WO2011155680A1

WO2011155680A1 - 복합생체신호 처리를 위해 호환성을 개선한 통신 처리시스템

Info

Publication number: WO2011155680A1
Application number: PCT/KR2010/008903
Authority: WO
Inventors: 박창원; 정하중; 손재기; 전기만; 김영환; 김현우
Original assignee: 전자부품연구원
Priority date: 2010-06-11
Filing date: 2010-12-13
Publication date: 2011-12-15
Also published as: KR20110135676A

Abstract

본 발명은 일반 가정 또는 공공장소 등에 설치되어 사용자가 발산하는 생체신호를 감지하고 이를 분석해서 상기 사용자가 자발적으로 건강관리를 하기 위한 다양한 정보를 제공하는 생체신호 처리를 위해 통신 호환성을 개선한 통신 처리시스템에 관한 것으로, 생체신호 측정단말기의 통신 형식으로 발신된 신체정보데이터를 수신하는 다수의 수신수단과, 상기 신체정보데이터의 데이터 프레임 형식을 확인해서 상기 데이터 프레임 형식의 변환 여부를 결정하는 데이터프레임 확인수단과, 데이터 프레임의 형식 정보를 저장하는 라이브러리DB와, 데이터프레임 확인수단에 의해 변환 대상으로 결정된 신체정보데이터의 데이터 프레임 형식을 라이브러리DB에서 검색해 분석한 후 표준형식으로 변환하는 변환수단을 구비한 수신부와; 수신부의 신체정보데이터로부터 신체정보를 분류하는 데이터분류수단과, 상기 신체정보를 저장하는 저장수단과, 사용자분석요청신호의 입력 또는 설정된 분석조건이 만족되면 저장수단에 저장된 신체정보를 분석하는 데이터분석수단과, 입력부의 입력신호를 수신해서 데이터분석수단의 동작을 제어하고 데이터분석수단의 분석결과를 받아 출력부를 통해 출력단말기로 전송하는 제어수단이 구비된 제어부;를 포함하는 것이다.

Description

복합생체신호 처리를 위해 호환성을 개선한 통신 처리시스템

본 발명은 일반 가정 또는 공공장소 등에 설치되어 사용자가 발산하는 생체신호를 감지하고 이를 분석해서 상기 사용자가 자발적으로 건강관리를 하기 위한 다양한 정보를 제공하는 복합생체신호 처리를 위해 통신 호환성을 개선한 통신 처리시스템에 관한 것이다.

사람의 몸은 자율신경계의 조정을 받는 각종 장기들이 자율적으로 운동하면서 다양한 생체신호를 생성한다. 이러한 생체신호는 심박정보, 호흡정보, 체온정보 등과 같이 몸 상태에 따라 특정한 행태를 보이므로, 이러한 현상을 활용해서 상기 생체신호로부터 사람의 몸 상태를 역으로 파악할 수 있다.

생체신호를 정밀하게 측정하는 의료기기는 전문 의료기관에서 주로 활용되고 있고, 측정하고자 하는 생체신호의 종류와 측정 용도에 따라 종류 또한 다양하다.

그런데, 이러한 의료기기는 앞서 언급한 바와 같이 의료기관에 설치되고, 의사의 진료 및 처방 등에 의해서만 그 이용이 가능하므로, 일반인들에겐 상기 의료기기에 대한 활용 기회가 제한될 수밖에 없었다.

한편, 생활이 여유로워지고 과학이 발전하면서, 사람들의 관심에도 많은 변화가 발생했다. 특히, 생활의 여유는 사람들의 관심을 물질보다 건강으로 쏠리게 해서, 사람들은 무병장수에 대한 바람이 커지게 되었다. 즉, 사람들은 자신의 건강을 어떻게 유지할 수 있을지, 자신의 건강을 어떻게 좀 더 나아지게 할 수 있을지를 고민하면서 그 방안을 찾고 있는 것이다.

이러한 욕구에 대응해서 건강관리를 위한 방법들이 다양한 매체들을 통해 제공되고 있다. 즉, 어떻게 하면 심장을 튼튼하게 할 수 있는지, 어떻게 하면 관절을 튼튼하게 할 수 있는지, 어떻게 하면 비만을 방지할 수 있는지 등이 각종 서적과 방송 및 인터넷을 통해 충분히 제공되고 있는 것이다.

하지만, 이렇게 제공되고 있는 건강 정보들은 사람의 현재 몸 상태를 기준으로 하는 것이 아니고 일반인들의 표준 몸 상태를 기준으로 제공되는 것이므로, 이러한 건강 정보들은 특별한 몸 상태에 있는 사람에게는 오히려 해를 끼칠 수도 있고, 사람의 몸 상태에 따라 상기 건강 정보가 특정인에겐 과도하거나 부족할 수도 있다.

또한, 상기 건강 정보에 따라 생활패턴, 식이요법, 운동 등을 수행하더라도, 자신의 몸 상태에 대한 변화를 객관적으로 확인할 수 없으므로, 상기 건강 정보에 대한 실익을 판단할 수도 없는 한계가 있었다. 물론, 의료기관에서 정기적인 검사를 통해 이러한 문제점을 해소할 수도 있지만, 전술한 바와 같이 특정한 병이 없는 한 주기적인 검사를 받는 것은 현실적으로 한계가 있고, 일상 생활에서 실시간으로 자신의 몸 상태를 확인할 수 있는 방법 또한 거의 없으므로, 사람들의 관심이 건강에 집중되더라도 실제로는 효과적인 건강 관리 수행을 위한 방법이 많지 않다는 문제가 있었다.

한편, 사람의 생체신호는 다양한 기기를 통해 수집될 수 있다. 또한, 생체신호의 종류에 따라서도 상기 기기의 종류는 다양하다. 그런데, 이러한 기기들은 제조사 또는 데이터의 형식들이 통일되거나 규격화되지 않아 이를 일괄적으로 통합 활용하는데는 한계가 있었다. 결국, 다양한 기기들을 이용해 자신의 몸 상태를 매일 확인하는 사용자는, 기기들을 개별적으로 활용해야 하는 번거로움이 있었다. 또한, 상기 기기들이 측정한 생체 정보들은 사용자에게 개별 제공되므로, 사용자는 자신의 몸 상태로 인한 생체신호의 복합적인 변화를 분석하지 못하게 되는 불리함이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 발명된 것으로, 사람들이 일상생활에서 자신의 몸 상태를 실시간으로 확인할 수 있고, 필요한 경우 내 몸에 맞는 건강 정보를 받아 활용할 수도 있으며, 이를 통해 건강 관리에 대한 생활화를 실현할 수 있도록 하는 생체신호 처리를 위해 통신 호환성을 개선한 통신 처리시스템의 제공을 기술적 과제로 한다.

또한, 다양한 생체신호 측정단말기로부터 전송되는 신체정보데이터의 통신 형식을 통일시켜서, 생체신호 측정단말기와의 통신 호환성을 개선하고, 이를 통해 다양한 형식의 신체정보데이터를 수신해서 이를 분석할 수 있으므로, 신체정보 분석에 대한 정확성과 신뢰도를 높일 수 있는 생체신호 처리를 위해 통신 호환성을 개선한 통신 처리시스템의 제공을 또 다른 기술적 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,

생체신호 측정단말기의 통신 형식으로 발신된 신체정보데이터를 수신하는 다수의 수신수단과, 상기 신체정보데이터의 데이터 프레임 형식을 확인해서 상기 데이터 프레임 형식의 변환 여부를 결정하는 데이터프레임 확인수단과, 데이터 프레임의 형식 정보를 저장하는 라이브러리DB와, 데이터프레임 확인수단에 의해 변환 대상으로 결정된 신체정보데이터의 데이터 프레임 형식을 라이브러리DB에서 검색해 분석한 후 표준형식으로 변환하는 변환수단을 구비한 수신부와;

수신부의 신체정보데이터로부터 신체정보를 분류하는 데이터분류수단과, 상기 신체정보를 저장하는 저장수단과, 사용자분석요청신호의 입력 또는 설정된 분석조건이 만족되면 저장수단에 저장된 신체정보를 분석하는 데이터분석수단과, 입력부의 입력신호를 수신해서 데이터분석수단의 동작을 제어하고 데이터분석수단의 분석결과를 받아 출력부를 통해 출력단말기로 전송하는 제어수단이 구비된 제어부;

를 포함하는 생체신호 처리를 위해 통신 호환성을 개선한 통신 처리시스템이다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 사용자가 의식하지 못하는 상황에서 실시간으로 자신의 다양한 생체신호를 제공해 이를 분석 받을 수 있고, 이렇게 분석된 정보를 자신이 원하는 시간에 언제든지 요청해 확인받을 수 있으므로, 자신의 건강관리를 자발적이면서도 생활화할 수 있으며, 이러한 생체신호를 전송하는 생체신호 측정단말기의 다양한 통신형식을 통일시키면서 이를 수신해 분석 및 처리할 수 있으므로, 신체정보에 대한 분석신뢰도를 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 처리시스템의 모습을 도시한 블록도이고,

도 2는 본 발명에 따른 건강관리방법을 순차 도시한 플로차트이고,

도 3은 본 발명에 따른 건강관리방법의 다른 모습을 순차 도시한 플로차트이고,

도 4는 본 발명에 따른 처리시스템의 UI를 보인 이미지이고,

도 5는 본 발명에 따른 처리시스템의 분석결과 UI를 보인 이미지이고,

도 6은 본 발명에 따른 처리시스템의 피드백정보를 보인 이미지이고,

도 7은 본 발명에 따른 수신부의 구성을 도시한 블록도이고,

도 8은 본 발명에 따른 수신부의 구성을 보인 이미지이고,

도 9는 본 발명에 따른 데이터 프레임의 실시예를 보인 이미지이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 공지 구성에 대한 구체적인 설명 또는 당업자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 처리시스템의 모습을 도시한 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 건강관리방법을 순차 도시한 플로차트인 바, 이를 참조해 설명한다.

본 발명에 따른 처리시스템은 하나 이상의 생체신호 측정단말기(20)로부터 전송된 신체정보데이터를 처리하는 건강관리장치(10)를 포함하고, 더불어 사용자가 건강관리장치(10)의 작동을 제어할 수 있도록 하기 위한 입력단말기(30)와, 건강관리장치(10)의 제공 데이터를 출력하는 출력단말기(40)가 포함될 수 있다.

본 발명에 따른 처리시스템은 사용자가 일상에서 거부감 없이 활용할 수 있도록 설계되어야 하므로, 건강관리장치(10)는 그 배치의 효율성을 높이기 위해 일반적인 셋탑박스와 같은 형태로 제작될 수 있고, 이러한 형태의 건강관리장치(10)는 출력단말기(40)로서 통상적인 IPTV 또는 모니터 등과 연결돼 동작할 수 있으며, 입력단말기(30)로서 리모컨 또는 각종 자판 등이 적용될 수 있다. 한편, 입력단말기(30) 및/또는 출력단말기(40)는 스마트폰과 같은 모바일 단말기가 적용될 수도 있다. 이는 휴대 가능한 모바일 단말기가 필수품화 되면서 그 이용과 조작이 용이해지고, 이에 따라 본 발명에 따른 처리시스템의 사용 빈도를 높일 수 있어서, 상기 처리시스템의 생활화를 지향할 수 있기 때문이다.

한편, 생체신호 측정단말기(20)는 사용자의 다양한 신체정보를 확인하기 위한 것으로서, 접촉방식 또는 비접촉방식으로 사용자의 생체신호를 인식한다. 일 예를 들어 설명하면, 접촉방식의 경우 손목시계 형태의 맥박감지기(도 8 참조)가 적용되어서, 손목에서 감지되는 맥박을 통해 신체정보를 확인한다. 따라서, 사용자는 일상생활에서 상기 맥박감지기를 착용하면 된다. 반면, 비접촉방식의 경우, 심장의 박동으로 인해 발생하는 미세한 파를 감지해서 심박수, 혈압 등과 같은 심박정보 등을 확인하고, 사용자가 생활하는 장소에 하나 이상 설치된다. 따라서, 사용자는 별도의 기기를 착용할 필요없이 평상과 동일하게 생활하면서도 자신의 신체정보를 처리시스템에 제공할 수 있다.

참고로, 신체정보에 대한 접촉방식 또는 비접촉방식의 생체신호 측정단말기(20)는 공지,공용된 것으로, 사용자의 심박정보를 확인하는 측정기기, 신체 비만도 등을 확인하는 BMI측정기, 혈당을 측정하는 기기, 혈압계 등 다양할 수 있고, 본 발명에 따른 처리시스템에서는 이러한 생체신호 측정단말기(20)의 데이터 형식에는 제한받지 않는다.

한편, 생체신호 측정단말기(20)가 측정한 신체정보데이터는 건강관리장치(10)로 전송되고, 건강관리장치(10)는 상기 신체정보데이터를 확인해서 그 분석결과를 출력단말기(40)를 통해 출력한다. 물론, 사용자는 출력단말기(40)를 통해 출력되는 분석결과를 보고, 현재 자신의 몸 상태 또는 건강상태를 확인할 수 있고, 이러한 상태 확인은 사용자의 의지에 따라 실생활에서 빈번하게 이루어질 수 있으므로, 건강관리에 대한 생활화가 가능해진다.

이러한 효과를 발하는 본 발명에 따른 처리시스템을 건강관리방법과 더불어 설명하면서 상세히 한다.

S1; 생체신호 감지단계

앞서 언급한 바와 같이, 생체신호 측정단말기(20)는 사용자의 생체신호를 감지하고, 일정한 형식의 신체정보데이터로 생성해서 건강관리장치(10)의 수신부(100)로 전송한다.

생체신호 측정단말기(20)와 건강관리장치(10)의 통신은 유선 또는 무선으로 진행될 수 있으나, 생체신호 측정단말기(20)의 자유도 또는 설치위치에 대한 자유도를 보장하기 위해 무선 방식으로 통신을 진행하는 것이 바람직할 것이다.

무선통신의 경우 상기 신체정보데이터는 통상적인 A/D변환을 통해 일정 주파수의 통신영역으로 변환돼 건강관리장치(10)로 전송될 것이고, 이외에도 생체신호 측정단말기(20)와 건강관리장치(10) 간의 통신에서 블루투스, 무선랜, 지그비 등과 같은 공지,공용의 데이터 무선 통신방식이 적용될 수 있을 것이다.

참고로, 신체정보데이터에는 건강관리장치(10)와 생체신호 측정단말기(20) 간 통신을 위한 규격화된 통신정보와, 사용자의 다양한 신체정보가 포함될 수 있다. 또한, 생체신호 측정단말기(20)가 감지해야할 사용자가 둘 이상일 경우, 감지한 신체정보가 누구의 신체정보인지를 식별하기 위한 식별자가 추가로 포함될 수 있다. 따라서, 생체신호 측정단말기(20)는 사용자 식별을 위한 식별수단(미도시함)을 더 포함할 수 있고, 상기 식별수단에 의해 사용자가 식별되면 상기 사용자별로 설정된 식별자를 신체정보데이터에 추가할 수 있다. 본 실시예에서는 식별수단이 생체신호 측정단말기(20)에 일구성으로 설명하였지만, 식별수단은 생체신호 측정단말기(20)와는 독립된 물품일 수 있다. 또한 사용자를 식별하는 방법에는 안면인식 방법, 음성인식 방법, 지문인식 방법 등이 있을 수 있고, 이외에도 사용자에게 고유 ID를 부여해서 상기 사용자가 본 발명에 따른 처리시스템을 동작시킬 경우 상기 ID를 이용해 로그인하면, 처리시스템이 당해 사용자를 인식해서 사용자를 식별하도록 할 수도 있다. 여기서, 상기 ID의 입력은 사용자가 자판 조작을 통해 입력할 수도 있고, 사용자에게 지급된 ID카드를 식별수단에 터치해서 입력할 수도 있을 것이다.

S2; 신체정보데이터 수신단계

수신부(100)는 생체신호 측정단말기(20)가 전송한 신체정보데이터를 수신해서, 건강관리장치(10)의 제어부(200)가 처리가능한 표준형식으로 변환한다.

앞서 언급한 바와 같이, 생체신호 측정단말기(20)는 신체정보데이터를 다양한 형식으로 변환해서 건강관리장치(10)로 전송할 수 있는데, 연속성을 갖는 아날로그 타입일 수도 있고, 하나의 데이터를 다수로 분리해 전송하는 패킷 타입일 수도 있다.

수신부(100)는 생체신호 측정단말기(20)로부터 전송될 수 있는 다양한 타입의 신체정보데이터를 상기 표준형식으로 변환하고, 신체정보데이터로부터 신체정보를 분류한다. 이때, 신체정보데이터에 사용자 구분을 위한 식별자가 포함될 수 있고, 수신부(100)는 상기 식별자를 해당 신체정보와 링크해 변환할 수 있을 것이다.

도 7은 본 발명에 따른 수신부의 구성을 도시한 블록도이고, 도 8은 본 발명에 따른 수신부의 구성을 보인 이미지인 바, 이를 참조해 상세히 설명하면, 본 발명에 따른 수신부(100)는 생체신호 측정단말기(20a 내지 20d)로부터 전송되는 신체정보데이터를 수신하는 수신수단(110a 내지 110d)과, 수신수단(110a 내지 110d)이 확인한 신체정보데이터의 프레임 형식을 확인해서 이를 분류하는 데이터프레임 확인수단(120)과, 신체정보데이터의 프레임 형식에 대한 정보를 저장하는 라이브러리DB(130)와, 신체정보데이터를 라이브러리DB(130)에 포함된 정보에 따라 변환시켜서 본 발명에 따른 처리시스템에서 처리할 수 있는 상기 표준형식으로 생성시키는 변환수단(140)을 포함한다.

도 7 및 도 8에서 보인 바와 같이, 본 발명에 따른 처리시스템은 다양한 종류의 생체신호 측정단말기(20a 내지 20d)와 통신할 수 있다. 그런데, 생체신호 측정단말기(20a 내지 20d)는 그 제조사가 다를 수 있고, 생성하는 신체정보데이터의 형식 또한 서로 상이할 수 있으므로, 다양한 생체신호 측정단말기(20a 내지 20d)로부터 전송되는 상기 신체정보데이터를 한 곳에서 통합 분석하는 것은 사실상 곤란함이 있다.

이러한 문제를 해소하기 위해 본 발명에 따른 처리시스템은 다음과 같이 구성되고 동작한다.

우선, 생체신호 측정단말기(20a 내지 20d)는 사용자의 생체신호를 측정한 후, 고유한 데이터 프레임 형식에 맞춰 신체정보데이터를 생성시키고, 이렇게 생성된 신체정보데이터를 고유한 통신 형식(프로토콜)에 맞춰 발신한다.

수신부(100)는 다양한 생체신호 측정단말기(20a 내지 20d)로부터 발신하는 신체정보데이터를 수신하되, 생체신호 측정단말기(20a 내지 20d)가 발신하는 신체정보데이터는 고유한 통신 형식으로 구성되므로, 이들의 수신을 위한 전용 수신수단(110a, 110b)을 포함한다. 즉, 도시한 바와 같이 수신수단(110a, 110b)은 생체신호 측정단말기(20a, 20b) 전용으로 각각 수신부(100)에 설치되어서, 생체신호 측정단말기(20a, 20b)의 통신 형식에 상관없이 해당 신체정보데이터를 정상적으로 수신할 수 있도록 하는 것이다.

참고로, 도 8에서 보인 바와 같이, 건강관리장치의 수신부(100)는 다양한 수신수단이 설치될 수 있고, 이러한 수신수단은 유,무선을 통해 건강관리장치로 전송되는 신체정보데이터를 수신할 수 있다.

한편, 상기 데이터변환 통신수단(21a, 21b)이 생체신호 측정단말기(20c, 20d)에 직접 설치될 수도 있다. 즉, 데이터변환 통신수단(21a, 21b)은 수신수단(110c, 110d)이 생체신호 측정단말기(20c, 20d)의 전송 데이터를 정상적으로 수신할 수 있도록, 수신부(100)가 처리할 수 있는 통신 형식으로 변환해 전송하는 것이다. 결국, 데이터변환 통신수단(21a, 21b)은 건강관리장치가 처리할 수 없는 신체정보데이터를 발신하는 생체신호 측정단말기(20c, 20d)에 설치되어서, 상기 신체정보데이터를 건강관리장치로 발신하기 전에 상기 건강관리장치가 수신해 처리할 수 있는 형식으로 우선 변환한다.

한편, 수신수단(110a 내지 110d)은 생체신호 측정단말기(20a 내지 20d)가 발신하는 신체정보데이터를 수신하기 위한 것이므로, 그 통신 형식은 일반적으로 널리 활용되는 규약 적용이 가능할 것이다. 일 예로, 생체신호 측정단말기(20a 내지 20d)는 블루투스 및 지그비 등의 WBAN 방식의 통신형식과, 근거리 무선랜과 같은 WLAN 방식의 통신형식과, USB 방식의 통신형식과, CDMA 방식의 통신형식과, 이더넷(유선) 및 케이블과 같은 유선의 통신형식 등으로 건강관리장치(10)와 통신할 수 있고, 이를 위해 수신수단(110a 내지 110d)은 상기 통신 형식에 대한 처리가 가능하도록 설계될 것이다.

데이터프레임 확인수단(120)은 수신수단(110a 내지 110d)에서 수신한 신체정보데이터를 확인해서, 상기 신체정보데이터가 본 발명에 따른 건강관리장치(10)가 처리할 수 있는 표준형식인지 여부를 확인한다. 일반적으로 데이터는 프레임 형식으로 제작되므로, 서로 호환되는 기기 간에는 데이터에 대한 상호 통신 및 연산이 가능하지만, 호환되지 않는 기기 간에는 데이터의 상호 처리가 진행되지 않으므로, 상기 데이터를 매개로 한 연동이 이루어지지 못한다. 따라서, 둘 이상의 기기 사이에서 데이터의 원활한 처리를 위해 생체신호 측정단말기(20a 내지 20d)의 데이터 프레임 형식은 하나로 통일되어야 할 것이고, 이를 위해 데이터프레임 확인수단(120)은 수신수단(110a 내지 110d)의 신체정보데이터를 확인해서 건강관리장치(10)가 처리할 수 있는 표준형식인지 여부를 확인한다.

통상적으로, 데이터의 프레임은 도 9(본 발명에 따른 데이터 프레임의 실시예를 보인 이미지)에 도시한 바와 같이, 통신 형식(규격)과 데이터의 타입,크기 등에 대한 정보를 포함하는 헤더와, 데이터의 내용 등에 대한 정보를 포함하는 패이로드로 구성되는데, 이러한 데이터 프레임의 형식은 생체신호 측정단말기(20a 내지 20d)의 종류에 따라 달라질 수 있다. 데이터프레임 확인수단(120)은 상기 데이터 프레임 형식을 확인해서 이를 분류한다.

데이터프레임 확인수단(120)의 확인결과, 수신한 신체정보데이터의 데이터 프레임 형식이 건강관리장치(10)에서 처리할 수 있는 표준형식으로 확인되면, 데이터프레임 확인수단(120)은 해당 신체정보데이터를 제어부(200)로 전달할 수도 있을 것이다.

라이브러리DB(130)는 데이터 프레임 형식에 대한 정보를 데이터 프레임 형식별로 저장하는 것으로, 해당 생체신호 측정단말기(20a 내지 20d)를 구동하거나 통신하기 위한 애플리케이션을 건강관리장치(10)에 설치할 때 상기 데이터 프레임 형식 정보가 저장될 수도 있고, 해당 생체신호 측정단말기(20a 내지 20d)의 인터넷 사이트에 접속해서 상기 데이터 프레임 형식 정보를 다운로드할 때 저장될 수도 있을 것이다.

변환수단(140)은 변환이 요구되는 신체정보데이터를 라이브러리DB(130)의 데이터 프레임 형식 정보를 참조해 분석한 후, 본 발명에 따른 건강관리장치(10)가 처리할 수 있는 표준형식으로 변환한다. 이렇게 변환된 신체정보데이터는 제어부(200)로 전송된다.

본 발명에 따른 헬스케어시스템에서는 생체신호 측정단말기(20a 내지 20d) 통신의 융합 프로토콜을 위한 SIC 인코딩 모듈 및 인터워킹 미들웨어를 개발해 적용했다.

S3; 신체정보 분류단계

제어부(200)의 데이터분류수단(210)은 수신부(100)의 신체정보데이터에서 심박정보, 호흡정보, 체온정보, 혈당정보 또는 비만정보 등, 생체신호 측정단말기(20a 내지 20d)에서 측정한 각종 신체정보를 분류하고, 일 예로 이들 중 심박정보를 분류할 수 있다. 심박정보는 초당 심박수, 심박 주기, 심박의 세기 등이 포함될 수 있고, 이러한 정보는 심장의 건강상태를 분석하기 위한 기본적인 요소이다.

한편, 신체정보데이터에는 식별자가 포함될 수 있고, 데이터분류수단(210)은 분류한 신체정보를 식별자별로 다시 분류해 정리한다. 예를 들면, 신체정보데이터에 A 식별자가 포함되어 있고, 이에 따른 신체정보가 포함되어 있다면, 데이터분류수단(210)은 상기 신체정보를 A 식별자와 링크해 정리하는 것이다.

또한, 신체정보데이터에는 둘 이상의 신체정보가 포함될 수 있고, 이에 따라 둘 이상의 식별자가 포함될 수 있다. 따라서, 데이터분류수단(210)은 신체정보데이터에 포함된 식별자에 따라 해당하는 신체정보를 링크해 정리한다.

계속해서, 분류된 신체정보는 저장수단(220)에 저장된다. 본 발명에 따른 처리시스템에서 생체신호 측정단말기(20)는 사용자의 생체신호를 실시간으로 측정하고, 이렇게 측정한 생체신호에 대한 생체신호데이터를 건강관리장치(10)에 일정주기로 전송한다. 따라서, 저장수단(220)은 일정주기로 전송돼 분류되는 신체정보를 저장해서, 사용자의 생체신호 변화상태를 확인할 수 있도록 한다. 또한, 식별자별로 분리된 신체정보는 저장수단(220)에도 식별자별로 분리돼 저장된다.

저장수단(220)은 신체정보는 물론 사용자 정보가 포함될 수 있다. 여기서 사용자 정보는 사용자 이름, 성별, 나이, 몸무게와 키 등과 같은 각종 신체 크기, 병력 등과 같은 정보가 포함될 수 있다. 따라서, 상기 신체정보는 이렇게 구분된 사용자별로 저장돼 관리될 수 있다.

한편, 저장수단(220)에 저장된 사용자 정보는 입력단말기(30)를 이용한 사용자의 조작에 따라 추가, 삭제 또는 갱신될 수 있다. 본 발명에 따른 처리시스템은 사용자가 그 활용을 손쉽게 할 수 있도록, 출력단말기(40)에 다양한 UI가 출력되도록 한다. 이를 좀 더 상세히 설명하면, 제어수단(240)은 처리시스템의 동작을 위한 각종 프로그램이 설치되어서 사용자와 건강관리장치(10) 간의 통신, 건강관리장치(10) 내부 구성들 간의 통신, 생체신호 측정단말기(20)와 건강관리장치(10) 간의 통신 등을 총괄 제어하는 것으로, 사용자가 입력단말기(30)를 조작하면 이에 대응해서 관련 정보를 출력단말기(40)에 출력시킨다.

예를 들어 설명하면, 사용자가 새로운 사용자를 등록하기 위해 입력단말기(30)를 조작하면, 입력단말기(30)의 입력신호는 입력부(310)를 통해 제어수단(240)으로 전달되고, 제어수단(240)은 이에 대응해서 도 4(본 발명에 따른 처리시스템의 UI를 보인 이미지)에서 보인 사용자 등록을 위한 양식 관련 UI를 출력부(320)를 매개로 출력단말기(40)로 전달해서 이를 출력시킨다.

사용자는 출력단말기(40)에 출력되고 있는 상기 양식에 따라 입력단말기(30)를 조작하고, 이렇게 입력되는 사용자 정보는 제어수단(240)으로 전달되어 저장수단(220)에 저장된다. 물론, 제어수단(240)은 상기 사용자 고유의 식별자를 생성시키고, 상기 식별자는 저장수단(220)에 저장된 해당 사용자 정보와 더불어 저장된다. 따라서, 상기 식별수단을 통해 사용자가 식별되면, 제어수단(240)은 저장수단(220)에서 상기 사용자의 식별자를 검색해 생체신호 측정단말기(20)로 전송하고, 생체신호 측정단말기(20)는 상기 식별자를 포함한 신체정보데이터를 완성해서 건강관리장치(10)로 전송하게 된다.

이외에도, 신체정보데이터에는 식별자가 포함되지 않을 수도 있다. 이를 좀 더 상세히 설명하면, 생체신호 측정단말기(20)는 사용자의 구분없이 생체신호를 지속적으로 감지하면서 해당 신체정보데이터를 건강관리장치(10)로 전송하다가, 상기 식별수단이 식별자를 인식해서 해당 식별자가 데이터분류수단(210)에 전달되면, 데이터분류수단(210)은 동시간에 수신한 신체정보데이터의 신체정보를 상기 식별자와 링크해 분류해서 저장수단(220)에 저장하도록 할 수도 있다.

S4; 신체정보 분석단계

데이터분석수단(230)은 저장수단(220)에 저장된 신체정보를 특정 기준에 따라 분석하고, 제어수단(240)은 해당 분석결과를 출력부(320)로 전송해서 출력단말기(40)에서 이를 출력할 수 있도록 한다.

이때, 데이터분석수단(230)은 제어수단(240)에 의해 그 동작이 제어될 수 있고, 사용자는 입력단말기(30)를 조작해서 제어수단(240)의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 사용자가 자신의 생체신호에 대한 분석결과를 알고 싶을 경우, 입력단말기(30)를 조작해서 제어수단(240)에 사용자분석요청신호를 입력하고, 제어수단(240)은 상기 사용자분석요청신호에 따라 데이터분석수단(230)을 구동시켜서, 데이터분석수단(230)이 저장수단(220)에 저장된 신체정보를 확인해 이를 분석할 수 있도록 한다. 일 예를 들어 설명하면, 생체신호 측정단말기(20)는 사용자를 감지하고 상기 사용자의 생체신호를 실시간 측정하며, 이를 신체정보데이터로 생성해 건강관리장치(10)로 전송한다. 건강관리장치(10)는 전술한 바와 같이 저장수단(220)에 신체정보를 저장하는데, 상기 신체정보를 사용자별로 구분해 저장할 수 있다. 계속해서, 사용자가 자신의 신체정보에 대한 분석결과를 확인하고자 입력단말기(30)를 조작해 사용자분석요청신호를 입력하면, 제어수단(240)은 데이터분석수단(230)을 구동시키고, 데이터분석수단(230)은 상기 사용자의 신체정보를 저장수단(220)에서 검색해서 이를 분석한다. 이후, 데이터분석수단(230)의 분석이 완료되어 상기 분석결과가 완성되면, 제어수단(240)은 상기 분석결과를 출력부(320)를 매개로 출력단말기(40)에 전달해서 상기 사용자가 이를 확인할 수 있도록 한다.

이외에도, 제어수단(240)은 사용자가 설정한 분석조건이 충족되면 데이터분석수단(230)을 구동시켜서 저장수단(220)에 저장된 신체정보의 분석 진행이 이루어지도록 할 수도 있다. 즉, 사용자가 타이머를 설정해서 일정시간마다 분석결과를 출력하도록 하면, 제어수단(240)은 해당 시간이 도래할 때마다 데이터분석수단(230)을 구동시키고, 이에 따라 사용자가 별도의 사용자분석요청신호를 입력하지 않아도 자신의 생체신호에 따른 분석결과를 확인할 수 있도록 하는 것이다. 한편, 상기 분석조건은 타이머와 같은 시간적 조건 외에도, 사용자의 신체정보에 급격한 변화가 발생하거나 주변환경의 변화와 같은 상황적 조건이 적용될 수 있고, 이러한 조건이 충족되면 제어수단(240)은 데이터분석수단(230)을 구동시켜서 해당 사용자의 신체정보를 분석하도록 할 수 있다.

참고로, 사용자분석요청신호 입력을 위한 절차와, 분석조건을 설정하기 위한 절차 등은 도 4에서 보인 처리시스템의 UI에서 안내될 수 있을 것이다.

한편, 데이터분석수단(230)에 의한 신체정보 분석 중 심박정보의 분석은 다양한 기준이 적용될 수 있으며, 가장 대표적이면서 표준화된 방식에는 HRV(Heart Rate Variability) 분석방법이 데이터분석수단(230)의 분석 기준에 적용될 수 있다.

참고로, HRV분석방법은 시간영역분석(Time domain analysis)과 주파수영역분석(Frequency domain analysis) 등 두 가지 방법을 병행한다. 여기서, 시간영역분석은 심박 간격을 연속적으로 검사하여 심박 변화율의 통계적 분석으로 SDNN, SDNN index, RMSSD, HRV index, mean HRV 등의 값을 뽑아낸다. 한편, 주파수영역분석은 심박 변화의 정도를 주파수로 분석하여 TP, VLF, LF, HF 값을 뽑아낸다. 이러한 주파수 분석을 통해 심장에 대한 교감신경, 부교감신경의 상호 작용(ANS; 자율신경계)을 알 수 있다.

심박정보의 분석은 앞서 설명한 HRV 방식과 더불어 사용자 정보가 참고될 수 있다. 즉, 사용자의 연령 또는 비만상태 등에 따라 심박정보의 분석을 달리해서 사용자에게 맞는 이상적인 분석결과가 도출될 수 있도록 하는 것이다. 이를 위해 데이터분석수단(230)은 저장수단(220)에 저장된 심박정보와 더불어 해당 사용자의 사용자 정보를 이용해 최종 분석결과를 도출한다.

S6; 출력단계

데이터분석수단(230)의 분석결과는 앞서 언급한 바와 같이 제어수단(240)이 출력부(320)로 전달해서 출력단말기(40)가 이를 출력할 수 있도록 한다. 물론, 제어수단(240)은 사용자가 분석결과를 쉽게 이해할 수 있도록, 도 5(본 발명에 따른 처리시스템의 분석결과 UI를 보인 이미지)에서 보인 바와 같은 형식의 UI를 출력시킨다.

사용자는 이렇게 출력되는 분석결과를 통해 자신의 심박수와 심박수의 변화율과 심박 주기 등과 같은 수치 정보를 알 수 있고, 더 나아가 상기 분석결과에 따른 몸 상태에 대한 문헌적인 정보를 확인할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 건강관리방법의 다른 모습을 순차 도시한 플로차트인 바, 이를 참조해 설명한다.

본 발명에 따른 건강관리방법은 피드백정보 검색단계(S5)를 더 포함할 수 있다. 피드백정보는 데이터분석수단(230)의 분석결과에 대응해서 사용자가 취해야 할 대응내용을 포함하는 것으로, 상기 대응내용에는 무리한 운동을 삼가야 한다거나, 규칙적인 운동을 해야 한다거나, 식단을 조정해야 한다거나 등과 같은 정보가 예시될 수 있다.

이를 위해 제어부(200)는 피드백수단(250)과 피드백정보DB(250)를 더 포함한다.

피드백정보DB(250)는 데이터분석수단(230)의 분석결과에 따른 다양하면서도 구체적인 피드백정보를 저장한다. 이때, 상기 분석결과는 고위험군, 위험군, 정상군 등의 3단계로 단계화(지수화)할 수도 있고, 상기 단계를 세분화해서 4단계 이상으로 분리해 단계화할 수도 있다. 따라서, 상기 피드백정보는 단계화된 분석결과의 종류에 따라 생성시킬 수 있다. 참고로, 본 발명에서는 생체신호로서 심박정보를 예시하였지만, 앞서 언급한 바와 같이 다수의 생체신호 측정단말기(20)가 각각의 생체신호를 측정해서 신체정보를 건강관리장치(10)로 전송할 수도 있다. 따라서, 다수의 생체신호를 이용해 사용자의 몸 상태를 확인하고 이에 따른 피드백정보를 보다 구체적이고 세부적으로 제공할 수 있도록, 피드백정보DB(250)에 저장된 피드백정보는 상기 두 가지 이상의 생체신호를 조합해서 발생하는 경우의 수에 상응하는 최적화한 정보가 구비되어야 할 것이다. 예를 들어 설명하면, 생체신호 측정단말기(20)는 사용자의 심박정보 이외에 호흡정보를 더 측정할 수도 있다. 호흡정보는 심박정보 측정방식과 마찬가지로 생체신호 측정단말기(20)가 사용자 흉부의 팽창 및 수축을 감지하거나, 입과 코의 기류를 감지하는 방식으로 이루어지고, 이렇게 감지한 호흡수 및 호흡량 등의 호흡정보는 호흡정보데이터로 생성돼 건강관리장치(10)로 전송된다. 물론, 건강관리장치(10)의 수신부(100) 및 제어부(200)는 상기 호흡정보데이터를 심박정보데이터와 더불어 수신 및 처리하고, 특히 제어부(200)의 데이터분석수단(230)은 호흡정보데이터의 호흡정보와 심박정보데이터의 심박정보를 상호 비교 및 분석해서 해당 사용자의 몸 상태를 확인한다. 즉, 갑작스런 심박수의 증가는 일반적인 운동 등을 통해서도 이루어질 수 있는데, 호흡수는 일정하면서 심박수만 증가한다면 심장 등의 장기에 문제가 발생한 것으로 추정할 수 있고, 이러한 문제에 대한 적절한 피드백정보가 설정 및 저장되어서 이를 안내하도록 할 수도 있다.

피드백수단(260)은 데이터분석수단(230)의 분석결과를 확인해서 이에 대응하는 피드백정보를 피드백정보DB(250)에서 검색하고, 제어수단(240)은 해당 피드백정보를 출력부(320)를 매개로 출력단말기(40)에 전달해서, 도 6(본 발명에 따른 처리시스템의 피드백정보를 보인 이미지)에서 보인 바와 같이 다양한 UI 형식의 피드백정보를 제공할 수 있다.

Claims

생체신호 측정단말기의 통신 형식으로 발신된 신체정보데이터를 수신하는 다수의 수신수단과, 상기 신체정보데이터의 데이터 프레임 형식을 확인해서 상기 데이터 프레임 형식의 변환 여부를 결정하는 데이터프레임 확인수단과, 데이터 프레임의 형식 정보를 저장하는 라이브러리DB와, 데이터프레임 확인수단에 의해 변환 대상으로 결정된 신체정보데이터의 데이터 프레임 형식을 라이브러리DB에서 검색해 분석한 후 표준형식으로 변환하는 변환수단을 구비한 수신부와;

수신부의 신체정보데이터로부터 신체정보를 분류하는 데이터분류수단과, 상기 신체정보를 저장하는 저장수단과, 사용자분석요청신호의 입력 또는 설정된 분석조건이 만족되면 저장수단에 저장된 신체정보를 분석하는 데이터분석수단과, 입력부의 입력신호를 수신해서 데이터분석수단의 동작을 제어하고 데이터분석수단의 분석결과를 받아 출력부를 통해 출력단말기로 전송하는 제어수단이 구비된 제어부;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합생체신호 처리를 위해 호환성을 개선한 통신 처리시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 수신수단의 통신 형식은 WBAN 또는 WLAN의 무선통신과, USB 또는 이더넷의 유선통신 중 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 복합생체신호 처리를 위해 호환성을 개선한 통신 처리시스템.