KR20140065801A

KR20140065801A - System for sensing

Info

Publication number: KR20140065801A
Application number: KR1020120132707A
Authority: KR
Inventors: 박세진
Original assignee: 주식회사 엠투미
Priority date: 2012-11-22
Filing date: 2012-11-22
Publication date: 2014-05-30

Abstract

본 발명에 따른 센서 입력 시스템은 측정 데이터를 생성하는 센서부; 상기 측정 데이터를 오디오 측정 신호로 변환시켜 전송하는 인터페이스부; 및 오디오 단자부를 통해 상기 인터페이스부와 전기적으로 연결되며, 상기 오디오 측정 신호에 기초하여 센싱 정보를 도출하고, 상기 도출된 센싱 정보를 디스플레이하는 휴대 단말기를 포함하되, 상기 인터페이스부는, 상기 오디오 단자부의 출력부와 전기적으로 연결되어, 상기 오디오 전원을 직류로 정류하여 상기 센서부에 공급하는 전원부; 및 상기 센서부로부터 입력된 측정 데이터를 오디오 측정 신호로 변환시켜 출력하는 PWM(Pulse Width Modulation) 모듈이 구비되는 변환부를 포함한다.A sensor input system according to the present invention includes a sensor unit for generating measurement data; An interface for converting the measurement data into an audio measurement signal and transmitting the audio measurement signal; And a portable terminal electrically connected to the interface unit through an audio terminal unit to derive sensing information based on the audio measurement signal and display the derived sensing information, A power supply unit electrically connected to the power supply unit to rectify the audio power to a direct current and supply the power to the sensor unit; And a PWM (Pulse Width Modulation) module for converting the measurement data input from the sensor unit into an audio measurement signal and outputting the audio measurement signal.

Description

Sensor input system {SYSTEM FOR SENSING}

본 발명은 센서 입력 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대 단말기를 이용한 센서 입력 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a sensor input system, and more particularly, to a sensor input system using a mobile terminal.

심장은 박동할 때마다 동맥을 따라 혈액을 밀어낸다. 이러한 혈액의 흐름으로 인하여 동맥이 팽창과 이완을 되풀이하게 되는데 이를 맥박이라고 하며 심장과 혈관의 상태에 따라 조금씩 차이가 난다.The heart pushes blood along the arteries whenever it is beating. This flow of blood causes the arteries to repeatedly swell and relax, which is called a pulse and varies slightly depending on the condition of the heart and blood vessels.

일반적으로 성인의 심장 박동수는 분당 60~80회이고 나이가 적을수록 많아져서 신생아는 분당 120~140회이다. 맥박의 대소는 맥파(脈波)의 높이를 말하는 것으로, 심장으로부터의 1회의 혈액 방출량과 관계가 있다. 심장의 활동성이 클수록 동맥으로 혈액을 더 빨리 내보내므로 맥박이 빨라지고 맥파가 높아진다. 혈관의 선천적 이상이나 종양으로 인한 혈관의 압박 및 혈관폐색 등의 경우에는 좌우차를 볼 수 있다.In general, the heart rate of an adult is 60 to 80 beats per minute, and the older the baby, the greater the number of newborns is 120 to 140 times per minute. The pulse rate refers to the height of a pulse wave, which is related to one blood discharge from the heart. The greater the activity of the heart, the faster the blood is delivered to the arteries, thereby accelerating the pulse and increasing the pulse wave. In the case of congenital abnormality of the blood vessel, pressure of the blood vessel due to the tumor, and occlusion of the blood vessel, the left and right car can be seen.

맥박은 건강상태를 나타내는 주요한 지표로서, 정상범위를 벗어나 과도하게 심장 박동수가 증가하거나 감소하는 경우에는 심장에 이상이 발생할 가능성이 크므로 의료진으로부터 적절한 조치를 받아야 한다.Pulse is a key indicator of health status. If the heart rate increases or decreases excessively beyond the normal range, the heart is more likely to have an abnormality and should be treated appropriately.

특히, 심장병 질환자는 물론 고/저혈압, 당뇨 등의 성인병 환자들은 수시로 맥박을 측정하고 건강상태를 살펴보는 등 주의 깊은 관리가 요구된다. In particular, patients with heart disease, as well as adults with high blood pressure and diabetes mellitus, require frequent monitoring of their pulse and careful monitoring of their health.

그러나, 맥박 측정장치를 늘 주변에 위치시켜 놓아야 하는 것은 매우 번거롭고 불편함이 있을 뿐만 아니라, 맥박 측정장치를 외출 시 가지고 다니는 것은 사실상 불가능한 문제점이 있다.However, it is very troublesome and inconvenient to always place the pulse measurement device in the vicinity, and it is practically impossible to carry the pulse measurement device when going out.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 언제 어디서나 맥박 측정을 용이하게 하고, 맥박에 따른 건강 상태를 모니터링할 수 있는 소형의 경량화된 휴대용 맥박 측정장치 등이 현재 개발되고 있다.In order to solve such a problem, a small and lightweight portable pulse measuring device capable of easily measuring a pulse everywhere and monitoring a health state according to a pulse is currently being developed.

본 발명을 통해 해결하고자 하는 과제는, 휴대가 용이하고 사용이 간편하고 저렴한 센서 입력 시스템을 제공하는 것이다.A problem to be solved by the present invention is to provide a sensor input system that is easy to carry, easy to use, and inexpensive.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 센서 입력 시스템은 측정 데이터를 생성하는 센서부; 상기 측정 데이터를 오디오 측정 신호로 변환시켜 전송하는 인터페이스부; 및 오디오 단자부를 통해 상기 인터페이스부와 전기적으로 연결되며, 상기 오디오 측정 신호에 기초하여 센싱 정보를 도출하고, 상기 도출된 센싱 정보를 디스플레이하는 휴대 단말기를 포함하되, 상기 인터페이스부는, 상기 오디오 단자부의 출력부와 전기적으로 연결되어, 오디오 전원을 직류로 정류하여 상기 센서부에 공급하는 전원부; 및 상기 센서부로부터 입력된 측정 데이터를 오디오 측정 신호로 변환시켜 출력하는 PWM(Pulse Width Modulation) 모듈이 구비되는 변환부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a sensor input system including a sensor unit for generating measurement data; An interface for converting the measurement data into an audio measurement signal and transmitting the audio measurement signal; And a portable terminal electrically connected to the interface unit through an audio terminal unit to derive sensing information based on the audio measurement signal and display the derived sensing information, A power supply unit electrically connected to the power supply unit to rectify the audio power to a direct current and supply the power to the sensor unit; And a PWM (Pulse Width Modulation) module for converting the measurement data input from the sensor unit into an audio measurement signal and outputting the audio measurement signal.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 휴대 단말기는, 오디오 전원을 출력하는 적어도 하나의 출력부와 상기 오디오 측정 신호를 입력받는 입력부를 포함하는 오디오 단자부; 상기 인터페이스부로부터 전송된 상기 오디오 측정 신호를 처리하기 위한 애플리케이션부; 및 상기 맥막 정보를 디스플이하기 위한 디스플레이부를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the portable terminal includes: an audio terminal unit including at least one output unit for outputting audio power and an input unit for receiving the audio measurement signal; An application unit for processing the audio measurement signal transmitted from the interface unit; And a display unit for displaying the pulse film information.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 센서부는 다수의 센서들을 포함하며, 상기 인터페이스부는 상기 휴대 단말기로부터의 입력에 따라 상기 다수의 센서들 중 어느 하나를 선택하는 선택부를 더 포함하고, 상기 휴대 단말기는 상기 선택된 센서로부터 측정 데이터를 입력받아 도출된 측정 정보를 디스플레이할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the sensor unit includes a plurality of sensors, and the interface unit further includes a selection unit for selecting any one of the plurality of sensors according to an input from the portable terminal, And the measurement information derived from the selected sensor may be displayed.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 선택부는 아날로그 스위치, 카운터 및 멀티플렉서(MUX) 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the selection unit may include any one of an analog switch, a counter, and a multiplexer (MUX) or a combination thereof.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 센서부는 맥박, 혈압, 체온, 혈당량, 습도, 조도, 광도, 온도, 유속, 속도, 가속도, 기울기, 거리 및 무게 중 적어도 하나를 측정할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the sensor unit may measure at least one of a pulse rate, a blood pressure, a body temperature, a blood sugar amount, a humidity, an illuminance, a luminous intensity, a temperature, a flow velocity, an acceleration, an inclination, a distance and a weight.

본 발명에 따르면, 휴대 단말기의 오디오 단자부를 통해 센서와 연결되는 센서 입력 시스템을 구성함으로써, 휴대가 용이하고 사용이 간편하며 가격이 저렴한 맥박 측정 장치 및 관리 도구를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a pulse measuring apparatus and a management tool which are easy to carry, easy to use, and low in cost, by constituting a sensor input system connected to a sensor through an audio terminal of the portable terminal.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 입력 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2a는 도 1의 센서 입력 시스템의 주요 구성 장치를 나타내는 도면이며, 도 2b는 센서부의 사용 실시예를 나타내는 도면이다.
도 3은 측정된 맥파로부터 심장 박동수를 도출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 내지 도 4d는 휴대 단말기에 디스플레이되는 센싱 정보의 실시예들이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 입력 시스템의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a sensor input system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a view showing a main constituent device of the sensor input system of FIG. 1, and FIG. 2B is a view showing an embodiment of using the sensor portion.
3 is a view for explaining a method of deriving the heart rate from the measured pulse wave.
4A to 4D are examples of sensing information displayed on the portable terminal.
5 is a schematic configuration diagram of a sensor input system according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the term "comprises" or "comprising ", etc. is intended to specify that there is a stated feature, figure, step, operation, component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 입력 시스템의 개략적인 구성도이고, 도 2a는 도 1의 센서 입력 시스템의 주요 구성 장치를 나타내는 도면이며, 도 2b는 센서부의 사용 실시예를 나타내는 도면이다.FIG. 1 is a schematic structural view of a sensor input system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 (a) is a view showing a main constituent device of the sensor input system of FIG. 1, to be.

도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 센서 입력 시스템(100)은 센서부(10), 인터페이스부(20) 및 휴대 단말기(30)를 포함한다. 1, 2A and 2B, a sensor input system 100 of the present invention includes a sensor unit 10, an interface unit 20, and a portable terminal 30.

센서부(10)는 맥박을 감지하여 측정 데이터를 생성한다. 센서부(10)는 맥박 측정 센서가 내장되어 사용자의 신체에 접촉되는 센서 모듈(11)과 상기 센서로 전원을 공급하고 센서의 측정 데이터를 인터페이스부(20)로 전송하는 신호 라인(13)으로 구성될 수 있다. The sensor unit 10 senses a pulse and generates measurement data. The sensor unit 10 includes a sensor module 11 having a built-in pulse measurement sensor and contacting the user's body, and a signal line 13 for supplying power to the sensor and transmitting measurement data of the sensor to the interface unit 20 Lt; / RTI >

예컨대, 센서 모듈(11)은 사용자의 손가락 끝 마디에 접촉하여 맥박을 감지할 수 있는데, 밴딩 날개(12)가 밴딩되면서 사용자의 손가락을 휘감아 조이는 구조를 가질 수 있다. For example, the sensor module 11 may contact the user's fingertip to detect a pulse. The banding blade 12 may have a structure in which the user's finger is bent while being bent.

본 실시예에서, 상기 센서부(10)는 맥박 감지 센서인 것을 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 혈압, 체온, 혈당량, 습도, 조도, 광도, 온도, 유속, 속도, 가속도, 기울기, 거리, 무게, 초음파센서 등 모든 종류의 센서가 활용될 수 있다.In the present embodiment, the sensor unit 10 is a pulse detecting sensor. However, the present invention is not limited thereto. The blood pressure, body temperature, blood sugar amount, humidity, illuminance, luminous intensity, temperature, flow velocity, , Distance, weight, and ultrasonic sensors can be utilized.

인터페이스부(20)는 센서부(10)로부터의 측정 데이터를 오디오 측정 신호로 변환시켜 전송한다. 구체적으로, 인터페이스부(20)는 센서부(10)와 후술되는 휴대 단말기(30) 사이에 구비되며, 휴대 단말기(30)의 오디오 단자부(31)에 접속된다. 인터페이스부(20)는 휴대 단말기(30)로부터 오디오 전원을 센서부(10)로 전송하고, 센서부(10)의 측정 데이터를 오디오 측정 신호로 변환시켜 휴대 단말기(30)로 전송한다. The interface unit 20 converts measurement data from the sensor unit 10 into an audio measurement signal and transmits the audio measurement signal. The interface unit 20 is provided between the sensor unit 10 and the portable terminal 30 to be described later and is connected to the audio terminal unit 31 of the portable terminal 30. [ The interface unit 20 transmits audio power from the portable terminal 30 to the sensor unit 10 and converts the measurement data of the sensor unit 10 into an audio measurement signal and transmits the audio measurement signal to the portable terminal 30.

일부 실시예에서, 인터페이스부(20)는 전원부(21) 및 변환부(23)를 포함할 수 있다. In some embodiments, the interface section 20 may include a power source section 21 and a conversion section 23.

전원부(21)는 오디오 단자부(31)의 출력부(31R, 31L)와 전기적으로 연결되어, 애플리케이션부에서 발생시키는 교류 전압(AC)인 오디오 신호를 직류 전압(DC)으로 정류하여 센서부(10)에 공급한다. 이를 위하여, 전원부(21)는 다이오드 등의 정류 회로를 포함할 수 있다. 오디오 단자부(31)의 출력부(31R, 31L)는 음향 좌/우 출력 단자에 해당하며, 전원부(21)는 두 단자 중 적어도 하나에 연결될 수 있다.The power supply unit 21 is connected to the output unit 31R and 31L of the audio terminal unit 31 and rectifies the AC voltage AC generated by the application unit to the DC voltage DC, . For this purpose, the power supply unit 21 may include a rectifying circuit such as a diode. The output units 31R and 31L of the audio terminal unit 31 correspond to the audio left and right output terminals and the power supply unit 21 can be connected to at least one of the two terminals.

변환부(23)는 오디오 단자부(31)의 입력부(31M)와 전기적으로 연결되어, 상기 센서부(10)로부터 입력된 측정 데이터를 오디오 측정 신호로 변환시켜 출력한다. 상기 변환부(23)는 PWM(Pulse Width Modulation) 모듈을 포함할 수 있다. PWM 모듈은 입력신호에 따라 펄스 폭을 변조하여 펄스를 생성하는 역할을 한다. 상기 입력부(31M)는 마이크 단자(MIC)에 해당하며, 일반적으로 휴대 단말기(10)의 마이크 단자는 직류 전압(DC)을 통과시키지 못하기 때문에, 센서부(10)로부터의 측정 데이터인 직류 신호를 펄스 신호로 변환 시켜 휴대 단말기(10)로 출력한다. 구체적으로, 변환부(23)는 측정 데이터의 직류 전압값에 비례하게 펄스 폭을 조절하여 출력신호를 휴대 단말기(10)로 전송한다. The conversion unit 23 is electrically connected to the input unit 31M of the audio terminal unit 31 and converts measurement data inputted from the sensor unit 10 into an audio measurement signal and outputs the audio measurement signal. The conversion unit 23 may include a PWM (Pulse Width Modulation) module. The PWM module modulates the pulse width according to the input signal to generate a pulse. Since the microphone terminal of the portable terminal 10 does not allow the direct current voltage DC to pass therethrough, the input unit 31M corresponds to a microphone terminal (MIC) And outputs the pulse signal to the portable terminal 10. Specifically, the conversion unit 23 adjusts the pulse width in proportion to the DC voltage value of the measurement data, and transmits the output signal to the portable terminal 10.

예컨대, 인터페이스부(20)는 휴대 단말기(30)의 오디오 단자부(31)에 접속되는 접속 단자(25), 상기 전원부(21)와 변환부(23)의 기능을 수행하는 회로 소자들(27), 및 상기 회로 소자들(27)이 실장되는 소형 회로 기판(27)으로 구성될 수 있다.For example, the interface unit 20 includes a connection terminal 25 connected to the audio terminal unit 31 of the portable terminal 30, circuit elements 27 performing the functions of the power source unit 21 and the conversion unit 23, And a small circuit board 27 on which the circuit elements 27 are mounted.

휴대 단말기(30)는 오디오 단자부(31)를 통해 인터페이스부(20)와 전기적으로 연결되며, 상기 오디오 측정 신호에 기초하여 센싱 정보를 도출하고, 도출된 센싱 정보를 디스플레이한다. 상기 센싱 정보는 심장 박동수의 최대치, 최소치 및 평균치를 포함하고, 휴대 단말기(30)는 상기 센싱 정보를 수치, 그래프, 그림 및 소리 중 적어도 하나로 출력할 수 있다.The portable terminal 30 is electrically connected to the interface unit 20 via the audio terminal unit 31 and derives sensing information based on the audio measurement signal and displays the derived sensing information. The sensing information may include a maximum value, a minimum value, and an average value of heart rate, and the portable terminal 30 may output the sensing information in at least one of a numerical value, a graph, a picture, and a sound.

일부 실시예에서, 휴대 단말기(30)는 오디오 단자부(31), 애플리케이션부(33), 디스플레이부(35) 및 통신부(37)를 포함할 수 있다. 여기서, 휴대 단말기(30)는 스마트폰 및 PDA(Personal Digital Assistant)를 비롯하여 핸드헬드 PC(Handheld PC), WEB PAD 등을 포함할 수 있다. 본 발명에서는 설명의 편의상 스마트폰을 가지고 설명하고 있으나, 본 발명의 다른 일면으로 휴대 단말은 퍼스널컴퓨터, 노트북 등 다양한 사용자 단말로 대체될 수 있다.In some embodiments, the portable terminal 30 may include an audio terminal unit 31, an application unit 33, a display unit 35, and a communication unit 37. Here, the portable terminal 30 may include a smart phone, a PDA (Personal Digital Assistant), a handheld PC, a WEB PAD, and the like. In the present invention, a smart phone is described for convenience of explanation, but in another aspect of the present invention, the portable terminal can be replaced with various user terminals such as a personal computer and a notebook computer.

오디오 단자부(31)는 오디오 전원을 출력하는 적어도 하나의 출력부(31R, 31L)와 상기 오디오 측정 신호를 입력받는 입력부(31M)를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 휴대 단말기(30)는 일반적으로 음향 좌/우 출력 단자를 포함하는데, 제1 출력부(31R)와 제2 출력부(31L)은 각각 음향 좌/우 출력 단자에 해당한다. 도시되지는 않았으나, 오디오 단자부(31)는 그라운드 전원에 연결되는 접지부를 더 포함할 수 있다.The audio terminal unit 31 may include at least one output unit 31R and 31L for outputting audio power and an input unit 31M for receiving the audio measurement signal. As described above, the portable terminal 30 generally includes an acoustic left / right output terminal, and the first output portion 31R and the second output portion 31L correspond to acoustic left / right output terminals, respectively. Although not shown, the audio terminal unit 31 may further include a ground unit connected to a ground power source.

애플리케이션부(33)는 인터페이스부(20)로부터 전송된 오디오 측정 신호를 처리한다. 또한, 전원부의 동작을 위해 오디오 단자를 통해 적절한 고주파의 교류신호를 발생시켜 공급한다. The application unit 33 processes the audio measurement signal transmitted from the interface unit 20. [ In addition, an AC signal of a suitable high frequency is generated and supplied through the audio terminal for the operation of the power supply unit.

애플리케이션부(33)는 후술되는 통신부(37)를 통해 인터넷 홈페이지 또는 관리 서버(50)에 연결되어 센싱 정보 및 맥막 정보와 관련된 건강 정보를 송수신할 수 있다. 애플리케이션부(33)는 센싱 정보 및 건강 정보의 송수신, 오디오 측정 신호 처리와 관련된 작업을 수행할 수 있도록 휴대 단말기(30)에 인스톨되는 프로그램을 지칭할 수도 있다. 건강 정보는 사용자 정보, 사용자의 맥박 기록, 맥박 수치에 따른 의학적 진단 정보 및 제안 정보를 포함할 수 있다. The application unit 33 can be connected to the Internet homepage or the management server 50 through the communication unit 37 to transmit and receive health information related to the sensing information and the pulmonary information. The application unit 33 may refer to a program installed in the portable terminal 30 so as to perform operations relating to transmission and reception of sensing information, health information, and audio measurement signal processing. The health information may include user information, a user's pulse record, medical diagnostic information based on a pulse rate, and suggestion information.

애플리케이션부(33)는 인터페이스부(20)로부터 전송된 펄스 폭 변조된 오디오 측정 신호를 디코딩하여 본래의 측정 데이터를 복원한다. 다음으로, 이에 기초하여 센싱 정보를 도출하고, 도출된 센싱 정보를 후술되는 디스플레이부(35)를 통해 디스플레이한다. 기본적으로, 센싱 정보는 심장 박동수의 최대치, 최소치 및 평균치를 포함한다.The application unit 33 decodes the pulse-width-modulated audio measurement signal transmitted from the interface unit 20 and restores the original measurement data. Next, the sensing information is derived based on this, and the derived sensing information is displayed on the display unit 35, which will be described later. Basically, the sensing information includes the maximum, minimum and average heart rate.

애플리케이션부(33)는 다양한 부가 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 오디오 잭이 빠졌을 때, 사용자에게 이상한 음성이 들리지 않도록 이를 감지하여 특정 신호를 차단할 수 있다. 또한, 측정 데이터 처리 도중 전화가 왔을 때, 이를 감지하여 측정 중의 상태를 보관하고 통화가 종료되면, 다시 정상적인 동작을 할 수 있도록 할 수 있다.The application unit 33 can perform various additional functions. For example, when an audio jack is missing, a specific signal can be intercepted by sensing that a strange voice is not heard from the user. In addition, when a call comes in during measurement data processing, it is detected that the state of the measurement is kept and the normal operation can be performed again when the call ends.

디스플레이부(35)는 맥막 정보를 문자 또는 게이지 및 눈금과 같은 그래픽 요소를 표시함으로써 사용자에게 정보를 제공할 수 있다. 디스플레이부(35)는 휴대 단말기(30)의 LCD 또는 LED 화면으로 구현되며, 터치스크린과 결합될 수 있다. 터치스크린은 저항(resistive) 방식, 정전용량(capacitive) 방식, 표면 초음파(surface acoustic wave) 방식 또는 적외선(infrared) 방식 중 어느 하나의 방식으로 구성되어 터치 위치를 감지한다. The display unit 35 can provide information to the user by displaying pulsating information on a character or a graphical element such as a gauge and scale. The display unit 35 is implemented as an LCD or an LED screen of the portable terminal 30, and can be combined with a touch screen. The touch screen is configured by any one of a resistive method, a capacitive method, a surface acoustic wave method, and an infrared method to detect the touch position.

통신부(37)는 네트워크(40)에 연결되어 각종 데이터를 송수신한다. 일반적으로, 휴대 단말기(30)는 원/근거리 통신이 가능한 다양한 방식의 통신 장치를 구비한다. The communication unit 37 is connected to the network 40 to transmit and receive various data. Generally, the portable terminal 30 includes various communication devices capable of circular / short distance communication.

네트워크(40)는 이동통신망 및 인터넷망을 포함하는 것으로, 관리서버(50)와 휴대 단말기(30) 사이에 위치하는 접속 가능한 망을 나타내고 있다. 따라서, 이동통신 시스템, 인터넷 접속 시스템 등의 통신 네트워크는 별도로 설명되지 않을 것이다.The network 40 includes a mobile communication network and an Internet network, and represents a connectable network located between the management server 50 and the mobile terminal 30. Therefore, a communication network such as a mobile communication system and an Internet access system will not be described separately.

관리 서버(50)는 애플리케이션부(33)를 구성하기 위한 소프트웨어, 센싱 정보 및 건강 정보를 휴대 단말기(30)로 제공하고 저장 및 관리하며, 인터넷 홈페이지 서비스를 제공할 수 있는 소프트웨어와 정보 처리 장치의 결합체이다. 본 발명에서 관리 서버(50)는 웹 서버 및 데이터베이스를 포함할 수 있으며, 다른 서버를 포함하는 의미로 사용될 수 있다. The management server 50 provides software, information and health information for constituting the application unit 33 to the portable terminal 30, stores and manages the software, and provides software and information processing apparatuses Lt; / RTI > In the present invention, the management server 50 may include a web server and a database, and may include other servers.

전술한 바와 같이, 본 발명은 휴대 단말기(30)의 오디오 단자부(31)를 통해 센서와 연결되는 센서 입력 시스템(100)을 구성함으로써, 휴대가 용이하고 사용이 간편하며 가격이 저렴한 맥박 측정 장치 및 관리 도구를 제공할 수 있다.As described above, according to the present invention, since the sensor input system 100 connected to the sensor through the audio terminal unit 31 of the portable terminal 30 is constituted, it is possible to provide a pulse measuring apparatus which is easy to carry, Management tools can be provided.

도 3은 측정된 맥파로부터 심장 박동수를 도출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 3 is a view for explaining a method of deriving the heart rate from the measured pulse wave.

도 3을 참조하면, 휴대 단말기(30)는 디코딩된 측정 데이터의 맥파(HB)로부터 심장 박동수를 카운팅하는 프로세스를 수행하고, 이를 그래프로 디스플레이할 수 있다. Referring to FIG. 3, the portable terminal 30 performs a process of counting the heart rate from the pulse wave HB of the decoded measurement data, and displays it in a graph.

예를 들면, 입력부(31M)를 통해 입력된 펄스 신호를 카운트하여 44Hz의 실시간 데이터를 생성한다. 이는 입력받은 펄스 신호를 아날로그 타입의 맥박 신호로 변환시키는 과정인데, 노이즈를 제거하기 위해 최대 주파수와 최소 주파수를 필터링 할 수 있다. 필터링은 30Hz~75Hz 범위 내에서 기준 주파수를 설정할 수 있다.For example, the pulse signal input through the input unit 31M is counted to generate real-time data of 44 Hz. This process converts the input pulse signal into an analog type pulse signal. It can filter the maximum frequency and the minimum frequency to eliminate the noise. Filtering can set the reference frequency within the range of 30Hz ~ 75Hz.

본 발명에서는 일실시예로 44Hz인 것으로 기재하였으나, 센서부의 종류 및 휴대 단말기의 허용 샘플링 주파수에 따라 가변할 수 있다.In the present invention, it is described that the frequency is 44 Hz in one embodiment, but it can be varied according to the type of the sensor unit and the allowable sampling frequency of the portable terminal.

다음으로, 실시간 맥파(HB) 데이터를 300ms 구간 단위로 구분하여, 위로 볼록한 변곡점을 서치한다. 여기서, 300ms는 임의의 설정값으로, 보통 사람의 심장 박동수는 1분 동안 80~120회 정도 이므로, 약 1초안에는 맥박의 1주기가 고스란히 나타나고, 맥박의 1주기를 나누어 변곡점을 찾아내야 하므로, 대략 3등분이 되는 300ms단위로 구간을 설정하는 것이 바람직하다. Next, the real-time pulse wave (HB) data is divided into 300 ms intervals, and the upward convex inflection point is searched. Here, 300 ms is an arbitrary set value. Since a heart rate of a normal person is about 80 to 120 times per minute, one cycle of a pulse appears in about one second, and one inflection point is found by dividing one pulse period. It is preferable to set the interval in units of 300 ms, which is approximately equal to three.

다음으로, 찾아진 변곡점 중에서 유효성 검토과정을 통과한 변곡점을 피크 포인트(PP)로 저장한다. 구체적으로, 300ms 단위로 변곡점을 찾으면 적어도 두 개의 변곡점이 나오게 되는데, 두 개의 변곡점 중 최대 변곡점을 찾아서, 피크 포인트(PP)를 지정할 수 있다. 여기서 최대 변곡점을 찾는 과정을 유효성 검토과정이라고 부르며, 두 개의 변곡점 중 최대값을 갖는 변곡점을 선별해내는 과정이다. Next, an inflection point passing through the validity examination process among the found inflection points is stored as a peak point (PP). Specifically, if an inflection point is found in units of 300 ms, at least two inflection points are found. A peak point PP can be designated by finding the maximum inflection point of two inflection points. Here, the process of finding the maximum inflection point is called a validation review process, and the inflection point having the maximum value of the two inflection points is selected.

최종적으로, 피크 포인트(PP) 간의 시간 간격을 체크하여 단위 시간당 심장 박동수를 계산하고, 정해진 시간마다 화면에 업데이트한다. 상기 심장 박동수 검출 프로세스는 심전도 측정기 등에서 사용되고 있는 알고리즘을 그대로 채용할 수 있으며, 본 발명이 이에 의해 제한되는 것은 아니다.Finally, the time interval between the peak points (PP) is checked to calculate the heart rate per unit time, and is updated on the screen every predetermined time. The heart rate detection process may employ an algorithm used in an electrocardiogram meter or the like as it is, and the present invention is not limited thereto.

도 4a 내지 도 4d는 휴대 단말기에 디스플레이되는 센싱 정보의 실시예들이다. 4A to 4D are examples of sensing information displayed on the portable terminal.

도 4a를 참조하면, 휴대 단말기(30)는 측정 날짜와 시간을 표시하고, 이를 기록할 수 있다. 또한, 사용자 이름 등 사용자 정보를 표시하고, 현재 사용자 상태가 안정적인지 또는 운동하고 있는 중인지 특정 모드를 선택적으로 입력받을 수 있다.Referring to FIG. 4A, the portable terminal 30 may display the measurement date and time and record the measurement date and time. Also, user information such as a user name can be displayed, and a specific mode can be selectively input whether the current user state is stable or is in motion.

도 4b를 참조하면, 휴대 단말기(30)는 실시간으로 심장 박동수를 수치와 그래프로 표현할 수 있다. 또한, 심장 박동수의 최대치, 최소치 및 평균치를 표시할 수 있다. Referring to FIG. 4B, the portable terminal 30 can display heart rate in real time in numerical values and graphs. In addition, the maximum, minimum, and average heart rate can be displayed.

도 4c를 참조하면, 측정 결과로써, 신체적 상태와 정신적 상태를 표시할 수 있다. 또한, 날짜 별 측정 데이터의 변동을 그래프로 표시할 수 있다. Referring to FIG. 4C, as a measurement result, a physical state and a mental state can be displayed. In addition, the variation of measurement data by date can be displayed in a graph.

또 4d를 참조하면, 측정된 심장 박동수와 사용자의 신체 상태에 따른 최대 심장 박동수, 및 목표 심장 박동수의 계산을 통한 현재의 운동강도를 표시할 수 있다. 그리고 사용자에게 권고되는 사항을 표시할 수 있다. Referring to 4d, the measured heart rate, the maximum heart rate according to the user's physical condition, and the current exercise intensity through calculation of the target heart rate can be displayed. It can also display recommendations to the user.

사용자는 휴대 단말기(30)에 디스플레이되는 센싱 정보를 이용하여 신체 상태와 감정 상태를 수시로 모니터링 할 수 있고, 표시된 운동강도를 활용하여 운동의 강약을 조절함으로써 무리한 운동의 위험을 회피하거나, 다이어트에 적합한 강도로 운동을 할 수 있다.The user can monitor the physical condition and the emotional state from time to time using the sensing information displayed on the portable terminal 30, and by controlling the strength of the exercise by using the displayed exercise intensity, the danger of unreasonable exercise can be avoided, You can exercise with intensity.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 입력 시스템의 개략적인 구성도이다. 전술한 구성 요소와 동일한 참조 번호를 갖는 구성 요소에 관하여는 모순되지 않는 한 전술한 개시 사항을 참조할 수 있으며, 중복된 설명은 생략하기로 한다.5 is a schematic configuration diagram of a sensor input system according to another embodiment of the present invention. Reference may be made to the foregoing disclosure, as long as it does not contradict with respect to elements having the same reference numerals as those described above, and redundant descriptions are omitted.

도 5를 참조하면, 본 실시예의 센서 입력 시스템(100a)은 다수의 센서들(10_1, 10_2, 10_3)을 구비하여, 서로 다른 측정 데이터를 처리하기 위한 것이다.Referring to FIG. 5, the sensor input system 100a of the present embodiment includes a plurality of sensors 10_1, 10_2, and 10_3 for processing different measurement data.

센서부(10a)는 다수의 센서들(10_1, 10_2, 10_3)을 포함하며, 상기 센서들은 혈압, 체온, 혈당량, 습도, 조도, 광도, 온도, 유속, 속도, 가속도, 기울기, 거리, 무게, 자이로센서 및 초음파센서 중 어느 하나를 포함할 수 있다. The sensor unit 10a includes a plurality of sensors 10_1, 10_2, and 10_3 and the sensors can measure the blood pressure, body temperature, blood sugar level, humidity, illuminance, luminous intensity, temperature, A gyro sensor, and an ultrasonic sensor.

인터페이스부(20a)는 휴대 단말기(30a)로부터의 입력에 따라 다수의 센서들(10_1, 10_2, 10_3) 중 어느 하나를 선택하는 선택부(24)를 더 포함한다. 여기서, 선택부(24)는 휴대 단말기(30a)의 제2 출력부(31L)에 접속되어 선택 신호를 입력받으며, 아날로그 스위치, 카운터 및 멀티플렉서(MUX) 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. The interface unit 20a further includes a selection unit 24 for selecting any one of the plurality of sensors 10_1, 10_2 and 10_3 according to an input from the portable terminal 30a. Here, the selection unit 24 is connected to the second output unit 31L of the portable terminal 30a and receives a selection signal, and may include any one of an analog switch, a counter, and a multiplexer (MUX) have.

아날로그 스위치 및 카운터는 휴대 단말기(30a)로부터 입력된 선택 신호에 따라 다수의 센서들(10_1, 10_2, 10_3) 중 어느 하나를 선택하여 연결하는 기능을 하며, 멀티플렉서는 카운터를 통하여 지정된 하나의 센서에서 입력된 측정 데이터를 변환부(23)로 출력할 수 있다. The analog switches and the counters select one of the plurality of sensors 10_1, 10_2, and 10_3 according to the selection signal input from the portable terminal 30a, and the multiplexer is connected to the one sensor And can output the input measurement data to the conversion unit 23.

휴대 단말기(30a)는 제2 출력부(31L)를 통해 선택부(24)에 선택 신호를 출력하고, 상기 선택된 센서로부터 측정 데이터를 입력받아 도출된 측정 정보를 디스플레이한다. 여기서, 선택 신호는 사용자의 선택 입력에 따라 특정 센서를 선택하는 신호가 출력될 수 있다. 또한, 휴대 단말기(30a)는 서로 다른 성질의 측정 데이터를 처리하기 위한 각각의 처리 모듈을 구비할 수 있다.The portable terminal 30a outputs a selection signal to the selection unit 24 through the second output unit 31L and receives measurement data from the selected sensor and displays the derived measurement information. Here, the selection signal may be a signal for selecting a specific sensor according to a user's selection input. In addition, the portable terminal 30a may have respective processing modules for processing measurement data of different properties.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims. You will understand.

본 발명에 따른 센서 입력 시스템은 휴대 단말기의 오디오 단자부를 통해 센서와 연결되는 시스템을 구성함으로써, 휴대가 용이하고 사용이 간편하며 가격이 저렴한 맥박 측정 장치 및 관리 도구를 제공할 수 있다.The sensor input system according to the present invention can provide a pulse measurement device and a management tool that are easy to carry, easy to use, and low in cost by constituting a system that is connected to a sensor through an audio terminal of the portable terminal.

100: 센서 입력 시스템 10: 센서부
20: 인터페이스부 21: 전원부
23: 변환부 30: 휴대 단말기
31: 오디오 단자부 31R: 제1 출력부
31L: 제2 출력부 31M: 입력부
33: 애플리케이션부 35: 디스플레이부
37: 통신부 40: 인터넷 네트워크
50: 관리 서버100: sensor input system 10: sensor unit
20: Interface part 21: Power part
23: converter 30: portable terminal
31: audio terminal unit 31R: first output unit
31L: second output section 31M: input section
33: Application section 35: Display section
37: communication unit 40: internet network
50: management server

Claims

A sensor unit for generating measurement data;
An interface for converting the measurement data into an audio measurement signal and transmitting the audio measurement signal; And
And a portable terminal electrically connected to the interface through an audio terminal to derive sensing information based on the audio measurement signal and display the derived sensing information,
The interface unit includes:
A power unit electrically connected to an output unit of the audio terminal unit to rectify the audio power to a direct current and supply the direct current to the sensor unit; And
And a PWM (Pulse Width Modulation) module for converting measurement data input from the sensor unit into an audio measurement signal and outputting the audio measurement signal.

The mobile terminal of claim 1,
An audio terminal unit including at least one output unit for outputting audio power and an input unit for receiving the audio measurement signal;
An application unit for processing the audio measurement signal transmitted from the interface unit; And
And a display unit for displaying the pulse film information.

The method according to claim 1,
The sensor unit includes a plurality of sensors,
Wherein the interface unit further comprises a selection unit for selecting any one of the plurality of sensors according to an input from the portable terminal,
Wherein the portable terminal outputs a selection signal to the selection unit and displays measurement information derived from the measurement data received from the selected sensor.

The method of claim 3,
Wherein the selection unit comprises any one of an analog switch, a counter and a multiplexer (MUX) or a combination thereof.

The method according to claim 1,
Wherein the sensor unit measures at least one of a pulse rate, a blood pressure, a body temperature, a blood glucose level, a humidity, an illuminance, a luminous intensity, a temperature, a flow rate, a velocity, an acceleration, a slope, a distance and a weight.