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KR20080070138A - 이어폰형 스트레스 측정기 - Google Patents

이어폰형 스트레스 측정기 Download PDF

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KR20080070138A
KR20080070138A KR1020070007782A KR20070007782A KR20080070138A KR 20080070138 A KR20080070138 A KR 20080070138A KR 1020070007782 A KR1020070007782 A KR 1020070007782A KR 20070007782 A KR20070007782 A KR 20070007782A KR 20080070138 A KR20080070138 A KR 20080070138A
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KR
South Korea
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unit
subject
earphone
pulse
analog
Prior art date
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Ceased
Application number
KR1020070007782A
Other languages
English (en)
Inventor
채종필
김동욱
Original Assignee
주식회사 바이오넷
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 바이오넷 filed Critical 주식회사 바이오넷
Priority to KR1020070007782A priority Critical patent/KR20080070138A/ko
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Abstract

본 발명은 이어폰형 스트레스 측정기에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 이어폰 형 스트레스 측정기는, 피측정자의 귓볼 또는 귓바퀴에 형성되어 혈류량에 따른 맥박의 변화를 광센서로 측정하는 센서부;와 상기 센서부에 측정된 신호를 증폭 또는 보정을 하여 디지털신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부; 및 상기 아날로그/디지털 변환부에서 변환된 디지털 신호를 기저장된 기준데이터와 비교분석하고, 상기 비교분석한 데이터를 저장하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 이어폰형 스트레스 측정기에 의하면, 피측정자의 귓바퀴에 간편하게 착용되어 시간과 장소의 제약을 받지 않고 운동시 혹은 평상시의 맥박을 측정하여 정확한 스트레스 지수를 판단할 수 있는 장점이 있다.
맥박, 광센서

Description

이어폰형 스트레스 측정기{Earphone type stress measurement equipment}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이어폰형 스트레스 측정기의 구성도,
도 2는 도 1의 스피커와 몸체부의 형상이 변형된 또다른 실시예에 따른 이어폰형 스트레스 측정기의 구성도,
도 3은 본 발명의 타실시예에 따른 이어폰형 스트레스 측정기의 구성도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10-센서부 11-발광부
12-수광부
20-아날로그/디지털 변환부
30-제어부 31-음원파일 송출부
32-키세팅부
40-전원부
50-스피커 51-이어폰 줄
60-전송포트
70-몸체부
80-홀터부
본 발명은 이어폰형 스트레스 측정기에 관한 것으로, 더 상세하게는 피측정자의 귓바퀴에 간편하게 착용되어 시간과 장소의 제약을 받지 않고 운동시 혹은 평상시의 맥박을 측정하여 정확한 스트레스 지수를 판단할 수 있는 이어폰형 스트레스 측정기에 관한 것이다.
인체의 건강상태를 판단하기 위한 기준으로서 맥박은 의학적으로 매우 중요한 요소이며, 상기 맥박의 변화량에 따라 스트레스의 변화추이를 알 수 있다. 일반적으로 맥박을 측정하기 위하여 피측정자의 손목동맥에 흐르는 혈류의 진동을 의사가 촉감으로 진단하는 방법과 설문지나 수기 등을 통한 주관적인 방법으로 진단하였다. 이에 따라, 병원에서는 보다 객관적이고 정확하게 환자의 맥박을 측정하기 위해 기계적인 측정장치인 맥박 측정기를 사용하고 있는 실정이다.
일반적으로 맥박 측정기는 크게 심전센서 타입, 광센서 타입, 공기압력 센서 타입이 있는데, 상기 세가지 타입 모두 피측정자가 비교적 안정적인 상태에서는 정확하게 측정할 수 있으나, 피측정자가 어느정도 움직이는 상태 또는 운동중에는 심장센서 타입만이 측정 가능하였다.
상기 심전센서 타입의 맥박기는 피측정자의 가슴에 전극을 대고서 환자의 혈류의 진동을 전기적으로 측정하는 구조로 이루어진다.
그러나, 상기와 같은 심전센서 타입 맥박기는 가슴을 압박하는 심전센서를 착용한 채 맥박을 측정하므로 매우 불편하였다. 왜냐하면 피측정자가 운동중이나 일상생활을 하는 과정에서 맥박을 측정하려면 홀터를 허리에 착용하고 측정해야 하기 때문에 맥박을 측정하기가 번거롭고 활동하기에도 불편한 문제점이 있었다.
또한, 종래의 맥박기들은 정보의 흐름이 단방향으로 환자의 맥박을 측정하는 것을 목적으로 개발되었으며, 피측정자의 맥박을 측정한 데이터에 어떠한 형태로든 반응하는 양방향의 장치들은 개발된 바 없었다.
특히, 피측정자의 맥박이 비교적 양호하여 정상수치로부터 약간 벗어난 경우, 즉 위험도가 다소 적은 경우에 이를 판단하여 즉석에서 치료하는 장치들에 대한 연구는 없었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 피측정자의 귓볼 또는 귓바퀴에 간편하게 착용되어 시간과 장소의 제약을 받지 않고 운동시 혹은 평상시의 맥박을 측정하여 정확한 스트레스 지수를 판단할 수 있는 이어폰형 스트레스 측정기를 제공하는 것이다.
또한, 피측정자의 맥박에 따른 데이터를 기저장된 기준데이터와 분석 및 판단하여 정상수치를 벗어난 경우 치료 음원파일을 제공하여 피측정자의 상태를 호전시킬 수 있는 이어폰형 스트레스 측정기를 제공하는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 따른 이어폰형 스트레스 측정기는, 피측정자의 귓볼 또는 귓바퀴에 형성되어 혈류량에 따른 맥박의 변화를 광센서로 측정하는 센서부;와 상기 센서부에 측정된 신호를 증폭 또는 보정을 하여 디지털신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부; 및 상기 아날로그/디지털 변환부에서 변환된 디지털 신호를 기저장된 기준데이터와 비교분석하고, 상기 비교분석한 데이터를 저장하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부에 전원을 공급하는 전원부;와 상기 전원부를 동작시키거나 상기 제어부의 초기 상태를 세팅하는 키입력부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 피측정자의 귓볼 또는 귓바퀴에 형성되어 혈류량에 따른 맥박의 변화를 광센서로 측정하는 센서부;와 상기 센서부에 전선 등을 매개로 연결되어 상기 센서부로부터 측정된 신호를 전송받는 홀터부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 홀터부는 상기 센서부에 측정된 신호를 증폭 또는 보정을 하여 디지털신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부;와 상기 아날로그/디지털 변환부에서 변환된 디지털신호를 기저장된 기준데이터와 비교분석하고, 상기 비교분석한 데이터를 저장하는 제어부;와 상기 제어부에 전원을 공급하는 전원부; 및 상기 전원부를 동작시키거나 상기 제어부의 초기 상태를 세팅하는 키입력부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부에 의하여 상기 디지털신호가 상기 기저장된 기준데이터를 벗어나면, 상기 기준데이터와 벗어나는 정도에 따라 기저장된 치료 음원파일을 송출하는 음원파일 송출부;와 상기 치료 음원파일을 출력하는 스피커;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스피커는 이어폰형으로 형성되어 귀에 착용되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부의 저장된 데이터를 외부로 전송하는 전송포트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이어폰형 스트레스 측정기.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 각 도면에 제시된 동일한 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이어폰형 스트레스 측정기의 시스템 구성도가 도시되어 있는데, 센서부(10), 아날로그/디지털 변환부(20), 제어부(30)가 포함되며, 발광부(11), 수광부(12), 음원파일 송출부(31), 키세팅부(32) 전원부(40), 스피커(50), 전송포트(60), 몸체부(70)가 더 포함될 수 있다.
상기 센서부(10)는 상기 피측정자의 귓볼에 닿는 곳에 형성되어 있으며, 광센서를 이용하여 상기 피측정자의 귓볼에 흐르는 혈류량에 따른 맥박을 측정한다. 상기 센서부(10)는 상기 발광부(11)와 수광부(12)로 구성되어 있는데, 상기 발광 부(11)와 수광부(12)는 피측정자의 귓볼의 후면이나 귓바퀴의 후면에 접촉이 되고, 상기 발광부(11)로부터 방사된 빛이 상기 피측정자의 귓볼이나 귓바퀴에 흐르는 혈액에 반사되면서 상기 귓볼이나 귓바퀴에 흐르는 혈류량에 따라 반사되는 반사광량이 변하게 된다. 상기와 같이 반사광량의 변화를 상기 수광부(12)가 감지하여 맥박데이터로 변환하여 후술할 상기 아날로그/디지털 변환부(20)로 전송한다.
상기 아날로그/디지털 변환부(20)는 상기 센서부(10)에서 측정된 피측정자의 맥박데이터의 가장 작은 신호와 가장 큰 신호의 차를 구하여 보정하고, 그 값을 증폭한후 디지털신호로 변환한다.
상기 제어부(30)는 상기 아날로그/디지털 변환부(20)에서 변환된 디지털신호를 기저장된 기준데이터와 비교분석하여 저장하게 된다. 또한, 상기 제어부(30)는 상기 센서부(10)에서 측정된 맥박데이터와 상기 기준데이터를 비교분석하여 상기 피측정자의 맥박의 정상여부를 판단하는데, 예컨대 10초간 맥박수를 계산하여 분당 맥박수로 환산하여 이를 저장한다.
상기와 같이 판단한 상기 피측정자의 맥박데이터가 정상상태 즉, 안전한 상태로 판단이 되면, 피측정자의 맥박을 계속해서 측정한다.
그러나, 상기와 같이 판단한 상기 피측정자의 맥박데이터가 비정상상태 즉, 불안정한 상태로 판단이 되면, 불안정한 정도에 따라 상기 피측정자의 맥박을 정상상태로 회복시키도록 상기 제어부(30)에 기저장되어 있는 치료 음원파일을 상기 치료 음원파일 송출부(31)를 통해 송출하고 상기 피측정자의 맥박을 계속해서 측정한다.
즉, 상기 제어부(30)는 상기 피측정자의 맥박 위험도를 판단하여 상기 위험도에 따라 상기 치료 음원파일 송출부(31)에 기저장되어 있는 상기 치료 음원파일을 제공하며, 이처럼 송출된 상기 치료 음원파일은 상기 피측정자의 귓구멍에 삽입된 상기 스피커(50)를 통해 피측정자에게 제공되는데, 상기 스피커(50)는 이어폰형으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 치료 음원파일은 다음과 같은 원리를 이용하여 피측정자의 맥박을 정상수치로 유지시킨다.
음정은 진동수에 의하여 결정되어 지는데, 높은 진동수는 고음을 내며 낮은 진동수는 저음을 낸다. 높은 음은 자극적인 효과를 나타내고, 낮은 음은 이완적인 효과를 나타낸다고 알려져 있다. 이러한 음원을 이용하여 긴장과 이완을 조절할 수 있는데, 상기 치료 음원파일은 상기와 같은 음정의 진동수를 이용하여 상기 피측정자의 맥박을 정상수치로 회복시키는데 도움을 줄 수 있다.
상기 키세팅부(32)는 상기 전원부(40)에서 상기 제어부(30)로 전원을 인가시키며, 상기 제어부(30)의 초기상태를 세팅한다. 또한, 상기 키세팅부(32)는 상기 몸체부(70)의 외부로 돌출되어 형성되는 것이 바람직하며, 상기 몸체부(70)는 상기 피측정자의 귓볼의 후면이나 귓바퀴(외이)와 측두골 사이에 간편하게 착용가능하도록 상기 피측정자의 귓바퀴와 상응한 형상을 하고 있으며, 상기 피측정자의 귓바퀴 전면과 후면에 걸쳐 고정되게 형성되어 있다. 상기 몸체부(70)의 전면의 일단에는 상기 스피커(50)가 형성되어 상기 피측정자의 귓구멍에 삽입이 되며, 후면의 일단에는 상기 센서부(20)의 발광부(21)와 수광부(22)가 상기 피측정자의 귓볼이나 귓바퀴의 후면에 고정되도록 형성되어 있다. 또한, 상기 몸체부(70)에는 상기 센서부(10), 아날로그/디지털 변환부(20), 제어부(30), 발광부(11), 수광부(12), 음원파일 송출부(31), 전원부(40), 스피커(50), 전송포트(60)가 형성되어 있다. 또한, 상기 몸체부(70)는 귓바퀴에 착용했을 경우, 착용감을 높이도록 부드러운 소재, 예컨대 실리콘이나 고무류의 합성소재로 이루어지는 것이 바람직하다.
도 2는 도 1에서의 상기 몸체부(70)의 형상과 피측정자의 귀에 삽입이 되는 스피커의 형상이 변형된 또 다른 실시예로서, 상술한 도 1과 동일한 작동원리로 작동되며, 상기 몸체부(70)가 상기 피측정자의 귓바퀴 후면에 형성된 상태로 상기 몸체부(70)에서 연장형성된 이어폰 줄(51)을 매개로 상기 피측정자의 귓구멍 속으로 삽입되는 것이 특징이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이어폰형 스트레스 측정기의 구성도가 도시되어 있는데, 센서부(10), 홀터부(80)가 포함되고, 발광부(11), 수광부(12), 아날로그/디지털 변환부(20), 제어부(30), 전원부(40), 음원파일 송출부(31), 키입력부(32), 스피커(50), 전송포트(60)가 포함될 수 있다.
상기 센서부(10)는 상술한 도 1의 센서부(10)와 동일한 원리로 작동되므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 홀터부(80)는 상기 피측정자의 허리의 벨트에 착용되거나, 고탄력 고무밴드 등을 이용하여 팔에 착용이 되는 것이 바람직하며, 상술한 도 1의 몸체부(70)에 형성된 구성요소 즉, 상기 아날로그/디지털 변환부(20), 제어부(30), 전원부(40), 음원파일 송출부(31), 키입력부(32), 전원부(40), 전송포트(60)가 형성되고, 상술한 도 2와 같이 이어폰 줄(51)을 매개로 상기 피측정자의 귓구멍에 삽입되는 이어폰 형 스피커(50)가 구비된 것이 특징이다. 또한, 상기 홀터부(80)의 각 구성요소는 상술한 도 1 및 도 2의 작동원리와 동일한 것은 당연하다.
다음으로, 도 4a를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이어폰형 스트레스 측정기의 동작의 흐름을 상세히 설명한다.
상기 키세팅부(32)로 전원을 온 상태로 전환시키면, 본 발명인 이어폰형 스트레스 측정기가 작동이 시작됨과 동시에(S100), 상기 제어부(30)가 초기화되어 초기상태로 세팅이 된다(S200).
상기와 같이 초기화가 되면(S200), 상기 피측정자의 귓볼이나 귓바퀴에 위치한 상기 센서부(10)의 발광부(11)와 수광부(12)에서 상기 피측정자의 맥박데이터를 측정한다(S300). 상기 센서부(10)의 맥박데이터 측정방법은 상술한 상기 센서부(20)와 같은 방법으로 측정하는데, 즉, 상기 피측정자의 귓볼이나 귓바퀴에 접촉 된 상기 발광부(11)와 수광부(12)에서 광센서를 이용하여 상기 피측정자의 맥박데이터를 측정한다.
상기와 같이 맥박데이터를 측정한 후(S300), 그 값을 상기 아날로그/디지털 변환부(20)로 전송되는데, 상기 아날로그/디지털 변환부(20)는 상기 맥박데이터의 가장 작은 신호와 가장 큰 신호의 차를 구하여 보정하고 그 값을 증폭한 후 디지털신호로 변환한다(S400).
상기 디지털신호로 변환한 값을 상기 제어부(30)에 기저장되어 있는 기준데이터와 비교하며, 상기 비교된 값을 매개로 결과값을 분석하고(S500) 상기 결과값을 저장한다(S600).
또한, 상기 피측정자의 안정된 맥박데이터값과 불안정 맥박데이터값의 각 데이터값을 전송받아 저장을 하여(S800) 그 값을 상기 몸체부(70)의 외부에 형성된 상기 전송포트(60)를 이용하여 예컨대 컴퓨터 등의 외부 확인수단으로 전송한다.
도 4b를 참조하면, 상기 피측정자의 맥박데이터가 안정상태일때의 동작흐름도와 불안정할때의 동작흐름도가 도시되어 있다.
상기와 같이 결과값을 분석하여(S600) 상기 피측정자의 맥박이 안정된 상태로 판단이 되면, 상기 제어부(30)가 이를 판단하여(S700) 반복적으로 맥박데이터를 측정한다(S300).
그러나, 상기 피측정자의 맥박이 불안정한 상태로 판단이 되면, 상기 치료 음원파일 송출부(31)로부터 치료 음원파일을 송출받아 상기 스피커(50)를 통해 피측정자의 귓구멍으로 출력하고(S800), 다시 맥박데이터를 측정한다(S300).
도 4a와 도 4b의 동작의 흐름은 상기 키세팅부(32)를 온 시킨 상태에서만 이루어지며, 오프 상태로 전환하기 전까지는 반복적으로 작동된다.
도면과 명세서에서 최적의 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
이상 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 피측정자의 귓볼 또는 귓바퀴에 간편하게 착용되어 시간과 장소의 제약을 받지 않고 운동시 혹은 평상시의 맥박을 측정하여 정확한 스트레스 지수를 판단할 수 있는 장점이 있다.
또한, 피측정자의 맥박에 따른 데이터를 기저장된 기준데이터와 분석 및 판단하여 정상수치를 벗어난 경우 치료 음원파일을 제공하여 피측정자의 상태를 호전 시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (7)

  1. 피측정자의 귓볼 또는 귓바퀴에 형성되어 혈류량에 따른 맥박의 변화를 광센서로 측정하는 센서부;와
    상기 센서부에 측정된 신호를 증폭 또는 보정을 하여 디지털신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부; 및
    상기 아날로그/디지털 변환부에서 변환된 디지털 신호를 기저장된 기준데이터와 비교분석하고, 상기 비교분석한 데이터를 저장하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이어폰형 스트레스 측정기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부에 전원을 공급하는 전원부;와
    상기 전원부를 동작시키거나 상기 제어부의 초기 상태를 세팅하는 키입력부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이어폰형 스트레스 측정기.
  3. 피측정자의 귓볼 또는 귓바퀴에 형성되어 혈류량에 따른 맥박의 변화를 광센서로 측정하는 센서부;와
    상기 센서부에 전선 등을 매개로 연결되어 상기 센서부로부터 측정된 신호를 전송받는 홀터부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이어폰형 스트레스 측정기.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 홀터부는
    상기 센서부에 측정된 신호를 증폭 또는 보정을 하여 디지털신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부;와
    상기 아날로그/디지털 변환부에서 변환된 디지털신호를 기저장된 기준데이터와 비교분석하고, 상기 비교분석한 데이터를 저장하는 제어부;와
    상기 제어부에 전원을 공급하는 전원부; 및
    상기 전원부를 동작시키거나 상기 제어부의 초기 상태를 세팅하는 키입력부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 이어폰형 스트레스 측정기.
  5. 청구항 1 또는 3에 있어서,
    상기 제어부에 의하여 상기 디지털신호가 상기 기저장된 기준데이터를 벗어나면, 상기 기준데이터와 벗어나는 정도에 따라 기저장된 치료 음원파일을 송출하는 음원파일 송출부;와
    상기 치료 음원파일을 출력하는 스피커;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이어폰형 스트레스 측정기.
  6. 청구항 5 있어서,
    상기 스피커는 이어폰형으로 형성되어 귀에 착용되는 것을 특징으로 하는 이어폰형 스트레스 측정기.
  7. 청구항 1 또는 4에 있어서,
    상기 제어부의 저장된 데이터를 외부로 전송하는 전송포트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이어폰형 스트레스 측정기.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101295046B1 (ko) * 2012-03-05 2013-08-09 주식회사 경희스포츠패나틱 헤드셋 모듈
KR20180041458A (ko) * 2016-10-14 2018-04-24 광운대학교 산학협력단 인체의 스트레스를 측정하는 방법 및 이를 위한 이어러블 장치
WO2019039894A1 (ko) * 2017-08-24 2019-02-28 (주)다보산업 불면증 및 우울증 치료를 위한 두뇌 자극 장치
KR20190053054A (ko) * 2017-11-09 2019-05-17 박태수 심박수 기반 스트레스 측정 및 이를 통한 음악 재생 웨어러블 디바이스

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