KR101352975B1 - 용량성 전극을 이용한 심전도 측정 장치 - Google Patents

용량성 전극을 이용한 심전도 측정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 피검사자의 신체적 특성에 따라 심전도 측정에 사용되는 용량성 전극의 크기 및 위치를 조절하여 심전도를 측정할 수 있도록 하는 용량성 전극을 이용한 심전도 측정 장치에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 복수의 용량성 전극, 접지 전극, 상기 각각의 용량성 전극으로부터 유도된 심전도의 전위차를 증폭하는 차동 증폭기, 상기 차동 증폭기의 출력 신호를 증폭하고 노이즈를 제거하는 아날로그 신호 처리부를 포함하여 이루어지는 용량성 전극을 이용한 심전도 측정 장치에 있어서, 사용자의 키 조작에 따라 상기 각각의 용량성 전극에 대한 위치 변경 신호를 출력하는 키 입력부; 상기 각각의 용량성 전극에 대한 위치를 상하좌우로 변경시키는 전극 위치 변경부; 및 상기 키 입력부로부터 인가받은 위치 변경 신호에 따라 상기 전극 위치 변경부를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
이에 따라, 본 발명은 피검사자의 신체적 특성에 따라 용량성 전극의 크기 및 위치를 조절하여 심전도를 측정함으로써, 고품질의 심전도 신호를 얻을 수 있게 된다.

Description

용량성 전극을 이용한 심전도 측정 장치{APPARATUS FOR MEASURING ELECTROCARDIOGRAM USING CAPACITIVE ELECTRODE}
본 발명은 용량성 전극을 이용한 심전도 측정 장치에 관한 것으로서, 특히 피검사자의 신체적 특성에 따라 심전도 측정에 사용되는 용량성 전극의 크기 및 위치를 조절하여 심전도를 측정할 수 있도록 하는 용량성 전극을 이용한 심전도 측정 장치에 관한 것이다.
심장의 주기적인 활동을 기록하는 심전도(Electrocardiogram:ECG)는 건강 상태를 반영함은 물론 심박변이도(Heart Rate Variability:HRV) 분석을 통해 자율신경계의 임상적인 판단이 가능하다.
그러나 심박변이도 분석을 위한 피검사자의 심전도, 광전용적맥파(Photoplethysmography:PPG) 등 기존의 생체신호 측정 방법들은 센서 및 전극이 피검사자의 신체에 직접적으로 부착되어야 하고, 센서 및 전극이 유선으로 제작되어 생체 신호 측정에 있어 복잡하고 불편한 문제점이 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 피검사자의 신체와 전극의 직접적인 접촉 없이 옷을 입은 상태에서 심전도를 측정할 수 있는 용량성 전극을 이용한 심전도 측정 장치가 개발되어 있다.
이러한 용량성 전극을 이용한 심전도 측정 장치는 2개의 용량성 전극을 피검사자의 등에 접촉 가능하도록 차량의 운전석, 가정의 의자 또는 소파 등받이에 부착하고, 전도성 직물로 구성된 접지 전극은 시트 쪽에 배치하여, 별다른 의식없이 자연스럽게 일상생활에서 앉아 있는 동작만으로 심전도를 측정할 수 있게 된다.
전술한 바와 같은 용량성 전극을 이용한 심전도 측정 장치는 전극의 위치, 전극의 크기, 피검사자가 착용한 옷의 두께, 피검사자가 착용한 옷의 섬유 성질, 주변 습도 등에 매우 민감하게 작용한다.
또한, 종래의 용량성 전극을 이용한 심전도 측정 장치는 용량성 전극이 등받이에 고정 설치되어 있어 다양한 신체적 크기를 가진 피검사자의 특성을 반영할 수 없게 되어, 정확한 심전도 신호를 얻을 수 없게 되는 문제점이 있다.
한국등록특허공보 제10-321261호
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 피검사자의 신체적 특성에 따른 사용자의 키 조작에 따라 용량성 전극의 크기 및 위치를 조절하여 심전도를 측정함으로써, 좀 더 정확한 심전도 신호를 얻을 수 있도록 하는 용량성 전극을 이용한 심전도 측정 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 용량성 전극을 이용한 심전도 측정 장치는, 복수의 용량성 전극, 접지 전극, 상기 각각의 용량성 전극으로부터 유도된 심전도의 전위차를 증폭하는 차동 증폭기, 상기 차동 증폭기의 출력 신호를 증폭하고 노이즈를 제거하는 아날로그 신호 처리부를 포함하여 이루어지는 용량성 전극을 이용한 심전도 측정 장치에 있어서, 사용자의 키 조작에 따라 상기 각각의 용량성 전극에 대한 위치 변경 신호를 출력하는 키 입력부; 상기 각각의 용량성 전극에 대한 위치를 상하좌우로 변경시키는 전극 위치 변경부; 및 상기 키 입력부로부터 인가받은 위치 변경 신호에 따라 상기 전극 위치 변경부를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 전극 위치 변경부는, 상기 제어부의 제어하에 상하방향용 구동 모터와 좌우방향용 구동 모터를 구동시키는 모터 구동부; 등받이에 고정 설치되고, 상기 모터 구동부로부터 인가받은 제어 신호에 따라 구동되는 상하방향용 구동 모터; 상기 상하방향용 구동 모터의 출력축에 연결되어 회전하는 상하방향용 스크류; 상기 상하방향용 스크류와 나사 결합되며, 상기 상하방향용 스크류의 회전에 따라 상하방향으로 이동하는 상하방향용 너트; 상기 상하방향용 너트와 연결되어 상하방향으로 이동하는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트의 양측에 고정 설치되고, 상기 모터 구동부로부터 인가받은 제어 신호에 따라 각각 구동되는 제1 및 제2좌우방향용 구동 모터; 상기 베이스 플레이트에 수평하게 서로 마주한 상태로 설치되고, 상기 제1 및 제2좌우방향용 구동 모터의 출력축에 각각 연결되어 회전하는 제1 및 제2좌우방향용 스크류; 상기 제1 및 제2좌우방향용 스크류와 각각 나사 결합되며, 상기 제1 및 제2좌우방향용 스크류의 회전에 따라 좌우방향으로 이동하는 제1 및 제2좌우방향용 너트; 및 상기 용량성 전극이 장착되고, 상기 제1 및 제2좌우방향용 너트와 각각 연결되어 좌우방향으로 이동하는 제1 및 제2용량성 전극 고정틀을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 용량성 전극을 이용한 심전도 측정 장치에 따르면, 피검사자의 신체적 특성에 따라 용량성 전극의 크기 및 위치를 조절하여 심전도를 측정함으로써, 고품질의 심전도 신호를 얻을 수 있게 된다.
도 1 내지 도 7은 용량성 전극의 배치에 따라 측정되는 심전도 신호를 예시적으로 보인 도면.
도 8 내지 도 10은 용량성 전극의 크기에 따라 측정되는 심전도 신호를 예시적으로 보인 도면.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 용량성 전극을 이용한 심전도 측정 장치의 구성을 개략적으로 보인 도면.
도 12 및 도 13은 도 11의 전극 위치 변경부의 구성을 개략적으로 보인 도면.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용량성 전극을 이용한 심전도 측정 장치에 대해서 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 용량성 전극을 이용한 심전도 측정 장치에 대해 설명하기에 앞서 용량성 전극의 배치와 크기에 따라 측정되는 심전도 신호에 대해서 살펴본다.
도 1 내지 도 4는 용량성 전극의 배치에 따라 측정되는 심전도 신호를 예시적으로 보인 도면으로, 용량성 전극(+전극, -전극) 간의 거리는 8cm가 되도록 등받이의 수직 중심을 기점으로 좌우 대칭적으로 배치하고, 용량성 전극과 접지 전극 간의 거리는 각각 30cm, 25cm, 30cm, 15cm가 되도록 용량성 전극의 위치를 변경하면서 측정한 심전도 신호를 예시적으로 보인 도면이다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 용량성 전극(+전극, -전극) 간의 거리는 8cm가 되도록 대칭적으로 배치하고, 용량성 전극과 접지 전극 간의 거리는 30cm가 되도록 배치한 경우에는 Q파와 R파 사이의 평균 전압차가 1.030V로 가장 높게 나타나 가장 큰 증폭률 가지나, 기저선 부근에 잡음이 발생한다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 용량성 전극(+전극, -전극) 간의 거리는 8cm가 되도록 대칭적으로 배치하고, 용량성 전극과 접지 전극 간의 거리는 25cm가 되도록 배치한 경우에는 Q파와 R파 사이의 평균 전압차가 0.852V로 도 1의 경우보다 낮지만 기저선 부근의 잡음이 발생하지 않아 P-QRS-T의 파형을 정확히 구별할 수 있게 된다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 용량성 전극(+전극, -전극) 간의 거리는 8cm가 되도록 대칭적으로 배치하고, 용량성 전극과 접지 전극 간의 거리는 20cm가 되도록 배치된 경우에는 Q파와 R파 사이의 평균 전압차가 0.628V로 도 2의 경우보다 낮은 증폭률을 가지며, 기저선 부근에 잡음이 발생한다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 용량성 전극(+전극, -전극) 간의 거리는 8cm가 되도록 대칭적으로 배치하고, 용량성 전극과 접지 전극 간의 거리는 15cm가 되도록 배치한 경우에는 Q와 R 사이의 평균 전압차가 0.380V로 비교적 낮은 증폭률을 가지며, 기저선 부근에 잡음이 발생한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 용량성 전극이 심장으로부터 멀어질수록 상대적으로 심전도 신호의 세기가 작아지고 잡음 또한 증가한다는 것을 알 수 있다.
도 5 내지 도 7은 용량성 전극의 배치에 따라 측정되는 심전도 신호를 예시적으로 보인 도면으로, 심장에 가까운 용량성 전극(+전극)은 위치를 변경시키지 않고, 다른 전극(-전극)은 비대칭적으로 위치를 변경하면서 측정한 심전도 신호를 예시적으로 보인 도면이다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 심장에 가까운 용량성 전극(+전극)으로부터 다른 전극(-전극)을 비대칭적으로 이격시켜 용량성 전극(+전극, -전극) 간의 거리가 12cm가 되도록 배치하고, 두 용량성 전극(+전극, -전극) 모두 접지 전극과의 거리가 25cm가 되도록 배치한 경우에는 Q파와 R파 사이의 평균 전압차가 1.037V로 측정되고, 기저선 부근에 잡음이 발생하지 않아 깨끗한 심전도 신호를 얻을 수 있다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 도 5의 배치에서 -전극만을 접지 전극과의 거리가 20cm가 되도록 위치를 변경한 경우에는 Q파와 R파 사이의 평균 전압차가 1.051V로 도 5의 경우보다 높은 증폭률을 갖지만, 기저선 부근에 잡음이 발생한다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 도 5의 배치에서 -전극만을 접지 전극과의 거리가 15cm가 되도록 위치를 변경한 경우에는 Q파와 R파 사이의 평균 전압차가 1.084V로 가장 큰 증폭률을 갖지만, 도 6의 경우보다 더 많은 잡음이 발생하는 것을 확인할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 용량성 전극의 배치 방식에 따라 측정되는 심전도 신호가 달라지는 것을 알 수 있다.
도 8 내지 도 10은 용량성 전극의 크기에 따라 측정되는 심전도 신호를 예시적으로 보인 도면이다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 7.5cm×10cm 크기의 용량성 전극을 사용하는 경우에는 전체적인 심전도의 증폭률은 높으나 호흡 및 외부 잡음에 의한 기저선의 흔들림으로 인하여 T파와 P파를 구분하기가 어렵게 된다.
도 9에 도시하는 바와 같이, 7.5cm×7.5cm 크기의 용량성 전극을 사용하는 경우에는 도 8의 경우보다 낮은 증폭률을 가지며, 도 8의 경우와 마찬가지로 기저선 부근에 잡음이 발생하여 정확한 심전도 신호를 구분하기가 어렵다.
도 10에 도시하는 바와 같이, 5cm×7.5cm 크기의 용량성 전극을 사용하는 경우에는 낮은 증폭률을 가지나, 호흡 및 외부 잡음에 의한 기저선 부근의 흔들림이 발생하지 않아 P-QRS-T의 파형을 정확히 구별할 수 있게 된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 용량성 전극의 크기에 따라 측정되는 심전도 신호가 달라지는 것을 알 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에서는 피검사자의 신체적 특성을 고려하여 사용자의 키 조작에 따라 용량성 전극의 배치 및 크기를 피검사자의 신체적 특성에 맞게 변경한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 용량성 전극을 이용한 심전도 측정 장치의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.
도 11에서 용량성 전극(10, 20)은 피검사자의 신체와 전극 간의 직접적인 접촉 없이 옷을 입은 상태에서 심전도의 측정이 가능한 센서로, 본 발명의 실시예에서는 2개의 용량성 전극(10, 20)을 사용한다.
각각의 용량성 전극(10, 20)은 활성 전극(Active Electrode)에 의해 유도된 심전도 신호를 증폭하여 전압으로 변환시키기 위한 프리앰프를 포함하여 이루어진다.
전술한 용량성 전극(10, 20)은 피검사자의 등에 접촉 가능하도록 차량의 운전석, 가정의 의자 또는 소파 등받이에 배치되되, 제1용량성 전극(10)은 등받이의 중심을 기점으로 피검사자 입장에서의 우측에 제2용량성 전극(20)은 피검사자 입장에서의 좌측에 배치된다.
접지 전극(30)은 전도성 직물로 구성되어 시트 쪽에 배치되며, 제1 및 제2용량성 전극(10, 20)에서 출력되는 신호를 가신시켜 공통 모드(Common Mode) 신호를 검출하고, 이 신호를 적절한 이득으로서 부궤환(Negative Feedback)으로 접지에 연결하여 공통 모드 잡음을 제거한다.
차동 증폭기(40)는 제1 및 제2용량성 전극(10, 20)으로부터 유도된 심전도의 전위차를 증폭한다.
전술한, 차동 증폭기(40)는 이득을 크게 취하고 입력 임피던스를 높일 수 있는 차동 계측 증폭기로 구현되는 것이 바람직하다.
아날로그 신호 처리부(50)는 차동 증폭기(40)에서 출력되는 심전도 신호를 증폭함과 동시에 심전도 신호에 포함되어 있는 노이즈 신호를 필터링한다.
디지털 신호 처리부(60)는 아날로그 신호 처리부(50)에서 출력되는 심전도 신호를 디지털 신호로 변환한다.
한편, 키 입력부(70)는 사용자의 키 조작에 따라 제1 및 제2용량성 전극(10, 20)에 대한 위치 변경 신호를 출력한다.
전술한, 키 입력부(70)는 제1 및 제2용량성 전극(10, 20)을 상하로 이동시키기 위한 상하 이동키와, 우측에 설치된 제1용량성 전극(10)과 좌측에 설치된 제2용량성 전극(20) 중에서 좌우 이동시키고자 하는 용량성 전극(10, 20)을 선택하기 위한 좌우 선택키와, 선택된 용량성 전극(10, 20)을 좌우로 이동시키기 위한 좌우 이동키를 포함하여 이루어진다.
전술한, 키 입력부(70)는 키 패드, 터치 패드 등으로 구현될 수 있다.
전극 위치 변경부(100)는 제어부(80)의 제어하에 제1 및 제2용량성 전극(10, 20)에 대한 위치를 상하좌우로 변경시킨다.
제어부(80)는 키 입력부(70)로부터 인가받은 위치 변경 신호에 따라 전극 위치 변경부(100)를 제어한다.
전술한, 제어부(80)는 키 입력부(70)로부터 인가받은 위치 변경 신호에 따라 디지털 펄스 형태의 신호를 생성하여 전극 위치 변경부(100)로 전송한다.
도 12 및 도 13은 도 11의 전극 위치 변경부의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.
도 12에서, 모터 구동부(110)는 제어부(80)의 제어하에 제1 및 제2상하방향용 구동 모터(120, 130)와 제1 및 제2좌우방향용 구동 모터(150, 160)를 구동시킨다.
전술한, 모터 구동부(110)는 제어부(80)로부터 인가받은 펄스 신호에 따라 각 모터(120, 130, 150, 160)의 위상각 및 모터 구동 전류를 제어하여 모터(120, 130, 150, 160)를 구동시킨다.
전술한 모터 구동부(110)는 제1 및 제2상하방향용 구동 모터(120, 130)를 구동하는 상하방향용 구동 모터 구동부, 제1좌우방향용 구동 모터(150)를 구동하는 제1좌우방향용 구동 모터 구동부 및 제2좌우방향용 구동 모터(160)를 구동하는 제2좌우방향용 구동 모터 구동부로 이루어질 수 있다.
제1 및 제2상하방향용 구동 모터(120, 130)는 차량의 운전석, 가정의 의자 또는 소파 등받이의 상단 양측에 일정간격 이격되어 고정 설치되고, 모터 구동부(110)로부터 인가받은 제어 신호에 따라 구동된다.
제1 및 제2상하방향용 구동 모터(120, 130)의 출력축에 연결되어 정회전 또는 역회전하는 제1 및 제2상하방향용 스크류(123, 133)는 제1 및 제2상하방향용 구동 모터(120, 130)에 각각 동력 연결되어, 제1 및 제2용량성 전극(10, 20)을 상하로 이동시킬 수 있도록 등받이 상에서 수직으로 설치되며, 제1 및 제2상하방향용 너트(125, 135)가 제1 및 제2상하방향용 스크류(123, 133)와 각각 나사 결합되어 있다. 즉, 제1 및 제2상하방향용 너트(125, 135)는 내측에 스크류(123, 133)와 결합되는 암나사가 형성되어 있다.
제1 및 제2상하방향용 스크류(123, 133)의 외주면에는 동일한 방향으로 수나사가 형성되어 있으며, 제1 및 제2상하방향용 스크류(123, 133)가 동력 연결되어 있는 제1 및 제2상하방향용 구동 모터(120, 130)가 동일한 방향으로 회전함에 따라 제1 및 제2상하방향용 스크류(123, 133)는 동일한 방향으로 회전하고, 제1 및 제2상하방향용 스크류(123, 133)와 나사 결합되어 있는 제1 및 제2상하방향용 너트(125, 135)는 제1 및 제2상하방향용 스크류(123,133)의 회전에 따라 상하방향으로 이동한다.
베이스 플레이트(140)는 제1 및 제2상하방향용 너트(125, 135)와 연결되어 상하방향으로 이동한다.
제1좌우방향용 구동 모터(150)는 베이스 플레이트(140)의 양측에 고정 설치되며, 모터 구동부(110)로부터 인가받은 제어 신호에 따라 구동된다.
제1좌우방향용 구동 모터(150)의 출력축에 각각 연결되어 정회전 또는 역회전하는 제1좌우방향용 스크류(153)는 베이스 플레이트(140)의 일측, 예를 들어 우측에 수평으로 설치되며, 제1좌우방향용 너트(155)가 제1좌우방향용 스크류(153)와 나사 결합되어 있다. 즉, 제1좌우방향용 너트(155)는 내측에 스크류(153)와 결합되는 암나사가 형성되어 있다.
제2좌우방향용 구동 모터(160)는 베이스 플레이트(140)의 양측에 고정 설치되며, 모터 구동부(110)로부터 인가받은 제어 신호에 따라 구동된다.
제2좌우방향용 구동 모터(160)의 출력축에 각각 연결되어 정회전 또는 역회전하는 제2좌우방향용 스크류(163)는 베이스 플레이트(140)의 타측, 예를 들어 좌측에 수평으로 설치되며, 제2좌우방향용 너트(165)가 제2좌우방향용 스크류(163)와 나사 결합되어 있다. 즉, 제2좌우방향용 너트(165)는 내측에 스크류(163)와 결합되는 암나사가 형성되어 있다.
전술한, 제1좌우방향용 스크류(153)와 제2좌우방향용 스크류(163)은 베이스 플레이트(140) 상에서 수평하게 서로 마주한 상태로 설치되는 것이 바람직하다.
중간 지지대(170)는 베이스 플레이트(140)의 상단 중앙 고정 설치되며, 제1 및 제2좌우방향용 스크류(153, 163)의 단부가 회전 가능하게 결합되어 있다.
전술한, 제1 및 제2좌우방향용 스크류(153, 163)는 제1 및 제2좌우방향용 구동 모터(150, 160)에 의해 독립적으로 제어되므로, 제1 및 제2좌우방향용 스크류(153, 163)의 외주면에 형성되는 수나사의 방향은 중요하지 않다.
이에 따라, 제1 및 제2좌우방향용 스크류(153, 163)는 각각 동력 연결되어 있는 제1 및 제2좌우방향용 구동 모터(150, 160)의 회전에 따라 서로 독립적으로 회전하고, 제1 및 제2좌우방향용 스크류(153, 163)와 나사 결합되어 있는 제1 및 제2좌우방향용 너트(155, 165)도 제1 및 제2좌우방향용 스크류(153, 163)의 회전에 따라 서로 독립적으로 좌우방향으로 이동한다.
예를 들어, 제1좌우방향용 스크류(153)는 동력 연결되어 있는 제1좌우방향용 구동 모터(150)의 회전에 따라 정회전하여 제1좌우방향용 스크류(153)와 나사 결합되어 있는 제1좌우방향용 너트(155)를 우측방향으로 이동시키거나, 제1좌우방향용 구동 모터(150)의 회전에 따라 역회전하여 제1좌우방향용 스크류(153)와 나사 결합되어 있는 제1좌우방향용 너트(155)를 좌측방향으로 이동시킨다.
그리고, 제2좌우방향용 스크류(163)는 동력 연결되어 있는 제2좌우방향용 구동 모터(160)의 회전에 따라 정회전하여 제2좌우방향용 스크류(163)와 나사 결합되어 있는 제2좌우방향용 너트(165)를 우측방향으로 이동시키거나, 제2좌우방향용 구동 모터(160)의 회전에 따라 역회전하여 제2좌우방향용 스크류(163)와 나사 결합되어 있는 제2좌우방향용 너트(165)를 좌측방향으로 이동시킨다.
제1 및 제2용량성 전극 고정틀(180, 185)은 제1 및 제2용량성 전극(10, 20)이 각각 장착되는 것으로, 제1 및 제2좌우방향용 너트(155,165)에 각각 연결되어 좌우방향으로 이동한다.
전술한, 제1 및 제2용량성 전극 고정틀(180, 185)은 베이스 플레이트(140)에 직선 운동 가이드에 의해 결합되어 좌우방향 이동이 안내됨으로써, 좌우방향으로 이동시의 흔들림을 방지하면서 안정적인 이동을 안내할 수 있게 된다.
여기서, 직선 운동 가이드는 베이스 플레이트(140)에 수평으로 고정 설치되는 가이드 레일(190)과, 제1 및 제2용량성 전극 고정틀(180, 185)의 저면에 형성되는 가이드 홈(미도시)으로 구성된다.
전술한, 제1 및 제2용량성 전극 고정틀(180, 185)은 다른 크기의 용량성 전극(10, 20)이 교체 장착될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
이하에서는 본 발명에 따른 용량성 전극을 이용한 심전도 측정 장치의 동작에 대해서 예를 들어 설명한다.
우선, 제1 및 제2용량성 전극(10, 20)의 배치가 표준 체격의 피검사자에 맞게 설정되어 있는 상태에서 표준 체격보다 키가 큰 피검사자의 심전도를 측정하고자 하는 경우, 사용자가 피검사자의 신체적 특성에 맞게 제1 및 제2용량성 전극(10, 20)의 위치를 위로 올리기 위해 키 입력부(70)에 구비되어 있는 상향 이동키를 누르면, 제어부(80)는 키 입력부(70)로부터 입력받은 위치 변경 신호(상향 이동 신호)에 따라 모터 구동부(110)를 제어하고, 모터 구동부(110)는 제어부(80)의 제어에 따라 제1 및 제2상하방향용 구동 모터(120, 130)의 구동을 제어한다.
제1 및 제2상하방향용 구동 모터(120, 130)는 모터 구동부(110)의 제어에 따라 정회전(또는 역회전)하고, 제1 및 제2상하방향용 구동 모터(120, 130)가 정회전(또는 역회전)함에 따라 제1 및 제2상하방향용 스크류(123, 133)는 정회전(또는 역회전)하여 나사 결합되어 있는 제1 및 제2상하방향용 너트(125, 135)를 상향 이동시킨다.
전술한 바와 같이, 제1 및 제2상하방향용 너트(125, 135)가 상향 이동됨에 따라 제1 및 제2상하방향용 너트(125, 135)에 연결되어 있는 베이스 플레이트(140)가 상향 이동되고, 베이스 플레이트(140)의 상향 이동에 따라 베이스 플레이트(140) 상에 설치되는 제1 및 제2용량성 전극 고정틀(180, 185)도 상향 이동되어 결과적으로 제1 및 제2용량성 전극(10, 20)이 상향 이동된다.
반대로 표준 체격보다 키가 작은 피검사자의 심전도를 측정하고자 하는 경우, 사용자는 제1 및 제2용량성 전극(10, 20)의 위치를 아래로 내리기 위해 키 입력부(70)에 구비되어 있는 하향 이동키를 누르고, 제어부(80)는 키 입력부(70)로부터 입력받은 위치 변경 신호(하향 이동 신호)에 따라 모터 구동부(110)를 제어하고, 모터 구동부(110)는 제어부(80)의 제어에 따라 제1 및 제2상하방향용 구동 모터(120, 130)의 구동을 제어한다.
제1 및 제2상하방향용 구동 모터(120, 130)는 모터 구동부(110)의 제어에 따라 역회전(또는 정회전)하고, 제1 및 제2상하방향용 구동 모터(120, 130)가 역회전(또는 정회전)함에 따라 제1 및 제2상하방향용 스크류(123, 133)는 역회전(또는 정회전)하여 나사 결합되어 있는 제1 및 제2상하방향용 너트(125, 135)를 하향 이동시킨다.
전술한 바와 같이, 제1 및 제2상하방향용 너트(125, 135)가 하향 이동됨에 따라 제1 및 제2상하방향용 너트(125, 135)에 연결되어 있는 베이스 플레이트(140)가 하향 이동되고, 베이스 플레이트(140)의 하향 이동에 따라 베이스 플레이트(140) 상에 설치되는 제1 및 제2용량성 전극 고정틀(180, 185)도 하향 이동되어 결과적으로 제1 및 제2용량성 전극(10, 20)이 하향 이동된다.
한편, 표준 체격보다 뚱뚱한 피검사자의 심전도를 측정하고자 하는 경우, 사용자는 제1 및 제2용량성 전극(10, 20)의 간격을 더 벌리기 위해 키 입력부(70)에 구비되어 있는 좌우 선택키 중에서 우측 선택키와 우향 이동키를 각각 누르면, 제어부(80)는 키 입력부(70)로부터 입력받은 위치 변경 신호(우측 용량성 전극에 대한 우향 이동 신호)에 따라 모터 구동부(110)를 제어하고, 모터 구동부(110)는 제어부(80)의 제어에 따라 제1좌우방향용 구동 모터(150)의 구동을 제어한다.
제1좌우방향용 구동 모터(150)는 모터 구동부(110)의 제어에 따라 정회전(또는 역회전)하고, 제1좌우방향용 구동 모터(150)가 정회전(또는 역회전)함에 따라 제1좌우방향용 스크류(153)는 정회전(또는 역회전)하여 나사 결합되어 있는 제1좌우방향용 너트(155)를 우향 이동시킨다.
전술한 바와 같이, 제1좌우방향용 너트(155)가 우향 이동됨에 따라 제1좌우방향용 너트(155)에 연결되어 있는 제1용량성 전극 고정홀(180)이 우향 이동되어 결과적으로 제1용량성 전극(10)이 우향 이동된다.
본 발명의 용량성 전극을 이용한 심전도 측정 장치는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
10. 제1용량성 전극, 20. 제2용량성 전극,
30. 접지 전극, 40. 차동 증폭기,
50. 아날로그 신호 처리부, 60. 디지털 신호 처리부,
70. 키입력부, 80. 제어부,
100. 전극 위치 변경부, 110. 모터 구동부,
120. 제1상하방향용 구동 모터, 123. 제1상하방향용 스크류,
125. 제1상하방향용 너트, 130. 제2상하방향용 구동 모터,
133. 제2상하방향용 스크류, 135. 제2상하방향용 너트,
140. 베이스 플레이트, 150. 제1좌우방향용 구동 모터,
153. 제1좌우방향용 스크류, 155. 제1좌우방향용 너트,
160. 제2좌우방향용 구동 모터, 163. 제2좌우방향용 스크류,
165. 제2좌우방향용 너트, 170. 중간 지지대,
180. 제1용량성 전극 고정틀, 185. 제2용량성 전극 고정틀,
190. 가이드 레일

Claims (5)

  1. 복수의 용량성 전극, 접지 전극, 상기 각각의 용량성 전극으로부터 유도된 심전도의 전위차를 증폭하는 차동 증폭기, 상기 차동 증폭기의 출력 신호를 증폭하고 노이즈를 제거하는 아날로그 신호 처리부를 포함하여 이루어지는 용량성 전극을 이용한 심전도 측정 장치에 있어서,
    사용자의 키 조작에 따라 상기 각각의 용량성 전극에 대한 위치 변경 신호를 출력하는 키 입력부;
    상기 각각의 용량성 전극에 대한 위치를 상하좌우로 변경시키는 전극 위치 변경부; 및
    상기 키 입력부로부터 인가받은 위치 변경 신호에 따라 상기 전극 위치 변경부를 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 전극 위치 변경부는,
    상기 제어부의 제어하에 상하방향용 구동 모터와 좌우방향용 구동 모터를 구동시키는 모터 구동부;
    등받이에 고정 설치되고, 상기 모터 구동부로부터 인가받은 제어 신호에 따라 구동되는 상하방향용 구동 모터;
    상기 상하방향용 구동 모터의 출력축에 연결되어 회전하는 상하방향용 스크류;
    상기 상하방향용 스크류와 나사 결합되며, 상기 상하방향용 스크류의 회전에 따라 상하방향으로 이동하는 상하방향용 너트;
    상기 상하방향용 너트와 연결되어 상하방향으로 이동하는 베이스 플레이트;
    상기 베이스 플레이트의 양측에 고정 설치되고, 상기 모터 구동부로부터 인가받은 제어 신호에 따라 각각 구동되는 제1 및 제2좌우방향용 구동 모터;
    상기 베이스 플레이트에 수평하게 서로 마주한 상태로 설치되고, 상기 제1 및 제2좌우방향용 구동 모터의 출력축에 각각 연결되어 회전하는 제1 및 제2좌우방향용 스크류;
    상기 제1 및 제2좌우방향용 스크류와 각각 나사 결합되며, 상기 제1 및 제2좌우방향용 스크류의 회전에 따라 좌우방향으로 이동하는 제1 및 제2좌우방향용 너트; 및
    상기 용량성 전극이 장착되고, 상기 제1 및 제2좌우방향용 너트와 각각 연결되어 좌우방향으로 이동하는 제1 및 제2용량성 전극 고정틀을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 용량성 전극을 이용한 심전도 측정 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트에 고정 설치되며, 각 좌우방향용 스크류의 단부가 회전 가능하게 결합되는 중간 지지대를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 용량성 전극을 이용한 심전도 측정 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제1 및 제2용량성 전극 고정틀은,
    상기 베이스 플레이트에 직선 운동 가이드에 의해 결합되어, 좌우방향 이동이 안내되는 것을 특징으로 하는 용량성 전극을 이용한 심전도 측정 장치.
  5. 제 1항, 제 3항, 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2용량성 전극 고정틀은,
    다른 크기의 용량성 전극이 교체 장착될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 용량성 전극을 이용한 심전도 측정 장치.
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