KR101252951B1 - 측두동맥을 활용한 심박측정 기능이 구비된 헤드셋과 스마트폰 및 이를 이용한 심폐 건전성 진단 방법. - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전문 스포츠인들에게만 제공되고 있는 심폐 지구력 측정 서비스를 일반 운동자들도 언제 어디서나 수행할 수 있도록 하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 병원 또는 전문 스포츠관련 기관에 구비된 고가의 측정장비를 대체하는 측두동맥에서 동잡음을 극복하고 심박신호를 측정하는 심박신호 측정장치와 심박신호 측정장치에서 측정한 심박신호를 분석 및 그래프 형태로 디스플래이 하는 휴대 단말기와 휴대 단말기로부터 유/무선 형태로 상기 심박신호를 전송 받아 관리하는 관리서버로 구성된다.
[색인어]
측두동맥, 심박(심전도), 심폐지구력, 동잡음, 회복시간, 회복시간 비교 기준 직선 기울기, 실제 측정된 운동자 회복시간 기울기, 구간 회복시간, 구간 회복시간 비교 기준 직선 기울기, 스마트폰
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Description
본 발명은 휴대용 심박(심전도)측정 및 분석 장치에 관한 것으로 더 자세히는, 심박측정 및 분석을 위해서 일정 환경과 조건을 구축하고 수행하는 팝스 시스템이나 운동선수들의 심폐지구력 측정을 위해 신체 각 부위에 심박측정 센서를 부착하고 마스크를 착용한 후 트래드밀에서 수행하는 심전도 측정 및 분석 방법의 한계인 시간 및 공간, 비용의 제약을 극복하여 언제 어디서나 편리하게 심박측정 및 분석과 심전도 관리가 가능하도록 하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
또한 본 발명은 운동 중 심박측정 및 운동 후 측정된 심박 분석을 통해 사용자의 심폐지구력의 건전성을 실시간 모니터링 하기 위해서 별도로 부과되는 악세서리 없이 운동 중 사용하는 해드셋을 활용하여 운동 중 발생되는 동잡음의 제약을 극복하여 정확한 심박을 측정하기 위해 해드셋에 측두동맥(청회 또는 청궁)에 심박측정 센서를 부착할 수 있도록 구성한 심박측정 장치에 관한 것이다.
또한 본 발명은 운동 중 또는 운동 후 운동하는 사람이 곧 바로 심폐지구력의 건전성을 확인할 수 있는 기능이 구현된 스마트폰 및 상기 스마트폰에 구현된 기록매체에 관한 것이다.
심폐지구력 측정은 병원 또는 전문 스포츠관련 기관에 구비된 장비를 활용하여 이루어지고 있으며, 이로 인해 일반 개인은 전문 장비 없이는 자신의 심폐지구력의 건전성을 테스트 하거나 현재 자신의 심폐지구력의 수준을 알 수 없었다. 또한 상기 병원 또는 전문 스포츠관련 기관에서 수행하는 심폐지구력 측정 방식은 신체 각 부위에 심박측정 센서를 부착하고 상기 신체 각 부위에 부착된 센서에서 유선으로 측정 장치까지 연결되기 때문에 트래드밀이라는 한정된 공간에서만 활용 가능한 방식으로, 자유로운 운동 중 언제 어디서나 심박측정 및 분석은 불가능하며 또한 여러 가지 장비를 활용해야 한다는 번거러움 및 고비용의 문제점이 있다. 상기와 같은 심폐지구력 측정방법은 전문 운동인에게 적용되고 있는 방식으로 비용 및 절차의 복잡성(심박측정 센서 부착 절차, 심박측정 센서와 심박측정 장치의 연결 절차, 심박측정 장치 운영 및 심박측정 장치로 입력된 심박 신호 전문가 분석 절차 등)으로 인해 일반 개인에게 적용하기 불가능한 방법이다.
사람의 신체 부위 중 가슴 부분은 심박측정 센서를 부착하여 동잡음의 영향을 적게 받으며 심박을 측정하기에 가장 좋은 부분이나 상기 가슴 부분에 심박측정 센서를 부착하는 것은 상의를 탈의하고 심박측정 센서를 부착 후 다시 상의를 입어야 하는 번거러움과 상기 가슴 부분에 심박측정 센서를 부착하기 위해 가슴둘레 전체에 체이스 밸트로 압박하거나 또는 압착기 형태로 부착 또는 테이프로 부착해야 하는 문제점이 있어왔다.
최근 스마트폰(스마트 폰)을 활용한 다양한 운동 어플리케이션이 많이 보급되어 개인 운동자의 운동 수행을 보조해주고 있으나, 상기 스마트폰을 활용한 운동 어플리케이션은 스마트폰(스마트 폰)에 내장된 가속도 센서와 Global Positioning System (이하 GPS)를 활용하여 칼로리 소모량, 운동거리 및 경로 등을 사용자에게 서비스해 줄 수 있는 수준에 머물러 있고 실제 개인 운동자에게 필요한 일정 기간 운동 후 심폐 기능 향상에 대한 정보를 제공할 수 있는 스마트폰용 어플리케이션은 전무한 상태이다.
본 발명은 언제 어디서나 편리하게 심박측정 및 분석과 심전도 관리가 가능하도록 하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 병원 또는 전문 스포츠관련 기관에서 수행하는 심폐지구력 측정 및 분석을 심박측정 센서와 스마트폰을 활용하여 별도 비용 발생 없이 언제 어디서나 수행할 수 있는 서비스를 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 병원 또는 전문 스포츠관련 기관에서 수행하는 심폐지구력 측정 및 분석 방식의 공간 및 시간의 제약을 극복하여 운동 중 또는 운동 후 언제 어디서나 수행할 수 있도록 하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
또한 본 발명은 측정된 심박신호를 기준으로 현재 심폐기능의 건전성 여부를 판단할 수 있도록 상기 측정된 심박신호를 스마트폰으로 전송하고 상기 전송받은 심박신호를 스마트폰에서 분석할 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
사람의 신체부위 중 가슴을 제외하면 압전센서 또는 PPG 센서로 동잡음의 영향을 극복하며 심박을 측정하기 좋은 부분은 귀와 얼굴이 연결되는 중앙에 움푹 파인 측두동맥(청회 또는 청궁) 이다. 상기 측두동맥(청회 또는 청궁)은 운동 중 움직임이 손목보다 적고 또한 손목에서 측정되는 심박신호의 세기이상의 심박신호 세기가 전달되는 특징을 가지고 있어 운동 중 발생되는 동잡음의 영향을 극복하며 정확한 심박을 측정할 수 있는 신체 부위중의 하나이다. 본 발명은 사용자가 별도의 부가되는 악세서리 또는 수고 또는 비용 없이 운동 중 또는 운동 후 또는 일상 생활에서 정확한 심박을 측정하고 분석할 수 있도록 일상생활과 운동 중 일반적으로 사용되고 있는 해드셋에 측두동맥(청회 또는 청궁)에 심박측정 센서를 부착할 수 있도록 심박측정 센서부를 구성한 심박측정 장치에 관한 것이다.
심박측정 센서와 스마트폰과 상기 스마트폰에 탑재되어 심박신호를 분석하는 기록매체를 활용하여 별도 비용 발생 없이 언제 어디서나 자신의 심박 건정성(심폐지구력 또는 심전도)을 알 수 있으며 또한 주기적으로 운동을 수행한 후 운동 결과를 체계적으로 관리할 수 있는 수단을 제공 한다.
[도 1] 측두동맥(청회 또는 청궁) 위치도
[도 2] 측두동맥에서 심박신호를 측정하기 위해 구성된 심박측정 해드셋 예시도
[도 3] 심박신호 측정 장치 블록도
[도 4a] 운동 전/후 측정된 심박 신호를 활용한 심폐 건전성 진단 그래프 예시도
[도 4b] 구간별 회복시간 (450, 455, 460)및 회복시간 비교 직선 기울기(465, 470, 475)를 활용한 심폐기능 건전성 판단 방법에 대한 예시 그래프
[도 4c] 일정 기간 동안 측정된 전체 구간(430) 또는 구간별(465) 운동자 회복시간 기울기를 동시에 같이 표시하여 운동 진행에 따른 심폐 기능 건전성이 향상되는 추이를 관리하는 그래프 화면에 대한 예시도
[도 5] 심박신호를 활용한 심폐 건전성 진단을 위한 서비스 구성 예시도
[도 6] 스마트폰의 중요 구성도
[도 7] 측정된 심박신호를 분석 및 디스플레이하여 운동자의 심폐 건전성을 언제 어디서나 확인 가능하도록 하기 위한 방법에 대한 순서도
[도 2] 측두동맥에서 심박신호를 측정하기 위해 구성된 심박측정 해드셋 예시도
[도 3] 심박신호 측정 장치 블록도
[도 4a] 운동 전/후 측정된 심박 신호를 활용한 심폐 건전성 진단 그래프 예시도
[도 4b] 구간별 회복시간 (450, 455, 460)및 회복시간 비교 직선 기울기(465, 470, 475)를 활용한 심폐기능 건전성 판단 방법에 대한 예시 그래프
[도 4c] 일정 기간 동안 측정된 전체 구간(430) 또는 구간별(465) 운동자 회복시간 기울기를 동시에 같이 표시하여 운동 진행에 따른 심폐 기능 건전성이 향상되는 추이를 관리하는 그래프 화면에 대한 예시도
[도 5] 심박신호를 활용한 심폐 건전성 진단을 위한 서비스 구성 예시도
[도 6] 스마트폰의 중요 구성도
[도 7] 측정된 심박신호를 분석 및 디스플레이하여 운동자의 심폐 건전성을 언제 어디서나 확인 가능하도록 하기 위한 방법에 대한 순서도
이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러가지 방법 중에서 바람직한 실시 방법에 대한 것이며, 본 발명이 하기의 도면과 설명만으로 한정되는 것은 아니다.
또한, 이하 실시되는 본 발명의 바람직한 실시 예는 본 발명을 이루는 기술적 구성요소를 효율적으로 설명하기 위해 각각의 시스템 기능구성에 기 구비되어 있거나, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 구비되는 시스템 기능구성은 가능한 생략하고, 본 발명을 위해 추가적으로 구비되어야 하는 기능구성을 위주로 설명한다.
도 1은 정확한 심박신호을 측정하기 위해 심박측정 센서(205)를 부착할 측두동맥(100)의 위치에 대한 예시도이다.
본 발명에 있어 심박신호를 측정하기 위해 심박측정 센서(205)를 측두동맥(100)에 부착하는 것은 측두동맥(청회 또는 청궁, 100)이 운동 중 움직임이 손목보다 적고 또한 손목에서 측정되는 심박신호 세기 이상의 심박신호 세기가 전달되는 특징을 가지고 있어 운동 중 발생되는 동잡음의 영향을 극복하며 정확한 심박을 측정할 수 있는 신체 부위중의 하나이기 때문이며, 상기와 같이 사람의 얼굴 부위에서 정확한 심박을 측정하기 위해 측두동맥(100)에서 심박신호를 측정하는 것은 본 발명의 특징 중의 하나이다.
도 2는 측두동맥(100)에서 심박신호를 측정하기 위해 구성된 심박신호 측정 해드셋(200)에 대한 예시도이다.
도 2의 예시도는 운동 중 많이 사용하는 해드셋을 활용하여 측두동맥(100)에서 심박신호를 측정하기 위한 일 예에 대한 예시도이며, 상기 예시도로 인해 본 발명이 국한되는 것은 아니다.
측두동맥(100)에서 심박신호를 측정하는 해드셋은 PPG 또는 압전방식의 심박측정 센서(205)와 음악을 듣는 이어폰(210)과 상기 심박측정 센서(205)와 이어폰을 제어하는 심박신호 측정 장치(215)와 심박측정 센서(205), 이어폰(210), 심박신호 측정 장치(215)를 서로 연결하는 해드셋 몸체(220)로 구성된다. 상기 측두동맥(100)에 심박측정 센서(205)를 정확하게 밀착시키기 위해서 상기 심박측정 센서(205)와 이어폰(210)의 위치는 서로 바뀔 수 있다.
도 3은 심박측정 장치에 대한 블록도이다.
심박신호 입력부(310)는 측두동맥(100)에 부착된 심박측정 센서(205)로부터 제어부(305)에 기 설정된 주기마다 사용자의 심박신호를 측정하여 제어부(305)로 전송하는 기능을 수행한다.
이때 심박측정 센서(205)가 압전센서이면 제어부(305)에서 기 설정한 주기 마다 사용자의 심박신호를 측정하여 제어부(305)로 전송하며, 만일 상기 심박측정 센서가 PPG 센서이면 상기 PPC 센서의 발광부에 발광부 출력전원을 공급하며 또한 측정된 심박신호의 강도가 기 설정된 세기보다 약하면 상기 PPG 센서의 발광부에 공급되는 전원의 출력을 조절하여 일정 세기 이상의 심박신호가 측정되도록 하는 역할을 수행한다.
상기 심박신호를 전송 받은 제어부(305)는 전송 받은 심박신호로부터 동잡음을 제거한 심박신호를 유/무선 통신부를 통해 스마트폰으로 전송하는 기능과 심박신호 입력부(310)에서 심박신호를 측정하는 주기를 심박신호 입력부(310)에 설정하는 기능을 수행한다.
도 4a는 측두동맥(100)을 활용하여 측정된 심박신호를 활용한 심폐 건전성 진단 을 위한 예시 그래프이다.
개인별 차이는 있지만 사람의 평상시 일반적인 심박은 60～70 BPM(Bit Per Minute) 정도를 유지하며, 운동을 시작하게 되면 심박수가 증가하게 된다. 운동 부하와 개인별 차, 성별, 연령에 따라 증가되는 정도의 차이가 있으며, 최대 180～220 BPM까지 증가하게 된다.
본 발명에서 기술하는 심폐 건전성 진단은 운동자가 운동을 시작하면 심박수가 증가하게 되고 운동을 종료하면 일정 시간 경과 후 상기 증가된 심박수(440)가 다시 평상시의 심박수(405)로 복원되는 원리를 이용하는 것으로, 개별 운동자들이 같은 시간 동안 같은 운동부하를 발생시키는 운동을 수행하여도 상기 운동자들의 심폐기능의 건전성에 따라 상기 증가된 운동자의 심박수(440)가 평상시 심박수(405)로 복원되는데 소요되는 시간이 다르다는 것을 활용한 것이다.
운동자들 중 심폐기능이 좋은 운동자는 평상시 심박수(405)로 복원되는데 소요되는 시간이 짧으며(410, 425) 심폐기능이 떨어지는 운동자는 평상시 심박수(405)로 복원되는데 소요되는 시간이 상대적으로 길다(420, 435).
본 발명은 운동자의 운동으로 인해 증가된 심박수(440)가 운동종료 후 평상시의 심박수(405)로 복원되는데까지 소요되는 시간(또는 운동종료 직후 심박(440)과 평상시 심박(405)으로 복원되는 두 지점사이의 직선의 기울기(430), 이하 회복시간 기울기)으로 상기 운동자 심폐기능의 건전성을 판단하게 된다.
본 발명에 있어서 운동자 심폐기능의 건전성을 판단하기 위해서 상기 측정된 회복시간(415)과 비교하여 심폐기능이 정상 또는 양호한 상태인지, 평균 이하 상태인지를 판단하는 것은 상기 운동자가 초기 직접 운동을 하면서 비교를 위한 심박 신호 데이터를 측정하여 회복시간(또는 회복시간 기울기)을 축출 저장하여 사용할 수도 있으며 저장된 과거 회복시간(또는 회복시간 기울기)을 선택하여 운동 후 현재 운동한 회복시간(또는 회복시간 기울기)과 비교하여 운동효과가 얼마나 좋아 졌는지를 바로 확인할 수도 있으며, 또한 동 연령대의 정상적인 회복시간(또는 회복시간 기울기)을 선택하여 비교할 수 있도록 구성된다.
도 4a에 있어서 회복시간 비교 기준 직선 기울기Ⅰ(435)와 회복시간 비교 기준Ⅰ(420)을 사용한다면 그래프에 표시된 실제 측정된 회복시간(415)과 실제 측정된 운동자 회복시간 기울기(430)를 가지는 운동자의 현 심폐기능은 양호한 것으로 판단할 수 있으며, 지속적인 운동으로 상기 운동자의 심폐기능이 좋아질수록 측정된 회복시간(415)은 더 짧아지며 측정된 운동자 회복시간 기울기(430)는 더 작아질 것이다.
만일 도 4a에 있어서 회복시간 비교 기준 직선 기울기Ⅱ(425)와 회복시간 비교 기준Ⅱ(410)을 사용한다면 그래프에 표시된 실제 측정된 회복시간(415)과 실제 측정된 운동자 회복시간 기울기(430)를 가지는 운동자의 현 심폐기능은 평균 이하상태라고 판단할 수 있다.
또한 도 4a 그래프 활용에 있어서 회복시간 비교 기준 직선 기울기Ⅰ(435)(또는 회복시간 비교 기준Ⅰ(420))와 회복시간 비교 기준 직선 기울기Ⅱ(425)(회복시간 비교 기준Ⅱ(410))를 동시에 사용하여 운동자의 심폐기능 건전성 진단 방법은 상기 회복시간 비교 기준 직선 기울기Ⅰ(435)과 회복시간 비교 기준 직선 기울기Ⅱ(425) 사이에 실제 측정된 운동자 회복시간 기울기(430)가 존재하면 운동자의 심폐기능이 정상이며 만일 상기 실제 측정된 운동자 회복시간 기울기(430)가 회복시간 비교 기준 직선 기울기Ⅰ(435)의 상단에 존재하면(실제 측정된 운동자 회복시간 기울기(430)가 회복시간 비교 기준 직선 기울기Ⅰ(435)보다 작은 경우) 상기 운동자의 심폐기능이 평균이하인 상태이며, 만일 실제 측정된 운동자 회복시간 기울기(430)가 회복시간 비교 기준 직선 기울기Ⅱ(435)의 하단에 존재하면(실제 측정된 운동자 회복시간 기울기(430)가 회복시간 비교 기준 직선 기울기Ⅱ(435)보다 큰 경우) 기 운동자의 심폐기능은 평균이상 양호한 상태로 판단한다.
도 4b는 구간별 회복시간 (450, 455, 460)및 회복시간 비교 직선 기울기(465, 470, 475)를 활용한 심폐기능 건전성 판단 방법에 대한 예시 그래프이다.
보다 자세한 심폐기능의 건전성을 판단하기 위해 운동으로 인해 증가된 심박수(440)가 운동종료 후 평상시의 심박수(405)로 복원되는데까지 소요되는 전체구간의 회복시간(410, 420) 및 회복시간 비교 직선 기울기(425, 435)를 사용하는 대신 제어부 또는 스마트폰에서 기 설정한 구간별 회복시간 주기(450, 455, 460))에 대한 구간별 회복시간 비교 직선 기울기(465, 470, 475)를 활용한 심폐기능 건전성 판단 방법에 대한 예시 그래프로, 본 예시 그래프에서는 구간을 1분 단위로 기 설정하고 수행한 결과에 대한 것이다.
구간별 회복시간(450, 455, 460)에 대한 구간별 회복시간 비교 직선 기울기(465, 470, 475)는 도식된 그래프의 기울기에 대해서 ±3～10％ 오차 범위(490)를 운동자에 따라서 제어부 또는 스마트폰에서 설정할 수 있도록 구성하여 상기 오차 범위안에 실제 측정된 구간별 운동자 회복시간 기울기(495)가 위치하면 상기 운동자의 심폐기능은 양호한 것으로 판단하며, 실제 측정된 구간별 운동자 회복시간 기울기(495)가 상기 오차 범위 상단(480)에 존재하면 상기 운동자의 심폐기능이 평균 이하로 판단하며 또한 구간별 운동자 회복시간 기울기(495)가 상기 오차 범위 하단(485)에 존재하면 상기 운동장의 심폐기능이 평균 이상으로 판단한다.
또한 본 발명은 운동 종료 후 증가된 심박수가 평상시 심박수(405)로 복원되는 단계를 제어부 또는 스마트폰에 구간별 기 설정하여(예컨대 상기 증가된 심박수가 평상시 심박수 60～70 BPM의 30％, 50％, 70％ 100％로 내려가는 각 단계에 소요되는 회복시간을 측정) 상기 기 설정한 단계별 설정된 심박수 복원비율에 도달하는 회복시간을 측정하여 운동자의 심폐기능을 판단할 수도 있다.
또한 본 발명은 운동자가 기 설정한 심박측정 기준 그래프에 현재 측정된 전체 구간(430) 또는 구간별(465, 470, 475) 운동자 회복시간 기울기를 같이 표시하여 한번에 상기 운동자의 심폐 기능의 건전성을 파악할 수 있으며,
도 4c는 일정 기간 동안 측정된 전체 구간(430) 또는 구간별(465, 470,475) 운동자 회복시간 기울기를 동시에 같이 표시하여 운동 진행에 따른 심폐 기능 건전성이 향상되는 추이를 관리하는 그래프 화면에 대한 예시도이다.
일정 기간 동안 측정된 1차 전체 구간(430) 또는 구간별(465) 운동자 회복시간 기울기와 2, 3차 측정된 전체 구간(430) 또는 구간별(465) 운동자 회복시간 기울기 추이를 통해 상기 운동자는 운동효과를 한눈에 비교 분석할 수 있다.
도 5는 심박신호를 활용한 심폐 건전성 진단을 위한 서비스 구성 예시도이다.
심박측정 헤드셋(200)에서 측정된 심박신호는 유/무선 통신방식으로 스마트폰(505)로 전송되며 상기 심박측정 헤드셋(200)에서 측정된 심박신호를 수신 받은 스마트폰(505)는 상기 측정된 심박신호를 1차 분석 및 디스플레이하여 운동자가 확인할 수 있도록 한다(도 4a, 4b, 4c, 4d 형태 또는 리스트 및 기타 데이터를 확인할 수 있는 화면 형태로).
운동 후 운동 결과에 대한 심폐 건전성 향상 여부를 확인한 운동자는 상기 측정된 심박신호를 유/무선 통신방식을 활용하여 관리서버(510)로 전송하여 지속적인 운동이력 및 심폐 건전성 데이터를 관리할 뿐 아니라, 언제 어디서든 원격으로 접속하여(515) 자신의 운동이력 및 심폐 건전성 추이를 확인할 수 있도록 하며(도 4a, 4b, 4c, 4d 형태 또는 리스트 및 기타 데이터를 확인할 수 있는 화면 형태로), 또한 관련 의료기관 및 지인과 건강에 대한 상호간의 데이터를 공유하도록 하는 역할을 수행한다. (520)
도 6은 스마트폰의 중요 구성도이다
통신부(610)는 사용자 귀와 얼굴 연결부위인 측두동맥(100)에 접하여 상기 사용자의 심박신호를 센싱하는 심박측정 센서(205)가 구비된 헤드셋(200)을 통해 심박신호 측정값을 수신하며, 저장매체(615)는 사용자 연령대 및 성별에 부합되는 평균 회복시간(또는 회복시간 기울기)-사용자의 운동으로 인해 증가된 심박수가 운동종료 후 평상시의 심박수로 복원되는데 소요되는 회복시간(또는 운동종료 직후 심박수가 평상시 심박수로 복원되는 두 지점사이의 직선의 기울기인 회복시간 기울기)- 정보를 저장하는 기능을 수행하며, 또한 사용자의 과거 평균 회복시간(또는 회복시간 기울기)정보를 더 저장하는 것을 특징으로 한다.
판단부(605)는 상기 통신부(610)를 통해 수신된 심박신호 측정값을 통해 사용자의 운동으로 인해 증가된 심박수가 운동종료 후 평상시의 심박수(405)로 복원되는데 소요되는 회복시간(또는 운동종료 직후 심박수가 평상시 심박수로 복원되는 두 지점사이의 직선의 기울기인 회복시간 기울기)을 분석한 후, 상기 분석된 회복시간(또는 회복시간 기울기)을 상기 저장매체(615)에 기 저장된 평균 회복시간(또는 회복시간 기울기)을 비교하여 상기 사용자의 심폐기능 건전성을 판단하는 기능을 수행한다. 또한 상기 분석된 회복시간(또는 회복시간 기울기)과 상기 저장매체(615)에 기 저장된 평균 회복시간(또는 회복시간 기울기) 간 차이값의 크기에 대응하여 상기 사용자의 심폐기능의 정상 또는 양호 또는 평균이하를 판단하는 기능을 수행하며, 운동 종료 후 증가된 심박수가 평상시 심박수(405)로 복원되는 단계를 운동 구간별로 설정하여 구간별 사용자의 심폐기능 건전성을 판단하는 기능을 수행한다.
출력부(620)는 상기 판단부(605)의 판단결과를 화면 또는 스피커를 통해 출력시키는 기능과 운동 진행 전체 구간 또는 각 구간별로 회복시간(또는 회복시간 기울기)을 출력해주는 기능을 수행한다.
도 6은 측정된 심박신호를 분석 및 디스플레이하여 운동자의 심폐 건전성을 언제 어디서나 확인 가능하도록 하기 위한 방법에 대한 순서도이다.
운동자가 운동을 시작하면(605) 심박측정 헤드셋(200)에 내장된 심박신호 측정 장치(300)에서 심박을 측정한다(610).
상기 심박신호 측정 중 운동자가 운동 중이면(620) 상기 심박신호 측정 장치(300)는 지속적으로 운동자의 심박을 측정하여 스마트폰으로 전송하며(610) 만일 상기 운동자가 운동을 종료 하면(625) 상기 심박신호 측정 장치(300)는 운동 중 증가된 심박수가 평상시 심박수로 복귀되는 시간을 측정하기 위하여(630) 운동 종료 후 심박수를 측정하여 기 설정된 측정 주기에 따라 측정하여 스마트폰으로 전송한다.
운동 종료 후 심박수를 전송 받은 스마트폰은 상기 전송 받은 심박수 데이터를 도 4a～4d와 같은 그래프 화면으로 생성하여 화면에 디스플레이하며, 운동자가 운동전 선택한 비교 심박수 데이터 그래프 (운동자가 초기 직접 운동을 하면서 비교를 위한 심박신호 데이터를 측정하여 회복시간(또는 회복시간 기울기)을 축출 저장한 과거 운동을 수행하고 저장한 과거 회복시간(또는 회복시간 기울기) 데이터 선택 또는 동 연령대의 정상적인 회복시간(또는 회복시간 기울기)을 선택 등)에 같이 표시하여 운동자가 운동 결과(심폐기능 건전성 여부)를 바로 알 수 있도록 한다.(635)
상기 운동결과를 확인한 운동자는 운동결과를 스마트폰에 저장 또는 관리서버로 전송하여 언제 어디서든 원격으로 접속하여(515) 자신의 운동이력 및 심폐 건전성 추이를 확인할 수 있도록 하며 또한 관련 의료기관 및 지인과 건강에 대한 상호간의 데이터를 공유하도록 하는 역할을 수행한다.(640)
Claims (12)
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 사용자 연령대 및 성별에 부합되는 평균 회복시간-사용자의 운동으로 인해 증가된 심박수가 운동종료 후 평상시의 심박수로 복원되는데 소요되는 회복시간- 정보와 사용자의 과거 평균 회복시간정보를 저장하는 저장매체;
사용자 귀와 얼굴 연결부위인 측두동맥에 접하여 상기 사용자의 심박신호를 센싱하는 심박측정 센서가 구비된 헤드셋을 통해 심박신호 측정값을 수신하는 통신부;
상기 통신부를 통해 수신된 심박신호 측정값을 통해 사용자의 운동으로 인해 증가된 심박수가 운동종료 후 평상시의 심박수로 복원되는데 소요되는 회복시간을 분석한 후, 상기 분석된 회복시간을 상기 저장매체에 기 저장된 평균 회복시간과 비교하여, 상기 사용자의 심폐기능 건전성을 1차 판단하고, 상기 사용자의 현재 운동에 따른 회복시간을 상기 저장매체에 기 저장된 과거 평균 회복시간과 비교하여, 상기 사용자의 심폐기능 건전성을 판단는 판단부;
상기 판단부의 판단결과를 화면 또는 스피커를 통해 출력시키는 출력부;를 구비하며,
상기 판단부는,
사용자의 운동 종료 후 증가된 심박수가 평상시 심박수로 복원되는 단계를 운동 구간별로 설정하여 운동 구간별 사용자의 심폐기능 건전성을 판단하며,
상기 출력부는,
운동 구간별로 회복시간을 출력해주는 것을 특징으로 하는 스마트폰. - 제 4항에 있어서, 상기 판단부는,
상기 분석된 회복시간과 상기 저장매체에 기 저장된 평균 회복시간 간 차이값의 크기에 대응하여 상기 사용자의 심폐기능의 정상 또는 양호 또는 평균이하를 판단하는 것을 특징으로 하는 스마트폰. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 4항에 있어서, 상기 스마트폰은,
상기 판단부의 판단결과를 통신망 상의 서버 또는 제3의 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 스마트폰. - 삭제
- 삭제
- 삭제
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10137216A (ja) * | 1996-11-13 | 1998-05-26 | Nippon Colin Co Ltd | 運動後回復曲線表示装置 |
| KR20080069851A (ko) * | 2007-01-24 | 2008-07-29 | 삼성전자주식회사 | 생체 신호 측정 센서 장치 및 상기 센서 장치를 구비한헤드셋 장치 및 팬던트 장치 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7648463B1 (en) * | 2005-12-15 | 2010-01-19 | Impact Sports Technologies, Inc. | Monitoring device, method and system |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10137216A (ja) * | 1996-11-13 | 1998-05-26 | Nippon Colin Co Ltd | 運動後回復曲線表示装置 |
| KR20080069851A (ko) * | 2007-01-24 | 2008-07-29 | 삼성전자주식회사 | 생체 신호 측정 센서 장치 및 상기 센서 장치를 구비한헤드셋 장치 및 팬던트 장치 |
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