KR100847137B1 - Portable bio signal measuring device - Google Patents

Abstract

Translated fromKorean

본 발명은 인체의 두부에 착용하는 헤드밴드; 상기 헤드밴드의 서로 다른 부위에 형성되어 착용자의 혈류량을 측정하는 하나 이상의 광센서; 상기 헤드밴드에 형성되어 착용자의 움직임에 의해 발생하는 가속도를 측정하는 가속도 센서; 상기 하나 이상의 광센서가 혈류량 측정 시 착용자의 움직임으로 인해 발생하는 상기 하나 이상의 광센서의 움직임 노이즈를 상기 가속도 센서를 이용하여 제거하고, 상기 노이즈 신호가 제거된 하나 이상의 광센서의 혈류량 측정신호 중 소정의 최적화 공식에 의해 최적 값을 추출하는 신호처리부;및 상기 신호처리부에서 추출된 혈류량의 최적 값으로부터 해당 착용자의 생체신호를 산출하는 산출부;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대형 생체신호 측정 장치에 관한 것이다.The present invention is a headband worn on the head of the human body; At least one optical sensor formed at different portions of the headband to measure blood flow of the wearer; An acceleration sensor formed on the headband to measure acceleration generated by a wearer's movement; The at least one optical sensor removes the movement noise of the at least one optical sensor generated by the wearer's movement when measuring the blood flow rate using the acceleration sensor, and among the blood flow measurement signals of the at least one optical sensor from which the noise signal is removed. A signal processing unit for extracting an optimal value by the optimization formula of; and a calculation unit for calculating the bio-signal of the wearer from the optimum value of the blood flow amount extracted by the signal processing; relates to a portable bio-signal measuring apparatus comprising a .

생체신호, 운동량, 혈류량, 광센서Vital signs, momentum, blood flow, light sensor

Description

Translated fromKorean

휴대형 생체신호 측정장치{Portable Apparatus of Physiology Signal Measurement}Portable Apparatus of Physiology Signal Measurement

도 1은 본 발명에 의한 실시 예로서, 휴대형 생체신호 측정장치를 보인 사시도이다.1 is a perspective view showing a portable bio-signal measuring apparatus as an embodiment according to the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 휴대형 생체신호 측정장치의 상세 구성을 나타낸 기능 블록도이다.2 is a functional block diagram showing a detailed configuration of a portable biosignal measuring apparatus according to the present invention.

도 3을 본 발명에 의한 휴대형 생체신호 측정 장치의 동작 흐름을 나타낸 플로우 챠트이다.3 is a flow chart showing the operation flow of the portable biosignal measuring apparatus according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10, 20,30 : 광센서 40 : 가속도 센서10, 20, 30: optical sensor 40: acceleration sensor

100 : 생체신호 측정장치 110 : 전원부100: biological signal measuring device 110: power supply

120 : 신호처리부 130 : 산출부120: signal processor 130: calculator

140 : 경고부 150 : 무선송신부140: warning unit 150: wireless transmission unit

170 : 디스플레이부170: display unit

본 발명은 생체신호 측정에 관한 것으로서, 특히 피측정자가 휴대하면서 자신의 신체에 착용하여 현재 자신의 상태를 즉시 확인함으로써 건강진단, 응급상황 등에 대한 서비스를 제공할 수 있는 생체신호 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a biosignal measurement, and more particularly, to a biosignal measuring apparatus capable of providing a service for a medical examination, an emergency, and the like by immediately checking a current state of a person wearing it on his body while carrying it. .

최근 들어, 건강에 대한 관심이 증가하면서 많은 사람들이 평소에도 자신의 생체지수(예컨대, 혈류량, 산소포화농도, 심박수등)를 알고 싶어하고 이를 꾸준히 관리하고자 한다. 뿐만 아니라 이를 통해 현재 자신의 상태(예컨대, 스트레스 정도, 운동량, 초당 걸음수 등)를 알고자 한다.In recent years, with increasing interest in health, many people want to know their biological index (eg, blood flow, oxygen saturation, heart rate, etc.) and manage it steadily. In addition, he wants to know his current state (eg, stress level, exercise level, steps per second, etc.).

이에 따라서 운동의 효과에 대해서도 많은 연구가 이루어지고 있는데, 이런 연구에 의하면, 적당한 운동은 사람을 건강하게 하는데 큰 도움을 줄 수 있지만, 너무 심한 운동은 도리어 신체에 무리를 주어 건강을 상하게 할 수 있다는 사실이 알려져 있다.As a result, much research has been conducted on the effects of exercise. According to these studies, moderate exercise can greatly help a person to be healthy, but too much exercise can harm the body and damage the body. The fact is known.

그런데 적당한 운동의 기준은 사람에 따라 다르게 적용되며, 한 사람에 대해서도 체력 정도나 신체 상태에 따라서 달라지기 때문에 그 적절한 기준을 찾기가 어렵다.By the way, the standard of appropriate exercise is applied differently by person, and it is difficult to find the proper standard because it varies depending on the physical strength and physical condition of one person.

또한, 운동에 전문적인 지식이 없는 일반인들은 자신이 하고 있는 운동의 강약정도를 정확히 알 수 없기 때문에, 운동을 하면서 그 운동이 자신에게 적합한지, 어떤 수준으로 얼마 동안을 해야 적정한지 등을 알 수 없다.In addition, the general public who does not have expertise in exercise cannot know the strength and strength of the exercise they are doing, so they can know whether the exercise is suitable for them and at what level and how long it is appropriate. none.

한편, 생체신호 측정기술로서 한국 등록특허공보 제0430274호(명칭:혈압측정 이 가능한 와치폰 및 와치폰의 사용방법)에는 피진단자의 혈압을 감지하는 와치폰이 개시되어 있고, 한국 등록특허공보 제0455998호(명칭:생체지수 측정기능을 가진 이동통신단말기)에는 고감도 자기장 센서를 이용하여 생체지수를 측정할 수 있는 이동통신단말기가 개시되어 있다.On the other hand, Korean Patent Publication No. 0430274 (name: watch phone and blood pressure measurement method) as a bio-signal measurement technology discloses a watch phone for detecting the blood pressure of the patient to be diagnosed, 0455998 (name: mobile communication terminal having a biological index measurement function) discloses a mobile communication terminal capable of measuring a biological index using a high sensitivity magnetic field sensor.

그러나, 상기한 기존의 선행특허의 경우 측정을 위한 장치의 조작이 번거롭다. 또한, 피측정자로부터 자연적으로 발생되는 생체지수를 검출하기 때문에 측정신호가 미약하여 정확도가 떨어지고 측정할 수 있는 생체신호가 한정적이며, 피측정자가 측정장치를 휴대하기가 어려울 뿐만 아니라, 측정된 생체신호에 의한 현재 자신의 상태에 관한 정보를 모니터링 하는데는 어려움이 있다.However, in the case of the above-mentioned prior art, it is cumbersome to operate an apparatus for measuring. In addition, since the biometric index naturally generated from the subject is detected, the measurement signal is weak, so the accuracy is limited, and the biosignal that can be measured is limited, and it is difficult for the subject to carry the measuring device. Difficulties in monitoring information about their current condition.

또한, 생체지수 검출을 위한 혈류량 측정은 손가락끝에서 잘 측정이 되나, 손가락 끝은 움직임에 대한 제약을 줄 수 있으며, 손은 신체 다른 부위에 비해 상대적인 움직임도 많다.In addition, the blood flow measurement for the bioindex detection is well measured at the fingertips, but the fingertips can limit the movement, the hand is more relative than other parts of the body.

그외, 손목, 팔에는 신호가 미약한 경우가 많아 측정에 어려움이 있다.In addition, wrists and arms often have a weak signal, which makes measurement difficult.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명은 피측정자가 휴대하면서 자신의 신체에 착용하여 현재 자신의 상태를 즉시 확인할 수 있는 생체지수 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the above-described conventional problems, the present invention provides a bio-index measuring device that can be immediately checked the current state of the body worn by the subject to his body while carrying the There is a purpose.

또한, 본 발명은 비침습, 비가압식으로 신체의 여러 부위에서 측정되는 혈류량 측정 데이터를 조합하여 산소포화농도량, 심박수, HRV, 스트레스, 운동량, 초당 걸음수 등의 생체정보를 제공할 수 있는 생체신호 측정장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention is a non-invasive, non-pressure type blood flow measurement data measured in various parts of the body by combining the biological information that can provide biometric information such as oxygen saturation concentration, heart rate, HRV, stress, exercise amount, steps per second Another object is to provide a signal measuring device.

나아가, 본 발명은 피측정자가 자신의 생체지수를 간편하게 측정하고, 측정된 생체지수가 미리 설정된 생체지수 변화율을 벗어나는 경우에 이를 예방의학 차원에서 경고하는 생체신호 측정장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.Furthermore, another object of the present invention is to provide a biosignal measuring apparatus that easily measures a biometric of a subject and warns in a preventive medicine manner when the measured bioindex deviates from a predetermined bioindex change rate. .

상술한 목적을 달성하기 위한 구성 수단으로서, 본 발명은 인체의 두부에 착용하는 헤드밴드; 상기 헤드밴드의 서로 다른 부위에 형성되어 착용자의 혈류량을 측정하는 하나 이상의 광센서; 상기 헤드밴드에 형성되어 착용자의 움직임에 의해 발생하는 가속도를 측정하는 가속도 센서; 상기 하나 이상의 광센서가 혈류량 측정 시 착용자의 움직임으로 인해 발생하는 상기 하나 이상의 광센서의 움직임 노이즈를 상기 가속도 센서를 이용하여 제거하고, 상기 노이즈 신호가 제거된 하나 이상의 광센서의 혈류량 측정신호 중 소정의 최적화 공식에 의해 최적 값을 추출하는 신호처리부;및 상기 신호처리부에서 추출된 혈류량의 최적 값으로부터 해당 착용자의 생체신호를 산출하는 산출부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.As a construction means for achieving the above object, the present invention comprises a headband worn on the head of the human body; At least one optical sensor formed at different portions of the headband to measure blood flow of the wearer; An acceleration sensor formed on the headband to measure acceleration generated by a wearer's movement; The at least one optical sensor removes the movement noise of the at least one optical sensor generated by the wearer's movement when measuring the blood flow rate using the acceleration sensor, and among the blood flow measurement signals of the at least one optical sensor from which the noise signal is removed. Signal processing unit for extracting the optimal value by the optimization formula of; and a calculation unit for calculating the bio-signal of the wearer from the optimal value of the blood flow amount extracted by the signal processing unit.

더하여 본 발명은 인체의 두부에 착용하는 모자형태; 상기 모자형태의 서로 다른 부위에 형성되어 착용자의 혈류량을 측정하는 하나 이상의 광센서; 상기 모자형태에 형성되어 착용자의 움직임에 의해 발생하는 가속도를 측정하는 가속도 센 서; 상기 하나 이상의 광센서가 혈류량 측정 시 착용자의 움직임으로 인해 발생하는 상기 하나 이상의 광센서의 움직임 노이즈를 상기 가속도 센서를 이용하여 제거하고, 상기 노이즈 신호가 제거된 하나 이상의 광센서의 혈류량 측정신호 중 소정의 최적화 공식에 의해 최적 값을 추출하는 신호처리부;및 상기 신호처리부에서 추출된 혈류량의 최적 값으로부터 해당 착용자의 생체신호를 산출하는 산출부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a hat form worn on the head of the human body; At least one optical sensor formed at different portions of the hat shape to measure blood flow of the wearer; An acceleration sensor formed in the hat shape to measure acceleration generated by a wearer's movement; The at least one optical sensor removes the movement noise of the at least one optical sensor generated by the wearer's movement when measuring the blood flow rate using the acceleration sensor, and among the blood flow measurement signals of the at least one optical sensor from which the noise signal is removed. Signal processing unit for extracting the optimal value by the optimization formula of; and a calculation unit for calculating the bio-signal of the wearer from the optimal value of the blood flow amount extracted by the signal processing unit.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태가 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 도면들 중 참조번호 및 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명이 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that reference numerals and like elements among the drawings are denoted by the same reference numerals and symbols as much as possible even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, detailed descriptions of related known functions or configurations will be omitted when it is determined that the present invention may unnecessarily obscure the subject matter.

도 1은 본 발명에 의한 실시예로서, 휴대형 생체신호 측정장치를 보인 사시도이다.1 is a perspective view showing a portable bio-signal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

사용자가 머리에 착용 가능한 헤드밴드 및 모자형태로 제작되어, 보통 탄력성이 있고 통기성의 재질로 이루어져 있다. 이러한 형태는 머리 위로 써 흘러내리지 않도록 안정적으로 고정되어 양팔이 자유로울 뿐만 아니라, 휴대하기에도 편리하다.It is manufactured in the form of headband and hat that the user can wear on the head, and is usually made of elastic and breathable material. This shape is securely fixed so that it does not flow down over the head, both arms are free and convenient to carry.

본 발명은 이러한 휴대형 생체신호 측정장치의 내부에 하나 이상의 광센서(10,20,30), 가속도센서(40), 신호처리부(120), 무선 송신부(150), 산출부(130), 경고부(140), 전원부(110) 및 디스플레이부(170)를 내장하는데 있어서, 사용자에게 시각적으로 생체신호 및 운동량을 디스플레이하는 상기 디스플레이부(170)는 노출되고, 상기한 나머지 구성요소는 헤드밴드 및 모자형태의 생체신호 측정장치의 내부에 삽입되는 형태로 내장하는 것이 바람직하다.The present invention is one or moreoptical sensors 10, 20, 30, theacceleration sensor 40, thesignal processing unit 120, thewireless transmitter 150, thecalculation unit 130, the warning unit inside the portable bio-signal measuring device In the built-in 140, thepower supply unit 110 and thedisplay unit 170, thedisplay unit 170 for visually displaying the bio-signal and exercise amount to the user is exposed, the remaining components are headband and hat It is preferable to be embedded in a form that is inserted into the biological signal measuring apparatus of the form.

특히, 상기 하나 이상의 광센서(10,20,30)는 바람직하게는 착용자의 이마, 양 관자놀이에 접근하도록 형성되는 것이 바람직하다.In particular, the at least oneoptical sensor 10, 20, 30 is preferably formed to approach the forehead, both temples of the wearer.

도 2는 본 발명에 의한 휴대형 생체신호 측정장치의 상세 구성을 나타낸 기능 블록도이다.2 is a functional block diagram showing a detailed configuration of a portable biosignal measuring apparatus according to the present invention.

상기 도 2를 참조하면, 본 발명의 휴대형 생체신호 측정 장치(100)는, 상기 헤드밴드 및 모자형태의 서로 다른 부위에 형성되어 착용자의 혈류량을 측정하는 하나 이상의 광센서(10,20,30)와, 상기 헤드밴드 및 모자형태에 형성되어 착용자의 움직임에 의해 발생하는 가속도를 측정하는 가속도 센서(40)와, 상기 하나 이상의 광센서(10,20,30)가 혈류량 측정 시 착용자의 움직임으로 인해 발생하는 상기 하나 이상의 광센서(10,20,30)의 움직임 노이즈를 상기 가속도 센서(40)를 이용하여 제거하고, 상기 노이즈 신호가 제거된 하나 이상의 광 센서(10,20,30)의 혈류량 측정신호 중 소정의 최적화 공식에 의해 최적 값을 추출하는 신호처리부(120)와, 상기 신호처리부(120)에서 전달된 혈류량의 최적 값을 해당 착용자의 생체신호 및 운동 량 예를 들어, 혈류량, 혈중산소농도, 심박수, 운동량, 초당 걸음수 및 운동량으로 산출하는 산출부(130)와, 상기 산출부에서 출력된 착용자의 생체신호 및 운동량에 기반한 착용자의 신체상태를 착용자에게 알려주는 경고부(140)와, 상기 산출부(130)에서 출력된 신호를 수신하여, 외부의 정보 전달 기기로 송신하는 무선송신부(140)와, 상기 현재 착용자의 생체 신호 및 운동량을 시각적으로 디스플레이하는 디스플레이부(170) 및 상기 하나 이상의 광센서(10,20,30), 가속도 센서(40), 신호처리부(120), 산출부(130), 경고부(140), 무선송신부(150) 및 디스플레이부(170)에 전원을 제공하는 전원부(110)를 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 2, the portablebiosignal measuring apparatus 100 of the present invention includes one or moreoptical sensors 10, 20, and 30 formed at different portions of the headband and hat shape to measure blood flow of a wearer. And anacceleration sensor 40 formed in the headband and the hat shape to measure the acceleration generated by the movement of the wearer, and the one or moreoptical sensors 10, 20, 30 due to the movement of the wearer during blood flow measurement. Measurement of blood flow of one or moreoptical sensors 10, 20, and 30 by removing the movement noise of the one or moreoptical sensors 10, 20, and 30 by using theacceleration sensor 40, and removing the noise signal. Thesignal processor 120 extracts an optimal value by a predetermined optimization formula among the signals, and the optimal value of the blood flow delivered from thesignal processor 120 may include a bio signal and an exercise amount of the wearer, for example, blood flow and blood oxygen. density, Acalculation unit 130 for calculating heart rate, exercise amount, steps per second, and exercise amount, a warning unit 140 for notifying the wearer of a wearer's physical state based on the wearer's biosignal and the exercise amount output from the calculating unit; The wireless transmitter 140 receives the signal output from thecalculator 130 and transmits the signal to an external information transmission device, thedisplay unit 170 that visually displays the bio signal and the exercise amount of the current wearer, and the one or more signals. Theoptical sensor 10, 20, 30, theacceleration sensor 40, thesignal processing unit 120, thecalculation unit 130, the warning unit 140, thewireless transmitter 150 and thedisplay unit 170 to supply power It includes apower supply unit 110.

더욱 상세하게는, 상기 하나 이상의 광센서(10,20,30)는 사용자의 현재 혈류량을 측정하는 센서로, 혈관의 압력변화를 비침습적 방식으로 측정한다.More specifically, the one or moreoptical sensors 10, 20, 30 are sensors for measuring the current blood flow of the user, and measures the pressure change of the blood vessel in a non-invasive manner.

본 발명에서는 상기 하나 이상의 광 센서(10,20,30)를 이용하여, 신체 부위에서 상기 광센서의 신호를 감지하여 사용자의 혈류량을 동시에 측정하고, 측정신호는 바람직하게는 증폭 및 필터링 처리된 신호이다.In the present invention, by using the at least one optical sensor (10, 20, 30), by detecting the signal of the optical sensor at the body part to measure the blood flow of the user at the same time, the measurement signal is preferably amplified and filtered signal to be.

또한, 상기 하나 이상의 광센서(10,20,30)는 착용자 머리의 어느 한 곳 이상에 부착되는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 착용자의 머리에서 양 관자놀이와 이마방향에 부착된다.In addition, the one or more optical sensors (10, 20, 30) is preferably attached to any one or more of the wearer's head, more preferably both head and forehead direction in the wearer's head.

다음으로 가속도 센서(40)는 회전 운동체의 동적 진동변화(가속도)를 직접 감지할 수 있는 센서로서, 상기 가속도센서(40)의 측정값은 상기 사용자의 움직임에 의해 발생하는 노이즈를 제거하고, 사용자의 운동량 계산에 사용된다.Next, theacceleration sensor 40 is a sensor capable of directly detecting a dynamic vibration change (acceleration) of the rotating body, and the measured value of theacceleration sensor 40 removes noise generated by the user's movement, and the user Used to calculate the momentum of

또한, 상기 신호처리부(120)는 적응필터부(미도시)를 포함하여 이루어지며,상기 신호처리부(120)는 상기 하나 이상의 광센서(10,20,30)로부터 수신되는 신호들을 조합한다. 더욱 상세하게는, 측정오류를 제거하기 위하여 각기 서로 다른 부위에 부착되어 있는 상기 하나 이상의 광센서(10,20,30)의 신호의 합을 상기 광센서(10,20,30)의 갯수로 나누어 신호의 평균을 산출하여, 사용자의 혈류량의 평균을 취하거나, 상기 하나 이상의 광센서(10,20,30)의 신호 중 가장 높은 값과 가장 낮은 값을 제외한 나머지 신호를 보팅(Voting, 선별) 처리함으로써 보다 정확하고 신뢰성 있는 혈류량을 측정한다.In addition, thesignal processor 120 includes an adaptive filter (not shown), and thesignal processor 120 combines signals received from the one or moreoptical sensors 10, 20, and 30. More specifically, in order to eliminate measurement errors, the sum of the signals of the one or moreoptical sensors 10, 20, and 30 attached to different parts is divided by the number of theoptical sensors 10, 20, and 30. By calculating the average of the signal, taking the average of the blood flow of the user, or voting (screening) the remaining signals except for the highest value and the lowest value among the signals of the one or more optical sensors (10, 20, 30) This allows you to measure blood flow more accurately and reliably.

상기 적응필터부(60)는, 상기 하나 이상의 광센서(10,20,30) 신호에 있어서, 사용자 움직임에 대한 혈류량의 물리적인 변화로 인해 발생하는 노이즈를 제거하기 위하여 가속도센서(40)신호를 이용하여 원하는 신호를 필터링한다.The adaptive filter unit 60, in the at least one optical sensor (10, 20, 30) signal, to remove theacceleration sensor 40 signal to remove the noise caused by the physical change of the blood flow to the user's movement To filter the desired signal.

또한, 상기 산출부(130)는 상기 하나 이상의 광센서(10,20,30)로 측정된 각각의 신호로부터 착용자의 생체신호 및 운동량을 산출하는 프로그램을 구비한다. 특히, 상기 산출부(130)는 상기 하나 이상의 광센서(10,20,30)에서 광센서(10,20,30)와 가속도센서(40)에서 측정된 신호와 심박수, 운동량, 초당 걸음수와의 상관관계를 미리 저장하고 있으며, 이러한 상관관계로부터 사용자의 생체신호 및 운동량을 산출한다. 이와 같은 산출 원리는 일반적으로 널리 알려져 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.In addition, thecalculator 130 includes a program for calculating a wearer's biosignal and exercise amount from each signal measured by the at least oneoptical sensor 10, 20, 30. In particular, thecalculation unit 130 is a signal and heart rate, the amount of exercise, the number of steps per second measured by the optical sensor (10, 20, 30) and theacceleration sensor 40 in the at least one optical sensor (10, 20, 30) The correlation of is stored in advance, and the bio signal and the exercise amount of the user are calculated from the correlation. Since the calculation principle is generally known, a detailed description thereof will be omitted.

더하여, 상기 경고부(140)는 진동발생부 또는 소리발생부로 구성될 수 있다.In addition, the warning unit 140 may be configured as a vibration generator or a sound generator.

상기 경고부(140)는, 상기 산출부(130)에서 출력된 신호를 수신하여, 착용자에게 상기 현재 착용자의 생체신호가 미리 설정된 값을 벗어나면 바이브레이터를 이용하여 경고신호를 진동의 형태로 발생하는 진동발생부(미도시) 또는 상기 산출부(130)에서 출력된 신호를 수신하여, 상기 현재 착용자의 생체신호가 미리 설정된 값을 벗어나면 소리발생기를 이용하여 경고신호를 소리의 형태로 발생하는 소리발생부(미도시)로 이루어지고, 상기 경고부(140)는 생체신호 및 운동량을 조합하여 사용자의 생체신호가 설정 값을 벗어나면 경고음을 발생시켜 사용자가 적절한 조치를 취할 수 있도록 한다. 이때, 경고를 위한 기준인 설정 값은 사용자의 상태에 따라서 변동 가능한 값으로서, 상기 경고부(140)가 사용자의 프로파일을 분석하여, 각 상태에 따라서 적절한 설정 값을 산출하도록 한다. 예를 들면, 체력이 약하거나 나이가 너무 많은 경우에는 설정 값을 낮추고, 체력이 강하거나 젊은 경우에는 설정 값을 높게 할 수 있으며, 이는 더 세분화될 수도 있다.The warning unit 140 receives the signal output from thecalculator 130 and generates a warning signal in the form of vibration by using a vibrator when the biosignal of the current wearer is out of a predetermined value. Receiving a signal output from the vibration generating unit (not shown) or the calculatingunit 130, the sound to generate a warning signal in the form of a sound using a sound generator when the biological signal of the current wearer is out of a predetermined value It is made of a generation unit (not shown), the warning unit 140 by combining the bio-signal and exercise amount generates a warning sound when the user's bio-signal is out of the set value so that the user can take appropriate measures. At this time, the setting value, which is a reference for the warning, is a value that can be changed according to the user's state, and the warning unit 140 analyzes the user's profile to calculate an appropriate setting value according to each state. For example, if you are weak or too old, you can lower the setting, and if you are strong or young, you can increase the setting, which can be further refined.

또한, 상기 설정값은 신호의 설정값과 신호의 변화량을 설정값으로 설정할 수도 있다.In addition, the set value may set the set value of the signal and the amount of change of the signal as the set value.

도 3은 본 발명에 의한 생체신호 측정 장치의 동작 흐름을 나타낸 플로우 챠트이다.3 is a flow chart showing the operation flow of the biosignal measuring apparatus according to the present invention.

도 3을 참조하면, 착용자가 휴대형 생체신호 측정 장치를 몸에 부착한 상태에서, 전원을 공급하면, 전원부(110)로부터 동작 전원이 각 센서로 전달되어(S500), 가속도 센서 및 광센서가 계측을 시작한다(S510).Referring to FIG. 3, when a wearer attaches a portable biosignal measuring apparatus to a body and supplies power, operating power is transmitted from thepower supply unit 110 to each sensor (S500), and an acceleration sensor and an optical sensor are measured. Start (S510).

상기 가속도 센서 및 광센서에서 측정된 가속도 센싱 신호 및 광센서 센싱 신호는 주기적으로 신호처리부(120)로 전송된다. 상기 신호처리부(120)는 대기 상태로 있다가, 상기 하나 이상의 광센서(10,20,30)로 전송된 신호를 수신하면, 상기 수신된 하나 이상의 광센서(10,20,30)의 신호들을 조합하고, 상기 가속도 센서 측정신호를 이용하여 사용자 움직임에 의한 노이즈를 제거한 후(S520), 상기 수신된 가속도 센서(40)측정신호와 광센서(10,20,30)신호로부터 구비된 산출 프로그램을 이용하여, 사용자의 심박수, 운동량 및 초당 걸음수를 산출하고(S540), 상기 산출된 심박수, 운동량 및 초당 걸음수를 외부의 정보기기로 전송한다(S540).The acceleration sensing signal and the optical sensor sensing signal measured by the acceleration sensor and the optical sensor are periodically transmitted to thesignal processor 120. When thesignal processor 120 is in a standby state and receives a signal transmitted to the at least oneoptical sensor 10, 20, 30, thesignal processor 120 receives the signals of the at least oneoptical sensor 10, 20, 30. And removing noise caused by user's movement using the acceleration sensor measurement signal (S520), and calculating a calculation program provided from the receivedacceleration sensor 40 measurement signal and theoptical sensor 10, 20, 30 signals. The user's heart rate, exercise amount and steps per second are calculated (S540), and the calculated heart rate, exercise amount and steps are transmitted to an external information device (S540).

또한, 상기 사용자의 심박수, 운동량 및 초당 걸음수를 산출하여 경고부(140)로 전송하고(S600), 사용자의 상태에 따라 설정된 설정 값을 벗어나는지를 판단하고(S600), 상기 판단결과 설정 값 이상일 경우 사용자가 인식할 수 있도록 경고 신호를 진동 또는 소리로 출력하고(S610), 설정 값 이상이 아닐 경우 상기 디스플레이부(170)를 통해 현재 사용자의 상태 정보를 디스플레이한다(S620). 이를 통하여, 사용자는 운동 강도 및 건강관리 차원의 예방을 사전에 조절할 수 있다.In addition, the heart rate of the user, the amount of exercise and the number of steps per second is calculated and transmitted to the warning unit 140 (S600), it is determined whether the deviation from the set value according to the user's state (S600), the determination result is greater than or equal to the set value In this case, the user outputs a warning signal as vibration or sound so as to be recognized by the user (S610), and if it is not equal to or greater than the set value, the current user information is displayed through the display unit 170 (S620). Through this, the user can adjust the prevention of exercise intensity and health care level in advance.

이상에서 설명한 상세한 설명 및 도면의 내용은, 본 발명의 바람직한 실시예에 한정하여 설명한 것이며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변경 또는 삭제가 가능 할 것이다.The detailed description and contents of the drawings described above are limited to the preferred embodiments of the present invention, and the present invention is not limited thereto. It will be possible to substitute, change or delete the components according to the present invention within the scope of the technical idea of the present invention.

따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 상세한 설명 및 도면에 의해 결정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위에 의해 결정되어 져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should be determined by the appended claims rather than by the foregoing description and drawings.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 피측정자가 헤드밴드 및 모자형태로 착용하고 다니면서 자신의 생체신호를 측정함으로써 자가진단이 가능하고, 건강진단 및 위험 상황 등에 쉽고 간편하게 확인할 수 있다.As described above, the present invention enables the self-diagnosis by measuring its own bio-signals while wearing the headband and hat in the form of a subject, and can be easily and easily checked for health diagnosis and dangerous situations.

또한, 본 발명에 의해 측정되는 데이터를 이용하여, 심박수, 운동량, 초당 걸음수등을 모니터함으로써 현재 자신의 상태에 관한 정보를 쉽고 간편하게 확인할 수 있다.In addition, by using the data measured by the present invention, by monitoring the heart rate, exercise amount, steps per second, etc., it is possible to easily and simply check the information on the current state of their own.

Claims (12)

Translated fromKorean

인체의 두부에 착용하는 헤드밴드;Headband worn on the head of the human body;상기 헤드밴드의 서로 다른 부위에 형성되어 착용자의 혈류량을 측정하는 하나 이상의 광센서;At least one optical sensor formed at different portions of the headband to measure blood flow of the wearer;상기 헤드밴드에 형성되어 착용자의 움직임에 의해 발생하는 가속도를 측정하는 가속도 센서;An acceleration sensor formed on the headband to measure acceleration generated by a wearer's movement;상기 혈류량 측정값들 각각에 포함된 움직임 노이즈를 상기 가속도 측정값을 이용하여 제거한 후, 상기 혈류량 측정값들을 평균화하여 혈류량 평균값을 획득하거나 상기 혈류량 측정값들 중 하나를 선택하는 신호처리부; 및A signal processor which removes motion noise included in each of the blood flow measurement values using the acceleration measurement value and then averages the blood flow measurement values to obtain a blood flow average value or select one of the blood flow measurement values; And상기 혈류량 평균값 또는 상기 선택된 혈류량 측정값을 기반으로 착용자의 생체신호를 산출하는 산출부;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대형 생체신호 측정 장치.And a calculator configured to calculate a wearer's biosignal based on the blood flow average value or the selected blood flow measurement value.인체의 두부에 착용하는 모자형태;Hat form worn on the head of the human body;상기 모자형태의 서로 다른 부위에 형성되어 착용자의 혈류량을 측정하는 하나 이상의 광센서;At least one optical sensor formed at different portions of the hat shape to measure blood flow of the wearer;상기 모자형태에 형성되어 착용자의 움직임에 의해 발생하는 가속도를 측정하는 가속도 센서;An acceleration sensor formed in the hat shape to measure acceleration generated by a wearer's movement;상기 혈류량 측정값들 각각에 포함된 움직임 노이즈를 상기 가속도 측정값을 이용하여 제거한 후, 상기 혈류량 측정값들을 평균화하여 혈류량 평균값을 획득하거나 상기 혈류량 측정값들 중 하나를 선택하는 신호처리부; 및A signal processor which removes motion noise included in each of the blood flow measurement values using the acceleration measurement value and then averages the blood flow measurement values to obtain a blood flow average value or select one of the blood flow measurement values; And상기 혈류량 평균값 또는 상기 선택된 혈류량 측정값을 기반으로 착용자의 생체신호를 산출하는 산출부;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대형 생체신호 측정 장치.And a calculator configured to calculate a wearer's biosignal based on the blood flow average value or the selected blood flow measurement value.제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 산출부는The method of claim 1 or 2, wherein the calculation unit상기 혈류량 평균값 또는 상기 선택된 혈류량 측정값 또는 가속도 측정값과 심박수, 운동량 및 초당 걸음걸이수간의 상관관계를 기설정한 후, 상기 신호처리부로부터 상기 혈류량 평균값 또는 상기 선택된 혈류량 측정값이 전송되면 상기 기설정된 상관관계를 참조하여 착용자의 신체 상태를 통보하기 위한 상기 생체신호 및 운동량을 산출하는 것을 특징으로 하는 휴대형 생체신호 측정장치.After the correlation between the average blood flow value or the selected blood flow measurement value or the acceleration measurement value and the heart rate, the exercise amount, and the number of steps per second is preset, the blood flow average value or the selected blood flow measurement value is transmitted from the signal processor. And a biological signal and an exercise amount for notifying a wearer's body state with reference to a correlation.제3항에 있어서,The method of claim 3,상기 산출부를 통해 산출된 생체신호 및 운동량이 적정 범위를 벗어나면, 착용자의 신체가 위험한 상태임을 통보하기 위한 진동 및 경고음 중 적어도 하나를 발생시키는 경고부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대형 생체신호 측정장치.The portable biosignal measuring apparatus may further include a warning unit configured to generate at least one of a vibration and a warning sound for notifying that the wearer's body is in a dangerous state when the biosignal and exercise amount calculated by the calculator are out of an appropriate range. .제3항에 있어서,The method of claim 3,상기 산출부를 통해 산출된 생체신호 및 운동량을 외부의 정보전달 기기로 무선 송신하는 무선송신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대형 생체신호 측정장치.And a wireless transmitter configured to wirelessly transmit the biological signal and the exercise amount calculated by the calculator to an external information transmission device.제3항에 있어서,The method of claim 3,상기 산출부를 통해 산출된 생체신호 및 운동량을 시각적으로 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대형 생체신호 측정장치.And a display unit for visually displaying the bio signal and the exercise amount calculated by the calculator.제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 신호처리부는,The method of claim 1 or 2, wherein the signal processing unit,상기 혈류량 측정값들을 합한 후, 상기 광센서의 개수로 나누어 상기 혈류량 평균값을 획득하는 것을 특징으로 하는 휴대형 생체신호 측정 장치.And summing the blood flow measurement values and dividing by the number of the optical sensors to obtain the blood flow average value.제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 신호처리부는,The method of claim 1 or 2, wherein the signal processing unit,상기 혈류량 측정값들 중 가장 높은 값과 가장 낮은 값을 제외한 혈류량 측정값들 중에서 하나를 임의로 선택하는 것을 특징으로 하는 휴대형 생체신호 측정 장치.And at least one of blood flow measurement values other than the highest and lowest values of the blood flow measurement values.제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 신호처리부는,The method of claim 1 or 2, wherein the signal processing unit,상기 가속도 측정값을 이용하여 착용자 움직임에 의한 혈류량의 물리적인 변화에 따른 움직임 노이즈를 제거하는 적응필터부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대형 생체신호 측정 장치.And an adaptive filter unit for removing movement noise caused by a physical change in blood flow due to a wearer's movement using the acceleration measurement value.제4항에 있어서, 상기 경고부는,The method of claim 4, wherein the warning unit,경고신호를 진동의 형태로 발생하는 진동발생부인 것을 특징으로 하는 휴대형 생체신호 측정 장치.Portable biological signal measuring device, characterized in that the vibration generating unit for generating a warning signal in the form of vibration.제4항에 있어서, 상기 경고부는,The method of claim 4, wherein the warning unit,소리의 형태로 발생하는 소리발생부인 것을 특징으로 하는 휴대형 생체신호 측정 장치.Portable bio-signal measuring apparatus, characterized in that the sound generating unit is generated in the form of sound.제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하나 이상의 광센서는,The method according to claim 1 or 2, wherein the one or more optical sensors,착용자의 이마 및 양쪽 관자놀이에 부착되는 것을 특징으로 하는 휴대형 생체신호 측정 장치.Portable bio-signal measuring apparatus, characterized in that attached to the forehead and both temples of the wearer.

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