KR20120110979A - 무선 근거리 통신 방식 지능형 생체신호 전송장치 - Google Patents

무선 근거리 통신 방식 지능형 생체신호 전송장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사용자에게 착용되어 움직임을 감지하기 위한 가속도 센서를 이용하여 운동상태를 판단하고 이에 따라 생체신호(ECG, 호흡)를 수집하여, 지그비 방식 등의 무선 근거리 통신 방식으로 모니터링 장치에 전송하는 지능형 생체신호 전송장치에 관한 것이다.

Description

무선 근거리 통신 방식 지능형 생체신호 전송장치{Intellectual Medical Signal Transmitting Apparatus of Wireless Local Area Network Communication Type}
본 발명은 지능형 생체신호 전송장치에 관한 것으로서, 사용자에게 착용되어 움직임을 감지하기 위한 가속도 센서를 이용하여 운동상태를 판단하고 이에 따라 생체신호(ECG, 호흡)를 수집하여, 지그비 방식 등의 무선 근거리 통신 방식으로 모니터링 장치에 전송하는 지능형 생체신호 전송장치에 관한 것이다.
일반적으로 사람의 건강 상태를 모니터링하기 위하여 심전도(ECG: Electro Cardio Gram)나 호흡수를 체크한다. 심질환 환자나 응급 환자, 또는 운동 선수의 경우에는 생체신호(ECG, 호흡)에 대한 지속적인 모니터링이 요구되는 경우가 있다.
그러나, 병원 등에서 사용되는 기존의 생체신호(ECG, 호흡)를 계측하는 장치는 무겁고 부피가 크며, 케이블을 이용해 센서의 신호를 수집하므로, 사용이 번거롭다. 또한, 이로 인하여 가정이나 헬쓰장 등에서 손쉽게 사용하기 어려운 문제점이 있다. 그리고, 기존의 생체신호(ECG, 호흡) 계측 장치는, 사용자의 움직임을 반영하지 못하고, 의사나 진단자가 눈대중으로 사용자의 움직임 대비 생체신호(ECG, 호흡)를 분석하므로 정밀한 진단이 어려운 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 병원뿐만 아니라 가정이나 헬쓰장 등에서 사용자에게 착용되어 사용자의 운동상태에 따라 자동으로 생체신호(ECG, 호흡)를 수집하여, 지그비 방식 등의 무선 근거리 통신 방식으로 모니터링 장치에 전송함으로써, 환자, 운동선수 기타 필요시 누구나 손쉽게 건강 상태를 진단할 수 있도록 소형 경량으로 제작이 가능한 지능형 생체신호 전송장치를 제공하는 데 있다.
먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른, 무선으로 모니터링 장치에 생체신호를 전송하는 생체신호 전송장치는, 사용자로부터 ECG 데이터를 수집하는 ECG센서; 사용자로부터 호흡수 데이터를 수집하는 호흡 센서; 사용자로부터 움직임 데이터를 수집하는 가속도 센서; 모드 선택을 위한 모드 선택부; 무선 근거리 통신 모듈; 및 상기 모드 선택부를 통해 설정한 자동 모드 또는 상태별 모드에 따라 동작하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 자동 모드에서 미리 정해진 시간 단위로 수집되는 상기 움직임 데이터를 기초로 비활동 상태, 활동 상태, 또는 운동 상태로 구분된 각 상태에 대한 반복 횟수를 설정하여, 미리 정해진 시간 동안의 상기 ECG 데이터 및 미리 정해진 시간 단위로 수집된 상기 호흡수 데이터와 상기 움직임 데이터의 상기 미리 정해진 시간 동안의 평균을 상기 무선 근거리 통신 모듈을 통해 상기 반복 횟수만큼 주기적으로 모니터링 장치에 전송하고, 상기 비활동 상태, 상기 활동 상태, 또는 상기 운동 상태에 대한 각 모드에서, 미리 정해진 시간 동안의 상기 ECG 데이터 및 미리 정해진 시간 단위로 수집된 상기 호흡수 데이터와 상기 움직임 데이터의 상기 미리 정해진 시간 동안의 평균을 상기 무선 근거리 통신 모듈을 통해 미리 정해진 반복 횟수만큼 주기적으로 상기 모니터링 장치에 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 근거리 무선 통신 모듈은, 지그비, 블루투스, 또는 NFC(Near Field Communication) 방식으로 상기 모니터링 장치와 통신할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 ECG 데이터를 메모리에 저장하면서 실시간 스트리밍 방식으로 FIFO 형태로 전송한 후, 상기 ECG 데이터의 전송 동안 미리 정해진 시간 단위로 상기 메모리에 저장하였던 상기 호흡수 데이터를 FIFO 형태로 전송하며, 이 후 상기 ECG 데이터의 전송 동안 미리 정해진 시간 단위로 상기 메모리에 저장하였던 상기 움직임 데이터에 대한 평균을 계산하여 전송한다.
상기 제어부는, 상기 자동 모드에서 상기 각 상태에 대한 반복 횟수만큼 주기적으로 각 데이터를 전송한 후, 미리 정해진 시간 동안 상기 움직임 데이터에 대한 평균을 계산하여 상기 각 상태에 대한 반복 횟수를 재설정하여, 상기 ECG 데이터, 상기 호흡수 데이터, 및 상기 움직임 데이터의 평균을 재설정된 반복 횟수만큼 주기적으로 전송한다.
상기 제어부는, 상기 자동 모드에서 상기 움직임 데이터의 평균이 미리 정해진 시간당 움직임 횟수의 제1범위, 제2범위, 또는 제3범위 중 어느 범위에 속하는 지 여부에 따라 상기 각 상태에 대한 해당 반복 횟수를 설정한다.
상기 제1범위는 1분 동안 움직임 횟수의 평균이 10 미만인 경우, 상기 제2범위는 1분 동안 움직임 횟수의 평균이 10이상 50미만인 경우, 및 상기 제3범위는 1분 동안 움직임 횟수의 평균이 50이상인 경우일 수 있다.
상기 제1범위에 속하면, 상기 비활동 상태로 판단하고 해당 반복 횟수를 2회로 설정하고, 상기 제2범위에 속하면, 상기 활동 상태로 판단하고 해당 반복 횟수를 6회로 설정하며, 상기 제3범위에 속하면, 상기 운동 상태로 판단하고 해당 반복 횟수를 12회로 설정할 수 있다.
본 발명에 따른 지능형 생체신호 전송장치에 따르면, 소형 경량으로 제작이 가능하고, 병원뿐만 아니라 가정이나 헬쓰장 등에서 사용자에게 착용되어 사용자의 운동상태에 따라 자동으로 생체신호(ECG, 호흡)를 수집하여, 지그비 방식 등의 무선 근거리 통신 방식으로 모니터링 장치에 전송함으로써, 환자, 운동선수 기타 필요시 누구나 손쉽게 건강 상태를 진단할 수 있다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 지능형 생체신호 전송장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 지능형 생체신호 전송장치에서 생체신호의 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 지능형 생체신호 전송장치의 자동 모드를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 지능형 생체신호 전송장치의 액티브 모드를 설명하기 위한 흐름도이다.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 지능형 생체신호 전송장치(100)를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 지능형 생체신호 전송장치(100)는, 제어부(110), 메모리(M1, M2, M3), ECG 센서(120), 호흡 센서(130), 가속도 센서(140), 모드 선택부(150), 및 전송 모듈(160)을 포함한다. 도면에는 도시하지 않았지만, 지능형 생체신호 전송장치(100)는 배터리에 의해 동작될 있으며, 또는 외부 전력선을 통해 전원을 공급받아 동작될 수도 있다. 지능형 생체신호 전송장치(100)는 사용자의 건강 상태를 측정하여 전송하기 위하여 하나의 단말 형태로 제작될 수 있으며, 특히, ECG 센서(120)와 호흡 센서(130)를 위한 전극들은 단말과 케이블로 연결되는 형태일 수 있다.
ECG 센서(120)는 심전도 측정을 위한 복수의 전극들을 포함하며, 사용자의 흉부 등에 설치된 전극들로부터 나오는 신호를 바탕으로 심전도와 관련된 디지털 ECG 데이터를 수집한다.
호흡 센서(130)는 호흡 측정을 위한 복수의 전극들을 포함하며, 사용자의 코, 입, 흉부 등에 설치된 전극들로부터 나오는 신호를 바탕으로 호흡이 있는 경우에 액티브되는 디지털 호흡수 데이터를 수집한다.
가속도 센서(140)는 지능형 생체신호 전송장치(100)를 장착한 사용자의 3차원 방향의 움직임을 감지한 신호(예를 들어, 방향 및 속도 관련 신호)인 디지털 움직임 데이터를 수집한다.
전송 모듈(160)은 근거리 무선 통신 모듈로서, 지그비, 블루투스, 또는 NFC(Near Field Communication) 방식 등으로 모니터링 장치와의 통신을 지원한다.
모드 선택부(150)는 지능형 생체신호 전송장치(100)의 동작 오프, 자동 모드, 또는 운동 상태 등에 대한 액티브 모드(또는 비활동 상태, 활동 상태 등의 상태별 모드 가능)의 선택을 지원한다. 사용자는 필요한 모드를 선택하여 지능형 생체신호 전송장치(100)를 동작시킬 수 있다.
제어부(110)는 모드 선택부(150)를 통해 설정한 자동 모드 또는 상태별 모드에 따라 동작하여, 메모리(M1, M2, M3)에 ECG 데이터, 호흡수 데이터, 움직임 데이터 각각을 저장하고 전송 모듈(160)을 통해 모니터링 장치로 전송한다.
예를 들어, 자동 모드에서 제어부(110)는 미리 정해진 시간 단위(예를 들어, 10초)로 수집되는 움직임 데이터를 기초로 비활동 상태, 활동 상태, 또는 운동 상태로 구분된 각 상태에 대한 반복 횟수를 설정할 수 있다. 이때, 제어부(110)는 미리 정해진 시간(예를 들어, 5분) 동안의 ECG 데이터 및 미리 정해진 시간(예를 들어, 5분) 동안 소정 시간(예를 들어, 1분) 단위로 수집된 호흡수 데이터를 전송 모듈(160)을 통해 해당 반복 횟수만큼 주기적으로 모니터링 장치로 전송하며, 또한, 제어부(110)는 움직임 데이터의 미리 정해진 시간(예를 들어, 5분) 동안의 평균도 전송 모듈(160)을 통해 해당 반복 횟수만큼 주기적으로 모니터링 장치로 전송한다.
또한, 비활동 상태, 활동 상태, 또는 운동 상태에 대한 각 모드에서, 제어부(110)는 미리 정해진 시간(예를 들어, 5분) 동안의 ECG 데이터 및 미리 정해진 시간(예를 들어, 5분) 동안 소정 시간(예를 들어, 1분) 단위로 수집된 호흡수 데이터를 전송 모듈(160)을 통해 해당 모드에 대하여 미리 정해진 반복 횟수만큼 주기적으로 모니터링 장치로 전송하며, 또한 또한, 제어부(110)는 움직임 데이터의 미리 정해진 시간(예를 들어, 5분) 동안의 평균도 전송 모듈(160)을 통해 해당 모드에 대하여 미리 정해진 반복 횟수만큼 주기적으로 모니터링 장치로 전송한다.
위의 각 모드의 동작에서, 제어부(110)는 도 2와 같이, ECG 데이터(S1)를 메모리(M1)에 저장하면서 실시간 스트리밍 방식으로 전송 모듈(160)을 통해 FIFO(first in first out) 형태로 전송한 후, ECG 데이터(S1)의 전송 동안 미리 정해진 시간(예를 들어, 1분) 단위로 메모리(M2)에 저장하였던 호흡수 데이터(S2)를 전송 모듈(160)을 통해 FIFO 형태로 전송하며, 이 후 ECG 데이터(S1)의 전송 동안 미리 정해진 시간(예를 들어, 1분) 단위로 메모리(M3)에 저장하였던 움직임 데이터(S3)에 대한 평균을 계산하여 전송 모듈(160)을 통해 모니터링 장치로 전송할 수 있다.
여기서, 모니터링 장치는 지능형 생체신호 전송장치(100)의 전송 모듈(160)과 지그비, 블루투스, 또는 NFC(Near Field Communication) 방식 등의 무선 근거리 통신으로 전송 모듈(160)이 전송하는 데이터들, 즉, ECG 데이터(S1), 호흡수 데이터(S2), 움직임 데이터(S3)의 평균 등을 수신하며, 수신된 데이터들을 처리하여 LCD와 같은 디스플레이 수단에 해당 데이터의 경향을 그래프 등으로 표시할 수 있다. 의사 또는 진단자는 움직임 데이터(S3)의 평균으로부터 사용자가 비활동 상태, 활동 상태, 또는 운동 상태 중 어느 상태인지 여부를 알 수 있게 되며, 해당 상태에서 ECG 데이터(S1), 호흡수 데이터(S2) 등을 분석하여 사용자의 건강 상태에 대한 진단을 실시할 수 있다. 또한, 전송 모듈(160)과 무선 근거리 통신하는 모니터링 장치는 WCDMA, WiBro 등 이동 통신망이나 인터넷 등 네트워크로 연결된 모니터링 서버로 지능형 생체신호 전송장치(100)로부터 수신하는 데이터를 전달함으로써 네트워크 상에서 의사 또는 진단자는 원격으로 사용자의 비활동 상태, 활동 상태, 또는 운동 상태 등에 따라 건강 상태에 대한 진단을 실시할 수도 있다.
이와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 지능형 생체신호 전송장치(100)는, 소형 경량으로 제작이 가능하고, 병원뿐만 아니라 가정이나 헬쓰장 등에서 사용자에게 착용되어 위와 같이 사용자의 운동상태에 따라 자동으로 생체신호(ECG, 호흡)를 수집하여, 지그비 방식 등의 무선 근거리 통신 방식으로 모니터링 장치에 전송함으로써, 환자, 운동선수 기타 필요시 누구나 손쉽게 건강 상태가 진단되도록 지원할 수 있다.
이하, 도 3과 도 4를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 지능형 생체신호 전송장치(100)의 동작을 좀더 자세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 지능형 생체신호 전송장치(100)의 자동 모드를 설명하기 위한 흐름도이다.
자동 모드에서는, 먼저, 제어부(110)는 가속도 센서(140)로부터 미리 정해진 시간 단위(예를 들어, 10초)로 수집되는 움직임 데이터를 기초로(S10) 비활동 상태, 활동 상태, 또는 운동 상태로 구분된 각 상태에 대한 반복 횟수를 설정할 수 있다(S11). 예를 들어, 초기에는 소정 시간(예를 들어, 1분) 동안의 움직임 데이터의 평균(Ma)을 산출하고(S10), 이를 바탕으로 해당 움직임 상태에 대한 반복 횟수(Us_repeat)를 설정한다(S11).
예를 들어, 제어부(110)는 소정 시간(예를 들어, 1분) 동안의 움직임 데이터의 평균(Ma)이 미리 정해진 시간당(예를 들어, 10초) 움직임 횟수(즉, 1분 동안의 평균)의 제1범위(예를 들어, 10미만), 제2범위(예를 들어, 10이상 50미만), 또는 제3범위(예를 들어, 50이상) 중 어느 범위에 속하는 지 여부에 따라 각 상태에 대한 해당 반복 횟수(Us_repeat)를 설정할 수 있다.
제어부(110)는 움직임 데이터의 평균(Ma)이 위의 제1범위(예를 들어, 10미만)에 속하면, 비활동 상태로 판단할 수 있으며, 이때 해당 반복 횟수(Us_repeat)를 2회로 설정할 수 있다.
제어부(110)는 움직임 데이터의 평균(Ma)이 위의 제2범위(예를 들어, 10이상 50미만)에 속하면, 활동 상태로 판단하고 해당 반복 횟수(Us_repeat)를 6회로 설정할 수 있다.
제어부(110)는 움직임 데이터의 평균(Ma)이 위의 제3범위(예를 들어, 50이상)에 속하면, 운동 상태로 판단하고 해당 반복 횟수(Us_repeat)를 12회로 설정할 수 있다.
이와 같이 사용자의 운동량이 많아짐에 따라 비활동 상태, 활동 상태, 운동 상태에 대하여 점차로 반복 횟수(Us_repeat)가 커지도록 설정하여 사용자에 대한 진단이 정확히 이루어지도록 하고, 제어부(110)는 모니터링 장치로 전송하기 위하여 ECG 센서(120), 호흡 센서(130), 가속도 센서(140)로부터 데이터를 반복 횟수(Us_repeat)만큼 주기적으로 수집하기 시작한다(S20).
먼저, 제어부(110)는 도 2와 같이, 미리 정해진 시간(예를 들어, 5분) 동안 ECG 센서(120)로부터의 ECG 데이터(S1)를 메모리(M1)에 저장하면서 실시간 스트리밍 방식으로 전송 모듈(160)을 통해 FIFO(first in first out) 형태로 전송한다(S21). 이와 같이 ECG 데이터(S1)를 전송하는 동안, 제어부(110)는 미리 정해진 시간(예를 들어, 1분) 단위로 호흡 센서(130)로부터의 호흡수 데이터(S2)를 메모리(M2)에 저장하고(S22), 미리 정해진 시간(예를 들어, 1분) 단위로 가속도 센서(140)로부터의 움직임 데이터(S3)를 메모리(M3)에 저장하여(S23), 해당 데이터의 전송을 준비한다.
미리 정해진 시간(예를 들어, 5분) 동안 ECG 데이터(S1)가 모니터링 장치로 전송된 후, 제어부(110)는 도 2와 같이, ECG 데이터(S1)의 전송 동안 미리 정해진 시간(예를 들어, 1분) 단위로 메모리(M2)에 저장하였던 호흡수 데이터(S2)를 전송 모듈(160)을 통해 FIFO 형태로 모니터링 장치로 전송하며(S24), 이 후 ECG 데이터(S1)의 전송 동안 미리 정해진 시간(예를 들어, 1분) 단위로 메모리(M3)에 저장하였던 움직임 데이터(S3)에 대한 평균(예를 들어, 5분 동안의 평균)을 계산하여 전송 모듈(160)을 통해 모니터링 장치로 전송할 수 있다(S25).
이와 같은 S20 내지 S25의 과정은, 반복 횟수(Us_repeat)만큼 주기적으로 이루어진다(S30, S31). 위의 예에서, 비활동 상태인 경우에 반복 횟수(Us_repeat) 2회 동안 대략 10분 동안 이루어지며, 활동 상태인 경우에 반복 횟수(Us_repeat) 6회 동안 대략 30분 동안 이루어지며, 운동 상태인 경우에 반복 횟수(Us_repeat) 12회 동안 대략 60분 동안 이루어질 수 있다.
이와 같이 각 상태에 대한 반복 횟수(Us_repeat) 만큼의 주기적인 데이터 전송이 이루어진 후에는, 제어부(110)는 배터리의 전압(Batt)이 소정 활동 전압(지능형 생체신호 전송장치(100)가 정상적으로 동작하기 위한 전압)보다 작으면(S40), 더 이상 동작 불가로 인한 해당 종료 메시지를 전송 모듈(160)을 통해 모니터링 장치로 전송할 수 있다(S41).
다만, 위와 같이 각 상태에 대한 반복 횟수(Us_repeat) 만큼의 주기적인 데이터 전송이 이루어진 후에도, 배터리의 전압(Batt)이 소정 활동 전압(지능형 생체신호 전송장치(100)가 정상적으로 동작하기 위한 전압)보다 크면(S40), 제어부(110)는 계속 진행하기 위하여, 미리 정해진 시간(예를 들어, 10분) 동안 움직임 데이터에 대한 평균(Ma)을 다시 계산하여(S42), 각 상태(비활동 상태, 활동 상태, 운동 상태)에 대한 반복 횟수를 재설정하고(S43), 모니터링 장치로 전송하기 위하여 ECG 센서(120), 호흡 센서(130), 가속도 센서(140)로부터 데이터를 반복 횟수(Us_repeat)만큼 주기적으로 수집하기 시작한다(S20). 이후 제어부(110)는 위의 S21 내지 S25의 과정을 해당 반복 횟수(Us_repeat)만큼 주기적으로 수행한다. 즉, 제어부(110)는 미리 정해진 시간(예를 들어, 5분) 동안의 ECG 데이터(S21) 및 미리 정해진 시간(예를 들어, 5분) 동안 소정 시간(예를 들어, 1분) 단위로 수집된 호흡수 데이터를(S22, S24) 전송 모듈(160)을 통해 해당 반복 횟수만큼 주기적으로 모니터링 장치로 전송하며, 또한, 제어부(110)는 움직임 데이터의 미리 정해진 시간(예를 들어, 5분) 동안의 평균(S23, S25)도 전송 모듈(160)을 통해 해당 반복 횟수만큼 주기적으로 모니터링 장치로 전송한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 지능형 생체신호 전송장치(100)의 액티브 모드를 설명하기 위한 흐름도이다.
위에서도 기술한 바와 같이 액티브 모드는 운동 상태에 대한 모드 일 수 있지만, 경우에 따라서는 비활동 상태, 또는 활동 상태에 대한 모드일 수도 있으며, 이와 같은 액티브 모드에서는 도 3의 S20 내지 S25의 과정과 유사하게 동작한다.
먼저, 제어부(110)는 모니터링 장치로 전송하기 위하여 ECG 센서(120), 호흡 센서(130), 가속도 센서(140)로부터 데이터를 반복 횟수(Us_repeat)만큼 주기적으로 수집하기 시작한다(S60).
제어부(110)는 도 2와 같이, 미리 정해진 시간(예를 들어, 5분) 동안 ECG 센서(120)로부터의 ECG 데이터(S1)를 메모리(M1)에 저장하면서 실시간 스트리밍 방식으로 전송 모듈(160)을 통해 FIFO(first in first out) 형태로 전송한다(S61). 이와 같이 ECG 데이터(S1)를 전송하는 동안, 제어부(110)는 미리 정해진 시간(예를 들어, 1분) 단위로 호흡 센서(130)로부터의 호흡수 데이터(S2)를 메모리(M2)에 저장하고(S62), 미리 정해진 시간(예를 들어, 1분) 단위로 가속도 센서(140)로부터의 움직임 데이터(S3)를 메모리(M3)에 저장하여(S63), 해당 데이터의 전송을 준비한다.
미리 정해진 시간(예를 들어, 5분) 동안 ECG 데이터(S1)가 모니터링 장치로 전송된 후, 제어부(110)는 도 2와 같이, ECG 데이터(S1)의 전송 동안 미리 정해진 시간(예를 들어, 1분) 단위로 메모리(M2)에 저장하였던 호흡수 데이터(S2)를 전송 모듈(160)을 통해 FIFO 형태로 모니터링 장치로 전송하며(S64), 이 후 ECG 데이터(S1)의 전송 동안 미리 정해진 시간(예를 들어, 1분) 단위로 메모리(M3)에 저장하였던 움직임 데이터(S3)에 대한 평균(예를 들어, 5분 동안의 평균)을 계산하여 전송 모듈(160)을 통해 모니터링 장치로 전송할 수 있다(S65).
이와 같은 S60 내지 S65의 과정은, 반복 횟수(Us_repeat)만큼 주기적으로 이루어진다(S66). 다만, 배터리의 전압(Batt)이 소정 활동 전압(지능형 생체신호 전송장치(100)가 정상적으로 동작하기 위한 전압)보다 큰 경우에, 해당 반복 횟수(Us_repeat)만큼 주기적으로 이루어진다(S70).
위의 예에서, 비활동 상태인 경우에 반복 횟수(Us_repeat) 2회 동안 대략 10분 동안 이루어지며, 활동 상태인 경우에 반복 횟수(Us_repeat) 6회 동안 대략 30분 동안 이루어지며, 운동 상태인 경우에 반복 횟수(Us_repeat) 12회 동안 대략 60분 동안 이루어질 수 있다.
이와 같이 각 상태에 대하여 반복 횟수(Us_repeat) 만큼의 주기적인 데이터 전송이 이루어진 후에는, 제어부(110)는 배터리의 전압(Batt)이 소정 활동 전압(지능형 생체신호 전송장치(100)가 정상적으로 동작하기 위한 전압)보다 작으면(S40), 더 이상 동작 불가로 인한 해당 종료 메시지를 전송 모듈(160)을 통해 모니터링 장치로 전송할 수 있다(S71).
이와 같이 액티브 모드에서도, 제어부(110)는 미리 정해진 시간(예를 들어, 5분) 동안의 ECG 데이터(S61) 및 미리 정해진 시간(예를 들어, 5분) 동안 소정 시간(예를 들어, 1분) 단위로 수집된 호흡수 데이터를(S62, S64) 전송 모듈(160)을 통해 해당 모드에 대하여 미리 정해진 반복 횟수만큼 주기적으로 모니터링 장치로 전송하며, 또한 또한, 제어부(110)는 움직임 데이터의 미리 정해진 시간(예를 들어, 5분) 동안의 평균도(S63, S65) 전송 모듈(160)을 통해 해당 모드에 대하여 미리 정해진 반복 횟수만큼 주기적으로 모니터링 장치로 전송한다.
이와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 지능형 생체신호 전송장치(100)는, 소형 경량으로 제작되어, 병원뿐만 아니라 가정이나 헬쓰장 등에서 사용자에게 착용되어 위와 같이 사용자의 운동상태에 따라 자동으로 생체신호(ECG, 호흡)를 수집하여, 지그비 방식 등의 무선 근거리 통신 방식으로 모니터링 장치에 전송함으로써, 환자, 운동선수 기타 필요시 누구나 손쉽게 건강 상태가 진단되도록 지원할 수 있다. 모니터링 장치 또는 네트워크를 통해 모니터링 서버로 수신된 데이터가 처리되어 LCD 등 디스플레이 수단으로 디스플레이될 수 있으며, 의사 또는 진단자는 움직임 데이터(S3)의 평균으로부터 사용자가 비활동 상태, 활동 상태, 또는 운동 상태 중 어느 상태인지 여부를 알 수 있게 되며, 해당 상태에서 ECG 데이터(S1), 호흡수 데이터(S2) 등을 분석하여 사용자의 건강 상태에 대한 진단을 실시할 수 있다. 의사 또는 진단자는 모니터링 장치가 설치된 근접지역 또는 모니터링 서버가 설치된 원격에서 사용자의 비활동 상태, 활동 상태, 또는 운동 상태 등에 따라 건강 상태에 대한 진단을 실시할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
제어부(110)
메모리(M1, M2, M3)
ECG 센서(120)
호흡 센서(130)
가속도 센서(140)
모드 선택부(150)
전송 모듈(160)

Claims (9)

  1. 무선으로 모니터링 장치에 생체신호를 전송하는 생체신호 전송장치에 있어서,
    사용자로부터 ECG 데이터를 수집하는 ECG센서; 사용자로부터 호흡수 데이터를 수집하는 호흡 센서; 사용자로부터 움직임 데이터를 수집하는 가속도 센서; 모드 선택을 위한 모드 선택부; 무선 근거리 통신 모듈; 및
    상기 모드 선택부를 통해 설정한 자동 모드 또는 상태별 모드에 따라 동작하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 자동 모드에서 미리 정해진 시간 단위로 수집되는 상기 움직임 데이터를 기초로 비활동 상태, 활동 상태, 또는 운동 상태로 구분된 각 상태에 대한 반복 횟수를 설정하여, 미리 정해진 시간 동안의 상기 ECG 데이터 및 미리 정해진 시간 단위로 수집된 상기 호흡수 데이터와 상기 움직임 데이터의 상기 미리 정해진 시간 동안의 평균을 상기 무선 근거리 통신 모듈을 통해 상기 반복 횟수만큼 주기적으로 모니터링 장치에 전송하고,
    상기 비활동 상태, 상기 활동 상태, 또는 상기 운동 상태에 대한 각 모드에서, 미리 정해진 시간 동안의 상기 ECG 데이터 및 미리 정해진 시간 단위로 수집된 상기 호흡수 데이터와 상기 움직임 데이터의 상기 미리 정해진 시간 동안의 평균을 상기 무선 근거리 통신 모듈을 통해 미리 정해진 반복 횟수만큼 주기적으로 상기 모니터링 장치에 전송하는 것을 특징으로 하는 생체신호 전송장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 근거리 무선 통신 모듈은, 지그비, 블루투스, 또는 NFC(Near Field Communication) 방식으로 상기 모니터링 장치와 통신하는 것을 특징으로 하는 생체신호 전송장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 ECG 데이터를 메모리에 저장하면서 실시간 스트리밍 방식으로 FIFO 형태로 전송한 후, 상기 ECG 데이터의 전송 동안 미리 정해진 시간 단위로 상기 메모리에 저장하였던 상기 호흡수 데이터를 FIFO 형태로 전송하며, 이 후 상기 ECG 데이터의 전송 동안 미리 정해진 시간 단위로 상기 메모리에 저장하였던 상기 움직임 데이터에 대한 평균을 계산하여 전송하는 것을 특징으로 하는 생체신호 전송장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 자동 모드에서 상기 각 상태에 대한 반복 횟수만큼 주기적으로 각 데이터를 전송한 후, 미리 정해진 시간 동안 상기 움직임 데이터에 대한 평균을 계산하여 상기 각 상태에 대한 반복 횟수를 재설정하여, 상기 ECG 데이터, 상기 호흡수 데이터, 및 상기 움직임 데이터의 평균을 재설정된 반복 횟수만큼 주기적으로 전송하는 것을 특징으로 하는 생체신호 전송장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 자동 모드에서 상기 움직임 데이터의 평균이 미리 정해진 시간당 움직임 횟수의 제1범위, 제2범위, 또는 제3범위 중 어느 범위에 속하는 지 여부에 따라 상기 각 상태에 대한 해당 반복 횟수를 설정하는 것을 특징으로 하는 생체신호 전송장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1범위는 1분 동안 움직임 횟수의 평균이 10 미만인 경우,
    상기 제2범위는 1분 동안 움직임 횟수의 평균이 10이상 50미만인 경우, 및
    상기 제3범위는 1분 동안 움직임 횟수의 평균이 50이상인 경우,
    인 것을 특징으로 하는 생체신호 전송장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1범위에 속하면, 상기 비활동 상태로 판단하고 해당 반복 횟수를 2회로 설정하는 것을 특징으로 하는 생체신호 전송장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제2범위에 속하면, 상기 활동 상태로 판단하고 해당 반복 횟수를 6회로 설정하는 것을 특징으로 하는 생체신호 전송장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제3범위에 속하면, 상기 운동 상태로 판단하고 해당 반복 횟수를 12회로 설정하는 것을 특징으로 하는 생체신호 전송장치.
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