JP2015077409A - 人体センサ及びこれを含むセンシングシステム - Google Patents

人体センサ及びこれを含むセンシングシステム Download PDF

Info

Publication number
JP2015077409A
JP2015077409A JP2014209217A JP2014209217A JP2015077409A JP 2015077409 A JP2015077409 A JP 2015077409A JP 2014209217 A JP2014209217 A JP 2014209217A JP 2014209217 A JP2014209217 A JP 2014209217A JP 2015077409 A JP2015077409 A JP 2015077409A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
human body
antenna
body sensor
signal
main board
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP2014209217A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6529733B2 (ja
Inventor
永 駿 洪
Yong Jun Hong
永 駿 洪
源 斌 洪
Won Bin Hong
源 斌 洪
秉 勳 高
Byung-Hoon Ko
秉 勳 高
炳 チョル 金
Byoung Chul Kim
炳 チョル 金
泳 秀 金
Young Soo Kim
泳 秀 金
潤 建 金
Yoon Geon Kim
潤 建 金
永 周 李
Young Ju Lee
永 周 李
在 天 李
Jae Chun Lee
在 天 李
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
Publication of JP2015077409A publication Critical patent/JP2015077409A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6529733B2 publication Critical patent/JP6529733B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A61B5/0004Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by the type of physiological signal transmitted
    • A61B5/0006ECG or EEG signals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/24Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/273Adaptation for carrying or wearing by persons or animals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A61B5/0015Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by features of the telemetry system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/01Measuring temperature of body parts ; Diagnostic temperature sensing, e.g. for malignant or inflamed tissue
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/02438Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate with portable devices, e.g. worn by the patient
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/053Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/389Electromyography [EMG]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/683Means for maintaining contact with the body
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/48Earthing means; Earth screens; Counterpoises
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B13/00Transmission systems characterised by the medium used for transmission, not provided for in groups H04B3/00 - H04B11/00
    • H04B13/005Transmission systems in which the medium consists of the human body
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0271Thermal or temperature sensors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/16Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors
    • A61B2562/166Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors the sensor is mounted on a specially adapted printed circuit board
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A61B5/0004Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by the type of physiological signal transmitted
    • A61B5/0008Temperature signals

Abstract

【課題】人体センサのアンテナから放射される信号が人体で吸収されないようにし、アンテナの放射効率を高めることができる人体センサ及びこれを含むセンシングシステムを提供する。【解決手段】本発明による人体センサは、ウェアラブルな人体センサであって、人体から生体信号を伝導する伝導性電極と、前記生体信号に基づいたRF信号を生成するRF通信回路を含むメインボードと、前記メインボードのRF通信回路の上部に積層され、前記RF信号を放射するアンテナとを有する。【選択図】 図11

Description

本発明は、人体センサ及びこれを含むセンシングシステムに関し、特に、アンテナから放射される信号が人体で吸収されない人体センサ及びこれを含むセンシングシステムに関する。
高齢者人口の増加により心臓疾患、糖尿病などの発病患者数が増加しているため、これによる医療費負担が比例して増加している。
医療分野では患者の医療情報を収集するために収集装置が、体の外部に着用する形態、又は順次に体内に挿入する形態などで発展している。
例えば、収集装置は、人体センサ、検出装置、及びモニタリング装置などに言及される。
外部に着用する、又は体内に挿入する収集装置は、患者の状態を持続的にモニタリングし、生体信号を測定して無線でデータを送信し、外部装置が無線でデータを受信する。
しかしながら、収集装置のアンテナから放射される信号が人体で吸収される減衰するという問題があった。
本発明は上記従来の収集装置における問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、人体センサのアンテナから放射される信号が人体で吸収されないようにし、アンテナの放射効率を高めることができる人体センサ及びこれを含むセンシングシステムを提供することにある。
上記目的を達成するためになされた本発明による人体センサは、ウェアラブルな人体センサであって、人体から生体信号を伝導する伝導性電極と、前記生体信号に基づいたRF信号を生成するRF通信回路を含むメインボードと、前記メインボードのRF通信回路の上部に積層され、前記RF信号を放射するアンテナとを有することを特徴とする。
前記メインボードと前記伝導性電極との間に積層され、前記アンテナから前記人体に放射される前記RF信号を反射する接地層をさらに有することが好ましい。
前記メインボードと前記接地層とを電気的に接続するための少なくとも1つの電気的な素子をさらに有することが好ましい。
前記アンテナと前記接地層とを電気的に接続するための少なくとも1つの電気的な素子をさらに有することが好ましい。
前記生体信号を前記メインボードに送信するための電極インタフェースをさらに有することが好ましい。
前記電極インタフェースと前記メインボードとを電気的に接続するための少なくとも1つの電気的な素子をさらに有することが好ましい。
前記少なくとも1つの電気的な素子は、貫通型ビアで実現されることが好ましい。
前記メインボードは、少なくとも1つ以上の分節構造で実現されることが好ましい。
前記アンテナは、前記RF信号を放射するためのアンテナパターンを含むアンテナ層を含み、バーチカルフィーディング構造を用いて前記RF通信回路の上部に積層されることが好ましい。
前記アンテナは、前記アンテナ層を支持するためのアンテナ担体をさらに含むことが好ましい。
前記アンテナパターンは、前記RF信号を水平方向に放射することが好ましい。
前記アンテナは、前記アンテナパターンの各接地パターン間を電気的に接続するためのエアーブリッジをさらに含むことが好ましい。
前記アンテナ層は、前記アンテナパターンと接続される接地面を含むことが好ましい。
前記接地面は少なくとも1つの人工磁気導体(Artificial Magnetic Conductor:AMC)基本セルで実現されることが好ましい。
前記アンテナパターンのアンテナフィーダは、同軸ジャック、Cクリップ(C−clip)、又は、ポゴピン(pogo−pin)によって前記メインボードと接続されることが好ましい。
前記人体センサは、前記人体の心電図、筋電図、体温、心拍数、電気伝導度、及び血圧の内の少なくとも1つを測定することが好ましい。
上記目的を達成するためになされた本発明によるセンシングシステムは、センシングシステムであって、人体にウェアラブルな人体センサと、前記人体センサを制御するホスト装置とを有し、前記人体センサは、前記人体から生体信号を伝導する伝導性電極と、前記生体信号に基づいたRF信号を生成するRF通信回路を含むメインボードと、前記RF通信回路の上段に積層し、前記RF信号を放射するアンテナとを含むことを特徴とする。
前記人体センサは、前記メインボードと前記伝導性電極との間に積層され、前記アンテナから前記人体に放射される前記RF信号を反射する接地層をさらに含むことが好ましい。
前記センシングシステムは、ゲートウェイをさらに有し、前記ホスト装置は、前記ゲートウェイによって前記人体センサを制御することが好ましい。
前記ゲートウェイは、携帯用電子装置であることが好ましい。
本発明に係る人体センサ及びこれを含むセンシングシステム並びに生体信号送信方法によれば、接地層を有することによりRF通信回路経由でアンテナから放射される信号が人体で吸収されないようにすることでアンテナの放射効率を高めるという効果がある。
本発明の一実施形態による人体センサを含むシステムの概略的なブロック図である。 本発明の一実施形態による人体センサの構成を示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態による人体センサの概略的な回路構成を示すブロック図である。 図2に示した本発明の一実施形態による人体センサの積層構造を概略的に示す断面図である。 図2、4に示した本発明の一実施形態による伝導性電極の積層構造を概略的に示す断面図である。 図5に示す第1層の一実施形態を説明するための斜視図である。 図5に示す第2層の一実施形態を説明するための斜視図である。 図5に示す第2層の他の実施形態を説明するための上面図である。 図5に示す伝導性電極の第2層が図7に示す第2層で実現された時の伝導性電極と接地層との関係を説明するためのグラフである。 図5に示す伝導性電極の第2層が図8に示す第2層で実現された時の伝導性電極と接地層との関係を説明するためのグラフである。 図2、4に示した本発明の一実施形態によるメインボードを示す斜視図である。 図2に示した人体センサの他の実施形態による積層構造を部分概略的に示す断面図である。 図11に示した本発明の一実施形態によるアンテナを示す斜視図である。 図12に示すアンテナの放射効率を説明するためのグラフである。 図12に示すアンテナの放射効率を説明するためのグラフである。 図12に示したアンテナの他の実施形態を示す斜視図である。 図11に示したアンテナの他の実施形態を示す図である。 図15に示したアンテナの放射効率を説明するためのグラフである。 本発明の他の実施形態による人体センサを含むシステムを示すブロック図である。
次に、本発明に係る人体センサ及びこれを含むセンシングシステムを実施するための形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態による人体センサを含むシステムの概略的なブロック図である。
図1を参照すると、システム10は、人体センサ100、及びホスト装置300を含む。
システム10は、健康モニタリングシステムであってもよい。
人体センサ100は、患者監視装置、ECG(electrocardiogram)装置、呼吸センサ、脈拍センサ、体温センサ、電気伝導センサ、又はメディカルイメージ装置などであってもよい。
本発明の一実施形態による人体センサ100は、ユーザ(または、患者)にウェアラブル(Wearable)であり得る。
人体センサ100は、人体センサ100を付着させたユーザをモニタリングする。
本発明の一実施形態による人体センサ100は、人体センサ100が付着した身体(人体)から生体信号を検出(又は、測定)し、検出された生体信号を処理し、処理された結果によるRF(Radio Frequency)信号(又は、データ)をホスト装置300に送信する。
例えば、「生体信号」は、連続的、間欠的、又は、一回ごとの方式で生物学的な存在より、測定されたり、モニターされたり、又は、検出されるすべてのタイプの信号であってもよい。
生体信号(biosignal:BS)は、心電図、筋電図、温度、脈拍数、呼吸率、生命兆候、湿度、気圧、及び運動量などであってもよい。
また、他の実施形態に係る人体センサ100は、生体信号を処理し、処理された結果に応じて人体センサ100を装着したユーザ(患者)に直接/間接的に治療療法を提供してもよい。
人体センサ100は、生体信号に基づいたRF信号をアンテナを介してホスト装置300に送信する。
ホスト装置300は、携帯用の電子装置で実現してもよい。
携帯用電子装置は、ラップトップコンピュータ、移動電話機、スマートフォン、タブレットPC、モバイルインターネットデバイス(Mobile Internet Device(MID))、PDA(Personal Digital Assistant)、EDA(Enterprise Digital Assistant)、デジタルスチールカメラ、デジタルビデオカメラ、PMP(Portable Multimedia Player)、PND(Personal Navigation DeviceまたはPortable Navigation Device)、携帯用ゲームコンソール、又はe−ブック(e−book)などで実現してもよい。
ホスト装置300は、人体センサ100を制御する。
ホスト装置300と人体センサ100は互いに通信を行う。
ホスト装置300は、人体センサ100を介して人体センサ100を装着(付着)したユーザの状態を持続的にモニタリングする。
例えば、ユーザの状態は、健康状態、生理学的条件、又は、医療状態であってもよい。
例えば、ホスト装置300は、人体センサ100から出力される生体信号に基づいたRF信号を受信し、生体信号に基づくユーザの状態をホスト装置300のディスプレイに表示する。
また、ホスト装置300は、モニタリング結果に応じて人体センサ100を装着(付着)ユーザにサービスを提供する。
例えば、ホスト装置300は、ユーザに直接的/間接的に生体信号に対応する治療療法を提供してもよい。
図2は、本発明の一実施形態による人体センサの構成を示す分解斜視図である。
図1及び図2を参照すると、人体センサ100は、上位カバー110、中間ケース120、メインボード130、アンテナ140、接地層150、電極インタフェース160、下位カバー170、及び伝導性電極180を含む。
上位カバー110は、メインボード130及びアンテナ140の上部に配置してもよい。
人体センサ100のコンポーネントは、メインボード130上に付着又は実装したり、挿入又は埋め込むことが可能である。
本明細書で用いる「コンポーネント」は、人体センサ100で用いられる機能ブロックを意味する。
例えば、コンポーネントは、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphic Processing Unit)、メモリ、USB(Universal Serial Bus)、PCI(Peripheral Component Interconnect)、デジタル信号プロセッサ(Digital Signal Processor;DSP)、ワイアードインタフェース(wired interface)、無線インタフェース、コントローラ、埋め込みソフトウェア、コーデック(codec)、ビデオモジュール(例えば、カメラインタフェース)、JPEG(Joint Photographic Experts Group)プロセッサ、ビデオプロセッサ、ミキサ、オーディオシステム、又は、ドライバなどであり得る。
アンテナ140は、生体信号に基づいたRF信号をホスト装置300に向け放射(または、送信)する。
アンテナ140は、メインボード130の上部に実現される。
一実施形態によれば、アンテナ140は、メインボード130上にアンテナ140を支持するためのアンテナ担体(antenna carrier)をさらに含んでもよい。
中間ケース120は、人体センサ100の物理的な支持構造を形成する。
中間ケース120の高さは、メインボード130上に実現される人体センサ100のコンポーネントの高さを考慮して決定される。
また、アンテナ140がアンテナ担体を含む場合、中間ケース120の高さはアンテナ担体の高さも考慮して決定される。
接地層150は、メインボード130と伝導性電極180との間に積層される。
例えば、接地層150はメインボード130の下部に配置され、電極インタフェース160及び伝導性電極180の上部に配置される。
接地層150は、遮蔽(shielding)機能を行う。
接地層150は、アンテナ140から人体の方向に放射されるRF信号を反射(又は、遮蔽)する。
例えば、接地層150は、鏡効果を用いてRF信号を全反射してもよい。
接地層150は、アンテナ140から放射されるRF信号が人体センサ100を着用したユーザの体で吸収されないように反射させ、アンテナ140の放射効率を高めることができる。
一実施形態によれば、接地層150は、PCB(Printed Circuit Board)で実現してもよい。また、例えば、接地層150は銅で実現してもよい。
電極インタフェース160は、メインボード130と伝導性電極180を相互接合(interfacing)させる。
一実施形態に係る電極インタフェース160はPCBで実現してもよい。また、例えば、電極インタフェース160は銅で実現してもよい。
下位カバー170は、接地層150及び電極インタフェース160をその開口部に内包するようにしてもよい。
伝導性電極180は、人体から発生する生体信号を受信する。
伝導性電極180は、受信した生体信号を電極インタフェース160を介してメインボード130に送信する。
伝導性電極180は、下位カバー170の下部に配置される。
一実施形態に係る伝導性電極180は、着脱式に実現されてもよい。
上位カバー110、中間ケース120、及び下位カバー170は、メインボード130、アンテナ140、接地層150、及び電極インタフェース160を実装して人体センサ100の形態をなすように実現される。
一実施形態によれば、上位カバー110、中間ケース120、及び下位カバー170は、金属及び/又は合成樹脂を含んで実現してもよい。
図3は、本発明の一実施形態による人体センサの概略的な回路構成を示すブロック図である。
図1〜図3を参照すると、人体センサ100は、制御回路131、信号処理回路132、デジタル信号プロセッサ133、RF通信回路134、電源供給装置135、PMIC(Power Management Integrated Circuit)136、及びアンテナ140を含む。
一実施形態によれば、人体センサ100はメモリ137をさらに含んでもよい。
各構成要素(131〜137)は、メインボード130の上に付着又は実装したり、挿入又は埋め込んでもよい。
メインボード130は、マザーボード(motherboard)のような印刷回路基板(printed circuit board(PCB))、集積回路(integrated circuit(IC))、又はSoC(system on chip)などを含んで実現してもよい。
一実施形態に係るPCBは、rigid PCB、及びFPCB(flexible PCB)などを含んでもよい。
制御回路131は、人体センサ100の全般的な動作を制御する。
例えば、制御回路131は、各構成要素(132〜137)の動作を制御する。
制御回路131は、デジタル信号プロセッサ133から送信された検出信号(P_DS)を処理する。
一実施形態によれば、検出信号(P_DS)に対応するRF信号(RF_S)がアンテナ140を介してホスト装置300に送信されるように、制御回路131は検出信号(P_DS)をRF通信回路134に送信する。
他の実施形態に係る制御回路131は、検出信号(P_DS)をメモリ137に格納してもよい。
検出信号(P_DS)に対応するRF信号(RF_S)がアンテナ140を介してホスト装置300に送信されるよう、制御回路131は、メモリ137に格納された検出信号(P_DS)を読み込み、RF通信回路134に送信する。
信号処理回路132は、生体信号(BS)を電極インタフェース160を介して受信し、受信した生体信号(BS)を処理し、デジタル信号(DS)に変換する。
例えば、信号処理回路132は、生体信号(BS)に含まれた雑音を除去することもできる。信号処理回路132は、また、雑音が除去された生体信号(BS)を増幅することもできる。
信号処理回路132は、AFE(Analog Front−End)を意味する。
信号処理回路132は、デジタル信号(DS)をDSP133に送信する。
デジタル信号プロセッサ133は、デジタル信号(DS)を受信し、デジタル信号(DS)を処理する。
デジタル信号プロセッサ133は、デジタル信号(DS)から生体信号(BS)に相応する病理学的イベントを検出し、検出結果に応じて検出信号(P_DS)を生成する。
一実施形態に係る検出信号(P_DS)は、生体信号(BS)を含んでもよい。デジタル信号プロセッサ133は、検出信号(P_DS)を制御回路131に送信する。
RF通信回路134は、検出信号(P_DS)をRF信号(RF_S)に変換し、RF信号(RF_S)をアンテナ140を介して無線送信する。
電源供給装置135は、人体センサ100に電力を供給する。
例えば、電源供給装置135は、メインボード130に電力を供給してもよい。
一実施形態に係る電源供給装置135は、バッテリであってもよい。他の実施形態によれば、電源供給装置135は、無線電力伝送技術によって無線充電してもよい。
PMIC136は、電源供給装置135によって供給される電力を制御する。
例えば、PMIC136は、人体センサ100のパワー状態を制御する。パワー状態は、パワーアップ(power−up)状態(又は、パワー−オン状態)、又はパワーダウン(power−down)状態(又は、パワー−オフ状態)を意味する。
パワーアップ状態は、人体センサ100のパワー(又は、電圧)が完全にパワーアップされた状態を意味する。パワーダウン状態は、人体センサ100のパワーがオフされた状態、又は低電力モードに進入した状態を意味する。
メモリ137は、検出信号(P_DS)を格納することができる。または、メモリ137は検出信号(P_DS)に相応するデータを格納することができる。
メモリ137は、揮発性メモリ装置又は非揮発性メモリ装置で実現され得る。
揮発性メモリ装置は、DRAM(Dynamic Random Access Aemory)、SRAM(Static Random Access Memory)、T−RAM(Thyristor RAM)、Z−RAM(Zero capacitor RAM)、又はTTRAM(Twin Transistor RAM)で実現し得る。
非揮発性メモリ装置は、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read−Only Memory)、フラッシュメモリ、MRAM(Magnetic RAM)、スピン伝達トルクMRAM(Spin−Transfer Torque(STT)−MRAM)、Conductive Bridging RAM(CBRAM)、FeRAM(Ferroelectric RAM)、PRAM(Phase change RAM)、抵抗メモリ(Resistive RAM(ReRAM))、ナノチューブReRAM(Nanotube ReRAM)、ポリマーRAM(Polymer RAM(PoRAM))、ナノ浮遊ゲートメモリ(Nano Floating Gate Memory(NFGM))、ホログラフィックメモリ(holographic memory)、分子電子メモリ素子(Molecular Eelectronic Memory Device)、又は、絶縁抵抗変化メモリ(Insulator Resistance Change Memory)で実現し得る。
また、一実施形態に係るメモリ137は、制御回路131の内部に実現されてもよい。
アンテナ140は、RF信号(RF_S)をホスト装置300に向け放射(又は、送信)する。
アンテナ140は、WBAN(Wireless Body Area Network)によりRF信号(RF_S)を放射してもよい。
例えば、アンテナ140は、RF信号(RF_S)を2.4GHz帯域でWBANによりRF信号(RF_S)を放射してもよい。WBANは、medical WBAN又はnon−medical WBANであってもよいが、必ずこれに限定されることはない。
図4は、図2に示した本発明の一実施形態による人体センサの積層構造を概略的に示す断面図である。
人体センサ100は、複数のレイヤを含む積層構造を含み得る。
図4では説明の便宜のために、メインボード130上には制御回路131とRF通信回路134のみを積層したものを例として示す。
図1〜図4を参照すると、下位カバー170は、伝導性電極180の上部に積層される。
下位カバー170は、電極インタフェース160と接地層150をその内側に内包する
メインボード130は下位カバー170、例えば、接地層150の上部に積層される。
アンテナ140は、メインボード130の上部に積層される。
例えば、アンテナ140は、バーチカルフィーディング(vertical feeding)構造を用いてRF通信回路134の上段に積層される。
アンテナ140とRF通信回路134との間の媒質(medium)141は空間を満たす物質を示す。
例えば、空間は、アンテナ140とメインボード130上に位置するRF通信回路134によって定義される空間であってもよいが、必ずしもこれに限定されることはない。
空間は、メインボード130上に配置される各構成要素(131〜137)の配列形態に応じてアンテナ140の下部に定義される空間をすべて含んでもよい。
空間は、例えば、空気で満たされている。
媒質141は、誘電率(又は、誘電定数)及び/又は誘電損失率に基づいて選択される。
例えば、媒質141は、誘電率が適切であり、誘電損失率が低い物質であるのが好ましい。
例えば、媒質141は、空気(air)、ポリエチレン(polyethylene)、テフロン(登録商標)(Teflon)、ポリスチレン(polystyrene)、ナイロン(nylon)、及びパイレックス(登録商標)ガラス(pyrex(登録商標) glass)などを含み得る。
図5は、図2、4に示した本発明の一実施形態による伝導性電極の積層構造を概略的に示す断面図である。
図1〜図5を参照すると、伝導性電極180は、第1層(L1)及び第2層(L2)を含む。
一実施形態に係る伝導性電極180は、伝導性テープ(conductive tape;CT)をさらに含んでもよい。
第1層(L1)と第2層(L2)は図5に示すように積層され得る。伝導性電極180は積層構造であってもよい。
伝導性電極180は、伝導性テープ(CT)を介して下位カバー170と接触し得る。
伝導性テープ(CT)は、エンボシング(embossing)効果を用いて伝導性電極180と下位カバー170との結合力を高めることができる。
また、伝導性テープ(CT)は、生体信号(BS)を下位カバー170に含まれた電極インタフェース160に伝達(又は、送信)する。
図6は、図5に示す第1層の一実施形態を説明するための斜視図である。
図1〜図6を参照すると、第1層(L1)は複数のドメイン(DM1及びDM2)を含み得る。
第1ドメイン(DM1)は、ヒドロゲル(hydrogel)で充填され得る。例えば、ヒドロゲルは人体から発生する電気的信号の生体信号(BS)を伝導する。
第2ドメイン(DM2)は、ポリエチレンフォーム(polyethylene form)で実現してもよい。
図7は、図5に示す第2層の一実施形態を説明するための斜視図である。
図1〜図7を参照すると、第2層(L2)は、複数のドメイン(DM3及びDM4)と電極パターン(PAT)を含み得る。
電極パターン(PAT)は、第1層(L1)の第1ドメイン(DM1)に対応する第4ドメイン(DM4)にも形成される。
一実施形態に係る電極パターン(PAT)は、塩化銀(silver chloride(AgCl))で実現してもよい。
伝導性テープ(CT)は、第2層(L2)の中に配置される。
第4ドメイン(DM4)に形成された電極パターン(PAT)は、第2層(L2)の中に位置する伝導性テープ(CT)に接続される。
電極パターン(PAT)が伝導性テープ(CT)に接続し、伝導性電極180の生体信号(BA)を送信するための電極が内側に集まっている形態で形成し得る。
第3ドメイン(DM3)は、ポリエチレンテレフタレートフィルム(polyethylene terephthalate film)で実現してもよい。
図8は、図5に示す第2層の他の実施形態を説明するための上面図である。
図1〜図6及び図8を参照すると、第2層(L2)は、複数のドメイン(DM3及びDM4)と電極パターンPATを含み得る。
電極パターン(PAT)は、第1層L1の第1ドメイン(DM1)に対応する第4ドメイン(DM4)にも形成され得る。
一実施形態に係る電極パターン(PAT)は、塩化銀(AgCl)で実現してもよい。
伝導性テープ(CT)は、第4ドメイン(DM4)に形成された電極パターン(PAT)上に位置する。
伝導性テープ(CT)が第4ドメイン(DM4)に形成された電極パターン(PAT)上に位置することで、伝導性電極180の生体信号(BA)を送信するための電極が散らばっている形で形成される。
第3ドメイン(DM3)は、ポリエチレンテレフタレートフィルム(polyethylene terephthalate film)で実現してもよい。
図9A及び図9Bは、図5に示す伝導性電極の第2層が図7及び図8に示す第2層で実現された時の伝導性電極と接地層との関係を説明するためのグラフである。
図1〜図9Bを参照すると、図7及び図8を参照して説明したように、伝導性電極180の電極は集まっている形態又は散らばっている形態に実現してもよい。
図9A及び図9Bに示す各グラフのx軸は周波数を示し、y軸は反射係数(reflection coefficient)を示す。
伝導性電極180の第2層(L2)が図7に示す第2層(L2)で具現されて伝導性電極180の電極が集まっている形態のとき、伝導性電極180と接地層150との関係における接地層150の周波数対反射係数の関係は、図9Aに示すグラフのとおりである。
伝導性電極180の第2層(L2)が図8に示す第2層(L2)で具現されて伝導性電極180の電極が散らばっている形態のとき、伝導性電極180と接地層150との関係における接地層150の周波数対反射係数の関係は、図9Bに示すグラフのとおりである。
図9A及び図9Bに示した各グラフから分かるように、伝導性電極180の電極の形態に関係なく、接地層150の反射係数は実質的にほぼ同一である。
例えば、周波数が2.4GHz帯域で接地層150の反射係数は実質的に同一である。
図10は、図2、4に示した本発明の一実施形態によるメインボードを示す斜視図である。
図1〜図10を参照すると、メインボード130は、少なくとも1つ以上の分節構造で実現し得る。
例えば、メインボード130は、第1メインボード(130−1)、第2メインボード(130−2)、及び第3メインボード(130−3)を含み得る。
各メインボード(130−1〜130−3)は、マザーボードのような印刷回路基板(PCB)、集積回路(IC)、又はSoC(System on Chip)で実現することができる。
一実施形態に係る上記PCBは、rigid PCB、及びFPCB(flexible PCB)などを含み得る。
電源供給装置135とPMIC136は、第1メインボード(130−1)上に付着又は実装するか、挿入又は埋め込んでもよい。
制御回路131、信号処理回路132、及びデジタル信号プロセッサ133は、第2メインボード(130−2)上に付着又は実装するか、挿入又は埋め込んでもよい。
RF通信回路134は、第3メインボード(130−3)上に付着又は実装するか、挿入又は埋め込んでもよい。
アンテナ140は、第3メインボード(130−3)の上部に積層される。
例えば、アンテナ140は、RF通信回路134の上部に積層される。
図11は、図2に示した人体センサの他の実施形態による積層構造を部分概略的に示す断面図である。
図1〜図11を参照すると、電極インタフェース160は、伝導性電極180の上部に積層される。
電極インタフェース160とメインボード130とは、少なくとも1つの電気的な素子によって電気的に接続される。
電極インタフェース160は、少なくとも1つの電気的な素子によって伝導性電極180から送信(又は、伝送)される生体信号(BS)をメインボード130の信号処理回路132に送信する。
例えば、少なくとも1つの電気的な素子は、貫通型ビア(Through−hole via)で実現し得る。
接地層150は、電極インタフェース160の上部に積層される。
メインボード130は、接地層150の上部に積層される。
例えば、接地層150は、伝導性電極180とメインボード130との間に積層される。
メインボード130と接地層150とは、少なくとも1つの電気的な素子によって電気的に接続される。
メインボード130は、少なくとも1つの電気的な素子によって接地層150に接地される。
例えば、少なくとも1つの電気的な素子は、貫通型ビア(Through−hole via)で実現し得る。
アンテナ140は、メインボード130の上部に積層される。
例えば、アンテナ140は、バーチカルフィーディング構造を用いてRF通信回路134の上部に積層される。
アンテナ140は、アンテナ層143、アンテナ担体145、及びアンテナフィーダ(antenna feeder)147を含み得る。
アンテナ層143は、RF信号(RF_S)を放射(または、送信)するためのアンテナパターンを含む。
例えば、アンテナパターンは、RF信号(RF_S)を放射するための信号パターンと接地するための接地パターンを含む。
アンテナ担体145は、アンテナ層143を支持する。
アンテナ層143がアンテナ担体145を用いて人体センサ100の最も上部に位置することでアンテナ層143は人体から最大に隔離される。
したがって、人体センサ100は、アンテナ層143から送信されるRF信号(RF_S)が人体で吸収される現象を防止し、アンテナ140の放射効率(又は、送信効率)を高めることができる。
アンテナ140は、アンテナパターンのアンテナフィーダ147を介してRF通信回路134から送信されるRF信号(RF_S)を受信する。
アンテナ140がRF通信回路134の上部にバーチカルフィーディング構造で積層されるため、人体センサ100は、RF通信回路134から送信されるRF信号(RF_S)の損失を防止することができる。
アンテナ140と接地層150は、少なくとも1つの電気的な素子によって電気的に接続される。
アンテナ140は、少なくとも1つの電気的な素子によって接地層150に接地される。
例えば、アンテナ140は、アンテナパターンのアンテナフィーダ147と少なくとも1つの電気的な素子によって接地層150に接地される。
より具体的には、メインボード130と接地層150が少なくとも1つの電気的な素子によって接続され、アンテナ140がアンテナフィーダ147を介してメインボード130と接続されることで、アンテナ140は接地層150に接地される。
例えば、少なくとも1つの電気的な素子は、貫通型ビアで実現し得る。
一実施形態に係るアンテナフィーダ147は、同軸ジャック(coaxial jack)、Cクリップ(C−clip)、又は、ポゴピン(pogo−pin、又は、スプリングピン)を用いてメインボード130と接続することができる。
図12は、図11に示した本発明の一実施形態によるアンテナを示す斜視図である。
図1〜図12を参照すると、図12に示すアンテナ(140−1)は、図11に示すアンテナ140の一実施形態である。
アンテナ(140−1)は、アンテナ層143、及びアンテナ担体145を含む。
アンテナ層143は、アンテナパターン(143−1、143−3、143−5)、及びアンテナフィーダ147を含む。
アンテナパターン(143−1、143−3、143−5)は、RF信号(RF_S)を放射(又は、送信)する。
例えば、アンテナパターン(143−1、143−3、143−5)は、RF信号(RF_S)を水平方向に放射してもよい。
例えば、アンテナ(140−1)は、共振アンテナ(Zeroth Order Resonator(ZOR) antenna)であってもよい。
アンテナパターン(143−1、143−3、143−5)は、信号パターン(143−1)と複数の接地パターン(143−3、143−5)を含む。
一実施形態に係るアンテナパターン(143−1、143−3、143−5)は、金、銀、又は、銅で実現し得る。
信号パターン(143−1)は、RF信号(RF_S)を放射するためのパターンである。
各接地パターン(143−3、143−5)は、接地層150と接地するための接地パターンである。
アンテナフィーダ147は、信号フィーダ(147−1)と複数の接地フィーダ(147−3、147−5)を含む。
信号パターン(143−1)は、信号フィーダ(147−1)によってRF通信回路134から送信されるRF信号(RF_S)を受信し、受信されたRF信号(RF_S)を放射する。
各接地パターン(143−3、143−5)は、対応する接地フィーダ(147−3)及び接地フィーダ(147−5)を介して接地層150と電気的に接続する。
例えば、接地パターン(143−3)は、対応する接地フィーダ(147−3)を介して接地層150と接地され、接地パターン(143−5)は、対応する接地フィーダ(147−5)を介して接地層150と接地される。
図13A及び図13Bは、図12に示すアンテナの放射効率を説明するためのグラフである。
図1〜図13Bを参照すると、アンテナ(140−1)は、RF信号(RF_S)を水平方向に放射(又は、送信)する。
各グラフのx軸は周波数を示し、y軸はアンテナ(140−1)の全体放射効率(total radiation efficiency)を示す。
図13Aに示すグラフは、人体センサ100が人体に着用されていない状態のアンテナ(140−1)の全体の放射効率を示す。
第1点線191は、アンテナ(140−1)のアンテナフィーダ147の構造を反映しないものであり、第1実線192はアンテナ(140−1)のアンテナフィーダ147の構造を反映したものである。
人体センサ100が人体に着用されない状態のとき、周波数が2.4GHzの帯域でアンテナ(140−1)の放射効率は、図13Aに示すグラフに対応する。
図13Bに示すグラフは、人体センサ100が人体に着用された状態のアンテナ(140−1)の全体の放射効率を示す。
第2点線193は、アンテナ(140−1)のアンテナフィーダ147の構造を反映しないものであり、第2実線194はアンテナ(140−1)のアンテナフィーダ147の構造を反映したものである。
人体センサ100が人体に着用された状態のとき、周波数が2.4GHzの帯域でアンテナ(140−1)の放射効率は、図13Bに示すグラフに対応する。
図14は、図12に示したアンテナの他の実施形態を示す斜視図である。
図1〜図14を参照すると、アンテナ(140−1)は、エアーブリッジ(air bridge)144をさらに含む。
エアーブリッジ144は、各接地パターン(143−3、143−5)を電気的に接続する。
接地パターン(143−3)と接地パターン(143−5)は、エアーブリッジ144を用いて接続される。
各接地パターン(143−3、143−5)が互いにエアーブリッジ144を用いて接続されることで、アンテナ(140−1)は、RF信号(RF_S)の動作周波数(又は、共振周波数)とメインボード130の長さが近似することにより発生する共振現象を防止することができる。
また、アンテナ(140−1)は、オッドモード(odd mode)によって動作することができないことがある。
したがって、アンテナ(140−1)は、エアーブリッジ144による結合によって共振現象とオードモードを防止し、アンテナ(140−1)の放射効率を高めることができる。
図15は、図11に示したアンテナの他の実施形態を示す図である。
図1〜図11及び図15を参照すると、図15に示すアンテナ(140−2)は、図11に示すアンテナ140の他の実施形態である。
アンテナ(140−2)は、メタマテリアル(meta material)構造を用いたアンテナである。
例えば、アンテナ(140−2)は、AMC(Artificial Magnetic Conductor)アンテナである。
アンテナ(140−2)は、アンテナ層143、アンテナ担体145を含んでもよい。図15では説明の便宜のためにアンテナ担体145を示していない。
アンテナ層143は、アンテナパターン(PAT2)を含む。
アンテナパターン(PAT2)は、信号パターンと接地パターンを含み得る。
例えば、アンテナパターン(PAT2)は、PIFA(Planar Inverted F Antenna)又はパッチアンテナ(Patch Antenna)であってもよい。
アンテナ層143は、接地面149をさらに含んでもよい。
接地面149は、接地パターン(PAT3)を含む。
一実施形態による、接地パターン(PAT3)は、少なくとも1つのAMC基本セルで実現され得る。
パターン(PAT2、PAT3)は金、銀、又は、銅で実現してもよい。
アンテナ(140−2)は、接地面149を介してアンテナ(140−2)の下部に位置するRF通信回路134の影響を遮断することで、放射効率を高めることができる。
図16は、図15に示したアンテナの放射効率を説明するためのグラフである。
図1〜図11、図15、及び図16を参照すると、図16に示すグラフのx軸は周波数を示し、y軸はアンテナ(140−2)の全体放射効率を示す。
図16に示すグラフは、人体センサ100が人体に着用された状態のアンテナ(140−2)の全体の放射効率を示す。
アンテナ(140−2)の接地面149がある状態のとき、周波数が2.4GHz帯域でアンテナ(140−2)の放射効率は、第3点線195のとおりである。
アンテナ(140−2)の接地面149は、少なくとも1つのAMC基本セルで具現され得る。
アンテナ(140−2)の接地面149がない状態のとき、周波数が2.4GHz帯域でアンテナ(140−2)の放射効率は、第3実線196のとおりである。
図17は、本発明の他の実施形態による人体センサを含むシステムを示すブロック図である。
図17を参照すると、システム20は、人体センサ100、ゲートウェイ(gateway)400、及びホスト装置300を含む。
システム20は、健康モニタリングシステム(health monitoring system)であってもよい。
人体センサ100とホスト装置300はゲートウェイ400を介して通信してもよい。
ゲートウェイ400は、携帯用電子装置で実現してもよい。
携帯用電子装置は、ラップトップ(laptop)コンピュータ、移動電話機、スマートフォン(smart phone)、タブレット(tablet)PC、モバイルインターネットデバイス(mobile internet device(MID))、PDA(personal digital assistant)、EDA(enterprise digital assistant)、デジタルスチールカメラ(digital still camera)、デジタルビデオカメラ(digital video camera)、PMP(portable multimedia player)、PND(personal navigation device又はportable navigation device)、携帯用ゲームコンソール(handheld game console)、またはe−ブック(e−book)で実現してもよい。
ホスト装置300は、医療機関の医療システムであってもよい。
本実施形態に係る方法は、多様なコンピュータ手段を介して様々な処理を実行することができるプログラム命令の形態で実現され、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録され得る。
コンピュータ読取可能な媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などの内の1つ又はその組み合わせを含み得る。
媒体に記録されるプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計されて構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知のものであり、使用可能なものであってもよい。
コンピュータ読取可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー(登録商標)ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、CD−ROM、DVDのような光記録媒体、光ディスクのような光磁気媒体、及びROM、RAM、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を保存して実行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれる。
プログラム命令の例には、コンパイラによって作られるような機械語コードだけでなく、インタープリタなどを用いてコンピュータによって実行できる高級言語コードが含まれる。上記したハードウェア装置は、本発明の動作を行うために1つ以上のソフトウェアモジュールとして作動するように構成されてもよく、その逆も同様である。
尚、本発明は、上述の実施形態に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
10 システム
100 人体センサ
120 中間ケース
130 メインボード
130−1〜130−3 (第1〜第3)メインボード
131 制御回路
132 信号処理回路
133 デジタル信号プロセッサ
134 RF通信回路
135 電源供給装置
136 PMIC
137 メモリ
140、140−1、140−2 アンテナ
141 媒質
143 アンテナ層
143−1〜143−5 アンテナパターン
(143−1 信号パターン、143−3、143−5 接地パターン)
144 エアーブリッジ
145 アンテナ担体
147 アンテナフィーダ
(147−1 信号フィーダ、147−3、147−5 接地フィーダ)
149 接地面
150 接地層
160 電極インタフェース
170 下位カバー
180 伝導性電極
300 ホスト装置
400 ゲートウェイ

Claims (20)

  1. ウェアラブルな人体センサであって、
    人体から生体信号を伝導する伝導性電極と、
    前記生体信号に基づいたRF信号を生成するRF通信回路を含むメインボードと、
    前記メインボードのRF通信回路の上部に積層され、前記RF信号を放射するアンテナとを有することを特徴とする人体センサ。
  2. 前記メインボードと前記伝導性電極との間に積層され、前記アンテナから前記人体に放射される前記RF信号を反射する接地層をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の人体センサ。
  3. 前記メインボードと前記接地層とを電気的に接続するための少なくとも1つの電気的な素子をさらに有することを特徴とする請求項2に記載の人体センサ。
  4. 前記アンテナと前記接地層とを電気的に接続するための少なくとも1つの電気的な素子をさらに有することを特徴とする請求項2に記載の人体センサ。
  5. 前記生体信号を前記メインボードに送信するための電極インタフェースをさらに有することを特徴とする請求項1に記載の人体センサ。
  6. 前記電極インタフェースと前記メインボードとを電気的に接続するための少なくとも1つの電気的な素子をさらに有することを特徴とする請求項5に記載の人体センサ。
  7. 前記少なくとも1つの電気的な素子は、貫通型ビアで実現されることを特徴とする請求項3、4、6のいずれか一項に記載の人体センサ。
  8. 前記メインボードは、少なくとも1つ以上の分節構造で実現されることを特徴とする請求項1に記載の人体センサ。
  9. 前記アンテナは、前記RF信号を放射するためのアンテナパターンを含むアンテナ層を含み、バーチカルフィーディング構造を用いて前記RF通信回路の上部に積層されることを特徴とする請求項1に記載の人体センサ。
  10. 前記アンテナは、前記アンテナ層を支持するためのアンテナ担体をさらに含むことを特徴とする請求項9に記載の人体センサ。
  11. 前記アンテナパターンは、前記RF信号を水平方向に放射することを特徴とする請求項9に記載の人体センサ。
  12. 前記アンテナは、前記アンテナパターンの各接地パターン間を電気的に接続するためのエアーブリッジをさらに含むことを特徴とする請求項9に記載の人体センサ。
  13. 前記アンテナ層は、前記アンテナパターンと接続される接地面を含むことを特徴とする請求項9に記載の人体センサセンサ。
  14. 前記接地面は少なくとも1つの人工磁気導体(Artificial Magnetic Conductor:AMC)基本セルで実現されることを特徴とする請求項13に記載の人体センサ。
  15. 前記アンテナパターンのアンテナフィーダは、同軸ジャック、Cクリップ(C−clip)、又は、ポゴピン(pogo−pin)によって前記メインボードと接続されることを特徴とする請求項9に記載の人体センサ。
  16. 前記人体センサは、前記人体の心電図、筋電図、体温、心拍数、電気伝導度、及び血圧の内の少なくとも1つを測定することを特徴とする請求項1に記載の人体センサ。
  17. センシングシステムであって、
    人体にウェアラブルな人体センサと、
    前記人体センサを制御するホスト装置とを有し、
    前記人体センサは、前記人体から生体信号を伝導する伝導性電極と、
    前記生体信号に基づいたRF信号を生成するRF通信回路を含むメインボードと、
    前記RF通信回路の上段に積層し、前記RF信号を放射するアンテナとを含むことを特徴とするセンシングシステム。
  18. 前記人体センサは、前記メインボードと前記伝導性電極との間に積層され、前記アンテナから前記人体に放射される前記RF信号を反射する接地層をさらに含むことを特徴とする請求項17に記載のセンシングシステム。
  19. 前記センシングシステムは、ゲートウェイをさらに有し、
    前記ホスト装置は、前記ゲートウェイによって前記人体センサを制御することを特徴とする請求項17に記載のセンシングシステム。
  20. 前記ゲートウェイは、携帯用電子装置であることを特徴とする請求項19に記載のセンシングシステム。
JP2014209217A 2013-10-14 2014-10-10 人体センサ及びこれを含むセンシングシステム Active JP6529733B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2013-0121675 2013-10-14
KR1020130121675A KR102193134B1 (ko) 2013-10-14 2013-10-14 착용형 인체 감지 장치와 이를 포함하는 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015077409A true JP2015077409A (ja) 2015-04-23
JP6529733B2 JP6529733B2 (ja) 2019-06-12

Family

ID=51178626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014209217A Active JP6529733B2 (ja) 2013-10-14 2014-10-10 人体センサ及びこれを含むセンシングシステム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10084230B2 (ja)
EP (1) EP2859839B1 (ja)
JP (1) JP6529733B2 (ja)
KR (1) KR102193134B1 (ja)
CN (1) CN104545843A (ja)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160301482A1 (en) * 2014-12-27 2016-10-13 Intel Corporation Sleeved garment equipped for human body communication
MX2018002460A (es) 2015-09-03 2018-06-15 Koninklijke Philips Nv Modulo de bateria para intercambio inalambrico de datos y energia.
CN105147253B (zh) * 2015-10-02 2016-08-17 福州环亚众志计算机有限公司 植入式医疗诊断器
CN105147292B (zh) * 2015-10-08 2016-08-17 福州环亚众志计算机有限公司 一种设有捆绑槽的医疗用植入式检测器
CN105342559B (zh) * 2015-10-08 2016-12-07 任克伟 植入式医疗检测装置
EP3178392A1 (en) * 2015-12-09 2017-06-14 Rythm Autonomous bioelectric physiological signal acquisition device
SE540369C2 (en) * 2015-12-11 2018-08-14 Healthtextiles I Sverige Ab A method and a system for monitoring healthcare garments
US10363413B2 (en) * 2016-03-25 2019-07-30 Universidad Adolfo Ibañez Methods and systems for tremor reduction
AT519280B1 (de) * 2016-10-21 2019-08-15 Leonh Lang Elektrode zum Anbringen auf der menschlichen Haut
JP7099787B2 (ja) * 2017-06-07 2022-07-12 レールダル メディカル エー エス 新生児用脈拍計
KR102134341B1 (ko) 2017-09-01 2020-07-16 재단법인 대구경북과학기술원 폴더블 바이오 패치 및 이의 제조방법
WO2019071138A1 (en) * 2017-10-05 2019-04-11 American University Of Beirut NOVEL BIOLOGICAL, NON-INVASIVE CHEMICAL MARKERS AND BLOOD TRACER MONITORING DEVICE COMPRISING MONITORING OF GLUCOSE USING ADAPTIVE RF CIRCUITS AND ANTENNA DESIGN
KR101994165B1 (ko) * 2018-10-04 2019-06-28 쓰리에이로직스(주) 염도 센서를 포함하는 nfc 염도 감지 모듈
GB2591434B (en) 2019-10-29 2022-04-20 Prevayl Innovations Ltd Wearable article, textile article and method
SG10201910779YA (en) * 2019-11-18 2021-06-29 Advanced Analyzer Tech Pte Ltd Device for apnea detection
GB2585728B (en) * 2020-01-21 2021-08-18 Prevayl Ltd Electronics module for a wearable article

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57500956A (ja) * 1980-05-13 1982-05-27
JPS57152202A (en) * 1981-02-09 1982-09-20 Hazeltine Corp Microstrip antenna
JPH07235826A (ja) * 1994-02-21 1995-09-05 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> スロットアンテナの給電回路および電子回路一体型アンテナ
JPH11188014A (ja) * 1997-12-26 1999-07-13 Nippon Koden Corp 生体信号送信装置
JPH11220324A (ja) * 1998-02-03 1999-08-10 Mitsumi Electric Co Ltd アンテナ装置
JP2002204123A (ja) * 2000-10-04 2002-07-19 E-Tenna Corp 負荷ループ周波数選択表面を含む多重共振、高インピーダンス表面
JP2002533052A (ja) * 1998-12-22 2002-10-02 ユニバーシティ オブ ピッツバーグ オブ ザ コモンウェルス システム オブ ハイヤー エデュケーション リモート局にエネルギーを供給する装置及び関連する方法
US6577893B1 (en) * 1993-09-04 2003-06-10 Motorola, Inc. Wireless medical diagnosis and monitoring equipment
JP2004089356A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Seiko Instruments Inc 生体情報測定装置
JP2004147994A (ja) * 2002-10-31 2004-05-27 Sanyo Electric Co Ltd 携帯型心電計
JP2005020183A (ja) * 2003-06-24 2005-01-20 Asahi Glass Co Ltd 車両用平面アンテナ
JP2007525269A (ja) * 2004-02-27 2007-09-06 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 生理状態のモニタリング、分析および伝達のためのウェアラブル無線装置
JP2010508753A (ja) * 2006-10-31 2010-03-18 韓國電子通信研究院 無線認識用タグ・アンテナおよびタグ・アンテナを用いた無線認識システム
JP2010512713A (ja) * 2006-12-11 2010-04-22 クゥアルコム・インコーポレイテッド 分離素子を有するマルチプル−アンテナ・デバイス
JP2013512067A (ja) * 2009-12-01 2013-04-11 キマ メディカル テクノロジーズ リミテッド 心臓機能のマイクロ波監視
WO2013088747A1 (ja) * 2011-12-15 2013-06-20 兵庫県 生体情報検知ユニット

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6762728B2 (en) * 2000-03-29 2004-07-13 Seiko Epson Corporation Antenna device for high-frequency radio apparatus and wrist watch-type radio apparatus
US7970450B2 (en) 2001-05-03 2011-06-28 Halthion Medical Technologies, Inc. Wireless medical monitoring apparatus and system
JP2005245938A (ja) * 2004-03-08 2005-09-15 Pentax Corp 診断用着衣、診断用着衣システム、及び内視鏡システム
KR100626646B1 (ko) 2004-08-20 2006-09-21 한국전자통신연구원 접지면 어퍼쳐를 갖는 커플드 라인을 이용한 대역통과여파기
US7768391B2 (en) 2004-09-03 2010-08-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Health data collecting system and semiconductor device
US7405698B2 (en) 2004-10-01 2008-07-29 De Rochemont L Pierre Ceramic antenna module and methods of manufacture thereof
US9259175B2 (en) 2006-10-23 2016-02-16 Abbott Diabetes Care, Inc. Flexible patch for fluid delivery and monitoring body analytes
US7595759B2 (en) * 2007-01-04 2009-09-29 Apple Inc. Handheld electronic devices with isolated antennas
US8706208B2 (en) * 2007-03-24 2014-04-22 Board Of Regents, The University Of Texas System Passive wireless gastroesophageal sensor
JP5451606B2 (ja) 2007-07-06 2014-03-26 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 遮蔽された生体用電極パッチ
WO2009082286A1 (en) 2007-12-21 2009-07-02 St. Jude Medical Ab Implantable analyte rf spectroscopy measuring system
US7692590B2 (en) 2008-02-20 2010-04-06 International Business Machines Corporation Radio frequency (RF) integrated circuit (IC) packages with integrated aperture-coupled patch antenna(s)
KR100916616B1 (ko) 2008-02-27 2009-09-14 인하대학교 산학협력단 셀룰로오스-키토산 필름을 기재로 사용하고 알에프아이디센서 및 바이오 센서를 포함하는 의학 치료용 밴드 및 이의제조방법
KR100870725B1 (ko) * 2008-03-06 2008-11-27 주식회사 감마누 기판형 광대역 이중편파 다이폴 안테나
KR100981664B1 (ko) 2008-06-16 2010-09-10 충남대학교산학협력단 2중 대역 원형편파 마이크로스트립 안테나
US8273032B2 (en) 2008-07-30 2012-09-25 Medtronic, Inc. Physiological parameter monitoring with minimization of motion artifacts
JP2012504361A (ja) 2008-09-30 2012-02-16 ネオパルス カンパニーリミテッド 多層アンテナ
US7990237B2 (en) * 2009-01-16 2011-08-02 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. System and method for improving performance of coplanar waveguide bends at mm-wave frequencies
KR20110062100A (ko) * 2009-12-02 2011-06-10 엘지전자 주식회사 안테나 장치 및 이를 포함하는 이동 단말기
US8560040B2 (en) 2010-01-04 2013-10-15 Koninklijke Philips N.V. Shielded biomedical electrode patch
KR101111668B1 (ko) 2010-08-27 2012-03-13 한국전자통신연구원 고이득 및 광대역 특성을 갖는 마이크로스트립 패치 안테나
WO2012041213A1 (zh) * 2010-09-30 2012-04-05 联想(北京)有限公司 一种电子设备
KR101239340B1 (ko) 2010-12-13 2013-03-18 김희곤 휴대단말기와 무선 데이터 송수신이 가능한 패치형 센서를 이용한 실시간 건강관리 시스템
KR20120072017A (ko) 2010-12-23 2012-07-03 한국전자통신연구원 인공자기도체와 결합된 영차 공진 메타 안테나
US8791864B2 (en) * 2011-01-11 2014-07-29 Apple Inc. Antenna structures with electrical connections to device housing members
US9444147B2 (en) * 2011-07-18 2016-09-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Ultra-wide-band (UWB) antenna assembly with at least one director and electromagnetic reflective subassembly and method
EP2589333A1 (en) 2011-11-04 2013-05-08 BIOTRONIK SE & Co. KG Apparatus and system for long-term cutaneous cardiac monitoring
CN103117456B (zh) * 2013-02-20 2015-12-09 上海安费诺永亿通讯电子有限公司 一种增强带宽重构天线

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57500956A (ja) * 1980-05-13 1982-05-27
JPS57152202A (en) * 1981-02-09 1982-09-20 Hazeltine Corp Microstrip antenna
US6577893B1 (en) * 1993-09-04 2003-06-10 Motorola, Inc. Wireless medical diagnosis and monitoring equipment
JPH07235826A (ja) * 1994-02-21 1995-09-05 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> スロットアンテナの給電回路および電子回路一体型アンテナ
JPH11188014A (ja) * 1997-12-26 1999-07-13 Nippon Koden Corp 生体信号送信装置
JPH11220324A (ja) * 1998-02-03 1999-08-10 Mitsumi Electric Co Ltd アンテナ装置
JP2002533052A (ja) * 1998-12-22 2002-10-02 ユニバーシティ オブ ピッツバーグ オブ ザ コモンウェルス システム オブ ハイヤー エデュケーション リモート局にエネルギーを供給する装置及び関連する方法
JP2002204123A (ja) * 2000-10-04 2002-07-19 E-Tenna Corp 負荷ループ周波数選択表面を含む多重共振、高インピーダンス表面
JP2004089356A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Seiko Instruments Inc 生体情報測定装置
JP2004147994A (ja) * 2002-10-31 2004-05-27 Sanyo Electric Co Ltd 携帯型心電計
JP2005020183A (ja) * 2003-06-24 2005-01-20 Asahi Glass Co Ltd 車両用平面アンテナ
JP2007525269A (ja) * 2004-02-27 2007-09-06 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 生理状態のモニタリング、分析および伝達のためのウェアラブル無線装置
JP2010508753A (ja) * 2006-10-31 2010-03-18 韓國電子通信研究院 無線認識用タグ・アンテナおよびタグ・アンテナを用いた無線認識システム
JP2010512713A (ja) * 2006-12-11 2010-04-22 クゥアルコム・インコーポレイテッド 分離素子を有するマルチプル−アンテナ・デバイス
JP2013512067A (ja) * 2009-12-01 2013-04-11 キマ メディカル テクノロジーズ リミテッド 心臓機能のマイクロ波監視
WO2013088747A1 (ja) * 2011-12-15 2013-06-20 兵庫県 生体情報検知ユニット

Also Published As

Publication number Publication date
US20150102939A1 (en) 2015-04-16
KR20150043623A (ko) 2015-04-23
JP6529733B2 (ja) 2019-06-12
US10084230B2 (en) 2018-09-25
CN104545843A (zh) 2015-04-29
EP2859839A1 (en) 2015-04-15
KR102193134B1 (ko) 2020-12-21
EP2859839B1 (en) 2018-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6529733B2 (ja) 人体センサ及びこれを含むセンシングシステム
Kim et al. The quest for miniaturized soft bioelectronic devices
Agrawal et al. Conformal phased surfaces for wireless powering of bioelectronic microdevices
EP3170450B1 (en) Patch including an external floating high-pass filter and an electrocardiograph (ecg) patch including the same
CN108352459B (zh) 显示器和包括显示器的电子设备
Xu et al. Soft microfluidic assemblies of sensors, circuits, and radios for the skin
KR102164705B1 (ko) 착탈형 용량성 결합 능동전극을 이용한 생체 신호 측정 장치 및 방법
CN112367904A (zh) 可穿戴设备
Madhvapathy et al. Reliable, low-cost, fully integrated hydration sensors for monitoring and diagnosis of inflammatory skin diseases in any environment
TW201701823A (zh) 具有伸縮性感測器的穿戴式裝置
KR20160044811A (ko) 생체 신호를 모니터링하는 웨어러블 센서 및 웨어러블 장치를 이용하여 생체 신호를 모니터링하는 방법
JP6587833B2 (ja) 生体電極及びこれを用いた生体信号処理装置
KR20160131696A (ko) 안테나 및 안테나가 구비된 전자 장치
Kang et al. Wireless graphene-based thermal patch for obtaining temperature distribution and performing thermography
KR20180109444A (ko) 커넥터 및 서로 다른 전위의 그라운드들을 포함하는 pcb 및 이를 포함하는 전자 장치
KR102172486B1 (ko) 유연한 용량성 결합 능동전극 및 생체 신호 측정 장치
KR20170023783A (ko) 루프 형상의 안테나를 포함하는 전자 장치
CN102274019A (zh) 一种人体心电信号实时监测装置
Sriram et al. Electro-quasistatic animal body communication for untethered rodent biopotential recording
Mahmud et al. A real time and non-contact multiparameter wearable device for health monitoring
CN106963365B (zh) 包括外部浮置高通滤波器的贴片以及包括其的心电图贴片
CN107669264A (zh) 一种基于无线数据与电能传输的心电监护系统
Kanth et al. Information and communication system technology's impacts on personalized and pervasive healthcare: A technological survey
CN202154675U (zh) 一种人体心电信号实时监测装置
TWI536195B (zh) 生理信號接收裝置和方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170331

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180220

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180518

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181002

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181221

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190507

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190515

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6529733

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250