KR20090077163A - 맥박수 산출 방법 및 이에 적합한 휴대용 맥박 측정 장치 - Google Patents

맥박수 산출 방법 및 이에 적합한 휴대용 맥박 측정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대용 맥박 측정장치에 관한 것으로서, 특히, 환자의 손목에 부착되어 일정한 주기로 환자의 맥박수를 측정하여 표시하고, 상기 측정한 맥박수에 이상이 발생한 경우 응급신호를 발생하여 빠른 의료조치가 이루어지게 하는 휴대용 맥박 측정장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 맥박수 산출방법은, 사용자로부터 획득한 맥박 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계, 상기 디지털 신호의 변화율이 제1 소정 범위 이내인지를 판단하는 단계, 상기 판단결과에 따라 상기 디지털 신호로부터 맥박수를 산출하는 단계, 및 상기 산출한 맥박수를 디스플레이하는 단계를 포함한다.
이로 인해, 사용자가 운동중인지 여부를 맥박 측정장치의 내부에서 일정한 판단기준에 따라 직접 판단하고, 사용자가 운동하지 않은 경우에만 맥박수를 산출하여 표시하거나 사용자가 운동중인 경우 운동상황을 알리는 데이터를 맥박수와 함께 표시함으로써 산출한 맥박수의 신뢰도를 높일 수 있다.
휴대용, 맥박 측정기, 운동, 응급신호, 진폭, 주기, 맥박수

Description

맥박수 산출 방법 및 이에 적합한 휴대용 맥박 측정 장치{A method for calculating the number of the pulse and a portable device for measuring the number of the pulse}
본 발명은 휴대용 맥박 측정장치에 관한 것으로서, 특히, 환자의 손목에 부착되어 일정한 주기로 환자의 맥박수를 측정하여 표시하고, 상기 측정한 맥박수에 이상이 발생한 경우 응급신호를 발생하여 빠른 의료조치가 이루어지게 하는 휴대용 맥박 측정장치에 관한 것이다.
맥박은 심장 박동으로 대동맥에 혈액이 유입되어 일어나는 현상을 말하며, 사람마다 맥박 수는 약간의 차이가 있고 상황에 따라 변할 수 있지만, 일반적인 성인의 정상 맥박 수는 분당 60~90회 정도이다. 따라서, 특별한 이유없이 평소보다 맥박 수가 증가하거나 감소하는 경우에는, 심장에 이상이 발생할 가능성이 크므로 의료진으로부터 적절한 조치를 받아야 한다.
한편, 심장에 이상이 발생할 경우, 적절한 시간 내에 신속한 조치를 받지 않을 경우 회복할 수 없는 결과를 초래할 수 있다. 그러나, 심장에 이상이 있는지 여부를 확인하기 위해서 수시로 의료 센터에 방문해야하는 것은 일상 생활자에게는 번거로운 일이며, 잠재적 위험이 있는 모든 관리 대상자들을 의료진이 지속적으로 관리한다는 것 또한 현실적으로 불가능한 일이다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 대한민국 특허출원번호 1999-0041503 및 2000-0059580에는, 사람의 신체 일부분에 부착되어 맥박을 검출할 수 있는 맥박 감지 센서와, 상기 센서로부터 검출된 환자의 맥박수가 기설정된 상한치 또는 하한치를 벗어나는 경우, 이를 의료진에 위급상황으로 알릴 수 있는 송신장치를 포함하는 자동구급 통보시스템이 개시되어 있다.
그러나, 상기 발명들에 개시된 휴대용 맥박 측정장치는, 환자가 이를 착용한 상태에서 운동하고 있는 경우, 맥박 신호를 정확하게 측정할 수 없고, 이로 인해 부정확한 맥박수와 잘못된 응급 신호를 발생하는 문제점이 있다. 그 원인은, 운동하고 있는 상황에서는 맥박 신호뿐만 아니라 운동으로 인한 잡음 신호가 발생하고, 그 결과 정상적인 맥박임에도 불구하고 비정상적인 맥박으로 판정되기 때문이다.
이로 인해, 의료 센터에서는 응급신호가 수신될 때마다 환자에게 응급상황이 발생한 것으로 판단하고 응급조치를 하려는 노력을 취하지만, 실제로 현장에 도착해보면 환자가 운동하고 있는 경우가 많아 불필요한 시간과 인력을 소비하게 된다. 뿐만 아니라, 이러한 상황이 자주 발생하게 되면, 응급 신호에 대한 신뢰성이 떨어지고, 이로 인해 의료진에 의한 효율적인 응급처리가 이루어지기 힘들다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 감지 센서를 통해 획득한 맥박 신호를 통해 사용자가 운동하고 있는지 여부를 판단하고, 운동하고 있지 않은 경우에만 맥박수를 산출함으로써 맥박수의 정확도를 향상시키고, 상기 산출한 맥박수가 소정범위를 벗어나는 경우에만 응급신호를 발생함으로써 맥박 측정장치의 신뢰성을 높일 수 있는 맥박수 산출방법 및 휴대용 맥박 측정장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 감지 센서를 통해 획득한 맥박 신호를 통해 사용자가 운동하고 있는지 여부를 판단하고, 운동하고 있는 경우 산출한 맥박수와 함께 현재 상황이 운동중임을 표시하고, 운동중인 상황에는 응급신호를 발생하지 않도록 제어함으로써 맥박 측정장치의 신뢰성을 높일 수 있는 맥박수 산출방법 및 휴대용 맥박 측정장치를 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 맥박수 산출방법은,
사람 신체로부터 맥박 신호를 감지하여 맥박수를 산출하는 방법에 있어서, 사용자로부터 획득한 맥박 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계, 상기 디지털 신호의 변화율이 제1 소정 범위 이내인지를 판단하는 단계, 상기 판단결과에 따라 상기 디지털 신호로부터 맥박수를 산출하는 단계, 및 상기 산출한 맥박수를 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제1 소정 범위 이내인지를 판단하는 단계는, 상기 디지 털 신호의 진폭 변화율이 상기 제1 소정 범위 이내인지를 판단하는 단계인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제1 소정 범위 이내인지를 판단하는 단계는, 상기 디지털 신호의 파장 변화율이 상기 제1 소정 범위 이내인지를 판단하는 단계인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 맥박수를 산출하는 단계는, 상기 디지털 신호의 변화율이 상기 제1 소정 범위 이내가 아닌 경우, 상기 맥박수를 산출하지 않는 단계인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 맥박수 산출방법은, 상기 산출한 맥박수가 제2 소정 범위 이내인지를 판단하는 단계, 및 상기 판단결과에 따라 응급신호를 발생하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 맥박수 산출방법은,
사람 신체로부터 맥박 신호를 감지하여 맥박수를 산출하는 방법에 있어서, 사용자로부터 획득한 맥박 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계, 상기 디지털 신호로부터 맥박수를 산출하여 디스플레이하는 단계, 상기 디지털 신호의 변화율이 제1 소정 범위 이내인지를 판단하는 단계, 및 상기 판단결과에 따라 운동상황을 알리는 데이터를 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 맥박수 산출방법은, 상기 디지털 신호의 변화율이 상기 제1 소정 범위 이내가 아닌 경우, 상기 운동상황을 알리는 데이터를 디스플레이하는 단계인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 맥박수 산출방법은, 상기 산출한 맥박수가 제2 소정 범위 이내인지를 판단하는 단계, 및 상기 판단결과에 따라 응급신호를 발생하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 휴대용 맥박 측정장치는,
사람 신체 일부에 부착되는 휴대용 맥박 측정장치에 있어서, 사용자의 맥박 신호를 소정 시간 간격으로 감지하는 센서, 상기 감지된 맥박 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD 변환기, 및 상기 디지털 신호의 변화율이 제1 소정 범위 이내인지를 판단하고, 상기 판단결과에 따라 상기 디지털 신호로부터 맥박수를 산출하고, 상기 산출한 맥박수를 디스플레이하도록 제어하는 마이크로 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 마이크로 프로세서는, 상기 디지털 신호의 진폭 변화율을 측정하는 제1 측정기, 상기 디지털 신호의 파장 변화율을 측정하는 제2 측정기, 및 상기 진폭 변화율 또는 파장 변화율이 상기 제1 소정 범위 이내인지를 판단하고, 상기 판단결과에 따른 제1 논리 신호를 출력하는 제1 비교기, 상기 제1 논리신호에 따른 제1 제어신호를 생성하는 제어기, 및 상기 제1 제어신호에 응답하여 상기 디지털 신호로부터 맥박수를 산출하는 맥박수 계산기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 마이크로 프로세서는, 상기 산출한 맥박수가 제2 소정 범위 이내인지를 판단하고, 상기 판단결과에 따른 제2 논리 신호를 출력하는 제2 비교기를 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 제2 논리신호에 응답하여 응급신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 휴대용 맥박 측정장치는, 현재시간을 측정하는 시간 측정기, 상기 산출한 맥박수와 함께 현재시간을 저장하는 메모리, 및 상기 산출한 맥박수와 함께 현재시간을 디스플레이하는 화면 표시기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 휴대용 맥박 측정장치는,
사람 신체 일부에 부착되는 휴대용 맥박 측정 장치에 있어서, 사용자의 맥박 신호를 소정 시간 간격으로 감지하는 센서, 상기 감지된 맥박 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD 변환기, 및 상기 디지털 신호로부터 맥박수를 산출하고, 상기 디지털 신호의 변화율이 제1 소정 범위 이내인지를 판단하고, 상기 판단결과에 따라 운동상황을 알리는 데이터를 디스플레이하도록 제어하는 마이크로 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 맥박수 산출방법 및 휴대용 맥박 측정장치는, 사용자가 운동중인지 여부를 맥박 측정장치의 내부에서 일정한 판단기준에 따라 직접 판단하고, 사용자가 운동하지 않은 경우에만 맥박수를 산출하여 표시하거나 사용자가 운동중인 경우 운동상황을 알리는 데이터를 맥박수와 함께 표시함으로써 산출한 맥박수의 신뢰도를 높일 수 있고, 사용자가 정상상태일 때 맥박수가 소정범위를 벗어나는 경우에만 응급신호를 발생시키므로 잘못된 응급신호로 인해 불필요한 응급조치가 취해지는 것을 방지할 수 있어 시스템의 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는, 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 운동 구간을 포함하지 않은 상태에서의 사용자 맥박 데이터를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 휴대용 맥박 측정장치를 착용하고 있는 사용자가 운동하고 있지 않은 상태에서 측정한 맥박 데이터가 도시되어 있다. 상기 맥박 데이터는 사용자로부터 획득한 맥박 신호를 표본화 및 양자화 과정을 거쳐 디지털화한 맥박 데이터이다. 상기 맥박 데이터는 전체적으로 일정한 주기와 진폭을 갖는 연속적인 파형이다. 따라서, 상기 맥박 데이터로부터 산출한 맥박수는 매우 정확한 값을 갖는다.
도 2는 일정 범위 이하의 운동 구간을 포함한 상태에서의 사용자 맥박 데이터를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 휴대용 맥박 측정장치를 착용하고 있는 사용자가 30% 이하의 운동량을 가지고 운동하고 있는 상태에서 측정한 맥박 데이터가 도시되어 있다. 상기 맥박 데이터는 대부분이 일정한 주기와 진폭을 갖는 연속적인 파형이지만, 일부 구간에서의 주기와 진폭은 정상 범위를 약간 벗어난다. 따라서, 상기 맥박 데이터로부터 산출한 맥박수는 비교적 정확한 값을 갖는다.
도 3은 일정 범위 이상의 운동 구간을 포함한 상태에서의 사용자 맥박 데이터를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 휴대용 맥박 측정장치를 착용하고 있는 사용자가 30% 이상의 운동량을 가지고 운동하고 있는 상태에서 측정한 맥박 데이터가 도시되어 있다. 상기 맥박 데이터는 운동 전과 운동 후를 비교할 때 전체적으로 불규칙한 주기와 진폭을 갖는 연속적인 파형이다. 따라서, 상기 맥박 데이터로부터 산출한 맥박수는 매우 부정확한 값을 갖는다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 맥박 측정장치를 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 휴대용 맥박 측정장치(400)는, 센서(410), 필터(420), 증폭기(430), 아날로그-디지털 변환기(440), 마이크로 프로세서(450), 송신기(460), 시간 측정기(470), 화면 표시기(480), 및 메모리(490)를 포함한다. 이하, 이들 구성요소들에 대해 상세히 설명한다.
센서(410)는, 사용자의 신체 일부(예를 들어, 손목)에 직접 또는 매개체(예를 들어, 탄성 부재)를 통해 부착되며, 사용자의 동맥을 통해 흐르는 혈액에 의해 발생하는 맥박의 진동을 감지하고, 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력한다. 센서(410)는 광센서 또는 압력 센서일 수 있으며, 일정한 시간(예를 들어, 1분)마다 소정시간(예를 들어, 3초) 동안 맥박을 감지하도록 설정할 수 있다.
필터(420)는, 센서(410)로부터 입력되는 맥박 신호에 포함된 잡음을 제거하며, 대역 통과 필터로 구성될 수 있다. 다만, 상기 잡음은 맥박 측정장치가 갖는 본래의 특성에 기인한 잡음이다. 증폭기(430)는 필터(420)로부터 입력되는 맥박 신호를 증폭하여 출력한다. 아날로그-디지털 변환기(440)는 증폭기(430)로부터 입력되는 맥박 신호를 표본화 및 양자화 과정을 거쳐 디지털 신호로 변환하여 출력한다.
1. 마이크로 프로세서(450)의 제1 실시 예
마이크로 프로세서(450)는, 아날로그-디지털 변환기(440)로부터 입력되는 맥박 데이터의 분석을 통해 사용자가 현재 운동하고 있는지를 판단하고, 판단결과 운동하고 있지 않은 경우, 입력된 맥박 데이터를 바탕으로 맥박수를 산출하여 화면 표시기(480)에 표시하고, 산출한 맥박수가 소정 범위를 벗어나는 경우 응급 신호를 발생한다. 한편, 판단결과 운동하고 있는 경우, 맥박수를 산출하지 않고 현재의 운동 상황을 화면 표시기(480)를 통해 표시한다.
구체적으로, 마이크로 프로세서(450)는, 아날로그-디지털 변환기(440)로부터 입력되는 맥박 데이터의 변화율이 소정 범위를 벗어나는 경우, 현재 사용자가 운동중이므로 정확한 맥박수를 산출할 수 없는 것으로 판단한다. 따라서, 입력된 맥박 데이터로부터 맥박수를 산출하는 동작을 수행하지 않고, 화면 표시기(480)에 산출한 맥박수를 표시하지 않고 현재시간과 함께 운동중이라는 문자를 표시한다.
한편, 마이크로 프로세서(450)는, 아날로그-디지털 변환기(440)로부터 입력 되는 맥박 데이터의 변화율이 소정 범위를 벗어나지 않는 경우, 현재 사용자가 운동중이 아니므로 정확한 맥박수를 산출할 수 있는 것으로 판단한다. 따라서, 입력된 맥박 데이터로부터 맥박수를 산출하는 동작을 수행하고, 화면 표시기(480)에 산출한 맥박수와 현재시간을 함께 표시한다.
또한, 마이크로 프로세서(450)는, 산출한 맥박수가 소정범위(예를 들어, 40 내지 180)를 벗어나는지를 판단하고, 판단결과 소정범위를 벗어나는 경우 송신기(460)에 제어신호를 출력하여 송신기(460)로 하여금 응급신호를 전송하도록 제어한다. 한편, 마이크로 프로세서(460)에서 산출한 맥박수는 시간 측정기(470)로부터 획득한 시간과 함께 메모리(490)에 소정시간 동안 저장될 수 있다.
송신기(460)로부터 전송되는 응급신호는 병원 또는 응급센터에 수신되며, 그에 따라 의료진에 의하여 적절한 응급조치가 이루어질 수 있다. 시간 측정기(470)는, 연속적으로 시간을 측정하는 장치이며, 화면 표시기(480)는, 맥박수, 현재시간, 현재상태, 위급상황을 표시하는 장치이며, 메모리(490)는, 화면 표시기(480)에 표시된 정보를 소정시간 동안 저장하는 장치이다.
2. 마이크로 프로세서(450)의 제2 실시 예
마이크로 프로세서(450)는, 아날로그-디지털 변환기(440)로부터 입력되는 맥박 데이터의 분석을 통해 사용자가 현재 운동하고 있는지를 판단하고, 판단결과 운동하고 있는 경우, 입력된 맥박 데이터를 바탕으로 맥박수를 산출하여 운동중이라는 문자와 함께 화면 표시기(480)에 표시하고, 산출한 맥박수가 소정 범위를 벗어나는 경우에도 응급 신호를 발생하지 않는다. 한편, 판단결과 운동하고 있지 않은 경우, 일 실시 예에서 설명한 동작과 같은 동작을 수행한다.
구체적으로, 마이크로 프로세서(450)는, 아날로그-디지털 변환기(440)로부터 입력되는 맥박 데이터의 변화율이 소정 범위를 벗어나는 경우, 현재 사용자가 운동중이므로 정확한 맥박수를 산출할 수 없는 것으로 판단한다. 다만, 일 실시 예와는 달리, 입력된 맥박 데이터로부터 맥박수를 산출하는 동작을 수행하고, 화면 표시기(480)에 산출한 맥박수와 함께 현재시간과 운동중이라는 문자를 표시한다.
한편, 마이크로 프로세서(450)는, 아날로그-디지털 변환기(440)로부터 입력되는 맥박 데이터의 변화율이 소정 범위를 벗어나지 않는 경우, 현재 사용자가 운동중이 아니므로 정확한 맥박수를 산출할 수 있는 것으로 판단한다. 따라서, 운동중일 때와 마찬가지로 맥박 데이터로부터 맥박수를 산출하는 동작을 수행하고, 화면 표시기(480)에 산출한 맥박수를 현재시간과 함께 표시한다.
또한, 마이크로 프로세서(450)는, 산출한 맥박수가 소정범위(예를 들어, 40 내지 180)를 벗어나는지를 판단하고, 판단결과 소정범위를 벗어나는 경우, 사용자가 운동중이지 않는 경우에 송신기(460)에 제어신호를 출력하여 송신기(460)로 하여금 응급신호를 전송하도록 제어한다. 다만, 마이크로 프로세서(450)는, 사용자가 운동중인 경우, 산출한 맥박수가 소정범위를 벗어나는지를 판단하는 동작을 수행하지 않을 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 프로세서를 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 마이크로 프로세서(500)는 제1 측정 기(510), 제2 측정기(520), 제1 비교기(530), 제어기(540), 맥박수 계산기(550), 및 제2 비교기(560)를 포함한다. 이하, 이들 구성요소들에 대해 상세히 설명한다.
제1 측정기(510)는, 맥박 데이터를 입력받고, 상기 입력된 맥박 데이터로부터 진폭 변화율을 측정한다. 진폭 변화율은 연속하는 마루와 골 사이의 전압 크기의 변화율을 나타낸다. 즉, 최소 전압과 최대 전압의 상대적인 차이를 나타낸다. 상술한 바와 같이, 사용자가 운동하고 있지 않은 상황에서는 작은 진폭 변화율을 보이지만, 사용자가 운동하고 있는 상황에서는 큰 진폭 변화율이 보인다.
제2 측정기(520)는, 맥박 데이터를 입력받고, 상기 입력된 맥박 데이터로부터 파장 변화율을 측정한다. 파장 변화율은 연속하는 골과 골 사이 또는 마루와 마루 사이의 파 진행거리 변화율을 나타낸다. 즉, 최소 거리와 최대 거리의 상대적인 차이를 나타낸다. 상술한 바와 같이, 사용자가 운동하고 있지 않은 상황에서는 작은 파장 변화율을 보이지만, 사용자가 운동하고 있는 상황에서는 큰 파장 변화율을 보인다.
제1 비교기(530)는, 제1 측정기(510) 및 제2 측정기(520)로부터 진폭 변화율 및 파장 변화율을 입력받고, 상기 입력된 진폭 변화율과 파장 변화율이 각각 제1 소정범위 및 제2 소정범위를 벗어나는지를 판단한다. 판단결과, 적어도 하나의 변화율이 대응하는 소정범위를 벗어나는 경우 제1 논리신호를 출력하고, 두 개의 변화율 모두가 소정범위를 벗어나지 않는 경우 제2 논리신호를 출력한다.
제어기(540)는, 제1 비교기(530)에서 논리신호를 입력받고, 상기 입력된 논리 신호가 제1 논리신호인 경우, 맥박수 계산기(550)가 실행되지 않도록 하는 제어 신호를 출력하고, 상기 논리신호가 제2 논리신호인 경우, 맥박수 계산기(550)가 실행되도록 하는 제어신호를 출력한다. 한편, 제어기(540)는, 상기 제어신호를 출력함과 동시에 운동중임을 나타내는 데이터를 화면 표시기(480)로 출력한다.
맥박수 계산기(550)는, 맥박 데이터를 입력받고, 제어기(540)로부터 출력되는 제어신호에 따라 상기 입력된 맥박 데이터로부터 맥박수를 계산하여 출력한다. 맥박수 계산은, 맥박 데이터를 구성하는 각각의 마루와 마루 사이 또는 골과 골 사이의 주기를 계산하고, 계산된 주기의 평균값을 산정한 다음, 산정된 평균값의 역수를 취하는 방식으로 계산한다. 이는 널리 알려진 방법이다.
제2 비교기(560)는, 맥박수 계산기(550)로부터 맥박수를 입력받고, 상기 입력된 맥박수가 제3 소정범위를 벗어나는지를 판단한다. 상기 제3 소정범위는 맥박수의 위험한계를 나타내는 40 내지 180인 것이 바람직하다. 판단결과, 제3 소정범위를 벗어나는 경우 제어기(540)에 위험을 알리는 제1 논리신호를 출력하고, 제3 소정범위를 벗어나지 않는 경우 정상임을 알리는 제2 논리신호를 출력한다.
제어기(540)는, 제2 비교기(560)에서 논리신호를 입력받고, 상기 입력된 논리신호가 제1 논리신호인 경우, 도 4에 도시된 송신기(460)를 통해 응급신호를 전송하고, 상기 입력된 논리신호가 제2 논리신호인 경우, 맥박수 계산기(550)로부터 계산된 맥박수를 메모리(490)에 저장하도록 하는 제어신호를 출력한다. 즉, 제어기(540)는, 맥박수의 신뢰성을 확보할 수 있을 때에만 맥박수를 산출하고 응급신호를 전송한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 마이크로 프로세서를 나타내는 블록 다이어그램이다.
제1 측정기(610)는, 맥박 데이터를 입력받고, 상기 입력된 맥박 데이터로부터 진폭 변화율을 측정하여 출력한다. 상술한 바와 같이, 사용자가 운동하고 있는지의 여부에 따라 진폭 변화율이 달라질 수 있다. 제2 측정기(620)는, 맥박 데이터를 입력받고, 상기 입력된 맥박 데이터로부터 파장 변화율을 측정하여 출력한다. 상술한 바와 같이, 사용자가 운동하고 있는지의 여부에 따라 파장 변화율은 달라질 수 있다.
제1 비교기(630)는, 제1 측정기(610)로부터 진폭 변화율을 입력받고, 상기 입력된 진폭 변화율이 복수 개의 임계치들 중 어느 임계치에 도달하는지를 판단하고 그에 상응하는 논리신호를 출력한다. 여기서, 각각의 임계치는 운동량에 대응하는 수치이다. 제1 비교기(630)는, 진폭 변화율이 제1 임계치에 도달한 경우 운동량을 15%로 산출하고, 진폭 변화율이 제2 임계치에 도달한 경우 운동량을 30%로 산출하여 그에 상응하는 논리신호(예를 들어, 2비트)를 출력한다.
한편, 제1 비교기(630)는, 운동량 판단의 정확성을 보장하기 위해, 제2 측정기(620)로부터 파장 변화율을 입력받고, 상기 입력된 파장 변화율이 복수 개의 임계치들 중 어느 임계치에 도달하는지를 판단하고 그에 따른 논리신호와 상기 진폭 변화율로부터 산출한 운동량에 대응하는 논리신호가 동일한지를 판단한다. 만일, 동일하지 않은 경우 각각 산출한 운동량의 평균에 상응하는 논리신호를 출력한다.
맥박수 계산기(650)는, 맥박 데이터를 입력받고, 상기 입력된 맥박 데이터로부터 맥박수를 계산하여 출력한다. 특히, 맥박수 계산기(650)는 제어기(540)의 제 어를 받지 않는다. 제2 비교기(660)는, 맥박수 계산기(550)로부터 맥박수를 입력받고, 상기 입력된 맥박수가 제1 소정범위를 벗어나는지를 판단한다. 판단결과, 제3 소정범위를 벗어나는 경우 제어기(640)에 위험을 알리는 제1 논리신호를 출력한다.
한편, 제어기(640)는 맥박수 계산기(650)가 맥박수를 화면 표시기(480)로 출력할 때, 비교기(630)에서 입력되는 운동량을 나타내는 데이터를 화면 표시기(480)에 출력한다. 또한, 제2 비교기(660)에서 위험을 알리는 제1 논리신호가 출력될 때, 제어기(640)는 사용자의 운동량이 소정 값을 초과하지 않는 경우에만, 송신기(460)를 통해 응급신호를 전송한다. 즉, 제어기(640)는 맥박수의 신뢰성을 확보할 수 있을 때에만 응급신호를 전송한다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 맥박수 산출방법을 나타내는 상세 흐름도이다.
맥박 감지 센서를 이용하여 맥박 신호를 감지하여 이를 전기신호로 변환하여 출력한다(710). 상기 출력된 전기신호에 포함된 잡음을 제거하고 잡음이 제거된 전기신호를 증폭한다(720). 상기 증폭된 전기신호를 표본화 및 양자화 과정을 거쳐 디지털 맥박 데이터로 변환한다(730). 상기 맥박 데이터를 구성하는 신호의 진폭 변화율 또는/및 파장 변화율을 측정한다(740).
측정한 진폭 변화율 또는/및 파장 변화율이 제1 범위 이내에 존재하는지를 판단한다(750). 판단결과, 제1 범위 이내에 존재하지 않는 경우, 사용자가 운동중이라고 판단하여 맥박 데이터로부터 맥박수를 계산하지 않고, 단지 운동 상황만을 표시부를 통해 표시한다(760). 판단결과, 제1 범위 이내에 존재하는 경우, 사용자 가 운동중이 아니라고 판단하여 맥박 데이터로부터 맥박수를 계산하고 계산한 맥박수를 표시부를 통해 표시한다(770,780).
본 발명에 따른 맥박수 산출방법은, 종래 기술과 같이 획득한 모든 맥박 데이터로부터 맥박수를 산출하여 표시부를 통해 표시하는 것이 아니라, 사용자가 운동중인지를 판단하고, 사용자가 운동중이지 않은 경우에만 맥박수를 산출하여 표시부를 통해 표시함으로써, 부정확한 맥박수가 산출되어 사용자에게 제공되는 것을 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 맥박수 산출방법을 나타내는 상세 흐름도이다.
맥박 감지 센서를 이용하여 맥박 신호를 감지하여 이를 전기신호로 변환하여 출력한다(810). 상기 출력된 전기신호에 포함된 잡음을 제거하고 잡음이 제거된 전기신호를 증폭한다(820). 상기 증폭된 전기신호를 표본화 및 양자화 과정을 거쳐 디지털 맥박 데이터로 변환한다(830). 상기 맥박 데이터로부터 맥박수를 계산하고 계산한 맥박수를 표시부를 통해 표시한다(840,850).
상기 맥박 데이터를 구성하는 신호의 진폭 변화율 또는/및 파장 변화율을 측정한다(860), 측정한 진폭 변화율 또는/및 파장 변화율이 제1 범위 이내에 존재하는지를 판단한다(870). 판단결과, 제1 범위 이내에 존재하지 않는 경우, 사용자가 운동중이라고 판단하여 운동 상황을 표시부를 통해 표시한다(880). 판단결과, 제1 범위 이내에 존재하는 경우, 사용자가 운동중이 아니라고 판단하여 표시부에 특별한 표시를 하지 않는다.
본 발명에 따른 맥박수 산출방법은, 종래 기술과 같이 획득한 모든 맥박 데이터로부터 맥박수를 산출하여 표시부를 통해 표시하는 것이 아니라, 사용자가 운동중인지를 판단하고, 사용자가 운동중인 경우에는 산출한 맥박수와 함께 운동중임을 알리는 문자를 함께 표시함으로써, 부정확한 맥박수가 산출되어 사용자에게 제공되는 것을 방지할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 응급신호 발생방법을 나타내는 상세 흐름도이다.
맥박 감지 센서를 이용하여 맥박 신호를 감지하여 이를 전기신호로 변환하여 출력한다(910). 상기 출력된 전기신호에 포함된 잡음을 제거하고 잡음이 제거된 전기신호를 증폭한다(920). 상기 증폭된 전기신호를 표본화 및 양자화 과정을 거쳐 디지털 맥박 데이터로 변환한다(930). 상기 맥박 데이터를 구성하는 신호의 진폭 변화율 또는 파장 변화율을 측정한다(940).
측정한 진폭 변화율 또는 파장 변화율이 제1 범위 이내에 속하는지 판단한다(950). 판단결과, 제1 범위 이내에 속하지 않는 경우, 사용자가 운동중이라고 판단하여 운동 상황을 표시부를 통해 표시한다(960). 판단결과, 제1 범위 이내에 속하는 경우, 맥박 데이터로부터 맥박수를 계산하고, 계산한 맥박수를 표시부를 통해 표시한다(970,980). 산출한 맥박수가 제2 범위 이내에 속하는지 판단한다(990). 판단결과, 제2 범위 이네에 속하지 않는 경우, 응급신호를 발생한다(995).
본 발명에 따른 응급신호 생성방법은, 종래 기술과 같이 획득한 모든 맥박 데이터로부터 맥박수를 산출하고, 산출한 맥박수의 크기에 따라 응급신호의 발생 여부를 결정하는 것이 아니라, 사용자가 운동중인지 여부를 판단하고, 사용자가 운동중이지 않은 경우에만 맥박수를 계산하고, 계산된 맥박수가 비정상적인 경우에만 응급신호를 발생함으로써, 부정확한 응급신호가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 응급신호 발생방법을 나타내는 상세 흐름도이다.
맥박 감지 센서를 이용하여 맥박 신호를 감지하여 이를 전기신호로 변환하여 출력한다(1010). 상기 출력된 전기신호에 포함된 잡음을 제거하고 잡음이 제거된 전기신호를 증폭한다(1020). 상기 증폭된 전기신호를 표본화 및 양자화 과정을 거쳐 디지털 맥박 데이터로 변환한다(1030). 상기 맥박 데이터로부터 맥박수를 계산하고 계산한 맥박수를 표시부를 통해 표시한다(1040,1050).
상기 맥박 데이터를 구성하는 신호의 진폭 변화율 또는/및 파장 변화율을 측정한다(860), 측정한 진폭 변화율 또는/및 파장 변화율이 제1 범위 이내에 존재하는지를 판단한다(870). 판단결과, 제1 범위 이내에 존재하지 않는 경우, 사용자가 운동중이라고 판단하여 운동 상황을 표시부를 통해 표시한다(880). 판단결과, 제1 범위 이내에 존재하는 경우, 산출한 맥박수가 제2 범위 이내에 존재하는지를 판단한다(1090). 판단결과, 제2 범위 이내에 존재하지 않는 경우 응급신호를 발생한다(1095).
본 발명에 따른 응급신호 생성방법은, 종래 기술과 같이 획득한 모든 맥박 데이터로부터 맥박수를 산출하고, 산출한 맥박수의 크기에 따라 응급신호의 발생 여부를 결정하는 것이 아니라, 사용자가 운동중인지 여부를 판단하고, 사용자가 운 동중인 경우에는 계산된 맥박수가 비정상적이라 할지라도 응급신호를 발생하지 않도록 함으로써, 부정확한 응급신호가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이상 도면과 명세서에서 최적 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 사용된 것이지 의미 한정이나 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.
그러므로 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 평상시 상태에서의 사용자 맥박 데이터를 나타내는 도면이다.
도 2는 일정 범위 이하의 운동 구간을 포함한 상태에서의 사용자 맥박 데이터를 나타내는 도면이다.
도 3은 일정 범위 이상의 운동 구간을 포함한 상태에서의 사용자 맥박 데이터를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 맥박 측정장치를 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 프로세서를 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 마이크로 프로세서를 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 맥박수 산출방법을 나타내는 상세 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 맥박수 산출방법을 나타내는 상세 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 응급신호 발생방법을 나타내는 상세 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 응급신호 발생방법을 나타내는 상세 흐름도이다.

Claims (13)

  1. 사람 신체로부터 맥박 신호를 감지하여 맥박수를 산출하는 방법에 있어서,
    사용자로부터 획득한 맥박 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계;
    상기 디지털 신호의 변화율이 제1 소정 범위 이내인지를 판단하는 단계;
    상기 판단결과에 따라 상기 디지털 신호로부터 맥박수를 산출하는 단계; 및
    상기 산출한 맥박수를 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 맥박수 산출방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 소정 범위 이내인지를 판단하는 단계는,
    상기 디지털 신호의 진폭 변화율이 상기 제1 소정 범위 이내인지를 판단하는 단계인 것을 특징으로 하는 맥박수 산출방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 소정 범위 이내인지를 판단하는 단계는,
    상기 디지털 신호의 파장 변화율이 상기 제1 소정 범위 이내인지를 판단하는 단계인 것을 특징으로 하는 맥박수 산출방법.
  4. 제1항 내지 제3항에 있어서, 상기 맥박수를 산출하는 단계는,
    상기 디지털 신호의 변화율이 상기 제1 소정 범위 이내가 아닌 경우, 상기 맥박수를 산출하지 않는 단계인 것을 특징으로 하는 맥박수 산출방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 맥박수 산출방법은,
    상기 산출한 맥박수가 제2 소정 범위 이내인지를 판단하는 단계; 및
    상기 판단결과에 따라 응급신호를 발생하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 맥박수 산출방법.
  6. 사람 신체로부터 맥박 신호를 감지하여 맥박수를 산출하는 방법에 있어서,
    사용자로부터 획득한 맥박 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계;
    상기 디지털 신호로부터 맥박수를 산출하여 디스플레이하는 단계;
    상기 디지털 신호의 변화율이 제1 소정 범위 이내인지를 판단하는 단계; 및
    상기 판단결과에 따라 운동상황을 알리는 데이터를 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 맥박수 산출방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 맥박수 산출방법은,
    상기 디지털 신호의 변화율이 상기 제1 소정 범위 이내가 아닌 경우, 상기 운동상황을 알리는 데이터를 디스플레이하는 단계인 것을 특징으로 하는 맥박수 산출방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 맥박수 산출방법은,
    상기 산출한 맥박수가 제2 소정 범위 이내인지를 판단하는 단계; 및
    상기 판단결과에 따라 응급신호를 발생하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 맥박수 산출방법.
  9. 사람 신체 일부에 부착되는 휴대용 맥박 측정장치에 있어서,
    사용자의 맥박 신호를 소정 시간 간격으로 감지하는 센서;
    상기 감지된 맥박 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD 변환기; 및
    상기 디지털 신호의 변화율이 제1 소정 범위 이내인지를 판단하고, 상기 판단결과에 따라 상기 디지털 신호로부터 맥박수를 산출하고, 상기 산출한 맥박수를 디스플레이하도록 제어하는 마이크로 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 맥박 측정장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 마이크로 프로세서는,
    상기 디지털 신호의 진폭 변화율을 측정하는 제1 측정기;
    상기 디지털 신호의 파장 변화율을 측정하는 제2 측정기; 및
    상기 진폭 변화율 또는 파장 변화율이 상기 제1 소정 범위 이내인지를 판단하고, 상기 판단결과에 따른 제1 논리 신호를 출력하는 제1 비교기;
    상기 제1 논리신호에 따른 제1 제어신호를 생성하는 제어기; 및
    상기 제1 제어신호에 응답하여 상기 디지털 신호로부터 맥박수를 산출하는 맥박수 계산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 맥박 측정장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 마이크로 프로세서는,
    상기 산출한 맥박수가 제2 소정 범위 이내인지를 판단하고, 상기 판단결과에 따른 제2 논리 신호를 출력하는 제2 비교기를 더 포함하고,
    상기 제어기는 상기 제2 논리신호에 응답하여 응급신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 휴대용 맥박 측정장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 휴대용 맥박 측정장치는,
    현재시간을 측정하는 시간 측정기;
    상기 산출한 맥박수와 함께 현재시간을 저장하는 메모리; 및
    상기 산출한 맥박수와 함께 현재시간을 디스플레이하는 화면 표시기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 맥박 측정장치.
  13. 사람 신체 일부에 부착되는 휴대용 맥박 측정 장치에 있어서,
    사용자의 맥박 신호를 소정 시간 간격으로 감지하는 센서;
    상기 감지된 맥박 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD 변환기; 및
    상기 디지털 신호로부터 맥박수를 산출하고, 상기 디지털 신호의 변화율이 제1 소정 범위 이내인지를 판단하고, 상기 판단결과에 따라 운동상황을 알리는 데이터를 디스플레이하도록 제어하는 마이크로 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 맥박 측정장치.
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