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WO2015076462A1 - 생체 신호를 측정하는 방법 및 장치 - Google Patents

생체 신호를 측정하는 방법 및 장치 Download PDF

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WO2015076462A1
WO2015076462A1 PCT/KR2014/001973 KR2014001973W WO2015076462A1 WO 2015076462 A1 WO2015076462 A1 WO 2015076462A1 KR 2014001973 W KR2014001973 W KR 2014001973W WO 2015076462 A1 WO2015076462 A1 WO 2015076462A1
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WO
WIPO (PCT)
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bio
biosignal
measuring
terminal device
signal
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/KR2014/001973
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English (en)
French (fr)
Inventor
조재걸
김광춘
김재필
민진홍
백현재
신항식
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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 Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
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Priority to EP14864547.6A priority patent/EP3075310B1/en
Publication of WO2015076462A1 publication Critical patent/WO2015076462A1/ko
Priority to US15/163,073 priority patent/US10251607B2/en
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G16H40/60—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices
    • G16H40/63—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices for local operation

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for measuring a biosignal.
  • the present invention relates to a method and apparatus for measuring a biosignal in a portable device.
  • a user may check a health state by interworking a mobile phone (eg, a smart phone) and a separate portable measuring device with each other.
  • a mobile phone eg, a smart phone
  • a separate portable measuring device e.g., a separate portable measuring device
  • the present invention relates to a method and an apparatus for measuring a biosignal, and more particularly, to a method and an apparatus capable of measuring a biosignal, including a device for measuring the biosignal in a battery cover of a portable device.
  • an apparatus for measuring a biosignal may be included in a battery cover of the portable terminal, thereby increasing the size or thickness of the portable terminal.
  • the biosignal may be measured by using a power source of the portable terminal.
  • FIG. 1 is an exemplary view illustrating an example of a biosignal measuring apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIGS. 2 and 3 are block diagrams illustrating an internal structure of a biosignal measuring apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIGS. 4 and 5 are block diagrams showing the internal structure of a terminal device for measuring a bio-signal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an exemplary view showing an example of a biosignal measuring apparatus including a flip cover according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of measuring a biosignal in a biosignal measuring apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIGS. 8 and 9 are flowcharts illustrating a method of measuring a biosignal in a terminal device according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 10 and 11 are exemplary diagrams illustrating an example of a user interface for measuring a biosignal in a terminal device according to an exemplary embodiment.
  • a biosignal measuring apparatus includes: a battery cover for covering a region in which a battery of a terminal device is detachable; A sensor unit detecting a biosignal included in the battery cover; And a controller configured to control the sensor unit to detect a biosignal, and the biosignal measuring apparatus may be detachable from the terminal device by detaching the battery cover from the terminal device.
  • the biosignal measuring apparatus may further include a power supply unit connected to the terminal device to receive power from the terminal device.
  • the battery cover further includes a flip cover that can cover the display of the terminal device, and the sensor unit is included in the flip cover.
  • the biosignal measuring apparatus further includes a communication unit configured to receive a message for requesting the detection of a biosignal and to transmit information about the biosignal detected by the sensor unit to an external device or the terminal device according to the received request message.
  • the controller may control the sensor unit and the communication unit according to the received request message.
  • a terminal device includes a bio-signal measuring unit including a battery cover for covering an area in which the battery of the terminal device can be attached and detached and a sensor for detecting a bio-signal included in the battery cover; Communication unit for transmitting and receiving data with the biological signal measuring unit; A control unit controlling a display to display information about the detected biosignal; And a display displaying information on the detected biosignal, wherein the biosignal measuring unit is detachable from the terminal device by detaching the battery cover from the terminal device.
  • the terminal device further includes a power supply unit for supplying power to the terminal device, wherein the power supply unit is connected to the biosignal measurement unit to supply power to the biosignal measurement unit.
  • the battery cover further includes a flip cover that can cover the display of the terminal device, and the sensor unit is included in the flip cover.
  • the bio-signal measuring unit generates bio-contact state information including an area where the bio-contact is detected by detecting a bio-contact by a sensor for measuring a bio-signal, and the communication unit receives the generated bio-contact state information. And wherein the display displays the received biometric contact status information.
  • the controller or the biosignal measuring unit determines whether the biosignal can be measured based on the biocontact state information, and the terminal device further includes an output unit outputting the determined result as voice or vibration.
  • the output unit or the display may output the determined result.
  • the display is configured as a touch screen capable of sensing an input in a predetermined area of the display, and the bio-signal measuring unit is configured to detect the bio-contact as the touch screen detects the bio-contact in the predetermined area of the display. It characterized in that the control to detect.
  • the controller detects an input in a predetermined area of the display by the touch screen and detects a bio-contact by a sensor of the bio-signal measuring unit, so that the controller controls the bio-signal measuring unit to automatically start the bio-signal measurement. It features.
  • the controller may control the biosignal measurement unit to start biometric signal measurement by detecting a biometric contact by a sensor of the biosignal measurement unit and detecting an input in a predetermined area of the display by the touch screen. do.
  • the biosignal measuring unit measures the biosignal and transmits the measured result to the controller.
  • a method of measuring a biosignal in a terminal device includes: detecting a biocontact by a biosignal measuring unit for measuring a biosignal; Generating bio-contact status information on the area where the bio-contact is detected; And displaying the generated information on a display.
  • the biosignal measuring unit may be included in a battery cover located in an area in which the battery of the terminal device is detachable.
  • the biological signal measuring method may include determining whether the biological signal may be measured based on the biological contact state information; And outputting the determined result.
  • Sensing the biometric contact may include sensing an input in a predetermined area of the display; And detecting the bio-contact by the bio-signal measuring unit for measuring the bio-signal according to the detected result.
  • the biosignal measuring method may further include automatically detecting a biosignal measurement in response to sensing an input in a predetermined area of the display and detecting a biocontact by a sensor.
  • the biosignal measuring method may further include detecting a biocontact by a sensor and initiating a biosignal measurement according to sensing an input in a predetermined region of the display.
  • the biosignal measuring method may further include measuring the biosignal and displaying the measured result when the biosignal can be measured.
  • a method of measuring a biosignal in a biosignal measuring apparatus comprising: detecting a biocontact; Generating bio-contact status information on the area where the bio-contact is detected; And transmitting the generated information to a terminal device or an external device.
  • the biosignal measuring apparatus may be included in a battery cover positioned in an area in which the battery of the terminal device may be detachable.
  • the method may further include measuring the biosignal and transferring the measured result to the terminal device or an external device.
  • any part of the specification is to “include” any component, this means that it may further include other components, except to exclude other components unless otherwise stated.
  • the terms “... unit”, “module”, etc. described in the specification mean a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software. .
  • FIG. 1 is an exemplary view illustrating an example of a biosignal measuring apparatus according to an exemplary embodiment.
  • the biosignal measuring apparatus 110 may include a battery cover of the terminal device 100 and components for measuring the biosignal, for example, illustrated in FIG. 1. It may include at least one electrode (111, 112, 113, 114).
  • the biological signal measuring device 110 can be attached to the terminal device 100. have. Therefore, the biosignal measuring apparatus 110 may be detachably attached to the terminal apparatus 100 without increasing the thickness or size of the terminal apparatus 100.
  • the biosignal measuring apparatus 110 may access the battery of the terminal device 100 in the battery cover, power may be supplied from the battery of the terminal device 100.
  • the biosignal measuring apparatus 110 may include at least one conductive electrode 111, 112, 113, and 114 for measuring the biosignal on a battery cover of the terminal device 100.
  • Biosignal is an electrical signal that can be generated by causing electrochemical changes in nerve cells and muscle cells.
  • the conductive electrode may detect an electrical signal measured by the human body when contacting the living body, and the biological signal may be measured by processing the detected signal.
  • the conductive electrode can measure the body fat value of the living body.
  • the conductive electrode may measure at least one biosignal by delivering a current to the living body and measuring a resistance change in the living body.
  • the biosignal measuring apparatus 110 is not limited thereto, and may further include other components for measuring the biosignal, for example, an optical sensor or an inertial sensor. Components for measuring the biosignal will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3 below.
  • FIGS. 2 and 3 are block diagrams illustrating an internal structure of a biosignal measuring apparatus according to an exemplary embodiment.
  • the biosignal measuring apparatus 200 may include a battery cover 210, a sensor unit 220, and a controller 230. However, not all illustrated components are essential components.
  • the biosignal measuring apparatus 200 may be implemented by more components than the illustrated components, and the biosignal measuring apparatus 200 may be implemented by fewer components.
  • the battery cover 210 covers an area in which the battery of the terminal device 100 can be attached and detached, and the sensor unit 220 and the control unit 230 of the biosignal measuring apparatus 200 are connected to the battery cover 210. Can be located.
  • the sensor unit 220 for measuring the bio-signal may be located on the back of the battery cover 210
  • the control unit 230 for processing the bio-signal is the battery cover 210 It may be located on the front or in the battery cover 210. Therefore, when the user contacts the sensor unit 220 disposed on the back of the battery cover 210, the sensor unit 220 may measure the user's biosignal.
  • the sensor unit 220 may include at least one sensor for measuring a biosignal.
  • the sensor unit 220 may include at least one of a conductive electrode, a temperature sensor, and an optical sensor.
  • the conductive electrode may measure at least one of electrocardiogram and body fat.
  • the conductive electrode may be made of a material having a conductor property so that the body signal can be measured from an electrocardiogram signal having an electrical property occurring with a heartbeat of the human body or a change amount of resistance inside the human body in the biosignal measuring apparatus 200.
  • Electrocardiography refers to a technique that acquires the activity of electricity generated in the heart through electrodes attached to the skin and shows the change over time. Electrocardiograms can be measured by observing and amplifying changes in minute electrical signals caused by depolarization whenever muscles in the heart contract.
  • four or more conductive electrodes may be provided in the sensor unit 220.
  • noise may be removed through a driven-right-leg (DRL), and the electrocardiogram may be removed through two conductive electrodes. More accurate values can be obtained than with measurements.
  • DRL driven-right-leg
  • the electrical signal that can be measured in the human body may have a minute voltage of several microvolts (uV), and the measured electrocardiogram value may not be accurate due to interference by the biosignal.
  • the biosignal measuring apparatus 200 may remove noise mixed with the biosignal, which is an electrical signal that can be measured in the human body, using biosignals measured at different parts of the human body.
  • Electrocardiogram measurement can be performed using two or more of the four electrodes. Electrocardiogram measurement may be measured using three electrodes, but if the bio-signal cannot be measured due to poor skin contact at one electrode, it may be measured using two electrodes.
  • the body fat amount can be measured by measuring the bioimpedance by using different impedances generated in body fat, muscle, and water when a small alternating current signal is sent to the human body, and can be measured using at least four conductive electrodes. have.
  • the temperature sensor can measure the body temperature.
  • the temperature sensors may include temperature sensors such as thermistors, thermocouples, radiation (radiation) and ICs or other types of temperature sensors.
  • the optical sensor can measure pulse wave or oxygen saturation of the human body.
  • the optical sensor may measure pulse wave or oxygen saturation by scanning the light source through the skin of the human body into the human body and then detecting the light passing through the light receiver. Therefore, the optical sensor for measuring the biological signal may include a light emitting sensor for generating a light source, and a light receiving sensor for absorbing light from the human body.
  • the optical sensor may include a light emitting sensor and a light receiving sensor having at least one wavelength to detect a biosignal such as pulse wave or oxygen saturation degree.
  • the conductive electrode may be disposed on the back of the battery cover so that both hands can contact the two conductive electrodes, respectively, as shown in FIG.
  • the present invention is not limited thereto, and the conductive electrode may be disposed on the side of the battery cover.
  • two conductive electrodes may be disposed on both sides of the battery cover.
  • the optical sensor may be disposed on the conductive electrode, but is not limited thereto and may be located elsewhere.
  • the sensor unit 220 may further include an inertial sensor for removing noise that may be generated by shaking of the biosignal measuring apparatus 200.
  • the inertial sensor may include an acceleration sensor and a gyro sensor.
  • the acceleration sensor may measure acceleration that may be generated by the movement of the biosignal measuring apparatus 200.
  • the gyro sensor may measure the angular velocity from the movement of the biosignal measuring apparatus 200.
  • the biosignal measuring apparatus 200 may detect shaking of the biosignal measuring apparatus 200 in order to remove an error that may occur due to the shaking of the biosignal measuring apparatus 200.
  • Inertial sensors can be used. That is, the biosignal measuring apparatus 200 detects a shake of the biosignal measuring apparatus 200 using an inertial sensor, and the measured biosignal is measured when the biosignal is passed or shaken through a filter for removing noise. Can be analyzed except. Therefore, measurement error that may be caused by shaking of the biosignal measuring apparatus 200 may be eliminated.
  • the controller 230 may typically control the overall operation of the biosignal measuring apparatus 200. For example, the controller 230 may control to measure the biosignal in response to detecting the biocontact.
  • the controller 230 may be located on an inner surface of the battery cover 210 or on an inner or outer surface of the inner cover of the battery cover 210.
  • the inner cover may be located on an inner surface of the battery cover 210 and may be separated from the battery cover 210.
  • the controller 230 may control the biosignal measuring apparatus 200 to convert the measured biosignal into an electrical signal and transmit the converted signal to a terminal device or an external device.
  • the controller 230 may control the biosignal measuring apparatus 200 to process and analyze the measured biosignal and transmit data including the analyzed result to the terminal device or an external device.
  • the controller 230 may analyze the measured ECG signal to determine whether it is normal and control the biosignal measuring apparatus 200 to transmit data including the determined result to the terminal device or an external device. have.
  • the controller 230 filters the biosignals measured by the sensor unit 220, or detects ECG bits, pulse wave detection, heart rate calculation, arrhythmia detection, pulse wave arrival time calculation, vascular health extraction, and oxygen saturation calculation. You can analyze your biosignal in a variety of ways, including calculating your body fat percentage. The biosignal analysis may be performed on the measured biosignal not only by the biosignal measuring apparatus 200 but also by the terminal device 400 that receives the measured biosignal.
  • the biosignal measuring apparatus 200 may include a battery cover 210, a sensor unit 220, a control unit 230, a power supply unit 240, and a communication unit 250. can do.
  • the battery cover 210, the sensor unit 220, and the controller 230 of FIG. 3 correspond to the battery cover 210, the sensor unit 220, and the controller 230 of FIG. 2, and descriptions thereof will be omitted. do.
  • not all illustrated components are essential components.
  • the biosignal measuring apparatus 200 may be implemented by more components than the illustrated components, and the biosignal measuring apparatus 200 may be implemented by fewer components.
  • the power supply unit 240 may supply power for measuring the biosignal to the biosignal measuring apparatus 200.
  • the power supply unit 240 may include a battery capable of supplying power or may include a connection part such as a contact for receiving power from the terminal device 100.
  • the biosignal measuring apparatus 200 since the biosignal measuring apparatus 200 according to an exemplary embodiment of the present invention has an easy access to the power supply of the terminal device 100 as the battery cover 210 is provided, a contact point for accessing the power supply of the terminal device 100 is provided. It can be powered by the back light. Therefore, the biosignal measuring apparatus 200 may include a battery in the biosignal measuring apparatus 200 or may not include a wired or wireless apparatus for receiving power from an external source.
  • the communication unit 250 may include one or more components that allow communication between the biosignal measuring apparatus 200 and the terminal device 100 or an external device.
  • the communication unit 160 may include a mobile communication module, a wireless internet module, a wired internet module, a short range communication module, and the like.
  • the communication unit 160 may transmit / receive data with the terminal device 100 or an external device using at least one of a mobile communication module, a wireless internet module, a wired internet module, and a short range communication module.
  • the mobile communication module transmits and receives a radio signal with at least one of a base station, an external terminal, and a server on a mobile communication network.
  • the wireless signal may include various types of data according to transmission and reception of a voice call signal, a video call call signal, or a text / multimedia message.
  • the wireless internet module refers to a module for wireless internet access.
  • the wireless internet module may be internal or external.
  • the wired Internet module means a module for wired Internet access.
  • the short range communication module refers to a module for short range communication.
  • Near field communication technology uses Bluetooth, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, Wi-Fi Direct (WFD) Near Field Communication (NFC), etc. Can be.
  • RFID Radio Frequency Identification
  • IrDA Infrared Data Association
  • UWB Ultra Wideband
  • ZigBee Wi-Fi Direct
  • NFC Near Field Communication
  • the communication unit 250 receives the biosignal measurement request from the external device or the terminal device 100 and transmits the measured biosignal to the external device or the terminal device 100 according to the received request. Can be.
  • the communicator 250 may transmit data including the result of analyzing the electrical signal or the biosignal converted by the control unit 230 to the external device or the terminal device 100.
  • the power supply unit 240 and the communication unit 250 may be located on the inner surface of the inner cover or the battery cover 210 together with the control unit 230.
  • the terminal device 400 may include various types of devices that can be used by a user.
  • the terminal device 400 may be a personal computer (PC), a notebook computer, a mobile phone, a tablet PC, a navigation terminal, a smart phone, a smart watch, a PDA ( Personal Digital Assistants (PMPs), Portable Multimedia Players (PMPs), and digital broadcast receivers.
  • PC personal computer
  • PMPs Personal Digital Assistants
  • PMPs Portable Multimedia Players
  • digital broadcast receivers digital broadcast receivers
  • FIGS. 4 and 5 are block diagrams showing the internal structure of a terminal device for measuring a bio-signal according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal device 400 may include a biosignal measuring unit 410, a controller 420, a communication unit 430, and a display 440.
  • a biosignal measuring unit 410 may include a biosignal measuring unit 410, a controller 420, a communication unit 430, and a display 440.
  • the terminal device 400 may be implemented by more components than the illustrated components, or the terminal device 400 may be implemented by fewer components.
  • the biosignal measuring unit 410 may correspond to the biosignal measuring apparatus 200 illustrated in FIGS. 2 and 3. As described above, the biosignal measuring unit 410 may be provided in the terminal device 400 by attaching the battery cover of the biosignal measuring unit 410 to the terminal device 100. The biosignal measuring unit 410 may measure the biosignal at the request of the terminal device 400 and transmit data including the measured biosignal or a result of analyzing the biosignal to the terminal device 400.
  • the controller 420 may typically control the overall operation of the terminal device 400. For example, the controller 420 requests the biosignal measurement unit 410 to measure the biosignal according to the received input, receives the biosignal, analyzes the received biosignal, and displays the analyzed result.
  • the terminal device 400 may be controlled to perform the control.
  • the controller 420 may control the terminal device 400 to receive and display the biosignal or data including the result of the biosignal analysis.
  • the controller 420 filters the biosignals measured by the biosignal measuring unit 410, or detects electrocardiogram bits, pulse wave bits, heart rate calculation, arrhythmia detection, pulse wave arrival time calculation, vascular health extraction, and oxygen. Biosignals can be analyzed in a variety of ways, including saturation calculations and body fat percentages.
  • the controller 420 may receive a biosignal measured from an external device capable of measuring the biosignal as well as the biosignal measuring unit 410 and analyze the received signal. Alternatively, the controller 420 may control to receive and display data about the biological signal analyzed from the external device.
  • the communication unit 430 may include one or more components that allow communication between the terminal device 400 and an external device or the biosignal measurement unit 410.
  • the communication unit 430 may include a mobile communication module, a wireless internet module, a wired internet module, a short range communication module, and the like.
  • the communication unit 430 may transmit and receive data to or from an external device or the biosignal measurement unit 410 using at least one of a mobile communication module, a wireless internet module, a wired internet module, and a short range communication module.
  • the communication unit 430 transmits a biosignal measurement request to an external device (not shown) or the biosignal measuring unit 410 under the control of the control unit 420, and responds to the request.
  • the biosignal or the data including the analysis result of the biosignal may be received from the external device or the biosignal measuring unit 410.
  • the display 440 may display information processed by the terminal device 400.
  • the display 440 may display a UI, a GUI, etc. for measuring the biosignal and displaying the measured result.
  • the display 440 may be a liquid crystal display, a thin film transistor-liquid crystal display, an organic light-emitting diode, a flexible display, or a three-dimensional display (3D). display).
  • two or more displays 440 may exist according to an implementation form of the terminal device 400.
  • the display 440 may form a touch screen by forming a mutual layer structure together with a touch pad for receiving a user input.
  • the display 440 and the touch pad may have a mutual layer structure and constitute a touch screen, the display 440 may be used as an input device in addition to the output device.
  • the display 440 configured as a touch screen may automatically start biometric signal measurement as the user's touch input is detected in a predetermined area.
  • the terminal device 400 may control the biosignal measuring unit 410 to measure the biosignal only while the user's touch input is detected in a predetermined area of the display 440.
  • the terminal device 400 may include a biosignal measuring unit 410, a control unit 420, a communication unit 430, a display 440, a power supply unit 450, and an output unit. 460 may include.
  • the terminal device 400 may be implemented by more components than the illustrated components, or the terminal device 400 may be implemented by fewer components.
  • the biosignal measuring unit 410, the control unit 420, the communication unit 430, and the display 440 of FIG. 4 are the biosignal measurement unit 410, the control unit 420, the communication unit 430, and the display 440 of FIG. 5. ) And duplicate descriptions will be omitted.
  • the power supply unit 450 may supply power to the terminal device 400 including power required to drive the terminal device 400.
  • the power supply unit 450 may supply power to the terminal device 400 by including an element that stores power, such as a battery, or by connecting the external power source with a wired or wireless connection.
  • the power supply unit 450 may be connected to the biosignal measurement unit 410 to supply power to the biosignal measurement unit 410. Accordingly, the biosignal measuring unit 410 may be driven by receiving power from the terminal device 400 without including a battery or connecting the wired or wireless wires to receive power from an external source.
  • the output unit 460 may output information processed by the terminal device 400 by vibration, sound, or the like. For example, the output unit 460 may inform the user whether or not the bio signal can be measured by outputting vibration or sound when the bio signal is measured. In addition, when the output unit 460 is converted from a state capable of measuring the biosignal to a state that cannot be measured, the output unit 460 may notify the user that the biosignal cannot be measured by outputting vibration or sound. In addition, when the biological signal is being measured, the output unit 460 may output a vibration or a sound for informing this.
  • the output unit 460 may output information about the biosignal measurement by outputting vibration or sound.
  • FIG. 6 is an exemplary view showing an example of a biosignal measuring apparatus including a flip cover according to an embodiment of the present invention.
  • the biosignal measuring apparatus 100 including the flip cover may include electrodes 115 to 118 for measuring the biosignal on the flip cover.
  • the battery cover of the biosignal measuring apparatus 100 includes a control circuit 119 for controlling the biosignal measuring apparatus 100, a contact point 120 capable of supplying power to the biosignal measuring apparatus 100, and a communication module. It may be provided.
  • the communication module may transmit the biosignal or data including the result of analyzing the biosignal to the terminal device 100 or an external device.
  • the flip cover is connected to the battery cover 110, such that the battery cover 110 is detachably attached to the terminal device 100, such as the biosignal measuring apparatus 100, so that the flip cover can also be attached to the terminal device 100.
  • the inside cover when the inside cover is included in the battery cover 110, the inside cover may include a control circuit 119, a communication module, and a contact point 120, and the battery cover 110 is disposed in the inside cover. And contacts for connecting the elements and conductive electrodes 115 to 118 and the like.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of measuring a biosignal in a biosignal measuring apparatus according to an exemplary embodiment.
  • the biosignal measuring apparatus 200 may detect a biocontact.
  • the biosignal measuring apparatus 200 may initiate biocontact detection according to a biosignal measurement request received from the outside.
  • the biosignal measuring apparatus 200 may activate only a sensor capable of measuring the biosignal in response to a biosignal measurement request, thereby removing noise that may be generated by sharing electrodes when measuring the biosignal. For example, when measuring a pulse wave signal, only an optical sensor for measuring the pulse wave signal is activated, and the conductive electrode can be deactivated.
  • the biosignal measuring apparatus 200 may generate biometric contact state information of an area where the biometric contact is detected to determine whether biometric signal measurement is possible, as the biosignal measurement is detected in operation S701.
  • the biosignal measuring apparatus 200 needs to contact the living body part over a predetermined area on the conductive electrode, so that the biosignal may be first determined before measuring the biosignal.
  • the biosignal measuring apparatus 200 may generate biocontact state information including region information of a biosite in contact with the conductive electrode, based on a result detected by the sensor unit 220.
  • the biocontact state information may further include information which is a reference for determining whether the biosignal is in a state in which the biosignal may be measured in addition to the region information of the biosite in contact with the conductive electrode.
  • the biosignal measuring apparatus 200 may transfer the information generated in operation S703 to a device that has been requested to measure the biosignal.
  • the biosignal measuring apparatus 200 may determine whether the biosignal measurement is possible based on the information generated in operation S703, and transmit the determined result.
  • the biosignal measuring apparatus 200 may measure the biosignal according to the determined result, and transmit the biosignal or data including the result of the analysis of the biosignal to the apparatus that has received the biosignal measurement.
  • the biosignal measuring apparatus 200 may measure the biosignal through the sensor unit 220 of the biosignal measuring apparatus 200 until the set time and a condition for the measured signal are satisfied. have.
  • the measured biosignal may be transmitted to the terminal device 400 or an external device through wired or wireless communication.
  • the terminal device may include a biosignal measuring unit 410.
  • Steps S801 and S803 of FIG. 8 correspond to steps S701 and S703 of FIG. 7 and redundant descriptions thereof will be omitted.
  • the biosignal measuring unit 410 of the terminal device 400 may detect a biocontact.
  • the terminal device 400 may detect the bio-contact by requesting the bio-signal measurement unit 410 to start the bio-contact detection according to a user input.
  • the terminal device 400 may perform the biosignal measurement and analysis by executing an application related to the biosignal measurement.
  • the terminal device 400 activates only a sensor capable of measuring the corresponding biosignal according to a request for measuring the biosignal, so that noise generated by sharing an electrode when measuring the biosignal is measured. Can be removed.
  • a sensor capable of measuring the corresponding biosignal according to a request for measuring the biosignal, so that noise generated by sharing an electrode when measuring the biosignal is measured. Can be removed.
  • a pulse wave signal only an optical sensor for measuring the pulse wave signal is activated, and the conductive electrode can be deactivated.
  • the biosignal measurement unit 410 of the terminal device 400 detects the biocontact in operation S801, and thus, the biocontact state information of the region where the biocontact is detected for determining whether the biosignal measurement is possible. Can be generated.
  • the biocontact state information may further include information which is a reference for determining whether the biosignal is in a state in which the biosignal may be measured in addition to the region information of the biosite in contact with the conductive electrode.
  • the terminal device 400 determines whether the biosignal measurement is possible based on the biocontact state information generated by the biosignal measuring unit 410, and displays the result on a display or outputs it by sound or vibration. can do.
  • the terminal device 400 may receive from the biosignal measuring unit 410 whether the biosignal measurement determined by the biosignal measuring unit 410 is possible or display it on a display or output the sound or vibration.
  • the terminal device 400 may receive a user input for requesting measurement of a biosignal.
  • the terminal device 400 may detect a user's input in a predetermined area of a display configured as a touch screen. This is for the terminal device 400 to prevent the error that the measurement starts abnormally or unintentionally when the user touches the finger to the conductive electrode and to automatically start the measurement.
  • the terminal device 400 may detect a living body contact through the conductive electrode according to the user input received in operation S901.
  • the terminal device 400 may generate bio-contact state information of the area where the bio-contact is detected to determine whether the bio-signal measurement is possible.
  • the biocontact state information may further include information which is a reference for determining whether the biosignal is in a state in which the biosignal may be measured in addition to the region information of the biosite in contact with the conductive electrode.
  • the terminal device 400 may determine whether the current biosignal may be measured based on the biocontact state information generated in operation S905.
  • step S909 the terminal device 400 may display that the biosignal cannot be measured on the display or output the sound or vibration.
  • the terminal device 400 may display on the display that the biosignal may be measured or output the sound or vibration.
  • the terminal device 400 may measure the biosignal, analyze the biosignal measured in operation S915, and display the analyzed result.
  • the bio-signal measurement may be automatically started.
  • the biosignal measurement may be automatically started as the biocontact is detected by the sensor or the conductive electrode for the biosignal measurement unit 410 and the input is detected in a predetermined area of the display 440.
  • an acceleration sensor or a gyro sensor of the terminal device 400 may be used to eliminate an error that may occur when the terminal device 400 is shaken during the measurement of the biosignal. That is, the terminal device 400 detects the shaking of the terminal device 400 by using an acceleration sensor or a gyro sensor, and at this time, the measured biosignal passes through a filter for removing noise to prevent the shaking of the terminal device 400. Errors that can be caused by this can be eliminated.
  • a predetermined biosignal measurement apparatus connected to the terminal device 400 may detect a biocontact or measure a biosignal, and transmit the result to the terminal device 400.
  • the predetermined biosignal measuring apparatus may include the biosignal measuring apparatus 100 having another configuration as well as the biosignal measuring apparatus 100 according to an exemplary embodiment.
  • FIGS. 10 and 11 are exemplary diagrams illustrating an example of a user interface for measuring a biosignal in a terminal device according to an exemplary embodiment.
  • the biosignal measurement may be started as a user's input is detected in predetermined areas 121 and 122 of the display 120 as in step S901 of FIG. 9.
  • the biosignal measurement may be started.
  • the two thumbs of the user are detected in predetermined areas 121 and 122 of the display 120, and the user's finger is detected by a sensor or a conductive electrode for measuring the biological signal of the biological signal measuring unit 410.
  • Signal measurement can be initiated.
  • the user's finger is detected by the sensor or the conductive electrode for measuring the bio-signal of the bio-signal measuring unit 410, and the user's two thumbs are detected in the predetermined areas 121 and 122 of the display 120. Measurement may be initiated.
  • the thumb of the user is sensed in the predetermined area of the display, the present invention is not limited thereto, and the measurement of the biosignal may be initiated as another biosite is detected.
  • the biosignal may be measured while the two thumbs of the user are detected in predetermined areas 121 and 122 of the display 120, or the biosignal measurement may be stopped if not detected.
  • the biocontact state information for determining whether the biosignal measurement is possible may be displayed.
  • the terminal device 100 may display the positions of the conductive electrodes in the screen areas 123 to 126 that are vertically matched with the positions of the conductive electrodes positioned on the battery cover so that the user may easily check whether or not the fingers are in contact. have.
  • the terminal device 100 may display the contacted area on the display as the finger contacts the conductive electrode, and if it is determined that the bio signal can be measured, the terminal device 100 may display it on the display or output the sound or vibration.
  • biosignal measuring unit 410 or the biosignal measuring apparatus 200 may also measure the biosignal through finger contact as described above, but the sensor unit 220 contacts the breast skin of the human body by the chest belt. It is also possible to measure vital signs through the breast skin.
  • the result of measuring the biosignal may be displayed on the display of the terminal device 100 as a graph and a numerical value.
  • the measurement result may be displayed in the horizontal or vertical direction according to the direction of the terminal device 100, and may be displayed to confirm the change direction by displaying a cumulative change trend for the measured biosignal.
  • an apparatus for measuring a biosignal may be included in a battery cover of the portable terminal, thereby increasing the size or thickness of the portable terminal.
  • the biosignal may be measured by using a power source of the portable terminal.
  • the method according to an embodiment of the present invention may be embodied as a computer readable code on a computer readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording devices include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disks, optical data storage devices, and the like.

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Abstract

생체 신호를 측정하기 위한 생체 신호 측정 장치에 있어서, 단말 장치의 배터리를 탈부착할 수 있는 영역을 커버하기 위한 배터리 커버; 배터리 커버에 포함된 생체 신호를 감지하는 센서부; 센서부가 생체 신호를 감지하도록 제어하는 제어부를 포함하고, 생체 신호 측정 장치는, 배터리 커버가 단말 장치와 탈부착됨으로써 단말 장치와 탈부착될 수 있는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 장치가 개시된다.

Description

생체 신호를 측정하는 방법 및 장치
본 발명은 생체 신호를 측정하는 방법 및 장치에 대한 것이다. 구체적으로, 휴대 기기에서 생체 신호를 측정하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
건강에 대한 관심이 급증하고 성인병의 발병률이 높아지면서 혈당 측정기, 혈압 측정기와 같은 개인적으로 건강을 확인할 수 있는 장치들의 수요와 보급이 증가하고 있다. 특히, 당뇨나 혈압 등의 질병이 있는 환자의 몸 상태는 수시로 검사되어야 하고, 지속적으로 관리되어야 한다. 이에 따라, 병원을 방문하지 않고 수시로 환자의 건강 상태를 검사할 수 있는 소형화된 측정 장치에 대한 연구 개발이 진행되고 있으며, 특히, 모바일 폰(예를 들면, 스마트 폰)의 어플리케이션 프로그램을 이용한 모바일 헬스케어 시스템에 대한 연구 개발이 진행되고 있다.
모바일 헬스케어 시스템에 있어서, 사용자는 모바일 폰(예를 들면, 스마트 폰)과 별도의 휴대용 측정 장치를 서로 연동시켜 건강 상태를 검사할 수 있다. 즉, 기존의 모바일 헬스케어 시스템을 이용하기 위해서 사용자는 모바일 폰과 별도로 측정 장치를 구비하고 다녀야 하기 때문에, 휴대가 용이하지 않을 뿐만 아니라 다양한 종류의 검사를 할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 생체 신호를 측정하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 구체적으로, 휴대 장치의 배터리 커버에 생체 신호를 측정하기 위한 장치를 구비하여, 생체 신호를 측정할 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 휴대 단말의 배터리 커버에 생체 신호를 측정하기 위한 장치를 포함하여 휴대 단말의 크기나 두께를 증가시키지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 휴대 단말의 전원을 이용하여 생체 신호를 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 생체 신호 측정 장치의 일 예를 나타낸 예시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 생체 신호 측정 장치의 내부 구조를 나타낸 블록도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 에에 의한 생체 신호를 측정하기 위한 단말 장치의 내부 구조를 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 에에 의한 플립 커버를 포함하는 생체 신호 측정 장치의 일 예를 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 의한 생체 신호 측정 장치에서 생체 신호를 측정하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 의한 단말 장치에서 생체 신호를 측정하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 의한 단말 장치에서 생체 신호를 측정하기 위한 사용자 인터페이스의 일 예를 나타낸 예시도이다.
본 발명의 일 실시 예에 의한, 생체 신호 측정 장치는 생체 신호를 측정하기 위한 생체 신호 측정 장치에 있어서, 단말 장치의 배터리를 탈부착할 수 있는 영역을 커버하기 위한 배터리 커버; 상기 배터리 커버에 포함된 생체 신호를 감지하는 센서부; 상기 센서부가 생체 신호를 감지하도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 생체 신호 측정 장치는, 상기 배터리 커버가 상기 단말 장치와 탈부착됨으로써 상기 단말 장치와 탈부착될 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 생체 신호 측정 장치는 상기 단말 장치로부터 전원을 공급받기 위해 상기 단말 장치와 연결된 전원부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 커버는 상기 단말 장치의 디스플레이를 커버할 수 있는 플립 커버를 더 포함하고, 상기 센서부는 상기 플립 커버에 포함되는 것을 특징으로 한다.
상기 생체 신호 측정 장치는 생체 신호 감지를 요청하는 메시지를 수신하고, 수신된 요청 메시지에 따라 상기 센서부에서 감지된 생체 신호에 대한 정보를 외부 장치 또는 상기 단말 장치로 전달하기 위한 통신부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 수신된 요청 메시지에 따라 상기 센서부 및 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 단말 장치는 단말 장치의 배터리를 탈부착할 수 있는 영역을 커버하기 위한 배터리 커버 및 상기 배터리 커버에 포함된 생체 신호를 감지하는 센서를 포함하는 생체 신호 측정부; 상기 생체 신호 측정부와 데이터를 송수신하는 통신부; 상기 감지된 생체 신호에 대한 정보를 표시하도록 디스플레이를 제어하는 제어부; 및 상기 감지된 생체 신호에 대한 정보를 표시하는 디스플레이를 포함하고, 상기 생체 신호 측정부는, 상기 배터리 커버가 상기 단말 장치와 탈부착됨으로써 상기 단말 장치와 탈부착될 수 있는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.
상기 단말 장치는 상기 단말 장치에 전원을 공급하기 위한 전원부를 더 포함하고, 상기 전원부는 상기 생체 신호 측정부와 연결되어 상기 생체 신호 측정부로 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 커버는 상기 단말 장치의 디스플레이를 커버할 수 있는 플립 커버를 더 포함하고, 상기 센서부는 상기 플립 커버에 포함되는 것을 특징으로 한다.
상기 생체 신호 측정부는 생체 신호를 측정하기 위한 센서에 의해 생체 접촉을 감지함에 따라 상기 생체 접촉이 감지된 영역을 포함하는 생체 접촉 상태 정보를 생성하고, 상기 통신부는 상기 생성된 생체 접촉 상태 정보를 수신하고, 상기 디스플레이는 상기 수신된 생체 접촉 상태 정보를 표시하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부 또는 상기 생체 신호 측정부는 상기 생체 접촉 상태 정보에 기초하여 생체 신호의 측정이 가능한지 여부를 판단하고, 상기 단말 장치는, 상기 판단된 결과를 음성 또는 진동으로 출력하는 출력부를 더 포함하여, 상기 출력부 또는 상기 디스플레이는 상기 판단된 결과를 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 디스플레이는 상기 디스플레이의 소정 영역에서 입력을 감지할 수 있는 터치 스크린으로 구성되고, 상기 터치 스크린에 의해 상기 디스플레이의 소정 영역에서의 생체 접촉을 감지함에 따라, 상기 제어부는 상기 생체 신호 측정부가 생체 접촉을 감지하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 터치 스크린에 의해 상기 디스플레이의 소정 영역에서 입력을 감지하고, 상기 생체 신호 측정부의 센서에 의해 생체 접촉을 감지함에 따라, 상기 제어부는 상기 생체 신호 측정부가 생체 신호 측정을 자동으로 개시하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 생체 신호 측정부의 센서에 의해 생체 접촉을 감지하고, 상기 터치 스크린에 의해 상기 디스플레이의 소정 영역에서 입력을 감지함에 따라, 상기 제어부는 상기 생체 신호 측정부가 생체 신호 측정을 개시하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
생체 신호의 측정이 가능한 경우, 상기 생체 신호 측정부는 생체 신호를 측정하고, 측정한 결과를 상기 제어부로 전달하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 단말 장치에서 생체 신호를 측정하는 방법은, 생체 신호를 측정하기 위한 생체 신호 측정부에 의해 생체 접촉을 감지하는 단계; 상기 생체 접촉이 감지된 영역에 대한 생체 접촉 상태 정보를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 정보를 디스플레이에 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 생체 신호 측정부는 상기 단말 장치의 배터리를 탈착할 수 있는 영역에 위치한 배터리 커버에 포함된 것을 특징으로 한다.
상기 생체 신호 측정 방법은 상기 생체 접촉 상태 정보에 기초하여 생체 신호의 측정이 가능한지 여부를 판단하는 단계; 상기 판단된 결과를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 생체 접촉을 감지하는 단계는 상기 디스플레이의 소정 영역에서의 입력을 감지하는 단계; 상기 감지된 결과에 따라 생체 신호를 측정하기 위한 생체 신호 측정부에 의해 생체 접촉을 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 생체 신호 측정 방법은 상기 디스플레이의 소정 영역에서 입력을 감지하고, 센서에 의해 생체 접촉을 감지함에 따라 생체 신호 측정을 자동으로 개시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 생체 신호 측정 방법은 센서에 의해 생체 접촉을 감지하고, 상기 디스플레이의 소정 영역에서 입력을 감지함에 따라 생체 신호 측정을 개시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 생체 신호 측정 방법은 생체 신호의 측정이 가능한 경우, 생체 신호를 측정하고, 측정된 결과를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
생체 신호 측정 장치에서 생체 신호를 측정하는 방법에 있어서, 생체 접촉을 감지하는 단계; 상기 생체 접촉이 감지된 영역에 대한 생체 접촉 상태 정보를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 정보를 단말 장치 또는 외부 장치로 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 생체 신호 측정 장치는 상기 단말 장치의 배터리를 탈착할 수 있는 영역에 위치한 배터리 커버에 포함된 것을 특징으로 한다.
생체 신호의 측정이 가능한 경우, 생체 신호를 측정하고, 측정된 결과를 상기 단말 장치 또는 외부 장치로 전달하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서, 본 발명의 일 실시 예에 의한 장치 및 방법은 '인체'의 생체 신호를 측정하는 것을 기준으로 하여 설명되었으나, 이에 한하지 않고, '생물체'의 생체 신호를 측정하는 것에도 적용될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 생체 신호 측정 장치의 일 예를 나타낸 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 의한 생체 신호 측정 장치(110)는 단말 장치(100)의 배터리 커버와 생체 신호를 측정하기 위한 구성요소들, 예를 들면, 도 1에 도시된 적어도 하나 이상의 전극(111, 112, 113, 114)을 포함할 수 있다.
기존에 구비된 단말 장치(100)의 배터리 커버 대신, 생체 신호 측정 장치(110)의 배터리 커버를 단말 장치(100)에 탈부착함으로써 생체 신호 측정 장치(110)는 단말 장치(100)와 탈부착될 수 있다. 따라서, 단말 장치(100)의 두께나 크기를 증가시키지 않고 생체 신호 측정 장치(110)가 단말 장치(100)와 탈부착될 수 있다. 또한, 배터리 커버에서 생체 신호 측정 장치(110)가 단말 장치(100)의 배터리에 접근 가능함에 따라, 단말 장치(100)의 배터리로부터 전원을 공급받을 수 있다.
생체 신호 측정 장치(110)는 단말 장치(100)의 배터리 커버에 생체 신호를 측정하기 위한 적어도 하나 이상의 도전성 전극(111, 112, 113, 114)을 포함할 수 있다.
생체 신호(biosignal)는 신경(nerve) 세포와 근(muscle) 세포들의 전기 화학적(electrochemical) 변화를 발생시킴에 따라 발생될 수 있는 전기적인 신호이다.
도전성 전극은 생체에 접촉될 때 인체에서 측정되는 전기적인 신호를 감지할 수 있고, 감지된 신호를 처리함으로써 생체 신호가 측정될 수 있다.
더하여, 도전성 전극은 생체의 체지방 값을 측정할 수 있다. 도전성 전극은 생체에 전류를 전달하고 생체 내부의 저항 변화량을 측정함으로써 적어도 하나의 생체 신호를 측정할 수 있다.
생체 신호 측정 장치(110)는 이에 한하지 않고, 생체 신호를 측정하기 위한 다른 구성 요소들, 예를 들면 광센서 또는 관성 센서 등을 더 포함할 수 있다. 생체 신호를 측정하기 위한 구성 요소에 관하여는 이하 도 2 및 도 3을 참조하여 더 자세히 설명하기로 한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 생체 신호 측정 장치의 내부 구조를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 의한 생체 신호 측정 장치(200)는 배터리 커버(210), 센서부(220) 및 제어부(230)를 포함할 수 있다. 그러나 도시된 구성요소가 모두가 필수구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 생체 신호 측정 장치(200)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 생체 신호 측정 장치(200)가 구현될 수 있다.
이하 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
배터리 커버(210)는 단말 장치(100)의 배터리를 탈부착할 수 있는 영역을 커버하기 위한 것으로, 생체 신호 측정 장치(200)의 센서부(220) 및 제어부(230)는 배터리 커버(210)에 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 생체 신호를 측정하기 위한 센서부(220)는 배터리 커버(210)의 뒷면에 위치할 수 있고, 생체 신호를 처리하기 위한 제어부(230)는 배터리 커버(210)의 앞면 또는 배터리 커버(210) 내에 위치할 수 있다. 따라서, 사용자가 배터리 커버(210)의 뒷면에 위치한 센서부(220)와 접촉하면, 센서부(220)는 사용자의 생체 신호를 측정할 수 있다.
센서부(220)는 생체 신호를 측정하기 위한 적어도 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 의한 센서부(220)는 도전성 전극, 온도 센서 및 광센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도전성 전극은 생체의 심전도 및 체지방 중 적어도 하나의 값을 측정할 수 있다. 도전성 전극은 생체 신호 측정 장치(200)에서 인체의 심박동과 함께 일어나는 전기적 성질을 가지는 심전도 신호 또는 인체 내부의 저항 변화량으로부터 체지방을 측정할 수 있도록 전도체 성질을 가지는 물질로 구성될 수 있다.
심전도(ECG, electrocardiography)란 심장에서 발생하는 전기의 활성도를 피부에 부착된 전극을 통해 획득하여 시간의 흐름에 따라 그 변화를 보여주는 기술을 말한다. 심전도는 심장의 근육들이 수축할 때마다 탈분극에 의해 발생하는 미세한 전기 신호의 변화를 관측하고 증폭하는 방식으로 측정될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 센서부(220)에 구비될 수 있는 도전성 전극은 4개 이상일 수 있다. 생체 신호 측정 장치(110)에서, 4개 이상의 도전성 전극을 통해 심전도를 측정하는 경우, 오른발 구동 회로(driven-right-leg, DRL)를 통해 잡음을 제거할 수 있어 2개의 도전성 전극을 통해 심전도를 측정하는 것보다 정확한 값이 획득될 수 있다.
인체에서 측정될 수 있는 전기적인 신호는 수 마이크로 볼트(uV)의 미세한 전압을 가질 수 있는데, 생체 신호에 의한 간섭으로 인해 측정된 심전도 값이 정확하지 않을 수 있다. 오른발 구동회로를 이용하여 생체 신호 측정 장치(200)는 인체의 서로 다른 부위에서 측정된 생체 신호들을 이용하여 인체에서 측정될 수 있는 전기적인 신호인 생체 신호에 섞여있는 잡음을 제거할 수 있다.
심전도 측정은 4개의 전극 중 2개 이상의 전극을 이용하여 측정할 수 있다. 심전도 측정은 3개의 전극을 이용하여 측정할 수 있으나, 한 개의 전극에서 피부 접촉 불량으로 인해 생체 신호를 측정할 수 없는 경우, 2개의 전극을 이용하여 측정될 수도 있다.
체지방량은 인체에 미세한 교류 전류 신호를 보냈을 때 체지방, 근육, 수분 등에서의 임피던스가 서로 다르게 발생된다는 점을 이용하여 생체 임피던스를 측정함으로써 측정될 수 있으며, 적어도 4개의 도전성 전극을 이용하여 측정될 수 있다.
온도 센서는 생체 온도를 측정할 수 있다. 온도 센서는 서미스터, 열전대, 방사(복사) 및 IC 등의 온도 센서 또는 다른 방식의 온도 센서를 포함할 수 있다.
광센서는 인체의 맥파 또는 산소 포화도를 측정할 수 있다. 광센서는 인체의 피부를 통해 광원을 인체로 주사한 후 투과하는 광을 수광부에서 검출함으로써 맥파 또는 산소 포화도를 측정할 수 있다. 따라서, 생체 신호를 측정하기 위한 광센서는 광원을 발생시키는 발광 센서와, 인체로부터 오는 광을 흡수하는 수광 센서를 포함할 수 있다. 광센서는 적어도 1개 이상의 파장을 가지는 발광 센서 및 수광 센서를 포함하여 맥파 또는 산소포화도 등의 생체 신호를 감지할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 전도성 전극은 도 1에 도시된 바와 같이 양 손이 각각 2 개의 전도성 전극에 접촉할 수 있도록 배터리 커버의 후면에 배치될 수 있다. 그러나 이에 한하지 않고, 전도성 전극은 배터리 커버의 측면에 배치될 수도 있다. 예를 들면, 배터리 커버의 양 측면에 각각 2개의 전도성 전극이 배치될 수 있다. 광센서는 전도성 전극 위에 배치될 수 있으나, 이에 한하지 않고 다른 곳에 위치할 수도 있다.
또한, 센서부(220)는 생체 신호 측정 장치(200)의 흔들림에 의해 발생될 수 있는 잡음을 제거하기 위한 관성 센서를 더 포함할 수 있다.
관성 센서는 가속도 센서 및 자이로 센서를 포함할 수 있다. 가속도 센서는 생체 신호 측정 장치(200)의 움직임에 의해 발생될 수 있는 가속도를 측정할 수 있다. 또한, 자이로 센서는 생체 신호 측정 장치(200)의 움직임으로부터 각속도를 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 생체 신호 측정 장치(200)는 생체 신호 측정 장치(200)가 흔들림에 따라 발생될 수 있는 오류를 제거하기 위해 생체 신호 측정 장치(200)의 흔들림을 감지할 수 있는 관성 센서를 이용할 수 있다. 즉, 생체 신호 측정 장치(200)는 관성 센서를 이용하여 생체 신호 측정 장치(200)의 흔들림을 감지하고, 이때 측정된 생체 신호는 잡음을 제거하기 위한 필터를 통과시키거나 흔들릴 때 측정된 생체 신호를 제외하고 분석할 수 있다. 따라서, 생체 신호 측정 장치(200)의 흔들림에 의해 발생될 수 있는 측정치 오류가 제거될 수 있다.
제어부(230)는 통상적으로 생체 신호 측정 장치(200)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(230)는 생체 접촉을 감지함에 따라 생체 신호를 측정하도록 제어할 수 있다. 제어부(230)는 배터리 커버(210)의 안쪽 면에 위치하거나, 배터리 커버(210) 안의 속커버의 안쪽 또는 바깥쪽 면에 위치할 수 있다. 속커버는 배터리 커버(210)의 안쪽 면에 위치할 수 있으며, 배터리 커버(210)와 분리될 수 있다.
또한, 제어부(230)는 측정된 생체 신호를 전기 신호로 변환하고, 변환된 신호를 단말 장치 또는 외부 장치로 전달하도록 생체 신호 측정 장치(200)를 제어할 수 있다. 다만, 이에 한하지 않고 제어부(230)는 측정된 생체 신호를 처리 및 분석하여 분석된 결과를 포함하는 데이터를 단말 장치 또는 외부 장치로 전달하도록 생체 신호 측정 장치(200)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(230)는 측정된 심전도 신호를 분석하여 정상인지 여부를 판단하고, 판단된 결과를 포함하는 데이터를 단말 장치 또는 외부 장치로 전달하도록 생체 신호 측정 장치(200)를 제어할 수 있다.
더하여, 제어부(230)는 센서부(220)에 의해 측정된 생체 신호를 필터링하거나, 심전도 비트 검출, 맥파 비트 검출, 심박동수 계산, 부정맥 검출, 맥파도달시간 계산, 혈관 건강도 추출, 산소 포화도 계산, 체지방률 계산 등 다양한 방법으로 생체 신호를 분석할 수 있다. 생체 신호의 분석은 생체 신호 측정 장치(200)뿐만 아니라 측정된 생체 신호를 수신한 단말 장치(400)에서도 측정된 생체 신호의 분석이 수행될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 의한 생체 신호 측정 장치(200)는 배터리 커버(210), 센서부(220), 제어부(230), 전원부(240) 및 통신부(250)를 포함할 수 있다. 도 3의 배터리 커버(210), 센서부(220) 및 제어부(230)는 도 2의 배터리 커버(210), 센서부(220) 및 제어부(230)와 대응되고, 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 그러나 도시된 구성요소가 모두가 필수구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 생체 신호 측정 장치(200)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 생체 신호 측정 장치(200)가 구현될 수 있다.
이하 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
전원부(240)는 생체 신호 측정에 필요한 전원을 생체 신호 측정 장치(200)에 공급할 수 있다. 전원부(240)는 전원을 공급할 수 있는 배터리를 포함하거나 단말 장치(100)로부터 전원을 공급받기 위한 접점 등의 연결 부위를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 생체 신호 측정 장치(200)는 배터리 커버(210)에 구비됨에 따라 단말 장치(100)의 전원에 접근하기 용이하므로, 단말 장치(100)의 전원에 접근하기 위한 접점 등을 통해 전원을 공급받을 수 있다. 따라서, 생체 신호 측정 장치(200)는 생체 신호 측정 장치(200) 내에 배터리를 구비하거나, 외부 소스로부터 전원을 공급받기 위한 유무선 장치를 포함하지 않을 수 있다.
통신부(250)는 생체 신호 측정 장치(200)와 단말 장치(100) 또는 외부 장치 간에 통신을 하게 하는 하나 이상의 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(160)는 이동통신 모듈, 무선 인터넷 모듈, 유선 인터넷 모듈, 근거리 통신 모듈 등을 포함할 수 있다. 통신부(160)는 이동통신 모듈, 무선 인터넷 모듈, 유선 인터넷 모듈, 근거리 통신 모듈 중 적어도 하나를 이용하여 단말 장치(100) 또는 외부 장치와 데이터를 송수신할 수 있다.
이동통신 모듈은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 여기에서, 상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
무선 인터넷 모듈은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 무선 인터넷 모듈은 내장되거나 외장 될 수 있다. 또한, 유선 인터넷 모듈은 유선 인터넷 접속을 위한 모듈을 의미한다.
근거리 통신 모듈은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, WFD(Wi-Fi Direct) NFC(Near Field Communication) 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 통신부(250)는 외부 장치 또는 단말 장치(100)로부터 생체 신호 측정 요청을 수신하고, 수신된 요청에 따라 측정된 생체 신호를 외부 장치 또는 단말 장치(100)로 전송할 수 있다. 이때 통신부(250)는 제어부(230)의해 생체 신호가 변환된 전기 신호 또는 생체 신호를 분석한 결과를 포함하는 데이터를 외부 장치 또는 단말 장치(100)로 전송할 수 있다.
전원부(240)와 통신부(250)는 제어부(230)와 함께 속커버 또는 배터리 커버(210)의 안쪽 면에 위치할 수 있다.
이하 도 4 및 도 5에서 생체 신호 측정 장치(200)의 배터리 커버(210)가 부착된 단말 장치(100)에 대해 자세히 상술하기로 한다.
단말 장치(400)는 사용자가 이용할 수 있는 다양한 형태의 장치를 포함할 수 있다. 예를 들면, 단말 장치(400)는 PC(Personal Computer), 노트북 컴퓨터, 휴대폰(mobile phone), 태블릿 PC, 내비게이션(navigation) 단말기, 스마트폰(smart phone), 스마트 워치(smart watch), PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player) 및 디지털방송 수신기를 포함할 수 있다. 물론 이는 예시에 불과할 뿐이며, 상술한 예 이외에도 현재 개발되어 상용화되었거나 향후 개발될 모든 통신이 가능한 장치를 포함하는 개념으로 해석될 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 에에 의한 생체 신호를 측정하기 위한 단말 장치의 내부 구조를 나타낸 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 의한 단말 장치(400)는 생체 신호 측정부(410), 제어부(420), 통신부(430) 및 디스플레이(440)를 포함할 수 있다. 그러나 도시된 구성요소가 모두가 필수구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 단말 장치(400)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 단말 장치(400)가 구현될 수 있다.
이하 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
생체 신호 측정부(410)는 도 2 및 도 3에 도시된 생체 신호 측정 장치(200)와 대응될 수 있다. 상술한 바와 같이, 생체 신호 측정부(410)는 생체 신호 측정부(410)의 배터리 커버가 단말 장치(100)에 부착됨으로써 단말 장치(400)에 구비될 수 있다. 생체 신호 측정부(410)는 단말 장치(400)의 요청에 따라 생체 신호를 측정하고, 측정된 생체 신호 또는 생체 신호를 분석한 결과를 포함하는 데이터를 단말 장치(400)로 전송할 수 있다.
제어부(420)는 통상적으로 단말 장치(400)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(420)는 수신된 입력에 따라 생체 신호를 측정할 것을 생체 신호 측정부(410)에 요청하고, 생체 신호를 수신하여, 수신된 생체 신호를 분석하고, 분석된 결과를 디스플레이하도록 단말 장치(400)를 제어할 수 있다. 또는 제어부(420)는 생체 신호 또는 생체 신호가 분석된 결과를 포함하는 데이터를 수신하고, 이를 디스플레이하도록 단말 장치(400)를 제어할 수 있다.
더하여, 제어부(420)는 생체 신호 측정부(410)에 의해 측정된 생체 신호를 필터링하거나, 심전도 비트 검출, 맥파 비트 검출, 심박동수 계산, 부정맥 검출, 맥파도달시간 계산, 혈관 건강도 추출, 산소 포화도 계산, 체지방률 계산 등 다양한 방법으로 생체 신호를 분석할 수 있다.
또한, 제어부(420)는 생체 신호 측정부(410)뿐만 아니라 생체 신호를 측정할 수 있는 외부 장치로부터 측정된 생체 신호를 수신하여 수신된 신호를 분석할 수도 있다. 또는 제어부(420)는 외부 장치로부터 분석된 생체 신호에 대한 데이터를 수신하여 디스플레이하도록 제어할 수 있다.
통신부(430)는 단말 장치(400)와 외부 장치 또는 생체 신호 측정부(410) 간에 통신을 하게 하는 하나 이상의 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(430)는 이동통신 모듈, 무선 인터넷 모듈, 유선 인터넷 모듈, 근거리 통신 모듈 등을 포함할 수 있다. 통신부(430)는 이동통신 모듈, 무선 인터넷 모듈, 유선 인터넷 모듈, 근거리 통신 모듈 중 적어도 하나를 이용하여 외부 장치 또는 생체 신호 측정부(410)와 데이터를 송수신할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 통신부(430)는 제어부(420)의 제어에 따라 외부 장치(미도시) 또는 생체 신호 측정부(410)로 생체 신호 측정 요청을 전송하고, 요청에 대한 응답으로 생체 신호 또는 생체 신호의 분석 결과를 포함하는 데이터를 외부 장치 또는 생체 신호 측정부(410)로부터 수신할 수 있다.
디스플레이(440)는 단말 장치(400)에서 처리되는 정보를 표시할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(440)는 생체 신호를 측정하고, 측정된 결과를 표시하기 위한 UI, GUI 등을 표시할 수 있다. 디스플레이(440)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고 단말 장치(400)의 구현 형태에 따라 디스플레이(440)가 2개 이상 존재할 수도 있다.
디스플레이(440)는 사용자의 입력을 수신하기 위한 터치 패드와 함께 상호 레이어 구조를 이루어 터치 스크린을 구성할 수 있다. 디스플레이(440)와 터치패드가 상호 레이어 구조를 이루어 터치 스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이부(440)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 터치 스크린으로 구성된 디스플레이(440)는 사용자의 터치 입력을 소정 영역에서 감지함에 따라 생체 신호 측정을 자동으로 개시할 수 있다. 또한, 단말 장치(400)는 사용자의 터치 입력이 디스플레이(440)의 소정 영역에서 감지되는 동안에만 생체 신호를 측정하도록 생체 신호 측정부(410)를 제어할 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 의한 단말 장치(400)는 생체 신호 측정부(410), 제어부(420), 통신부(430), 디스플레이(440), 전원부(450) 및 출력부(460)를 포함할 수 있다. 그러나 도시된 구성요소가 모두가 필수구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 단말 장치(400)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 단말 장치(400)가 구현될 수 있다. 도 4의 생체 신호 측정부(410), 제어부(420), 통신부(430) 및 디스플레이(440)는 도 5의 생체 신호 측정부(410), 제어부(420), 통신부(430) 및 디스플레이(440)와 대응되며, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
전원부(450)는 단말 장치(400)를 구동하는데 필요한 전원을 포함하여, 단말 장치(400)로 전원을 공급할 수 있다. 전원부(450)는 배터리와 같이 전원을 저장하고 있는 요소를 포함하거나 외부 전원 소스와 유무선으로 연결하여 단말 장치(400)로 전원을 공급할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 전원부(450)는 생체 신호 측정부(410)와 연결되어 생체 신호 측정부(410)로 전원을 공급할 수 있다. 따라서, 생체 신호 측정부(410)는 배터리를 포함하거나 외부 소스로부터 전원을 공급받기 위해 유무선으로 연결하지 않아도 단말 장치(400)로부터 전원을 공급 받음으로써 구동될 수 있다.
출력부(460)는 단말 장치(400)에서 처리되는 정보를 진동, 소리 등으로 출력할 수 있다. 예를 들어, 출력부(460)는 생체 신호를 측정할 수 있는 상태가 되면 진동이나 소리를 출력함으로써 사용자에게 생체 신호를 측정할 수 있는 상태인지 여부를 알려줄 수 있다. 또한, 출력부(460)는 생체 신호를 측정할 수 있는 상태에서 측정할 수 없는 상태로 변환되면, 진동이나 소리를 출력함으로써 사용자에게 생체 신호를 측정할 수 없는 상태임을 알려줄 수 있다. 또한, 생체 신호를 측정하고 있는 중인 경우, 출력부(460)는 이를 알려주기 위한 진동이나 소리를 출력할 수 있다.
더하여, 상술된 실시예 이외에도 출력부(460)는 미리 설정된 이벤트가 발생되는 경우, 진동이나 소리를 출력함으로써 생체 신호 측정에 관한 정보를 출력할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 에에 의한 플립 커버를 포함하는 생체 신호 측정 장치의 일 예를 나타낸 예시도이다.
도 6을 참조하면, 플립 커버를 포함하는 생체 신호 측정 장치(100)는 생체 신호 측정을 위한 전극(115 내지 118)들을 플립 커버 위에 구비할 수 있다. 그리고, 생체 신호 측정 장치(100)의 배터리 커버에는 생체 신호 측정 장치(100)를 제어하기 위한 제어 회로(119), 생체 신호 측정 장치(100)에 전원을 공급할 수 있는 접점(120) 및 통신 모듈이 구비될 수 있다. 통신 모듈은 생체 신호 또는 생체 신호가 분석된 결과를 포함하는 데이터를 단말 장치(100) 또는 외부 장치로 전송할 수 있다.
플립 커버는 배터리 커버(110)와 연결되어, 생체 신호 측정 장치(100)와 같이 배터리 커버(110)가 단말 장치(100)에 탈부착됨으로써 플립 커버도 함께 단말 장치(100)와 탈부착될 수 있다.
더하여, 배터리 커버(110)에 속커버가 포함되어 있는 경우, 속커버에는 제어 회로(119), 통신 모듈, 접점(120)이 배치될 수 있고, 배터리 커버(110)는 속커버에 배치된 구성 요소들과 전도성 전극(115 내지 118) 등을 연결하기 위한 접점을 포함할 수 있다.
이하 도 7 내지 도 9에서 상술된 생체 신호 측정 장치 또는 단말 장치에서 생체 신호를 측정하는 방법에 대해 더 자세히 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 의한 생체 신호 측정 장치에서 생체 신호를 측정하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7을 참조하면, 단계 701에서, 생체 신호 측정 장치(200)는 생체 접촉을 감지할 수 있다. 이때 생체 신호 측정 장치(200)는 외부로부터 수신한 생체 신호 측정 요청에 따라 생체 접촉 감지를 개시할 수 있다.
생체 신호 측정 장치(200)는 생체 신호 측정 요청에 따라 해당 생체 신호를 측정할 수 있는 센서만 활성화되도록 하여, 생체 신호를 측정할 때, 전극을 공유함으로써 발생될 수 있는 잡음을 제거할 수 있다. 예를 들면, 맥파 신호를 측정하는 경우에는, 맥파 신호를 측정하기 위한 광센서만 활성화되고, 전도성 전극은 비활성화될 수 있다.
단계 S703에서, 생체 신호 측정 장치(200)는 단계 S701에서 생체 접촉을 감지함에 따라, 생체 신호 측정이 가능한지 여부를 판단하기 위한 생체 접촉이 감지된 영역에 대한 생체 접촉 상태 정보를 생성할 수 있다. 생체 신호 측정 장치(200)가 생체 신호를 측정하기 위해서는 전도성 전극에 소정 영역 이상 생체 부위와 접촉되어야 하므로, 생체 신호를 측정하기 전에 생체 신호가 측정 가능한지 여부를 먼저 판단할 수 있다.
생체 신호 측정 장치(200)는 센서부(220)에 의해 감지된 결과에 기초하여 도전성 전극에 접촉된 생체 부위의 영역 정보를 포함하는 생체 접촉 상태 정보를 생성할 수 있다. 이때 생체 접촉 상태 정보는 도전성 전극에 접촉된 생체 부위의 영역 정보 이외에도 생체 신호를 측정할 수 있는 상태인지 여부를 판단하는데 기준이 되는 정보를 더 포함할 수 있다.
단계 S705에서, 생체 신호 측정 장치(200)는 단계 S703에서 생성된 정보를 생체 신호 측정을 요청 받은 장치로 전달할 수 있다.
또는 생체 신호 측정 장치(200)는 단계 S703에서 생성된 정보에 기초하여 생체 신호 측정이 가능한지 여부를 판단하고, 판단된 결과를 전달할 수 있다.
더하여, 생체 신호 측정 장치(200)는 판단된 결과에 따라 생체 신호를 측정하고, 측정된 생체 신호 또는 생체 신호가 분석된 결과를 포함하는 데이터를 생체 신호 측정을 요청 받은 장치로 전달할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 생체 신호 측정 장치(200)는 설정된 시간 및 측정된 신호에 대한 조건을 만족할 때까지 생체 신호 측정 장치(200)의 센서부(220)를 통해 생체 신호를 측정할 수 있다. 그리고, 측정된 생체 신호는 유무선 통신을 통해 단말 장치(400) 또는 외부 장치로 전송될 수 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 의한 단말 장치에서 생체 신호를 측정하는 방법을 나타낸 순서도이다. 이때 단말 장치는 생체 신호 측정부(410)를 포함할 수 있다.
이하 도 8을 참조하여, 생체 신호 측정이 가능한지 여부에 따라 단말 장치에서 생체 신호를 측정하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 8의 단계 S801 및 단계 S803은 도 7의 단계 S701 및 단계 S703과 대응되며 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 8을 참조하면, 단계 S801에서, 단말 장치(400)의 생체 신호 측정부(410)는 생체 접촉을 감지할 수 있다. 단말 장치(400)는 사용자의 입력에 따라 생체 신호 측정부(410)에 생체 접촉 감지를 개시할 것을 요청함으로써 생체 접촉이 감지될 수 있다.
단말 장치(400)는 생체 신호 측정과 관련된 어플리케이션을 실행함으로써 생체 신호 측정 및 분석을 수행할 수 있다. 그리고, 단말 장치(400)는 해당 어플리케이션이 실행되면, 생체 신호 측정 요청에 따라 해당 생체 신호를 측정할 수 있는 센서만 활성화되도록 하여, 생체 신호를 측정할 때, 전극을 공유함으로써 발생될 수 있는 잡음을 제거할 수 있다. 예를 들면, 맥파 신호를 측정하는 경우에는, 맥파 신호를 측정하기 위한 광센서만 활성화되고, 전도성 전극은 비활성화될 수 있다.
단계 S803에서, 단말 장치(400)의 생체 신호 측정부(410)는 단계 S801에서 생체 접촉을 감지함에 따라, 생체 신호 측정이 가능한지 여부를 판단하기 위한 생체 접촉이 감지된 영역에 대한 생체 접촉 상태 정보를 생성할 수 있다. 이때 생체 접촉 상태 정보는 도전성 전극에 접촉된 생체 부위의 영역 정보 이외에도 생체 신호를 측정할 수 있는 상태인지 여부를 판단하는데 기준이 되는 정보를 더 포함할 수 있다.
단계 S805에서, 단말 장치(400)는 생체 신호 측정부(410)에 의해 생성된 생체 접촉 상태 정보에 기초하여 생체 신호 측정이 가능한지 여부를 판단하고, 그 결과를 디스플레이에 표시하거나 소리 또는 진동으로 출력할 수 있다. 또는 단말 장치(400)는 생체 신호 측정부(410)에 의해 판단된 생체 신호 측정이 가능한지 여부를 생체 신호 측정부(410)로부터 전달받아 디스플레이에 표시하거나 소리 또는 진동으로 출력할 수 있다.
이하 도 9를 참조하여, 사용자의 입력을 감지함으로써 단말 장치에서 생체 신호를 측정하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 9를 참조하면, 단계 S901에서, 단말 장치(400)는 생체 신호 측정을 요청하는 사용자의 입력을 수신할 수 있다. 예를 들면, 단말 장치(400)는 터치 스크린으로 구성된 디스플레이의 소정 영역에서 사용자의 입력을 감지할 수 있다. 이는 단말 장치(400)는 사용자가 도전성 전극에 손가락을 접촉시킬 때 비정상적이거나 의도하지 않게 측정이 시작되는 오류를 막고 자동으로 측정을 시작하기 위한 것이다.
단계 S903에서, 단말 장치(400)는 단계 S901에서 수신된 사용자의 입력에 따라, 전도성 전극을 통해 생체 접촉을 감지할 수 있다.
단계 S905에서, 단말 장치(400)는 단계 S903에서 생체 접촉을 감지함에 따라, 생체 신호 측정이 가능한지 여부를 판단하기 위한 생체 접촉이 감지된 영역에 대한 생체 접촉 상태 정보를 생성할 수 있다. 이때 생체 접촉 상태 정보는 도전성 전극에 접촉된 생체 부위의 영역 정보 이외에도 생체 신호를 측정할 수 있는 상태인지 여부를 판단하는데 기준이 되는 정보를 더 포함할 수 있다.
단계 S907에서, 단말 장치(400)는 단계 S905에서 생성된 생체 접촉 상태 정보에 기초하여 현재 생체 신호를 측정할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다.
단계 S907에서, 생체 신호를 측정할 수 없는 것으로 판단된 경우, 단계 S909에서, 단말 장치(400)는 생체 신호를 측정할 수 없음을 디스플레이를 통해 표시하거나 또는 소리, 진동 등으로 출력할 수 있다.
단계 S907에서, 생체 신호를 측정할 수 있는 것으로 판단된 경우, 단계 S911에서, 단말 장치(400)는 생체 신호를 측정할 수 있음을 디스플레이를 통해 표시하거나 또는 소리, 진동 등으로 출력할 수 있다.
단계 S913에서, 단말 장치(400)는 생체 신호를 측정하고, 단계 S915에서 측정된 생체 신호를 분석하여 분석된 결과를 디스플레이할 수 있다. 이때, 디스플레이(440)의 소정 영역에 입력이 감지되고, 생체 신호 측정부(410)의 생체 신호 측정을 위한 센서 또는 도전성 전극에 생체 접촉이 감지됨에 따라 자동으로 생체 신호 측정이 개시될 수 있다. 반대로 생체 신호 측정부(410)의 생체 신호 측정을 위한 센서 또는 도전성 전극에 생체 접촉이 감지되고, 디스플레이(440)의 소정 영역에 입력이 감지됨에 따라 자동으로 생체 신호 측정이 개시될 수도 있다.
더하여, 생체 신호 측정 중 단말 장치(400)가 흔들림에 따라 발생될 수 있는 오류를 제거하기 위해 단말 장치(400)의 가속도 센서 또는 자이로 센서를 이용할 수 있다. 즉, 단말 장치(400)는 가속도 센서 또는 자이로 센서를 이용하여 단말 장치(400)의 흔들림을 감지하고, 이때 측정된 생체 신호는 잡음을 제거하기 위한 필터를 통과시킴으로써 단말 장치(400)의 흔들림에 의해 발생될 수 있는 오류를 제거할 수 있다.
상술된 바에 따르면, 도 9의 단계들이 단말 장치(400) 내에서 수행되는 것을 기준으로 설명되었다. 그러나, 이에 한하지 않고, 단말 장치(400)와 연결된 소정의 생체 신호 측정 장치에서 생체 접촉을 감지하거나 생체 신호를 측정하고, 그 결과를 단말 장치(400)로 전송할 수 있다. 소정의 생체 신호 측정 장치는 본 발명의 일 실시 예에 의한 생체 신호 측정 장치(100)뿐만 아니라 다른 구성의 생체 신호 측정 장치(100)도 포함할 수 있다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 의한 단말 장치에서 생체 신호를 측정하기 위한 사용자 인터페이스의 일 예를 나타낸 예시도이다.
도 10을 참조하면, 상술된 도 9의 단계 S901과 같이 디스플레이(120)의 소정 영역(121, 122)에서의 사용자의 입력이 감지됨에 따라 생체 신호 측정이 개시될 수 있다. 예를 들면, 디스플레이(120)의 소정 영역(121,122)에 사용자의 두 엄지 손가락이 감지되고, 배터리 커버의 도전성 전극에 사용자의 손가락이 감지됨에 따라 생체 신호 측정이 개시될 수 있다. 이때, 디스플레이(120)의 소정 영역(121,122)에 사용자의 두 엄지 손가락이 감지되고, 생체 신호 측정부(410)의 생체 신호 측정을 위한 센서 또는 도전성 전극에 사용자의 손가락이 감지됨에 따라 자동으로 생체 신호 측정이 개시될 수 있다. 반대로 생체 신호 측정부(410)의 생체 신호 측정을 위한 센서 또는 도전성 전극에 사용자의 손가락이 감지되고, 디스플레이(120)의 소정 영역(121,122)에 사용자의 두 엄지 손가락이 감지됨에 따라 자동으로 생체 신호 측정이 개시될 수도 있다. 이 때, 디스플레이 소정 영역에 사용자의 엄지 손가락이 감지되는 것으로 설명하였으나 이에 한하지 않고 다른 생체 부위가 감지됨에 따라 생체 신호 측정이 개시될 수 있다. 또한, 디스플레이(120)의 소정 영역(121,122)에 사용자의 두 엄지 손가락이 감지되는 동안에 생체 신호가 측정될 수 있고, 감지되지 않으면 생체 신호 측정이 중단될 수 있다.
그리고, 생체 신호 측정을 요청하는 사용자의 입력이 감지됨에 따라 생체 신호 측정이 개시되면, 도 10의 하단에 도시된 도면과 같이 생체 신호 측정이 가능한지 여부를 판단하기 위한 생체 접촉 상태 정보가 디스플레이될 수 있다. 예를 들면, 단말 장치(100)는 사용자가 손가락 접촉 여부를 쉽게 확인할 수 있도록 배터리 커버에 위치하는 도전성 전극의 위치와 수직하게 매칭되는 화면 영역(123 내지 126)에 도전성 전극의 위치를 표시할 수 있다. 그리고, 단말 장치(100)는 손가락이 도전성 전극에 접촉됨에 따라 접촉된 영역을 디스플레이에 표시하고, 생체 신호 측정이 가능하다고 판단되면, 이를 디스플레이에 표시하거나 소리 또는 진동으로 출력할 수 있다.
더하여, 생체 신호 측정부(410) 또는 생체 신호 측정 장치(200)는 상술된 바와 같이 손가락 접촉을 통한 생체 신호 측정도 가능하나, 체스트 벨트에 의해 인체의 가슴 피부에 센서부(220)가 접촉됨으로써 가슴 피부를 통해 생체 신호를 측정하는 것도 가능하다.
도 11을 참조하면, 생체 신호가 측정된 결과가 그래프 및 수치로서 단말 장치(100)의 디스플레이에 표시될 수 있다. 측정 결과는 단말 장치(100)의 방향에 따라 가로 또는 세로 방향으로 표시될 수 있으며, 측정된 생체 신호에 대한 누적 변경 추이를 표시함으로써 변화 방향을 확인할 수 있도록 표시될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 휴대 단말의 배터리 커버에 생체 신호를 측정하기 위한 장치를 포함하여 휴대 단말의 크기나 두께를 증가시키지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 휴대 단말의 전원을 이용하여 생체 신호를 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터(정보 처리 기능을 갖는 장치를 모두 포함한다)가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 장치의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장 장치 등이 있다.
비록 상기 설명이 다양한 실시예들에 적용되는 본 발명의 신규한 특징들에 초점을 맞추어 설명되었지만, 본 기술 분야에 숙달된 기술을 가진 사람은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 상기 설명된 장치 및 방법의 형태 및 세부 사항에서 다양한 삭제, 대체, 및 변경이 가능함을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기 설명에서보다는 첨부된 특허청구범위에 의해 정의된다. 특허청구범위의 균등 범위 안의 모든 변형은 본 발명의 범위에 포섭된다.

Claims (24)

  1. 생체 신호를 측정하기 위한 생체 신호 측정 장치에 있어서,
    단말 장치의 배터리를 탈부착할 수 있는 영역을 커버하기 위한 배터리 커버;
    상기 배터리 커버에 포함된 생체 신호를 감지하는 센서부;
    상기 센서부가 생체 신호를 감지하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 생체 신호 측정 장치는, 상기 배터리 커버가 상기 단말 장치와 탈부착됨으로써 상기 단말 장치와 탈부착될 수 있는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 생체 신호 측정 장치는
    상기 단말 장치로부터 전원을 공급받기 위해 상기 단말 장치와 연결된 전원부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 배터리 커버는
    상기 단말 장치의 디스플레이를 커버할 수 있는 플립 커버를 더 포함하고,
    상기 센서부는 상기 플립 커버에 포함되는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 생체 신호 측정 장치는
    생체 신호 감지를 요청하는 메시지를 수신하고, 수신된 요청 메시지에 따라 상기 센서부에서 감지된 생체 신호에 대한 정보를 외부 장치 또는 상기 단말 장치로 전달하기 위한 통신부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 수신된 요청 메시지에 따라 상기 센서부 및 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 장치.
  5. 단말 장치의 배터리를 탈부착할 수 있는 영역을 커버하기 위한 배터리 커버 및 상기 배터리 커버에 포함된 생체 신호를 감지하는 센서를 포함하는 생체 신호 측정부;
    상기 생체 신호 측정부와 데이터를 송수신하는 통신부;
    상기 감지된 생체 신호에 대한 정보를 표시하도록 디스플레이를 제어하는 제어부; 및
    상기 감지된 생체 신호에 대한 정보를 표시하는 디스플레이를 포함하고,
    상기 생체 신호 측정부는, 상기 배터리 커버가 상기 단말 장치와 탈부착됨으로써 상기 단말 장치와 탈부착될 수 있는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 단말 장치는
    상기 단말 장치에 전원을 공급하기 위한 전원부를 더 포함하고,
    상기 전원부는 상기 생체 신호 측정부와 연결되어 상기 생체 신호 측정부로 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 배터리 커버는
    상기 단말 장치의 디스플레이를 커버할 수 있는 플립 커버를 더 포함하고,
    상기 센서부는 상기 플립 커버에 포함되는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 생체 신호 측정부는 생체 신호를 측정하기 위한 센서에 의해 생체 접촉을 감지함에 따라 상기 생체 접촉이 감지된 영역을 포함하는 생체 접촉 상태 정보를 생성하고,
    상기 통신부는 상기 생성된 생체 접촉 상태 정보를 수신하고,
    상기 디스플레이는 상기 수신된 생체 접촉 상태 정보를 표시하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제어부 또는 상기 생체 신호 측정부는 상기 생체 접촉 상태 정보에 기초하여 생체 신호의 측정이 가능한지 여부를 판단하고,
    상기 단말 장치는, 상기 판단된 결과를 음성 또는 진동으로 출력하는 출력부를 더 포함하여, 상기 출력부 또는 상기 디스플레이는 상기 판단된 결과를 출력하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 디스플레이는 상기 디스플레이의 소정 영역에서 입력을 감지할 수 있는 터치 스크린으로 구성되고,
    상기 터치 스크린에 의해 상기 디스플레이의 소정 영역에서 생체 접촉을 감지함에 따라, 상기 제어부는 상기 생체 신호 측정부가 생체 접촉을 감지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 터치 스크린에 의해 상기 디스플레이의 소정 영역에서 입력을 감지하고, 상기 생체 신호 측정부의 센서에 의해 생체 접촉을 감지함에 따라, 상기 제어부는 상기 생체 신호 측정부가 생체 신호 측정을 개시하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 생체 신호 측정부의 센서에 의해 생체 접촉을 감지하고, 상기 터치 스크린에 의해 상기 디스플레이의 소정 영역에서 입력을 감지함에 따라, 상기 제어부는 상기 생체 신호 측정부가 생체 신호 측정을 개시하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    생체 신호의 측정이 가능한 경우, 상기 생체 신호 측정부는 생체 신호를 측정하고, 측정한 결과를 상기 제어부로 전달하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  14. 단말 장치에서 생체 신호를 측정하는 방법에 있어서,
    생체 신호를 측정하기 위한 생체 신호 측정부에 의해 생체 접촉을 감지하는 단계;
    상기 생체 접촉이 감지된 영역에 대한 생체 접촉 상태 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 정보를 디스플레이에 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 생체 신호 측정부는
    상기 단말 장치의 배터리를 탈착할 수 있는 영역에 위치한 배터리 커버에 포함된 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 생체 신호 측정 방법은
    상기 생체 접촉 상태 정보에 기초하여 생체 신호의 측정이 가능한지 여부를 판단하는 단계;
    상기 판단된 결과를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 생체 접촉을 감지하는 단계는
    상기 디스플레이의 소정 영역에서의 입력을 감지하는 단계;
    상기 감지된 결과에 따라 생체 신호를 측정하기 위한 생체 신호 측정부에 의해 생체 접촉을 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 생체 신호 측정 방법은
    상기 디스플레이의 소정 영역에서 입력을 감지하고, 센서에 의해 생체 접촉을 감지함에 따라 생체 신호 측정을 개시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 생체 신호 측정 방법은
    센서에 의해 생체 접촉을 감지하고, 상기 디스플레이의 소정 영역에서 입력을 감지함에 따라 생체 신호 측정을 개시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 방법.
  20. 제14항에 있어서, 상기 생체 신호 측정 방법은
    생체 신호의 측정이 가능한 경우, 생체 신호를 측정하고, 측정된 결과를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 방법.
  21. 생체 신호 측정 장치에서 생체 신호를 측정하는 방법에 있어서,
    생체 접촉을 감지하는 단계;
    상기 생체 접촉이 감지된 영역에 대한 생체 접촉 상태 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 정보를 단말 장치 또는 외부 장치로 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 생체 신호 측정 장치는
    상기 단말 장치의 배터리를 탈착할 수 있는 영역에 위치한 배터리 커버에 포함된 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 방법.
  23. 제21항에 있어서, 상기 생체 신호 측정 방법은
    생체 신호의 측정이 가능한 경우, 생체 신호를 측정하고, 측정된 결과를 상기 단말 장치 또는 외부 장치로 전달하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 방법.
  24. 제12항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 생체 신호 측정 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
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