KR20120082495A - 심박수 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피검자가 탈의를 하거나 심박수 측정센서를 신체의 일부분에 부착하는 번거로움이나 신체적으로 구속됨 없이 간편하고 자유롭게 심박수를 측정할 수 있도록 한 심박수 측정장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 심박수 측정 장치는 피검자의 허리에 착용되는 벨트(110); 피검자가 한 손으로 쥘 수 있는 외경을 가진 원통체(121)와, 상기 원통체(121)에 감겨진 도전성 점착테이프(122)와, 상기 원통체(121)의 양단에 끼워진 쿠션캡(123)을 구비하여 피검자의 심박수 신호를 검출하는 한 쌍의 심박수 측정센서(120); 일단이 각 심박수 측정센서(120)들의 도전성 점착테이프(122)에 전기적으로 연결된 케이블(130); 상기 벨트(110)에 탈착가능하게 결합되는 결합부가 구비되고 상기 결합부를 통해 상기 각 케이블(130)의 타단과 전기적으로 연결되어 상기 심박수 측정센서(120)가 검출한 심박수 신호를 상기 케이블(130)을 통해 전달받으며, 내부에 무선통신모듈이 장착되어 상기 케이블(130)을 통해 전달받은 심박수 신호를 외부로 전송하도록 된 무선송출기(140); 및 상기 무선송출기(140)로부터 피검자의 심박수 신호를 무선으로 전달받는 무선수신기(150)를 포함하여 구성된다.

Description

심박수 측정장치{Apparatus for measuring heart rate}

본 발명은 피검자가 탈의를 하거나 심박수 측정센서를 신체의 일부분에 부착하는 번거로움이나 신체적으로 구속됨 없이 간편하고 자유롭게 심박수를 측정할 수 있도록 한 심박수 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 심장근육이 수축 이완할 때 발생되는 활동전위는 심장으로부터 온 몸으로 퍼지는 전류를 일으키며 이 전류는 몸의 위치에 따라 전위차를 발생시키는데, 이 전위차는 인체의 피부에 부착된 표면전극(surface electrode)을 통해 측정이 가능하다.

이와 같은 심박수 측정은 스트레스, 체력, 심혈관계 등을 진단하는데 기초가 되는 가장 중요한 건강 정보로 여겨지고 있으며, 이러한 이유로 인해 병원이나 클리닉센터 등에서는 환자의 기초 건강상태를 파악하기 위해 심박수 측정을 기본적으로 실시하고 있다.

종래에는 상의를 탈의한 후 가슴에 스트랩을 착용하고 스트랩에 구비된 심박수 측정센서를 가슴부위에 부착하여 심박수를 측정하는 방식이 일반화되어 있었다. 그러나, 이러한 종래의 심박수 측정방식은 피검자가 상의를 탈의하여야 하므로 특히 여성들의 입장에서는 심리적 부담이 가중될 뿐만 아니라, 상기 스트립이 가슴을 압박하기 때문에 착용감도 불량하여 심박수 측정에 있어서 여러 가지 불편한 점들이 있다.

최근에는 이러한 불편함이 개선되도록 LED와 광 검출기를 이용하여 심장 박동과 관련되는 혈류량 신호를 검출하는 것으로 간단한 센서모듈을 신체의 일부분, 예를 들면, 손가락, 귀에 접촉하여 접촉점을 통해 혈류량 정보를 추출하는 광 혈류량 측정기(Photo Plethysmo Graphy; PPG)를 이용한 심박수 측정장치가 널리 사용되고 있기는 하나, 이러한 광 혈류량 측정기는 약간의 움직임에도 큰 진폭의 동잡음을 야기하며, 이러한 동잡음은 혈류량 신호를 검출하는 과정에서 사용자의 몸 떨림과 작은 움직임 등에 의해 발생하는 노이즈 신호로서, 정확한 심혈관계의 정보를 얻기 위해서는 평상 시와 부하 시(운동 중)의 심박수를 모두 측정하여야 하는 점을 감안할 때, 정확한 심박수를 측정하기에는 적합하지 않다.

이 밖에도, 피검자의 신체에서 발생되는 전위차 신호(이하 '심박수 신호'라 함)를 감지하는 도전성 패드로 이루어진 센서를 양 손목이나 양 손가락에 매직테이프 등으로 부착하는 방식도 알려져 있으나, 이 방법 역시 피검자가 움직임에 있어서 완전히 자유롭지 못하고 양 손목이나 양 손가락에 매직테이프를 탈부착하는 동작을 혼자서 수행하기가 매우 힘들고 번거롭다는 문제점을 갖는다.

아울러, 종래의 심박수 측정장치는 일체로 이루어져 있어서, 보관 및 사용함에 있어서 불편한 점이 있고, 특히 정비시 장치 전체를 교환하여야 하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 피검자가 움직임에 있어서 구속됨 없이 완전히 자유로운 상태에서 매우 쉽고 간편하게 심박수를 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 보관 및 정비가 용이하도록 분해조립이 가능한 심박수 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 심박수 측정 장치는 피검자의 허리에 착용되는 벨트; 피검자가 한 손으로 쥘 수 있는 외경을 가진 원통체와, 상기 원통체에 감겨진 도전성 점착테이프와, 상기 원통체의 양단에 끼워진 고무캡을 구비하여 피검자의 심박수 신호를 검출하는 한 쌍의 심박수 측정센서; 일단이 각 심박수 측정센서들의 도전성 점착테이프에 전기적으로 연결된 케이블; 상기 벨트에 탈착가능하게 결합되는 결합부를 구비하고 상기 결합부를 통해 상기 각 케이블의 타단과 전기적으로 연결되어 상기 심박수 측정센서가 검출한 심박수 신호를 상기 케이블을 통해 전달받으며, 내부에 무선통신모듈이 장착되어 상기 케이블을 통해 전달받은 심박수 신호를 외부로 전송하도록 된 무선송출기; 및 상기 무선송출기로부터 피검자의 심박수 신호를 무선으로 전달받는 무선수신기를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 무선송출기의 결합부는 한 쌍의 금속돌기로 이루어지고, 상기 벨트에는 상기 금속돌기가 탄성체결되는 끼움홈이 형성되고, 상기 케이블의 일단에는 상기 금속돌기의 외주면에 끼우거나 걸 수 있는 접속단자가 형성되도록 할 수 있다.

또한, 상기 무선수신기는 USB 포트를 통해 심박수 분석 프로그램이 인스톨된 컴퓨터에 인식이 가능하도록 연결되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 피검자가 심박수 측정센서를 신체의 일부분에 부착하거나 착용하지 않고 마치 바통(baton)처럼 손으로 쥐고서 검사를 받을 수 있도록 구성되어 있기 때문에 움직임에 구속됨이 없는 완전히 자유로운 상태에서 검사를 받을 수 있게 될 뿐만 아니라, 상의를 탈의하지 않으면서 타인의 도움없이도 손쉽게 검사에 응할 수 있으므로 종래에 비해 사용상 편의성이 크게 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 벨트와 무선송출기와 케이블와의 조립이 착탈식으로 매우 간편하게 이루어지므로 보관 및 사용상 편의성이 크게 증대되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 심박수 측정장치의 사용상태도.
도 2는 본 발명에 따른 심박수 측정장치의 사시도.
도 3은 본 발명을 구성하는 심박수 측정센서와 케이블의 분해사시도.
도 4는 본 발명을 구성하는 벨트와 무선송출기와 케이블의 분해사시도.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명함에 있어, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 명료성을 위하여 가능한 중복되지 않게 상이한 부분만을 주로 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 심박수 측정 장치(100)는 피검자의 허리에 착용되는 벨트(110)와, 피검자가 마치 손으로 쥐고 심박수를 측정할 수 있도록 바통 형상으로 이루어진 심박수 측정센서(120)와, 케이블(130)을 통해 상기 심박수 측정센서(120)와 연결된 무선송출기(140)와, 무선송신로부터 피검자의 심박수 신호를 전달받는 무선수신기(150)로 구성된다.

상기 벨트(110)는 피검자의 허리 사이즈에 맞게 길이를 조일 수 있는 구조로 제작되며 상의를 탈의하지 않고 피검자의 허리에 착용하여 사용한다.

상기 벨트(110)의 중앙에는 무선송출기(140)가 착탈 가능하게 결합된다. 그리고 상기 무선송출기(140)의 양측으로는 케이블(130)이 착탈 가능하게 연결되며, 상기 케이블(130)은 피검자의 심박수를 측정할 수 있는 심박수 측정센서(120)에 연결된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 심박수 측정센서(120)는 피검자가 한 손으로 쥘 수 있는 외경을 가진 원통체(121)와, 상기 원통체(121)에 감겨진 도전성 점착테이프(122)로 구성된다. 상기 도전성 점착테이프(122)는 도전성 물질을 첨가한 점착제가 도포된 테이프이거나 도전성물질이 함유된 점착테이프로서, 피검자의 손바닥에 직접 접촉된다. 그리고 상기 도전성 점착테이프(122)의 양단은 와이어 부재(미도시)를 통해 통전가능하게 연결되어 피검자의 신체로부터 발생되는 심박수 신호를 감지할 수 있도록 되어 있다. 아울러, 상기 원통체(121)의 양단에는 원통체(121) 및 도전성 점착테이프(122)를 보호하도록 쿠션캡(123)이 끼워져 있다.

한편, 상기 테이프는 직물, 가죽, 패브릭, 편성물 등 다양한 재질로 이루어질 수 있으며, 상기 쿠션캡(123)은 쿠션력과 밀착성이 우수함은 물론 정밀한 측정이 가능하도록 차폐력도 뛰어난 예컨대 고무나 실리콘고무 등으로 제작되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 와이어부재의 일측에는 케이블(130)의 일단이 통전가능하게 연결된다. 상기 케이블(130)은 피검자가 움직임에 있어서 구속됨 없이 완전히 자유로운 상태가 되도록 코일 형태의 탄성신축부(131)를 갖도록 제작되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 케이블(130)의 일단은 쿠션캡(123)을 관통하여 원통체(121)의 내측에서 상기 와이어부재와 통전되게 연결되어 상기 케이블(130)과 와이어부재 및 그 연결부위가 외부로부터 모두 안전하게 보호될 수 있도록 한다. 상기 케이블(130)의 타단은 상기 무선송출기(140)에 통전가능하게 연결된다.

무선송출기(140)에는 상기 케이블(130)을 통해 심박수 측정센서(120)로부터 감지된 심박수 신호를 전달받아 이를 실시간으로 외부로 무선송출할 수 있는 무선통신모듈이 장착되어 있다.

상기 무선송출기(140)를 통해 무선으로 송출된 피검자의 심박수 신호는 무선수신기(150)를 통해 수신된다. 상기 무선수신기(150)는 USB 포트를 통해 심박수 분석 프로그램이 인스톨된 컴퓨터에 인식이 가능하도록 연결되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 무선송출기(140)는 케이블(130)을 통해 전달받은 심박수 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있는 연산 및 제어를 담당하는 마이크로프로세서가 장착될 수도 있다. 이 경우, 상기 무선송출기(140)는 마이크로프로세서가 변환한 디지털신호를 무선수신기(150)로 송출하게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 벨트(110)와 심박수 측정센서(120)와 케이블(130)과 무선송출기(140)는 각각 정비 및 교체가 용이하게 이루어질 있도록 모두 분해결합이 가능한 구조로 이루어져 있다. 이를 위하여, 상기 무선송출기(140)에는 한 쌍의 금속돌기(141)가 구비되고, 상기 벨트(110)에는 상기 금속돌기(141)가 탄성적으로 체결되는 끼움홈(111)이 형성되고, 상기 케이블(130)의 일단에는 상기 금속돌기(141)의 외주면에 끼우거나 걸 수 있도록 고리 또는 링 형상의 접속단자(132)가 형성된다.

따라서, 상기 케이블(130)의 접속단자(132)를 무선송출기(140)의 금속돌기(141)에 끼운 상태에서 벨트(110)의 중앙에 형성된 끼움홈(111)에 금속돌기(141)를 밀착시킨 다음 무선송출기(140)를 벨트(110)측으로 가압하면, 상기 금속돌기(141)가 끼움홈(111)에 끼워져 결합되면서 상기 금속돌기(141)와 케이블(130)의 접속단자(132)가 접촉되면서 통전가능한 상태로 접속되고, 그 결과 상기 벨트(110)와 무선송출기(140)와 케이블(130)이 원터치 조작을 통해 매우 신속하고 간편하게 조립된다.

그리고, 피검자가 심박수를 측정하고자 할 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 피검자는 단지 벨트(110)를 허리에 착용하고 심박수 측정센서(120)를 마치 바통처럼 양손에 하나씩 쥐기만 하면 모든 측정준비가 완료된다. 따라서, 피검자는 움직임에 있어서 구속됨이 없는 완전히 자유로운 상태에서 매우 쉽고 간편하게 심박수 측정이 가능해질 뿐만 아니라, 상의를 탈의하거나 타인의 도움없이도 심박수 측정이 가능해진다.

한편, 피검자로부터 측정된 심박수 신호는 무선송신기(140)를 통해 인근 또는 원격지에 위치된 무선수신기(150)로 전달되며, 상기 무선수신기(150)를 통해 전달된 심박수 신호는 USB 포트를 통해 심박수 분석 프로그램이 인스톨된 컴퓨터로 입력되어 실시간으로 분석되고 그 분석결과는 모니터를 통해 실시간으로 출력된다.

이와 같이, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상술하였으나 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 변형 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 권리범위에 속할 것이다.

110...벨트 111...끼움홈
120...심박수 측정센서 121...원통체
122...도전성 점착테이프 123...쿠션캡
130...케이블 131...탄성신축부
132...접속단자기 140...무선송출
141...금속돌기 150...무선수신기

Claims (3)

1. 피검자의 허리에 착용되는 벨트;
   피검자가 한 손으로 쥘 수 있는 외경을 가진 원통체와, 상기 원통체에 감겨진 도전성 점착테이프와, 상기 원통체의 양단에 끼워진 쿠션캡을 구비하여 피검자의 심박수 신호를 검출하는 한 쌍의 심박수 측정센서;
   일단이 각 심박수 측정센서들의 도전성 점착테이프에 전기적으로 연결된 케이블;
   상기 벨트에 탈착가능하게 결합되는 결합부가 구비되고 상기 결합부를 통해 상기 각 케이블의 타단과 전기적으로 연결되어 상기 심박수 측정센서가 검출한 심박수 신호를 상기 케이블을 통해 전달받으며, 내부에 무선통신모듈이 장착되어 상기 케이블을 통해 전달받은 심박수 신호를 외부로 전송하도록 된 무선송출기; 및
   상기 무선송출기로부터 피검자의 심박수 신호를 무선으로 전달받는 무선수신기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 심박수 측정 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 무선송출기의 결합부는 한 쌍의 금속돌기로 이루어지고,
   상기 벨트에는 상기 금속돌기가 탄성체결되는 끼움홈이 형성되고,
   상기 케이블의 일단에는 상기 금속돌기의 외주면에 끼우거나 걸 수 있는 접속단자가 형성된 것을 특징으로 하는 심박수 측정 장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 무선수신기는 USB 포트를 통해 심박수 분석 프로그램이 인스톨된 컴퓨터에 인식이 가능하도록 연결된 것을 특징으로 하는 심박수 측정 장치.

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