KR20120008484U

KR20120008484U - 손목시계에 착탈이 가능한 생체신호 측정기

Info

Publication number: KR20120008484U
Application number: KR2020110004838U
Authority: KR
Inventors: 최용원; 최순진; 이상민; 신지인; 김주명
Original assignee: (주)링크옵틱스
Priority date: 2011-06-01
Filing date: 2011-06-01
Publication date: 2012-12-11

Abstract

본 고안은 손목시계에 착탈이 가능한 생체신호 측정기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 위급 환자들의 신체상태를 실시간으로 감지하여 외부로 신체정보나 긴급구난신호를 송출하도록 사용자가 평상시에 사용하던 종래의 손목시계를 그대로 착용하면서 그 손목시계의 시계줄에 쉽게 착탈 가능하게 설치되어 사용자의 생체신호를 용이하게 측정할 수 있는 손목시계에 착탈이 가능한 생체신호 측정기에 관한 것이다.
본 고안에 따른 손목시계에 착탈이 가능한 생체신호 측정기는, 손목시계의 시계줄에 착탈 가능하게 설치되는 탄성밴드와, 사용자가 손목시계를 착용한 상태에서 피부에 접촉되는 방향을 향하도록 상기 탄성밴드의 일측에 일체로 구비되어 손목의 생체신호를 감지하기 위한 몸체로 구성된 생체신호 측정기에 있어서, 상기 몸체는 피측정자의 피부에 부착되어 생체신호를 측정하기 위한 복수개의 광센서와, 상기 복수개의 광센서를 통해 측정된 생체신호 측정값을 전기적인 신호로 변환시키는 제어부와, 상기 제어부를 통해 변환된 데이터 신호를 통신하기 위한 통신부로 구성되고, 상기 몸체의 상기 복수개의 센서와 제어부 및 상기 통신부에 전원을 공급하도록 상기 탄성밴드의 타측에 일체로 구비된 배터리부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

손목시계에 착탈이 가능한 생체신호 측정기{REMOVABLE BIO SIGNAL DETECTING DEVICE FOR WRISTWATCH}

본 고안은 손목시계에 착탈이 가능한 생체신호 측정기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 위급 환자들의 신체상태를 실시간으로 감지하여 외부로 신체정보나 긴급구난신호를 송출하도록 사용자가 평상시에 사용하던 종래의 손목시계를 그대로 착용하면서 그 손목시계의 시계줄에 쉽게 착탈 가능하게 설치되어 사용자의 생체신호를 용이하게 측정할 수 있는 손목시계에 착탈이 가능한 생체신호 측정기에 관한 것이다.

최근 통신기술의 발달과 더불어 심전도 신호를 무선으로 원격지에 전송하는 기술들이 개발되고 있다. 심전도 신호의 측정은 병원 내부에서의 심전도 모니터와 병원 외부에서의 홀터 심전계에 의해 이루어진다. 상기 병원 내부에서의 심전도 모니터는 근거리의 유선 또는 무선 통신망에 의해 병원 내에 위치한 중앙모니터로 전달되고 중앙 모니터에서 이를 감시하는 방법을 사용한다. 그리고 병원 외부에서 사용하는 홀터 심전계는 24시간 및 48시간 또는 그 이상의 시간 동안 측정 대상자가 심전계를 착용하고 심전도를 측정하며 이상신호가 감지될 경우 이를 저장하고 정해진 시간에 병원에 내원하여 저장된 컴퓨터를 통해 이상신호를 분석하는 장치이다.

또한, 피측정자의 맥박을 감지하여 연령별 정상범위를 벗어난 경우 경보신호를 발생시켜주는 발명을 개선시켜 이동통신을 이용하여 동거하는 가족뿐만 아니라 원거리에 있는 친족 및 지정인에게 동시에 경보기능을 해줄 수 있으며 피측정자에게 부착되어있는 측정기에서 측정된 정보를 중앙서버에 저장시켜 피측정자의 전반적인 건강정도와 측정자료의 추세를 알 수 있고 이를 피측정자와 정보요구자에게 제공해 줄 수 있는 기술이 개시되어 사용되고 있었다. 특히, 순환기계 질환과 심장질환과 같은 질병은 돌연사의 위험이 높고, 수면중 혹은 아침에 돌연사 확률은 더 높아지는 것이었다. 심장마비로 혈액과 산소의 공급이 원활하게 되지 못할 경우 신속한 대처만이 불의의 사고를 미연에 방지할 수 있는 것이다. 따라서 심장질환자와 노령자들의 보호자들은 지속적이며 세심한 관찰을 하지 않을 수가 없는 실정이였다.

이에, 대한민국 공개실용 제20-2009-001515호 "광센서 및 RFID태그가 설치된 음이온 및 원적외선을 방사하는 손목 시계"에서는 손목 시계에 알에프아이디태그와 광센서를 설치하여 손목시계에 RFID Tag 기능 및 맥박 측정 기능을 갖도록 하는 기술이 공개되어 있다. 그러나 이러한 손목시계의 경우에는 손목시계의 상면에 접촉식 광센서가 자리잡고 있어 여기에 손가락을 가져다 대야만 측정이 되는 방식으로서, 손목의 경우에는 광센서를 이용한다 해도 맥박점이 특정부위에 자리잡고 있어서 센서가 정확한 맥박점을 잡아내지 못하면 맥박이 부정확하거나 측정할 수가 없다는 문제점이 있었다. 또한, 이를 해결하기 위하여, 공개특허 제10-2011-0006990호 "손목시계형 맥박계 및 이를 이용한 긴급구난시스템"에서는 광가이드수단을 부가하여 맥박을 쉽고 정확하게 측정하고 지그비통신을 통해 측정값을 수신기로 전송하여 착용자의 신체상태를 모니터링할 수 있는 기술이 개시되어 있다.

하지만, 상기와 같은 기술들은 종래의 손목시계와 겸용으로 사용하도록 구성되어 별도의 측정모드를 통해 착용자의 맥박 체온 등을 감지하도록 하는 것이므로, 사용자 본인의 생체신호를 측정하기 위해서는 평상시에 사용하던 시계는 따로 보관한 후, 사용자의 취향에 관계없이 생체신호의 측정을 위해 특유의 획일화된 디자인으로 제작된 측정기 겸용 손목시계를 사용하여야 하는 것으로 투박한 디자인과 불편한 사용법으로 인해 사용자는 본인의 시계와 측정기를 별도로 사용하고자 하는 경우가 많은 것이었고, 이로 인해 사용자의 시계와 측정기용 시계를 자주 번갈아 착용하기가 매우 불편하게 되었으며, 시계와 측정기 중 어느 한쪽 기능의 고장 시 수리를 위하여 두 가지의 기능을 모두 사용할 수 없게 되어 사용이 번거러울 뿐만 아니라, 사용자의 맥박 측정에 관련된 표시와 설정 등을 위한 복잡한 구성에 의해 사실상 시계용도로 사용하는 것은 매우 불편하거나 꺼려지게 되었고, 손목시계와 겸용으로 사용됨에 따라 그만큼 배터리의 소모주기가 짧아지면서 배터리의 교체 작업이 불편하게 되는 문제점이 발생되었던 것이다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로 사용자가 평상시에 사용하던 종래의 손목시계를 그대로 착용한 상태에서 그 손목시계의 시계줄에 쉽게 착탈 가능하게 설치되어 사용자의 생체신호를 용이하게 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 배터리의 교체가 용이한 손목시계에 착탈이 가능한 생체신호 측정기를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 손목시계에 착탈이 가능한 생체신호 측정기는, 손목시계의 시계줄에 착탈 가능하게 설치되는 탄성밴드와, 사용자가 손목시계를 착용한 상태에서 피부에 접촉되는 방향을 향하도록 상기 탄성밴드의 일측에 일체로 구비되어 손목의 생체신호를 감지하기 위한 몸체로 구성된 생체신호 측정기에 있어서, 상기 몸체는 피측정자의 피부에 부착되어 생체신호를 측정하기 위한 복수개의 광센서와, 상기 복수개의 광센서를 통해 측정된 생체신호 측정값을 전기적인 신호로 변환시키는 제어부와, 상기 제어부를 통해 변환된 데이터 신호를 통신하기 위한 통신부로 구성되고, 상기 몸체의 상기 복수개의 센서와 제어부 및 상기 통신부에 전원을 공급하도록 상기 탄성밴드의 타측에 일체로 구비된 배터리부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에 따른 손목시계에 착탈이 가능한 생체신호 측정기는, 상기 배터리부는 내부안착홈이 형성되고 상기 내부안착홈 내부에서 상기 몸체로 연결되는 전원연결단자가 구비된 케이스본체와, 상기 전원연결단자에 접촉되도록 상기 내부안착홈에 안착되는 건전지와, 상기 건전지가 상기 전원연결단자에 접촉된 상태로 고정되도록 상기 케이스본체에 착탈 가능하게 결합되어 상기 건전지를 가압하는 외부캡로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의하여 본 고안에 따른 손목시계에 착탈이 가능한 생체신호 측정기는 사용자가 평상시에 사용하던 종래의 손목시계를 그대로 착용한 상태에서 그 손목시계의 시계줄에 쉽게 착탈 가능하게 설치되어 사용자의 생체신호를 용이하게 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 배터리의 교체가 용이한 장점을 갖는다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 손목시계에 착탈이 가능한 생체신호 측정기의 설치 상태를 도시한 사시도.
도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 손목시계에 착탈이 가능한 생체신호 측정기의 단면 상태를 도시한 분해단면도.
도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 손목시계에 착탈이 가능한 생체신호 측정기의 측면 설치 상태를 도시한 측면상태도.

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 고안에 따른 손목시계에 착탈이 가능한 생체신호 측정기를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 손목시계에 착탈이 가능한 생체신호 측정기의 설치 상태를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 손목시계에 착탈이 가능한 생체신호 측정기의 단면 상태를 도시한 분해단면도이며, 도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 손목시계에 착탈이 가능한 생체신호 측정기의 측면 설치 상태를 도시한 측면상태도이다.

도면을 참조하면, 본 고안의 일실시예에 따른 손목시계에 착탈이 가능한 생체신호 측정기(1)는, 탄성밴드(10), 몸체(20), 배터리부(30)를 포함하여 구성된다.

상기 탄성밴드(10)는 통상의 손목시계의 시계줄(W)에 삽입될 수 있도록 구성된다. 상기 탄성밴드(10)는 본 고안 손목시계에 착탈이 가능한 생체신호 측정기(1)가 손목시계에 쉽게 착탈 가능하게 설치되도록 하는 것이다. 또한, 상기 탄성밴드(10)는 탄성에 의해 팽창된 상태에서 통상의 손목시계의 시계줄(W)에 삽입되고 수축된 상태에서 손목시계의 시계줄(W)에 압착될 수 있는 크기로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 탄성밴드(10)는 탄성을 갖는 가죽이나 인조가죽, 고무재질과 같이 시계줄(W)에 압착되어 고정될 수 있는 종류의 것이라면 어떠한 재질이든 제작이 가능할 것이다.

상기 몸체(20)는 사용자가 통상의 손목시계를 착용한 상태에서 피부에 접촉되는 방향을 향하도록 상기 탄성밴드(10)와 일체로 구비된다. 즉, 일측에 상기 몸체(20)가 구비된 탄성밴드(10)가 상기 몸체(20) 부분이 사용자의 손목과 시계줄(W)이 접촉되는 방향을 향하도록 상기 시계줄(W)에 삽입되도록 한다. 이와 같이 구비된 상기 몸체(20)는 사용자의 손목 부분에 위치되어 생체신호를 감지할 수 있게 된다.

상기 몸체(20)는 피측정자의 맥박, 심전도, 혈압, 혈당, 호흡신호 및 체온과 같은 생체신호를 측정하기 위한 것으로 복수개의 광센서(21)와, 제어부(22)와, 통신부(23)로 구성된다.

상기 복수개의 광센서(21)는 피측정자의 피부에 부착되어 생체신호를 측정하도록 상기 몸체(20)의 하부 방향 즉, 사용자의 손목과 상기 몸체(20)가 맞닿는 부분으로 소정 돌출된 형태로 시계줄(W)의 길이방향을 따라 일정 간격으로 다수개 설치된다. 따라서, 사용자는 본인의 손목시계를 착용할 경우 상기 몸체(20)가 피부에 접촉되어 상기 복수개의 광센서(21)를 통해 맥박 등의 생체신호를 측정할 수 있게 된다. 상기 광센서(21)는 사용자의 손목의 척골동맥과 쇄골동맥과 같은 맥박점에 적외선을 입사시키고, 입사된 광들은 상기 몸체(20) 내부로 반사되어 전기적인 신호로 바뀌게 되어 이 전기적인 신호를 맥박주기와 일치하는 변조파형으로 나타나면 이 변조파형을 카운트하여 맥박과 같은 생체신호를 검출할 수 있게 된다.

상기 제어부(22)는 상기 복수개의 광센서(21)를 통해 측정된 생체신호 측정값을 전기적인 신호로 변환시키는 것이다. 상기 제어부(22)는 상기 복수개의 광센서(21)를 통해 측정된 생체신호의 측정값을 데이터로 변환하여 상세한 수치 및 일반신호와 위험신호로 구분하여 그 제어신호를 상기 통신부(23)로 전송하여 별도의 관리서버 및 통신단말기와 같은 수단으로 전송 신호를 송출하도록 한다.

상기 통신부(23)는 상기 제어부(22)를 통해 변환된 데이터 신호를 통신하기 위한 것으로, 상술한 바와 같이 상기 복수개의 광센서(21)를 통해 측정된 측정값이 데이터로 변환되어 그 데이터 신호를 원거리의 대용량DB서버에 저장하도록 무선이동통신망과 같은 통신수단을 이용하여 통신하게 된다. 이에, 피측정자로부터 위험신호가 수신되면 가족, 응급구조대, 의료기관의 응급실 등 비상연락처로 위험 신호를 자동 송출하여 위험상황에 처한 환자를 응급구조하거나 실시간으로 원격진료할 수 있도록 한다. 또한, 상기 통신부(23)를 통해 전송된 피측정자의 생체신호 데이터는 다수의 의료기관에 의해 운용되는 전용DB서버 등에 전송되어 저장하고, 그 생체신호 데이터를 통해 피측정자와 관련된 지인 및 관계기관에 그 정보를 제공할 수 있도록 하게 된다.

상기 배터리부(30)는 상기 몸체(20)의 복수개의 센서(21)와 제어부(22) 및 통신부(23)에 전원을 공급하기 위해 구성된다. 상기 배터리부(30)는 케이스본체(31)와, 건전지(32)와, 외부캡(33)로 구성되는데, 특히 본 고안 손목시계에 착탈이 가능한 생체신호 측정기(1)는 상기 배터리부(30)의 건전지(32) 교체가 용이하도록 상기 배터리부(30)가 사용자의 손목 외측으로 노출되도록 구성되는 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 배터리부(30)는 상기 손목시계의 시계줄(W)에 압착된 상기 탄성밴드(10)의 상부측에 구비되어 시계줄(W)을 중심으로 볼 때 사용자의 손목과 접촉되는 방향에 구비된 상기 몸체(20)와는 반대 방향에 위치되어 본 고안 손목시계에 착탈이 가능한 생체신호 측정기(1)가 손목시계에 설치된 상태에서 배터리 교체가 용이하게 이루어질 수 있도록 한다. 이와 같은 상기 배터리부(30)는 다음과 같은 구성에 의해 상기와 같은 작용효과를 갖게 된다.

상기 케이스본체(31)는 상기 몸체(20)가 일체로 구비된 상기 탄성밴드(10)의 타측에 일체로 구비된다. 즉, 도면에 도시된 바와 같이 상기 케이스본체(31)는 사용자가 손목시계를 착용한 상태에서 손목시계의 시계줄(W) 외측 방향을 향하도록 상기 탄성밴드(10)와 일체로 연결된다. 또한, 상기 케이스본체(31)에는 내부 방향으로 움푹하게 형성된 원형의 내부안착홈(311)이 형성된다.

상기 내부안착홈(311)은 상기 건전지(32)가 수용되기 위한 것으로, 상기 내부안착홈(311) 내부의 바닥 부분에는 상기 건전지(32)의 전원을 공급받아 상기 몸체(20) 부분으로 제공하도록 전원연결단자(312)가 구비된다.

한편, 도2를 참조하면 상기 전원연결단자(312)는 상기 건전지(32)에서 공급된 전원을 상기 몸체(20)의 광센서(21), 제어부(22) 및 통신부(23)에 제공하도록 상기 탄성밴드(10)의 내부 길이 방향을 따라 연장되는 연결케이블(312a)이 이어져 상기 몸체(20) 부분으로 상기 건전지(32)의 전원을 제공할 수 있게 된다.

상기 건전지(32)는 상기 전원연결단자(312)에 접촉되도록 상기 내부안착홈(311)에 안착된다. 상기 건전지(32)는 생체신호의 측정을 오래 지속할 수 있도록 시계의 전지로 사용되는 소형의 얇은 수은 전지가 사용되는 것이 바람직하며, 본 고안 손목시계에 착탈이 가능한 생체신호 측정기(1)의 전력 소비량에 따라 상기 내부안착홈(311)의 깊이를 깊게 형성하여 상기와 같은 건전지(32)가 2~3개 연속하여 접속되도록 구비될 수 있을 것이다.

상기 외부캡(33)은 상기 건전지(32)가 상기 전원연결단자(312)에 접촉된 상태로 안정되게 고정시키기 위한 것이다. 상기 외부캡(33)은 상기 케이스본체(31)에 쉽게 착탈 가능한 것을 특징으로 하는데, 상기 케이스본체(31)의 내부안착홈(311) 외주연에 형성된 나사산(311a)과 상기 외부캡(33)의 내주연에 형성된 나사산(33a)에 의해 상기 케이스본체(31)에 쉽게 착탈 가능하게 된다. 또한, 상기 외부캡(33)은 내부 중앙으로 돌출된 가압면(33b)이 형성되어 상기 내부안착홈(311)에 형성된 나사산(311a)과 상기 외부캡(33)에 형성된 나사산(33a)에 의해 상기 외부캡(33)이 상기 케이스본체(31)에 잠기면서 상기 내부안착홈(311)에 수용된 상기 건전지(32)의 상부면을 가압하게 된다. 따라서, 사용자는 상기 배터리부(30) 내부에 구비된 상기 건전지(32)를 교체하기 위해서 상기 외부캡(33)이 잠기고 풀리는 방향으로 돌리는 간편한 작업만으로 쉽게 건전지(32)를 교체할 수 있게 된다.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 손목시계에 착탈이 가능한 생체신호 측정기는 본 고안을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 고안의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 고안의 보호범위는 이하의 실용신안등록청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 고안의 보호범위에 속한다고 할 것이다.

<주요 도면부호에 대한 간단한 설명>
10 탄성밴드 20 몸체
21 광센서 22 제어부
23 통신부 30 배터리부
31 케이스본체 311 내부안착홈
312 전원연결단자 312a 연결케이블
32 건전지 33 외부캡

Claims

손목시계의 시계줄에 착탈 가능하게 설치되는 탄성밴드와,
사용자가 손목시계를 착용한 상태에서 피부에 접촉되는 방향을 향하도록 상기 탄성밴드의 일측에 일체로 구비되어 손목의 생체신호를 감지하기 위한 몸체로 구성된 생체신호 측정기에 있어서,
상기 몸체는 피측정자의 피부에 부착되어 생체신호를 측정하기 위한 복수개의 광센서와, 상기 복수개의 광센서를 통해 측정된 생체신호 측정값을 전기적인 신호로 변환시키는 제어부와, 상기 제어부를 통해 변환된 데이터 신호를 통신하기 위한 통신부로 구성되고,
상기 몸체의 상기 복수개의 센서와 제어부 및 상기 통신부에 전원을 공급하도록 상기 탄성밴드의 타측에 일체로 구비된 배터리부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 손목시계에 착탈이 가능한 생체신호 측정기.
제1항에 있어서,
상기 배터리부는 내부안착홈이 형성되고 상기 내부안착홈 내부에서 상기 몸체로 연결되는 전원연결단자가 구비된 케이스본체와,
상기 전원연결단자에 접촉되도록 상기 내부안착홈에 안착되는 건전지와,
상기 건전지가 상기 전원연결단자에 접촉된 상태로 고정되도록 상기 케이스본체에 착탈 가능하게 결합되어 상기 건전지를 가압하는 외부캡로 구성된 것을 특징으로 하는 손목시계에 착탈이 가능한 생체신호 측정기.