WO2011155804A2 - 메모리 기반 다중 생체정보의 통신 프레임 단일화 처리를 통한 실시간 피드백시스템 - Google Patents

메모리 기반 다중 생체정보의 통신 프레임 단일화 처리를 통한 실시간 피드백시스템 Download PDF

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WO2011155804A2
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손재기
박창원
정하중
전기만
김영환
김현우
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전자부품연구원
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    • 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
    • G16H50/30—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for calculating health indices; for individual health risk assessment

Definitions

  • the present invention is installed in a general home or public places, and detects the bio-signal emitted by the user and analyzes it to provide a variety of information for the user to voluntarily manage health, check the user's physical condition in real time emergency situation
  • the present invention relates to a real-time feedback system through a communication frame unification process of memory-based multiple biometric information that can be determined and processed.
  • 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 health in the form of easy to understand their physical condition in everyday life, and if necessary, receive health-related feedback information for my body
  • the technical task is to provide a real-time feedback system through a communication frame unification process of memory-based multi-biometric information that enables the realization of health care.
  • the status of the person in an emergency situation can be checked in real time, and others can be promptly requested for help, so that effective response to the emergency can be handled, and objective data that can be judged by professional medical staff in the medical institution can be sent. It is another technical task to provide a real-time feedback system through the unification process of communication frame of memory-based multi-biometric information, which enables effective remote medical treatment.
  • a plurality of living body signal detection sensor for detecting a user's biological signal
  • Frame generation means for integrating the information on the bio-signal into one data frame to generate and transmit the body-information data
  • a bio-signal measuring terminal and a receiving unit for receiving body information data from the bio-signal measuring terminal
  • Data classification means for classifying the body information from the body information data of the receiving unit, the storage means for storing the body information, and the data analysis for analyzing the body information stored in the storage means when the input or set analysis conditions of the user analysis request signal is satisfied
  • a control unit having control means for receiving an input signal from an input unit to control an operation of the data analysis means and receiving an analysis result of the data analysis means and transmitting the result to an output terminal through an output unit. It is a real-time feedback system through the communication frame unification process of memory-based multiple biometric information.
  • the user in the situation that the user is not aware of his or her biological signal is provided in real time can receive a step-by-step analysis for each health index, request the information at any time at their own desired confirmation While the corresponding feedback information can also be supplied in real time, it is effective to carry out their own health care voluntarily and realistically.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a state of a feedback system according to the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart sequentially showing a biosignal processing method according to the present invention
  • FIG. 3 is a flowchart sequentially illustrating another embodiment of the biosignal processing method according to the present invention.
  • FIG. 5 is an image showing a state of a biosignal data frame according to the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a feedback system according to the present invention
  • FIG. 2 is a flowchart sequentially illustrating a biosignal processing method according to the present invention.
  • Feedback system includes a health care device 10 for processing the body information data transmitted from the bio-signal measuring terminal 20, and to allow the 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 data provided by the health care device 10 may be included.
  • the health care device 10 may be manufactured in the form of a general set-top box to increase the efficiency of the arrangement, and this type of health
  • the management 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 bio-signal measuring terminal 20 is for confirming a variety of body information of the user, recognizes the user's bio-signal in a contact method or a non-contact method.
  • a contact method a wrist-based pulse detector is applied to check body information such as 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 / her various body information to the feedback 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 body information is well-known and common, a description thereof will be omitted.
  • the biosignal measuring terminal 20 includes a plurality of biosignal detection sensors 21a, 21b, and 21c for detecting various biosignals of a user, and biosignal detection sensors 21a, 21b, and 21c.
  • Frame generation means 22 for generating the body information data by converting the biological signal detected by the data into a predetermined frame format.
  • the biosignal detection sensors 21a, 21b, and 21c may be applied with public and public sensors that can detect various biosignals such as heart rate information, respiration information, and body temperature information of the user. Obtain initial information.
  • the frame generating means 22 stores the initial information of the analog form transmitted from the biosignal sensors 21a, 21b, and 21c as they are, and each of the pieces of information transmitted from the biosignal sensors 21a, 21b, and 21c. Stores them separately.
  • the data frame is largely composed of header information and payload information.
  • the frame generation means 22 according to the present invention stores the body information transmitted from the biosignal sensors 21a, 21b, and 21c on the payload information. Combined storage, completes one data frame. It also includes constant information (respiratory rate, heart rate, etc.) that has been identified and analyzed in analog form of initial information and converted to absolute constants.
  • the body 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 body 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 biosignal measuring terminal 20 detects the biosignal of the user, generates the body information data in a predetermined format, and transmits the generated biosignal to the receiving unit 100 of the health care apparatus 10.
  • the biosignal measuring terminal 20 includes a plurality of biosignal detection sensors 21a, 21b, and 21c for sensing various biosignals of a user, and from the biosignal detection sensors 21a, 21b, and 21c. It comprises a frame generating means 22 for integrating the various body signals transmitted to the body information and then integrated into one data frame to the health care device (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 body information data will be converted to 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 body information data is standardized communication for communication between the health care device 10 and the biosignal measuring terminal 20.
  • Information head information
  • a user's body information payload information
  • Information Raw Data
  • constant information obtained by analyzing the data are included.
  • 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 body information data.
  • 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 is assigned to the user to log in using the ID when the user operates the feedback system according to the present invention.
  • the feedback system may then recognize the user to 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 body information data transmitted by the biosignal measuring terminal 20 and converts the body information data into a standard format that can be processed by the controller 200 of the health care apparatus 10.
  • the biosignal measuring terminal 20 may convert the body information data into various formats and transmit them to the health care device 10, which may be an analog type having continuity, or separate one data into many. It may also be the type of packet to send.
  • the receiver 100 converts various types of body information data that can be transmitted from the biosignal measuring terminal 20 into the standard format, and classifies the body information from the body information data.
  • an identifier for identifying a user may be included in the body information data, and the receiver 100 may link the identifier with the corresponding body information to convert the identifier.
  • the data classification means 210 of the controller 200 classifies the body information from the body information data of the receiver 100.
  • the body information includes analog information as described in the frame format of the body information data and constant information analyzed from the initial information.
  • heart rate information may include heart rate per second, heart rate, heart rate, etc., such information is a basic element for analyzing the state of health of the heart.
  • the body information data may include an identifier, and the data classification unit 210 classifies and classifies the classified body information by identifier. For example, if the A-identifier is included in the body information data and the body information is included, the data classification means 210 organizes the body information by linking the body information with the A identifier.
  • the body information data may include two or more body information, and thus may include two or more identifiers. Therefore, the data classification means 210 links and organizes the corresponding body information according to the identifier included in the body information data.
  • the classified body information is stored in the storage means 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 a predetermined cycle. Therefore, the storage means 220 stores the body information transmitted and classified at a predetermined cycle, so that the user can check the change state of the biological signal.
  • the body information separated by the identifier is stored separately by the identifier in the storage means 220.
  • the storage unit 220 may include user information as well as body 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 body information can be stored and managed for each user separated in this way.
  • 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 feedback 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 equipped with various programs for the operation of the feedback system communication between the user and the health care device 10, communication between the internal components of the health care device 10, measuring the bio-signals By collectively controlling the communication between the terminal 20 and the health care device 10, 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 feedback system according to the present invention) is transmitted to the output terminal 40 via the output unit 320 and outputs the UI. .
  • 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 body information data including the identifier is completed and transmitted to the health care device 10.
  • the body information data may not include an identifier.
  • the biosignal measuring terminal 20 continuously transmits the corresponding body information data to the health care device 10 while continuously detecting the biosignal without distinguishing a user, and the identification means recognizes the identifier.
  • the data classification means 210 may link the body information of the body information data received at the same time with the identifier to classify and store it in the storage means 220.
  • the storage means 220 may be composed of a memory 221 and a disk 222.
  • the memory 221 allows the data analyzing means 230 to quickly analyze the body information in real time while first storing the body information classified in the data classification means 210 for a predetermined period of time.
  • the memory 221 according to the present invention may have a main memory DB (MMDB) format.
  • MMDB main memory DB
  • Memory of MMDB format is special purpose database that resides in main memory of computer and operates. Unlike existing DB that is saved and used on hard disk, memory of MMDB format resides in main memory. Query part of existing DB can be used as it is while main part resides in main memory, so data search, comparison and analysis can be done tens of times faster.
  • the memory 221 applies a T-tree index algorithm optimized for a main memory-based database and aims to minimize database query processing time by minimizing an index size, and each entry corresponds to a corresponding record. Direct pointing to a memory address allows for faster processing.
  • Memory 221 of the MMDB format having such a function can significantly shorten the time for the data analysis means 230 to analyze the body information, thereby enabling a rapid treatment for emergencies. Detailed descriptions of emergencies are given below.
  • the storage means 220 includes a disk 222.
  • the disk 222 is a type of a general hard disk.
  • the disk 222 receives the body information from the memory 221 and stores the body information. It may be determined in various ways depending on the size and use.
  • the data analyzing means 230 analyzes the body 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. That is, when the user wants to know the analysis result of his biosignal, 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. By driving the data analysis means 230, the data analysis means 230 to check the body information stored in the storage means 220 to analyze it. As an example, the biosignal measuring terminal 20 detects a user and measures the biosignal of the user in real time, generates the body information data, and transmits the biosignal to the health care device 10.
  • the health care apparatus 10 stores the body information in the storage means 220 as described above, and may divide and store the body information for each user. Subsequently, when the user operates the input terminal 30 to check the analysis result of his / her physical information and inputs the user analysis request signal, the control means 240 drives the data analyzing means 230 and analyzes the data. The means 230 retrieves the user's body information from the storage means 220 and analyzes it. Then, when the analysis of the data analysis means 230 is completed and the analysis result is completed, 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.
  • the control unit 240 may drive the data analysis unit 230 to proceed with the analysis of the body information stored in the storage unit 220. 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 in addition to a time condition such as a timer, a sudden change may occur in the user's body information or a situational condition such as a change in the surrounding environment may be applied, and when such a condition is satisfied, the control means 240 analyzes data.
  • the means 230 may be driven to analyze the user's body information.
  • 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 feedback system shown in FIG. 4.
  • the data analysis means 230 may determine whether an emergency situation by analyzing the body information stored in the storage means 220. At this time, the data analysis means 230 determines whether there is an emergency while analyzing heart rate information stored in the storage means 220 in real time regardless of whether the user analysis request signal or the analysis condition is satisfied. On the other hand, in order to determine whether the emergency situation is made more quickly, the data analysis means 230 checks and analyzes the body information stored in real time in the memory 221 of the storage means 220. That is, since the emergency situation can be known through the current body information, not the accumulated body information of the user, the data analysis means 230 is a memory (excluding the body information of the user stored in the disk 222) Only the latest body information stored in 221 is analyzed.
  • the analysis of the heart rate information of the body information analysis 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 of the data analysis means 230 Applicable to analysis criteria.
  • 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 outputs the analysis result UI of the feedback system 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.
  • the control means 240 may output the corresponding contents through the output terminal 40, of course, the communication unit
  • the relief information can be sent to the designated place by connecting to the communication terminal 50 via 330.
  • the emergency output through the output terminal 40 may be expressed in the form of a siren or a warning light
  • the emergency output through the communication terminal 50 may be delivered to the user's phone, the fire station Or it may be transferred to a communication line of a public institution such as a police station.
  • the communication unit 330 may be connected to a general telephone network or an internet telephone network, and the control unit 240 confirming the analysis result by the data analyzing unit 230 may transmit emergency information to the communication unit 330.
  • the emergency information may include analog information initial information and constant information included in the body information.
  • a medical professional analyzes the initial information in the analog form to make a professional judgment, thereby allowing the user to arrive at the scene in preparation for a quick response.
  • the constant information is mainly used by the health care device 10 according to the present invention to check the health status of the user, but such constant information is unreliable for medical professionals and because the information is insufficient to give medical opinions This initial information is required for delivery to a medical institution.
  • the medical practitioner can quickly determine the current state of the user by analyzing the initial information, and can prepare in advance to respond to the arrival of the site, thereby increasing the safety of the user.
  • FIG. 3 is a flowchart sequentially illustrating another embodiment of the biosignal processing method according to the present invention.
  • the biosignal processing method according to the present invention may further include a feedback information retrieval 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 heartbeat information is exemplified among the types of biosignals, but the biosignal measuring terminal 20 may measure two or more biosignals and transmit them to the health care device 10.
  • 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. Optimized information should be provided corresponding to the number of occurrences.
  • 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 body information data, and in particular, the data analysis means 230 of the control unit 200 Compare and analyze heart rate information to check the user's physical condition.
  • 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.
  • the output terminal 40 By transmitting to the output terminal 40 as a medium, it is possible to provide feedback information of various UI formats showing the feedback information of the feedback system.

Abstract

본 발명은 일반 가정 또는 공공장소 등에 설치되어 사용자가 발산하는 생체신호를 감지하고 이를 분석해서 상기 사용자가 자발적으로 건강관리를 하기 위한 다양한 정보를 제공하고, 사용자의 몸 상태를 실시간으로 확인해서 응급상황 여부까지 판단해 처리할 수 있도록 한 메모리 기반 다중 생체정보의 통신 프레임 단일화 처리를 통한 실시간 피드백시스템에 관한 것으로, 사용자의 생체신호를 감지하는 다수의 셍체신호 감지센서와; 상기 생체신호에 대한 정보를 하나의 데이터 프레임으로 통합해 신체정보데이터로 생성해서 발신하는 프레임생성수단;이 구비된 생체신호 측정단말기, 생체신호 측정단말기로부터 신체정보데이터를 수신하는 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;가 구비된 건강관리장치를 포함하는 것이다.

Description

메모리 기반 다중 생체정보의 통신 프레임 단일화 처리를 통한 실시간 피드백시스템
본 발명은 일반 가정 또는 공공장소 등에 설치되어 사용자가 발산하는 생체신호를 감지하고 이를 분석해서 상기 사용자가 자발적으로 건강관리를 하기 위한 다양한 정보를 제공하고, 사용자의 몸 상태를 실시간으로 확인해서 응급상황 여부까지 판단해 처리할 수 있도록 한 메모리 기반 다중 생체정보의 통신 프레임 단일화 처리를 통한 실시간 피드백시스템에 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 없는한 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, 주거지에서 독거하거나, 자력에 의한 활동에 장애가 있는 사람들은 자신의 갑작스런 생체 변화에 적절한 대응을 하지 못할 수 있다. 결국, 이러한 사람들은 타인의 도움을 통해 응급상황에 대응할 수밖에 없는데, 정작 응급상황에 처한 사람들은 자력으로 도움을 요청할 수 없으므로, 유사시엔 극단적인 상황에 처하게 되는 문제가 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 발명된 것으로, 사람들이 일상생활에서 자신의 몸 상태를 이해하기 쉬운 건강지수 형태로 확인할 수 있고, 필요한 경우 내 몸에 맞는 건강 관련 피드백정보를 제공받아 이를 실천할 수도 있으며, 이를 통해 건강 관리에 대한 생활화를 실현할 수 있도록 하는 메모리 기반 다중 생체정보의 통신 프레임 단일화 처리를 통한 실시간 피드백시스템의 제공을 기술적 과제로 한다.
또한, 응급상황에 처한 사람의 상태를 실시간으로 확인해서, 이들에 대한 타인의 도움을 신속히 요청할 수 있어 응급상황에 대한 유효한 대응처리가 가능하고, 의료기관의 전문 의료진이 판단할 수 있는 객관적인 자료를 송부받아 원격지에서도 전문적인 판단을 내려 신속히 대응할 수 있으므로, 효과적인 원격 진료 또한 가능케 하는 메모리 기반 다중 생체정보의 통신 프레임 단일화 처리를 통한 실시간 피드백시스템의 제공을 또 다른 기술적 과제로 한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 사용자의 생체신호를 감지하는 다수의 셍체신호 감지센서와; 상기 생체신호에 대한 정보를 하나의 데이터 프레임으로 통합해 신체정보데이터로 생성해서 발신하는 프레임생성수단;이 구비된 생체신호 측정단말기, 생체신호 측정단말기로부터 신체정보데이터를 수신하는 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;가 구비된 건강관리장치를 포함하는 메모리 기반 다중 생체정보의 통신 프레임 단일화 처리를 통한 실시간 피드백시스템이다.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 사용자가 의식하지 못하는 상황에서 실시간으로 자신의 생체신호가 제공돼 이를 건강지수별로 단계적인 분석을 받을 수 있고, 이렇게 분석된 정보를 자신이 원하는 시간에 언제든지 요청해 확인하면서 해당하는 피드백정보 또한 실시간으로 공급받을 수 있으므로, 자신의 건강관리를 자발적이면 서 현실적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 응급상황에 대한 신속한 대응처리가 가능하고, 통신 프레임의 단일화를 통해 생체신호에 대한 전문의료진의 분석을 도움받을 수 있으므로, 다양한 루트를 통한 건강정보를 제공받을 수도 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 피드백시스템의 모습을 도시한 블록도이고,
도 2는 본 발명에 따른 생체신호 처리방법을 순차 도시한 플로차트이고,
도 3은 본 발명에 따른 생체신호 처리방법의 다른 모습을 순차 도시한 플로차트이고,
도 4는 본 발명에 따른 피드백시스템의 UI를 보인 이미지이고,
도 5는 본 발명에 따른 생체신호데이터 프레임의 모습을 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 피드백시스템의 모습을 도시한 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 생체신호 처리방법을 순차 도시한 플로차트인 바, 이를 참조해 설명한다.
본 발명에 따른 피드백시스템은 생체신호 측정단말기(20)로부터 전송된 신체 정보데이터를 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 피드백시스템은 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 다양한 신체정보를 확인하기 위한 것으로서, 접촉방식 또는 비접촉방식으로 사용자의 생체신호를 인식한다. 일 예를 들어 설명하면, 접촉방식의 경우 손목시계 형태의 맥박감지기가 적용되어서, 손목에서 감지되는 맥박을 통해 심박정보와 같은 신체정보를 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 다양한 신체정보를 피드백 시스템에 제공할 수 있다.
참고로, 신체정보에 대한 접촉방식 또는 비접촉방식의 생체신호 측정단말기(20)는 공지,공용된 것이므로, 그 종류에 대한 설명은 생략한다.
계속해서, 본 발명에 따른 생체신호 측정단말기(20)는 사용자의 다양한 생체신호를 감지하기 위한 다수의 생체신호 감지센서(21a, 21b, 21c)와, 생체신호 감지 센서(21a, 21b, 21c)에서 감지한 생체신호를 일정한 프레임 형식으로 데이터화해서 신체정보데이터를 생성하는 프레임생성수단(22)으로 구성된다.
생체신호 감지센서(21a, 21b, 21c)는 사용자의 심박정보, 호흡정보, 체온정보 등의 다양한 생체신호를 감지할 수 있는 공지,공용의 감지센서가 적용될 수 있는데, 이러한 감지센서는 아날로그 형태의 초기정보를 수득한다.
프레임생성수단(22)은 생체신호 감지센서(21a, 21b, 21c)로부터 전송되는 상기 아날로그 형태의 초기정보를 그대로 저장하되, 생체신호 감지센서(21a, 21b,21c)로부터 전달된 각각의 상기 정보는 구분해 저장한다. 통상적으로, 데이터 프레임은 헤더 정보와 패이로드 정보로 크게 구성되는데, 본 발명에 따른 프레임생성수단(22)은 생체신호 감지센서(21a, 21b, 21c)로부터 각각 전달된 신체정보를 패이로드 정보에 통합 저장해서, 하나의 데이터 프레임을 완성한다. 아울러, 아날로그 형태의 초기정보를 확인 및 분석해서 절대 상수로 변환한 상수정보(호흡수, 심박수 등)도 포함한다.
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 피드백시스템을 생체신호 처리방법과 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. 이때, 생체신호 측정단말기(20)는 사용자의 다양한 생체신호를 감지하기 위한 다수의 생체신호 감지센서(21a, 21b, 21c)를 포함하고, 이와 더불어 생체신호 감지센서(21a, 21b, 21c)로부터 전송되는 다양한 생체신호를 신체정보화한 후 하나의 데이터 프레임으로 통합해서 건강관리장치(10)로 전송하는 프레임생성수단(22)을 포함한다.
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, 도 5(본 발명에 따른 생체신호데이터 프레임의 모습을 보인 이미지)에서 보인 바와 같이, 신체정보데이터에는 건강관리장치(10)와 생체신호 측정단말기(20) 간 통신을 위한 규격화된 통신정보(헤더 정보)와, 사용자의 신체정보(패이로드 정보)가 포함된 데이터 프레임 형식으로 구성되되, 상기 신체정보에는 생체신호 측정단말기(20)가 측정한 하나 이상의 생체신호에 대한 아날로그 형태의 초기정보(Raw Data)와, 이들을 각각 분석한 상수정보가 포함된다.
한편, 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 피드백시스템을 동작시킬 경우 상기 ID를 이용해 로그인하면, 피드백시스템이 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.
S3; 신체정보 분류단계
제어부(200)의 데이터분류수단(210)은 수신부(100)의 신체정보데이터에서 신체정보를 분류한다. 여기서, 상기 신체정보는 신체정보데이터의 프레임 형식에서 설명한 바와 같이 아날로그 형태의 초기정보와, 상기 초기정보로부터 분석한 상수정보를 포함한다.
한편, 신체정보 중의 하나인 심박정보는 초당 심박수, 심박 주기, 심박의 세기 등이 포함될 수 있고, 이러한 정보는 심장의 건강상태를 분석하기 위한 기본적인 요소이다.
신체정보데이터에는 식별자가 포함될 수 있고, 데이터분류수단(210)은 분류한 신체정보를 식별자별로 다시 분류해 정리한다. 예를 들면, 신체정보데이터에 A식별자가 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 피드백시스템에서 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 피드백시스템은 사용자가 그 활용을 손쉽게 할 수 있도록, 출력단말기(40)에 다양한 UI가 출력되도록 한다. 이를 좀 더 상세히 설명하면, 제어수단(240)은 피드백시스템의 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 피드백시스템의 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.
한편, 본 발명에 따른 저장수단(220)은 메모리(221)와 디스크(222)로 구성될 수 있다. 메모리(221)는 데이터분류수단(210)에 분류한 신체정보를 일정기간 동안 우선 저장하면서 데이터분석수단(230)이 상기 신체정보를 실시간으로 신속히 분석할 수 있도록 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 메모리(221)는 MMDB(Main Memory DB) 형식이 적용될 수 있다. MMDB 형식의 메모리는 컴퓨터의 메인 메모리에 상주하며 동작되는 특수 용도의 데이터베이스로, 하드디스크에 저장돼 사용되는 기존 DB와는 달리 메인 메모리에 상주하기 때문에 데이터를 읽어오는 작업이 생략되고, DB테이블 전체나 일부를 메인 메모리에 상주시킨 상태에서 기존 DB의 질의어를 그대로 사용할 수 있어서, 데이터의 검색, 비교, 분석이 수십 배 빨리지는 효과가 있다. 참고로, 본 발명에 따른 메모리(221)는 메인 메모리기반의 데이터 베이스에 최적화된 T-tree Index 알고리즘을 적용하고, Index 사이즈 최소화를 통한 데이터 베이스 Query Processing Time 최소화를 지향했으며, 각 Entry는 해당 레코드의 메모리 주소로 직접 포인팅하도록 해서, 처리속도의 향상을 가능케 했다.
이러한 기능을 갖는 MMDB 형식의 메모리(221)는 데이터분석수단(230)이 신체정보를 분석하는 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있고, 이를 통해 응급상황에 대한 신속한 처리 또한 가능하게 한다. 응급상황과 관련한 상세한 설명은 아래에서 다시 언급하도록 한다.
한편, 저장수단(220)은 디스크(222)를 포함한다. 디스크(222)는 일반적인 하드디스크의 일종으로, 심박정보가 메모리(221)에 저장된 후 일정시간이 경과하면, 상기 신체정보를 메모리(221)로부터 전달받아 이를 저장하는 것으로, 상기 일정시간은 시스템의 규모 및 용도 등에 따라 다양하게 결정될 수 있을 것이다.
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 피드백시스템의 UI에서 안내될 수 있을 것이다.
이외에도, 데이터분석수단(230)은 저장수단(220)에 저장된 신체정보를 분석해서 응급상황 여부를 확인할 수 있다. 이때, 데이터분석수단(230)은 사용자분석 요청신호의 여부 또는 분석조건의 충족 여부에 상관없이 저장수단(220)에 저장된 심박정보를 실시간으로 분석하면서 응급상황 여부를 판단한다. 한편, 응급상황 여부에 대한 판단이 보다 신속히 이루어지도록 하기 위해, 데이터분석수단(230)은 저장수단(220)의 메모리(221)에 실시간으로 저장되는 신체정보를 확인해서 이를 분석한다. 즉, 응급상황은 사용자의 누적된 신체정보가 아닌 현재의 신체정보를 통해 그 여부를 알 수 있는 것이므로, 데이터분석수단(230)은 디스크(222)에 저장된 해당 사용자의 신체정보는 배제한 채 메모리(221)에 저장된 최신 신체정보만을 분석한다.
한편, 데이터분석수단(230)에 의한 신체정보의 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, 피드백시스템의 분석결과 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.
한편, 데이터분석수단(230)에 의한 신체정보 분석결과, 사용자의 신체정보가 응급상황으로 확인되면, 제어수단(240)은 해당 내용을 출력단말기(40)를 통해 출력할 수 있음은 물론, 통신부(330)를 매개로 통신단말기(50)에 접속해서 지정된 곳으로 구호정보를 송출할 수 있다.
일반적으로, 출력단말기(40)를 통한 응급상황 출력은 싸이렌 또는 경고등의 점등 형태로 표현될 수 있고, 통신단말기(50)를 통한 응급상황 출력은 사용자가 지정한 사람의 전화기로 전달될 수도 있으며, 소방서 또는 경찰서 등과 같은 공공기관의 통신라인으로 전달될 수도 있을 것이다. 이를 위한 통신부(330)는 일반 전화망 또는 인터넷 전화망과 연결될 수 있고, 데이터분석수단(230)에 의한 분석결과를 확인한 제어수단(240)은 응급정보를 통신부(330)로 전달할 것이다.
본 발명에 따른 실시예에서, 상기 응급상황 정보에는 신체정보에 포함된 아날로그 형태의 초기정보와 상수정보가 포함될 수 있다. 특히 상기 응급상황 정보가 병원과 같은 전문 의료기관으로 전달될 경우, 전문의료인이 상기 아날로그 형태의 초기정보를 분석해서 전문적인 판단을 내리고, 이를 통해 신속한 대응 준비로 현장에 도착할 수 있도록 한다. 일반적으로, 상수정보는 본 발명에 따른 건강관리장치(10)가 사용자의 건강상태를 확인하기 위해 주로 활용하지만, 이러한 상수정보는 전문의료인이 신뢰할 수 없고 의료적 소견을 내리기엔 그 정보가 부족하므로, 의료기관으로 전달하기 위한 상기 초기정보가 요구된다.
결국, 전문의료인은 상기 초기정보를 분석해서 사용자의 현재 상태를 신속히 판단할 수 있고, 현장 도착시 대응할 준비를 미리 갖출 수 있으므로, 사용자의 안전도를 높일 수 있는 효과가 있다.
도 3은 본 발명에 따른 생체신호 처리방법의 다른 모습을 순차 도시한 플로차트인 바, 이를 참조해 설명한다.
본 발명에 따른 생체신호 처리방법은 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 종류 중 심박정보를 예시하고 있지만, 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 신체정보데이터와 더불어 수신 및 처리하고, 특히 제어부(200)의 데이터분석수단(230)은 호흡정보와 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, 피드백시스템의 피드백정보를 보인 다양한 UI 형식의 피드백정보를 제공할 수 있다.

Claims (6)

  1. 사용자의 생체신호를 감지하는 다수의 셍체신호 감지센서와; 상기 생체신호에 대한 정보를 하나의 데이터 프레임으로 통합해 신체정보데이터로 생성해서 발신하는 프레임생성수단;이 구비된 생체신호 측정단말기,
    생체신호 측정단말기로부터 신체정보데이터를 수신하는 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;가 구비된 건강관리장치
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 메모리 기반 다중 생체정보의 통신 프레임단일화 처리를 통한 실시간 피드백시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임생성수단이 생성하는 신체정보데이터 프레임은 헤더와 패이로드로 구성되되, 패이로드는 생체신호 감지센서가 감지한 아날로그 형태의 초기정보와, 상기 초기정보를 확인 및 분석해서 절대 상수로 변환한 상수정보를 포함하도록 된 것을 특징으로 하는 메모리 기반 다중 생체정보의 통신 프레임 단일화 처리를 통한 실시간 피드백시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 저장수단은 데이터분류수단에서 분류된 상기 신체정보를 우선 저장하는 메모리와, 설정된 시간단위로 메모리에 저장된 신체정보를 전달받아 저장하는 디스크로 구성되고;
    상기 데이터 분석수단은 메모리에 신체정보가 저장되면 상기 신체정보를 실시간으로 분석하며;
    상기 제어수단은 메모리의 신체정보에 대한 데이터분석수단의 분석결과를 확인해서 응급상황의 기준을 만족하면 응급정보를 통신부를 통해 통신단말기로 전송하도록 된 것을 특징으로 하는 메모리 기반 다중 생체정보의 통신 프레임 단일화 처리를 통한 실시간 피드백시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 메모리는 MMDB인 것을 특징으로 하는 메모리 기반 다중 생체정보의 통신 프레임 단일화 처리를 통한 실시간 피드백시스템.
  5. 제 1 항 또는 제 2 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 메모리 기반 다중 생체정보의 통신 프레임 단일화 처리를 통한 실시간 피드백시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 데이터분석수단은 분석결과를 단계화해서 출력하고, 피드백정보DB는 상기 단계화에 상응하게 단계화된 피드백정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 메모리 기반 다중 생체정보의 통신 프레임 단일화 처리를 통한 실시간 피드백시스템.
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