KR101524654B1 - 생체신호 계측용 브레지어 와이어, 기능성 브레지어 및 생체신호 계측시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가슴을 받쳐주고 모양을 잡아주는 몸매 보정기능뿐만 아니라 생체신호 계측을 위한 전극 기능을 제공하는 브레지어 와이어와, 생체신호 계측모듈을 손쉽게 착탈식으로 장착하여 일상생활을 하면서도 편리하게 생체신호를 측정할 수 있는 기능성 브레지어에 관한 것이다.
본 발명에 따른 생체신호 계측용 브레지어 와이어는 탄소강, 형상기억 합금과 같은 탄성 복원력을 가진 소재로 이루어진 베이스와, 상기 베이스의 외부면에 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu)와 같은 전도성, 내식성 및 내마모성을 가지며 인체에 무해한 소재로 형성된 도금층으로 이루어진 사각 형태의 단면을 가진 판상체로서, 생체신호 계측을 위한 전극으로 이용되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 생체신호 계측용 기능성 브레지어는 U자형으로 만곡 형성된 브레지어 와이어로서, 피부와 접촉되도록 내측 일부가 노출되어 한 쌍의 브레지어 컵의 하측에 각각 내장되는 제1 및 제2 전극; 상기 브레지어 컵의 사이의 공간부에 배치되는 생체신호 계측모듈; 및 상기 생체신호 계측모듈을 상기 제1 및 제2 전극에 접속시키는 제1 및 제2 커넥터를 포함한다.

Description

생체신호 계측용 브레지어 와이어, 기능성 브레지어 및 생체신호 계측시스템{The brassiere wire and functional brassiere and system for measuring biological signal}

본 발명은 생체신호를 측정할 수 있는 기능성 브레지어에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가슴을 받쳐주고 모양을 잡아주는 몸매 보정기능뿐만 아니라 생체신호 계측을 위한 전극 기능을 제공하는 브레지어 와이어와, 생체신호 계측모듈을 손쉽게 착탈식으로 장착하여 일상생활을 하면서도 편리하게 생체신호를 측정할 수 있는 기능성 브레지어에 관한 것이다.

일반적으로 생체신호(biological signal)란 심전도(ECG), 근전도(EMG), 피부 전도도(GSR), 체온, 신체 임피던스 등을 포함한다. 이러한 생체신호는 전기신호(electrical signal)를 기반으로 하여 다양한 계측방법으로 측정될 수 있다.

한편, 건강에 대한 관심이 증가하면서 병원과 같은 전문기관을 방문하지 않고서도 일상생활을 유지하면서 생체신호를 측정할 수 있는 장치나 의복이 개발되어 왔다.

그중 가장 일반적인 생체신호 센서로는 전극과 피부 경계면에서 낮은 임피던스를 유지하기 위해 겔(gel) 형태의 접촉성 전해질을 주입하는 방식이 있다. 이와 같은 생체신호 센서는 사용하기 불편할 뿐만 아니라 피부를 통해 느끼는 감촉이 다소 불쾌감을 주는 단점이 있다. 또한 시간이 지남에 따라 접촉성 전해질이 마르게 되어 장시간 생체신호 측정이 어렵다는 문제점이 있다. 그리고, 장시간 사용시 피부 트러블을 발생시키기도 한다.

또한, 마른 타입의 센서를 내장한 벨트를 가슴부위에 착용하여 심전도, 호흡 신호와 같은 생체신호를 계측하는 장치도 개발되어 왔다. 그러나 가슴부위에 벨트를 착용하는 것은 사용자로 하여금 압박감을 느끼게 할 뿐만 아니라, 일상생활을 하는데 불편함이 큰 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 생체신호 계측장치로 대한민국 공개특허 제2006-0091188호(여성용 심전도측정장치 및 이를 이용한 심전도측정시스템)가 있다.

종래기술에 따른 여성용 심전도측정장치는 브레지어의 저부에 부착되어 착용자의 심장 활동중에 발생되는 미세한 전기신호인 심전도데이터를 측정하는 전극부와, 브래지어 저부의 내측 또는 외측에 부착되는 심전도데이터 수집모듈이 개시되어 있다. 이와 같은 여성용 심전도측정장치는 브레지어에 장착됨으로써 심전도 측정이 필요한 여성 환자들이 다소 격렬한 활동 중에도 심전도데이터 수집모듈이 신체로부터 쉽게 이탈되는 않는 효과가 있다.

그러나, 상기와 같은 종래기술은 심전도데이터 수집모듈이 브레지어에 고정되어 있어 브레지어를 착용한 경우 심전도데이터 수집모듈을 따로 분리할 수 없는 구조이다. 이로 인해 심전도를 측정하지 않을 경우에는 일반 브레지어로 갈아 입어야 하는 불편함이 있다.

또한, 종래기술은 다수의 전극이 브레지어에 별도 장착되고, 심전도데이터 수집모듈과의 연결을 위한 배선을 내장하게 되어 제조비용이 많이 소요될 뿐만 아니라 세탁하기가 용이치 않은 문제점이 있다.

또한, 종래기술은 다수의 전극과 배선이 브레지어에 내장되고, 심전도데이터 수집모듈이 외부에 고정 장착됨에 따라 자연스러운 착용감을 제공하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 브레지어에 구비된 한 쌍의 와이어를 생체신호 계측을 위한 전극으로 활용할 수 있는 생체신호 계측용 브레지어 와이어를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 전극으로 활용되는 브레지어 와이어에 생체신호 계측모듈을 착탈식으로 접속 연결함으로써 일상생활을 하면서도 편리하게 생체신호를 계측할 수 있는 기능성 브레지어를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 생체신호 계측용 브레지어 와이어는,

U자형으로 만곡 형성되어 브레지어 컵의 하측에 내장되는 브레지어 와이어에 있어서, 상기 한 쌍의 브레지어 와이어는 탄소강, 형상기억 합금과 같은 탄성 복원력을 가진 소재로 이루어진 베이스와, 상기 베이스의 외부면에 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu)와 같은 전도성, 내식성 및 내마모성을 가지며 인체에 무해한 소재로 형성된 도금층으로 이루어진 사각 형태의 단면을 가진 판상체로서, 생체신호 계측을 위한 전극으로 이용되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 전극은 일측 단부로부터 상기 브레지어 컵 사이의 공간부로 연장 형성된 접속부가 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 생체신호 계측용 기능성 브레지어는,

U자형으로 만곡 형성된 브레지어 와이어로서, 피부와 접촉되도록 내측 일부가 노출되어 한 쌍의 브레지어 컵의 하측에 각각 내장되는 제1 및 제2 전극; 상기 브레지어 컵의 사이의 공간부에 배치되는 생체신호 계측모듈; 및 상기 생체신호 계측모듈을 상기 제1 및 제2 전극에 접속시키는 제1 및 제2 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제1 및 제2 전극은 탄소강, 형상기억 합금과 같은 탄성 복원력을 가진 소재로 이루어진 베이스와, 상기 베이스의 외부면에 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu)와 같은 전도성, 내식성 및 내마모성을 가지며 인체에 무해한 소재로 형성된 도금층을 포함한 판상체인 것이 바람직하다.

그리고, 상기 제1 및 제2 전극은 각각 상기 피부와 접촉하는 노출부를 적어도 1개 이상 대칭적으로 구비한다.

그리고, 상기 제1 및 제2 전극은 상기 커넥터와의 접속을 위해 서로 인접하는 단부에서 상기 브레지어 컵 사이의 공간부로 각각 연장 형성된 제1 및 제2 접속부가 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 및 제2 커넥터는 끼움돌기가 형성되어 상기 제1 및 제2 접속부의 상면에 각각 고정된 한 쌍의 숫단추와, 상기 끼움돌기가 끼워지는 끼움홈이 형성되어 상기 숫단추와 대응되는 상기 계측모듈의 하부면에 배치 고정된 한 쌍의 암단추일 수 있다. 이때, 상기 제1 및 제2 접속부에 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀을 통과하여 상기 끼움돌기에 형성된 홈에 삽입 고정되는 돌기가 형성되어 상기 숫단추를 상기 제1 및 제2 접속부에 고정시키는 고정부재가 더 구비되는 것이 바람직하다.

이와 달리, 상기 제1 및 제2 커넥터는 끼움홈이 형성되어 상기 제1 및 제2 접속부의 상면에 각각 고정된 한 쌍의 암단추와, 상기 끼움홈에 끼워지는 끼움돌기가 형성되어 상기 암단추에 대응되는 상기 계측모듈의 하부면에 배치 고정된 한 쌍의 숫단추일 수 있다.

또한, 상기 제1 및 제2 커넥터는 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu)와 같은 전도성, 내식성 및 내마모성을 가지며 인체에 무해한 소재로 도금된 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 및 제2 전극은 상기 제1 및 제2 커넥터가 가로방향으로 배치되도록 제1 및 제2 접속부가 대칭적으로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 제1 및 제2 전극은 상기 제1 및 제2 커넥터가 세로방향으로 배치되도록 제1 및 제2 접속부가 비대칭적으로 형성되는 것도 가능하다.

또한, 상기 생체신호 계측모듈은 연성 회로기판(Flexible PCB)상에 구비되어 상기 제1 및 제2 커넥터의 유동성을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서 상기 생체신호 계측모듈은 상기 제1 및 제2 전극에서 센싱된 생체신호의 노이즈를 제거하는 필터부와, 상기 노이즈가 제거된 생체신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부와, 상기 디지털 신호를 외부의 메인모듈 또는 진단서버로 무선 전송하는 통신부를 포함한다.

한편, 상기와 같은 본 발명의 목적은 상술한 생체신호 계측용 기능성 브레지어; 및 상기 기능성 브레지어의 생체신호 계측모듈로부터 생체신호 데이터를 무선으로 전송받고, 상기 생체신호 데이터를 기초로 진단결과를 산출하여 표시하는 메인모듈을 포함하는 생체신호 계측시스템에 의해서도 달성될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 생체신호 계측용 브레지어 와이어는 베이스에 도금층이 형성된 구조를 가지고, 이를 통해 기존 몸매 보정기능은 유지하면서도 심전도와 같은 생체신호를 측정할 수 있는 전극으로 활용할 수 있다. 이와 같은 본 발명에 따른 생체신호 계측용 브레지어 와이어는 세탁시 녹슬음이 방지되며, 피부 트러블을 유발하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 생체신호 계측용 기능성 브레지어는 상기 생체신호 계측용 브레지어 와이어의 일부분을 노출시켜 피부와 접촉하도록 함으로써 기존 브레지어 와이어를 2채널 전극으로 사용할 수 있다. 이로 인해 종래에 다수의 전극과 배선이 설치되는 구조에 비해 세탁하기가 쉽고, 또한 제조비용이 크게 절감되는 이점이 있다.

그리고, 본 발명에 따른 기능성 브레지어는 생체신호 계측모듈을 단추형 커넥터를 이용하여 제1 및 제2 전극에 착탈식으로 접속할 수 있다. 즉, 평상시에는 생체신호 계측모듈이 장착되지 않는 기능성 브레지어를 착용하다가 필요한 경우 생체신호 계측모듈을 간편하게 장착하여 생체신호를 측정할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 기능성 브레지어는 생체신호 계측모듈이 없는 상태로 제작 판매될 수 있다. 즉, 생체신호 계측모듈을 하나만 구입하여 다수의 기능성 브레지어에 장착하여 사용할 수 있다. 이는 생체신호 계측모듈이 고정 장착된 기능성 브레지어를 여러 벌 구입하는 경우보다 더 큰 경제적 이득을 제공하는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 기능성 브레지어는 착용감을 증대시기키 위해 단추형 커넥터가 가로방향 또는 세로방향으로 배치되는 구조를 가진다. 그리고, 생체신호 계측모듈은 연성 회로기판을 이용함으로써 착용감의 극대화를 이룰 수 있다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 계측용 브레지어 와이어를 나타내는 사시도.
도 2는 도 1의 A-A'를 자른 단면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기능성 브레지어에 있어서 제1 및 제2 전극, 단추형 커넥터 및 생체신호 계측모듈의 분해사시도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기능성 브레지어를 전방측에서 바라본 도면.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기능성 브레지어를 후방측에서 바라본 도면.
도 6은 제1 및 제2 전극의 노출부의 변형예를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 및 제2 전극, 단추형 커넥터 및 생체신호 계측모듈의 분해사시도.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기능성 브레지어를 전방측에서 바라본 도면.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기능성 브레지어의 생체신호 계측모듈을 설명하기 위한 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 브레지어를 구비한 생체신호 계측시스템을 나타내는 블록도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 경우에는 그에 대한 설명을 생략하기로 한다.

또한, 본 발명에서 사용되는 생체신호는 심전도(ECG), 근전도(EMG), 피부 전도도(GSR), 체온, 신체 임피던스 등을 포함하는 것을 미리 밝혀둔다.

(생체신호 계측용 브레지어 와이어 )

도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 계측용 브레지어 와이어를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A'를 자른 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 계측용 브레지어 와이어(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 전체적으로 U자형으로 만곡된 형상을 가진다. 즉, 기존 브레지어 와이어와 유사한 형태를 가진다. 이는 기존 브레지어의 몸매 보정기능을 그대로 유지하기 위함이다.

본 발명에 따른 생체신호 계측용 브레지어 와이어(100)가 기존 브레지어 와이어와 구별되는 형태상의 특징으로는 도 1에서와 같이 생체신호 계측모듈과의 연결을 위해 접속부(104)가 U자형 전극부(102)의 일측 단부로부터 연장 형성된다는 점이다.

그리고, 전극부(102)와 접속부(104)가 도 2에 도시된 바와 같이 긴 직사각 형태의 단면을 가진 판상체로 제작된다. 이는 전극부(102)가 피부와 접촉되는 면적을 넓히고, 후술하게 될 단추형 커넥터가 접속부(104)와의 결합을 용이하게 하기 위함이다. 또한, 접속부(104)는 원형의 판상체로서 단추형 커넥터와의 결합을 더욱 단단히 하기 위해 관통홀(105)이 형성된다. 이에 대한 설명은 후술하기로 한다.

본 발명에 따른 생체신호 계측용 브레지어 와이어(100)가 기존 브레지어 와 와이어와 구별되는 재질상의 특징으로는 도 2에 도시된 바와 같이 베이스(100a)의 외부면에 도금층(100b)이 형성된다는 점이다.

구체적으로, 베이스(100a)는 탄소강, 형상기억 합금과 같은 탄성 복원력을 가진 소재로 이루어진다. 본 실시예에 의하면 베이스(100a)는 기존 브레지어 와이어의 몸매 보정기능을 발휘하기 위한 것으로 탄소 함유량이 0.035 ~ 1.7%인 강철, 니티놀(Ni-Ti)과 같은 형상기억 합금을 사용하였다. 그러나, 온도 및 압력에 따른 물리적 변형에 강한 소재는 모두 사용 가능함을 밝혀 둔다.

그리고, 도금층(100b)은 전도성, 내식성 및 내마모성을 가지고, 인체에 무해한 소재를 사용한다. 구체적으로 브레지어 와이어(100)는 생체신호 측정을 위한 전극 기능을 발휘하기 위해서 전기 전도도가 높은 것이 바람직하고, 세탁 등에 의한 녹 생성을 방지하기 위해 내식성이 있어야 한다. 또한, 브레지어 와이어(100)는 신체와 접촉되도록 일부가 노출되기 때문에 내마모성이 있어야 하고, 피부 알레르기를 일으키거나 중금속인 소재는 피해야 한다. 이러한 조건을 만족시키기 위해 도금층(100b)의 소재로 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 구리 합금주물(Cu-Sn-Zn계) 등을 사용하는 것이 바람직하다.

(생체신호 계측용 기능성 브레지어 )

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기능성 브레지어에 있어서 제1 및 제2 전극, 단추형 커넥터 및 생체신호 계측모듈의 분해사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기능성 브레지어를 전방측에서 바라본 도면이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기능성 브레지어를 후방측에서 바라본 도면이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 기능성 브레지어는 도 3에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 전극(110, 120), 단추형 커넥터(310, 320) 및 생체신호 계측모듈(200)로 구성된다.

본 발명에 따른 제1 및 제2 전극(110, 120)은 앞서 설명한 생체신호 계측용 브레지어 와이어(100)로서 중복된 설명은 생략하기로 한다. 제1 실시예에 따른 제1 및 제2 전극(110, 120)은 제1 및 제2 전극부(112, 122)와 제1 및 제2 접속부(114, 124)가 상호 대칭적인 형태를 가지고 있다.

한편, 제1 및 제2 전극(110, 120)은 몸매 보정기능을 하는 와이어로서, 도 5에 도시된 바와 같이 제 1 및 제2 전극부(112, 122)가 한 쌍의 브레지어 컵(12) 하측에 각각 내장된다. 이때, 본 실시예에 따른 제1 및 제2 전극(110, 120)은 각각 내측 일부가 외부에 노출되는 노출부(112a, 122a)를 1개씩 가지고 있다.

도 6은 제1 및 제2 전극의 노출부의 변형예를 나타내는 도면이다. 한편, 제1 및 제2 전극(110, 120)은 도 6에 도시된 바와 같이 대칭적으로 형성된 복수개의 노출부(112a', 122a')를 구비할 수 있다. 도 6에는 3쌍의 노출부(112a', 122a')가 이격되어 형성되어 있다. 이와 같은 변형 실시예는 앞선 실시예와 달리 신체와의 접촉면적을 더 넓힐 수 있고, 더 넓은 범위에서 얻어지는 생체신호를 획득함으로써 생체신호 계측의 신뢰성을 확보할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 기능성 브레지어의 제1 및 제2 전극(110, 120)은 기존 심전도를 측정하기 위한 리드 Ⅰ(Lead Ⅰ) 방식에서 사용되는 2채널 전극 역할을 수행한다.

한편, 제1 및 제2 전극(110, 120)은 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 접속부(114, 124)가 제1 및 제2 커넥터(310, 320)와 각각 접속되도록 제1 및 제2 전극부(112, 122)의 서로 인접하는 단부로부터 브레지어 컵(12) 사이의 공간부(14)로 연장 형성된다. 이때, 제1 및 제2 접속부(114, 124)는 제1 및 제2 전극부(112, 122)와 달리, 공간부(14)의 내측면과 접한 상태에서 외부에 노출되는 구조를 가진다.

생체신호 계측모듈(200)은 도 3에 도시된 바와 같이 인쇄회로 기판(202)상에 다수의 전자부품들이 실장된 형태를 가지고 있다. 이와 같은 생체신호 계측모듈은(200)은 도 4에서와 같이 숫단추(302)와 암단추(304)로 구성되는 단추형 커넥터를 이용하여 브레지어 컵(12) 사이의 공간부(14)에 착탈식으로 장착된다.

이와 같은 생체신호 계측모듈(200)은 도 10에 도시된 바와 같이 필터부(210), A/D 변환부(220), 통신부(230), 제어부(240) 및 전원부(250)를 포함하여 구성된다. 각 구성에 대한 구체적인 설명은 뒤에서 자세히 설명하기로 한다.

제1 및 제2 커넥터(310, 320)는 생체신호 계측모듈(200)이 제1 및 제2 전극(110, 120)에 착탈식으로 접속될 수 있도록 한다. 본 실시예에 따른 제1 및 제2 커넥터(310, 320)는 도 3에 도시된 바와 같이 숫단추(302), 고정부재(303) 및 암단추(304)로 구성되는 단추형 커넥터가 사용된다.

숫단추(302)는 끼움돌기가 형성되어 제1 및 제2 전극(110, 120)의 접속부(114, 124) 상면에 고정된다. 이를 위해 본 실시예에서는 돌기가 형성된 고정부재(303)가 제1 및 제2 접속부(114, 124)의 관통홀(115, 125)을 통과하여 숫단추(302)에 형성된 홈에 삽입 고정되는 구조를 가진다. 이때, 고정부재(303)는 도 5에 도시된 바와 같이 브레지어 공간부(14)의 내측면과 접하여 노출되는데, 신체와의 접촉을 방지하기 위해 덮개(16)로 제1 및 제2 접속부(114, 124)와 고정부재(300)를 가린 상태에서 재봉한다.

한편, 앞서 설명한 숫단추(302)는 고정부재(303) 없이 제1 및 제2 접속부(114, 124)의 상면에 접합되는 것도 가능하다.

암단추(304)는 숫단추(302)의 끼움돌기가 끼워지는 끼움홈을 구비하고, 상기 숫단추(302)의 위치와 대응되도록 생체신호 계측모듈(200)의 하부면, 즉 기판(202)의 하부면에 배치 고정된다.

본 실시예에 의하면, 제1 및 제2 전극(110, 120)의 접속부(114, 124)가 도 3에 도시된 바와 같이 상호 대칭적인 형태를 가지고 있기 때문에 제1 및 제2 커넥터(310, 320)가 가로방향으로 배치된다. 즉, 도 4에서와 같이 브레지어 컵(12) 사이의 공간부(14)에 한 쌍의 숫단추(302)가 가로방향으로 배치되고, 생체신호 계측모듈(200)에 구비되는 암단추(304)가 이와 대응되도록 가로방향으로 배치된다.

또한, 도면에는 도시되어 있지 않지만, 제1 및 제2 커넥터(310, 320)의 숫단추(310)와 암단추(320)의 위치가 서로 뒤바뀐 구조도 가능하다. 즉, 암단추(320)가 제1 및 제2 접속부(114, 124)의 상면에 각각 고정되고, 숫단추(310)가 이와 대응되도록 생체신호 계측모듈(200)의 하부면에 배치 고정될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 제1 및 제2 커넥터(310, 320)는 앞서 설명한 제1 및 제2 전극(110, 120)과 같은 이유로 전도성, 내식성 및 내마모성을 가지며 인체에 무해한 소재로 도금되는 것이 바람직하다. 도금 재료로는 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 구리 합금주물(Cu-Sn-Zn계) 등이 사용될 수 있다.

이와 같은 제1 및 제2 커넥터(310, 320)는 제1 및 제2 전극(110, 120)과 생체신호 계측모듈(200) 사이의 생체신호 전송경로를 짧게 할 뿐만 아니라 안정적인 접속구조를 제공하여 효율적인 생체신호 전송이 이루어질 수 있도록 한다.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 및 제2 전극, 단추형 커넥터 및 생체신호 계측모듈의 분해사시도이고, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기능성 브레지어를 전방측에서 바라본 도면이다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 및 제2 전극(110', 120')은 도 7에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 접속부(114', 124')가 세로방향으로 배치되도록 제1 및 제2 전극부(112, 122)의 서로 인접하는 단부로부터 비대칭적인 형태로 연장 형성된다. 이로 인해 도 8에서와 같이 브레지어 컵(12) 사이의 공간부(14)에 한 쌍의 숫단추(302)가 세로방향으로 배치되고, 생체신호 계측모듈(200)에 구비되는 암단추(304)가 이와 대응되도록 세로방향으로 배치된다.

본 실시예에 의하면 제1 및 제2 커넥터(310, 320)가 세로방향으로 배치됨으로써 생체신호 계측모듈(200)의 좌우방향 유동성이 확보되는 이점이 있다. 즉, 기능성 브레지어의 착용자가 일상생활을 하면서 신체에 굴곡이 발생하게 되는 경우 생체신호 계측모듈(200)의 유동성이 확보되어 착용자가 불편함을 덜 느끼게 되어 우수한 착용감을 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기능성 브레지어의 생체신호 계측모듈을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 기능성 브레지어는 도 9에 도시된 바와 같이 생체신호 계측모듈(200)의 기판(202')으로 연성 회로기판(Flexible PCB)을 사용한 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 의하면 생체신호 계측모듈(200)이 연성 회로기판(202')상에 구비됨으로써 생체신호 계측모듈(200)의 좌우 및 상하의 전 방향에 걸쳐 유동성이 충분히 확보되는 이점이 있다. 즉, 도 9에서와 같이 기능성 브레지어의 착용자가 일상생활에서 신체에 굴곡이 생겨 브레지어가 어느 방향으로 휘어지더라도 연성 회로기판(202')이 같이 휘어지게 된다. 이에 따라 착용자가 생체신호 계측모듈(200)이 장착됨에 따라 느끼게 되는 불편함을 해소할 수 있고, 더욱 좋은 착용감을 제공할 수 있는 것이다.

(생체신호 계측시스템)

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 브레지어를 구비한 생체신호 계측시스템을 나타내는 블록도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 계측시스템은 도 10에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 전극(110, 120), 생체신호 계측모듈(200), 메인모듈(20) 및 진단서버(30)로 구성된다.

생체신호 계측모듈(200)은 단추형 커넥터(310, 320)에 의해 브레지어 와이어인 제1 및 제2 전극(110, 120)에 착탈식으로 접속된다. 그리고, 필터부(210), A/D 변환부(220), 통신부(230), 제어부(240) 및 전원부(250)를 포함하여 구성된다.

필터부(210)는 측정하고자 하는 생체신호의 종류에 따라 적합한 대역 통과필터를 사용함으로써 제1 및 제2 전극(110, 120)에서 센싱된 생체신호의 노이즈를 제거하는 역할을 한다. 또한, 필터부(210)에 앞서거나 뒤에 미세 생체신호를 증폭하는 증폭부(미도시)가 더 구비될 수 있다.

A/D 변환부(220)는 노이즈가 제거된 생체신호를 디지털 신호로 변환하는 역할을 한다.

통신부(230)는 변환된 디지털 신호를 외부의 메인모듈(20)로 무선 전송하는 역할을 한다. 이때, 무선 전송은 블루투스(Bluetooth) 또는 지그비(Zigbee) 기반의 저전력 테이터 통신으로 이루어지는 것이 바람직하다.

제어부(240)는 상기 필터부(210), A/D 변환부(220) 및 통신부(230)를 제어하고, 전원부(250)는 충전 가능한 배터리로 전원을 공급하는 것이 바람직하다.

메인모듈(20)은 생체신호 계측모듈(200)로부터 생체신호 데이터를 무선으로 전송받고, 생체신호 데이터를 기초로 내장된 소정의 프로그램에 의해 진단결과를 산출하여 표시하는 역할을 한다. 이와 같은 메인모듈(20)은 집안과 같이 기능성 브레지어 착용자의 활동범위 내에 설치되거나, 시계와 같이 소형으로 제작되어 신체에 착용될 수도 있다.

진단서버(30)는 메인모듈(20)이 진단결과를 산출할 수 없는 경우 메인모듈(20)로부터 생체신호 데이터를 무선 통신으로 전송받아 이를 기초로 진단결과를 산출하고 상기 메인모듈(20)로 무선 전송하는 역할을 수행한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

12 : 브레지어 컵
14 : 공간부
16 : 덮개
20 : 메인모듈
30 : 진단서버
100 : 브레지어 와이어
100a : 베이스
100b : 도금층
102 : 전극부
104 : 접속부
105 : 관통홀
110, 110' : 제1 전극
112 : 제1 전극부
114, 114' : 제1 접속부
120, 120' : 제2 전극
122 : 제2 전극부
124, 124' : 제2 접속부
112a, 122a : 노출부
115, 125 : 관통홀
200 : 생체신호 계측모듈
202, 202' : 기판
210 : 필터부
220 : A/D 변환부
230 : 통신부
240 : 제어부
250 : 전원부
310 : 제1 커넥터
320 : 제2 커넥터
302 : 숫단추
303 : 고정부재
304 : 암단추

Claims (15)

1. 삭제
2. 삭제
3. U자형으로 만곡 형성된 브레지어 와이어로서, 피부와 접촉되도록 내측 일부가 노출되어 한 쌍의 브레지어 컵의 하측에 각각 내장되는 제1 및 제2 전극;
   상기 브레지어 컵의 사이의 공간부에 배치되는 생체신호 계측모듈; 및
   상기 생체신호 계측모듈을 상기 제1 및 제2 전극에 접속시키는 제1 및 제2 커넥터를 포함하는 생체신호 계측용 기능성 브레지어.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 전극은,
   탄소강, 형상기억 합금과 같은 탄성 복원력을 가진 소재로 이루어진 베이스와,
   상기 베이스의 외부면에 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu)와 같은 전도성, 내식성 및 내마모성을 가지며 인체에 무해한 소재로 형성된 도금층을 포함한 판상체인 것을 특징으로 하는 생체신호 계측용 기능성 브레지어.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 전극은 각각 상기 피부와 접촉하는 노출부를 적어도 1개 이상 대칭적으로 구비하는 것을 특징으로 하는 생체신호 계측용 기능성 브레지어.
   
6. 제3항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 전극은 상기 커넥터와의 접속을 위해 서로 인접하는 단부에서 상기 브레지어 컵 사이의 공간부로 각각 연장 형성된 제1 및 제2 접속부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 생체신호 계측용 기능성 브레지어.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 커넥터는,
   끼움돌기가 형성되어 상기 제1 및 제2 접속부의 상면에 각각 고정된 한 쌍의 숫단추와,
   상기 끼움돌기가 끼워지는 끼움홈이 형성되어 상기 숫단추와 대응되는 상기 계측모듈의 하부면에 배치 고정된 한 쌍의 암단추인 것을 특징으로 하는 생체신호 계측용 기능성 브레지어.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 접속부에 관통홀이 형성되고,
   상기 관통홀을 통과하여 상기 끼움돌기에 형성된 홈에 삽입 고정되는 돌기가 형성되어 상기 숫단추를 상기 제1 및 제2 접속부에 고정시키는 고정부재가 더 구비된 것을 특징으로 하는 생체신호 계측용 기능성 브레지어.
   
9. 제6항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 커넥터는,
   끼움홈이 형성되어 상기 제1 및 제2 접속부의 상면에 각각 고정된 한 쌍의 암단추와,
   상기 끼움홈에 끼워지는 끼움돌기가 형성되어 상기 암단추에 대응되는 상기 계측모듈의 하부면에 배치 고정된 한 쌍의 숫단추인 것을 특징으로 하는 생체신호 계측용 기능성 브레지어.
   
10. 제7항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 커넥터는 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu)와 같은 전도성, 내식성 및 내마모성을 가지며 인체에 무해한 소재로 도금된 것을 특징으로 하는 생체신호 계측용 기능성 브레지어.
    
11. 제7항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극은 상기 제1 및 제2 커넥터가 가로방향으로 배치되도록 제1 및 제2 접속부가 대칭적으로 형성된 것을 특징으로 하는 생체신호 계측용 기능성 브레지어.
    
12. 제7항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극은 상기 제1 및 제2 커넥터가 세로방향으로 배치되도록 제1 및 제2 접속부가 비대칭적으로 형성된 것을 특징으로 하는 생체신호 계측용 기능성 브레지어.
    
13. 제7항 또는 제9항에 있어서,
    상기 생체신호 계측모듈은 연성 회로기판(Flexible PCB)상에 구비되어 상기 제1 및 제2 커넥터의 유동성을 확보하는 것을 특징으로 하는 생체신호 계측용 기능성 브레지어.
    
14. 제3항에 있어서,
    상기 생체신호 계측모듈은
    상기 제1 및 제2 전극에서 센싱된 생체신호의 노이즈를 제거하는 필터부와,
    상기 노이즈가 제거된 생체신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부와,
    상기 디지털 신호를 외부의 메인모듈 또는 진단서버로 무선 전송하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 계측용 기능성 브레지어.
    
15. 제3항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 생체신호 계측용 기능성 브레지어; 및
    상기 기능성 브레지어의 생체신호 계측모듈로부터 생체신호 데이터를 무선으로 전송받고, 상기 생체신호 데이터를 기초로 진단결과를 산출하여 표시하는 메인모듈을 포함하는 생체신호 계측시스템.

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