WO2024080752A1 - 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치 및 심박수를 측정할 수 있는 방법 - Google Patents

심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치 및 심박수를 측정할 수 있는 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2024080752A1
WO2024080752A1 PCT/KR2023/015647 KR2023015647W WO2024080752A1 WO 2024080752 A1 WO2024080752 A1 WO 2024080752A1 KR 2023015647 W KR2023015647 W KR 2023015647W WO 2024080752 A1 WO2024080752 A1 WO 2024080752A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heart rate
signal
massage
user
measuring
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/015647
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
윤찬솔
윤욱진
김기성
Original Assignee
주식회사 세라젬
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 세라젬 filed Critical 주식회사 세라젬
Publication of WO2024080752A1 publication Critical patent/WO2024080752A1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H15/00Massage by means of rollers, balls, e.g. inflatable, chains, or roller chains
    • A61H15/0078Massage by means of rollers, balls, e.g. inflatable, chains, or roller chains power-driven
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, 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
    • A61B5/024Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1102Ballistocardiography
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7203Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal
    • A61B5/7207Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal of noise induced by motion artifacts
    • A61B5/721Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal of noise induced by motion artifacts using a separate sensor to detect motion or using motion information derived from signals other than the physiological signal to be measured
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7225Details of analog processing, e.g. isolation amplifier, gain or sensitivity adjustment, filtering, baseline or drift compensation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H15/00Massage by means of rollers, balls, e.g. inflatable, chains, or roller chains
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H37/00Accessories for massage
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H15/00Massage by means of rollers, balls, e.g. inflatable, chains, or roller chains
    • A61H2015/0007Massage by means of rollers, balls, e.g. inflatable, chains, or roller chains with balls or rollers rotating about their own axis
    • A61H2015/0014Massage by means of rollers, balls, e.g. inflatable, chains, or roller chains with balls or rollers rotating about their own axis cylinder-like, i.e. rollers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/50Control means thereof
    • A61H2201/5007Control means thereof computer controlled
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/50Control means thereof
    • A61H2201/5023Interfaces to the user
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/50Control means thereof
    • A61H2201/5058Sensors or detectors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2230/00Measuring physical parameters of the user
    • A61H2230/04Heartbeat characteristics, e.g. E.G.C., blood pressure modulation
    • A61H2230/06Heartbeat rate
    • A61H2230/065Heartbeat rate used as a control parameter for the apparatus
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2230/00Measuring physical parameters of the user
    • A61H2230/80Weight
    • A61H2230/805Weight used as a control parameter for the apparatus

Definitions

  • the present invention relates to a massage device capable of measuring heart rate and a method for measuring heart rate. More specifically, it relates to a massage device capable of more accurately measuring a user's heart rate and a method for measuring heart rate.
  • Heart Rate Variability provides a quantitative index for evaluating pathological and physiological conditions in the cardiovascular system. Since it is influenced by the sympathetic and parasympathetic nervous systems, it provides a quantitative indicator for the autonomic nervous system, which is involved in stress diseases. It is used as an indicator. Therefore, products that operate in conjunction with heartbeat are emerging, such as fitness devices, massagers, and thermal therapy devices.
  • Ceragem Co., Ltd.'s Korean Patent Publication No. 2014218 discloses a control device for a thermal therapy device equipped with a conventional heart rate measurement function. This control device calculates the heart rate from the cardiac ballistic signal detected by the weight sensor, and the thermal therapy device is configured to provide an appropriate massage mode to the user according to the calculated heart rate.
  • This control device discloses a configuration for pre-processing to remove power noise, weight signal noise, etc. from the heart ballistic signal extracted from the weight sensor.
  • this conventional control device has a problem in that it does not provide a specific technical solution for eliminating noise generated by vibration of the floor on which the thermal therapy device is placed.
  • Patent Document 1 Korean Patent Publication No. 2014218
  • the present invention was conceived in consideration of the above points, and the purpose of the present invention is to provide a massage device that can accurately measure the user's heart rate.
  • Another object of the present invention is to provide a massage device that can display the measured heart rate and provide it to the user.
  • Another object of the present invention is to provide a massage device that can provide various massage modes to the user using the measured heart rate.
  • a frame disposed on the floor; a vibration detection sensor provided on the frame to detect vibration transmitted from the floor to the frame; a massage module including a support part installed on the frame and a massage part provided on the support part to provide a massage to the user's body; a heart rate detection sensor provided in the massage module to detect the heart rate transmitted from the user's body seated on the massage unit; and a processor that calculates the user's heart rate based on the first signal obtained from the heart rate sensor and the second signal obtained from the vibration sensor.
  • a massage device capable of measuring heart rate is provided.
  • the first signal includes a heart rate signal including information about the user's heart rate and a noise signal other than the heart rate signal
  • the processor determines the first signal based on the second signal so that the noise signal can be removed. 1 The signal can be corrected.
  • the noise signal may include a vibration noise signal caused by vibration transmitted from the floor to the massage module.
  • the processor may calculate a correction signal based on the second signal to correct the first signal, and may calculate the user's heart rate based on the first signal and the correction signal.
  • the processor may calculate the correction signal based on the second signal and the correction coefficient.
  • the processor may modify the correction coefficient so that the noise signal of the first signal and the correction signal are the same.
  • the processor may use an adaptive filter algorithm to modify the correction coefficient.
  • the adaptive filter algorithm may include at least one of a Least Mean Square (LMS) filter algorithm, a Normalized Least Mean Square (NLMS) filter algorithm, and a Recursive Least Square (RLS) filter algorithm.
  • LMS Least Mean Square
  • NLMS Normalized Least Mean Square
  • RLS Recursive Least Square
  • the processor may amplify and filter at least one of the first signal and the second signal, and calculate the user's heart rate based on the amplified and filtered signal.
  • the heart rate sensor may be a weight sensor capable of detecting the weight of the body seated on the massage unit.
  • the heart rate sensor may be placed on one side of the support unit.
  • the massage unit may include a thermal treatment projector rotatably coupled to the support unit to provide thermal treatment to the user.
  • the thermal treatment ceramics and the heart rate sensor are provided in plural numbers, and the plurality of thermal treatment ceramics are arranged along the first row parallel to the user's kidney direction, and the first thermal treatment ceramics and the second thermal treatment ceramics are arranged in a first row parallel to the user's kidney direction. It includes a third thermal treatment ceramic and a fourth thermal treatment ceramic that are arranged along a second row parallel to the first row, and the plurality of heart rate detection sensors are configured to detect a first heart rate sensor disposed on the first row. It may include a detection sensor and a second heart rate detection sensor disposed on the second row.
  • the first row and the second row may be arranged symmetrically around the user's body.
  • a method for measuring the heart rate of a user receiving a massage from a massage device including a frame disposed on the floor and a massage module installed on the frame to provide a massage, wherein the massage module Obtaining a first signal from a heart rate sensor provided in; Obtaining a second signal from a vibration detection sensor provided in the frame; and calculating the user's heart rate based on the first signal and the second signal.
  • the first signal includes a heart rate signal detected by the user's heartbeat and a noise signal other than the heart rate signal
  • the step of calculating the heart rate is based on the second signal so that the noise signal can be removed. This may include correcting the first signal.
  • correcting the first signal includes calculating a correction signal based on the second signal and a correction coefficient; And it may include calculating the heart rate based on the first signal and the correction signal.
  • correcting the first signal may include modifying the correction coefficient so that the noise signal of the first signal and the correction signal are the same.
  • an adaptive filter algorithm may be used.
  • the step of amplifying and filtering at least one of the first signal and the second signal may be further included.
  • a massage device capable of measuring heart rate and a method for measuring heart rate obtain a first signal from a heart rate sensor that detects vibration of the user's body, and measure the user's heart rate based on the obtained first signal.
  • the heart rate can be calculated.
  • the massage device capable of measuring heart rate and the method for measuring heart rate according to an embodiment of the present invention include obtaining a second signal from a vibration detection sensor that detects vibration transmitted from the floor, and By correcting the first signal as a basis, the user's heart rate can be accurately calculated.
  • the massage device capable of measuring heart rate and the method for measuring heart rate according to an embodiment of the present invention calculate a correction signal based on the second signal and the correction coefficient, and calculate a first signal based on the calculated correction signal. By making corrections, the user's heart rate can be calculated more accurately.
  • a massage device capable of measuring heart rate and a method for measuring heart rate correct a correction coefficient using an adaptive filter algorithm, and generate a first signal based on the modified correction coefficient. By correcting and precisely removing the noise signal caused by floor vibration from the first signal, the user's heart rate can be calculated more accurately.
  • a massage device capable of measuring heart rate includes a memory for storing data on the calculated heart rate and an interface capable of displaying the calculated heart rate, It is possible to accumulate related data and provide it to users.
  • the massage device capable of measuring heart rate includes a controller capable of determining a massage mode based on the calculated heart rate and controlling the massage module according to the determined massage mode, Depending on the condition, an appropriately set massage can be provided.
  • Figure 1 is a perspective view from above of a massage device capable of measuring heart rate according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a perspective view of the massage module and heart rate sensor of a massage device capable of measuring heart rate according to an embodiment of the present invention, viewed from the bottom.
  • FIG. 3 is a block diagram schematically showing a heart rate sensor, a vibration sensor, a processor, memory, interface, and controller of a massage device capable of measuring heart rate according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a block diagram schematically showing a processor of a massage device capable of measuring heart rate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart of a heart rate measurement method according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a flowchart showing in detail the steps of calculating heart rate in the heart rate measurement method according to an embodiment of the present invention.
  • a component being “in front,” “rear,” “above,” or “below” another component means that it is in direct contact with the other component, unless there are special circumstances. This includes not only those placed at the “bottom” but also cases where another component is placed in the middle.
  • the fact that a component is "connected" to another component includes not only being directly connected to each other, but also indirectly connected to each other, unless there are special circumstances.
  • Some embodiments of the present disclosure may be represented by functional block configurations and various processing steps. Some or all of these functional blocks may be implemented in any number of hardware and/or software configurations that perform specific functions. For example, the functional blocks of the present disclosure may be implemented by one or more microprocessors or by circuit configurations for certain functions. Additionally, for example, functional blocks of the present disclosure may be implemented in various programming or scripting languages. Functional blocks may be implemented as algorithms running on one or more processors. Additionally, the present disclosure may employ conventional technologies for electronic environment setting, signal processing, and/or data processing, etc. Terms such as “mechanism,” “element,” “means,” and “configuration” may be used broadly and are not limited to mechanical and physical components.
  • 'module' or 'unit' refers to a software or hardware component, and the 'module' or 'unit' performs certain roles.
  • 'module' or 'unit' is not limited to software or hardware.
  • a 'module' or 'unit' may be configured to reside on an addressable storage medium and may be configured to run on one or more processors.
  • a 'module' or 'part' refers to components such as software components, object-oriented software components, class components and task components, processes, functions and properties. , procedures, subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuits, data, databases, data structures, tables, arrays, or variables.
  • Components and 'modules' or 'parts' may be combined into smaller numbers of components and 'modules' or 'parts', or may be divided into additional components and 'modules' or 'parts'. could be further separated.
  • a 'module' or 'unit' may be implemented with a processor and memory.
  • 'Processor' should be interpreted broadly to include general-purpose processors, central processing units (CPUs), microprocessors, digital signal processors (DSPs), controllers, microcontrollers, state machines, etc.
  • 'processor' may refer to an application-specific integrated circuit (ASIC), programmable logic device (PLD), field programmable gate array (FPGA), etc.
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • PLD programmable logic device
  • FPGA field programmable gate array
  • 'Processor' refers to a combination of processing devices, for example, a combination of a DSP and a microprocessor, a combination of a plurality of microprocessors, a combination of one or more microprocessors in combination with a DSP core, or any other such combination of configurations. You may. Additionally, 'memory' should be interpreted broadly to include any electronic component capable of storing electronic information.
  • RAM random access memory
  • ROM read-only memory
  • NVRAM non-volatile random access memory
  • PROM programmable read-only memory
  • EPROM erasable-programmable read-only memory
  • a memory is said to be in electronic communication with a processor if the processor can read information from and/or write information to the memory.
  • the memory integrated into the processor is in electronic communication with the processor.
  • Figure 1 is a perspective view from above of a massage device capable of measuring heart rate according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a perspective view of the massage module and heart rate sensor of a massage device capable of measuring heart rate according to an embodiment of the present invention, viewed from the bottom.
  • Figure 3 is a block diagram schematically showing a heart rate sensor, a vibration sensor, a processor, memory, interface, and controller of a massage device capable of measuring heart rate according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a block diagram schematically showing a processor of a massage device capable of measuring heart rate according to an embodiment of the present invention.
  • the massage device 1 capable of measuring heart rate according to an embodiment of the present invention includes lower and upper frames 10 and 20, a vibration detection sensor 30, and a massage module 40. ) and a heart rate sensor 50.
  • the lower and upper frames 10 and 20 are designed to allow the user to lie down or place a part of the body, and the lower and upper frames 10 and 20 can be placed on the floor. .
  • the lower and upper frames 10 and 20 may provide a base on which the massage module 40 is installed.
  • the massage module 40 provided on the upper side of the lower and upper frames 10 and 20 provides massage to the user's body mounted on the lower and upper frames 10 and 20.
  • the massage module 40 is equipped with a heart rate sensor 50 and can detect the heartbeat transmitted from the user's body and convert it into an electrical signal.
  • the signal is referred to as the first signal.
  • the lower frame 10 is equipped with a vibration detection sensor 30, which can detect vibration transmitted from the floor and convert it into an electrical signal.
  • the signal is referred to as the second signal.
  • the processor 60 calculates the heart rate based on the first and second signals. That is, the massage device 1 capable of measuring heart rate according to an embodiment of the present invention can calculate the heart rate more accurately based on signals obtained from a plurality of sensors, and also calculates the calculated heart rate through the massage module. It can be used for control (40) or provided to the user.
  • the lower and upper frames 10 and 20 of the massage device 1 capable of measuring heart rate include the lower frame 10 and the lower frame supported by the floor. It may be comprised of an upper frame 20 provided on the upper side of (10) on which at least a portion of the user's body is placed.
  • the lower and upper frames 10 and 20 may be made of a strong material, for example, metal or reinforced plastic, to ensure sufficient support.
  • the lower frame 10 consists of a first lower frame 12 for supporting the upper frame 20 on which the user's upper body is placed and a second lower frame 14 for supporting the user's lower body. .
  • the first lower frame 12 consists of a pair, and the pair of first lower frames 12 may be spaced apart from each other by a predetermined distance in the left and right directions.
  • the above-described upper frame 20 may be provided between the pair of first lower frames 12.
  • the upper frame 20 supports the user's upper body with the support supported by the lower frame 10, and also provides a base on which a massage module 40 that can provide a massage to the user is installed.
  • the upper frame 20 may have a structure to assist the function of the massage module 40.
  • the massage module 40 is movably coupled to the upper frame 20 so that it can provide massage while moving along the direction of the user's height.
  • the upper frame 20 includes a base plate 22 supported by the first lower frame 12, and a rail ( 24). Additionally, an actuator 26 that provides driving force so that the massage module 40 can move is provided on one side of the base plate 22.
  • the shape and structure of the lower and upper frames 10 and 20 of the massage device 1 capable of measuring heart rate according to an embodiment of the present invention are not limited to the illustrated embodiment, and the lower and upper frames
  • the shape and structure of (10,20) may be modified in various ways without impairing the spirit of the present invention.
  • the shape and structure of the lower and upper frames 10 and 20 are appropriate for the characteristics of the space where the massage device 1 is placed, the characteristics of the body part providing massage, and the function of the massage module 40. It can be configured as follows.
  • the lower frame 10 detects vibration transmitted from the floor surface on which the massage device 1 is placed to the lower and upper frames 10 and 20, and detects the detected vibration as the second above-mentioned vibration.
  • a vibration detection sensor 30 that converts the vibration into a signal may be provided.
  • the vibration detection sensor 30 may be comprised of a variable-resistance vibration detection sensor, a light quantity detection type vibration detection sensor, or a piezoelectric vibration detection sensor, but it detects vibration transmitted from the floor to the lower and upper frames 10 and 20. As long as it can be detected, the type is not particularly limited.
  • the vibration detection sensor 30 is installed on the outside of the first lower frame 12, but if it can detect vibration transmitted from the floor to the lower and upper frames 10 and 20, it The location is not particularly limited.
  • the vibration detection sensor 30 may be mounted inside the first lower frame 12, installed on the second lower frame 14, or installed on the base plate 22.
  • a massage module 40 is provided on the upper side of the lower and upper frames 10 and 20.
  • the massage module 40 consists of a transfer part 42, a support part 44, and massage parts 46 and 48.
  • the transfer unit 42 is a box-shaped structure and is configured to move the massage units 46 and 48, which will be described later, along the direction of the user's height.
  • a roller movably coupled to the rail 24 on the base plate 22 may be provided on the side or bottom of the transfer unit 42.
  • the transfer unit 42 may be connected to the above-described actuator 26 in a predetermined manner so as to receive driving force. Accordingly, the transfer unit 42 can receive driving force to move the support unit 44 and the massage units 46 and 48, which will be described later.
  • a support part 44 may be fixedly coupled to the upper side of the transfer part 42.
  • the support portion 44 is a plate-shaped member extending in the horizontal direction and is configured to support the massage portions 46 and 48, which will be described later.
  • the massage units 46 and 48 may include a first massage unit 46 and a second massage unit 48 that can provide massage to different parts of the body, as shown.
  • the first and second massage parts 46 and 48 may be made of a plurality of thermal treatment ceramics 46 and 48 as shown. At this time, the plurality of thermal treatment ceramics 46 and 48 may be rotatably coupled to the support portion 44, respectively.
  • the first massage unit 46 may be composed of a first thermal therapy projector 46a and a second thermal therapy projector 46b disposed along the first row L1 parallel to the user's kidney direction, and the second thermal therapy projector 46a
  • the massage unit 48 includes a third thermal treatment ceramic 48a and a fourth thermal therapy ceramic 48b arranged along the second row L2, which is parallel to the first row L1 but spaced apart by a predetermined distance. It can be done with
  • the first row (L1) and the second row (L2) may be arranged symmetrically around the user's body. Accordingly, the first massage unit 46 and the second massage unit 48 can symmetrically support the user's body and provide a massage.
  • the load caused by the user's body can be evenly distributed, thereby increasing the structural stability of the massage module 40 and effectively providing a massage suitable for the body structure.
  • the massage units 46 and 48 are made of ceramics for thermal therapy as described above, but are not limited thereto.
  • the massage units 46 and 48 move in a predetermined manner and provide massage to the user. It can be composed of various configurations that can provide.
  • the massage parts 46 and 48 include massage protrusions that move up and down to apply local pressure to the user's body, massage rollers that move in a rolling motion and apply soft pressure to the user's body, etc. It might be possible.
  • the massage module 40 may be equipped with a heart rate sensor 50.
  • the heart rate sensor 50 is configured to detect the user's body vibration containing information about heart rate and convert it into a first signal, which is an electrical signal.
  • the heart rate sensor 50 may be made of various types of sensors capable of detecting body vibration.
  • the heart rate sensor 50 is a weight sensor consisting of a load cell that can detect the user's weight.
  • the weight detection sensor can detect body weight signals including minute heart ballistic signals.
  • the ballistocardiogram signal refers to a signal that detects the vibration of the body accompanying the heartbeat.
  • the heart rate sensor 50 may be provided on one side of the support part 44 that supports the massage parts 46 and 48, and on the lower side of the support part 44 with reference to FIG. 2. Through this, the heart rate sensor 50 can stably and accurately detect the user's body vibration while being minimally affected by the movement of the massage units 46 and 48.
  • a plurality of heart rate sensors 50 may be provided.
  • the plurality of heart rate sensors 50 include a first heart rate sensor 52 disposed on the first row L1 and a second heart rate sensor disposed on the second row L2 ( 54). Accordingly, the first and second heart rate sensors 52 and 54 can stably and accurately detect body vibration based on the evenly distributed body weight.
  • the location where the heart rate sensor 50 is installed in the massage module 40 is not limited to the support portion 44 on the first or second rows L1 and L2 as shown, and is used to detect the user's body vibration. If the heartbeat can be detected and measured, the location is not particularly limited. That is, if the heart rate sensor 50 can stably and accurately measure the heart rate, it may be installed in the massage units 46 and 48 that directly press the user's body while exercising in a predetermined manner.
  • the first signal obtained from the heart rate sensor 50 may consist of a heart rate signal containing information about the user's heart rate (i.e., a heart rate signal) and a noise signal other than the heart rate signal.
  • the noise signal interferes with accurately calculating the heart rate from the first signal.
  • the noise signal may include a signal resulting from vibration transmitted from the floor to the massage module 40 through the frame.
  • the above-described vibration detection sensor 30 (shown in FIG. 1) was introduced to minimize the influence of the above-described noise signal.
  • the process of accurately calculating the heart rate by considering the noise signal will be described later along with another method of calculating the heart rate according to an embodiment of the present invention.
  • the massage device 1 capable of measuring heart rate according to an embodiment of the present invention further includes a processor 60, a memory 70, an interface 80, and a controller 90. It can be included.
  • the processor 60, memory 70, interface 80, and controller 90 may be installed on one side of the lower and upper frames 10 and 20, or may be mounted inside the lower and upper frames 10 and 20. .
  • the processor 60 is configured to receive a first signal from the heart rate sensor 50 and calculate the user's heart rate based on the first signal.
  • Processor 60 may be implemented in hardware, software, and/or a combination thereof.
  • the processor 60 is implemented using an electrical circuit processed by hardware, or is implemented using a processor, a central processing unit (CPU), a controller, an arithmetic logic unit, an arithmetic logic circuit, a digital signal processing unit, or a microcomputer.
  • CPU central processing unit
  • controller an arithmetic logic unit, an arithmetic logic circuit, a digital signal processing unit, or a microcomputer.
  • FPGA system-on-a-chip (SoC)
  • SoC system-on-a-chip
  • microprocessor or any device capable of performing the functions described below.
  • processor 60 may be configured to process instructions of a computer program by performing basic arithmetic, logic, and input/output operations. Commands may be provided to the processor 60 by a memory 70, which will be described later.
  • processor 60 may be configured to execute received instructions according to program code stored in a recording device such as memory 70.
  • the processor 60 receives a second signal from the vibration detection sensor 30 in order to accurately calculate the heart rate from the first signal, and generates the first signal based on the received second signal. can be corrected.
  • the processor 60 may include a first amplification unit 61, a pass filter unit 62, a second amplification unit 63, an adaptive filter unit 64, and a calculation unit 65.
  • the massage device capable of measuring heart rate sends a first signal that is a mixture of a heart rate signal containing information about the heartbeat and a noise signal resulting from vibration of the floor to the floor.
  • the user's heart rate can be accurately calculated by correction based on the second signal obtained by detecting vibration.
  • the processor 60 and the specific functions of each component constituting the processor 60 and the method of calculating the heart rate based on the first signal and the second signal will be described later along with the method of measuring the heart rate according to an embodiment of the present invention. Let's do it.
  • the processor 60 may transmit data regarding the calculated heart rate to the memory 70.
  • the memory 70 can store transmitted data. Additionally, the memory 70 can provide the stored data to other components of the massage device as needed. For example, memory 70 may transmit data regarding heart rate to interface 80 and/or controller 90, described below.
  • Memory 70 may include any non-transitory computer-readable recording medium.
  • the memory 70 is a non-perishable mass storage device such as ROM, SSD, flash memory, disk drive, random access memory (RAM), read only memory (ROM), disk drive, solid state drive (SSD), etc. ), flash memory, etc.
  • at least one program code eg, a code for calculating heart rate based on the first signal and the second signal
  • These software components may be loaded from a computer-readable recording medium separate from the memory 70.
  • This separate computer-readable recording medium may include a recording medium directly connectable to the processor 60 of this embodiment, for example, a floppy drive, disk, tape, DVD/CD-ROM drive, memory card, etc. It may include a recording medium that can be read by a computer.
  • software components may be transferred from the outside through a separate communication module rather than a computer-readable recording medium and loaded into the memory 70.
  • the processor 60 may transmit data regarding the calculated heart rate to the interface 80.
  • the interface 80 is configured to interact with the user and transmit information or receive signal input.
  • the user can receive data on the calculated heart rate through the interface 80.
  • the interface 80 may be configured to input information and/or data into the processor 60 or memory 70 or output information and/or data generated from the processor 60 or memory 70.
  • the interface 80 is an example of an input/output means and may include a button member, a digital signal indicator, or a display with a touch screen.
  • the processor 60 may transmit data regarding the calculated heart rate to the controller 90.
  • the controller 90 determines a massage mode based on data about the heart rate calculated by the processor 60 and uses massage units 46 and 48 (shown in FIG. 2) and the actuator 26 to perform the determined massage mode. This is a configuration that controls (shown in Figure 1). Of course, the controller 90 may also receive data about the heart rate calculated by the processor 60 from the memory 70.
  • the controller 90 is implemented using an electrical circuit processed by hardware, or is implemented using a processor, central processing unit (CPU), controller, arithmetic logic unit, arithmetic logic circuit, digital signal processing device, microcomputer, FPGA, and system. It may be implemented by an on-chip (SoC), programmable logic unit, microprocessor, or any device capable of performing the functions described below.
  • SoC on-chip
  • the controller 90 may determine the massage mode according to the calculated heart rate. Additionally, the controller 90 may determine the user's condition according to the heart rate calculated by the processor 60 and automatically set a massage mode that can alleviate the user's condition.
  • the controller 90 may control the massage mode to be actively performed by automatically setting the massage pattern, massage intensity, and massage temperature of the massage mode to activate the sympathetic nervous system or parasympathetic nervous system.
  • the controller 90 may control to perform a parasympathetic stimulation mode that activates the user's parasympathetic nervous system to stabilize the body rhythm.
  • the reference heart rate may be determined based on data input by the user through the interface 80 and data on resting heart rate for age and gender.
  • the controller 90 may perform control to perform a sympathetic stimulation mode that activates the user's sympathetic nervous system to activate the body rhythm.
  • the controller 90 may control the massage mode to perform a standard mode in which the massage mode operates in the state set immediately before.
  • the massage temperature, massage pattern, and massage intensity for each performance mode can be set according to the massage mode for each state stored in the memory 70. Additionally, the user may directly set the massage temperature, massage pattern, and massage intensity for each performance mode through the interface 80.
  • the processor 60 accurately calculates the heart rate, and the controller 90 determines the massage mode based on the calculated heart rate and controls the massage unit and actuator to provide a massage more suitable for the user's condition. mode can be provided effectively.
  • controller 90 is shown as an element configured separately from the processor 60, but the present invention is not limited thereto, and the controller 90 may be included in the processor 60.
  • the present disclosure will describe a method of measuring heart rate by the massage device capable of measuring heart rate according to an embodiment of the present invention described above.
  • the method of measuring heart rate includes, in addition to the massage device capable of measuring heart rate shown in FIGS. 1 to 4, a heart rate sensor that detects the user's heartbeat and vibration of the floor.
  • a heart rate sensor that detects the user's heartbeat and vibration of the floor.
  • Other massage devices equipped with vibration detection sensors may be applied when measuring heart rate.
  • Figure 5 is a flowchart of a heart rate measurement method according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a flowchart showing in detail the steps of calculating heart rate in the heart rate measurement method according to an embodiment of the present invention.
  • the heart rate sensor 50 provided in the massage module 40 acquires a first signal (S100)
  • the vibration detection sensor 30 provided in the lower frame 10 acquires the second signal (S200).
  • the order of the step of acquiring the first signal (S100) and the step of acquiring the second signal (S200) is not particularly limited, but as will be described later, the second signal is a signal for correcting the first signal, so the first It would be desirable for the first signal and the second signal to be acquired simultaneously.
  • the first amplification unit 61 primarily amplifies the first signal
  • the pass filter unit 62 primarily amplifies the first signal.
  • the first signal is filtered, and the second amplifier 63 secondarily amplifies the filtered first signal.
  • the pass filter unit 62 filters the second signal
  • the second amplification unit 63 filters the filtered second signal. Amplify.
  • the first amplification unit 61 may be comprised of an ultra-short amplification unit
  • the pass filter unit 62 may be comprised of a low-pass filter and a high-pass filter
  • the second amplification unit 63 may be comprised of a main amplification unit.
  • the first and second signals can be easily processed in subsequent steps and can be pre-processed to accurately calculate the heart rate.
  • the process of amplifying and filtering the first and second signals is not limited to the above-described process and may be performed repeatedly according to various orders.
  • the processor 60 amplifies and filters the first and second signals (S300) and then measures the heart rate. Calculate (S400).
  • the calculation unit 65 of the processor 60 introduces a correction coefficient (S410), and calculates the heart rate with the second signal (S410).
  • a correction signal is calculated based on the coefficient (S430).
  • the step (S420) of modifying the correction coefficient shown in FIG. 6 will be described later in conjunction with the adaptive filter unit 64 shown in FIG. 4.
  • the correction coefficient and correction signal may be defined in various ways to effectively correct the first signal based on the second signal.
  • the correction signal may be defined as the product of the second signal and the correction coefficient according to [Equation (1)] below.
  • the calculation unit 65 of the processor 60 calculates a correction signal (S430) and then calculates the heart rate based on the correction signal (S430).
  • the first signal is corrected (S440).
  • the first signal may include a heart rate signal detected by the user's heartbeat and a noise signal other than the heart rate signal, in particular, a noise signal caused by vibration of the floor.
  • the first signal may be corrected in various ways to effectively remove the noise signal.
  • the first signal can be corrected by subtracting the correction signal from the first signal according to [Equation (2)] below.
  • Equation (2) means the corrected first signal, means the first signal.
  • the corrected first signal is referred to as the output signal.
  • the first signal is corrected to calculate the output signal (S440), and then the heart rate is calculated based on the calculated output signal. Calculate (S450).
  • the step of calculating the heart rate based on the output signal (S450) can be performed in various ways.
  • the calculation unit 65 of the processor 60 may detect a peak signal based on the output signal.
  • the peak signal is a signal corresponding to the heart rate signal.
  • the calculation unit 65 may calculate the heart rate based on the number of peak points of the heart rate signal detected per unit time.
  • the first signal is corrected based on the second signal obtained by detecting the vibration of the floor, so that the first signal due to the vibration of the floor is Since noise signals can be selectively removed, heart rate can be measured accurately.
  • a correction coefficient is introduced (S410) and then the correction coefficient is calculated. Can be modified (S420).
  • the adaptive filter unit 64 calculates a corrected correction coefficient using the pre-correction correction coefficient and the output signal calculated based on the pre-correction correction coefficient.
  • the correction coefficient before correction means the modified correction coefficient.
  • the modified correction coefficient may be modified so that the correction signal obtained by multiplying the second signal and the modified correction coefficient is equal to the noise signal caused by vibration of the floor included in the first signal.
  • the adaptive filter unit 64 calculates the square error ( ) is calculated.
  • the adaptive filter unit 64 performs the mean square error ( ) is calculated. At this time, means the expected value operator.
  • the adaptive filter unit 64 calculates the slope of the mean square error according to [Equation (6)] below ( ) is calculated.
  • the adaptive filter unit 64 calculates a modified correction coefficient that sets the slope of the mean square error to 0.
  • the modified correction coefficient can be expressed as [Equation (8)] below according to the Wiener-Hopf equation.
  • a modified correction coefficient can be calculated.
  • the step of modifying the correction coefficient (S420) is performed repeatedly while calculating the heart rate, so that the correction coefficient can be continuously modified.
  • the processor 60 calculates a correction signal based on the modified correction coefficient (S430), corrects the first signal based on the calculated correction signal to calculate an output signal (S440), and based on the output signal Calculate heart rate (S450).
  • the correction coefficient is modified so that the correction signal is the same as the noise signal, so that the noise signal due to vibration of the floor is selectively separated from the first signal. Since it can be accurately removed, heart rate can be calculated more accurately.
  • the estimated slope ( ) can be used to modify the correction coefficient.
  • the estimated slope can be defined as the derivative of the square error as shown in [Equation (9)] below.
  • the adaptive filter unit 64 can calculate the modified correction coefficient using the following [Equation (10)] derived based on the estimated slope and steepest descent method.
  • Equation (10) means the step size. If the step size is large, the correction coefficient calculated through repeated modifications quickly converges to a predetermined value, but in a steady state, the error may increase or the solution may diverge without being able to find a solution.
  • the size of the step can be adjusted appropriately.
  • the step size can be set to 0.1 to 1.
  • the adaptive filter unit 64 can calculate the estimated slope using [Equation (11)] below.
  • the adaptive filter unit 64 merges [Formula (10)] and [Formula (11)] to derive [Formula (12)] below, and based on the derived [Formula (12)] A modified correction coefficient can be calculated.
  • the calculated modified correction coefficient can be used to calculate the heart rate more accurately.
  • the step (S420) of modifying the above-described correction coefficient is performed by the adaptive filter unit 64 of the processor 60 using an adaptive filter algorithm. It might be possible.
  • LMS Least Mean Square
  • NLMS Normalized Least Mean Square
  • RLS Recursive Least Square
  • the NLMS filter algorithm is less sensitive to changes in the distribution of input signals, making it suitable for unknown non-stationary environments, and can overcome the problem of amplifying gradient noise caused by the weight vector being directly proportional to the power of the tap input. This can be used.
  • the method for measuring heart rate according to an embodiment of the present invention described above may be provided as a computer program stored in a computer-readable recording medium for execution on a computer.
  • the medium may continuously store a computer-executable program, or may temporarily store it for execution or download.
  • the medium may be a variety of recording or storage means in the form of a single or several pieces of hardware combined. It is not limited to a medium directly connected to a computer system and may be distributed over a network.
  • Examples of media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, magneto-optical media such as floptical disks, And there may be something configured to store program instructions, including ROM, RAM, flash memory, etc. Additionally, examples of other media include recording or storage media managed by app stores that distribute applications, sites or servers that supply or distribute various other software, etc.
  • the processing units used to perform the techniques may include one or more ASICs, DSPs, digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs). ), field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, electronic devices, and other electronic units designed to perform the functions described in this disclosure. , a computer, or a combination thereof.
  • the various illustrative logical blocks, modules, and circuits described in connection with this disclosure may be general-purpose processors, DSPs, ASICs, FPGAs or other programmable logic devices, discrete gate or transistor logic, discrete hardware components, or It may be implemented or performed as any combination of those designed to perform the functions described in.
  • a general-purpose processor may be a microprocessor, but in the alternative, the processor may be any conventional processor, controller, microcontroller, or state machine.
  • a processor may also be implemented as a combination of computing devices, such as a DSP and a microprocessor, a plurality of microprocessors, one or more microprocessors in conjunction with a DSP core, or any other configuration.
  • RAM random access memory
  • ROM read-only memory
  • NVRAM non-volatile random access memory
  • PROM on computer-readable media such as programmable read-only memory (EPROM), electrically erasable PROM (EEPROM), flash memory, compact disc (CD), magnetic or optical data storage devices, etc. It may also be implemented as stored instructions. Instructions may be executable by one or more processors and may cause the processor(s) to perform certain aspects of the functionality described in this disclosure.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Abstract

심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치가 제공된다. 본 발명의 일 측면에 따른 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치는 바닥에 배치되는 프레임; 상기 바닥으로부터 상기 프레임으로 전달되는 진동을 감지할 수 있도록 상기 프레임에 구비되는 진동 감지 센서; 상기 프레임에 설치되는 지지부 및 사용자의 신체에 마사지를 제공할 수 있도록 상기 지지부에 구비되는 마사지부를 포함하는 마사지 모듈; 상기 마사지부에 안착된 사용자의 신체로부터 전달되는 심박을 감지할 수 있도록 상기 마사지 모듈에 구비되는 심박 감지 센서; 및 상기 심박 감지 센서로부터 획득한 제 1 신호와 상기 진동 감지 센서로부터 획득한 제 2 신호를 기초로 사용자의 심박수를 산출하는 프로세서를 포함할 수 있다.

Description

심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치 및 심박수를 측정할 수 있는 방법
본 발명은 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치 및 심박수를 측정하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 사용자의 심박수를 보다 정확하게 측정할 수 있는 마사지 장치 및 심박수를 측정하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 심박변이도(HRV; Heart Rate Variability)는 심혈관계에 병리, 생리학적인 상태를 평가하는데 정량적인 지표를 제공하며 교감 신경계와 부교감 신경계에 영향을 받으므로, 스트레스성 질환에 관여하는 자율 신경계에 정량적 지표로 사용된다. 따라서 헬스 기기, 마사지기, 온열 치료기 등에서 심장 박동과 연관하여 구동되는 제품이 등장하고 있다.
주식회사 세라젬의 한국등록특허공보 제2014218호에는 종래의 심박수 측정 기능을 구비한 온열 치료기의 제어 장치가 개시된다. 이러한 제어 장치는 중량감지센서에서 감지된 심탄도 신호로부터 심박수를 산출하여, 온열 치료기가 산출된 심박수에 따라 사용자에게 적절한 마사지 모드를 제공하도록 구성된다.
이러한 제어 장치는 중량감지센서에서 추출한 심탄도 신호에서 전원 노이즈, 체중 신호 노이즈 등을 제거하기 위하여 전처리하는 구성을 개시하고 있다. 그러나, 이러한 종래의 제어 장치는 온열 치료기가 놓이는 바닥의 진동에 의하여 발생된 노이즈를 제거할 수 있는 구체적인 기술적 방안을 제시하지 못하는 문제점이 있다.
따라서, 바닥의 진동으로부터 기인하는 노이즈 신호를 제거함으로써, 보다 정확하게 사용자의 심박수를 산출하고 이를 활용할 수 있는 마사지 장치에 대한 개발이 절실히 요구되어 왔다.
(특허문헌 1) 한국등록특허공보 제2014218호
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 사용자의 심박수를 정확하게 측정할 수 있는 마사지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 측정된 심박수를 표시하여 사용자에게 제공할 수 있는 마사지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 측정된 심박수를 이용하여 사용자에게 다양한 마사지 모드를 제공할 수 있는 마사지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 바닥에 배치되는 프레임; 상기 바닥으로부터 상기 프레임으로 전달되는 진동을 감지할 수 있도록 상기 프레임에 구비되는 진동 감지 센서; 상기 프레임에 설치되는 지지부 및 사용자의 신체에 마사지를 제공할 수 있도록 상기 지지부에 구비되는 마사지부를 포함하는 마사지 모듈; 상기 마사지부에 안착된 사용자의 신체로부터 전달되는 심박을 감지할 수 있도록 상기 마사지 모듈에 구비되는 심박 감지 센서; 및 상기 심박 감지 센서로부터 획득한 제 1 신호와 상기 진동 감지 센서로부터 획득한 제 2 신호를 기초로 사용자의 심박수를 산출하는 프로세서를 포함하는, 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치가 제공된다.
이때, 상기 제 1 신호는 사용자의 심장 박동에 관한 정보를 포함하는 심박 신호 및 상기 심박 신호 외의 노이즈 신호를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 노이즈 신호가 제거될 수 있도록 상기 제 2 신호에 기초하여 상기 제 1 신호를 보정할 수 있다.
이때, 상기 노이즈 신호는 상기 바닥으로부터 상기 마사지 모듈로 전달되는 진동에 의한 진동 노이즈 신호를 포함할 수 있다.
이때, 상기 프로세서는 상기 제 1 신호를 보정하기 위하여 상기 제 2 신호를 기초로 보정 신호를 산출하고, 상기 제 1 신호 및 상기 보정 신호를 토대로 사용자의 심박수를 산출할 수 있다.
이때, 상기 프로세서는 상기 제 2 신호 및 보정 계수를 기초로 상기 보정 신호를 산출할 수 있다.
이때, 상기 프로세서는 상기 제 1 신호의 노이즈 신호와 상기 보정 신호가 동일해질 수 있도록 상기 보정 계수를 수정할 수 있다.
이때, 상기 프로세서는 상기 보정 계수를 수정하기 위하여 적응적 필터(adaptive filter) 알고리즘을 이용할 수 있다.
이때, 상기 적응적 필터 알고리즘은 LMS(Least Mean Square) 필터 알고리즘, NLMS(Normalized Least Mean Square) 필터 알고리즘 및 RLS(Recursive Least Square) 필터 알고리즘 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이때, 상기 프로세서는 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호 중 적어도 하나를 증폭 및 필터링하고, 상기 증폭 및 필터링된 신호를 기초로 사용자의 심박수를 산출할 수 있다.
이때, 상기 심박 감지 센서는 마사지부에 안착된 신체의 중량을 감지할 수 있는 중량 감지 센서로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 심박 감지 센서는 상기 지지부 일측에 배치될 수 있다.
이때, 상기 마사지부는 사용자에게 온열 치료를 제공할 수 있도록 상기 지지부에 회전 가능하게 결합되는 온열 치료용 도자를 포함할 수 있다.
이때, 상기 온열 치료용 도자 및 상기 심박 감지 센서는 복수개로 구비되고, 상기 복수의 온열 치료용 도자는 사용자의 신장 방향과 나란한 제 1 열을 따라 배열되는 제 1 온열 치료용 도자 및 제 2 온열 치료용 도자 및 상기 제 1 열과 나란한 제 2 열을 따라 배열되는 제 3 온열 치료용 도자 및 제 4 온열 치료용 도자를 포함하고, 상기 복수의 심박 감지 센서는 상기 제 1 열 상에 배치되는 제 1 심박 감지 센서 및 상기 제 2 열 상에 배치되는 제 2 심박 감지 센서를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제 1 열 및 상기 제 2 열은 사용자의 신체를 중심으로 대칭적으로 배열될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 바닥에 배치되는 프레임 및 마사지를 제공할 수 있도록 상기 프레임에 설치되는 마사지 모듈을 포함하는 마사지 장치로부터 마사지를 제공받는 사용자의 심박수를 측정하는 위한 방법으로서, 상기 마사지 모듈에 구비되는 심박 감지 센서로부터 제 1 신호를 획득하는 단계; 상기 프레임에 구비되는 진동 감지 센서로부터 제 2 신호를 획득하는 단계; 및 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 기초로 사용자의 심박수를 산출하는 단계를 포함하는, 심박수를 측정하는 방법이 제공된다.
이때, 상기 제 1 신호는 사용자의 심장 박동에 의하여 감지된 심박 신호 및 상기 심박 신호 외의 노이즈 신호를 포함하고, 상기 심박수를 산출하는 단계는 상기 노이즈 신호가 제거될 수 있도록, 상기 제 2 신호에 기초하여 상기 제 1 신호를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제 1 신호를 보정하는 단계는 상기 제 2 신호 및 보정 계수를 기초로 보정 신호를 산출하는 단계; 및 상기 제 1 신호 및 상기 보정 신호를 토대로 심박수를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제 1 신호를 보정하는 단계는 상기 상기 제 1 신호의 노이즈 신호와 상기 보정 신호가 동일해질 수 있도록 상기 보정 계수를 수정하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 보정 계수를 수정하는 단계에서는 위하여 적응적 필터(adaptive filter) 알고리즘이 이용될 수 있다.
이때, 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호 중 적어도 하나를 증폭 및 필터링하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치 및 심박수를 측정하는 방법은, 사용자의 신체 진동을 감지하는 심박 감지 센서로부터 제 1 신호를 획득하고, 획득한 제 1 신호를 기초로 사용자의 심박수를 산출할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치 및 심박수를 측정하는 방법은, 바닥으로부터 전달되는 진동을 감지하는 진동 감지 센서로부터 제 2 신호를 획득하고, 획득한 제 2 신호를 기초로 제 1 신호를 보정함으로써, 정확하게 사용자의 심박수를 산출할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치 및 심박수를 측정하는 방법은, 제 2 신호와 보정 계수를 기초로 보정 신호를 산출하고, 산출된 보정 신호를 토대로 제 1 신호를 보정함으로써, 보다 정확하게 사용자의 심박수를 산출할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치 및 심박수를 측정하는 방법은, 적응성 필터(adaptive filter) 알고리즘을 이용하여 보정 계수를 수정하고, 수정된 보정 계수를 토대로 제 1 신호를 보정하여 제 1 신호에서 바닥의 진동에 의한 노이즈 신호를 정밀하게 제거함으로써, 사용자의 심박수를 보다 정확하게 산출할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치는, 산출된 심박수에 관한 데이터를 저장하는 메모리 및 산출된 심박수를 표시할 수 있는 인터페이스를 포함하여, 마사지에 따라 측정되는 심박수에 관한 데이터를 축적하고, 또한, 이를 사용자에게 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치는, 산출된 심박수를 기초로 마사지 모드를 결정하고, 결정된 마사지 모드에 따라 마사지 모듈을 제어할 수 있는 컨트롤러를 포함하여, 심박수에 따라 적절하게 설정된 마사지를 제공할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치를 상측에서 바라본 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치의 마사지 모듈 및 심박 감지 센서를 하측에서 바라본 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치의 심박 감지 센서, 진동 감지 센서, 프로세서, 메모리, 인터페이스 및 컨트롤러를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치의 프로세서를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 심박수 측정 방법의 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 심박수 측정 방법에서 심박수를 산출하는 단계를 세부적으로 나타낸 흐름도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 단어와 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않고, 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 발명자가 용어와 개념을 정의할 수 있는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 설명하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 다른 구성 요소와 바로 접하여 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 배치되는 것뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 구성 요소가 배치되는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결"되어 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 서로 직접 연결되는 것뿐만 아니라 간접적으로 서로 연결되는 경우도 포함한다.
본 개시의 일부 실시예는 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들의 일부 또는 전부는, 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 하나 이상의 마이크로프로세서들에 의해 구현되거나, 소정의 기능을 위한 회로 구성들에 의해 구현될 수 있다. 또한, 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 다양한 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능 블록들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 개시는 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. “매커니즘”, “요소”, “수단” 및 “구성”등과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다.
명세서에서 사용되는 '모듈' 또는 '부'라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어 구성요소를 의미하며, '모듈' 또는 '부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만, '모듈' 또는 '부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '모듈' 또는 '부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서, '모듈' 또는 '부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 또는 변수들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 구성요소들과 '모듈' 또는 '부'들은 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '모듈' 또는 '부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '모듈' 또는 '부'들로 더 분리될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, '모듈' 또는 '부'는 프로세서 및 메모리로 구현될 수 있다. '프로세서'는 범용 프로세서, 중앙 처리 장치(CPU), 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 제어기, 마이크로제어기, 상태머신 등을 포함하도록 넓게 해석되어야 한다. 몇몇 환경에서, '프로세서'는 주문형 반도체(ASIC), 프로그램가능 로직 디바이스(PLD), 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA) 등을 지칭할 수도 있다. '프로세서'는, 예를들어, DSP와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들의 조합, DSP 코어와 결합한 하나 이상의 마이크로프로세서들의 조합, 또는 임의의 다른 그러한 구성들의 조합과 같은 처리 디바이스들의 조합을 지칭할 수도 있다. 또한, '메모리'는 전자 정보를 저장 가능한 임의의 전자 컴포넌트를 포함하도록 넓게 해석되어야 한다. '메모리'는 임의 액세스 메모리(RAM), 판독-전용 메모리(ROM), 비-휘발성 임의 액세스 메모리(NVRAM), 프로그램가능 판독-전용 메모리(PROM), 소거-프로그램가능 판독 전용 메모리(EPROM), 전기적으로 소거가능 PROM(EEPROM), 플래쉬 메모리, 자기 또는 광학 데이터 저장장치, 레지스터들 등과 같은 프로세서-판독가능 매체의 다양한 유형들을 지칭할 수도 있다. 프로세서가 메모리로부터 정보를 판독하고/하거나 메모리에 정보를 기록할 수 있다면 메모리는 프로세서와 전자 통신 상태에 있다고 불린다. 프로세서에 집적된 메모리는 프로세서와 전자 통신 상태에 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치를 상측에서 바라본 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치의 마사지 모듈 및 심박 감지 센서를 하측에서 바라본 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치의 심박 감지 센서, 진동 감지 센서, 프로세서, 메모리, 인터페이스 및 컨트롤러를 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치의 프로세서를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치(1)는 하부 및 상부 프레임(10,20), 진동 감지 센서(30), 마사지 모듈(40) 및 심박 감지 센서(50)를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 하부 및 상부 프레임(10,20)은 사용자가 눕거나 신체 일부를 거치할 수 있도록 마련된 구성으로서, 하부 및 상부 프레임(10,20)은 바닥 면 상에 놓일 수 있다.
또한, 하부 및 상부 프레임(10,20)은 마사지 모듈(40)이 설치되는 베이스를 제공할 수 있다. 하부 및 상부 프레임(10,20)의 상측에 구비되는 마사지 모듈(40)은 하부 및 상부 프레임(10,20)에 거치된 사용자의 신체에 마사지를 제공한다.
마사지 모듈(40)에는 심박 감지 센서(50)가 구비되어, 사용자의 신체로부터 전달되는 심장 박동을 감지하고 이를 전기적 신호로 변환할 수 있다. 이하에서, 상기 신호를 제 1 신호라 한다.
하부 프레임(10)에는 진동 감지 센서(30)가 구비되어, 바닥으로부터 전달되는 진동을 감지하고 이를 전기적 신호로 변환할 수 있다. 이하에서, 상기 신호를 제 2 신호라 한다.
도 2를 함께 참조하면, 프로세서(60)는 제 1 및 제 2 신호를 기초로 심박수를 산출한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치(1)는 복수의 센서에서 획득한 신호를 기초로 하여 보다 정확하게 심박수를 산출할 수 있고, 또한, 산출된 심박수를 마사지 모듈(40)의 제어에 이용하거나 사용자에게 제공할 수 있다.
이하에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치의 각 구성을 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치(1)의 하부 및 상부 프레임(10,20)은 바닥면에 의하여 지지되는 하부 프레임(10) 및 하부 프레임(10)의 상측에 구비되어 사용자 신체의 적어도 일부가 놓이는 상부 프레임(20)으로 이루어질 수 있다. 하부 및 상부 프레임(10,20)은 충분한 지지력을 확보하기 위하여, 강성이 강한 재질, 예를 들어 금속 또는 강화 플라스틱 소재 등으로 이루어질 수 있다.
도시된 실시예에서, 하부 프레임(10)은 사용자의 상체가 놓이는 상부 프레임(20)을 지지하기 위한 제 1 하부 프레임(12) 및 사용자의 하체를 지지하기 위한 제 2 하부 프레임(14)으로 이루어진다.
제 1 하부 프레임(12)은 한 쌍으로 이루어지고, 한 쌍의 제 1 하부 프레임(12)은 좌우 방향으로 소정의 거리만큼 이격 배치될 수 있다. 한 쌍의 제 1 하부 프레임(12) 사이에는 전술한 상부 프레임(20)이 구비될 수 있다.
상부 프레임(20)은 하부 프레임(10)에 의하여 지지되는 지지력으로 사용자의 상체를 지지하고, 또한, 사용자에게 마사지를 제공할 수 있는 마사지 모듈(40)이 설치되는 베이스를 제공하기 위한 구성이다.
상부 프레임(20)은 마사지 모듈(40)의 기능을 보조하기 위한 구조를 가질 수 있다. 도시된 실시예에서, 마사지 모듈(40)은 사용자의 신장 방향을 따라 이동하며 마사지를 제공할 수 있도록, 상부 프레임(20)에 이동 가능하게 결합된다.
이를 위해, 본 실시예에서 상부 프레임(20)은 제 1 하부 프레임(12)에 의하여 지지되는 베이스 플레이트(22), 상기 베이스 플레이트(22)의 상측부에 사용자의 신장 방향을 따라 형성되는 레일(24)로 이루어진다. 또한, 베이스 플레이트(22)의 일측에는 마사지 모듈(40)이 이동할 수 있도록 구동력을 제공하는 액츄에이터(26)가 구비된다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치(1)의 하부 및 상부 프레임(10,20)의 형상 및 구조가 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 하부 및 상부 프레임(10,20)의 형상 및 구조는 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 다양하게 변형될 수 있을 것이다.
예를 들어, 하부 및 상부 프레임(10,20)의 형상 및 구조는 본 마사지 장치(1)가 배치되는 공간의 특성, 마사지를 제공하는 신체 부위의 특성 및 마사지 모듈(40)의 기능 등에 맞추어 적절하게 구성될 수 있다.
한편, 도 1을 참조하면, 하부 프레임(10)에는 본 마사지 장치(1)가 놓인 바닥면으로부터 하부 및 상부 프레임(10,20)으로 전달되는 진동을 감지하고, 감지된 진동을 전술한 제 2 신호로 변환하는 진동 감지 센서(30)가 구비될 수 있다.
진동 감지 센서(30)는 저항값 가변방식 진동 감지 센서, 광량 검지식 진동 감지 센서, 압전식 진동 감지 센서 등으로 이루어질 수 있으나, 바닥면으로부터 하부 및 상부 프레임(10,20)으로 전달되는 진동을 감지할 수 있다면, 그 종류는 특별히 제한되지 않는다.
또한, 도시된 실시예에서 진동 감지 센서(30)는 제 1 하부 프레임(12)의 외측부에 설치되나, 바닥면으로부터 하부 및 상부 프레임(10,20)으로 전달되는 진동을 감지할 수 있다면, 그 위치는 특별히 제한되지 않는다.
예를 들어, 진동 감지 센서(30)는 제 1 하부 프레임(12)의 내부에 실장 되거나, 제 2 하부 프레임(14)에 설치되거나, 베이스 플레이트(22)에 설치될 수도 있을 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전술한 바와 같이 하부 및 상부 프레임(10,20)의 상측에는 마사지 모듈(40)이 구비된다. 본 실시예에서, 마사지 모듈(40)은 이송부(42), 지지부(44), 마사지 부(46,48)로 이루어진다.
이송부(42)는 박스 형상의 구조체로서, 후술하는 마사지 부(46,48)를 사용자의 신장 방향을 따라 이동시키기 위한 구성이다. 이를 위해, 이송부(42)의 측부 또는 하부에는 베이스 플레이트(22) 상의 레일(24)에 이동 가능하게 결합되는 롤러가 구비될 수 있다.
또한, 이송부(42)는 구동력을 전달받을 수 있도록 전술한 액츄에이터(26)와 소정의 방식으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 이송부(42)는 구동력을 전달받아 후술하는 지지부(44) 및 마사지 부(46,48)를 이동시킬 수 있다.
이송부(42)의 상측에는 지지부(44)가 고정 결합될 수 있다. 지지부(44)는 수평 방향으로 연장되는 판형 부재로서, 후술하는 마사지 부(46,48)를 지지하기 위한 구성이다.
본 실시예에서 마사지 부(46,48)는 도시된 바와 같이 신체의 서로 다른 부위에 마사지를 제공할 수 있는 제 1 마사지 부(46) 및 제 2 마사지 부(48)로 이루어질 수 있다.
제 1 및 제 2 마사지 부(46,48)는 도시된 바와 같이 복수의 온열치료용 도자(46,48)로 이루어질 수 있다. 이때, 복수의 온열치료용 도자(46,48)는 지지부(44)에 각각 회전 가능하게 결합될 수 있다.
제 1 마사지 부(46)는 사용자의 신장 방향과 나란한 제 1 열(L1)을 따라 배치되는 제 1 온열치료용 도자(46a) 및 제 2 온열치료용 도자(46b)로 이루어질 수 있고, 제 2 마사지 부(48)는 제 1 열(L1)과 나란하되 소정 간격만큼 이격 배열되는 제 2 열(L2)을 따라 배치되는 제 3 온열치료용 도자(48a) 및 제 4 온열치료용 도자(48b)로 이루어질 수 있다.
이때, 제 1 열(L1)과 제 2 열(L2)이 사용자의 신체를 중심으로 서로 대칭적으로 배열될 수 있다. 이에 따라, 제 1 마사지 부(46)와 제 2 마사지 부(48)는 사용자의 신체를 대칭적으로 지지하며 마사지를 제공할 수 있다.
이를 통해, 사용자의 신체에 의한 하중이 고르게 분산되어 마사지 모듈(40)의 구조적 안정성이 증대될 수 있고, 신체 구조에 적합한 마사지를 효과적으로 제공할 수 있다.
한편, 도시된 실시예에서 마사지 부(46,48)는 전술한 바와 같이 온열치료용 도자로 이루어지나, 이에 한정되는 것은 아니며, 마사지 부(46,48)는 소정의 방식으로 운동하며 사용자에게 마사지를 제공할 수 있는 다양한 구성으로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 마사지 부(46,48)는 상하 운동하며 사용자의 신체에 국부적인 압력을 인가할 수 있는 마사지 돌기, 구름 운동하며 사용자의 신체에 부드러운 압력을 인가할 수 있는 마사지용 롤러 등으로 이루어질 수도 있을 것이다.
이때, 도 2를 다시 참조하면, 마사지 모듈(40)에는 심박 감지 센서(50)가 구비될 수 있다. 전술한 바와 같이, 심박 감지 센서(50)는 심박수에 관한 정보를 내포하는 사용자의 신체 진동을 감지하고 이를 전기적 신호인 제 1 신호로 변환하기 위한 구성이다.
심박 감지 센서(50)는 신체 진동을 감지할 수 있는 다양한 종류의 센서로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서, 심박 감지 센서(50)는 사용자의 체중을 감지할 수 있는 로드셀로 이루어진 중량 감지 센서이다.
중량 감지 센서는 미세한 심탄도 신호를 포함하는 체중 신호를 감지할 수 있다. 이때, 심탄도(ballistocardiogram) 신호는 심박동에 수반되는 신체의 진동을 감지한 신호를 의미한다.
이때, 심박 감지 센서(50)는 마사지 부(46,48)를 지지하는 지지부(44)의 일측, 도 2를 기준으로 지지부(44)의 하측에 구비될 수 있다. 이를 통해, 심박 감지 센서(50)는 마사지 부(46,48)의 움직임에 따른 영향을 최소한으로 받으면서도 사용자의 신체 진동을 안정적으로 정확하게 감지할 수 있다.
또한, 심박 감지 센서(50)는 복수개로 구비될 수 있다. 도시된 실시예에서, 복수의 심박 감지 센서(50)는 제 1 열(L1) 상에 배치되는 제 1 심박 감지 센서(52) 및 제 2 열(L2) 상에 배치되는 제 2 심박 감지 센서(54)를 포함한다. 이에 따라, 제 1 및 제 2 심박 감지 센서(52,54)는 고르게 분산된 신체의 체중을 기초로 안정적이고 정확하게 신체 진동을 감지할 수 있다.
그러나, 마사지 모듈(40)에서 심박 감지 센서(50)가 설치되는 위치가 도시된 바와 같이 제 1 또는 제 2 열(L1,L2)상의 지지부(44)로 한정되는 것은 아니며, 사용자의 신체 진동을 감지하여 심박을 측정할 수 있다면, 그 위치는 특별히 제한되지 않는다. 즉, 심박 감지 센서(50)는 심박을 안정적으로 정확하게 측정할 수 있다면, 소정 방식으로 운동하며 사용자의 신체를 직접적으로 가압하는 마사지 부(46,48)에 설치될 수도 있을 것이다.
한편, 심박 감지 센서(50)로부터 얻어진 제 1 신호는 사용자의 심박에 관한 정보를 내포하는 심박 신호(즉, 심탄도 신호) 및 심박 신호 외의 노이즈 신호로 이루어질 수 있다.
노이즈 신호는 제 1 신호로부터 심박수를 정확하게 산출하는데 방해된다. 노이즈 신호는 바닥으로부터 프레임을 통하여 마사지 모듈(40)로 전달되는 진동에 기인한 신호를 포함할 수 있다.
본 실시예에서는 상술한 노이즈 신호에 의한 영향을 최소화 하기 위하여 전술한 진동 감지 센서(30)(도 1에 도시됨)를 도입하였다. 노이즈 신호를 고려하여 심박수를 정확하게 산출하는 과정은 본 발명의 일 실시예에 다른 심박수를 산출하는 방법과 함께 후술하도록 한다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치(1)는 프로세서(60), 메모리(70), 인터페이스(80) 및 컨트롤러(90)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(60), 메모리(70), 인터페이스(80) 및 컨트롤러(90)는 하부 및 상부 프레임(10,20)의 일측에 설치되거나, 하부 및 상부 프레임(10,20) 내부에 실장될 수 있다.
프로세서(60)는 심박 감지 센서(50)로부터 제 1 신호를 수신하고, 제 1 신호를 기초로 사용자의 심박수를 산출하기 위한 구성이다.
프로세서(60)는 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(60)는 하드웨어가 처리하는 전기회로(circuity)를 사용하여 구현되거나, 프로세서, 중앙처리장치(cpu), 제어기, 산술 논리 유닛, 연산 논리 회로, 디지털 신호 처리 장치, 마이크로 컴퓨터, FPGA, 시스템 온 칩(SoC), 프로그래밍 가능한 논리 유닛, 마이크로 프로세서 또는 후술하는 기능을 수행할 수 있는 임의의 디바이스에 의해 구현될 수 있다.
또한, 프로세서(60)는 기본적인 산술, 로직 및 입출력 연산을 수행함으로써, 컴퓨터 프로그램의 명령을 처리하도록 구성될 수 있다. 명령은 후술하는 메모리(70) 등에 의해 프로세서(60)로 제공될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(60)는 메모리(70)와 같은 기록 장치에 저장된 프로그램 코드에 따라 수신되는 명령을 실행하도록 구성될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 프로세서(60)는 제 1 신호로부터 심박수를 정확하게 산출하기 위하여, 진동 감지 센서(30)로부터 제 2 신호를 수신하고, 수신한 제 2 신호를 기초로 제 1 신호를 보정할 수 있다. 이를 위해, 프로세서(60)는 제 1 증폭부(61), 통과 필터부(62), 제 2 증폭부(63), 적응 필터부(64) 및 산출부(65)를 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치는 심작 박동에 관한 정보를 내포하는 심박 신호와 바닥면의 진동으로부터 기인한 노이즈 신호가 혼재된 제 1 신호를 바닥면의 진동을 감지하여 획득한 제 2 신호를 기초로 보정하여 사용자의 심박수를 정확하게 산출할 수 있다.
프로세서(60) 및 프로세서(60)를 구성하는 각 구성의 구체적인 기능 및 제 1 신호와 제 2 신호를 기초로 심박수를 산출하는 방법은 본 발명의 일 실시예에 따른 심박수를 측정하는 방법과 함께 후술하도록 한다.
도 3을 참조하면, 프로세서(60)는 산출된 심박수에 관한 데이터를 메모리(70)로 송신할 수 있다. 메모리(70)는 송신받은 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(70)는 저장된 데이터를 필요에 따라 본 마사지 장치의 다른 구성에 제공할 수 있다. 예를 들어, 메모리(70)는 심박수에 관한 데이터를 후술하는 인터페이스(80) 및/또는 컨트롤러(90)로 송신할 수 있다.
메모리(70)는 비-일시적인 임의의 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메모리(70)는 ROM, SSD, 플래시 메모리, 디스크 드라이브 등과 같은 비소멸성 대용량 저장 장치, RAM(random access memory), ROM(read only memory), 디스크 드라이브, SSD(solid state drive), 플래시 메모리(flash memory) 등을 포함할 수 있다. 또한, 메모리(70)에는 전술한 바와 같이 적어도 하나의 프로그램 코드(예를 들어, 제 1 신호와 제 2 신호를 기초로 심박수를 산출하기 위한 코드)가 저장될 수 있다. 이러한 소프트웨어 구성요소들은 메모리(70)와는 별도의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체로부터 로딩될 수 있다. 이러한 별도의 컴퓨터에서 판독가능한 기록매체는 본 실시예의 프로세서(60)에 직접 연결가능한 기록 매체를 포함할 수 있는데, 예를 들어, 플로피 드라이브, 디스크, 테이프, DVD/CD-ROM 드라이브, 메모리 카드 등의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 소프트웨어 구성요소들은 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체가 아닌 별도의 통신 모듈을 통해 외부로부터 전달되어 메모리(70)에 로딩될 수도 있을 것이다.
한편, 다시 도 3을 참조하면, 프로세서(60)는 산출된 심박수에 관한 데이터를 인터페이스(80)로 송신할 수 있다. 인터페이스(80)는 사용자와 상호작용하며 정보를 전달하거나 신호를 입력 받기 위한 구성이다. 본 실시예에서, 사용자는 인터페이스(80)를 통하여 산출된 심박수에 관한 데이터를 제공받을 수 있다.
이를 위해, 인터페이스(80)는 프로세서(60)나 메모리(70)에 정보 및/또는 데이터를 입력하거나 프로세서(60)나 메모리(70)으로부터 생성된 정보 및/또는 데이터를 출력하도록 구성될 수 있다. 인터페이스(80)는 입출력 수단의 일 예로서, 버튼 부재, 디지털 신호 표시기 또는 터치 스크린을 구비한 디스플레이 등으로 이루어질 수 있다.
또한, 프로세서(60)는 산출된 심박수에 관한 데이터를 컨트롤러(90)로 송신할 수 있다.
컨트롤러(90)는 프로세서(60)가 산출한 심박수에 관한 데이터를 기초로 마사지 모드를 결정하고 결정된 마사지 모드를 수행하도록 마사지 부(46,48)(도 2에 도시됨) 및 액츄에이터(26)(도 1에 도시됨)를 제어하는 구성이다. 물론, 컨트롤러(90)는 프로세서(60)가 산출한 심박수에 관한 데이터를 메모리(70)로부터 수신할 수도 있을 것이다.
컨트롤러(90)는 하드웨어가 처리하는 전기회로(circuity)를 사용하여 구현되거나, 프로세서, 중앙처리장치(cpu), 제어기, 산술 논리 유닛, 연산 논리 회로, 디지털 신호 처리 장치, 마이크로 컴퓨터, FPGA, 시스템 온 칩(SoC), 프로그래밍 가능한 논리 유닛, 마이크로 프로세서 또는 후술하는 기능을 수행할 수 있는 임의의 디바이스에 의해 구현될 수 있다.
이때, 컨트롤러(90)는 산출된 심박수에 따라 마사지 모드를 판단할 수 있다. 또한, 컨트롤러(90)는 프로세서(60)가 산출한 심박수에 따라 사용자의 상태를 판단하여 사용자의 상태를 완화시킬 수 있는 마사지 모드를 자동으로 설정할 수 있다.
예를 들어, 컨트롤러(90)는 교감 신경계 또는 부교감 신경계를 활성화하도록 해당 마사지 모드의 마사지 패턴, 마사지 강도 및 마사지 온도를 자동으로 설정하여 해당 마사지 모드를 능동적으로 수행하도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 컨트롤러(90)는 산출된 심박수가 입력된 사용자의 연령 및 성별에 따른 기준 심박수를 초과하면, 신체 리듬을 안정화하기 위해 사용자의 부교감 신경계를 활성화하는 부교감 촉진 모드를 수행하도록 제어할 수 있다. 이때, 기준 심박수는 사용자가 인터페이스(80)를 통하여 입력한 데이터 및 연령 및 성별에 대한 안정시 심박수에 관한 데이터를 토대로 결정될 수 있다.
또한, 컨트롤러(90)는 산출된 심박수가 입력된 사용자의 연령 및 성별에 따른 기준 심박수 미만이면, 신체리듬을 활성화하기 위해 사용자의 교감 신경계를 활성화하는 교감 촉진 모드를 수행하도록 제어할 수 있다.
또한, 컨트롤러(90)는 산출된 심박수가 입력된 사용자의 연령 및 성별에 따른 기준 심박수와 동일하면, 마사지 모드를 직전에 설정된 상태로 동작하는 표준 모드를 수행하도록 제어할 수 있다.
여기서, 각 수행 모드에 대한 마사지 온도, 마사지 패턴 및 마사지 강도는 메모리(70)에 저장된 상태별 마사지 모드에 따라 설정될 수 있다. 또한, 각 수행 모드에 대한 마사지 온도, 마사지 패턴 및 마사지 강도는 사용자가 인터페이스(80)를 통하여 직접 설정할 수도 있을 것이다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 프로세서(60)가 심박수를 정확하게 산출하고, 컨트롤러(90)가 산출된 심박수를 토대로 마사지 모드를 결정하고 마사지 부 및 액츄에이터를 제어함으로써, 사용자의 상태에 보다 적합한 마사지 모드를 효과적으로 제공할 수 있다.
한편, 도 3에서는 컨트롤러(90)가 프로세서(60)와 별도로 구성된 요소로서 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며, 컨트롤러(90)가 프로세서(60)에 포함되도록 구성될 수 있다.
이하에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 심박수를 측정하는 방법을 전술한 프로세서의 구체적인 구성과 함께 설명하도록 한다.
발명의 이해를 돕기 위하여, 본 개시에서는 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치가 심박수를 측정하는 방법을 설명하도록 한다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 심박수를 측정하는 방법은 도 1 내지 도 4에 도시된 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치 외에도, 사용자의 심장 박동을 감지하는 심박 감지 센서 및 바닥면의 진동을 감지하는 진동 감지 센서를 구비하는 다른 마사지 장치가 심박수를 측정할 때 적용될 수 있을 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 심박수 측정 방법의 흐름도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 심박수 측정 방법에서 심박수를 산출하는 단계를 세부적으로 나타낸 흐름도이다.
도 5를 도 1 및 도 2와 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 심박수를 측정하는 방법에서는 마사지 모듈(40)에 구비된 심박 감지 센서(50)가 제 1 신호를 획득하고(S100), 하부 프레임(10)에 구비된 진동 감지 센서(30)가 제 2 신호를 획득한다(S200).
이때, 제 1 신호를 획득하는 단계(S100)와 제 2 신호를 획득하는 단계(S200)의 순서는 특별히 제한되지 않으나, 후술하는 바와 같이 제 2 신호는 제 1 신호를 보정하기 위한 신호이므로, 제 1 신호와 제 2 신호는 동시에 획득되는 것이 바람직할 것이다.
도 5를 도 3 및 도 4와 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 심박수를 측정하는 방법에서는 제 1 및 제 2 신호를 획득한 후(S100,S200), 제 1 및 제 2 신호 중 적어도 하나를 증폭 및 필터링한다(S300).
보다 구체적으로, 본 실시예에 따른 신호를 증폭 및 필터링하는 단계(S300)에서는 제 1 증폭부(61)가 제 1 신호를 1차적으로 증폭하고, 통과 필터부(62)가 1차적으로 증폭된 제 1 신호를 필터링하고, 제 2 증폭부(63)가 필터링된 제 1 신호를 2차적으로 증폭한다.
또한, 본 실시예에서 본 실시예에 따른 신호를 증폭 및 필터링하는 단계(S300)에서는 통과 필터부(62)가 제 2 신호를 필터링하고, 제 2 증폭부(63)가 필터링된 제 2 신호를 증폭한다.
이때, 제 1 증폭부(61)는 초단 증폭부로 이루어질 수 있고, 통과 필터부(62)는 저역 통과 필터 및 고역 통과 필터로 이루어질 수 있고, 제 2 증폭부(63)는 주 증폭부로 이루어질 수 있다.
이에 따라, 제 1 및 제 2 신호는 후속되는 단계에서 처리되기 용이하며 심박수를 정확하게 산출할 수 있도록 전처리될 수 있다. 한편, 제 1 및 제 2 신호가 증폭 및 필터링되는 과정은 상술한 과정에 한정되지 않으며, 다양한 순서에 따라 반복적으로 수행될 수 있을 것이다.
도 5를 도 3 및 도 4와 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 심박수를 측정하는 방법에서는 프로세서(60)가 제 1 및 제 2 신호를 증폭 및 필터링한 후(S300), 심박수를 산출한다(S400).
보다 구체적으로, 도 6을 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 심박수를 산출하는 단계(S400)에서는 프로세서(60)의 산출부(65)가 보정 계수를 도입하고(S410), 제 2 신호와 보정 계수를 기초로 보정 신호를 산출한다(S430). 도 6에 도시된 보정 계수를 수정하는 단계(S420)는 도 4에 도시된 적응 필터부(64)와 함께 후술하도록 한다.
이때, 보정 계수 및 보정 신호는 제 2 신호를 토대로 제 1 신호를 효과적으로 보정하기 위하여 다양한 방식으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 보정 신호는 하기의 [수식 (1)]에 따라, 제 2 신호와 보정 계수의 곱으로 정의될 수 있다.
[수식 (1)]
Figure PCTKR2023015647-appb-img-000001
여기서, [수식 (1)]에서
Figure PCTKR2023015647-appb-img-000002
는 보정 신호를 의미하고,
Figure PCTKR2023015647-appb-img-000003
는 제 2 신호를 의미하고,
Figure PCTKR2023015647-appb-img-000004
는 보정 계수를 의미한다.
다시 도 6을 도 4와 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 심박수를 산출하는 단계(S400)에서는 프로세서(60)의 산출부(65)가 보정 신호를 산출한 후(S430), 보정 신호를 토대로 제 1 신호를 보정한다(S440).
전술한 바와 같이, 제 1 신호는 사용자의 심작 박동에 의하여 감지된 심박 신호와 심박 신호 외의 노이즈 신호, 특히, 바닥면의 진동에 기인한 노이즈 신호를 포함할 수 있다.
이때, 제 1 신호를 보정하는 단계(S440)에서 제 1 신호는 상기의 노이즈 신호가 효과적으로 제거되기 위하여 다양한 방식으로 보정될 수 있다. 예를 들어, 제 1 신호는 하기의 [수식 (2)]에 따라, 제 1 신호에서 보정 신호를 뺌으로써 보정될 수 있다.
[수식 (2)]
Figure PCTKR2023015647-appb-img-000005
여기서, [수식 (2)]에서
Figure PCTKR2023015647-appb-img-000006
는 보정된 제 1 신호를 의미하고,
Figure PCTKR2023015647-appb-img-000007
는 제 1 신호를 의미한다. 이하에서, 보정된 제 1 신호를 출력 신호라 한다.
다시 도 6을 도 4와 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 심박수를 산출하는 단계(S400)에서는 제 1 신호를 보정하여 출력 신호를 산출한 후(S440), 산출된 출력 신호를 기초로 심박수를 산출한다(S450).
이때, 출력 신호를 기초로 심박수를 산출하는 단계(S450)는 다양한 방식으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(60)의 산출부(65)는 출력 신호를 토대로 피크 신호를 검출할 수 있다. 이때, 피크 신호는 심박 신호에 대응하는 신호이다. 그 후, 산출부(65)는 단위 시간당 검출된 심박 신호의 피크점의 수를 기초로 심박수를 산출할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 심박수를 산출하는 방법에 따르면, 바닥면의 진동을 감지하여 획득한 제 2 신호를 기초로 하여 제 1 신호를 보정하므로, 제 1 신호에서 바닥면의 진동에 기인한 노이즈 신호를 선별적으로 제거할 수 있어, 심박수를 정확하게 측정할 수 있다.
한편, 다시 도 6을 도 4와 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 심박수를 산출하는 단계(S400)에서는 보다 정확하게 심박수를 측정하기 위하여, 보정 계수를 도입한 후(S410) 보정 계수를 수정할 수 있다(S420).
이를 위해, 본 실시예에 따른 심박수를 산출하는 방법에서는 적응 필터부(64)가 수정 전 보정 계수 및 수정 전 보정 계수를 기초로 산출된 출력 신호를 이용하여 수정된 보정 계수를 산출한다.
이하의 수식에서,
Figure PCTKR2023015647-appb-img-000008
는 수정 전 보정 계수를 의미하고,
Figure PCTKR2023015647-appb-img-000009
는 수정된 보정 계수를 의미한다. 이때, 수정된 보정 계수는 제 2 신호와 수정된 보정 계수를 곱한 보정 신호가 제 1 신호에 포함되는 바닥면의 진동에 의한 노이즈 신호와 동일해지도록 수정될 수 있다.
이를 위해, 본 실시예에 따른 보정 계수를 수정하는 단계(S420)에서는 적응 필터부(64)가 하기의 [수식 (3)]에 따라, 자승의 오차(
Figure PCTKR2023015647-appb-img-000010
)를 산출한다.
[수식 (3)]
Figure PCTKR2023015647-appb-img-000011
그 후, 본 실시예에 따른 보정 계수를 수정하는 단계(S420)에서는 적응 필터부(64)가 하기의 [수식 (4)]에 따라 평균 자승의 오차(
Figure PCTKR2023015647-appb-img-000012
)를 산출한다. 이때,
Figure PCTKR2023015647-appb-img-000013
는 기대값 연산자를 의미한다.
[수식 (4)]
Figure PCTKR2023015647-appb-img-000014
이때, 평균 자승의 오차는 하기의 [수식 (5)]와 같이 표현될 수 있다. 이때,
Figure PCTKR2023015647-appb-img-000015
이다.
[수식 (5)]
Figure PCTKR2023015647-appb-img-000016
그 후, 본 실시예에 따른 보정 계수를 수정하는 단계(S420)에서는 적응 필터부(64)가 하기의 [수식 (6)]에 따라 평균 자승 오차의 기울기(
Figure PCTKR2023015647-appb-img-000017
)를 산출한다.
[수식 (6)]
Figure PCTKR2023015647-appb-img-000018
이때, 평균 자승 오차의 기울기(
Figure PCTKR2023015647-appb-img-000019
또는
Figure PCTKR2023015647-appb-img-000020
)는 하기의 [수식 (7)]과 같이 표현될 수 있다.
[수식 (7)]
Figure PCTKR2023015647-appb-img-000021
그 후, 본 실시예에 따른 보정 계수를 수정하는 단계(S420)에서는 적응 필터부(64)가 평균 자승 오차의 기울기를 0으로 하는 수정된 보정 계수를 산출한다. 이때, 수정된 보정 계수는 Wiener-Hopf 방정식에 따라 하기의 [수식 (8)]과 같이 표현될 수 있다.
[수식 (8)]
Figure PCTKR2023015647-appb-img-000022
상술한 과정에 따라, 수정된 보정 계수를 산출할 수 있다. 이때, 보정 계수를 수정하는 단계(S420)는 심박수를 산출하는 동안에 반복적으로 수행됨으로써, 보정 계수는 계속적으로 수정될 수 있다.
다시 도 6을 도 4와 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 심박수를 산출하는 단계(S400)에서는 프로세서(60)의 적응 필터부(64)가 보정 계수를 수정한 후(S420), 프로세서(60)의 산출부(65)가 수정된 보정 계수를 기초로 보정 신호를 산출하고(S430), 산출된 보정 신호를 기초로 제 1 신호를 보정하여 출력 신호를 산출하고(S440), 출력 신호를 토대로 심박수를 산출한다(S450).
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 심박수를 산출하는 방법에 따르면, 보정 신호가 노이즈 신호와 동일해지도록 보정 계수가 수정됨으로써, 바닥면의 진동에 의한 노이즈 신호가 제 1 신호에서 선별적으로 정확하게 제거될 수 있으므로, 더욱 정확하게 심박수를 산출할 수 있다.
한편, 다시 도 6을 도 4와 함께 참조하면, 보정 계수를 수정하는 단계(S420)에서는 추정 기울기(
Figure PCTKR2023015647-appb-img-000023
)를 이용하여 보정 계수를 수정할 수 있다. 이때, 추정 기울기는 하기의 [수식 (9)]와 같이 자승의 오차에 대한 미분으로 정의될 수 있다.
[수식 (9)]
Figure PCTKR2023015647-appb-img-000024
즉, 적응 필터부(64)는 추정 기울기와 steepest descent방법을 토대로 도출되는 하기의 [수식 (10)]을 이용하여, 수정된 보정 계수를 산출할 수 있다.
[수식 (10)]
Figure PCTKR2023015647-appb-img-000025
이때, [수식 (10)]에서
Figure PCTKR2023015647-appb-img-000026
는 스텝의 크기(step size)를 의미한다. 스텝의 크기가 크면, 반복적으로 수정되어 산출되는 보정 계수는 소정의 값으로 빠르게 수렴하나 정상상태에서 오차를 크게 하거나 해를 찾지 못하고 발산하게 할 수 있다.
반대로, 스텝의 크기가 작으면, 반복적으로 수정되어 산출되는 보정 계수는 소정의 값으로 느리게 수렴하나, 정상상태에서의 오차를 최소화할 수 있다. 이를 위해, 스텝의 크기는 적절하게 조정될 수 있다. 예를 들어, 스텝의 크기는 0.1 내지 1로 설정될 수 있다.
그 후, 적응 필터부(64)는 하기의 [수식 (11)]을 이용하여 추정 기울기를 연산할 수 있다.
[수식 (11)]
Figure PCTKR2023015647-appb-img-000027
그 후, 적응 필터부(64)는 [수식 (10)]과 [수식 (11)]을 병합하여, 하기의 [수식 (12)]를 도출하고, 도출된 [수식 (12)]를 기초로 수정된 보정 계수를 산출할 수 있다.
[수식 (12)]
Figure PCTKR2023015647-appb-img-000028
상술한 과정에 따라, 산출되는 수정된 보정 계수는 심박수를 보다 정확하게 산출하기 위하여 이용될 수 있다.
한편, 다시 도 6을 도 4와 함께 참조하면, 상술한 보정 계수를 수정하는 단계(S420)는 프로세서(60)의 적응 필터부(64)가 적응적 필터(adaptive filter) 알고리즘을 이용함으로써 수행될 수도 있을 것이다.
이때, 적응적 필터 알고리즘으로서, LMS(Least Mean Square) 필터 알고리즘, NLMS(Normalized Least Mean Square) 필터 알고리즘 및 RLS(Recursive Least Square) 필터 알고리즘 중 적어도 하나가 이용될 수 있다.
바람직하게는, 입력신호의 분포 변화에 덜 민감하여 미지의 Non-stationary 환경에 적합하고, 가중치 벡터가 탭입력의 파워에 직접 비례하기 때문에 생기는 경사잡음을 증폭시키는 문제를 극복할 수 있는 NLMS 필터 알고리즘이 이용될 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 심박수를 측정하는 방법은 컴퓨터에서 실행하기 위해 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 제공될 수 있다. 매체는 컴퓨터로 실행 가능한 프로그램을 계속 저장하거나, 실행 또는 다운로드를 위해 임시 저장하는 것일 수도 있다. 또한, 매체는 단일 또는 수개 하드웨어가 결합된 형태의 다양한 기록수단 또는 저장수단일 수 있는데, 어떤 컴퓨터 시스템에 직접 접속되는 매체에 한정되지 않고, 네트워크 상에 분산 존재하는 것일 수도 있다.
매체의 예시로는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD 와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등을 포함하여 프로그램 명령어가 저장되도록 구성된 것이 있을 수 있다. 또한, 다른 매체의 예시로, 애플리케이션을 유통하는 앱 스토어나 기타 다양한 소프트웨어를 공급 내지 유통하는 사이트, 서버 등에서 관리하는 기록매체 내지 저장매체도 들 수 있다.
본 개시의 방법, 동작 또는 기법들은 다양한 수단에 의해 구현될 수도 있다. 예를 들어, 이러한 기법들은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수도 있다. 본원의 개시와 연계하여 설명된 다양한 예시적인 논리적 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 단계들은 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 양자의 조합들로 구현될 수도 있음을 통상의 기술자들은 이해할 것이다.
하드웨어 및 소프트웨어의 이러한 상호 대체를 명확하게 설명하기 위해, 다양한 예시적인 구성요소들, 블록들, 모듈들, 회로들, 및 단계들이 그들의 기능적 관점에서 일반적으로 위에서 설명되었다. 그러한 기능이 하드웨어로서 구현되는지 또는 소프트웨어로서 구현되는지의 여부는, 특정 애플리케이션 및 전체 시스템에 부과되는 설계 요구사항들에 따라 달라진다. 통상의 기술자들은 각각의 특정 애플리케이션을 위해 다양한 방식들로 설명된 기능을 구현할 수도 있으나, 그러한 구현들은 본 개시의 범위로부터 벗어나게 하는 것으로 해석되어서는 안된다.
하드웨어 구현에서, 기법들을 수행하는 데 이용되는 프로세싱 유닛들은, 하나 이상의 ASIC들, DSP들, 디지털 신호 프로세싱 디바이스들(digital signal processing devices; DSPD들), 프로그램가능 논리 디바이스들(programmable logic devices; PLD들), 필드 프로그램가능 게이트 어레이들(field programmable gate arrays; FPGA들), 프로세서들, 제어기들, 마이크로제어기들, 마이크로프로세서들, 전자 디바이스들, 본 개시에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛들, 컴퓨터, 또는 이들의 조합 내에서 구현될 수도 있다.
따라서, 본 개시와 연계하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 및 회로들은 범용 프로세서, DSP, ASIC, FPGA나 다른 프로그램 가능 논리 디바이스, 이산 게이트나 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 본원에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 것들의 임의의 조합으로 구현되거나 수행될 수도 있다. 범용프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 대안으로, 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수도 있다. 프로세서는 또한, 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들면, DSP와 마이크로프로세서, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 연계한 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 구성의 조합으로서 구현될 수도 있다.
펌웨어 및/또는 소프트웨어 구현에 있어서, 기법들은 랜덤 액세스 메모리(random access memory; RAM), 판독 전용 메모리(read-only memory; ROM), 비휘발성 RAM(non-volatile random access memory; NVRAM), PROM(programmable read-only memory), EPROM(erasable programmable read-only memory), EEPROM(electrically erasable PROM), 플래시 메모리, 컴팩트 디스크(compact disc; CD), 자기 또는 광학 데이터 스토리지 디바이스 등과 같은 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장된 명령들로서 구현될 수도 있다. 명령들은 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행 가능할 수도 있고, 프로세서(들)로 하여금 본 개시에 설명된 기능의 특정양태들을 수행하게 할 수도 있다.
이상 설명된 실시예들이 하나 이상의 독립형 컴퓨터 시스템에서 현재 개시된 주제의 양태들을 활용하는 것으로 기술되었으나, 본 개시는 이에 한정되지 않고, 네트워크나 분산 컴퓨팅 환경과 같은 임의의 컴퓨팅 환경과 연계하여 구현될 수도 있다. 또 나아가, 본 개시에서 주제의 양상들은 복수의 프로세싱 칩들이나 장치들에서 구현될 수도 있고, 스토리지는 복수의 장치들에 걸쳐 유사하게 영향을 받게 될 수도 있다. 이러한 장치들은 PC들, 네트워크 서버들, 및 휴대용 장치들을 포함할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

Claims (18)

  1. 바닥에 배치되는 프레임;
    상기 바닥으로부터 상기 프레임으로 전달되는 진동을 감지할 수 있도록 상기 프레임에 구비되는 진동 감지 센서;
    상기 프레임에 설치되는 지지부 및 사용자의 신체에 마사지를 제공할 수 있도록 상기 지지부에 구비되는 마사지부를 포함하는 마사지 모듈;
    상기 마사지부에 안착된 사용자의 신체로부터 전달되는 심박을 감지할 수 있도록 상기 마사지 모듈에 구비되는 심박 감지 센서; 및
    상기 심박 감지 센서로부터 획득한 제 1 신호와 상기 진동 감지 센서로부터 획득한 제 2 신호를 기초로 사용자의 심박수를 산출하는 프로세서를 포함하는, 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 신호는 사용자의 심장 박동에 관한 정보를 포함하는 심박 신호 및 상기 심박 신호 외의 노이즈 신호를 포함하고,
    상기 프로세서는
    상기 노이즈 신호가 제거될 수 있도록 상기 제 2 신호에 기초하여 상기 제 1 신호를 보정하는, 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 노이즈 신호는 상기 바닥으로부터 상기 마사지 모듈로 전달되는 진동에 의한 진동 노이즈 신호를 포함하는, 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제 1 신호를 보정하기 위하여 상기 제 2 신호를 기초로 보정 신호를 산출하고,
    상기 제 1 신호 및 상기 보정 신호를 토대로 사용자의 심박수를 산출하는, 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제 2 신호 및 보정 계수를 기초로 상기 보정 신호를 산출하는, 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제 1 신호의 노이즈 신호와 상기 보정 신호가 동일해질 수 있도록 상기 보정 계수를 수정하는, 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 보정 계수를 수정하기 위하여 적응적 필터(adaptive filter) 알고리즘을 이용하는, 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 적응적 필터 알고리즘은 LMS(Least Mean Square) 필터 알고리즘, NLMS(Normalized Least Mean Square) 필터 알고리즘 및 RLS(Recursive Least Square) 필터 알고리즘 중 적어도 하나를 포함하는, 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호 중 적어도 하나를 증폭 및 필터링하고, 상기 증폭 및 필터링된 신호를 기초로 사용자의 심박수를 산출하는, 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 심박 감지 센서는
    마사지부에 안착된 신체의 중량을 감지할 수 있는 중량 감지 센서로 이루어지는, 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 심박 감지 센서는 상기 지지부 일측에 배치되고,
    상기 마사지부는 사용자에게 온열 치료를 제공할 수 있도록 상기 지지부에 회전 가능하게 결합되는 온열 치료용 도자를 포함하는, 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 온열 치료용 도자 및 상기 심박 감지 센서는 복수개로 구비되고,
    상기 복수의 온열 치료용 도자는
    사용자의 신장 방향과 나란한 제 1 열을 따라 배열되는 제 1 온열 치료용 도자 및 제 2 온열 치료용 도자 및 상기 제 1 열과 나란한 제 2 열을 따라 배열되는 제 3 온열 치료용 도자 및 제 4 온열 치료용 도자를 포함하고,
    상기 복수의 심박 감지 센서는
    상기 제 1 열 상에 배치되는 제 1 심박 감지 센서 및 상기 제 2 열 상에 배치되는 제 2 심박 감지 센서를 포함하는, 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치.
  13. 바닥에 배치되는 프레임 및 마사지를 제공할 수 있도록 상기 프레임에 설치되는 마사지 모듈을 포함하는 마사지 장치로부터 마사지를 제공받는 사용자의 심박수를 측정하는 위한 방법으로서,
    상기 마사지 모듈에 구비되는 심박 감지 센서로부터 제 1 신호를 획득하는 단계;
    상기 프레임에 구비되는 진동 감지 센서로부터 제 2 신호를 획득하는 단계; 및
    상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 기초로 사용자의 심박수를 산출하는 단계를 포함하는, 심박수를 측정하는 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제 1 신호는
    사용자의 심장 박동에 의하여 감지된 심박 신호 및 상기 심박 신호 외의 노이즈 신호를 포함하고,
    상기 심박수를 산출하는 단계는
    상기 노이즈 신호가 제거될 수 있도록, 상기 제 2 신호에 기초하여 상기 제 1 신호를 보정하는 단계를 포함하는, 심박수를 측정하는 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제 1 신호를 보정하는 단계는
    상기 제 2 신호 및 보정 계수를 기초로 보정 신호를 산출하는 단계; 및
    상기 제 1 신호 및 상기 보정 신호를 토대로 심박수를 산출하는 단계를 포함하는, 심박수를 측정하는 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 제 1 신호를 보정하는 단계는
    상기 상기 제 1 신호의 노이즈 신호와 상기 보정 신호가 동일해질 수 있도록 상기 보정 계수를 수정하는 단계를 포함하는, 심박수를 측정하는 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 보정 계수를 수정하는 단계에서는 위하여 적응적 필터(adaptive filter) 알고리즘이 이용되는, 심박수를 측정하는 방법.
  18. 제 13항에 있어서,
    상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호 중 적어도 하나를 증폭 및 필터링하는 단계를 더 포함하는, 심박수를 측정하는 방법.
PCT/KR2023/015647 2022-10-11 2023-10-11 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치 및 심박수를 측정할 수 있는 방법 WO2024080752A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220129658A KR20240050514A (ko) 2022-10-11 2022-10-11 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치 및 심박수를 측정할 수 있는 방법
KR10-2022-0129658 2022-10-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024080752A1 true WO2024080752A1 (ko) 2024-04-18

Family

ID=90669943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2023/015647 WO2024080752A1 (ko) 2022-10-11 2023-10-11 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치 및 심박수를 측정할 수 있는 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20240050514A (ko)
WO (1) WO2024080752A1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100244996B1 (ko) * 1995-12-25 2000-02-15 이마이 기요스케 릴랙스 유도장치
JP2005013585A (ja) * 2003-06-27 2005-01-20 Toshiba Tec Corp マッサージ機
JP2012239629A (ja) * 2011-05-19 2012-12-10 Denso Corp マッサージ装置
KR101744691B1 (ko) * 2016-02-25 2017-06-08 아주대학교산학협력단 심탄도 신호를 이용한 심박 검출 방법 및 그 장치
KR101781955B1 (ko) * 2017-04-20 2017-09-26 (주)성우메디텍 헬스케어형 스마트 안마의자
KR102014218B1 (ko) * 2018-04-05 2019-08-27 주식회사 세라젬 심박수 측정 기능을 구비한 온열 치료기의 제어장치 및 그 제어방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100244996B1 (ko) * 1995-12-25 2000-02-15 이마이 기요스케 릴랙스 유도장치
JP2005013585A (ja) * 2003-06-27 2005-01-20 Toshiba Tec Corp マッサージ機
JP2012239629A (ja) * 2011-05-19 2012-12-10 Denso Corp マッサージ装置
KR101744691B1 (ko) * 2016-02-25 2017-06-08 아주대학교산학협력단 심탄도 신호를 이용한 심박 검출 방법 및 그 장치
KR101781955B1 (ko) * 2017-04-20 2017-09-26 (주)성우메디텍 헬스케어형 스마트 안마의자
KR102014218B1 (ko) * 2018-04-05 2019-08-27 주식회사 세라젬 심박수 측정 기능을 구비한 온열 치료기의 제어장치 및 그 제어방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20240050514A (ko) 2024-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2011090274A2 (ko) 손목 착용형 맥박 측정 장치 및 그 제어 방법
WO2013015488A1 (ko) 가축 온도 감지 장치 및 이를 이용한 원격으로 이루어지는 가축의 질병 진단 시스템 및 이의 방법
WO2020106060A1 (en) Electronic device and method for obtaining information regarding blood glucose of user
WO2020171457A1 (en) Electronic device including meditation application
WO2015129949A1 (ko) 모바일 디바이스의 맥파 전달 속도 차이 측정 방법 및 장치
WO2010071285A1 (ko) 저항막 방식의 터치 패널을 구비하는 입력 장치 및 이 장치의 접촉 위치 계산 방법
WO2021149882A1 (ko) 사용자 인증 방법 및 이 방법을 실행하는 디바이스
JPH03116220A (ja) 接触感知表示装置
WO2024080752A1 (ko) 심박수를 측정할 수 있는 마사지 장치 및 심박수를 측정할 수 있는 방법
WO2015043542A1 (zh) 人体摔倒检测模型建立方法及模型系统
WO2010082749A2 (ko) 고정형 마우스
WO2016195318A1 (ko) 베개 및 그 제어방법
WO2017171175A1 (ko) Led들을 이용하여 체지방을 감소시키는 웨어러블 장치와 이의 동작 방법
WO2022014861A1 (ko) 강화학습을 이용한 약물 주입 조절 장치 및 방법
WO2021187884A1 (ko) 생체 정보를 감지하는 웨어러블 전자 장치
WO2019164126A1 (ko) 사용자의 심혈관 상태에 대한 정보를 제공하기 위한 전자 장치 및 방법
WO2021025396A1 (en) Method and device for detecting fall accident by using sensor in low power state
WO2021261725A1 (ko) 생체 신호 측정을 위한 외부 광 보정 방법, 이를 위한 전자 장치 및 저장 매체
WO2015093833A1 (ko) 하지 근력 측정 시스템
WO2021194047A1 (ko) 체온 측정이 가능한 심전계 및 그의 제어 방법
WO2020145494A1 (ko) 전극을 이용한 생체 신호 측정 방법 및 장치
WO2020005036A1 (ko) 무게 트래킹 장치 및 방법
WO2020122424A1 (ko) 기생 커패시턴스를 식별하기 위한 전자 장치 및 방법
WO2015167164A1 (en) Radiographic system and control method thereof
JP2679846B2 (ja) 応力分析装置の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23877675

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1