KR20180028861A - 맥진 센서 및 그 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 의한 맥진 센서는 요골 동맥의 상부 피부면에 접촉되는 복수 개의 소형 자성체를 포함하는 접촉부, 요골 동맥의 맥파를 측정하는 센서부 및 접촉부와 센서부 사이에 소정의 공간을 형성하고는 공간부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 홀 소자를 이용한 맥진 센서 및 그의 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명은 홀소자를 이용한 맥진 센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자성체로 형성된 피부접촉부 상부에 홀(Hall)소자를 이용하여 맥파감지센서부 어레이를 구성함으로써, 요골동맥의 맥동이 상기 피부접촉부의 자성체로 전달되어 상기 어레이 하단에 자기장 변화를 초래하게 되는데, 이러한 자기장 변화를 맥파감지센서부 어레이에 있는 홀소자가 감지하여 역으로 상기 동맥의 맥파를 비침습적으로 측정하는 의학용 맥진 센서에 관한 것이다.
현재 의학용으로 이용되고 있는 맥 검출센서는 대부분 혈관 내에 튜브를 주입하여 혈액의 압력 변화를 직접 검출하도록 되어 있는 침습적 센서이거나 압력 센서를 이용한 비침습적 센서이다.
특히, 압력 센서를 이용한 맥 검출센서는 비침습적이라는 이유로 많은 연구가 되어 왔고, 그 중에는 한국특허 공개번호 제2001-0028668호(의학용 맥진 센서), 한국특허공개번호 제2002-0096224호(자동맥진기) 및 한국등록실용신안 제20-0358195(맥파측정장치) 등이 있다.
상기 한국특허공개번호 제2001-0028668호(의학용 맥진 센서)는 도 1에서와 같이 요골동맥 상부 피부에 밀착되어 맥파 진동에 따른 공기층의 압력변화를 감지하도록 상기 공기층을 밀폐시키는 실리콘막(110), 상기 공기층의 압력 변화를 전달하는 실리콘겔(120), 상기 실리콘겔에 의해 전달되는 압력변화를 측정하는 압력측정판(130)으로 이루어진 압력감지부를 포함하는 압력감지센서(140)와; 상기 압력감지부의 크기에 맞게 구멍이 뚫려 상기 압력감지부를 감싸고 상기 압력감지센서(140)의 전면에 부착되어 상기 압력감지센서(140)가 피진단자의 피부에 고정되게 하는 실리콘고무(150)와; 상기 압력감지센서(140)의 후면에 부착되어 후면에서 가변하여 가해지는 압력을 상기 압력감지센서(140)를 통해 피진단자의 피부에 전달하는 강화플라스틱판(160)을 포함하여 구성함으로써, 상기 압력측정판(130) 앞에 상기 실리콘막(110)과 실리콘겔(120)를 두어 종전 맥 감지부위가 금속이어서 인체에 주는 차가운 느낌과 불필요한 자극을 제거한 효과는 있으나, 불필요하게 공기층을 밀폐시키고 밀폐된 공기층의 압력변화를 간접적으로 압력측정판에 전달하여 정확한 맥을 측정할 수 없었고 사람마다 다른 맥의 위치를 정확히 짚어내어 신속한 측정이 불가능한 문제점이 있었다.
상기의 문제점을 개선하고 한의사가 맥진하는 방식을 그대로 기계적으로 구현하기 위해 즉, 요골동맥 상의 관상 돌기를 "관"으로, 상기 관에서 손바닥 쪽으로 1 ~ 1.3 cm 떨어진 곳을 "촌"으로, 상기 관에서 팔꿈치 쪽으로 1~ 1.3 cm 떨어진 곳을 "척"으로 분류하고, 검진자의 중지를 중심으로 3개의 손가락을 피검진자의 상기 "촌", "관", "척" 부위에 대고 손가락에 약간 힘을 가한 상태("부"라 함), 더 큰 힘을 가한 상태("중"라 함), 힘을 약간 푼 상태("침"이라 함)로 나누어 맥파를 측정하던 종래 방식을 하나의 압력 센서로 기계적으로 구현하거나(한국특허공개번호 제2002-0096224호), 3개의 압력 센서로 상기 "촌", "관", "척" 부위를 동시에 측정하고자 하였다(한국등록실용신안 제20-0358195). 그러나, 상기 기술들은 모두 압전소자 등 압력센서를 이용한 것이어서 다음과 같은 문제점들이 있어왔다.
첫째로, 상기 압력센서에 의한 맥압의 변화량(파형) 측정으로 맥의 시간적 특성은 어느 정도 파악할 수 있었으나, 전통적 맥진에서 보다 중요시하는 맥이 감지되는 깊이, 감지되는 넓이, 감지되는 길이 등 맥의 공간적 특성(맥의 3차원 형상)은 상기 기술로 파악하기 어렵다는 문제점이 있다.
둘째로, 상기 압력센서 기술을 이용하여 맥의 공간적 특성을 파악하기 위한 제품들이 최근 만들어지고 있으나, 압력센서의 공간적 배치(집적도)에 한계가 있어 과도한 보간(interpolation)을 통해 맥의 최소한의 공간적 정보를 얻을 수밖에 없다는 문제점이 있다.
셋째로, 맥의 공간적 특성을 제대로 계측하기 위해서는 센서가 요골동맥 위치를 정확히 찾아야 하나, 단지 수개의 압력센서로 상기 동맥의 중심을 제대로 찾을 수 없어 맥진 부위 탐색에 상당한 시간이 소요되는 문제점이 있다.
넷째로, 압력센서의 특성상 움직임 잡음에 취약하여 착용한 채 맥상 측정이 불가능하여 휴대용 기기에로의 응용에 한계가 있다는 문제점이 있다.
마지막으로, 대부분의 압력센서는 강체로 구성된 측정수단에 구비됨으로써, 측정시 인가압력에 의한 통증이 유발되는 문제점이 있다.
본 발명의 일 과제는, 맥파의 시간적 특성 뿐만 아니라 공간적 특성도 분석하는 맥진 센서를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 과제는, 압력 센서의 집적도 한계를 해결하도록 하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 맥진 센서는 요골 동맥의 상부 피부면에 접촉되는 복수 개의 소형 자성체를 포함하는 접촉부, 요골 동맥의 맥파를 측정하는 센서부 및 접촉부와 센서부 사이에 소정의 공간을 형성하고는 공간부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 맥진 센서의 센서부는 복수 개의 소형 자성체와 기 정해진 간격만큼 이격되어 배치되는 복수 개의 홀 소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 맥진 센서의 센서부는 복수 개의 홀 소자를 단위 셀로 하여 어레이로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 맥진 센서의 센서부의 어레이는 하나의 반도체 기판 위에 상기 각 부위가 임의 M x N 단위 셀로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 맥진 센서의 복수 개의 소형 자성체는 지름이 1~3 mm 이고 두께가 0.3~1 mm 인 원판형 자석을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 효과는 다음과 같다.
본 발명의 다양한 실시 예들 중 일 실시 예에 따르면 맥파가 감지되는 깊이, 맥파가 감지되는 넓이, 맥파가 감지되는 길이 등 맥파의 공간적 특성을 파악하는 기술적 효과가 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들 중 다른 실시 예에 따르면, 복수 개의 소형 홀 소자를 이용하여 어레이를 형성함으로써, 압력 센서의 집적도 한계를 해결하는 기술적 효과가 있다.
도 1은 종래 맥진 센서의 단면을 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 맥진 센서의 원리를 설명하기 위한 회로도들이다.
도 4는 장방형 홀 소자의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 구형 홀 소자의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 십자형 홀 소자의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 의한 맥진 센서의 단면을 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 맥진 센서의 단면을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 센서부 어레이 형태의 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 맥진 센서의 센서부의 구성 모듈을 도시한 블록도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 맥진 센서의 원리를 설명하기 위한 회로도들이다.
도 4는 장방형 홀 소자의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 구형 홀 소자의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 십자형 홀 소자의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 의한 맥진 센서의 단면을 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 맥진 센서의 단면을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 센서부 어레이 형태의 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 맥진 센서의 센서부의 구성 모듈을 도시한 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 실시예에 따른 맥진 센서가 구비되는 디지털 디바이스는, 예를 들어 방송 수신 기능에 컴퓨터 지원 기능을 추가한 지능형 스피커로서, 방송 수신 기능에 충실하면서도 인터넷 기능 등이 추가되어, 수기 방식의 입력 장치, 터치 스크린 또는 공간 리모콘 등 보다 사용에 편리한 인터페이스를 갖출 수 있다. 그리고, 유선 또는 무선 인터넷 기능의 지원으로 인터넷 및 컴퓨터에 접속되어, 이메일, 웹브라우징, 뱅킹 또는 게임 등의 기능도 수행가능하다. 이러한 다양한 기능을 위해 표준화된 범용 OS가 사용될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 맥진 센서의 원리를 설명하기 위한 회로도들이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 인덕터를 통해 흐르는 교류 전류는 교류 자기장을 생성할 수 있다. 만약, 도체와 같은 도전 재료(conductive material)가 상기 인덕터 주변으로 다가오는 경우, 자기장이 도체의 표면 상에서 와류 전류(eddy current)를 유도시킬 수 있다. 와류 전류는 상기 도체와의 거리, 상기 도체의 크기 및 상기 도체의 구성에 따라 그 성질이 결정될 수 있다. 와류 전류는 인덕터에 의해 생성된 오리지널(original) 자기장의 반대방향으로 스스로의 자기장을 생성할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 이러한 효과는 센서 인더터와 커플링된 인덕터에도 동일하게 발생할 수 있다. 센서 인덕터, 저항, 인덕터 사이의 거리, 크기, 회로 구성 등에 따라 커플링된 인덕터에 발생하는 와류 전류 및 자기장의 성질이 결정될 수 있다. 와류 전류에 의해 생성되는 커플링된 인덕터의 인덕턴스(inductance) 및 저항은 센서 인덕터 회로의 저항(Rs) 및 인덕턴스에 의해 결정될 수 있다.
도 4는 장방형 홀 소자의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 구형 홀 소자의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 십자형 홀 소자의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 맥진 센서는 홀 소자를 이용하게 되고, 홀 소자는 장방향, 구형, 십자형 등이 있을 수 있다.
도 4는 물리 실험 등에서 자주 이용되는 홀 소자의 형상을 설명하기 위한 도면으로, 자계 검출 감도를 높이기 위해서, 전원 단자 간 거리를 L로 하고, 홀 전압 출력 단자 간 거리를 W로 하는 장방형의 감자(感磁)부(410)를 갖고, 그 대향하는 짧은 변 각각에는 전원 단자 C 1(411) 및 C 2(412)가 형성되어 있고, 대향하는 긴 변 각각에는 홀 전압 출력 단자 S 1(413) 및 S 2(414)가 형성되어 있다.
자계 검출용 홀 소자에는, 오프셋 보정이 특히 중요하고, 전원 단자와 홀 전압 출력 단자를 교대로 교체하여 오프셋 보정하는 방법(SCM: Spinning Current Method)을 적용하는 것이 가능한, 소위 대칭형 홀 소자가 주류가 되고 있다.
여기서, 대칭형 홀 소자란 구형 혹은 대략 십자형의 형상을 갖는 감자부의 4코너 또는 4변 각각에 대향하여 형성되는 전원 단자와 홀 전압 출력 단자를 포함하고, 또한 전원 단자와 홀 전압 출력 단자의 위치를 서로 교환해도 그 기하학적 형상이 동일하게 되는 형상의 홀 소자를 의미하고, 즉 그 전체 형상이 그 중심 주위에서 4회 대칭성을 갖는 홀 소자를 의미한다.
도 5는 대칭형 홀 소자의 구성을 설명하기 위한 도면으로, 구형의 감지부(420)의 4 코너에는 전원 단자 C 1(421)과 C2 (422) 및 홀 전압 출력 단자 S 1(423)과 S 2(424)가 서로 대각에 위치하도록 형성되어 있다.
이 대칭형 홀 소자는 형상이 매우 단순하고, 그 제작도 용이하기 때문에, 자계 검출용으로서 가장 널리 채용되고 있는 형상의 홀 소자 중 하나이다.
그 외에도, 대칭형 홀 소자로서는 그 형상을 십자형으로 한 구성의 소자가 알려져 있다.
도 6은 Popovic 등에 의해 고안된 십자형 형상의 홀 소자의 구성을 설명하기 위한 도면으로, 십자형의 감지부(430)의 4개의 볼록부 각각에는, 전원 단자 C 1(431)과 C 2(432) 및 홀 전압 출력 단자 S 1(433)과 S 2(434)가 서로 대향하여 위치하도록 형성되어 있다.
또, 홀 소자를 Si 기판 위에 구성하는 경우에는 미세 가공이 용이하기 때문에 홀 소자의 단자부나 감지부의 구성의 자유도가 높아질 수 있다.
정전류 구동형 홀 소자의 2개의 홀 전압 출력 단자 간에 나타나는 홀 전압은, 그 형상에 의존하여,
로 주어진다. 여기서, I는 전원 단자 간을 흐르는 전류, Bz 는 인가 자속 밀도, n은 캐리어 농도, e는 단위 전하, d는 전류가 흐르는 층의 두께, G는 기하학 인자, rH 는 홀 산란 인자이다.
상기 수학식에 따르면, 같은 조건에서 자기장의 세기 Bz 만 변동될 때 그 변동되는 정도에 따라 홀전압 VH가 달라지므로, 홀전압 VH을 측정함으로써 자기장의 세기 Bz의 변동을 알 수 있고, 이를 통해 피부접촉부의 자성체 움직임 나아가 맥의 진동을 파악할 수 있다는 것을 본 발명의 맥진 센서에서 이용한 것이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 의한 맥진 센서의 단면을 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 맥진 센서의 단면을 나타낸 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 맥진 센서는 맥파를 측정하고자 하는 위치의 피부에 접촉되는 자성체로 형성된 피부접촉부(710)와; 상기 피부접촉부 상부에 일정거리 이격하여 하나 이상의 홀소자(721)로 형성된 어레이 형태의 맥파감지센서부(720)와; 상기 피부접촉부(710)와 상기 맥파감지센서부(720) 사이에 소정의 공간을 이루는 이격공간부(730)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이하에서는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 피부접촉부(710)의 자성체는 맥의 진동에 따라 위치변동을 용이하게 할 수 있는 서브-마이크론(sub-micron) 크기의 자성 나노 비드(bead) 형태의 나노 자성입자이거나 소형 영구자석으로 이루어진 초박형 자성체로 구현할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 자성체는 직경이 10~100 nm 인 나노 비드(bead) 형태의 나노 자성입자를 포함하거나 지름이 1~3 mm 이고 두께가 0.3~1 mm 인 원판형 자석을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 나노 자성입자 및 원판형 자석은 Nd, Co, Fe3O4 및 Fe2O3 중에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 특히, 회토류 금속인 Nd을 포함하는 네오듐자석(Nd-Fe-B Magnet)은 Nd와 B를 분말야금 성형 후 연마한 것으로 자석소재 중 자기특성이 가장 높아 작은 부피로도 뛰어난 자기특성을 발휘하므로, 이를 이용하는 것이 보다 바람직하다.
상기 피부접촉부(710)의 자성체는 피부에 밀착되어 맥의 진동에 따라 위치변동이 용이하게 일어나야 하므로 두께가 1mm 이하인 초박형으로 하는 것이 바람직하고, 플랙시블한 리본형 자성 패드로 하는 것이 보다 바람직하다.
이때, 리본형 자성 패드는 3 mm 떨어진 곳에서도 200 ~ 300 Oe 정도의 자기장 세기를 갖는 것이 바람직하나, 홀 소자의 자기민감도에 따라 자성 패드의 자기장 세기를 결정하면 된다. 일 실시예로 홀소자의 자기민감도가 2.5mV/Oe 인 경우 1 mm 떨어진 곳에서 200 Oe 정도의 자기장 세기를 갖는 자성체를 사용하여도 충분한 맥파감지가 되었다.
그리고, 상기 리본형 자성 패드의 크기는 상기 맥파감지센서부(720)에 따라 결정되나 일 예로 폭 1.0 mm, 길이 12 mm인 5줄의 줄무늬로 형성할 수 있다. 이 경우 자성 패드의 줄무늬 홈으로 상기 피부접촉부(710)를 고정시킬 수 있는 장점이 있다.
특히, 상기 피부접촉부(710)의 피부와 접촉되는 접촉면은 피부면 모양이 압박받지 않도록 부드러운 재질로 제작함이 바람직하다.
다음, 본 발명의 맥파감지센서부(720) 어레이의 단위 셀(721)은 홀소자를 이용할 수 있다. 본 발명의 단위 셀(721)로 사용되는 홀소자는 도체에 전류를 흘리면서 전류의 방향과 수직하게 자기장을 걸면 전류와 자기장에 수직 방향으로 전기장이 발생하는 홀효과(Hall effect)를 이용한 것이므로, 기본적으로 두 개의 센싱단자(전류 입, 출력 단자)와 두 개의 측정단자(홀전압 측정단자)가 필요하게 된다. 홀소자에 대하여는 이미 도 4 내지 도 6에서 자세하게 설명하였으므로 중복 설명은 생략한다.
도 8의 맥진 센서은 도 7의 맥진 센서와 유사한 형태일 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 맥진 센서는 맥파를 측정하고자 하는 위치의 피부에 접촉되는 복수 개의 소형 자성체로 형성된 접촉부(810), 상기 접촉부(810) 상부에 일정거리 이격하여 하나 이상의 홀소자(821)로 형성된 어레이 형태의 센서부(820), 상기 접촉부(810)와 상기 센서부(820) 사이에 소정의 공간을 이루는 공간부(830)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다. 도 8의 접촉부(810)는 도 7의 피부접촉부(710)에 대응되고, 도 8의 센서부(820)는 도 7의 맥파감지센서부(720)에 대응되고, 도 8의 공간부(830)는 도 7의 이격공간부(730)에 대응될 수 있으므로 중복 설명은 생략한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 센서부 어레이 형태의 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 8의 센서부(820)는 홀소자를 단위 셀(821)로 하여 도 9와 같이 어레이 형태로 배열할 수 있다.
구체적 어레이 형태는 맥파의 측정 목적에 따라 다양하게 구현될 수 있으나, 전통적 한의사의 맥진법에 따른 맥상을 모두 얻기 위하여 "촌", "관", "척" 부위에 대응되도록 3부분으로 나누어 각 부위에 단위 셀을 2 x 5 또는 3 x 6 로 배열하여 패키지화시키는 것이 바람직하다.
또한, 센서부(820)의 단위 셀(821) 크기는 공정기술과 집적도에 따라 달라질 수 있으나, 상기 각 부위의 패키지는 손가락 크기인 1.0 cm x 2.0 cm 정도로 하는 것이 바람직하다.
결국, 본 발명의 센서부(820)의 미세 단위 셀(821)을 어레이 형태로 적절히 배열함으로써, 맥파 측정에 의한 맥의 시간적 특성은 물론이고, 맥의 폭, 맥의 길이, 맥의 촉지 심도 등의 계측이 가능하여 맥의 공간적 특성도 완전하게 파악할 수 있게 된다.
그리고, 센서부(820) 일측에는 상기 각 홀소자로부터 측정된 홀전압의 전압변화량 검출회로를 포함할 수 있는데, 전압변화량검출회로에는 각 홀소자로부터 측정된 홀전압의 변동 즉 자기장의 변화만 잡아내기 위한 미분회로를 포함하는 것이 바람직하고, 나아가 측정시 움직임에 따른 노이즈를 제거하기 위한 잡음필터, 신호증폭 수단 및 출력 감쇠 수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 맥진 센서의 센서부의 구성 모듈을 도시한 블록도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 맥진 센서의 센서부(820)는 복수 개의 홀 소자들(821)을 이용하여 맥파를 센싱할 수 있다. 이 때 도 10에 도시된 바와 같이, 센서부(820)는 아날로그 멀티플렉서(Analog mux, 824), L-미터(L-meter, 823) 및 마이크로 컨트롤러(microcontroller, 822)를 포함할 수 있다.
아날로그 멀티플렉서(824) 복수 개의 홀 소자들(821) 각각과 연결될 수 있다. L-미터(823)는 아날로그 멀티플렉서(824)로부터 수신되는 복수 개의 아날로그 입력값들을 측정하고, 아날로그 입력값들을 디지털 출력값들로 변환할 수 있다. 그리고, L-미터(823)는 변환된 디지털 출력값들을 마이크로컨트롤러(822)로 전달할 수 있다.
마이크로컨트롤러(822)는 L-미터(823)로부터 전달받은 디지털 출력값들을 분석하여 가장 적절한 맥파 신호를 결정할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 전술한 방법은, 프로그램이 기록된 매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
상기와 같이 설명된 맥진 센서는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
Claims (5)
- 맥진 센서에 있어서,
요골 동맥의 상부 피부면에 접촉되는 복수 개의 소형 자성체를 포함하는 접촉부;
상기 요골 동맥의 맥파를 측정하는 센서부; 및
상기 접촉부와 상기 센서부 사이에 소정의 공간을 형성하고는 공간부를 포함하는,
맥진 센서.
- 제1 항에 있어서,
상기 센서부는 상기 복수 개의 소형 자성체와 기 정해진 간격만큼 이격되어 배치되는 복수 개의 홀 소자를 포함하는,
맥진 센서.
- 제2 항에 있어서,
상기 센서부는 상기 복수 개의 홀 소자를 단위 셀로 하여 어레이로 구성되는,
맥진 센서.
- 제3 항에 있어서,
상기 센서부의 어레이는 하나의 반도체 기판 위에 상기 각 부위가 임의 M x N 단위 셀로 형성되는,
맥진 센서.
- 제1 항에 있어서,
상기 복수 개의 소형 자성체는 지름이 1~3 mm 이고 두께가 0.3~1 mm 인 원판형 자석을 포함하는,
맥진 센서.
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Publications (1)
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ID=61911084
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113874814A (zh) * | 2019-05-28 | 2021-12-31 | 德商人类解决介面(有限责任)公司 | 可穿戴的人机联接装置及可利用此联接装置执行的方法 |
-
2016
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