KR0133460B1 - 텔레비젼수상기의 자가 건강진단 방법 및 회로 - Google Patents
텔레비젼수상기의 자가 건강진단 방법 및 회로Info
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Abstract
본 발명은 텔레비젼수상기를 이용하여 시청자의 건강을 체크하는 기술에 관한 것으로, 적외선 대역의 광이 피부 표면을 투과한 후 반사된 후 입사되는 과정에서 혈액중의 헤모글로빈이 특정 파장의 광을 흡수하는 성질을 이용하여 혈류량의 측정을 통해 맥박을 감지하고, 심전파센의 전극을 이용하여 심장박동시 발생하는 R가 손가락의 표면에 전달되는 것을 감지하는 심전파 검출하며, 상기의 과정을 통해 감지된 맥박신호와 심전파신호간의 검출시차를 구하고 이를 표준데이타와 비교하여 최고혈압 및 최저혈압을 혈압검출하여 이를 리모콘이나 화면에 디스플레이하도록 하였다.
Description
제1도는 본 발명의 건강진단 방법이 적용되는 리모콘의 블록도.
제2도는 본 발명의 건강진단 텔레비젼수상기의 블록도.
제3도는 본 발명이 적용되는 리모콘의 외곽 개략도.
제4도는 본 발명의 건강진단 방법에 대한 신호 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11A : 맥박센서 11B : 심전파센서,
12A, 12B : 센서신호 증폭부 13A, 13B : A/D 변환기,
14, 25 : 중앙처리장치 15 : 키이매트릭스,
16, 24 : 메모리 17 : 엘씨디,
18 : 적외선송신부 21 : 적외선수신부,
22 : 증폭부 23 : 클럭신호생성부,
26 : 티브이제어용 중앙처리장치 27 : 온스크린저리부,
28 : 씨알티제어부 29 : 씨알티,
31 : 스크롤바 32 : 엔터키이,
33 : 덮개 34 : 혈류측정용 발광다이오드,
35 : 포토 트랜지스터 36 : 배리어,
37: 심전파검출용 전극
본 발명은 텔레비젼수상기를 이용하여 시청자의 건강을 체크하는 기술에 관한 것으로, 리모콘에 맥박센서와 심전파센서를 설치하여 시청자의 맥박 및 심박수를 검출하고, 메모리에 저장된 데이타베이스를 이용하여 증폭부를 통해 입력되는 진단정보를 건강진단 메뉴에 따라 분석하여 그 결과를 리모콘이나 텔레비젼수상기의 화면상에 디플레이어하는데 적당하도록한 텔레비젼수상기의 자가건강진단 방법 및 회로에 관한 것이다.
고도화 사회로의 이행에 따라 개인의 건강에 대상 관심 및 욕구가 점차 증대되고 있으며 이에 따른 각종 자가 건강진단기, 예를 들면 가정용 혈압계, 혈당측정기와 같은 건강관련 측정기기에 대한 필요성이 그 어느때보다 절실히 요구되고 있는 실정에 있다. 이러한 건강관련 가전류의 제품은 국내와 같이 종합검진제, 도가 완벽하게 시행되지 못하고 또한 병원을 이용하기가 번거로운 사회 환경하에서는 특히 많은 수요 잠재력을 지니고 있다.
가정에서의 자가 건강진단에 의한 개개의 건강관리는 국민복지 및 건강증진의 측면에서도 매우 중요한 의미를 갖는다고 할 수 있다. 특히, 음식문화의 서구화 추세에 따라 야기되는 성인병의 증가는 정기적 검진이외에 수시로 자가검신을 통해 미리 예방하고 자신의 건강상태에 따른 생활패턴의 조건이 필요하므로 자가진단기의 필요성은 두말할나위 없이 중요하다.
그러나, 이러한 건강 가전제품은 대부분의 경우 단순 측정기기로서만의 역할을 하고 있다는데 그 한계가 있다. 이는 일만 의학상식 기준을 데이터베이스화하는데 어려움이 있는 것이 아니라 분석된 정보를 출력시키는데 있어서 하드웨어적인 문제가 따르기 때문이다.
예를 들면 혈압측정기의 경우 출력되어 나온 수치만으로는 정확한 자가진단이 어렵다. 따라서, 이를 분석하기 위해서는 개인의 연령이나 성별, 체중 및 신장등이 입력되고 이를 바탕으로 출력된 혈압을 분석하여 개인의 건강정보를 얻어내어야 하나 현재의 핸디형의 혈압측정기에 있어서는 별도의 도표를 참조하거나 전문의의 분석을 참조하여야만 정확한 건강정보를 얻을 수 있다는데 문제가 있다.
더욱이 이러한 자가진단기는 비교적 고가라는 이유도 있지만 사용상 여러가지 번거로움이 있으므로 일반 소비자에게는 그다지 친숙한 감을 주지 못하고 있으며, 이러한 이유로 인하여 환자의 경지에 이르기 않은 사람을 제외하고는 그 사용 빈도수가 매우 낮다.
또한, 기존의 혈압측정기의 경우 혈압측정을 위해서는 커프(Cuff)틀 사용하는 방법이 주종을 이루고 있으며, 이 커프에 공기압을 가하는 수동 혹은 자동식의 공기압 펌프, 공기압을 조절하는 밸브, 별도의 디스플레이장치, 제어회로부등을 갖추어야 하므로 시스템이 대형화되어 상시 측정이 어렵다는데 단점이 있다.
별도의 방법으로 맥박센서와 심동파 검출센서를 이용하여 이를 손목시계에 장착시킨 제품이 제안되었으나, 이 경우에 있어서는 적용 시스템의 제약에 기인하여 충분한 진단정보의 전달 및 저장이 어렵다는 단점이 있다.
한편, 개인용 컴퓨터나 텔레비젼수상기에 있어서도 건강이나 환경문제의 대두에 따라 전자파의 차폐기능을 중심으로 건강보호, 소위 그린 기능을 강화시킨다는 측면에서 많은 제품이 개발되었다. 특히, 텔레비젼수상기에 있어서는 최근 원적외선 방출 기능 등을 부여한 상품의 출시가 있었으나, 이는 텔레비젼수상기의 화상출력과는 관계가 없다고 할 수 있다. 원적외선 방출 기능의 경우, 그 효능이나 과학적 근거가 불확실한 상온 원적외선의 임상적 효과를 내세우고 있지만, 이는 텔레비젼수상기 본래의 기능과는 전혀 무관한 원적외선의 붐에 편승한 단순 아이디어에 지나지 않는다고 볼 수 있다.
따라서, 본 발명의 목격은 텔레비젼수상기가 사람들이 가장 많이 접하는 가전기기라는 점과 리모콘의 사용이 비교적 일반화되어 있다는 점을 십분 활용하여 텔레비젼수상기와 리모콘을 이용하여 자가 건강진단을 할 수 있도록 하는데 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 건강진단 방법은 적외선 대역의 광이 피부 표면을 소정 깊이만큼 투과한 후 반사되어 입사되는 과정에서 혈액중의 헤모글로빈이 특정 파장의 광을 흡수하는 성질을 이용하여 혈류량의 측정을 통해 맥박을 감지하는 과정과, 심전파센서의 전극을 이용하여 심장 박동시 발생하는 R파가 피부(예: 손가락)의 표면에 전달하는 것을 감지하는 심전파 검출과정과, 상기 과정을 통해 감지된 맥박신호와 심전파신호간의 검출시차를 구하고 이를 표준데이타와 비교하여 최고혈압 및 최저혈압을 구하는 혈압검출과정으로 이루어진다.
제1도는 본 발명의 건강진단 방법이 적용되는 리모콘의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 인체의 혈압 및 맥박을 각기 진단하여 그에따른 신호를 출력하는 맥박센서(l1A) 및 심전파센저(11B)와, 상기 맥박센서(11A) 및 심전파센서(11B)에서 각기 출력되는 진단신호를 저리하기에 적당한 수준으로 각각 증폭하는 센서 신호 증폭부(12A,12B)와, 상기 센서신호증폭부(12A),(12B)에서 각기 출력되는 아날로그신호를 디지탈신호로 각각 변환하는 A/D 변환기(13A),(13B)와, 키이메트릭스(15)를 통해 입력되는 건강진단메뉴에 따라 상기 A/D 변환기(13A),(13B)의 출력값을 논리연산하여 최고혈압, 최저혈압, 심박수 등의 진단정보를 산출하는 중앙처리장치(14)와, 상기 중앙처리장치(14)에서 처리된 진행정보를 저장하는 메모리(16) 및 이를 표시하는 엘씨디(17)와, 상기 중앙처리장치(17)에서 처리된 진단정보를 발신신호로 변환하여 이를 텔레비젼수상기의 본체측으로 전송하는 적외선송신부(18)로 구성하였다.
제2도는 본 발명 건강진단 텔레비젼수상기의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 리모콘에서 측정되어 적외선신호로 송출된 혈압과 맥박수 등의 진단정보를 수신하여 전기적인 신호로 변환하는 적외선수신부(21)와, 상기 적외수신부(21)에서 출력되는 신호를 처리하기에 적당한 수준으로 증폭하는 증폭부(22)와, 현재시간을 대한 정보를 얻는데 필요로하는 클럭신호를 생성하는 클럭신호 생성부(23)와, 건강 관련 정보를 분석하여 진단하기 위한 의학적인 데이타베이스를 저장하고 있는 메모리(24)와, 상기 메모리(24)에 저장된 데이타베이스를 이용하여 상기 증폭부(22)를 통해 입력되는 진단정보를 현재시간에 대하여 분석하여 피검자의 건강상태를 체크하는 중앙처리장치(25)와, 티브이제어용 중앙처리장치(26)의 제어를 받아 상기 중앙처리장치(25)에 의해 체크된 건강상태를 화면으로 표시하기 위한 온스크린처리부(27)로 구성하였다.
제3도는 본 발명이 적용되는 리모콘의 외관 개략도로서 이에 도시한 바와 같이, 온스크린상에서 쉽게 메뉴를 찾아가는 기능을 실행시키기 위한 키이신호를 출력하는 스크롤바(scroll bar)(31)와, 선택된 메뉴를 중앙처리장치에 입력시키고 건강메뉴의 시작을 알리기 위한 엔터키이(32)와, 리모콘의 조작 간편화를 위한 일반 텔레비젼수상기의 조작시 건강진단용 센서 를 들어나지 않게끔 하며, 측정용 센서들을 보호하기 위한 상하 이동이 가능한 덮개(3)와, 이밖에 혈류측정을 위한 혈류측정용 발광다이오드(34) 및 수광소자인 포토 트랜지스터(35), 이들을 격리시키기 위한 베리어(36)로 이루어진 맥박센서 (11A)와, 심전파인 R파를 검출하기 위한 심전파검출용 전극(37)을 포함시켜 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 제4도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
피검자가 맥박 및 심박수를 측정하기 위하여 하나의 손가락으로 맥박센서(11A)의 구성소자인 혈류측정용 발광다이오드(34)와 포토트랜지스터(35)의 상부를 누르고, 이와 동시에 다른 손가락으로 심전파센서(11B)의 구성소자인 심전파검출용 전극(37)의 상부를 누른다.
이때, 상기 혈류측정용 발광다이오드(34)에서 투사되는 적외신 대역의 광이 피부 표면을 통과한 후 반사되는 수광소자인 포토트랜지스터(35)로 입사되어 들어가는 과정에서 혈액중의 헤모글로빈이 특정 파장의 광을 흡수하게 된다. 즉, 혈액중의 헤모글로빈 중의 신호로부터 받는 흡수작용에 의해 입사과의 량을 측정하게 되는데, 흐르는 혈류에 따라 헤모글로빈의 수의 차이가 나므로 입사광 량의 차이가 생긴다. 따라서 맥박에 따라 손가락 끝을 관통하는 혈류의 량은 주기적인 변화를 보이게 되며, 이는 포토트랜지스터(35)를 통해 수신되어 그에 따른 전압의 변화로 나타나게 된다.
그리고, 심전파의 검출은 심장 박동시에 발생하는 R파를 검출하는 방법으로서 이 R파는 심장 박동과 동시에 심전파검출용 전극(37)위에 놓인 손가락 표면에 전달되고, 이것이 심전파검출용 전극(37)을 통해 검출된다.
즉, 심장의 맥동에서 일어나는 현상을 두가지의 방법에 의해 동시에 측정하는 결과가 되는데, 두 신호의 차이점은 검지되는 시간이 다르다는 것이다. 혈류량을 통한 맥박 검지의 경우 혈관의 형태등의 여러가지 요인에 의해 실제 심장에서 손가락까지 도달하는데는 어느 정도의 시간이 걸리는데 반하여 심전파의 경우는 심장의 수축과 거의 동시에 검출되게 된다.
따라서, 중앙처리장치(14)는 키이매트릭스(15)를 통해 입력되는 건강진단메뉴에 따라 증폭부 및 A/D 변환시(12A,13A),(12B,13B)를 각기 통해 입력되는 두신호간의 시간차를 구하고, 이를 표준데이타와 비교하여 최고 혈압과 최저혈압을 연산하고, 또한, 맥박수는 일정시간 동안 피크수를 카운트하여 기준시간 즉, 분으로 환산하게 된다.
여기서, 건강진단 메뉴라는 것은 예을 들면 진단하고자 하는 사람의 특정 번호라든지 피검자의 생년월일이라든지 성별, 체중, 키등의 피검자의 기초 체력 및 분석용 데이타를 입력하고 선택할 수 있는 기능과 최고혈압, 최저혈압 및 맥박수를 측정할 수 있는 메뉴와, 측정된 데이타를 저장하고 제거할 수 있는 메뉴와 저장된 데이타베이스를 통해 측정값을 분석하여 진단한 메세지를 출력하는 기능과 동일인에 대해 측정 및 저장된,값의 변화 양상을 그래픽화시켜 화상 출력을 시키는 기능과 진단 데이타를 분석한 결과 뚜렷한 이상이 있다고 판정될때 전문의와의 상담을 경고하는 등의 기능등을 들 수 있다.
그리고, 상기 중앙처리장치(14)에서 처리된 진단정보는 직접 엘씨디(17)에 디플레이어되어 피검자가 이를 확인할 수 있게 되며, 다른 한편으로는 적외선송신부(18)에 의해 적외선으로 변화된 다음 텔레비젼수상기의 본체측으로 전송된다.
한편, 상기 리모콘의 적외선 송신부(18)에서 송출된 적외선신호는 텔레비젼수상기의 본체에 공급되어 다음과 같이 처리된다.
상기 리모콘의 적외선 송신부(18)에서 송출된 적외선신호는 적외선수신부(21)를 통해 전기적으로 신호로 변환된 후 다시 증폭부(22)를 통해 처리하기에 적당한 수준으로 증폭되어 중앙처리장치(25)에 공급된다.
이때, 중앙처리장치(25)는 피검자가 건강 진단을 실행하고 있는가의 여부를 판정하여 건강 진단 알고리즘의 실행 여부를 결정한다. 따라서, 피검자가 건강체크를 실시하게 되면, 먼저, 건강진단 메뉴를 텔레비젼수상기의 씨알티(29)에 디플레이어하고 , 리모콘으로부터 수신되는 신호가 건강진단 메뉴에 관련된 코드이면 메모리(24)에 저장된 데이타베이스를 이용하여 상기 증폭부(22)를 통해 입력되는 진단정보를 근거로 메뉴에 관련된 사항을 실행한다.
그러나, 건강진단 관련 코드가 아니면 건강진단 온,오프키이인가를 체크하여 아니면 다음 코드를 체크하여 이 과정을 반복한다. 만약, 건강진단 온,오프키이이면 건강진단 메뉴를 클리어하고 종료한다.
상기의 본 발명을 토대로 향후 본 발명의 기능을 확장하기 위한 본 발명의 상기 실시예를 설명하면 다음과 같다.
우선, 건강 진단 기능을 확장시킴으로써 다양한 정보의 제공이 가능하다. 예를 들면 바이오센서등의 도입으로 손에서 나오는 땀성분을 분석하여 피로도의 측정이라든가 혈당량의 측정등을 통해 보다 폭 넓은 건강상태를 검진이 향후 예상된다.
두번째로는 퍼지라든가 카오스와 같은 방법의 도입에 의해 전문가적 진단 시스템(Expert system)의 실현을 들 수 있다. 예를 들면 동양의 한의학에서의 진맥을 통한 신체 전반적인 건강상태의 진단과 같이 한의사들의 경험적 감각 및 판단기능을 추론적 제어기법으로 설현함으로써 텔레비젼수상기를 통한 전반적인 건강상태에 대한 정보 취득이 가능하다.
마지막으로, 이상적인 멀티 미디어화 사회의 도래시 가능한 방법으로 텔레비젼수상기에서 받은 건강 정보를 화상출력 뿐만 아니라 전문병원으로 정보가 전송되고 전문의의 분석을 통해 가정으로 회신되는 시스템등을 예상해 볼 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 텔레비젼수상기의 화상출력을 십분 활용하여 혈압, 맥박수등의 건강진단을 받을 수 있게 함으로써 시청자의 건강관리에 기여할 수 있는 효과가 있다.
Claims (6)
- 적외선 대역의 광이 피부 표면을 투과한 후 반사된 후 입사되는 과정에서 혈액중의 헤모글로빈이 특정 파자의 광을 흡수하는 성질을 이용하여 혈류량의 측정을 통해 맥박을 감지하는 과정과, 심전파센서를 이용하여 심장 박동시 발생하는 R파가 피부의 표면에 전달되는 것을 감지하는 심전파 검출과정과, 상기의 과정을 통해 감지된 맥박신호와 심전파신호간의 검출시차를 구하고 이를 표준데이타와 비교하여 최고혈압 및 최저혈압을 구하는 혈압검출과정과, 그 검출정보, 피검자의 신체정보 및 의학정보를 저장하고 있는 데이타베이스를 이용하여 피검자의 건강상태를 진단하고 그 결과를 표시수단에 디스플레이하는 건강상태 진단과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 텔레비젼수상기의 자가 건강진단 방법.
- 리모콘에서 측정되어 적외선신호로 송출된 혈압과 맥박수 등의 진단정보를 수신하여 전기적인 신호로 변환하는 적외선수신부(21)와, 상기 적외수신부(21)에서 출력되는 신호를 처리하기에 적당한 수준으로 증폭하는 증폭부(22)와, 현재 시간을 대한 정보를 얻는데 필요로하는 클럭신호를 생성하는 클럭신호 생성부(23)와, 건강 관련 정보를 분석하여 진단하기 위한 의학적인 데이타베이스를 저장하고 있는 메모리(24)와, 상기 메모리(24)에 저장된 데이타베이스를 이용하여 상기 증폭부(22)를 통해 입력되는 진단정보를 현재시간에 대하여 분석하여 피검자의 건강상태를 체크하는 중앙처리장치(25)와, 티브이제어용 중앙처리장치(26)의 제어를 받아 상기 중앙처리장치(25)에 의해 체크된 건강상태를 화면으로 표시하기 위한 온스크린처리부(27)로 구성한 것을 특징으로 하는 텔레비젼수상기의 자가 건강진단회로.
- 제2항에 있어서, 리모콘은 적외선 대역의 광이 피부 표면을 통과한 후 반사된 후 입사되는 과정에서 혈중의 헤모글로빈이 특정 파장의 광을 흡수하는 성질을 이용하여 혈류량의 측정을 통해 맥박을 감지하는 맥박센서(11A)와, 심장 박동시 발생하는 R파가 피부의 표면에 전달되는 것을 이용하여 심전파를 검출하는 심전파센서(11B)와, 상기 맥박센서(11A) 및 심전파센서(11B)에서 각기 출력되는 진단신호를 처리하기에 적당한 수준으로 각각 증폭하는 센서신호 증폭부(12A),(12B)와, 상기 센서신호증폭부(12A),(12B)에서 각기 출력되는 아날로그신호를 디지탈신호로 각각 변환하는 A/D 변환기(13A),(13B)와, 키이매트릭스(15)를 통해 입력되는 건강진단메뉴에 따라 상기 A/D 변환기(13A),(13B)의 출력값을 논리연산하여 최고혈압, 최저혈압, 심박수 등의 진단정보를 산출하는 중앙처리장치(14)와, 상기 중앙처리장치(14)에서 처리된 진단정보를 저장하는 메모리(16) 및 이를 표시하는 엘씨디(17)와, 상기 중앙처리장치(17)에서 처리된 진단정보를 근적외선신호를 변환하여 이를 텔레비젼수상기의 본체측으로 전송하는 적외선송신부(18)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 텔레비젼수상기의 자가 건강진단회로.
- 제3항에 있어서 맥박센서(11A)는 혈류측정을 위한 혈류측정용 발광다이오드(34) 및 수광소자인 포토트랜지스터(35), 이들을 격리시키기 위한 베리어(36)로 구성한 것을 특징으로 하는 텔레비젼수상기의 자가 건강진단회로.
- 제3항에 있어서, 심전파센서(11B)는 심전파인 R파를 검출하기 위한 심전파검출용 전극(37)을 포함시켜 구성한 것을 특징으로 하는 텔레비젼수상기의 자가 건강진단회로.
- 제3항에 있어서, 중앙처리장치(14)는 진단하고자 하는 사람의 특정번호라든지 피검자의 생년월일이라든지, 성별, 체중, 키등의 피검자의 기초 체력 및 분석용 데이터를 반영시켜 건강상태를 판정하도록 구성한 것을 특징으로 하는 텔레비젼수상기의 자가 건강진단회로.
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