치, 및 상기 송신된 인체 정보를 수신하는 수신 장치를 포함할 수 있다.A health monitoring system using medium communication according to an embodiment of the present invention is a sensing device for detecting at least one or more human body information and transmitting the detected human body information using a human body as a medium, and receiving the received human body information It may include a device.

본 발명의 일 실시예에 따른 매질 통신을 이용한 건강 모니터 방법은 적어도 하나 이상의 인체 정보를 감지하여 전기적 신호로 변환하고 매질 외부를 이용하여 송신하는 단계, 및 상기 송신된 전기적 신호를 수신하여 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a health monitoring method using medium communication includes detecting and converting at least one or more human body information into an electrical signal, transmitting the signal using an external medium, and receiving and displaying the transmitted electrical signal. It may include.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1a는 감지 장치(100)를 나타낸 구성 블록도로서, 감지부(101)와 센서 인터페이스(102)와 직렬 변환부(103)와 부호화부(104)와 매질 인터페이스(105)를 포함하여 구성된다.FIG. 1A is a block diagram illustrating a sensing device 100, and includes a sensing unit 101, a sensor interface 102, a serial converter 103, an encoder 104, and a medium interface 105. .

상기 감지부(101)는 인체 정보를 감지하여 전기적 신호로 변환하는 것으로, 상기 인체 정보는 혈압, 맥박수, 심박수, 체온 중 어느 하나를 측정하여 전기적 신호로 변환시킬 수 있는 바이오 센서를 이용할 수 있다. 상기 바이오 센서는 혈압 센서, 맥박 센서, 심박 센서, 체온 센서 중 시스템의 사양에 적합한 센서를 사용하여 상기 감지부(101)에 이용할 수 있다.The detection unit 101 detects human body information and converts it into an electrical signal. The human body information may use a biosensor capable of measuring any one of blood pressure, pulse rate, heart rate, and body temperature and converting it into an electrical signal. The biosensor may be used for the detection unit 101 using a blood pressure sensor, a pulse sensor, a heart rate sensor, a temperature sensor, and a sensor suitable for the system's specifications.

상기 센서 인터페이스(102)는 상기 감지부(101)의 전기적 신호를 입력받는다.The sensor interface 102 receives an electrical signal from the detector 101.

상기 직렬 변환부(103)는 상기 센서 인터페이스(102)에서 입력받은 전기적 신호(일반적으로 병렬 신호)를 직렬 신호로 변환한다.The serial converter 103 converts an electrical signal (generally a parallel signal) received from the sensor interface 102 into a serial signal.

상기 부호화부(104)는 상기 직렬로 변환된 전기적 신호를 소정의 코드로 부호화한다. 상기 소정의 부호화는 가변길이의 데이터를 근거리 통신의 전송에 효율적으로 전송시키기 위한 것으로, 상기 소정의 코드는 예를 들면, 맨체스터 코딩, DBPSK(Differential Binary Phase Shift Keying: 차동 이진 위상 편이 변조) 코드로서 부호화한다.The encoder 104 encodes the serially converted electrical signal into a predetermined code. The predetermined coding is for efficiently transmitting data of variable length for transmission of short-range communication, and the predetermined code is, for example, Manchester coding and differential binary phase shift keying (DBPSK) code. Encode

상기 매질 인터페이스(105)는 인체 등과 같은 매질에 직접 접촉하여 상기 부호화된 전기적 신호를 전송한다. 여기서 전송의 의미는 상기 매질에 전류를 통전시키는 것으로 이해되어야 할 것이다.The medium interface 105 directly contacts a medium such as a human body and transmits the encoded electrical signal. It is to be understood that the meaning of transmission here is to energize the medium.

상기 감지 장치(100)에는 일반적인 RF 변조 수단을 구비하지 않고, 기저 대역을 그대로 매질로 통전시키므로 적어도 3MHz 이상의 속도로 신호를 전송시킬 수 있다. 또한, DBPSK 코드로 전송할 수 있으므로, 외부 노이즈(noise)에 강하여 정확한 신호를 전송할 수 있다.The sensing device 100 is not provided with a general RF modulation means, and the baseband is energized as a medium, so that the signal can be transmitted at a speed of at least 3 MHz. In addition, since it can be transmitted by the DBPSK code, it is strong against external noise and can transmit an accurate signal.

도 1b는 수신 장치(200)를 나타낸 구성 블록도로서, 매질 인터페이스(201)와 구형파 변환부(202)와 TTL 변환부(203)와 복호화부(204)와 디스플레이부(205)를 포함하여 구성된다.FIG. 1B is a block diagram illustrating a receiving apparatus 200, which includes a medium interface 201, a square wave converter 202, a TTL converter 203, a decoder 204, and a display 205. do.

상기 매질 인터페이스(201)는 인체 등과 같은 매질에 직접 접촉하여 상기 감지 장치(100)에서 전송된 전기적 신호를 수신한다.The medium interface 201 directly contacts a medium such as a human body to receive an electrical signal transmitted from the sensing device 100.

여기서 상기 수신된 전기적 신호를 60Hz 저주파 및 고전압 잡음(high voltage noise)을 제거하기 위한 필터링을 할 수 있도록 고역 통과 필터와 상기 전기적 신호에서 고주파 잡음을 제거하기 위한 필터링을 하는 저역 통과 필터를 더 포함할 수 있고 미약한 전기적 신호를 증폭시키기 위한 증폭기를 더 포함할 수도 있다.The method may further include a high pass filter for filtering the received electrical signal to remove 60 Hz low frequency and high voltage noise, and a low pass filter for filtering high frequency noise from the electrical signal. And an amplifier for amplifying the weak electrical signal.

상기 고역 통과 필터는 상기 전기적 신호 중에서 특히 그 에지(edge)만을 찾아내기 위하여 상기 수신된 전기적 신호의 주파수의 약 1/2가 되는 주파수를 차단주파수로 한다. 상기 저역 통과 필터는 상기 전기적 신호의 에지를 명확히 복원하기 위해 상기 수신된 전기적 신호의 주파수의 약 10배가 되는 주파수를 차단주파수로 한다. 상기 고역 통과 필터와 저역 통과 필터를 잡음 제거 필터라 할 수 있다.The high pass filter uses a cutoff frequency of about 1/2 of the frequency of the received electrical signal to find only the edge of the electrical signal. The low pass filter uses a cutoff frequency of about 10 times the frequency of the received electrical signal to clearly restore the edge of the electrical signal. The high pass filter and the low pass filter may be referred to as noise canceling filters.

상기 증폭기는 후단의 상기 구형파 변환부(202)가 효율적으로 동작할 수 있도록 상기 전기적 신호의 크기를 증폭한다. 상기 구형파 변환부(202)는 상기 전기적 신호의 에지 성분을 검출하여 소정의 2단계의 전압(예를 들면 +/-12볼트)의 구형파 신호를 생성하게 된다. 상기 구형파 변환부(202)는 예를 들면 슈미트 트리거(schmitt trigger) 회로가 될 수 있으며, 이럴 경우, 상기 증폭기는 음이 득(negative gain) 증폭기로 설계된다.The amplifier amplifies the magnitude of the electrical signal so that the square wave converter 202 at a later stage can operate efficiently. The square wave converter 202 detects an edge component of the electrical signal to generate a square wave signal having a predetermined two-stage voltage (for example, +/- 12 volts). The square wave converter 202 may be, for example, a schmitt trigger circuit, in which case the amplifier is designed as a negative gain amplifier.

상기 구형파 변환부(202)는 상기 증폭기에서 증폭된 전기적 신호를 넓은 대역폭을 가질 수 있도록 구형파로 변환한다.The square wave converter 202 converts the electrical signal amplified by the amplifier into a square wave so as to have a wide bandwidth.

상기 TTL 변환부(203)는 상기 구형파 신호로 변환된 전기적 신호를 0V∼5V의 TTL(transistor-transistor logic) 레벨의 신호로 변환시킨다. The TTL converter 203 converts the electrical signal converted into the square wave signal into a signal having a transistor-transistor logic (TTL) level of 0V to 5V.

상기 복호화부(204)는 상기 감지 장치(100)에서 부호화되어 전송된 전기적 신호를 복호화한다.The decoder 204 decodes an electrical signal encoded and transmitted by the sensing device 100.

여기서, 상기 복호화부(204)는 상기 부호화된 전기적 신호의 첫번째의 상승 에지를 검출하여 데이터 "1"로 지정하고, 상기 첫번째의 상승 에지를 기준으로 송신 주파수에 해당하는 신호주기마다 상승 에지 또는 하강 에지를 검출하여 각각 데이터 "1" 또는 "0"으로 지정한다. 이때, 상기 상승 또는 하강 에지의 검출은 송신 주기의 소정의 범위 내에서 송신 주파수보다 빠른 주파수로 검출할 수 있다.Here, the decoder 204 detects the first rising edge of the encoded electrical signal and designates the data as "1", and the rising edge or the falling edge for each signal period corresponding to the transmission frequency based on the first rising edge. The edge is detected and designated as data "1" or "0", respectively. At this time, the detection of the rising or falling edge can be detected at a frequency faster than the transmission frequency within a predetermined range of the transmission period.

상기 디스플레이부(205)는 상기 복호된 전기적 신호를 재생하여 LCD 등과 같은 화면에 인체 정보를 디스플레이하고, 상기 디스플레이된 인체 정보에 근거하여 건강 상태를 모니터링할 수 있음은 물론 컴퓨터 등과 같은 워크스테이션에서 재생하여 건강 상태를 분석할 수 있다.The display unit 205 reproduces the decoded electrical signal to display human body information on a screen such as an LCD, and monitors a state of health based on the displayed human body information, as well as reproduces it in a workstation such as a computer. You can analyze your health.

도 2는 도 1에서 사용한 감지 장치(100)의 송신 전극 구조를 나타낸 것으로 상기 감지 장치(100)의 외형은 밴드 형태의 구조로 적어도 2개의 금속판으로 이루어진 송신 전극(10, 11)을 구비할 수 있다.FIG. 2 illustrates a structure of a transmitting electrode of the sensing device 100 used in FIG. 1. The outer shape of the sensing device 100 may include a transmitting electrode 10 and 11 formed of at least two metal plates in a band form. have.

상기 송신 전극(10, 11)은 감지 장치(100)에 각각 연결되고, 두 송신 전 극(10, 11)이 전기적으로 격리되어 있고 그 거리가 충분히 떨어져 있다면, 송신 전극(10, 11)은 감지 장치(100)의 표면의 어떤 위치에라도 형성할 수 있다.The transmitting electrodes 10, 11 are connected to the sensing device 100, respectively, and if the two transmitting electrodes 10, 11 are electrically isolated and the distance is sufficiently apart, the transmitting electrodes 10, 11 are detected. It may be formed at any position on the surface of the device 100.

도 3은 도 1에서 사용한 수신 장치(200)의 수신 전극 구조를 나타낸 것으로, 도 2와 마찬가지로, 상기 수신 장치(200)의 외형은 밴드 형태의 구조로 적어도 2개의 금속판으로 이루어진 수신 전극(20, 21)을 구비할 수 있다.3 is a view illustrating a receiving electrode structure of the receiving device 200 used in FIG. 1, and similarly to FIG. 2, an outer shape of the receiving device 200 is formed in a band shape and includes at least two metal plates. 21).

상기 수신 전극(20, 21)은 수신 장치(200)에 각각 연결되고, 두 수신 전극(20, 21)이 전기적으로 격리되어 있고 그 거리가 충분히 떨어져 있다면, 수신 전극(20, 21)은 상기 송신 전극(10, 11)과 마찬가지로 수신 장치(200)의 표면의 어떤 위치에라도 형성할 수 있다.The receiving electrodes 20, 21 are connected to the receiving device 200, respectively, and if the two receiving electrodes 20, 21 are electrically isolated and their distances are far enough apart, the receiving electrodes 20, 21 are connected to the transmission. Similar to the electrodes 10 and 11, it can be formed at any position on the surface of the receiver 200.

여기서, 상기 송신 전극(10, 11)은 감지장치(100)에서 수집된 각종 정보(예를 들어, 인체의 혈압, 맥박수, 심박수, 체온 중 어느 하나)는 감지 장치(100) 내부의 신호 처리 회로를 거쳐 의해 전기 신호로 변환된 후, 신호 처리 회로의 출력선을 통해 송신 전극(10, 11)에 인가되어 두 송신 전극(10, 11) 사이에 전위차가 발생한다. 송신전극(10, 11)은 인체(매질) 외부와 접촉되어 있으므로 두 송신 전극(10, 11) 사이의 전위차에 의해 인체에 전류가 흐르게 된다. 전류는 상대적으로 높은 전위의 송신 전극(10, 11 중 어느 하나)으로부터 흘러 나와서 인체 표면으로 흐른 후 수신 장치(200)의 수신 전극(20, 21)을 거쳐 다시 인체 표면을 흐른 후 상대적으로 낮은 전위의 송신 전극(10, 11 중 어느 하나)으로 싱크(sink)된다. 이때 인체 표면을 흐르는 전류는 상기 수신 전극(20, 21) 사이에 전압을 유기함으로써, 상기 감지 장치(100)에서 전송한 인체 정보를 포함하는 전기적 신호가 수신 장 치(200)에서 감지될 수 있게 된다. Here, the transmission electrodes 10 and 11 may include various types of information collected by the sensing device 100 (for example, any one of blood pressure, pulse rate, heart rate, and body temperature of the human body). After conversion into an electrical signal by means of, the potential difference is generated between the two transmission electrodes 10, 11 by being applied to the transmission electrodes 10, 11 through the output line of the signal processing circuit. Since the transmitting electrodes 10 and 11 are in contact with the outside of the human body (medium), current flows through the human body due to the potential difference between the two transmitting electrodes 10 and 11. The current flows out of the relatively high potential transmission electrode 10, 11 and flows to the human body surface, and then flows again through the receiving electrodes 20 and 21 of the receiving device 200 to the human body surface, and then to a relatively low potential. Is sinked into any one of the transmission electrodes 10 and 11. In this case, the current flowing through the surface of the human body induces a voltage between the receiving electrodes 20 and 21, so that an electrical signal including the human body information transmitted from the sensing device 100 may be detected by the receiving device 200. do.

따라서, 수신 장치(200)는 수신된 신호를 처리하여 영상 신호를 복원함으로써 이를 실시간으로 디스플레이하거나 메모리에 저장한다.Therefore, the receiving apparatus 200 processes the received signal and restores the image signal, and displays it in real time or stores it in a memory.

도 2에 전술한 송신 전극(10, 11) 및 수신 전극(20, 21)의 다양한 실시예를 도시하였다.2 illustrates various embodiments of the above-described transmitting electrodes 10 and 11 and receiving electrodes 20 and 21.

도 2a에 도시된 바와 같이, 제 1 전극(10, 20) 및 제 2 전극(11, 21)이 감지/수신 장치(100, 200)의 표면에 원형의 판 형태로 삽입되거나, 또는 도 2b 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 전극이 감지/수신 장치(100, 200)의 표면을 감싸는 띠 형태로 형성되거나, 또는 도 2c 및 도 3c에 도시된 바와 같이, 감지/수신 장치(100, 200)의 표면 중 상/하 양단을 나누어 감싸는 형태로 형성할 수 있다.As shown in FIG. 2A, the first electrode 10, 20 and the second electrode 11, 21 are inserted in the form of a circular plate on the surface of the sensing / receiving device 100, 200, or in FIGS. 2B and As shown in FIG. 3B, the electrode is formed in a band shape surrounding the surfaces of the sensing / receiving devices 100 and 200, or as shown in FIGS. 2C and 3C, the sensing / receiving devices 100 and 200. The upper and lower ends of the surface may be formed in a divided form.

전술한, 제 1 전극(10, 20) 및 제 2 전극(11, 21)의 형태 및 위치는 전술한 실시예에 국한되지 않으며, 상기 제 1 전극(10, 20) 및 제 2 전극(11, 21)이 전기적으로 격리되어 있고 그 거리가 충분히 떨어져 있다면, 어떠한 위치 형상이라도 상관없다.The shape and position of the first electrode 10, 20 and the second electrode 11, 21 are not limited to the above-described embodiment, and the first electrode 10, 20 and the second electrode 11, If 21) is electrically isolated and the distance is far enough, any position shape can be used.

상기 전극들(10, 20, 11, 21)은 인체에 무해한 금속이어야 한다. 본 발명의 실시예에서는 인체에 무해한 금속으로서 SUS316L, 금, 은, 알루미늄 중 선택된 어느 하나를 사용하였다. 또한 감지/수신 장치(100, 2000의 표면에 형성된 전극(10, 20, 11, 21)을 전기적으로 격리시키기 위해 감지/수신 장치(100, 200) 표면은 인체에 무해하면서 전기를 통하지 않는 부도체이어야 한다. 인체에 무해한 부도체로서 플라스틱 계통의 피크(Peek), 폴리에틸렌 또는 폴리플로필렌 중 어느 하나에 Playlene 코팅을 하여 사용할 수 있다.The electrodes 10, 20, 11, 21 should be metal harmless to the human body. In the embodiment of the present invention, any one selected from SUS316L, gold, silver, and aluminum is used as a metal harmless to the human body. In addition, in order to electrically isolate the electrodes 10, 20, 11, and 21 formed on the surfaces of the sensing / receiving devices 100 and 2000, the surfaces of the sensing / receiving devices 100 and 200 should be insulators that are harmless to the human body and are not electrically conductive. It is a harmless insulator that can be used with Playlene coating on either plastic peaks, polyethylene or polyflofilene.

도 3은 감지 장치(100)에 포함된 감지부(101)의 구성 블록도이다.3 is a block diagram illustrating the sensing unit 101 included in the sensing apparatus 100.

도 3에 도시된 바와 같이, 감지부(101)는 센서(110)와 판독 회로(111)와 부호화 회로(112)와 스위칭 회로(113)와 전류제한 회로(114)와 제어 회로(115)와 발진 회로(116)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 3, the sensing unit 101 includes a sensor 110, a read circuit 111, an encoding circuit 112, a switching circuit 113, a current limiting circuit 114, and a control circuit 115. And an oscillation circuit 116.

상기 센서(110)는 인체 정보를 전기 신호로 변환하여 저장하는 바이오 센서로서, 심박수, 혈압, 맥박, 체온, 칼로리 소비량 등과 같은 인체 정보를 전기 신호로 변환한다.The sensor 110 is a biosensor for converting and storing human body information into an electrical signal, and converts human body information such as heart rate, blood pressure, pulse rate, body temperature, calorie consumption, etc. into an electrical signal.

심박수를 측정하는 원리에 대하여 간략히 설명하면, 심박의 원리는 직접 심장의 박동수를 측정하거나 또는 모세혈관도 심장의 박동수과 동일한 주기로 진동수를 갖는다. 이러한 심장의 박동수나 모세혈관의 박동수를 압력 센서 또는 레이저로 체크하고, 상기 체크된 박동수를 전기 신호로 변환하여 출력을 하게 된다.Briefly about the principle of measuring the heart rate, the principle of heart rate directly measures the heart rate or the capillaries also have a frequency at the same period as the heart rate. The heart rate or capillary heart rate is checked by a pressure sensor or a laser, and the checked heart rate is converted into an electrical signal and output.

심박수를 측정할 수 있는 것은 혈압도 마찬가지로 측정할 수 있는 데 이를 위해서는 추가적인 센서가 필요하다.The heart rate can also be measured with blood pressure, which requires an additional sensor.

또한, 체온을 측정하기 위해서는 체온 센서를 추가적으로 이용하면 전술한 바와 마찬가지로 체온에 관한 정보를 전기 신호로 변환하여 출력하면 된다.In addition, in order to measure body temperature, if a body temperature sensor is additionally used, the body temperature information may be converted into an electrical signal and output as described above.

상기 판독 회로(111)는 상기 센서(110)에서 출력된 전기적 신호를 순차적으로 인출한다.The read circuit 111 sequentially draws out an electrical signal output from the sensor 110.

상기 부호화 회로(112)는 상기 판독 회로(110)에서 출력된 신호를 부호화하는 것으로, 부호화 방식은 간단하면서도 노이즈에 강한 특성을 갖는 PSK 방식을 채 용하였다.The encoding circuit 112 encodes a signal output from the reading circuit 110. The encoding circuit 112 adopts a PSK scheme having a simple but strong noise.

상기 스위칭 회로(113)는 상기 부호화된 신호를 출력선을 이용하여 전달한다. 동작을 상세히 설명하면, 스위칭회로(113)는 부호화 회로(112)로부터 신호를 입력받아 '1'인 경우 제 1 출력선에 양의 전압을 인가하고 제2 출력선을 접지하고, '0'인 경우 제 1 출력선을 접지하고 제 2 출력선에 양의 전압을 인가한다. 이와 같이, 신호가 전압의 크기가 아니라 전압의 극성으로 전달되도록 함으로써 더욱 노이즈에 강하도록 하였다.The switching circuit 113 transfers the encoded signal using an output line. In detail, the switching circuit 113 receives a signal from the encoding circuit 112 and, when '1', applies a positive voltage to the first output line and grounds the second output line. In this case, the first output line is grounded and a positive voltage is applied to the second output line. In this way, the signal is transmitted by the polarity of the voltage rather than the magnitude of the voltage, thereby making it more resistant to noise.

상기 전류제한 회로(114)는 인체에 유해한 크기의 전류가 흐르지 못하도록 전류값을 조정하는 것으로, 5mA 이상의 전류가 흐르지 않도록 제한한다. 본 발명의 실시예에서는 스위칭 회로(113)의 제 1, 2 출력선에 각각 직렬로 저항을 연결하여 전류제한 회로(114)를 구현하였다.The current limiting circuit 114 adjusts a current value to prevent a current having a magnitude harmful to a human body and restricts a current of 5 mA or more. In the embodiment of the present invention, the current limiting circuit 114 is implemented by connecting a resistor in series to the first and second output lines of the switching circuit 113, respectively.

즉, 전원전압이 3 볼트일 때 상기 제 1, 2 출력선에 각각 직렬로 300Ω의 저항을 연결하여 전류제한회로를 구성하면 인체의 저항이 매우 작아 감지 장치(100) 제 1, 2 전극(10, 11)이 쇼트된다고 하여도 인체에 흐르는 전류는 5mA를 초과하지 못하는 것이다. 또한, 각 저항에 병렬로 커패시터를 더 연결하여 인체를 통해 송신되는 신호의 고주파 성분을 제거하고 인체와의 전기적인 정합을 도모하여 더욱 우수한 신호 전송이 이루어지도록 하였다.That is, when the power supply voltage is 3 volts and the current limiting circuit is configured by connecting a resistance of 300 Ω to each of the first and second output lines in series, the resistance of the human body is very small and the sensing device 100 first and second electrodes 10 , 11) does not exceed 5mA even though the current flows in the human body. In addition, by connecting a capacitor in parallel to each resistor to remove the high-frequency components of the signal transmitted through the human body to achieve an excellent signal transmission by electrical matching with the human body.

상기 전류제한 회로(114)를 거친 신호는 감지 장치(100)의 제 1, 2 전극(10, 11)에 인가되어 인체를 통해 수신 장치(200)로 송신된다.The signal passing through the current limiting circuit 114 is applied to the first and second electrodes 10 and 11 of the sensing device 100 and transmitted to the receiving device 200 through the human body.

기존의 전파통신(RF)방식에서는 수백 MHz의 고주파 신호가 필요하였지만 본 발명에서는 10MHz의 저주파 신호로도 인체를 통해 송신할 수 있다.In the conventional radio communication (RF) method, a high frequency signal of several hundred MHz is required, but in the present invention, a low frequency signal of 10 MHz may be transmitted through a human body.

상기 제어 회로(115)는 전술한 각 구성부의 신호처리 및 동작을 제어한다.The control circuit 115 controls the signal processing and operation of each component described above.

상기 발진 회로(116)는 동작 주파수를 결정한다.The oscillator circuit 116 determines the operating frequency.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 매질 통신을 이용한 건강 모니터 시스템은 감지 장치(100, 100-1)와 수신 장치(200)를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 4, the health monitor system using medium communication according to the present invention includes sensing devices 100 and 100-1 and a receiving device 200.

상기 감지 장치(100, 100-1)는 밴드 형태로서, 인체 정보 중 사용자가 취득하기가 용이한 지점, 즉 사용자의 손목, 가슴, 발목 중 어느 한 지점에 착용하면 되고, 상기 수신 장치(200)는 마찬가지로 밴드 형태로서, 활동 중에 용이하게 모니터할 수 있는 사용자의 팔에 착용하면 된다.The sensing devices 100 and 100-1 are in the form of a band, and may be worn at a point that is easy for a user to acquire, namely, a user's wrist, chest, and ankle, among the human body information. Is likewise a band, which can be worn on the user's arm, which can be easily monitored during an activity.

본 발명에 따른 매질 통신을 이용한 건강 모니터 시스템은 인체를 매질로 한 통신을 이용하는 것으로, 전술한 구성에 따른 건강 모니터 방법에 이하에 기재된 바와 같다.The health monitor system using the medium communication according to the present invention uses communication using a human body as described below in the health monitor method according to the above-described configuration.

감지 장치(100, 100-1)는 적어도 하나 이상의 인체 정보를 감지하여 전기적 신호로 변환하고 인체(매질) 외부를 이용하여 수신 장치(200)로 송신하고, 상기 수신 장치(200)에서는 상기 송신된 전기적 신호를 수신하여 복호한 후, 사용자가 시인할 수 있도록 디스플레이한다.The sensing devices 100 and 100-1 detect at least one or more human body information, convert the human body information into an electrical signal, and transmit it to the receiving device 200 using the outside of the human body (medium), and the receiving device 200 transmits the received information. After receiving and decoding the electrical signal, it is displayed for the user to recognize.

여기서, 송신하는 방법은 상기 감지 장치(100, 100-1)에 포함된 송신 전극들 사이의 전위차를 이용하여 인체 외부에 전류를 흐르게 하여 송신하는 것으로, 이러 한 인체 외부에 흐르는 전류가 상기 수신 장치(200)에 포함된 수신 전극 사이에 유기되고, 이 유기된 전기적 신호를 복호하여 LCD와 같은 화면에 사용자가 시인할 수 있도록 디스플레이한다.Here, the transmitting method is to transmit a current to the outside of the human body by using a potential difference between the transmission electrodes included in the sensing device (100, 100-1), such that the current flowing outside the human body is the receiving device Decomposed between the receiving electrodes included in 200, the decoded electrical signal is decoded and displayed on a screen such as an LCD so that the user can see it.

상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 다양한 형태의 변형과 조합이 가능하고, 이러한 기술적 사상의 여러 실시 형태는 모두 본 발명의 보호범위에 속함은 당연하다.The above embodiment is an example for explaining the technical idea of the present invention in detail, and the present invention is not limited to the above embodiment, various modifications and combinations are possible, and various embodiments of the technical idea are all present invention Naturally, it belongs to the protection scope of.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 매질 통신을 이용한 건강 모니터 시스템 및 그 방법에 의하면, 고주파 무선 방식이 아닌 저주파 무선 방식으로 건강 모니터링을 할 수 있으므로, 외부 노이즈에 강하여 정확한 인체 정보를 모니터할 수 있다는 효과가 있다.As described above, according to the health monitoring system and the method using the medium communication according to the present invention, since the health monitoring can be performed by a low frequency wireless method instead of a high frequency wireless method, it is possible to monitor accurate human information against external noise. It works.

또한, 본 발명에 따른 매질 통신을 이용한 건강 모니터 시스템 및 그 방법에 의하면, 정보를 송신할 때 안테나를 별도로 필요로 하지 않을 뿐만 아니라 간단한 형태의 전극만으로도 전기적 신호를 전송할 수 있으므로, 전력 소비가 적고, 제작 비용이 저렴하다는 효과가 있다.In addition, according to the health monitor system and the method using the medium communication according to the present invention, not only does not require an antenna when transmitting information, but also can transmit electrical signals with only a simple electrode, so that the power consumption is low, The production cost is low.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해서 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the examples, but should be defined by the claims.

Claims

A sensing device for sensing at least one or more human body information and transmitting the detected human body information as a medium; And

Health monitoring system using a medium communication, characterized in that it comprises a receiving device for receiving the transmitted human body information.

The method of claim 1, wherein the sensing device and the receiving device,

A health monitor system using medium communication, comprising at least two electrodes.

The method of claim 2, wherein the electrode,

Health monitor system using medium communication, characterized in that any one of SUS316L, gold, silver, aluminum.

The method of claim 2, wherein the electrode,

Health monitoring system using a medium communication, characterized in that the electrical installation is isolated from the surface of the sensing device and the receiving device.

The method of claim 2, wherein the transmitting electrode of the electrode,

The one surface is electrically connected to the internal circuit of the sensing device is applied to the electrical signal generated in the internal circuit is a health monitor system using a medium communication.

The method of claim 2, wherein the receiving electrode of the electrode,

One side is electrically connected to the internal circuit of the receiving device is a health monitor system using a medium communication, characterized in that the electrical signal is applied through the outside of the medium.

The method of claim 1, wherein the surface of the sensing device,

Health monitoring system using a medium communication, characterized in that the Playlene coating on any one selected from the peak (Peek), polyethylene, polyflopropylene.

The method of claim 1, wherein the sensing device,

A sensing unit that detects human body information and converts it into an electrical signal;

A sensor interface for receiving the converted electrical signal;

A serial converter converting the electrical signal into a serial signal;

An encoder for encoding the serial signal into a predetermined code;

And a medium interface for directly conducting the encoded electrical signal to the outside of the medium.

The method of claim 8, wherein the detection unit,

A sensor for converting and storing human body information into an electrical signal;

A reading circuit which sequentially draws out an electrical signal of the sensor;

An encoding circuit for encoding an output signal of the reading circuit,

A switching circuit for changing the polarity of the output line in accordance with the encoded signal;

Current limiting circuit to limit the flow of more than 5mA current,

A control circuit for controlling the operation of each component;

Health monitoring system using a medium communication, characterized in that it comprises an oscillating circuit for generating a pulse.

The method of claim 8, wherein the sensor,

Health monitoring system using a medium communication, characterized in that the bio-sensor.

The method of claim 8, wherein the predetermined code is,

Health monitoring system using a medium communication, characterized in that the Manchester code or DBPSK code.

The method of claim 1, wherein the receiving device,

A medium interface for receiving the encoded electrical signal;

A square wave converter for converting the encoded electrical signal into a square wave signal having two voltage levels;

A TTL converter for converting the electrical signal converted into the square wave signal into a TTL level signal;

And a decoder which decodes the encoded electrical signal.

The method of claim 12, wherein the receiving device,

And a noise removing unit for removing noise included in the electrical signal.

The method of claim 12, wherein the decoding unit,

The first rising edge of the encoded electrical signal is detected and designated as data " 1 ", and the rising edge or falling edge is detected for each signal period corresponding to the transmission frequency with respect to the first rising edge and the data " 1 " Or "0". The health monitor system using medium communication.

The method of claim 14, wherein the detection of the rising or falling edge,

A health monitor system using medium communication, which detects at a frequency faster than a transmission frequency within a predetermined range of a transmission period.

The method of claim 1, wherein the human body information,

Health monitoring system using medium communication, characterized in that any one of blood pressure, pulse rate, heart rate, body temperature.

Sensing at least one or more human body information, converting the human body information into an electrical signal, and transmitting the medium using an external medium; And

Receiving and displaying the transmitted electrical signal.

The method of claim 17, wherein the transmitting step,

The health monitoring method using medium communication, characterized in that for transmitting by using the potential difference between the transmission electrodes included in the sensing device.

The method of claim 17, wherein the displaying step,

A health monitoring method using medium communication, characterized in that the decoded and displayed electrical signal between the receiving electrode.