WO2011155706A2 - 복합 생체신호 인식을 통한 건강관리시스템과 이를 이용한 건강관리방법 - Google Patents

복합 생체신호 인식을 통한 건강관리시스템과 이를 이용한 건강관리방법 Download PDF

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WO2011155706A2
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박창원
정하중
손재기
전기만
김영환
김현우
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전자부품연구원
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    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H50/00—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/20—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for computer-aided diagnosis, e.g. based on medical expert systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235—Details of waveform analysis
    • A61B5/7264—Classification of physiological signals or data, e.g. using neural networks, statistical classifiers, expert systems or fuzzy systems

Definitions

  • the present invention is installed in a general home or public places, such as detecting a bio-signal emitted by the user and analyzes the health care system through a complex bio-signal recognition that provides a variety of information for the user voluntary health care and using the same It relates to health care methods.
  • the human body generates various bio signals while autonomous movement of various organs under the control of the autonomic nervous system. Since the bio-signal shows a specific behavior according to the physical condition such as heart rate information, respiration information, body temperature information, and the like, the bio-signal can reversely recognize the human body state from the bio-signal.
  • Bio signals for precisely measuring bio signals are mainly used in specialized medical institutions, and the types of bio signals are also varied depending on the type of bio signals to be measured and the purpose of measurement.
  • the medical device is installed in the medical institution as mentioned above, and can be used only by the doctor's medical treatment and prescription, the general public has no choice but to limit the use of the medical device.
  • the health information provided is not based on a person's current physical condition, but is provided based on a standard body condition of the general public, such health information may harm a person in a particular physical condition. Depending on the physical condition of a person, the health information may be excessive or insufficient for a specific person.
  • the present invention has been invented to solve the above problems, people can check their physical condition in real time in daily life, and if necessary, can take advantage of the health information that fits my body, through which health care It is a technical task to provide a health management system through a composite biosignal recognition and a health care method using the same to realize the generalization of the life.
  • the receiving unit for receiving the heart rate information data from the biological signal measuring terminal;
  • Data classification means for classifying the heart rate information from the heart rate information data of the receiving unit, the storage means for storing the heart rate information, and the data analysis for analyzing the heart rate information stored in the storage means if the input or set analysis conditions of the user analysis request signal is satisfied
  • Means and a control unit for receiving an input signal of the input unit to control the operation of the data analysis means and receiving the analysis result of the data analysis means and transmitting the result to the output terminal through the output unit;
  • Health care system for receiving the heart rate information data from the biological signal measuring terminal.
  • the user can be analyzed by providing his or her bio-signal in real time in a situation where the user is not conscious, and can be checked at any time at the time desired by the user, so that his own health It has the effect of voluntary and lively management.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a state of a health care system according to the present invention
  • FIG. 2 is a flowchart sequentially illustrating a health care method according to the present invention
  • FIG. 3 is a flowchart sequentially showing another aspect of the health care method according to the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing a UI of the health care system according to the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a state of a health care system according to the present invention
  • FIG. 2 is a flowchart sequentially illustrating a health care method according to the present invention.
  • the health care system includes a health care device 10 for processing heart rate information data transmitted from the biosignal measuring terminal 20, and also allows a user to control the operation of the health care device 10.
  • An input terminal 30 for outputting, and an output terminal 40 for outputting the provided data of the health care device 10 may be included.
  • the health care device 10 can be manufactured in the form of a general set-top box in order to increase the efficiency of the arrangement.
  • the health care device 10 may operate in connection with a conventional IPTV or monitor as the output terminal 40, and a remote controller or various keyboards may be applied as the input terminal 30.
  • the biosignal measuring terminal 20 is for confirming the heartbeat information of the user, and recognizes the biosignal of the user in a contact method or a non-contact method.
  • a wrist-based pulse detector is applied to check heart rate information through a pulse detected by a wrist. Therefore, the user may wear the pulse detector in everyday life.
  • the non-contact method the heartbeat information is detected by detecting minute waves generated by the heartbeat, and one or more are installed in the place where the user lives. Therefore, the user can provide his or her heart rate information to the health care system while living in the same way as usual without having to wear a separate device.
  • the biological signal measuring terminal 20 of the contact method or the non-contact method for the heartbeat information is well-known and common, a description of the biological signal measuring terminal 20 will be omitted.
  • the heart rate information data measured by the biosignal measuring terminal 20 is transmitted to the health care device 10, and the health care device 10 checks the heart rate information data and outputs the analysis result to the output terminal 40.
  • the user can see the analysis results output through the output terminal 40, and can check his or her current state or health status, and this status check can be made frequently in real life according to the user's will, health care It becomes possible to liven about.
  • the health management system according to the present invention to produce such an effect will be described in detail with a health care method.
  • the biosignal measuring terminal 20 detects the biosignal of the user, generates the heartbeat information data in a predetermined format, and transmits the biosignal to the receiving unit 100 of the health care apparatus 10.
  • Communication between the biosignal measuring terminal 20 and the health care device 10 may be performed by wire or wirelessly, but communication is performed in a wireless manner to ensure the degree of freedom of the biosignal measuring terminal 20 or the freedom of the installation location. It would be desirable to proceed.
  • the heart rate information data will be converted into a communication area of a predetermined frequency through normal A / D conversion and transmitted to the health care device 10, in addition to the biosignal measuring terminal 20 and the health care device 10.
  • public data wireless communication such as Bluetooth, WLAN, Zigbee, etc. may be applied.
  • the heart rate information data includes standardized communication information for communication between the health care device 10 and the biosignal measuring terminal 20, and the user's heartbeat information.
  • the biosignal measuring terminal 20 may further include an identification means (not shown) for user identification, and if the user is identified by the identification means, an identifier set for each user may be added to the heart rate information data. have.
  • the identification means is described in one configuration to the biosignal measuring terminal 20, the identification means may be an article independent of the biosignal measuring terminal 20.
  • a method of identifying a user may include a facial recognition method, a voice recognition method, a fingerprint recognition method, and the like.
  • a unique ID may be assigned to the user to use the ID when the user operates the health care system according to the present invention.
  • the healthcare system may recognize the user and identify the user.
  • the input of the ID may be input by the user through a keyboard operation, or may be input by touching the ID card provided to the user by the identification means.
  • the receiver 100 receives the heartbeat information data transmitted by the biosignal measuring terminal 20 and converts the cardiac information data into a standard format that the controller 200 of the health care apparatus 10 can process.
  • the biosignal measuring terminal 20 may convert the heart rate information data into various formats and transmit the same to the health care device 10.
  • the biosignal measuring terminal 20 may be an analog type having continuity or separate one data into a plurality. It may also be the type of packet being sent.
  • the receiver 100 converts various types of heartbeat information data that can be transmitted from the biosignal measuring terminal 20 into the standard format, and classifies the heartbeat information from the heartbeat information data.
  • the heartbeat information data may include an identifier for identifying the user, and the receiver 100 may link the identifier with the corresponding heartbeat information to convert.
  • the data classification means 210 of the controller 200 classifies the heartbeat information from the heartbeat information data of the receiver 100.
  • Heart rate information may include heart rate per second, heart rate, heart rate, and the like, which is a basic element for analyzing the state of health of the heart.
  • the heartbeat information data may include an identifier
  • the data classification means 210 classifies and sorts the classified heartbeat information by identifier. For example, if the A heartbeat information data includes the A identifier and the heart rate information is included, the data classification means 210 links the heart rate information with the A identifier to organize the heartbeat information.
  • the heartbeat information data may include two or more heartbeat information, and thus may include two or more identifiers. Therefore, the data classification means 210 links and organizes the corresponding heartbeat information according to the identifier included in the heartbeat information data.
  • the classified heart rate information is stored in the storage unit 220.
  • the biosignal measuring terminal 20 measures the biosignal of the user in real time, and transmits the biosignal data of the measured biosignal to the health care device 10 at regular intervals. Therefore, the storage unit 220 stores the heart rate information transmitted and classified at a predetermined cycle, so that the user can check the change state of the biological signal.
  • the heart rate information separated by the identifier is also stored separately by the identifier in the storage means 220.
  • the storage unit 220 may include user information as well as heart rate information.
  • the user information may include information such as various body sizes, medical history, such as a user name, gender, age, weight and height, and the like. Therefore, the heartbeat information may be stored and managed for each of the divided users.
  • the user information stored in the storage means 220 may be added, deleted or updated according to the user's operation using the input terminal 30.
  • the health care system according to the present invention allows various UIs to be output to the output terminal 40 so that the user can easily utilize the same.
  • the control means 240 is installed various programs for the operation of the health care system communication between the user and the health care device 10, communication between the internal components of the health care device 10, bio-signal By collectively controlling the communication between the measurement terminal 20 and the health care device 10, and when the user operates the input terminal 30, the corresponding information is output to the output terminal 40 correspondingly.
  • the input signal of the input terminal 30 is transmitted to the control means 240 through the input unit 310, the control means ( In response to this, the form-related UI for user registration shown in FIG. 4 (the image showing the UI of the health care system according to the present invention) is transmitted to the output terminal 40 via the output unit 320 and outputs the UI. Let's do it.
  • the user operates the input terminal 30 in accordance with the form output to the output terminal 40, the user information is input to the control means 240 is stored in the storage means 220.
  • the control means 240 generates the unique identifier of the user, the identifier is stored with the corresponding user information stored in the storage means 220. Therefore, when the user is identified through the identification means, the control means 240 retrieves the identifier of the user from the storage means 220 and transmits it to the biosignal measuring terminal 20, the biosignal measuring terminal 20 is The heart rate information data including the identifier is completed and transmitted to the health care device 10.
  • the heartbeat information data may not include an identifier.
  • the biosignal measuring terminal 20 continuously transmits the heartbeat information data to the health care device 10 while continuously detecting the biosignal without the user's classification, and the identification means recognizes the identifier.
  • the data classification means 210 may link the heart rate information of the heart rate information data received at the same time with the identifier to classify and store the same in the storage means 220.
  • the data analysis means 230 analyzes the heartbeat information stored in the storage means 220 according to a specific criterion, and the control means 240 transmits the analysis result to the output unit 320 and outputs it from the output terminal 40. Do it.
  • the data analysis means 230 may be controlled by the control means 240, the user can control the operation of the control means 240 by operating the input terminal 30.
  • the user terminal operates the input terminal 30 to input the user analysis request signal to the control means 240, and the control means 240 controls the user analysis request signal.
  • the data analysis means 230 By driving the data analysis means 230, the data analysis means 230 to check the heart rate information stored in the storage means 220 to analyze it.
  • the biosignal measuring terminal 20 detects a user and measures the biosignal of the user in real time, generates the heartbeat information data, and transmits the same to the health care device 10.
  • the health care apparatus 10 stores the heart rate information in the storage means 220 as described above, and may store the heart rate information for each user.
  • the control means 240 drives the data analysis means 230 and analyzes the data.
  • the means 230 retrieves the heart rate information of the user from the storage means 220 and analyzes it.
  • the control means 240 transmits the analysis result to the output terminal 40 via the output unit 320 to the user to do this. Make sure to check.
  • control means 240 may drive the data analysis means 230 when the analysis condition set by the user is satisfied, so that the heartbeat information stored in the storage means 220 may be analyzed. That is, when the user sets the timer to output the analysis results every predetermined time, the control means 240 drives the data analysis means 230 each time the corresponding time arrives, accordingly the user separate request Without inputting a signal, it is possible to confirm an analysis result according to his biosignal.
  • the analysis condition may be applied to the situational conditions such as a sudden change in the user's heartbeat information or a change in the surrounding environment, in addition to the temporal condition such as a timer, the control means 240 is analyzed data
  • the means 230 may be driven to analyze the heartbeat information of the corresponding user.
  • a procedure for inputting a user analysis request signal and a procedure for setting an analysis condition may be guided in the UI of the health care system shown in FIG. 4.
  • the analysis of heart rate information by the data analysis means 230 may be applied to a variety of criteria, the most representative and standardized method HRV (Heart Rate Variability) analysis method may be applied to the analysis criteria of the data analysis means 230 have.
  • HRV Heart Rate Variability
  • the HRV analysis method includes two methods, time domain analysis and frequency domain analysis.
  • time domain analysis continuously checks the heartbeat interval and extracts values such as SDNN, SDNN index, RMSSD, HRV index, and mean HRV by statistical analysis of heart rate change rate.
  • frequency domain analysis the TP, VLF, LF, and HF values are extracted by analyzing the degree of heart rate change by frequency. Through this frequency analysis, it is possible to know the interaction between the sympathetic and parasympathetic nerves (ANS) on the heart.
  • ANS sympathetic and parasympathetic nerves
  • the analysis of heart rate information may refer to user information in addition to the HRV method described above.
  • the data analyzing means 230 derives the final analysis result using the user information of the user together with the heart rate information stored in the storage means 220.
  • the analysis result of the data analyzing means 230 transmits the control means 240 to the output unit 320 so that the output terminal 40 can output it.
  • the control means 240 may output the analysis result UI, so that the user can easily understand the analysis result.
  • the user can know the numerical information such as his heart rate, the rate of change of the heart rate and the heart rate cycle through the output of the analysis, and can further confirm the literature information on the physical condition according to the analysis result.
  • FIG. 3 is a flowchart sequentially illustrating another aspect of the health care method according to the present invention, which will be described with reference to this.
  • Health care method may further comprise a feedback information search step (S5).
  • the feedback information includes corresponding contents to be taken by the user in response to the analysis result of the data analyzing means 230, and the corresponding contents should be avoided from excessive exercise, regular exercise, adjustment of the diet, or the like. Information can be illustrated.
  • control unit 200 further includes a feedback means 250 and a feedback information DB 250.
  • the feedback information DB 250 stores various detailed feedback information according to the analysis result of the data analyzing means 230.
  • the analysis result may be stepped (indexed) into three stages, such as a high risk group, a risk group, and a normal group, or the step may be divided into four or more stages by subdividing the stage. Therefore, the feedback information may be generated according to the type of analysis result staged.
  • the biosignal type is heart rate information.
  • the biosignal measuring terminal 20 may measure two or more biosignals and transmit the same to the health care device 10. Accordingly, the feedback information stored in the feedback information DB 250 may combine the two or more bio signals so that the user's body state may be confirmed using the plurality of bio signals and the feedback information may be provided in detail.
  • the biosignal measuring terminal 20 may further measure respiration information in addition to the heartbeat information of the user. Like the heart rate information measuring method, the biosignal measuring terminal 20 detects the expansion and contraction of the user's chest or the airflow of the mouth and nose, and thus detects the breathing rate and the volume of the breath. Information is generated as respiratory information data is transmitted to the health care device (10).
  • the receiving unit 100 and the control unit 200 of the health care device 10 receives and processes the respiratory information data together with the heart rate information data, in particular, the data analysis means 230 of the control unit 200 is the respiratory information data.
  • Check the user's body status by comparing and analyzing the heart rate information of respiratory information and heart rate information data. In other words, the sudden increase in heart rate can also be achieved through general exercise.If the breathing rate is constant and the heart rate is increased, problems with the organs such as the heart can be estimated, and appropriate feedback information is set and stored. You can also guide them.
  • the feedback means 260 checks the analysis result of the data analysis means 230 and retrieves the corresponding feedback information from the feedback information DB 250, and the control means 240 outputs the corresponding feedback information to the output unit 320. By passing it to the output terminal 40 as a medium, it is possible to provide feedback information of various UI formats.

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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 인식을 통한 건강관리시스템과 이를 이용한 건강 관리방법에 관한 것으로, 생체신호 측정단말기로부터 심박정보데이터를 수신하는 수신부와; 수신부의 심박정보데이터로부터 심박정보를 분류하는 데이터분류수단과, 상기 심박정보를 저장하는 저장수단과, 사용자분석요청신호의 입력 또는 설정된 분석조건이 만족되면 저장수단에 저장된 심박정보를 분석하는 데이터분석수단과, 입력부의 입력신호를 수신해서 데이터분석수단의 동작을 제어하고 데이터분석수단의 분석결과를 받아 출력부를 통해 출력단말기로 전송하는 제어수단이 구비된 제어부;를 포함하는 것이다.

Description

복합 생체신호 인식을 통한 건강관리시스템과 이를 이용한 건강관리방법
본 발명은 일반 가정 또는 공공장소 등에 설치되어 사용자가 발산하는 생체신호를 감지하고 이를 분석해서 상기 사용자가 자발적으로 건강관리를 하기 위한 다양한 정보를 제공하는 복합 생체신호 인식을 통한 건강관리시스템과 이를 이용한 건강관리방법에 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 실시간으로자신의 몸 상태를 확인할 수 있는 방법 또한 거의 없으므로, 사람들의 관심이 건강에 집중되더라도 실제로는 효과적인 건강 관리 수행을 위한 방법이 많지 않다는 문제가 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 복합 생체신호 인식을 통한 건강관리시스템과 이를 이용한 건강관리방법의 제공을 기술적 과제로 한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 생체신호 측정단말기로부터 심박정보데이터를 수신하는 수신부와; 수신부의 심박정보데이터로부터 심박정보를 분류하는 데이터분류수단과, 상기 심박정보를 저장하는 저장수단과, 사용자분석요청신호의 입력 또는 설정된 분석조건이 만족되면 저장수단에 저장된 심박정보를 분석하는 데이터분석수단과, 입력부의 입력신호를 수신해서 데이터분석수단의 동작을 제어하고 데이터분석수단의 분석결과를 받아 출력부를 통해 출력단말기로 전송하는 제어수단이 구비된 제어부;를 포함하는 복합 생체신호 인식을 통한 건강관리시스템이다.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 사용자가 의식하지 못하는 상황에서 실시간으로 자신의 생체신호를 제공해 이를 분석 받을 수 있고, 이렇게 분석된 정보를 자신이 원하는 시간에 언제든지 요청해 확인받을 수 있으므로, 자신의 건강관리를 자발적이면서도 생활화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 건강관리시스템의 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 건강관리시스템의 UI를 보인 도면이다.
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 건강관리시스템의 모습을 도시한 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 건강관리방법을 순차 도시한 플로차트인 바, 이를 참조해 설명한다.
본 발명에 따른 건강관리시스템은 생체신호 측정단말기(20)로부터 전송된 심박정보데이터를 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 건강관리시스템은 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, 생체신호 측정단말기(20)는 사용자의 심박정보를 확인하기 위한 것으로서, 접촉방식 또는 비접촉방식으로 사용자의 생체신호를 인식한다. 일 예를 들어 설명하면, 접촉방식의 경우 손목시계 형태의 맥박감지기가 적용되어서, 손목에서 감지되는 맥박을 통해 심박정보를 확인한다. 따라서, 사용자는 일상생활에서 상기 맥박감지기를 착용하면 된다. 반면, 비접촉방식의 경우, 심장의 박동으로 인해 발생하는 미세한 파를 감지해서 심박정보를 확인하고, 사용자가 생활하는 장소에 하나 이상 설치된다. 따라서, 사용자는 별도의 기기를 착용할 필요없이 평상과 동일하게 생활하면서도 자신의 심박정보를 건강관리시스템에 제공할 수 있다.
참고로, 심박정보에 대한 접촉방식 또는 비접촉방식의 생체신호 측정단말기(20)는 공지,공용된 것이므로, 생체신호 측정단말기(20)에 대한 설명은 생략한다.
한편, 생체신호 측정단말기(20)가 측정한 심박정보데이터는 건강관리장치(10)로 전송되고, 건강관리장치(10)는 상기 심박정보데이터를 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 건강관리시스템을 건강관리방법과 더불어 설명하면서 상세히 한다.
S1; 생체신호 감지단계
앞서 언급한 바와 같이, 생체신호 측정단말기(20)는 사용자의 생체신호를 감지하고, 일정한 형식의 심박정보데이터로 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 심박정보데이터는 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, 심박정보데이터에는 건강관리장치(10)와 생체신호 측정단말기(20) 간 통신을 위한 규격화된 통신정보와, 사용자의 심박정보가 포함된다. 또한, 생체신호 측정단말기(20)가 감지해야할 사용자가 둘 이상일 경우, 감지한 심박정보가 누구의 심박정보인지를 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 심박정보데이터에 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 건강관리시스템을 동작시킬 경우 상기 ID를 이용해 로그인하면, 건강관리시스템이 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; 심박정보데이터 수신단계
수신부(100)는 생체신호 측정단말기(20)가 전송한 심박정보데이터를 수신해서, 건강관리장치(10)의 제어부(200)가 처리가능한 표준형식으로 변환한다.
앞서 언급한 바와 같이, 생체신호 측정단말기(20)는 심박정보데이터를 다양한 형식으로 변환해서 건강관리장치(10)로 전송할 수 있는데, 연속성을 갖는 아날로그 타입일 수도 있고, 하나의 데이터를 다수로 분리해 전송하는 패킷 타입일 수 도 있다.
수신부(100)는 생체신호 측정단말기(20)로부터 전송될 수 있는 다양한 타입의 심박정보데이터를 상기 표준형식으로 변환하고, 심박정보데이터로부터 심박정보를 분류한다. 이때, 심박정보데이터에 사용자 구분을 위한 식별자가 포함될 수 있고, 수신부(100)는 상기 식별자를 해당 심박정보와 링크해 변환할 수 있을 것이다.
S3; 심박정보 분류단계
제어부(200)의 데이터분류수단(210)은 수신부(100)의 심박정보데이터에서 심박정보를 분류한다. 심박정보는 초당 심박수, 심박 주기, 심박의 세기 등이 포함될 수 있고, 이러한 정보는 심장의 건강상태를 분석하기 위한 기본적인 요소이다.
한편, 심박정보데이터에는 식별자가 포함될 수 있고, 데이터분류수단(210)은 분류한 심박정보를 식별자별로 다시 분류해 정리한다. 예를 들면, 심박정보데이터에 A 식별자가 포함되어 있고, 이에 따른 심박정보가 포함되어 있다면, 데이터분류수단(210)은 상기 심박정보를 A 식별자와 링크해 정리하는 것이다.
또한, 심박정보데이터에는 둘 이상의 심박정보가 포함될 수 있고, 이에 따라 둘 이상의 식별자가 포함될 수 있다. 따라서, 데이터분류수단(210)은 심박정보데이터에 포함된 식별자에 따라 해당하는 심박정보를 링크해 정리한다.
계속해서, 분류된 심박정보는 저장수단(220)에 저장된다. 본 발명에 따른 건강관리시스템에서 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 심박정보를 저장해서, 사용자의 생체신호 변화상태를 확인할 수 있도록 한다. 또한, 식별자별로 분리된 심박정보는 저장수단(220)에도 식별자별로 분리돼 저장된다.
저장수단(220)은 심박정보는 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 심박정보는 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 건강관리시스템은 사용자가 그 활용을 손쉽게 할 수 있도록, 출력단말기(40)에 다양한 UI가 출력되도록 한다. 이를 좀 더 상세히 설명하면, 제어수단(240)은 건강관리시스템의 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 건강관리시스템의 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 심박정보데이터를 완성해서 건강관리장치(10)로 전송하게 된다.
이외에도, 심박정보데이터에는 식별자가 포함되지 않을 수도 있다. 이를 좀 더 상세히 설명하면, 생체신호 측정단말기(20)는 사용자의 구분없이 생체신호를 지속적으로 감지하면서 해당 심박정보데이터를 건강관리장치(10)로 전송하다가, 상기 식별수단이 식별자를 인식해서 해당 식별자가 데이터분류수단(210)에 전달되면, 데이터분류수단(210)은 동시간에 수신한 심박정보데이터의 심박정보를 상기 식별자와 링크해 분류해서 저장수단(220)에 저장하도록 할 수도 있다.
S4; 심박정보 분석단계
데이터분석수단(230)은 저장수단(220)에 저장된 심박정보를 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 심박정보를 확인해 이를 분석할 수 있도록 한다. 일 예를 들어 설명하면, 생체신호 측정단말기(20)는 사용자를 감지하고 상기 사용자의 생체신호를 실시간 측정하며, 이를 심박정보데이터로 생성해 건강관리장치(10)로 전송한다. 건강관리장치(10)는 전술한 바와 같이 저장수단(220)에 심박정보를 저장하는데, 상기 심박정보를 사용자별로 구분해 저장할 수 있다. 계속해서, 사용자가 자신의 심박정보에 대한 분석결과를 확인하고자 입력단말기(30)를 조작해 사용자분석요청신호를 입력하면, 제어수단(240)은 데이터분석수단(230)을 구동시키고, 데이터분석수단(230)은 상기 사용자의 심박정보를 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 심박정보의 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 심박정보에 급격한 변화가 발생하거나 주변환경의 변화와 같은 상황적 조건이 적용될 수 있고, 이러한 조건이 충족되면 제어수단(240)은 데이터분석수단(230)을 구동시켜서 해당 사용자의 심박정보를 분석하도록 할 수 있다.
참고로, 사용자분석요청신호 입력을 위한 절차와, 분석조건을 설정하기 위한 절차 등은 도 4에서 보인 건강관리시스템의 UI에서 안내될 수 있을 것이다.
한편, 데이터분석수단(230)에 의한 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, 분석결과 UI를 출력할 수 있다.
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 생체신호의 종류를 심박정보로 하였지만, 생체신호 측정단말기(20)가 두 가지 이상의 생체신호를 측정해서 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, 다양한 UI 형식의 피드백정보를 제공할 수 있다.

Claims (7)

  1. 생체신호 측정단말기로부터 심박정보데이터를 수신하는 수신부와; 수신부의 심박정보데이터로부터 심박정보를 분류하는 데이터분류수단과, 상기 심박정보를 저장하는 저장수단과, 사용자분석요청신호의 입력 또는 설정된 분석조건이 만족되면 저장수단에 저장된 심박정보를 분석하는 데이터분석수단과, 입력부의 입력신호를 수신해서 데이터분석수단의 동작을 제어하고 데이터분석수단의 분석결과를 받아 출력부를 통해 출력단말기로 전송하는 제어수단이 구비된 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 생체신호 인식을 통한 건강관리시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 분석결과에 대응하는 피드백정보가 저장된 피드백정보DB와,
    상기 분석결과에 대응하는 피드백정보를 피드백정보DB에서 검색하고, 출력단말기를 통한 출력을 위해 출력부로 전달되도록 하는 피드백수단;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 생체신호 인식을 통한 건강관리시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 데이터분석수단은 분석결과를 단계화해서 출력하고, 피드백정보DB는 상기 단계화에 상응하게 단계화된 피드백정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 복합생체신호 인식을 통한 건강관리시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 심박정보데이터는 사용자의 식별을 위한 식별자를 포함하고,
    상기 데이터분류수단은 상기 식별자에 따라 심박정보를 분류하며,
    상기 제어수단은 입력부로 전송된 입력신호에 따라, 상기 저장수단에 저장된 식별자의 사용자 정보를 추가, 삭제 또는 갱신하는 것을 특징으로 하는 복합 생체신호 인식을 통한 건강관리시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터분석수단은 심박정보를 HRV(heart rate variability) 분석법을 이용하여 분석하는 것을 특징으로 하는 복합 생체신호 인식을 통한 건강관리시스템.
  6. 수신부가 생체신호 측정단말기로부터 심박정보데이터를 수신해서 처리하는 수신단계;
    데이터분류수단이 수신부의 심박정보데이터를 입력받아 사용자별로 심박정보를 분류하는 데이터분류단계;
    데이터분석수단이 사용자분석요청신호 또는 설정된 분석조건이 만족하면 분류된 심박정보를 분석하는 데이터분석단계; 및
    제어수단이 데이터분석수단의 분석결과를 출력부로 전달되도록 하는 출력단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 건강관리방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 데이터분석단계 이후, 피드백수단은 데이터분석수단의 분석결과에 대응하는 피드백정보를 피드백정보DB에서 검색하는 피드백 검색단계를 더 포함하고,
    상기 출력단계는 피드백수단이 검색한 피드백 정보를 출력부로 전달되도록 하는 것을 특징으로 하는 건강관리방법.
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