KR20090131542A - The electrode for the contact/noncontact measurement of biosignal based on conductive fabric - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A conductive fiber-based contact/noncontact biometric signal measuring electrode is provided to enable noncontact measurement according to an electrode configuration, thereby monitoring a user's health state regardless of time and space. CONSTITUTION: Plural fiber electrodes(110) are electrically separated. While the plural fiber electrodes are attached to a user's skin, a biometric signal is measured. To transmit the biometric signal to a controller, a multi-channel electrode unit(100) electrically connects each fiber electrode with the controller. A shield member(120) shields each fiber electrode of the multi-channel electrode unit from a peripheral noise. An insulating member electrically separates the fiber electrodes from the shield member.

Description

전도성 섬유기반 접촉/비접촉식 생체신호 측정전극{The electrode for the contact/noncontact measurement of biosignal based on conductive fabric}The electrode for the contact / noncontact measurement of biosignal based on conductive fabric

본 발명은 생체신호 측정을 위한 전도성 섬유기반 접촉/비접촉식 전극에 관한 것이다.The present invention relates to a conductive fiber based contact / contactless electrode for biosignal measurement.

특히 본 발명은 각각의 전극이 다중 채널을 형성하도록 구성되는 어레이(array) 전극을 사용함으로써 동적 상황에서도 안정된 생체신호를 검출할 수 있도록 한 전도성 섬유기반 접촉식 생체신호 측정전극에 관한 것이다.In particular, the present invention relates to a conductive fiber-based contact biosignal measuring electrode capable of detecting a stable biosignal even in a dynamic situation by using an array electrode configured to form each channel in multiple channels.

또한 본 발명은 각 활성 전극을 휴대 가능한 배터리와 일체로 결합하여 자체적으로 동작하는 독립 구동방식(stand alone)으로 구성함으로써 불필요한 전원선을 줄이고 도전성 섬유로 된 쉴드 부재를 사용함으로써 노이즈를 줄일 수 있도록 하고, 스냅 버튼형 전극을 사용함으로써 쉽게 탈부착이 가능하도록 한 전도성 섬유기반 비접촉식 생체신호 측정전극에 관한 것이다.In addition, the present invention combines each active electrode integrally with a portable battery to form a stand-alone operation that operates itself to reduce unnecessary power lines and to reduce noise by using a shield member made of conductive fiber. The present invention relates to a conductive fiber-based non-contact biosignal measuring electrode that is easily detachable by using a snap button electrode.

기존의 심전도 측정 방식은 Klaus-Peter Hoffmann의 연구결과에서 볼 수 있듯이 전도성 섬유를 이용한 단일 채널(single-channel)전극으로 측정 및 신호를 획득할 수 있었다. 그러나 이러한 기존의 구성에서는 정적 상황에서는 안정된 신호를 얻을 수 있으나, 동적 상황에서는 호흡 등에 의한 입력 임피던스의 불일치로 인하여 불안정한 신호를 얻게 되는 문제점이 발생하게 된다.The conventional electrocardiogram measurement method can be measured and acquired with a single-channel electrode using conductive fibers, as shown by Klaus-Peter Hoffmann's research. However, in such a conventional configuration, a stable signal can be obtained in a static situation, but in a dynamic situation, there is a problem that an unstable signal is obtained due to a mismatch in input impedance due to respiration.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 각각의 전극이 다중 채널을 형성하도록 구성되는 어레이 전극을 사용함으로써 동적 상황에서도 안정된 생체신호를 검출할 수 있도록 한 전도성 섬유기반 접촉식 생체신호 측정전극을 제공하는 것이 목적이 있다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a conductive fiber-based contact type bio-signal measuring electrode that can detect a stable bio-signal under dynamic conditions by using an array electrode configured to form each of the multi-channel electrode There is a purpose.

또한 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 활성 전극을 휴대 가능한 보조전원과 일체로 결합하여 자체적으로 구동되는 독립 구동방식의 전극을 형성함으로써 불필요한 전원선을 줄이고 도전성 섬유로 된 쉴드 부재를 사용함으로써 노이즈를 줄일 수 있도록 하고, 스냅 버튼형 전극을 사용함으로써 쉽게 탈부착이 가능하도록 한 전도성 섬유기반 비접촉식 생체신호 측정전극을 제공하는 것에 목적이 있다.In addition, another technical problem to be solved by the present invention is to combine the active electrode with a portable auxiliary power source integrally to form a self-driven self-driven electrode to reduce unnecessary power lines and noise by using a shield member made of conductive fibers It is an object of the present invention to provide a conductive fiber-based non-contact biosignal measuring electrode that can be easily attached and detached by using a snap button electrode.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 생체신호 측정을 위한 전극에 있어서, 전도성 섬유로 구성되며 전기적으로 분리된 상태로 서로 이격되게 피부에 부착되어 생체신호를 각각 측정하는 다수의 섬유전극으로 이루어지고, 상기 각 전극에서 측정되는 생체신호를 콘트롤러에 전송할 수 있도록 각각의 섬유전극을 콘트롤러와 전기적으로 연결하는 다수의 콘트롤러 연결부를 포함하는 다중 채널 전극부; 상기 섬유전극과 피부 사이에 부착되어 상기 다중 채널 전극부의 각 섬유전극을 주변 노이즈로부터 차폐하는 전도성 섬유의 쉴드 부재를 포함하는 전도성 섬유 기반의 접촉식 생체신호 측정전극이다.According to an embodiment of the present invention for achieving the above object, in the electrode for measuring the bio-signal, a plurality of electrodes consisting of conductive fibers and attached to the skin spaced apart from each other in an electrically separated state to measure the bio-signal respectively A multi-channel electrode unit comprising a plurality of controller connection units formed of fiber electrodes, the plurality of controllers electrically connecting the fiber electrodes to the controllers so as to transmit the bio signals measured at each electrode to the controllers; A conductive fiber-based contact biosignal measuring electrode including a shield member of a conductive fiber attached between the fiber electrode and the skin to shield each fiber electrode of the multichannel electrode part from ambient noise.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 생체신호 측정을 위한 전극에 있어서, 전기적으로 분리된 상태로 피부에 부착되어 생체신호를 각각 측정하는 다수의 섬유전극으로 이루어지며, 상기 각 전극에서 측정되는 생체신호를 콘트롤러에 전송할 수 있도록 각각의 섬유전극을 콘트롤러와 전기적으로 연결하는 다수의 콘트롤러 연결부를 포함하는 다중 채널 전극부; 상기 섬유전극과 피부 사이에 부착되어 상기 다중 채널 전극부의 각 섬유전극을 주변 노이즈로부터 차폐하는 전도성 섬유의 쉴드 부재; 상기 쉴드 부재 상에 부착되어 상기 다중 채널 전극부의 섬유전극과 쉴드부재를 전기적으로 분리시키는 절연부재; 상기 각각의 콘트롤러 연결부에 인출선을 통해 전기적으로 연결되며, 상기 다중 채널 전극부의 각 섬유전극에서 검출되는 생체신호를 각각 수신하여 증폭하는 다수의 신호 증폭기;를 포함하는 전도성 섬유 기반의 접촉식 생체신호 측정전극이다.According to another embodiment of the present invention for achieving the above object, in the electrode for measuring the biological signal, it is made of a plurality of fiber electrodes attached to the skin in an electrically separated state and measuring the biological signal, respectively, A multi-channel electrode unit including a plurality of controller connection units electrically connecting the fiber electrodes to the controller so as to transmit bio signals measured at each electrode to the controller; A shield member of a conductive fiber attached between the fiber electrode and the skin to shield each fiber electrode of the multi-channel electrode part from ambient noise; An insulating member attached to the shield member to electrically separate the fiber electrode and the shield member from the multichannel electrode part; A conductive fiber-based contact biosignal including a plurality of signal amplifiers electrically connected to each of the controller connection parts through a leader line and receiving and amplifying the biosignals detected by the fiber electrodes of the multichannel electrode unit, respectively. It is a measuring electrode.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 생체신호 측정을 위한 전극에 있어서, 섬유에 착탈 가능한 스냅 버튼형으로 구성되어 인쇄회로기판의 일면에 탑재되며, 섬유에 부착된 상태로 생체신호를 측정하여 콘트롤러에 전송하는 전극; 전극과 신호 증폭기 및 콘트롤러와의 전기적 연결, 생체신호의 측정 및 전송, 탑재를 위한 배선이 패터닝된 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판의 다른 일면에 탑재되며 상기 전극에서 검출된 생체신호를 수신하여 증폭하는 고 임피던스 특성의 신호 증폭기; 상기 인쇄회로기판에 패터닝된 배선과 이격되는 상태로 상기 신호 증폭기의 후방에 탑재되며, 상기 신호 증폭기에 동작 전원을 공급하는 보조전원; 상기 인쇄회로기판의 다른 일면에 부착된 보조전원과 신호 증폭기를 둘러 감싸도록 설치되어 상기 인쇄회로기판에 탑재된 전극을 주변 노이즈로부터 차폐하는 전도성 섬유의 쉴드 부재;를 포함하는 전도성 섬유 기반의 비접촉식 생체신호 측정전극이다.According to another embodiment of the present invention for achieving the above object, in the electrode for measuring the bio-signal, it is configured in the snap button type detachable to the fiber is mounted on one side of the printed circuit board, attached to the fiber An electrode for measuring a biosignal and transmitting the measured biosignal to a controller; A printed circuit board having a patterned wiring for electrical connection between the electrode, the signal amplifier, and the controller, measurement, transmission, and mounting of a biosignal; A signal amplifier having a high impedance characteristic mounted on the other surface of the printed circuit board and receiving and amplifying the biosignal detected by the electrode; An auxiliary power supply mounted behind the signal amplifier in a state spaced apart from the patterned wiring on the printed circuit board and supplying operating power to the signal amplifier; A conductive member based on a conductive fiber, comprising: a shield member made of conductive fiber which surrounds an auxiliary power supply and a signal amplifier attached to the other surface of the printed circuit board and shields an electrode mounted on the printed circuit board from ambient noise Signal measuring electrode.

상기 비접촉식 생체신호 측정전극은 보조전원의 절연을 위해 보조전원의 외부를 전체적으로 둘러 감싸는 절연부재를 더 포함할 수 있다.The non-contact biosignal measuring electrode may further include an insulating member surrounding the outside of the auxiliary power source as a whole to insulate the auxiliary power source.

본 발명에 의하면 전도성 섬유를 이용한 진보된 전극을 고안함으로써 움직임과 외부 잡음에 강인하고 전극 구성에 따라 비접촉 측정이 가능함으로써 언제 어디서든 사용자의 건강상태를 모니터링 할 수 있게 된다.According to the present invention, by designing an advanced electrode using a conductive fiber, it is resistant to movement and external noise, and can be measured without contact depending on the electrode configuration, so that the user's health can be monitored anytime and anywhere.

또한 본 발명에 의하면, 일상생활에서 비침습적이고 지속적인 건강상태 모니터링에 대한 관심과 수요가 급격히 증가하고 있으며 제작비용이 저렴하므로, 의료산업과 미래형 섬유 및 의류 산업 등과 결합하여 사용이 가능하게 되므로, 그 기대효과를 높일 수 있게 될 것이다.In addition, according to the present invention, the interest and demand for non-invasive and continuous health condition monitoring in everyday life is rapidly increasing and the production cost is low, so that it can be used in combination with the medical industry and the future textile and clothing industry, The expected effect will be increased.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 전도성 섬유 기반의 접촉식 생 체신호 측정전극의 한 구성예를 도시한 평면도와 단면도로서, 다수의 섬유전극(110)으로 다중 채널을 구성하는 다중 채널 전극부(100)와, 주변 노이즈 차폐를 위한 쉴드 부재(120)와, 섬유전극(110)과 쉴드 부재(120) 사이의 절연부재(130)로구성할 수 있으며, 다른 실시예로서 각 섬유전극에서 검출되는 생체신호를 수신 및 증폭하는 다수의 신호 증폭기(140)를 더 포함할 수 있다.1 and 2 are a plan view and a cross-sectional view showing a configuration example of a conductive fiber-based contact bio signal measuring electrode according to an embodiment of the present invention, a multi-channel consisting of a plurality of fiber electrodes 110 The multi-channel electrode unit 100, the shield member 120 for shielding the ambient noise, and the insulating member 130 between the fiber electrode 110 and the shield member 120, and as another embodiment The apparatus may further include a plurality of signal amplifiers 140 for receiving and amplifying a biosignal detected by the fiber electrode.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 다중채널 전극부(100)는 전기적으로 분리된 상태로 서로 이격되게 피부에 부착되어 생체신호를 각각 측정하는 다수의 섬유전극(110)으로 이루어진다. 이 다수의 섬유전극(110)은 어레이(array) 전극으로서 각 전극이 전도성 섬유로 이루어지며, 상기 각 전극에서 측정되는 생체신호를 콘트롤러에 전송할 수 있도록 각각의 섬유전극을 콘트롤러와 전기적으로 연결하는 다수의 콘트롤러 연결부(111)를 포함하여 구성된다.As shown in FIGS. 1 and 2, the multi-channel electrode unit 100 is formed of a plurality of fiber electrodes 110 attached to the skin to be spaced apart from each other in an electrically separated state, respectively, to measure bio signals. The plurality of fiber electrodes 110 are array electrodes, each of which is made of conductive fibers, and a plurality of fiber electrodes electrically connecting the fiber electrodes to the controller so that the bio signals measured at the electrodes can be transmitted to the controller. The controller connection portion 111 is configured to include.

쉴드 부재(120)는 상기 섬유전극과 피부 사이에 부착되어 상기 다중 채널 전극부의 각 섬유전극을 주변 노이즈로부터 차폐한다. 이를 위하여 상기 쉴드부재는 전도성 섬유로 이루어지며, 상기 다중 채널 전극부 주변에 존재하는 전원 노이즈를 수신하여 바이패스시킬 수 있도록 접지로 연결되어 구성된다. The shield member 120 is attached between the fiber electrode and the skin to shield each fiber electrode of the multichannel electrode part from ambient noise. To this end, the shield member is made of a conductive fiber and is connected to ground to receive and bypass power noise present around the multi-channel electrode unit.

절연 부재(130)는 상기 쉴드 부재 상에 부착되어 상기 다중 채널 전극부의 섬유전극(110)과 쉴드 부재(120)를 전기적으로 분리시킨다. 특히 이 절연부재는 상기 다중 채널 전극부를 구성하는 각 섬유전극의 유연성을 유지시킬 수 있도록 유연성을 가진 절연체로 구성되는 것이 바람직하다.The insulating member 130 is attached on the shield member to electrically separate the fiber electrode 110 and the shield member 120 of the multichannel electrode part. In particular, the insulating member is preferably composed of an insulator having flexibility to maintain the flexibility of each fiber electrode constituting the multi-channel electrode portion.

신호 증폭부(140)는 각각의 콘트롤러 연결부에 인출선을 통해 전기적으로 연 결되며, 상기 다중 채널 전극부의 각 섬유전극에서 검출되는 생체신호를 각각 수신하여 증폭한다.The signal amplifier 140 is electrically connected to each controller through a leader line, and receives and amplifies a biosignal detected from each fiber electrode of the multi-channel electrode unit.

도 3은 도 1 및 도 2에 예시된 전도성 섬유 기반의 접촉식 생체신호 측정전극의 사용예를 도시한 참고도이고, 도 4a와 도 4b는 본 발명에 의한 전도성 섬유 기반의 접촉식 생체신호 측정전극을 각각 단일 채널과 다중 채널로 구성하여 심전도 파형을 측정한 결과를 예시한 그래프이다.3 is a reference diagram showing an example of the use of the conductive fiber-based contact biosignal measuring electrode illustrated in FIGS. This is a graph illustrating the results of measuring an electrocardiogram waveform by configuring electrodes in a single channel and multiple channels, respectively.

이들 그래프에 예시된 두 개의 파형은, 도 4a의 그래프의 경우(단일 채널 전극) 호흡에 의해 검출되는 신호의 베이스 라인이 드래프트되는 상태임을 알 수 있으며, 이에 반해 도 4b의 그래프의 경우(다중 채널 전극) 호흡에 의해 검출되는 신호의 베이스 라인이 드래프트되지 않고 안정적으로 나타나는 상태임을 확인할 수 있게 된다. 또한 이들 두 그래프의 경우 모두 노이즈가 조금씩은 나타나지만 도 4b가 도 4a에 비해 보다 깨끗한 신호가 나타나는 것을 확인할 수 있게 된다.The two waveforms illustrated in these graphs show that the baseline of the signal detected by respiration in the case of the graph of FIG. 4A (single channel electrode) is drafted, whereas the case of the graph of FIG. 4B (multichannel Electrode) It can be confirmed that the baseline of the signal detected by the breath is stably shown without being drafted. In addition, in the case of both of these graphs, the noise appears little by little, but it can be seen that FIG. 4B shows a cleaner signal than FIG. 4A.

이들 그래프에 예시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 다중 채널(multi-channel) 전극부를 구성한 경우, 동적 상황시에도 안정된 신호 검출을 가능하게 한다. As illustrated in these graphs, when a multi-channel electrode unit according to an embodiment of the present invention is configured, stable signal detection is possible even in a dynamic situation.

도 5는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 전도성 섬유 기반의 비접촉식 생체신호 측정전극의 한 구성예를 도시한 단면도로서, 섬유에 착탈 가능한 버튼형으로 구성되는 전극(210)과, 인쇄회로기판(260)과, 생체신호를 증폭하는 신호 증폭기(240)와, 신호 증폭기 전원 공급을 위한 보조전원(250)과, 노이즈 차폐를 위한 쉴드 부재(220)로 구성할 수 있으며, 다른 실시예로서 보조전원의 절연을 위한 절 연부재(230)를 더 포함하여 구성할 수 있다.5 is a cross-sectional view showing an example of a configuration of a conductive fiber-based non-contact biosignal measuring electrode according to another embodiment of the present invention. And a signal amplifier 240 for amplifying a biosignal, an auxiliary power source 250 for supplying a signal amplifier power, and a shield member 220 for noise shielding. It can be configured to further include an insulating member 230 for.

도 5에 도시된 바와 같이, 전극(210)은 섬유에 착탈 가능한 버튼형으로 구성되어 인쇄회로기판의 일면에 탑재되며, 섬유에 부착된 상태로 생체신호를 측정하여 콘트롤러에 전송한다. 이를 위하여 상기 전극(210)은 전도성을 가진 스냅 버튼형으로 이루어지며, 상기 스냅버튼형 전극에 대응하는 스냅 버튼이 부착된 섬유에 상기 스냅 버튼을 사용하여 탈부착 가능하게 구성된다. 이로써 도 5에 도시된 바와 같은 전극(210)은 숫 단추부가 구비된 의복에는 어느 옷이가 손쉽게 착탈 가능하게 되는 것이다. 도면에서는 상기 전극이 스냅 버튼중 암단추부로 구성된 것을 예시하고 있으며, 의복에 부착된 스냅버튼이 숫단추부를 구성하고 있는 것을 예시하고 있다.As shown in FIG. 5, the electrode 210 is configured as a button type detachable to a fiber, mounted on one surface of a printed circuit board, and measures and transmits a biosignal to a controller while being attached to the fiber. To this end, the electrode 210 is made of a conductive snap button type, and is configured to be detachable by using the snap button on a fiber with a snap button corresponding to the snap button type electrode. As a result, as shown in FIG. 5, the electrode 210 is easily detachable from any garment in a garment provided with a male button. The drawing illustrates that the electrode is composed of a female button portion of the snap button, and the snap button attached to the garment exemplifies a male button portion.

쉴드 부재(220)는 상기 인쇄회로기판의 다른 일면에 부착된 보조전원과 신호 증폭기를 둘러 감싸도록 설치되어 상기 인쇄회로기판에 탑재된 전극을 주변 노이즈로부터 차폐한다. 이를 위하여 상기 쉴드부재는 전도성 섬유로 이루어지며, 상기 전극 주변에 존재하는 전원 노이즈를 수신하여 바이패스시킬 수 있도록 접지로 연결되어 구성된다.The shield member 220 is installed to surround the auxiliary power supply and the signal amplifier attached to the other surface of the printed circuit board to shield the electrodes mounted on the printed circuit board from ambient noise. To this end, the shield member is made of a conductive fiber, and is connected to ground to receive and bypass power noise present around the electrode.

절연 부재(230)는 상기 보조전원의 절연을 위해 보조전원의 외부를 전체적으로 둘러 감싸도록 구성되어, 전극과 인쇄회로기판 및 신호 증폭기로부터 보조 전원을 전기적으로 분리시킨다.The insulating member 230 is configured to completely surround the outside of the auxiliary power source for insulation of the auxiliary power source, and electrically separate the auxiliary power source from the electrode, the printed circuit board, and the signal amplifier.

신호 증폭기(240)는 높은 임피던스 특성을 가지는 증폭기로서, 상기 인쇄회로기판의 다른 일면에 탑재되며 상기 전극에서 검출된 생체신호를 수신하여 증폭한다. The signal amplifier 240 is an amplifier having a high impedance characteristic and is mounted on the other surface of the printed circuit board to receive and amplify the biosignal detected by the electrode.

보조 전원(250)은 상기 인쇄회로기판에 패터닝된 배선과 이격되는 상태로 상기 신호 증폭기의 후방에 탑재되며, 상기 각 신호 증폭기에 동작 전원을 공급할 수 있도록 각각의 전극에 일체로 결합되어, 각각의 전극이 자체적으로 구동되는 독립 구동방식(stand alone)의 전극 구성이 가능하게 한다. 이로써 자체적인 전원 공급이 가능하고, 저전력 소자를 사용하게 되므로 전력소모가 적으며 스냅 버튼형 숫단추부가 적용된 어느 생체신호 측정 장비에도 호환이 가능하게 된다. The auxiliary power supply 250 is mounted to the rear of the signal amplifier in a state spaced apart from the patterned wiring on the printed circuit board, and is integrally coupled to each electrode so as to supply operating power to each signal amplifier. This enables a stand alone electrode configuration in which the electrode is driven by itself. This enables its own power supply, uses low-power devices, reduces power consumption, and makes it compatible with any biosignal measurement device with a snap-button male button.

인쇄회로기판(260)은 전극과 신호 증폭기 및 콘트롤러와의 전기적 연결, 생체신호의 측정 및 전송, 탑재를 위한 배선이 패터닝된다.The printed circuit board 260 is patterned with wires for electrical connection between electrodes and signal amplifiers and controllers, measurement and transmission of bio signals, and mounting.

도 6은 도 5에 의한 전도성 섬유 기반의 비접촉식 생체신호 측정전극이 의복에 적용된 예를 도시한 참고도이고, 도 7은 본 발명에 의한 전도성 섬유 기반의 비접촉식 생체신호 측정전극으로 심전도 파형을 측정한 결과를 예시한 그래프이다.FIG. 6 is a reference diagram illustrating an example in which a conductive fiber-based noncontact biosignal measuring electrode according to FIG. 5 is applied to a garment, and FIG. 7 is a diagram illustrating an electrocardiogram waveform measured using a conductive fiber-based noncontact biosignal measuring electrode according to the present invention. A graph illustrating the results.

도 7에 예시된 그래프는 전도성 섬유와 활성 전극(Active electrode)이 결합된 경우를 예시하고 있으며, 이와 같이 두 개가 결합하여 의복에 적용됨으로서 평상시 내의를 입은 상태에서 그 위에 그 의복을 착용하여 간편하게 측정이 가능하게 된다. The graph illustrated in FIG. 7 illustrates a case in which a conductive fiber and an active electrode are combined, and the two are combined and applied to a garment, so that the measurement is simply performed by wearing the garment on a state of wearing a normal underwear. This becomes possible.

상기 도 7의 그래프에 예시된 바와 같이 기존의 활성 전극(Active electrode)은 동작시 필요한 전력을 심전도 모듈로부터 공급받는 방식을 취해왔으나, 본 발명에서는 활성 전극과 보조전원을 일체로 결합함으로써 불필요한 연결선을 줄일 수 있게 되며, 따라서 측정시 여러 생체신호 측정 장비에 호환도 가능하게 된다. 또한 추가적으로 전도성 섬유로 구성된 쉴드 부재를 사용함으로써 외부의 노 이즈를 차폐시킬 수 있고, 연결 부분을 스냅 버튼형으로 구성하여 사용함으로써 의복 등에 쉽게 탈부착시킬 수도 있게 된다.As illustrated in the graph of FIG. 7, the conventional active electrode has been supplied with the necessary power during operation from the ECG module, but in the present invention, an unnecessary connection line is formed by combining the active electrode and the auxiliary power supply integrally. This makes it possible to reduce the number of biosignal measurement equipment. In addition, by using a shield member made of an additional conductive fiber to shield the outside noise, it is also possible to easily attach and detach clothes, etc. by using a snap button configuration.

이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.In the above, the present invention has been illustrated and described with respect to certain preferred embodiments. However, the present invention is not limited only to the above-described embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains may variously change without departing from the spirit of the technical idea of the present invention described in the claims below. Could be done.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 전도성 섬유 기반의 접촉식 생체신호 측정전극의 한 구성예를 도시한 평면도이다.1 is a plan view showing a configuration example of a conductive fiber-based contact biosignal measuring electrode according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 다중 채널 전극부의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the multi-channel electrode unit of FIG. 1.

도 3은 도 1의 사용예를 도시한 참고도이다.3 is a reference diagram illustrating an example of use of FIG. 1.

도 4a와 도 4b는 본 발명에 의한 전도성 섬유 기반의 접촉식 생체신호 측정전극을 각각 단일 채널과 다중 채널로 구성하여 심전도 파형을 측정한 결과를 예시한 그래프이다.4A and 4B are graphs illustrating the results of measuring an electrocardiogram waveform by configuring a conductive fiber-based contact biosignal measuring electrode according to the present invention in a single channel and multiple channels, respectively.

도 5는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 전도성 섬유 기반의 비접촉식 생체신호 측정전극의 한 구성예를 도시한 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a conductive fiber-based non-contact biosignal measuring electrode according to another embodiment of the present invention.

도 6은 도 5에 의한 전도성 섬유 기반의 비접촉식 생체신호 측정전극이 의복에 적용된 예를 도시한 참고도이다. FIG. 6 is a reference diagram illustrating an example in which the conductive fiber-based non-contact biosignal measuring electrode of FIG. 5 is applied to a garment.

도 7은 본 발명에 의한 전도성 섬유 기반의 비접촉식 생체신호 측정전극으로 심던도 파형을 측정한 결과를 예시한 그래프이다.FIG. 7 is a graph illustrating a result of measuring a severity waveform using a conductive fiber-based non-contact biosignal measuring electrode according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 다중채널 전극부 110,210 : 전극100: multi-channel electrode 110, 210: electrode

111,211 : 콘트롤러 연결부 120,220 : 쉴드부재111,211: Controller connection part 120,220: Shield member

130,230 : 절연부재 140,240 : 신호 증폭기130,230: insulation member 140,240: signal amplifier

250 : 보조전원 260 : 인쇄회로기판250: auxiliary power source 260: printed circuit board

270 : 섬유 270a : 스냅버튼 270: Fiber 270a: Snap Button

Claims (17)

생체신호 측정을 위한 전극에 있어서,In the electrode for measuring the biological signal, 전기적으로 분리된 상태로 서로 이격되게 피부에 부착되어 생체신호를 각각 측정하는 다수의 섬유전극(110)으로 이루어지며, 상기 각 전극에서 측정되는 생체신호를 콘트롤러에 전송할 수 있도록 각각의 섬유전극을 콘트롤러와 전기적으로 연결하는 다수의 콘트롤러 연결부(111)를 포함하는 다중 채널 전극부(100);It is composed of a plurality of fiber electrodes 110 attached to the skin and separated from each other in the electrically separated state to measure the bio-signals, respectively, and each of the fiber electrodes to transmit the bio-signals measured at each electrode to the controller A multi-channel electrode part 100 including a plurality of controller connection parts 111 electrically connected to each other; 상기 섬유전극과 피부 사이에 부착되어 상기 다중 채널 전극부의 각 섬유전극을 주변 노이즈로부터 차폐하는 쉴드 부재(120);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유 기반의 접촉식 생체신호 측정전극.And a shield member (120) attached between the fiber electrode and the skin to shield each fiber electrode of the multichannel electrode part from ambient noise. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 쉴드 부재 상에 부착되어 상기 다중 채널 전극부의 섬유전극(110)과 쉴드 부재(120)를 전기적으로 분리시키는 절연부재(130);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유 기반의 접촉식 생체신호 측정전극. An insulating member 130 attached to the shield member to electrically separate the fiber electrode 110 and the shield member 120 of the multi-channel electrode unit; and further comprising a conductive fiber-based contact biosignal Measuring electrode. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 다중 채널 전극부(100)의 각 섬유전극(110)은 전도성 섬유로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유 기반의 접촉식 생체신호 측정전극.Each fiber electrode 110 of the multi-channel electrode unit 100 is a conductive fiber-based contact type bio-signal measuring electrode, characterized in that made of conductive fibers. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 쉴드 부재(120)는 전도성 섬유로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유 기반의 접촉식 생체신호 측정전극.The shield member 120 is a conductive fiber-based contact type bio-signal measuring electrode, characterized in that made of conductive fibers. 제1항에 있어서, 상기 쉴드 부재(120)는,The method of claim 1, wherein the shield member 120, 상기 다중 채널 전극부 주변에 존재하는 전원 노이즈를 수신하여 바이패스시킬 수 있도록 접지로 연결되는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유 기반의 접촉식 생체신호 측정전극.And a conductive fiber-based contact biosignal measuring electrode connected to ground to receive and bypass power noise present around the multi-channel electrode unit. 제1항에 있어서, 상기 절연 부재(130)는,The method of claim 1, wherein the insulating member 130, 상기 다중 채널 전극부를 구성하는 각 섬유전극의 유연성을 유지시킬 수 있도록 유연성을 가진 절연체로 구성되는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유 기반의 접촉식 생체신호 측정전극.The conductive fiber-based contact biosignal measuring electrode of claim 1, wherein the contactor is based on an insulator having flexibility to maintain flexibility of each fiber electrode constituting the multi-channel electrode unit. 생체신호 측정을 위한 전극에 있어서,In the electrode for measuring the biological signal, 전기적으로 분리된 상태로 피부에 부착되어 생체신호를 각각 측정하는 다수의 섬유전극(110)으로 이루어지며, 상기 각 전극에서 측정되는 생체신호를 콘트롤러에 전송할 수 있도록 각각의 섬유전극을 콘트롤러와 전기적으로 연결하는 다수의 콘트롤러 연결부(111)를 포함하는 다중 채널 전극부(100);It is composed of a plurality of fiber electrodes 110 attached to the skin in the electrically separated state to measure the bio-signals, respectively, and each fiber electrode electrically connected to the controller to transmit the bio-signals measured at each electrode to the controller A multi-channel electrode unit 100 including a plurality of controller connecting units 111 to connect thereto; 상기 섬유전극과 피부 사이에 부착되어 상기 다중 채널 전극부의 각 섬유전 극을 주변 노이즈로부터 차폐하는 쉴드 부재(120);A shield member 120 attached between the fiber electrode and the skin to shield each fiber electrode of the multi-channel electrode part from ambient noise; 상기 쉴드 부재 상에 부착되어 상기 다중 채널 전극부의 섬유전극과 쉴드부재를 전기적으로 분리시키는 절연부재(130);An insulation member attached to the shield member to electrically separate the fiber electrode from the multi-channel electrode part and the shield member; 상기 각각의 콘트롤러 연결부에 인출선을 통해 전기적으로 연결되며, 상기 다중 채널 전극부의 각 섬유전극에서 검출되는 생체신호를 각각 수신하여 증폭하는 다수의 신호 증폭기(140);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유 기반의 접촉식 생체신호 측정전극.And a plurality of signal amplifiers 140 electrically connected to the respective controller connection parts through lead lines, and receiving and amplifying the bio signals detected at each fiber electrode of the multi-channel electrode part. A conductive fiber-based contact biosignal measuring electrode. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 다중 채널 전극부(100)의 각 섬유전극(110)은 전도성 섬유로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유 기반의 접촉식 생체신호 측정전극.Each fiber electrode 110 of the multi-channel electrode unit 100 is a conductive fiber-based contact type bio-signal measuring electrode, characterized in that made of conductive fibers. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 쉴드 부재(120)는 전도성 섬유로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유 기반의 접촉식 생체신호 측정전극.The shield member 120 is a conductive fiber-based contact type bio-signal measuring electrode, characterized in that made of conductive fibers. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 쉴드 부재는,The shield member according to any one of claims 7 to 9, 상기 다중 채널 전극부 주변에 존재하는 전원 노이즈를 수신하여 바이패스시킬 수 있도록 접지로 연결되는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유 기반의 접촉식 생체신호 측정전극.And a conductive fiber-based contact biosignal measuring electrode connected to ground to receive and bypass power noise present around the multi-channel electrode unit. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연 부재는,The said insulating member is any one of Claims 7-9. 상기 다중 채널 전극부를 구성하는 각 섬유전극의 유연성을 유지시킬 수 있도록 유연성을 가진 절연체로 구성되는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유 기반의 접촉식 생체신호 측정전극.The conductive fiber-based contact biosignal measuring electrode of claim 1, wherein the contactor is based on an insulator having flexibility to maintain flexibility of each fiber electrode constituting the multi-channel electrode unit. 생체신호 측정을 위한 전극에 있어서,In the electrode for measuring the biological signal, 섬유에 착탈 가능한 버튼형으로 구성되어 인쇄회로기판의 일면에 탑재되며, 섬유에 부착된 상태로 생체신호를 측정하여 콘트롤러에 전송하는 전극(210);An electrode 210 configured to be detachable to a fiber, mounted on one surface of a printed circuit board, and measuring and transmitting a biosignal to a controller while being attached to the fiber; 전극과 신호 증폭기 및 콘트롤러와의 전기적 연결, 생체신호의 측정 및 전송, 탑재를 위한 배선이 패터닝된 인쇄회로기판(260);A printed circuit board 260 patterned with wires for electrical connection between an electrode and a signal amplifier and a controller, measurement, transmission, and mounting of a biological signal; 상기 인쇄회로기판의 다른 일면에 탑재되며 상기 전극에서 검출된 생체신호를 수신하여 증폭하는 신호 증폭기(240);A signal amplifier 240 mounted on the other surface of the printed circuit board to receive and amplify the biosignal detected by the electrode; 상기 인쇄회로기판에 패터닝된 배선과 이격되는 상태로 상기 신호 증폭기의 후방에 탑재되며, 상기 신호 증폭기에 동작 전원을 공급하는 보조전원(250);An auxiliary power source 250 mounted behind the signal amplifier in a state spaced apart from the patterned wiring on the printed circuit board and supplying operation power to the signal amplifier; 상기 인쇄회로기판의 다른 일면에 부착된 보조전원과 신호 증폭기를 둘러 감싸도록 설치되어 상기 인쇄회로기판에 탑재된 전극을 주변 노이즈로부터 차폐하는 쉴드 부재(220);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유 기반의 비접촉식 생체신호 측정전극.And a shield member 220 installed to surround the auxiliary power supply and the signal amplifier attached to the other surface of the printed circuit board to shield the electrode mounted on the printed circuit board from the ambient noise. Non-contact bio signal measuring electrode based on conductive fiber. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 보조전원의 절연을 위해 보조전원의 외부를 전체적으로 둘러 감싸는 절연부재(230);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유 기반의 비접촉식 생체신호 측정전극.Insulating member based on the conductive fiber further comprises a; insulating member 230 surrounding the outside of the auxiliary power as a whole for the insulation of the auxiliary power. 제12항 또는 제13항에 있어서, The method according to claim 12 or 13, 전극은 스냅 버튼형으로 이루어지며, 상기 스냅버튼형 전극에 대응하는 스냅버튼이 부착된 섬유에 상기 스냅 버튼을 사용하여 탈부착 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유기반 비접촉식 생체신호 측정전극.The electrode is made of a snap button type, conductive fiber-based non-contact bio-signal measuring electrode, characterized in that detachable by using the snap button on the fiber attached to the snap button corresponding to the snap button electrode. 제12항 또는 제13항에 있어서,The method according to claim 12 or 13, 상기 신호 증폭기(240)는 높은 임피던스 특성을 가지는 증폭기로 구성되는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유기반 비접촉식 생체신호 측정전극.The signal amplifier 240 is a conductive fiber-based non-contact biosignal measuring electrode, characterized in that consisting of an amplifier having a high impedance characteristic. 제12항 또는 제13항에 있어서,The method according to claim 12 or 13, 상기 쉴드 부재(220)는 전도성 섬유로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유 기반 비접촉식 생체신호 측정전극.The shield member 220 is a conductive fiber-based non-contact biosignal measuring electrode, characterized in that made of conductive fibers. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 쉴드 부재(220)는,The method of claim 12 or 13, wherein the shield member 220, 상기 전극 주변에 존재하는 전원 노이즈를 수신하여 바이패스시킬 수 있도록 접지로 연결되는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유 기반 비접촉식 생체신호 측정전극.A conductive fiber-based non-contact biosignal measuring electrode, characterized in that connected to the ground to receive and bypass the power supply noise present around the electrode.
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