KR20130016835A

KR20130016835A - 손목형 맥박 측정 장치 및 이를 이용한 맥박 측정 방법

Info

Publication number: KR20130016835A
Application number: KR1020110078984A
Authority: KR
Inventors: 허치영; 정선이; 서영광; 전석민
Original assignee: 주식회사 텔레웍스
Priority date: 2011-08-09
Filing date: 2011-08-09
Publication date: 2013-02-19
Anticipated expiration: 2031-08-09
Also published as: KR101304549B1

Abstract

본 발명은 정확한 맥박 측정이 가능해지도록 하고, 전원관리를 효율적으로 하도록 하는 손목형 맥박 측정 장치에 관한 것으로, 밸트 부재가 손목에 착용될 때, 요골 동맥 근처를 따라 다수 개의 맥파 감지 센서부가 구비되므로, 다수 개의 맥파 감지 센서부를 요골 동맥 근처에만 위치시키면, 다수 개의 맥파 감지 센서부 중 적어도 하나의 맥파 감지 센서부가 요골 동맥의 맥파를 감지하게 되어, 정확한 맥박 측정이 가능해지게 되는 효과가 있다.

Description

손목형 맥박 측정 장치 및 이를 이용한 맥박 측정 방법{Pulse Wave Measuring Apparatus and Wave Measuring Method Using The Same}

본 발명은 손목형 맥박 측정 장치 및 이를 이용한 맥박 측정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정확한 맥박 측정이 가능해지도록 하고, 전원관리를 효율적으로 하도록 하는 손목형 맥박 측정 장치 및 이를 이용한 맥박 측정 방법에 관한 것이다.

일반적으로 맥박은 심장의 박동으로 인해 대동맥 속으로 급히 유입되는 혈압이 동맥에 나타나는 현상으로, 심장은 박동할 때마다 동맥을 따라 혈액을 밀어내는데, 이러한 혈액의 흐름으로 인하여 동맥이 팽창과 이완을 되풀이하게 된다. 맥박은 일반적으로 손목에서 엄지손가락 쪽에 있는 요골 동맥(橈骨動脈) 또는 경동맥 등에 손을 대어 진단한다. 이러한 맥박을 통하여 혈관 경화의 유무나 맥박수, 대소, 빠르고 느림, 긴장, 좌우의 차 등을 알 수 있고, 1분 동안의 맥박수를 세는 것으로 심박동수를 측정할 수 있다. 또한, 동양의학에서는 맥진법을 통하여 인체에 흐르는 기와 혈의 조화를 파악하여 십이장부의 특이점을 감지하며, 주로 촌부, 관부, 척부의 3지점에 손가락을 접촉시킨 상태에서 맥박의 강약, 주기 등을 감지함으로써 피검진자의 건강상태를 판단한다.

그런데, 사람이 직접 이러한 맥진을 수행하게 되면, 전적으로 검진자의 주관적인 감각과 경험에만 의존하여 피검진자의 상태가 판단되므로, 숙달되는데 오랜 기간의 진료경험이 필요하며, 환자의 용태나 병의 경중 여부를 손가락의 감각에 의존하여 처리하기 때문에 숙련도가 부족한 경우 오진의 우려가 많다는 문제점이 있었다.

따라서, 최근에는 피검진자의 맥박을 객관적이면서 시각적으로 확인할 수 있게 해 주는 맥박 측정 장치의 연구가 활발히 진행되고 있으며, 현재, 몇몇 업체에서 맥박 측정 장치를 개발하여, 시중에 판매하고 있다. 이러한 맥박 측정 장치는 측정 위치에 따라, 손가락 집게형 맥박 측정 장치 및 손목형 맥박 측정 장치 등으로 구분된다.

여기서 손목형 맥박 측정 장치는 손목 착용형으로, 손목 아래 부근에 맥박을 측정하기 위한 여러 개의 센서를 이용하여 사용자의 맥박을 측정하도록 구성되며, 측정된 신호는 무선 통신을 통해 건강 관리 서버로 전송되어, 각종 의료 서비스를 받을 수 있도록 구성될 수도 있다. 이러한 손목형 맥박 측정 장치는 개인이 휴대하고 다니면서 주기적으로 자신의 몸 상태를 체크할 수 있어, 그 수요가 점차 증가하고 있다.

그러나 종래 손목형 맥박 측정 장치는 요골 동맥의 위치선정에 약간의 오차가 발생하거나, 위치 선정이 제대로 되었다 해도, 제대로 밀착되지 않은 경우, 정확한 측정치를 검출하지 못하게 되는데, 이를 사용하는 개인은 대부분 의료지식이 많지 않은 일반인이기에, 이를 정확하게 탐지 및 밀착하여 맥박을 측정할 수 없으며, 이에 따라 측정결과의 차이가 심할 수 있고, 진단의 신뢰도가 떨어지게 되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 요골 동맥을 측정하기 위한 다수 개의 맥박센서를 구비하여, 위치 선정에 오차가 발생되지 않도록 하고, 맥박센서가 손목에 제대로 위치되었는지 여부를 판단하기 위한 접촉센서를 구비하여, 정확한 맥박 측정이 가능하도록 하는 손목형 맥박 측정 장치 및 이를 이용한 맥박 측정 방법을 제공하도록 하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 손목에 착용 가능하게 형성되는 벨트 부재; 손목의 동맥에 상응하는 상기 벨트 부재의 내주면에 그 길이방향을 따라 다수 개가 설치되어 동맥의 맥파를 감지하는 맥파 감지 센서부; 손목과의 접촉 여부를 감지하도록 상기 벨트 부재의 내주면을 따라, 상호 이격 위치되는 하나 이상의 착용 판단 센서부; 및 상기 맥파 감지 센서부로부터 감지된 맥파 신호를 수신하여 맥박수를 산출하고, 상기 착용 판단 센서부에서 감지된 접촉 신호를 수신하여 손목과의 접촉 여부를 판단하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 손목형 맥박 측정 장치를 제공한다.

또한, 상기 맥파 감지 센서부는: 상기 벨트 부재의 길이방향을 따라 설치되며, 손목에 광을 조사하는 발광소자와, 상기 벨트 부재의 길이방향을 따라 상기 발광소자에 인접하도록 설치되며, 상기 손목에서 반사되는 광을 받는 수광소자를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 손목형 맥박 측정 장치를 제공한다.

또한, 상기 벨트 부재의 내측에서 각각의 상기 맥파 감지 센서부의 양측에 위치되어, 손목과의 접촉 여부를 감지하는 접촉 센서부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 접촉 센서부서 감지되는 신호를 수신하여, 손목과의 접촉 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 손목 착용형 맥박 측정 장치를 제공한다.

또한, 전원이 공급되며, 상기 제어부의 제어에 의하여, 상기 다수 개의 맥파 감지 센서부 중 선택되는 맥파 감지 센서부로 전원을 공급하는 스위치를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 다수 개의 맥파 감지 센서부에서 감지되는 동맥의 맥파 신호 중 정상 범위에 속하는 맥파 신호가 하나 이상 감지되는지 판단한 후, 상기 스위치를 제어하여, 상기 다수 개의 맥파 감지 센서부 중에서, 비정상적인 접촉 신호가 감지되는 상기 접촉 센서부 측부에 위치되는 맥파 감지 센서부 및 정상 범위에 속하지 않은 맥파 신호가 감지되는 맥파 감지 센서부로 공급되는 전원을 차단시키는 것을 특징으로 하는 손목형 맥박 측정 장치를 제공한다.

또한, 상기 제어부에서 산출하는 맥박수를 외부로 전송하는 통신부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 손목형 맥박 측정 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 손목형 맥박 측정 장치를 이용한 맥박 측정 방법에 있어서, 상기 벨트 부재가 손목에 착용되는 착용 단계; 상기 착용 판단 센서부에서 상기 제어부로 전송되는 접촉 신호가 정상 신호인지를 판단하여, 상기 맥파 감지 센서부의 전원을 온 시키는 제 1 접촉신호 판단 단계; 전원이 온 된 각각의 상기 맥파 감지 센서부에서 순차적으로 감지된 맥파 신호가 제어부로 전송되는 제 1 맥파 신호 전송 단계; 각각의 상기 맥파 감지 센서부에서 순차적으로 전송하는 상기 맥파 신호 중 정상 신호가 하나 이상인지를 판단하는 제 1 맥파 신호 판단 단계; 다수의 상기 접촉 센서부에서 상기 제어부로 전송되는 접촉 신호가 정상 신호인지를 판단하여, 다수의 상기 맥파 감지 센서부 중, 비정상 신호를 전송하는 상기 접촉 센서부 사이에 위치되는 맥파 감지 센서부의 전원을 오프 시키는 제 2 접촉신호 판단 단계; 및 다수의 상기 맥파 감지 센서부 중, 전원이 온 된 맥파 감지 센서부로부터 맥진 신호를 추출하여 맥박수를 산출하는 맥박수 산출 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 맥박 측정 방법을 제공한다.

또한, 상기 제 1 접촉신호 판단 단계에서, 상기 착용 판단 센서부에서 전송되는 접촉 신호 중 정상 신호가 하나도 없는 경우, 상기 벨트 부재의 재착용 메시지를 출력하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 맥박 측정 방법을 제공한다.

또한, 상기 제 1 맥파 신호 판단 단계에서, 상기 맥파 감지 센서부에서 전송하는 상기 맥파 신호 중 정상 신호가 하나도 없는 경우, 상기 맥파 감지 센서부의 전원을 오프 시키고, 상기 벨트 부재의 재착용 메시지를 출력하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 맥박 측정 방법을 제공한다.

또한, 상기 제 1 맥파 신호 판단 단계와 상기 제 2 접촉신호 판단 단계 사이에, 다수의 상기 맥파 감지 센서부 중, 비정상 신호를 전송하는 맥파 감지 센서부의 전원을 오프 시키는 단계를 포함하고, 상기 제 2 접촉신호 판단 단계에서는, 다수의 상기 접촉 센서부 중 전원이 온 된 상기 맥파 감지 센서부의 양측에 구비되는 접촉 센서부에서 감지된 접촉신호를 상기 제어부로 전송하는 것을 특징으로 하는 맥박 측정 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 손목형 맥박 측정 장치 및 이를 이용한 맥박 측정 방법은 밸트 부재가 손목에 착용될 때, 요골 동맥 근처를 따라 다수 개의 맥파 감지 센서부가 구비되므로, 다수 개의 맥파 감지 센서부를 요골 동맥 근처에만 위치시키면, 다수 개의 맥파 감지 센서부 중 적어도 하나의 맥파 감지 센서부가 요골 동맥의 맥파를 감지하게 되어, 정확한 맥박 측정이 가능해지게 되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 손목형 맥박 측정 장치 및 이를 이용한 맥박 측정 방법은 각각의 맥박 감지 센서부 양측에 접촉 센서부를 구비하여, 맥파 감지 센서부가 피부에 밀착되었는지 여부를 판단할 수 있으며, 이에 따라, 맥파 감지 센서부에서 감지되는 맥파 감지 신호의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 손목형 맥박 측정 장치 및 이를 이용한 맥박 측정 방법은 착용 판단 센서부를 통하여 사용자가 밸트 부재를 정확하게 착용한 상태임을 확인한 후, 센서부재의 전원을 온 시키고, 제어부의 제어에 의하여 필요한 센서부재만 전원을 온 또는 오프시키므로, 불필요한 전력 소비를 방지하여, 전원공급부를 효율적으로 관리할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 손목형 맥박 측정 장치를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 손목형 맥박 측정 장치에 구비되는 센서 부재를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 손목형 맥박 측정 장치의 맥파 감지 센서부를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 손목형 맥박 측정 장치의 컨트롤 부재를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 손목형 맥박 측정 장치의 통신부를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 손목형 맥박 측정 장치를 이용한 맥박 측정방법을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 손목형 맥박 측정 장치 및 이를 이용한 맥박 측정 방법을 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 손목형 맥박 측정 장치를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 손목형 맥박 측정 장치(10)는 손목에 착용 가능하게 형성되는 벨트 부재(12)를 포함하며, 벨트 부재(12)의 내측 길이방향을 따라, 착용 판단 센서부(15) 및 센서 부재(20)가 장착되고, 벨트 부재(12)의 외측에 컨트롤 부재(40)가 장착된다.

벨트 부재(12)는 손목의 형태에 따라 용이하게 휘어지도록 플렉시블한 재질로 형성될 수 있다. 이러한 벨트 부재(12)는 피부에 양호하게 접촉되어, 벨트 부재(12)가 손목에 착용된 후, 손목에서 미끄러지거나 잘 풀러지지 않도록 구성된다.

착용 판단 센서부(15)는 사용자의 피부가 접촉되는 것을 감지하는 것으로, 터치 센서, 광 센서 등으로 구성되며, 벨트 부재(12)의 내측에서 손목의 좌측과 우측에 각각 돌출된 뼈와 대향되는 위치 및 손등 중앙과 대향되는 위치에 각각 구비될 수 있다.

센서 부재(20)는 사용자의 손목에 위치하는 동맥, 예를 들면, 요골 동맥에서의 맥파를 감지하는 맥파 감지 센서부(21)와, 피부와의 접촉 여부를 감지하는 접촉 센서부(30)를 포함한다. 이러한 센서 부재(20)는 위치 선정에 오차가 발생되지 않도록, 벨트 부재(12)의 내측에서 요골 동맥 근처를 따라 다수 개가 위치된다. 이에 따라 사용자는 센서 부재(20)를 정확하게 요골 동맥에 위치시킬 필요 없이, 센서 부재(20)를 요골 동맥 근처에만 위치시키면, 다수 개의 센서 부재(20) 중 적어도 어느 하나의 센서 부재(20)의 맥파 감지 센서부(21)가 요골 동맥에서의 맥파를 감지하게 되어, 정확한 맥박 측정이 가능해지게 되는 장점이 있다.

컨트롤 부재(40)는 손목 시계 크기로 형성되며, 벨트 부재(12)의 외측에서 손등과 마주하는 위치에 장착된다. 이러한 컨트롤 부재(40)는 그 내부에 전원공급부(44), 제어부(42), 스위치(46, 47), 변환부(48) 및 통신부(49) 등이 구비된다. 그리고 컨트롤 부재(40) 외측에는 전원공급부(44)의 상태, 측정결과에 대한 건강상태 등을 외부에 표시하거나, 소리로 알리기 위하여, 디스플레이부(50) 또는 스피커(미도시) 등이 장착될 수 있다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 손목형 맥박 측정 장치에 구비되는 센서 부재를 설명하기 위하여 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 손목형 맥박 측정 장치의 맥파 감지 센서부를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 손목형 맥박 측정 장치(10)의 센서 부재(20)는 맥파 감지 센서부(21) 및 접촉 센서부(30)를 포함한다.

맥파 감지 센서부(21)는 광을 이용하여 맥파 신호를 검출하는 광학식, 압력을 이용하여 맥파신호를 측정하는 압전식 등이 있으며, 광학식의 경우, 벨트 부재(12)에 장착되어 사용자의 인체에 광을 조사하는 발광소자(22)와, 발광소자(22)에 인접하도록 벨트 부재(12)에 장착되어 인체로부터 반사되는 광을 받는 수광소자(24) 등을 포함한다. 이러한 맥파 감지 센서부(21)는 심장의 이완 수축 작용에 따라 요골 동맥에 나타나는 혈류량의 변화, 즉 혈관의 용적 변화를 광을 이용하여 측정하는 것이다. 그런데 요골 동맥과 맥파 감지 센서부(21) 사이에 이격이 발생하여 외부의 빛이 들어가거나 맥박 이외의 피부마찰로 인한 진동 등이 발생하는 경우, 맥파 감지 신호가 심하게 왜곡될 수 있다. 이에 따라, 맥파 감지 센서부(21)가 피부에 밀착되지 않고 들떠 있는지 여부를 판단하는 것이 중요하다. 본 발명은 맥파 감지 센서부(21)가 피부에 밀착되어 있는지의 여부를 판단하기 위해 각 맥파 감지 센서부(21) 좌우에 접촉 센서부(30)를 구비하여, 한 쌍의 접촉 센서부(30)와 하나의 맥파 감지 센서부(21)를 하나의 센서 부재(20)로 모듈화 하였다.

접촉 센서부(30)는 상술한 바와 같이, 사용자의 피부가 접촉되는 것을 감지하는 것으로, 터치 센서, 광 센서 등으로 구성되며, 한 쌍으로 구성되어 맥파 감지 센서부(21)의 양측에 위치된다. 상기 접촉 센서부(30)에 의하여 맥파 감지 센서부(21)가 피부에 밀착되어 있는지를 알 수 있다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 손목형 맥박 측정 장치의 컨트롤 부재를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 컨트롤 부재(40)는 전원공급부(44), 제 1 스위치(46), 제 2 스위치(47), 변환부(48), 제어부(42) 및 통신부(49)를 포함하여 구성된다.

전원공급부(44)는 착용 판단 센서부(15) 및 컨트롤 부재(40)의 각 구성요소에 전원을 공급하도록 구성된다.

제 1 스위치(46)는 전원공급부(44)로부터 전원을 공급받으며, 공급된 전원을 제어부(42)의 제어에 의하여 선택적으로 맥파 감지 센서부(21)로 전송하는 것으로, 각각의 맥파 감지 센서부(21)와 따로따로 연결되어 있어, 전원공급부(44)에서 공급받은 전원을 제어부(42)에 의하여 선택되는 각각의 맥파 감지 센서부(21)로 전송할 수 있도록 구성된다.

제 2 스위치(47)는 전원공급부(44)로부터 전원을 공급받으며, 공급된 전원을 제어부(42)의 제어에 의하여 선택적으로 접촉 센서부(30)로 전송하는 것으로, 각각의 접촉 센서부(30)와 일체로 또는 따로따로 연결되어 있어, 전원공급부(44)에서 공급받은 전원을 제어부(42)에 의하여 선택되는 접촉 센서부(30)로 전송할 수 있도록 구성된다.

변환부(48)는 맥파 감지 센서부(21)에서 감지된 맥파 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 제어부(42)로 전송한다.

제어부(42)는 맥파 감지 센서부(21)로부터 맥파 신호를 수신하여 맥박 검출 알고리즘에 의해 사용자의 맥박수를 산출할 수 있다. 또한, 제어부(42)는 손목형 맥박 측정 장치(10)의 작동을 전체적으로 제어할 수 있다. 예를 들면, 착용 판단 센서부(15)에서 제어부(42)로 전송하는 감지 신호를 통하여, 사용자가 벨트 부재(12)를 제대로 착용하였는지 여부를 확인할 수 있다. 만약, 사용자가 벨트 부재(12)를 제대로 착용하지 않은 경우, 또는 미착용시에는, 재착용 메시지를 통신부(49)로 전송하여, 사용자가 벨트 부재(12)를 다시 착용할 수 있도록 알려줄 수 있다. 또한, 제 1 스위치(46)와 제 2 스위치(47)를 제어하여, 맥파 감지 센서부(21)와 접촉 센서부(30)로 전송되는 전원을 온 또는 오프시켜, 불필요한 전력 소비를 방지하고, 전원공급부(44)의 수명을 증가시킬 수 있다. 그리고 접촉 센서부(30)에서 제어부(42)로 전송하는 감지신호를 통하여, 벨트 부재(12)가 사용자의 손목에 밀착되었는지 여부를 확인할 수 있다. 만약 벨트 부재(12)가 손목에 밀착되지 않은 경우, 재착용 메시지를 통신부(49)로 전송하여, 사용자가 벨트 부재(12)를 제대로 착용할 수 있도록 알려줄 수 있다. 그리고 맥파감지 센서부에서 변환부(48)를 거쳐 제어부(42)로 전송하는 맥파 신호는 제어부(42)에 저장된 맥박 검출 알고리즘에 의하여 맥박수로 산출된다. 그리고 이렇게 제어부(42)에서 산출된 맥박수 또는 맥박수에 대한 사용자의 건강상태는 통신부(49)로 전송되어, 사용자가 자신의 건강상태를 용이하게 파악할 수 있다. 또한, 제어부(42)는 산출된 맥박수, 경보음, 재착용 메시지 등을 컨트롤 부재(40)의 외측 또는 측부에 장착되는 스피커(미도시)로 전송하여, 소리로 알릴 수도 있다.

통신부(49)는 제어부(42)에서 산출한 맥박수 또는 벨트 부재(12)를 재착용하도록 하기 위한 재착용 메시지 등을 유선 또는 무선 통신으로 외부로 전송하는 것으로, 하기 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 손목형 맥박 측정 장치의 통신부를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 통신부(49)는 제어부(42)에서 전송하는 정보를 디스플레이부(50: 도 5의 (a) 도시) 또는 외부 서버(52: 도 5의 (b) 도시)로 전송한다.

디스플레이부(50)는 통신부(49)에서 전송하는 맥박수, 건강상태 또는 재착용 메시지 등을 문자, 숫자, 그래프, 그림 등으로 외부에 표시하는 것으로, 컨트롤 부재(40)의 외측에 장착되는 엘시디(LCD) 등으로 구성된다.

외부 서버(52)는 통신부(49)에서 전송하는 맥박수, 건강상태 등을 수신받는 것으로, 외부의 건강 관리 센터, 관제 센터 등에 구비되는 컴퓨터 또는, 미리 지정된 의사, 보호자 등이 구비하는 휴대폰 등으로 구성된다. 이를 위하여 통신부(49)는 블루투스, 지그비 등 통상적인 무선 통신으로, 외부서버와 통신가능하도록 구성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 손목형 맥박 측정 장치를 이용한 맥박 측정방법을 상세히 설명하기로 한다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 손목형 맥박 측정 장치를 이용한 맥박 측정방법을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 순서도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 손목형 맥박 측정 장치를 이용한 맥박 측정방법은 먼저, 벨트 부재(12)가 손목에 정확하게 착용되는지 여부를 판단한다. 이를 위하여, 제어부(42)는 착용 판단 센서부(15)에서 전송하는 제 1 접촉신호를 수신받아(S10), 상기 제 1 접촉신호가 정상 신호 즉, 사용자의 피부에 접촉된 신호인지를 판단하여(S12), 사용자가 벨트 부재(12)를 정확하게 착용했는지 여부를 확인한다. 만약, 제어부(42)로 제 1 접촉신호를 전송하는 다수 개의 착용 판단 센서부(15) 중 적어도 하나의 착용 판단 센서부(15)에서 비정상 제 1 접촉신호 즉, 사용자의 피부에 접촉되지 않은 신호를 제어부(42)로 전송한다면, 제어부(42)는 사용자가 벨트 부재(12)를 정확하게 착용하지 않은 것으로 판단하고, 재착용 메시지를 생성하여 통신부(49)로 전송하고(S13), 통신부(49)에서는 상기 재착용 메시지를 디스플레이부(50) 등으로 전송하여 사용자가 벨트 부재(12)를 다시 착용하도록 알려준다. 그리고 사용자가 벨트 부재(12)를 정확하게 착용하고 있는 것으로 판단하면, 사용자의 맥박 측정을 시도하는데, 우선, 제어부(42)는 제 1 스위치(46)를 제어하여 모든 맥파 감지 센서부(21)의 전원을 온 시킨다(S14). 그 후, 제어부(42)는 다수의 맥파 감지 센서부(21)에서 순차적으로 감지되는 맥파 신호를 수신한다(S16).

그리고 제어부(42)는 맥파 감지 센서부(21)에서 전송하는 맥파 신호 중 적어도 하나 이상의 맥파 신호가 정상 맥파 신호 즉, 맥파 신호의 상태가 양호하여 정상적인 맥박수 측정이 가능한지를 판단한다(S18). 이는, 벨트 부재(12)에 구비된 다수 개의 센서 부재(20) 중 요골 동맥에 위치되는 적어도 하나의 센서 부재(20)가 있는지를 파악하기 위한 것으로, 만약, 정상 맥파 신호가 하나도 수신되지 않는다면, 벨트 부재(12)가 반대로 착용되거나, 착용이 잘못된 것으로 판단하고, 재착용 메시지를 생성하여 통신부(49)로 전송한다(S13). 이때, 제어부(42)는 제 1 스위치(46)를 제어하여 모든 맥파 감지 센서부(21)의 전원을 오프시켜서, 불필요한 전력 소비를 방지한다. 그리고 정상 맥파 신호가 1개 이상이면, 제어부(42)는 제 2 스위치(47)를 제어하여, 접촉 센서부(30)의 전원을 온시킨다. 그러면 다수 개의 접촉 센서부(30)는 사용자의 피부가 접촉 센서부(30)에 밀착되었는지를 감지하여, 감지 결과를 제 2 접촉신호로 제어부(42)로 전송한다(S20).

이후, 제어부(42)는 각각의 맥파 감지 센서부(21) 사이에 위치되는 한 쌍의 접촉 센서부(30)에서 전송하는 제 2 접촉신호를 수신받아, 비정상 제 2 접촉신호가 있는지를 판단한다(S22). 상기 비정상 제 2 접촉신호는 사용자의 손목에 위치되는 피부에 접촉되지 않은 신호로서, 이러한 비정상 제 2 접촉신호가 하나 이상 전송되면, 제어부(42)는 제 1 스위치(46)를 제어하여, 해당하는 한 쌍의 접촉 센서부(30) 사이에 위치되는 맥파 감지 센서부(21)의 전원을 차단시킨다(S24). 만약, 각각의 맥파 감지 센서부(21) 사이에 위치되는 한 쌍의 접촉 센서부(30)에서 전송하는 두 개의 제 2 접촉신호에서 정상 맥파 신호가 하나도 수신되지 않는다면, 벨트 부재(12)의 착용이 일시적으로 잘못 된 것으로 판단하고, 상기 S22 단계를 한번 더 이행한다. 그 후에도 정상 맥파 신호가 하나도 수신되지 않는다면, 벨트 부재(12)가 잘못 착용된 것으로 판단하고, 재착용 메시지를 생성하여 통신부(49)로 전송한다(S13).

그리고 제어부(42)는 여전히 전원이 공급되고 있는 맥파 감지 센서부(21)에서 맥파 신호를 수신받으며(S26), 수신된 맥파 신호가 정상 맥파 신호인지를 판단한다(S28). 이때, 정상 맥파 신호를 제어부(42)로 전송하는 맥파 감지 센서부(21)는 그 양측에 구비되는 한 쌍의 접촉 센서부(30)가 손목의 피부에 밀착된 상태에서 요골 동맥의 맥파를 정상적으로 감지하는 것이므로, 수신되는 정상 맥파 신호를 맥박 검출 알고리즘을 사용하여 맥박수로 산출하고(S30), 산출되는 맥박수는 통신부(49)로 전송하여, 사용자나 보호자, 의사 등이 알 수 있도록 한다(S32). 만약, 비정상 맥파 신호를 제어부(42)로 전송하는 맥파 감지 센서부(21)는 요골 동맥에 밀착되지 않은 상태이므로, 제 1 스위치(46)를 제어하여, 전원공급을 차단시킨다(S29).

본 발명은 상기 실시예에서 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

10: 맥박 측정 장치 12: 벨트 부재
15: 착용 판단 센서부 20: 센서 부재
21: 맥파 감지 센서부 22: 발광소자
24: 수광소자 30: 접촉 센서부
40: 컨트롤 부재 42: 제어부
44: 전원공급부 46: 제 1 스위치
47: 제 2 스위치 48: 변환부
49: 통신부 50: 디스플레이부
52: 외부 서버

Claims

손목에 착용 가능하게 형성되는 벨트 부재;
손목의 동맥에 상응하는 상기 벨트 부재의 내주면에 그 길이방향을 따라 다수 개가 설치되어 동맥의 맥파를 감지하는 맥파 감지 센서부;
손목과의 접촉 여부를 감지하도록 상기 벨트 부재의 내주면을 따라, 상호 이격 위치되는 하나 이상의 착용 판단 센서부; 및
상기 맥파 감지 센서부로부터 감지된 맥파 신호를 수신하여 맥박수를 산출하고, 상기 착용 판단 센서부에서 감지된 접촉 신호를 수신하여 손목과의 접촉 여부를 판단하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 손목형 맥박 측정 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 맥파 감지 센서부는:
상기 벨트 부재의 길이방향을 따라 설치되며, 손목에 광을 조사하는 발광소자와, 상기 벨트 부재의 길이방향을 따라 상기 발광소자에 인접하도록 설치되며, 상기 손목에서 반사되는 광을 받는 수광소자를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 손목형 맥박 측정 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 벨트 부재의 내측에서 각각의 상기 맥파 감지 센서부의 양측에 위치되어, 손목과의 접촉 여부를 감지하는 접촉 센서부를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 접촉 센서부서 감지되는 신호를 수신하여, 손목과의 접촉 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 손목 착용형 맥박 측정 장치.
제 3 항에 있어서,
전원이 공급되며, 상기 제어부의 제어에 의하여, 상기 다수 개의 맥파 감지 센서부 중 선택되는 맥파 감지 센서부로 전원을 공급하는 스위치를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 다수 개의 맥파 감지 센서부에서 감지되는 동맥의 맥파 신호 중 정상 범위에 속하는 맥파 신호가 하나 이상 감지되는지 판단한 후,
상기 스위치를 제어하여, 상기 다수 개의 맥파 감지 센서부 중에서, 비정상적인 접촉 신호가 감지되는 상기 접촉 센서부 측부에 위치되는 맥파 감지 센서부 및 정상 범위에 속하지 않은 맥파 신호가 감지되는 맥파 감지 센서부로 공급되는 전원을 차단시키는 것을 특징으로 하는 손목형 맥박 측정 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부에서 산출하는 맥박수를 외부로 전송하는 통신부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 손목형 맥박 측정 장치.
제 4 항 기재의 손목형 맥박 측정 장치를 이용한 맥박 측정 방법에 있어서,
상기 벨트 부재가 손목에 착용되는 착용 단계;
상기 착용 판단 센서부에서 상기 제어부로 전송되는 접촉 신호가 정상 신호인지를 판단하여, 상기 맥파 감지 센서부의 전원을 온 시키는 제 1 접촉신호 판단 단계;
전원이 온 된 각각의 상기 맥파 감지 센서부에서 순차적으로 감지된 맥파 신호가 제어부로 전송되는 제 1 맥파 신호 전송 단계;
각각의 상기 맥파 감지 센서부에서 순차적으로 전송하는 상기 맥파 신호 중 정상 신호가 하나 이상인지를 판단하는 제 1 맥파 신호 판단 단계;
다수의 상기 접촉 센서부에서 상기 제어부로 전송되는 접촉 신호가 정상 신호인지를 판단하여, 다수의 상기 맥파 감지 센서부 중, 비정상 신호를 전송하는 상기 접촉 센서부 사이에 위치되는 맥파 감지 센서부의 전원을 오프 시키는 제 2 접촉신호 판단 단계; 및
다수의 상기 맥파 감지 센서부 중, 전원이 온 된 맥파 감지 센서부로부터 맥진 신호를 추출하여 맥박수를 산출하는 맥박수 산출 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 맥박 측정 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 제 1 접촉신호 판단 단계에서,
상기 착용 판단 센서부에서 전송되는 접촉 신호 중 정상 신호가 하나도 없는 경우, 상기 벨트 부재의 재착용 메시지를 출력하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 맥박 측정 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 제 1 맥파 신호 판단 단계에서,
상기 맥파 감지 센서부에서 전송하는 상기 맥파 신호 중 정상 신호가 하나도 없는 경우, 상기 맥파 감지 센서부의 전원을 오프 시키고, 상기 벨트 부재의 재착용 메시지를 출력하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 맥박 측정 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 제 1 맥파 신호 판단 단계와 상기 제 2 접촉신호 판단 단계 사이에,
다수의 상기 맥파 감지 센서부 중, 비정상 신호를 전송하는 맥파 감지 센서부의 전원을 오프 시키는 단계를 포함하고,
상기 제 2 접촉신호 판단 단계에서는,
다수의 상기 접촉 센서부 중 전원이 온 된 상기 맥파 감지 센서부의 양측에 구비되는 접촉 센서부에서 감지된 접촉신호를 상기 제어부로 전송하는 것을 특징으로 하는 맥박 측정 방법.