KR20110011768A - Apparatus and method for measuring of biometric signal based on wireless short distance - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method and a terminal for measuring a biometric signal based on a wireless local distance are provided to improve the accuracy of a biometric signal measurement by applying an equalization mode to a biometric signal measured for an arbitrary time. CONSTITUTION: A sensor unit(130) senses a biometric signal of a user. The sensor unit includes one of a pulse rate sensor, a temperature sensor, an acceleration sensor, or a wearing sensor. A controller(110) checks the abnormality by analyzing the biometric signal measured by the sensor unit. A display unit(140) outputs the information related to the biometric signal measuring terminal on a screen. A wireless local communication unit(120) converts a wireless local communication function to a wake-up mode.

Description

무선 근거리 기반 생체 신호 측정 단말기 및 방법{Apparatus and Method for Measuring of Biometric Signal based on Wireless Short Distance}Apparatus and Method for Measuring of Biometric Signal based on Wireless Short Distance}

본 발명은 무선 근거리 기반 생체 신호 측정 단말기 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광학적 방식 또는 혈류 이온 확인 방식을 도입했던 맥박 측정 방식의 부 정확성을 개선하여 맥박 측정의 정확성을 높이기 위해 평균화 방식을 이용한 생체 신호 측정 방식을 적용하고, 생체 신호 측정 단말기의 저전력화를 구현할 수 있도록 하기 위한 무선 근거리 기반 생체 신호 측정 단말기 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless short-range based biosignal measurement terminal and method, and more particularly, to improve the accuracy of the pulse measurement method to improve the accuracy of the pulse measurement method that introduced the optical method or blood flow ion identification method using averaging method The present invention relates to a wireless short-range based biosignal measurement terminal and method for applying a biosignal measurement scheme and enabling low power consumption of a biosignal measurement terminal.

생체 정보 수집 단말기가 가슴이나 팔 등 신체의 여러 부위에 센서를 부착하여 신호를 전달하는 방식이거나 팔찌 형태로 다양한 생체 신호를 수신하는 방식인데, 이러한 방식들은 표시 기능이 한정되어 사용자가 직접 생체 상태를 확인하는 것이 어려웠다.The biometric information collection terminal transmits signals by attaching sensors to various parts of the body such as chest or arm, or receives various biosignals in the form of bracelets. It was hard to confirm.

또한, 신체의 여러 부분에 부착된 센서에서 입수된 신호를 표시하기 위해서는 센서와는 별도의 단말기가 요구되었다.In addition, a terminal separate from the sensor was required to display a signal obtained from a sensor attached to various parts of the body.

이에 더하여, 일반적인 생체 정보 수집 단말기 중 맥박측정기는 손목에 장착 된 형태의 손목형 맥박측정기는 광학적 방식 또는 혈류의 이온을 확인하는 방법을 사용하여 정확한 맥박을 측정하지 못하는 문제점이 있다. In addition, there is a problem in that the pulse rate meter of the general bio-information collecting terminal is mounted on the wrist, the wrist type pulse rate meter does not measure the accurate pulse using an optical method or a method of checking the ions of blood flow.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 생체 신호 측정의 정확성을 높이기 위해 생체 신호 분석 시, 임의 시간 동안 측정된 생체 신호에 평균화 방식을 적용한 무선 근거리 기반 생체 신호 측정 단말기 및 방법을 제공하는데 그 기술적 과제가 있다.The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a wireless short-range based biosignal measuring terminal and method applying an averaging method to a biosignal measured for a certain time during biosignal analysis to increase the accuracy of the biosignal measurement. There is a technical problem.

또한, 본 발명은 생체 신호를 측정할 때만 단말기의 지그비 모듈이 웨이크업 상태로 전환하도록 하여 생체 신호 측정 단말기가 저전력 방식으로 동작할 수 있도록 하는 것이다.In addition, the present invention allows the ZigBee module of the terminal to switch to the wake-up state only when measuring the bio-signal so that the bio-signal measuring terminal can operate in a low power manner.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 무선 근거리 기반 생체 신호 측정 단말기는 센서부에 의해서 측정된 생체 신호를 분석하여 이상이 발생하였는지 여부를 체크하는 제어부; 사용자의 생체 신호를 감지하는 센서부; 생체 신호 측정 단말기와 관련된 정보를 화면 상에 출력하는 표시부;를 포함한다.Wireless short-range based bio-signal measurement terminal of the present invention for achieving the above object is a control unit for checking whether the abnormality has occurred by analyzing the biological signal measured by the sensor unit; A sensor unit detecting a user's biosignal; And a display unit for outputting information related to the biosignal measuring terminal on a screen.

상기 생체 신호 측정 단말기는,The biological signal measuring terminal,

생체 신호 측정 시기가 도래함에 따라, 무선 근거리 통신 기능을 웨이크업 모드(Wake-up Mode)로 전환하는 무선 근거리 통신부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.As the measurement time of the bio-signal arrives, the wireless short-range communication unit for switching the wireless short-range communication function to a wake-up mode may be further included.

상기 무선 근거리 통신부는,The wireless local area communication unit,

댁내 AP(Access Point) 또는 게이트웨이와의 통신을 통해 생체 신호를 수집 및 관리하는 생체 신호 관리 서버로 상기 제어부에 의해서 분석된 생체 신호를 전송하는 것이 바람직하다.Preferably, the biosignal analyzed by the controller is transmitted to a biosignal management server that collects and manages the biosignal through communication with an indoor access point (AP) or a gateway.

상기 센서부는,The sensor unit includes:

맥박 센서, 체온 센서, 가속도 센서 및 착용감지 센서 중 적어도 하나 이상을 포함하고 있으며,At least one of a pulse sensor, a body temperature sensor, an acceleration sensor, and a wear detection sensor,

상기 맥박 센서는 압전 방식을 기초로 맥박수를 감지하고, 상기 체온 센서는 손등의 체온을 감지하며, 상기 착용감지 센서는 마그네틱 센서와 자석을 이용하여 사용자의 단말기 착용 여부를 감지하는 것이 바람직하다.The pulse sensor detects a pulse rate based on a piezoelectric method, the body temperature sensor detects a body temperature of the back of the hand, and the wear detection sensor detects whether the user wears the terminal using a magnetic sensor and a magnet.

상기 생체 신호 측정 단말기는 손목 시계 형태이며,The biological signal measuring terminal is in the form of a wrist watch,

상기 맥박 센서는 손목 중 요골동맥에 직접 접촉할 수 있는 위치인 시계밴드 내장되고, 상기 체온 센서는 손목 중 손등에 접촉할 수 있는 위치인 시계 몸체의 하단 지점에 위치하는 것이 바람직하다.The pulse sensor is built in a watch band that is a position that can directly contact the radial artery of the wrist, the temperature sensor is preferably located at the lower point of the watch body that is a position that can contact the back of the hand of the wrist.

상기 제어부는,The control unit,

상기 맥박 센서에 의해서 단위 시간 보다 적은 임의의 시간 동안 측정된 맥박 수를 단위 시간 당 맥박 수로 변환하여 맥박 정보를 파악하는 것이 바람직하다. It is preferable to grasp the pulse information by converting the pulse number measured for any time less than the unit time by the pulse sensor into the pulse rate per unit time.

상기 제어부는,The control unit,

상기 맥박 정보를 파악할 때, 상기 단위 시간 당 맥박 수에 변화량의 가중치를 곱하여 맥박 정보를 파악하며,When determining the pulse information, the pulse information per unit time by multiplying the weight of the change amount to determine the pulse information,

상기 변화량의 가중치(f)는,The weight f of the change amount is

f = 현재 측정값 x (평균값(ma) /100) + 보정값인 것이 바람직하다.It is preferable that f = the present measured value x (average value ma / 100) + correction value.

상기 생체 신호 측정 단말기는,The biological signal measuring terminal,

특정 버튼이 선택됨에 따라, 응급 상황 메시지를 무선 근거리 통신을 통해 전송하는 비상 호출부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.As a specific button is selected, the emergency call unit for transmitting an emergency message via wireless local area communication; preferably further includes.

상기 표시부는,The display unit,

체온 정보, 맥박 정보, 배터리 잔량, 시간 및 센싱 상태 중 적어도 하나 이상을 표시하는 것이 바람직하다.It is preferable to display at least one of body temperature information, pulse information, battery remaining amount, time and sensing state.

다른 본 발명은 생체 신호를 수집 및 관리하는 생체 신호 관리 서버와 통신망을 통해 연결되고, 사용자의 신체에 착용되어 생체 신호를 측정하는 생체 신호 측정 단말기에서 생체 신호 측정 방법으로서, a) 생체 신호 측정 주기가 도래함에 따라, 생체 신호 측정 단말기가 웨이크업 모드로 전환하고, 사용자의 생체 신호를 체크하는 단계;Another embodiment of the present invention provides a biosignal measuring method in a biosignal measuring terminal, which is connected to a biosignal management server for collecting and managing biosignals through a communication network and is worn on a user's body to measure biosignals, the method comprising: a) a biosignal measuring period; As the arrival, the biosignal measuring terminal switches to the wake-up mode and checks the user's biosignal;

b) 생체 신호 측정 단말기가 상기 a) 단계에서 측정된 생체 신호를 분석하여 정상인지 여부를 확인하는 단계;b) checking whether the biosignal measuring terminal is normal by analyzing the biosignal measured in step a);

c) 상기 b) 단계의 결과, 정상인 경우, 생체 신호 측정 단말기가 생체 정보 전송 시기가 도래함에 따라, 분석 결과를 생체 신호 관리 서버로 전송하고,c) if the result of step b) is normal, the biosignal measurement terminal transmits the analysis result to the biosignal management server as the biosignal information transmission time arrives;

상기 b) 단계의 결과, 비정상인 경우, 생체 신호 측정 단말기가 분석 결과를 생체 신호 관리 서버로 즉시 전송하는 단계;를 포함한다.And if the result of step b) is abnormal, immediately transmitting the analysis result to the biosignal management server by the biosignal measuring terminal.

상기 a) 단계에서, 생체 신호 측정 단말기는 맥박 센서, 체온 센서, 가속도 센서 및 착용감지 센서 중 어느 하나를 이용하여 사용자의 생체 신호를 측정하며,In step a), the biosignal measuring terminal measures a user's biosignal using any one of a pulse sensor, a body temperature sensor, an acceleration sensor, and a wear detection sensor.

상기 b) 단계에서, 생체 신호 측정 단말기가 상기 맥박 센서에 의해서 단위 시간 보다 적은 임의의 시간 동안 측정된 맥박 수를 단위 시간 당 맥박 수로 변환하여 맥박 정보를 파악하는 것이 바람직하다.In step b), it is preferable that the biosignal measuring terminal grasps the pulse information by converting the pulse number measured for a predetermined time less than the unit time by the pulse sensor into the pulse rate per unit time.

상기 생체 신호 측정 단말기는,The biological signal measuring terminal,

상기 맥박 정보를 파악할 때, 상기 단위 시간 당 맥박 수에 변화량의 가중치를 곱하여 맥박 정보를 파악하며,When determining the pulse information, the pulse information per unit time by multiplying the weight of the change amount to determine the pulse information,

상기 변화량의 가중치(f)는,The weight f of the change amount is

f = 현재 측정값 x (평균값(ma) /100) + 보정값인 것이 바람직하다.It is preferable that f = the present measured value x (average value ma / 100) + correction value.

상술한 바와 같이 본 발명의 무선 근거리 기반 생체 신호 측정 단말기 및 방법은 생체 신호 측정의 정확성을 높이기 위해 생체 신호 분석 시, 임의 시간 동안 측정된 생체 신호에 평균화 방식을 적용하기 때문에, 종래의 생체 신호 측정 방식에 비해 정확성을 유지할 수 있다는 효과를 기대할 수 있다. As described above, the wireless short-range based biosignal measurement terminal and method of the present invention apply the averaging method to a biosignal measured for a certain time during biosignal analysis in order to increase the accuracy of the biosignal measurement. It can be expected to maintain accuracy compared to the method.

또한, 본 발명은 생체 신호를 측정할 때만 단말기의 지그비 모듈이 웨이크업(Wake-up) 상태로 전환하기 때문에 생체 신호 측정 단말기가 저전력 방식으로 동작할 수 있으며, 이로 인해 배터리 소모를 줄일 수 있다는 장점이 있다.In addition, since the ZigBee module of the terminal switches to the wake-up state only when measuring the biosignal, the biosignal measuring terminal may operate in a low power manner, thereby reducing battery consumption. There is this.

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

먼저, 도 1은 본 발명에 의한 생체 신호 측정 단말기와 생체 신호 관리 서버와의 연결 관계를 나타내는 도면이다.First, FIG. 1 is a diagram illustrating a connection relationship between a biosignal measuring terminal and a biosignal management server according to the present invention.

도시하는 바와 같이, 생체 신호 측정 단말기(100)는 사용자의 신체(예를 들어, 손목)에 장착되어, 체온, 맥박, 낙상여부 등을 감지하며, 측정된 생체 정보를 댁내 AP(Access Point)(310) 및 게이트웨이(330)를 통해 생체 신호 관리 서버(200)로 전송한다.As shown, the biosignal measuring terminal 100 is mounted on a user's body (for example, a wrist), detects body temperature, pulse rate, falls, and the like, and measures the measured biometric information in a home access point (AP) ( 310 and the biosignal management server 200 through the gateway 330.

생체 신호 측정 단말기(100)는 무선 근거리 통신이 가능한 모듈을 구비하여, 무선 근거리 통신 및 유무선 통신이 가능한 게이트웨이(330)를 통해 측정된 생체 정보를 통신망(예를 들어, 이동 통신망)을 통해 생체 신호 관리 서버(200)로 전송한다. 즉, 생체 신호 측정 단말기(100)는 댁내 AP(310)를 거치지 않고 게이트웨이(330)와 직접 통신하여 생체 정보를 생체 신호 관리 서버(200)로 전송하는 것도 가능하다.The biosignal measurement terminal 100 includes a module capable of wireless short-range communication, and transmits biometric information measured through a gateway 330 capable of wireless short-range communication and wired / wireless communication through a communication network (for example, a mobile communication network). Transmission to the management server 200. That is, the biosignal measuring terminal 100 may directly communicate with the gateway 330 without passing through the indoor AP 310 and transmit the biosignal information to the biosignal management server 200.

여기에서, 생체 신호 측정 단말기(100)는 게이트웨이(330)와 무선 근거리 통신을 수행하기 위한 정보 등록 등의 초기 설정 과정을 수행한다.Here, the biosignal measuring terminal 100 performs an initial setting process such as information registration for performing wireless short range communication with the gateway 330.

한편, 게이트웨이(330)는 생체 신호 측정 단말기(100)로부터 전송되는 착용 감지 정보를 기초로 생체 신호 측정 단말기가 사용자 신체에 착용되어 있는지 여부를 관리한다.Meanwhile, the gateway 330 manages whether the biosignal measuring terminal is worn on the user's body based on wearing detection information transmitted from the biosignal measuring terminal 100.

생체 신호 관리 서버(200)는 생체 신호 측정 단말기(100)로부터 수집된 생체 정보를 저장하고 관리한다.The biosignal management server 200 stores and manages biometric information collected from the biosignal measurement terminal 100.

도 2는 본 발명에 의한 생체 신호 측정 단말기의 구성을 나타내는 도면이다.2 is a view showing the configuration of a biological signal measuring terminal according to the present invention.

도시하는 바와 같이, 생체 신호 측정 단말기(100)는 제어부(110), 무선 근거리 통신부(120), 센서부(130), 표시부(140) 및 비상 호출부(150)를 포함한다.As shown, the biosignal measurement terminal 100 includes a control unit 110, a wireless local area communication unit 120, a sensor unit 130, a display unit 140, and an emergency call unit 150.

보다 상세히 설명하면, 제어부(110)는 센서부(130)에 의해서 측정된 생체 신호를 분석하여 이상이 발생하였는지 여부를 체크한다.In more detail, the controller 110 checks whether an abnormality has occurred by analyzing the biosignal measured by the sensor unit 130.

예를 들어, 제어부(110)는 센서부(130)에 의해서 측정된 생체 신호를 기 설정된 기준치와 비교하여, 이상 여부를 파악한다.For example, the controller 110 compares the bio signal measured by the sensor unit 130 with a preset reference value to determine whether there is an abnormality.

미 도시하였지만, 센서부(130)는 맥박 센서, 체온 센서, 가속도 센서 및 착용감지 센서 중 적어도 하나 이상을 포함한다.Although not shown, the sensor unit 130 includes at least one or more of a pulse sensor, a body temperature sensor, an acceleration sensor, and a wear detection sensor.

제어부(110)는 맥박 센서에 의해서 단위 시간 보다 적은 임의의 시간 동안 측정된 맥박 수를 단위 시간 당 맥박 수로 변환하여 맥박 정보를 파악한다.The controller 110 detects the pulse information by converting the pulse rate measured for a certain time less than the unit time by the pulse sensor into the pulse rate per unit time.

여기에서, 맥박 정보를 파악할 때, 제어부(110)는 단위 시간 당 맥박 수에 변화량의 가중치를 곱하여 맥박 정보를 파악하며, 변화량의 가중치(f)는 수학식 1과 같다.Here, when determining the pulse information, the control unit 110 determines the pulse information by multiplying the number of pulses per unit time by the weight of the change amount, the weight of the change amount (f) is shown in equation (1).

f = 현재 측정값 x (평균값(ma) /100) + 보정값f = current measured value x (mean value (ma) / 100) + correction value

여기에서, f는 0 보다 크고 1 보다 작거나 같다(0 < factor(f) ≤ 1).Where f is greater than 0 and less than or equal to 1 (0 <factor (f) ≤ 1).

예를 들어, 맥박 센서는 1분이 아닌 10초 동안 맥박을 측정하고, 제어부(110)는 측정된 값에 6을 곱한 값을 단위 시간(1분) 당 측정된 맥박으로 간주한다.For example, the pulse sensor measures the pulse for 10 seconds instead of 1 minute, and the controller 110 considers the value obtained by multiplying the measured value by 6 as the measured pulse rate per unit time (1 minute).

이에 더하여, 제어부(110)는 변화량의 가중치를 추가적으로 적용하여, 맥박 측정 값에 대한 정확성을 유지할 수 있도록 하는 것이다.In addition, the controller 110 may further apply a weight of the change amount to maintain the accuracy of the pulse measurement value.

무선 근거리 통신부(120)는 생체 신호 측정 시기가 도래함에 따라, 무선 근 거리 통신 기능을 웨이크업 모드(Wake-up Mode)로 전환한다.The wireless local area communication unit 120 switches the wireless near-field communication function to a wake-up mode as the time for measuring the biological signal arrives.

여기에서, 무선 근거리 통신은 지그비(ZigBee) 통신인 것이 바람직하며, 이러한 경우, 무선 근거리 통신부(120)가 지그비 모듈이 되는 것이다.Here, the wireless local area communication is preferably ZigBee (ZigBee) communication, in this case, the wireless local area communication unit 120 is a Zigbee module.

또한, 무선 근거리 통신부(120)는 댁내 AP(Access Point)(310) 또는 게이트웨이(330)와의 통신을 통해 생체 신호를 수집 및 관리하는 생체 신호 관리 서버(200)로 제어부(110)에 의해서 분석된 생체 신호를 전송한다.In addition, the wireless short-range communication unit 120 is analyzed by the controller 110 to the bio-signal management server 200 for collecting and managing the bio-signal through the communication with the indoor access point (310) or gateway 330. Transmit vital signs.

생체 신호 측정 단말기(100)는 생체 신호를 측정하지 않는 평상시에는 슬립(Sleep) 상태를 유지하다가, 생체 신호 측정 시기가 도래함에 따라 웨이크업 모드로 전환하기 때문에, 저전력으로 동작하는 것이 가능하며, 이로 인해 전력 소비를 줄일 수 있다는 효과를 기대할 수 있다. 즉, 생체 신호 측정 단말기(100)는 인터럽트 방식의 저전력 생체 신호 측정 방식을 적용하는 것이다.Since the biological signal measuring terminal 100 does not normally measure the biological signal and maintains a sleep state, the biological signal measuring terminal 100 switches to the wake-up mode as the timing of measuring the biological signal arrives, thereby enabling operation at low power. This can be expected to reduce the power consumption. That is, the biosignal measuring terminal 100 applies an interrupt type low power biosignal measuring method.

센서부(130)는 사용자의 생체 신호를 감지한다.The sensor unit 130 detects a user's biosignal.

센서부(130)는 맥박 센서, 체온 센서, 가속도 센서 및 착용감지 센서 중 적어도 하나 이상을 포함하는 데, 맥박 센서는 맥박 센서는 압전 방식을 기초로 맥박수를 감지하고, 체온 센서는 손등의 체온을 감지하며, 착용감지 센서는 마그네틱 센서와 자석을 이용하여 사용자의 단말기 착용여부를 감지한다.The sensor unit 130 includes at least one or more of a pulse sensor, a body temperature sensor, an acceleration sensor, and a wear detection sensor. The pulse sensor may detect a pulse rate based on a piezoelectric method, and the temperature sensor may detect a body temperature of the back of a hand. The wear detection sensor detects whether the user wears the terminal using a magnetic sensor and a magnet.

또한, 가속도 센서는 기준치 이상의 급격한 위치 변화가 발생하였는지 여부를 감지한다.In addition, the acceleration sensor detects whether a sudden change in position of the reference value or more occurs.

만약, 가속도 센서가 기준치 이상의 급격한 위치 변화를 감지하는 경우, 센서부(130)는 해당 감지 정보를 제어부(110)로 전달한다. 제어부(110)는 가속도 센 서에 의해서 감지되어 센서부(130)로부터 전송되는 위치 변화 정보를 수신하면, 이를 사용자의 낙상으로 판단하고, 낙상 정보를 생체 신호 관리 서버(200)로 즉시 전송한다.If the acceleration sensor detects a sudden change in the position of the reference value or more, the sensor unit 130 transmits the corresponding sensing information to the control unit 110. When the controller 110 receives the position change information detected by the acceleration sensor and transmitted from the sensor unit 130, the controller 110 determines that the fall is the user's fall, and immediately transmits the falling information to the biosignal management server 200.

한편, 생체 신호 측정 단말기(100)는 손목 시계 형태인 것이 바람직하며, 이러한 경우, 맥박 센서는 손목 중 요골동맥에 직접 접촉할 수 있는 위치인 시계밴드 내장되고, 체온 센서는 손목 중 손등에 접촉할 수 있는 위치인 시계 몸체의 하단 지점에 위치한다.On the other hand, the biological signal measuring terminal 100 is preferably in the form of a wrist watch, in this case, the pulse sensor is built in the watch band which is a position that can directly contact the radial artery of the wrist, the body temperature sensor is in contact with the back of the hand of the wrist At the bottom of the watch body.

여기에서, 맥박 센서가 압전 방식으로 맥박을 측정하기 때문에, 광학적 방식 또는 혈류의 이온을 확인하는 방식의 맥박 측정에 비해 정확성을 높일 수 있다.Here, since the pulse sensor measures the pulse in a piezoelectric manner, the accuracy can be improved as compared with the pulse measurement of the optical method or the method of checking the ions in the blood flow.

표시부(140)는 생체 신호 측정 단말기(100)와 관련된 정보를 화면 상에 출력한다.The display unit 140 outputs information related to the biosignal measuring terminal 100 on the screen.

표시부(140)는 체온 정보, 맥박 정보, 배터리 잔량, 시간 및 센싱 상태 중 적어도 하나 이상을 표시한다.The display unit 140 displays at least one of body temperature information, pulse information, battery remaining amount, time, and sensing state.

비상 호출부(150)는 특정 버튼이 선택됨에 따라, 응급 상황 메시지를 무선 근거리 통신을 통해 전송한다.The emergency call unit 150 transmits an emergency message through wireless short-range communication as a specific button is selected.

도 3 내지 도 5는 본 발명에 의한 생체 신호 측정 단말기의 적용 예를 설명하기 위한 도면이다.3 to 5 are diagrams for explaining an application example of the biological signal measuring terminal according to the present invention.

도시하는 하는 바와 같이, 생체 신호 측정 단말기는 손목 시계 형태로 구현되는 것이 가능하다.As shown, the bio-signal measuring terminal can be implemented in the form of a wrist watch.

도 3의 a는 시간 설정버튼, b는 비상호출버튼, c는 상층보드, d는 하층보드, e는 맥박센서, f는 맥박센서감지부, h는 맥박센서와 보드를 연결하는 센서 와이어, i는 온도센서를 의미한다.3, a is a time setting button, b is an emergency call button, c is an upper board, d is a lower board, e is a pulse sensor, f is a pulse sensor detection unit, h is a sensor wire connecting the pulse sensor and the board, i Means temperature sensor.

상술한 e와 f의 결합이 맥박센서에 해당하는 것이다.The above combination of e and f corresponds to the pulse sensor.

맥박감지부(f)는 손목으로부터 맥박 진동을 1차적으로 감지하는 반구 형태로 3~5개 정도를 구비하고, 맥박 진동을 맥박센서(e)로 전달하여 센서 와이어를 통해 생체 신호 측정 단말기(100) 본체에 위치하는 제어부(110)로 전달되도록 한다.Pulse detection unit (f) has about 3 to 5 in the hemispherical shape to primarily detect the pulse vibration from the wrist, and transmits the pulse vibration to the pulse sensor (e) through the sensor wire biological signal measuring terminal 100 ) To be transmitted to the control unit 110 located in the main body.

맥박센서(e)는 진동이나 외부의 힘을 전기로 발생시키는 압전센싱 방식으로, 세라믹 재질의 얇은 필름 형태가 ABS 재질의 시계 밴드에 내장되어 필름이 손목부분의 요골동맥에 직접 접촉하여 발생하는 힘의 크기를 전압으로 변형시키고, 전압을 맥박수로 측정하는 것이다.The pulse sensor (e) is a piezoelectric sensing method that generates vibration or external force by electricity. A thin film of ceramic material is embedded in the ABS watch band, and the film is directly generated by contacting the radial artery of the wrist. The magnitude of is transformed into voltage, and the voltage is measured by pulse rate.

도 4에서 개시하는 (A)는 시계의 표시부, 비상호출버튼, 시간설정버튼을 도시하는 것이고, (B)는 시계 밴드의 맥박센서를 도시하는 것이며, (C)는 온도센서를 나타내는 것이고, (D)는 배터리 충전 및 프로그램 전송 핀 콘넥트와 상층보드(제어부, 지그비 모듈 포함) 와 하층보드(센서 접속부 포함)의 연결 콘넥트를 보다 상세히 나타내는 것이다.(A) shown in FIG. 4 shows the display part of a watch, an emergency call button, and a time setting button, (B) shows the pulse sensor of a watch band, (C) shows a temperature sensor, ( D) shows the battery charging and program transfer pin connector, the connection board of the upper board (including the control unit and Zigbee module) and the lower board (including the sensor connection) in more detail.

도 5는 손목 시계 형태의 생체 신호 측정 단말기의 생체 신호와 시간 표시 예를 나타내는 것으로, 도시하는 바와 같이, 생체 신호 측정 단말기(100)는 화면 상에 온도 정보, 배터리 잔량, 시간, 맥박 정보, 센싱 표시 상태를 나타낸다.FIG. 5 illustrates an example of a biosignal and time display of a biosignal measuring terminal in the form of a wrist watch. As shown in the drawing, the biosignal measuring terminal 100 includes temperature information, battery level, time, pulse information, and sensing on a screen. Indicates the display state.

도 6는 본 발명에 의한 생체 신호 측정 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining an example of a biological signal measuring method according to the present invention.

생체 신호 측정 주기가 도래함에 따라, 생체 신호 측정 단말기(100)는 웨이크업 모드로 전환하고, 사용자의 생체 신호를 체크한다(S101, S103).As the biosignal measuring cycle arrives, the biosignal measuring terminal 100 switches to the wake-up mode and checks the biosignal of the user (S101 and S103).

이어서, 생체 신호 측정 단말기(100)는 단계 S103에서 측정된 생체 신호를 분석하여 정상인지 여부를 확인한다(S105, S107).Subsequently, the biosignal measurement terminal 100 analyzes the biosignal measured in step S103 and checks whether it is normal (S105 and S107).

단계 S107의 결과, 정상인 경우, 생체 신호 측정 단말기(100)는 생체 정보 전송 시기가 도래함에 따라, 분석 결과를 생체 신호 관리 서버(200)로 전송한다(S109, S111).If the result of step S107 is normal, the biosignal measurement terminal 100 transmits the analysis result to the biosignal management server 200 as the biosignal information transmission time arrives (S109 and S111).

단계 S107의 결과, 비정상인 경우, 생체 신호 측정 단말기(100)는 분석 결과를 생체 신호 관리 서버(200)로 즉시 전송한다.If the result of step S107 is abnormal, the biosignal measurement terminal 100 immediately transmits the analysis result to the biosignal management server 200.

한편, 단계 S103에서, 생체 신호 측정 단말기(100)는 맥박 센서, 체온 센서, 가속도 센서 및 착용감지 센서 중 어느 하나를 이용하여 사용자의 생체 신호를 측정하며, 단계 S105에서, 생체 신호 측정 단말기(100)는 맥박 센서에 의해서 단위 시간 보다 적은 임의의 시간 동안 측정된 맥박 수를 단위 시간 당 맥박 수로 변환하여 맥박 정보를 파악한다.Meanwhile, in step S103, the biosignal measuring terminal 100 measures a user's biosignal using any one of a pulse sensor, a body temperature sensor, an acceleration sensor, and a wear detection sensor. In step S105, the biosignal measuring terminal 100 is measured. ) Obtains pulse information by converting the number of pulses measured by the pulse sensor for any time less than the unit time into the number of pulses per unit time.

맥박 정보를 파악할 때, 생체 신호 측정 단말기(100)는 단위 시간 당 맥박 수에 변화량의 가중치를 곱하여 맥박 정보를 파악하며, 변화량의 가중치(f)는 수학식 1에 따라 산출한다.When acquiring the pulse information, the biosignal measuring terminal 100 obtains the pulse information by multiplying the number of pulses per unit time by the weight of the change amount, and the weight of the change amount f is calculated according to Equation (1).

다른 한편, 단계 S109의 결과 생체 정보 전송 시기가 도래하지 않은 경우, 생체 신호 측정 단말기(100)는 단계 S101 이후의 동작을 수행한다.On the other hand, when the biometric information transmission time has not arrived as a result of step S109, the biosignal measurement terminal 100 performs the operation after step S101.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사 상이나 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.As such, those skilled in the art will appreciate that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical concept or essential characteristics. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative in all respects and not as restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

이상과 같이, 본 발명의 무선 근거리 기반 생체 신호 측정 단말기 및 방법은 생체 신호를 측정할 때만 단말기의 지그비 모듈이 웨이크업 상태로 전환하기 때문에 생체 신호 측정 단말기가 저전력 방식으로 동작할 수 있으며, 이로 인해 배터리 소모를 줄일 필요성이 높은 것에 적합하다.As described above, in the wireless short-range based biosignal measuring terminal and method of the present invention, since the Zigbee module of the terminal switches to the wake-up state only when the biosignal is measured, the biosignal measuring terminal may operate in a low power manner. It is suitable for the high need to reduce battery consumption.

도 1은 본 발명에 의한 생체 신호 측정 단말기와 생체 신호 관리 서버와의 연결 관계를 나타내는 도면,1 is a view showing a connection relationship between a biosignal measurement terminal and a biosignal management server according to the present invention;

도 2는 본 발명에 의한 생체 신호 측정 단말기의 구성을 나타내는 도면,2 is a view showing the configuration of a biological signal measuring terminal according to the present invention;

도 3 내지 도 5는 본 발명에 의한 생체 신호 측정 단말기의 적용 예를 설명하기 위한 도면,3 to 5 are views for explaining an application example of a biosignal measuring terminal according to the present invention;

도 6은 본 발명에 의한 생체 신호 측정 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining an example of a biological signal measuring method according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 생체 신호 측정 단말기 110 : 제어부100: biological signal measurement terminal 110: control unit

120 : 무선 근거리 통신부 130 : 센서부120: wireless local area communication unit 130: sensor unit

140 : 표시부 150 : 비상 호출부140: display unit 150: emergency call unit

200 : 생체 신호 관리 서버 310 : 댁내 AP200: biological signal management server 310: home AP

330 : 게이트웨이330: Gateway

Claims (12)

센서부에 의해서 측정된 생체 신호를 분석하여 이상이 발생하였는지 여부를 체크하는 제어부;A controller for analyzing whether the abnormality has occurred by analyzing the biosignal measured by the sensor unit; 사용자의 생체 신호를 감지하는 센서부;A sensor unit detecting a user's biosignal; 생체 신호 측정 단말기와 관련된 정보를 화면 상에 출력하는 표시부;A display unit for outputting information related to the biosignal measuring terminal on a screen; 를 포함하는 생체 신호 측정 단말기.Biological signal measurement terminal comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 생체 신호 측정 단말기는,The biological signal measuring terminal, 생체 신호 측정 시기가 도래함에 따라, 무선 근거리 통신 기능을 웨이크업 모드(Wake-up Mode)로 전환하는 무선 근거리 통신부;As the measurement time of the bio-signals arrives, the wireless short-range communication unit for switching the wireless short-range communication function to the wake-up mode; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 단말기.Biological signal measuring terminal further comprising. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 무선 근거리 통신부는,The wireless local area communication unit, 댁내 AP(Access Point) 또는 게이트웨이와의 통신을 통해 생체 신호를 수집 및 관리하는 생체 신호 관리 서버로 상기 제어부에 의해서 분석된 생체 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 단말기.A biosignal measuring terminal, comprising: transmitting a biosignal analyzed by the controller to a biosignal management server that collects and manages a biosignal through communication with an indoor access point (AP) or a gateway; 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 센서부는,The sensor unit includes: 맥박 센서, 체온 센서, 가속도 센서 및 착용감지 센서 중 적어도 하나 이상을 포함하고 있으며,At least one of a pulse sensor, a body temperature sensor, an acceleration sensor, and a wear detection sensor, 상기 맥박 센서는 압전 방식을 기초로 맥박수를 감지하고, 상기 체온 센서는 손등의 체온을 감지하며, 상기 착용감지 센서는 마그네틱 센서와 자석을 이용하여 사용자의 단말기 착용여부를 감지하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 단말기.The pulse sensor detects the pulse rate on the basis of the piezoelectric method, the body temperature sensor detects the body temperature of the back of the hand, the wear detection sensor detects whether the user's terminal wearing by using a magnetic sensor and a magnet Signal measuring terminal. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 생체 신호 측정 단말기는 손목 시계 형태이며,The biological signal measuring terminal is in the form of a wrist watch, 상기 맥박 센서는 손목 중 요골동맥에 직접 접촉할 수 있는 위치인 시계밴드 내장되고, 상기 체온 센서는 손목 중 손등에 접촉할 수 있는 위치인 시계 몸체의 하단 지점에 위치하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 단말기.The pulse sensor is built in the watch band that is a position that can directly contact the radial artery of the wrist, the body temperature sensor is a bio-signal measurement, characterized in that located at the lower point of the watch body that is a position that can contact the back of the hand of the wrist terminal. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제어부는,The control unit, 상기 맥박 센서에 의해서 단위 시간 보다 적은 임의의 시간 동안 측정된 맥박 수를 단위 시간 당 맥박 수로 변환하여 맥박 정보를 파악하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 단말기.And measuring pulse information by converting the number of pulses measured for an arbitrary time less than a unit time by the pulse sensor into the number of pulses per unit time. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제어부는,The control unit, 상기 맥박 정보를 파악할 때, 상기 단위 시간 당 맥박 수에 변화량의 가중치를 곱하여 맥박 정보를 파악하며,When determining the pulse information, the pulse information per unit time by multiplying the weight of the change amount to determine the pulse information, 상기 변화량의 가중치(f)는,The weight f of the change amount is f = 현재 측정값 x (평균값(ma) /100) + 보정값인 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 단말기.f = present measurement value x (average value ma / 100) + correction value. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 생체 신호 측정 단말기는,The biological signal measuring terminal, 특정 버튼이 선택됨에 따라, 응급 상황 메시지를 무선 근거리 통신을 통해 전송하는 비상 호출부;An emergency call unit for transmitting an emergency message through wireless short-range communication as a specific button is selected; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 단말기.Biological signal measuring terminal further comprising. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 표시부는,The display unit, 체온 정보, 맥박 정보, 배터리 잔량, 시간 및 센싱 상태 중 적어도 하나 이상을 표시하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 단말기.And at least one of body temperature information, pulse information, battery level, time, and sensing state. 생체 신호를 수집 및 관리하는 생체 신호 관리 서버와 통신망을 통해 연결되 고, 사용자의 신체에 착용되어 생체 신호를 측정하는 생체 신호 측정 단말기에서 생체 신호 측정 방법으로서,A biosignal measuring method in a biosignal measuring terminal connected to a biosignal management server for collecting and managing biosignals through a communication network and worn on a user's body to measure biosignals, a) 생체 신호 측정 주기가 도래함에 따라, 생체 신호 측정 단말기가 웨이크업 모드로 전환하고, 사용자의 생체 신호를 체크하는 단계;a) the biosignal measuring terminal switches to the wake-up mode and checks the biosignal of the user as the biosignal measuring period arrives; b) 생체 신호 측정 단말기가 상기 a) 단계에서 측정된 생체 신호를 분석하여 정상인지 여부를 확인하는 단계;b) checking whether the biosignal measuring terminal is normal by analyzing the biosignal measured in step a); c) 상기 b) 단계의 결과, 정상인 경우, 생체 신호 측정 단말기가 생체 정보 전송 시기가 도래함에 따라, 분석 결과를 생체 신호 관리 서버로 전송하고,c) if the result of step b) is normal, the biosignal measurement terminal transmits the analysis result to the biosignal management server as the biosignal information transmission time arrives; 상기 b) 단계의 결과, 비정상인 경우, 생체 신호 측정 단말기가 분석 결과를 생체 신호 관리 서버로 즉시 전송하는 단계;If abnormal as a result of step b), immediately transmitting the analysis result to the biosignal management server by the biosignal measuring terminal; 를 포함하는 생체 신호 측정 방법.Biological signal measurement method comprising a. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 a) 단계에서, 생체 신호 측정 단말기는 맥박 센서, 체온 센서, 가속도 센서 및 착용감지 센서 중 어느 하나를 이용하여 사용자의 생체 신호를 측정하며,In step a), the biosignal measuring terminal measures a user's biosignal using any one of a pulse sensor, a body temperature sensor, an acceleration sensor, and a wear detection sensor. 상기 b) 단계에서, 생체 신호 측정 단말기가 상기 맥박 센서에 의해서 단위 시간 보다 적은 임의의 시간 동안 측정된 맥박 수를 단위 시간 당 맥박 수로 변환하여 맥박 정보를 파악하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 방법.In step b), the bio-signal measuring terminal to determine the pulse information by converting the pulse number measured for any time less than the unit time by the pulse sensor into the pulse rate per unit time. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 생체 신호 측정 단말기는,The biological signal measuring terminal, 상기 맥박 정보를 파악할 때, 상기 단위 시간 당 맥박 수에 변화량의 가중치를 곱하여 맥박 정보를 파악하며,When determining the pulse information, the pulse information per unit time by multiplying the weight of the change amount to determine the pulse information, 상기 변화량의 가중치(f)는,The weight f of the change amount is f = 현재 측정값 x (평균값(ma) /100) + 보정값인 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 방법.f = current measurement value x (average value ma / 100) + correction value.
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