KR101687154B1 - Sensor module for biological signal detection using conductive wire - Google Patents

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KR101687154B1 KR1020140175327A KR20140175327A KR101687154B1 KR 101687154 B1 KR101687154 B1 KR 101687154B1 KR 1020140175327 A KR1020140175327 A KR 1020140175327A KR 20140175327 A KR20140175327 A KR 20140175327A KR 101687154 B1 KR101687154 B1 KR 101687154B1
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(주)이미지스테크놀로지
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Abstract

본 발명은 전도성 실을 전극으로 이용하는 생체신호 감지용 센서모듈을 개시한다. The present invention relates to a sensor module for sensing biological signals using the conductive chamber as an electrode. 본 발명에 따른 생체신호 감지용 센서모듈은, 전도성 실을 이용하여 비전도성 모재의 양면에 걸쳐 형성된 다수의 전극패턴을 포함하는 어레이 전극; A sensor module for sensing bio-signals in accordance with the present invention, the array of electrodes by the conductive yarn includes a plurality of electrode patterns formed over the both surfaces of the non-conductive base material; 상기 다수의 전극패턴에 각각 대응하는 다수의 접촉단자와 상기 다수의 접촉단자와 각각 연결되는 다수의 배선패턴을 포함하는 기판; A substrate including a plurality of wiring patterns are respectively connected to the plurality of contact terminals and the plurality of contact terminals respectively corresponding to the plurality of electrode patterns; 상기 다수의 전극패턴이 상기 다수의 접촉단자에 항상 접촉되도록 상기 기판을 상기 어레이 전극에 대해 고정시키는 고정수단을 포함한다. A plurality of electrode patterns comprises a securing means for securing the substrate to the array of electrodes is always in contact with the plurality of the contact terminals.
본 발명에 따르면 전도성 실을 생체신호 감지용 전극으로 활용하므로 사용자에게 부드럽고 편안한 착용감을 줄 수 있고 피부접촉면에 굴곡이 있는 경우에도 충분한 접촉면을 확보함으로써 보다 정확한 생체신호를 검출할 수 있다. In accordance with the present invention utilizing conductive yarn as the electrode for bio-signal detection, so can give a soft comfortable fit to the user it is possible to detect the more accurate biological signals by ensuring a sufficient contact surface even when there is a bending in the skin contact surface. 또한 비전도성 모재에 전도성 실을 이용하여 간편하게 어레이 전극을 구성할 수 있고, 전기적 연결 구성이 매우 간단하므로 어레이 전극의 생산성을 크게 향상시킬 수 있다. In addition, it is possible to configure easily the electrode array using a conductive yarn on a non-conductive base material, the electrical connection configuration is very simple because it can significantly improve the productivity of the electrode array. 또한 전도성 실로 이루어진 전극패턴은 유연한 피부접촉면을 제공하고 전극패턴의 소형화가 가능하므로 센서모듈을 컴팩트하게 제조하는 것이 가능해진다. Since the electrode pattern made of a conductive yarn provides flexible skin contact surface and enabling a reduction in the size of the electrode pattern it is possible to compactly manufacture the sensor module.

Description

전도성 실을 이용한 생체신호 감지용 센서모듈{Sensor module for biological signal detection using conductive wire} Sensor module for the bio-signal sensed by the conductive yarn {Sensor module for biological signal detection using conductive wire}

본 발명은 생체신호 감지장치에 사용되는 센서모듈에 관한 것으로서, 구체적으로는 전도성 실을 전극으로 활용하여 생체신호를 감지하는 센서모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a sensor module used for the biological signal sensing device, particularly to a sensor module for sensing a physiological signal by utilizing a conductive chamber as an electrode.

일반적으로 생체신호(biological signal)는 심전도(ECG), 근전도(EMG), 안전도(EOG), 피부 전도도(GSR), 체온, 신체 임피던스 등과 같이 생물체에서 발생하는 다양한 전기적 신호를 의미한다. Generally it refers to a variety of electrical signals generated in an organism, such as a biological signal (biological signal) of an electrocardiogram (ECG), electromyogram (EMG), safety (EOG), skin conductance (GSR), body temperature, body impedance.

이러한 생체신호를 감지하는 장치는, 피부에 접촉하는 전도성 전극과, 전도성 전극에서 검출된 전기적 신호를 증폭하고 노이즈를 제거하는 신호처리수단을 포함한다. Device for sensing these biological signal, amplifies the electrical signal detected by the conductive electrodes, conductive electrodes in contact with the skin comprises a signal processing means for removing noise.

그런데 종래의 전도성 전극은 금속재질인 경우가 대부분이어서 피부에 부착하면 차가운 느낌 때문에 사용자가 불쾌감을 느끼는 경우가 많고, 유연성이 없기 때문에 굴곡이 있는 부분에서는 피부에 접촉되는 면적이 작아서 생체신호를 정확하게 검출하는데 어려움이 있다. However, a conventional conductive electrode is a metal material which, if most followed by attaching to the skin, the user and in many cases feel an unpleasant feeling, the portions which are bent because there is no flexibility, the area in contact with the skin less accurate detection of biological signals due to a cold sense to have difficulties.

또한 종래에는 생체신호 감지장치를 사용할 때는 전극을 피부에 부착하고 사용 후에는 전극을 다시 떼내어야 하는 경우가 대부분이고, 이로 인해 사용자가 일상 생활을 하면서 수시로 또는 실시간으로 자신의 생체신호를 검출하는 것이 어려운 단점이 있었다. After addition, conventionally attached to the skin, the electrodes when using a physiological signal sensing device and use is in most cases to naeeoya again release the electrode, which causes for the user to detect its biological signal to from time to time, or real-time while the daily there is difficult.

이러한 문제를 해결하기 위하여 최근에는 비금속제의 유연성 전극을 사용하여 사용자의 의복, 벨트 등에 부착할 수 있는 센서모듈에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. To solve this problem, recently, it studies on the user's clothing, and a sensor module that can be attached to the belt is being actively using the flexible electrodes of base metal.

일 예로서, 특허문헌 1은 전도성 실을 생체신호 감지용 전극으로 사용한 센서모듈을 제안하고 있다. As an example, Patent Document 1 proposes a sensor module with a conductive yarn as the electrode for bio-signal detection. 구체적으로는 신축성소재와 비신축성소재의 사이에 실리콘수지를 삽입한 상태에서 신축성소재와 비신축성소재의 외측을 전도성 실로 자수를 놓아 전극을 형성하는 방법을 제안하고 있다. Specifically, it proposes a method of forming the elastic material and the elastic material and the electrode placed outside the conductive yarn atoms of the non-elastic materials in a state where the insertion of a silicone resin between the non-stretchable material.

그런데 특허문헌 1에 따른 센서모듈은 다음과 같은 몇 가지 문제점을 안고 있다. However, the sensor module according to the Patent Document 1 suffers the following several problems.

첫째, 신축성 소재와 비신축성 모재의 사이에 실리콘수지를 삽입한 상태에서 전도성 실로 자수를 놓아 개별 전극을 형성하므로 개별 전극의 크기와 두께를 줄이는데 한계가 있다. First, form the individual electrodes and release the embroidery yarn in a conductive state in which the insertion of a silicone resin between the elastic and non-elastic base material, so there is a limit in reducing the size and thickness of the individual electrode.

둘째, 하나의 센서모듈이 하나의 전극을 구성하므로 다수의 전극을 포함하는 어레이 전극을 제작하는 데 어려움이 있다. Second, a sensor module is configured to one of the electrodes, so it is difficult to produce the electrode array including a plurality of electrodes. 특히, 개별 전극마다 해당 위치에 실리콘수지를 삽입하고 그 주위를 둘러싸도록 전도성 실로 자수를 놓는 공정을 반복해야 하기 때문에 공정시간이 길어지고 전극 어레이를 컴팩트하게 구성하기 어려운 단점이 있다. In particular, the insertion of a silicone resin at the location for each individual electrode and the process time is long because the chamber so as to surround the conductive around to repeat the process, which sets the embroidery difficult to compactly configure the electrode array disadvantages.

한편, 최근 들어 사용자의 생체신호를 활용하여 운동강도나 건강정보를 사용자에게 제공하거나, 애플리케이션과 연동하여 다양한 사용자 경험을 제공하는 착용형 장치에 대한 관심이 증가하고 있으며, 향후에는 착용형 장치에 더 많은 생체신호 감지센서를 설치하여 사용자 경험을 보다 다양화시키고 강화시키는 방향으로 진화할 것으로 예상되고 있다. On the other hand, in recent years to take advantage of the user's biometric signal provides exercise and health information to the user, or in conjunction with an application has been increasing interest in the wearable device that provides a rich user experience, the future more on wearable devices it is expected to install the number of biological signal sensors to be evolved in the direction of more diversified and enhance the user experience.

이러한 추세를 감안하면 생체신호 감지장치에 다수의 전극이 2차원으로 배열된 어레이 전극이 많이 사용될 것으로 예상되는데, 특허문헌 1과 같은 센서모듈의 구조는 소형 착용형 장치에 적용하기 어려운 단점이 있다. Given this trend, there is expected to be a lot of the plurality of the array of electrodes arranged in a two-dimensional electrodes in the biological signal sensing unit, the structure of the sensor module, such as the Patent Document 1 is difficult to apply in a small wearable device drawbacks.

한국등록특허 제10-1009541호(2011.01.18 공고) Korea Registered Patent No. 10-1009541 (18.01.2011 Announcement)

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 전도성 실을 생체신호 감지장치의 전극으로 활용하면서도, 전극의 구성과 전기적 연결구조를 단순화시킴으로써 제작공정을 줄이고 생산성을 높일 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention aims to provide a way to increase productivity, reduce a manufacturing step by serves to solve this problem, while still utilizing the conductive seal to the electrodes of the biological signal sensing unit, simplifying the configuration and the electrical connection structure of the electrode have. 또한 소형 착용형 장치에도 활용할 수 있는 컴팩트한 구성의 어레이 전극을 제공하는데 그 목적이 있다. In addition, there is provided an electrode array in a compact configuration that can be utilized in a small wearable device.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양상은. In order to achieve this object, an aspect of the present invention. 전도성 실을 이용하여 비전도성 모재의 양면에 걸쳐 형성된 다수의 전극패턴을 포함하는 어레이 전극; Using a conductive chamber array including a plurality of electrode patterns formed over the both surfaces of the non-conductive base electrode; 상기 다수의 전극패턴에 각각 대응하는 다수의 접촉단자와 상기 다수의 접촉단자와 각각 연결되는 다수의 배선패턴을 포함하는 기판; A substrate including a plurality of wiring patterns are respectively connected to the plurality of contact terminals and the plurality of contact terminals respectively corresponding to the plurality of electrode patterns; 상기 다수의 전극패턴이 상기 다수의 접촉단자에 항상 접촉하도록 상기 기판을 상기 어레이 전극에 대해 고정시키는 고정수단을 포함하는 생체신호 감지용 센서모듈을 제공한다. A plurality of electrode patterns provides a sensor module for sensing biological signals that include fastening means for securing the substrate to the electrode array so as to always contact with the plurality of the contact terminals.

본 발명의 일 양상에 따른 생체신호 감지용 센서모듈에서, 상기 다수의 전극패턴은 각각 상기 전도성 실로 자수를 놓음으로써 상기 비전도성 모재의 양면에 걸쳐 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다. In the sensor module for sensing bio-signals in accordance with an aspect of the present invention, the plurality of electrode patterns may be characterized in that each formed over the both surfaces of the non-conductive base material by placing the embroidery yarn and the conductive.

또한 본 발명의 일 양상에 따른 생체신호 감지용 센서모듈에서, 상기 고정수단은 상기 기판을 둘러싼 상태에서 주변부가 상기 비전도성 모재에 결합하는 커버부재인 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, in the sensor module for sensing bio-signals in accordance with an aspect of the present invention, the fixing means may be characterized in that the peripheral portion in a state surrounding the substrate to a cover member coupled to the non-conductive base material.

또한 본 발명의 일 양상에 따른 생체신호 감지용 센서모듈에서, 상기 고정수단은 상기 다수의 전극패턴에 각각 대응하는 다수의 관통부를 구비하는 양면접착시트이고, 상기 양면접착시트는 상기 다수의 전극패턴이 각각 상기 다수의 관통부를 통과하여 상기 다수의 접촉패턴에 접촉하도록 상기 기판과 상기 비전도성 모재의 사이에 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, in the sensor module for the bio-signal detection in accordance with an aspect of the present invention, the fixing means is a double-sided pressure-sensitive adhesive sheet comprising a number of through each corresponding to a plurality of electrode patterns described above, the double-sided pressure-sensitive adhesive sheet of the plurality of electrode patterns this can be characterized in that each passes through the plurality of through-section is disposed between the substrate and the non-conductive base material to be in contact with the plurality of contact patterns.

또한 본 발명의 일 양상에 따른 생체신호 감지용 센서모듈에서, 상기 기판의 일측에는 상기 다수의 배선패턴과 외부 케이블을 전기적으로 연결하는 커넥터가 설치된 것을 특징으로 할 수 있다. Also it can be made in the sensor module for sensing bio-signals in accordance with an aspect of the present invention, wherein one side of the substrate, the connector electrically connecting the plurality of wiring patterns and external cable is installed.

한편 본 발명의 다른 양상은, 비전도성 재질의 의복소재; The garment material of another aspect of the present invention, non-conductive material; 전도성 실을 이용하여 상기 의복소재의 양면에 걸쳐 형성된 다수의 전극패턴으로 이루어진 어레이 전극; Electrode array consisting of a plurality of electrode patterns formed throughout with a conductive yarn on both surfaces of the garment material; 상기 다수의 전극패턴에 각각 대응하는 다수의 접촉단자와 상기 다수의 접촉단자와 각각 연결되는 다수의 배선패턴을 포함하는 기판; A substrate including a plurality of wiring patterns are respectively connected to the plurality of contact terminals and the plurality of contact terminals respectively corresponding to the plurality of electrode patterns; 상기 다수의 전극패턴이 상기 다수의 접촉단자에 항상 접촉하도록 상기 기판을 상기 어레이 전극에 대해 고정시키는 고정수단을 포함하는 생체신호 감지용 센서모듈이 일체화된 의복을 제공한다. A plurality of electrode patterns provides a garment sensor module for sensing biological signals that include fastening means for securing the substrate to the electrode array so as to always contact with the plurality of contact terminals the integrated.

또한 본 발명의 또 다른 양상은, 비전도성 재질의 착용소재; In addition, another aspect of the present invention, worn material of non-conductive material; 전도성 실을 이용하여 상기 착용소재의 양면에 걸쳐 형성된 다수의 전극패턴으로 이루어진 어레이 전극; Electrode array consisting of a plurality of electrode patterns formed throughout the wear by using a conductive yarn on both surfaces of the material; 상기 다수의 전극패턴에 각각 대응하는 다수의 접촉단자와 상기 다수의 접촉단자와 각각 연결되는 다수의 배선패턴을 포함하는 기판; A substrate including a plurality of wiring patterns are respectively connected to the plurality of contact terminals and the plurality of contact terminals respectively corresponding to the plurality of electrode patterns; 상기 다수의 전극패턴이 상기 다수의 접촉단자에 항상 접촉하도록 상기 기판을 상기 어레이 전극에 대해 고정시키는 고정수단을 포함하는 생체신호 감지용 센서모듈이 일체화된 착용장치를 제공한다. A plurality of electrode patterns provides a fixing means worn device is a sensor module for sensing bio-signals are integrated, including for securing the substrate to the electrode array so as to always contact with the plurality of the contact terminals.

본 발명에 따르면 전도성 실을 생체신호 감지용 전극으로 활용하므로 사용자에게 부드럽고 편안한 착용감을 줄 수 있고 피부접촉면에 굴곡이 있는 경우에도 충분한 접촉면을 확보함으로써 보다 정확한 생체신호를 검출할 수 있다. In accordance with the present invention utilizing conductive yarn as the electrode for bio-signal detection, so can give a soft comfortable fit to the user it is possible to detect the more accurate biological signals by ensuring a sufficient contact surface even when there is a bending in the skin contact surface.

또한 비전도성 모재에 전도성 실을 이용하여 간편하게 어레이 전극을 구성할 수 있고, 전기적 연결 구성이 매우 간단하므로 어레이 전극의 생산성을 크게 향상시킬 수 있다. In addition, it is possible to configure easily the electrode array using a conductive yarn on a non-conductive base material, the electrical connection configuration is very simple because it can significantly improve the productivity of the electrode array.

또한 전도성 실로 이루어진 전극패턴은 유연한 피부접촉면을 제공하고 전극패턴의 소형화가 가능하므로 센서모듈을 컴팩트하게 제조하는 것이 가능해진다. Since the electrode pattern made of a conductive yarn provides flexible skin contact surface and enabling a reduction in the size of the electrode pattern it is possible to compactly manufacture the sensor module.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서모듈의 분해 사시도 Figure 1 is an exploded perspective view of a sensor module according to an embodiment of the present invention
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서모듈의 단면도 2 is a cross-sectional view of the sensor module according to an embodiment of the present invention
도 3은 기판에 부착할 양면접착시트를 예시한 도면 Figure 3 is a diagram illustrating a double-sided pressure-sensitive adhesive sheet to be attached to the substrate
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서모듈의 단면도 4 is a cross-sectional view of a sensor module according to another embodiment of the present invention
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 센서모듈의 단면도 5 is a cross-sectional view of a sensor module according to another embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서모듈이 의복과 일체로 형성된 모습을 나타낸 도면 6 is a view showing a state a sensor module according to an embodiment of the present invention formed of a garment and integrally
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서모듈이 착용형 장치와 일체로 형성된 모습을 나타낸 도면 7 is a view showing a state formed integrally with the sensor module is a wearable device according to one embodiment of the present invention
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서모듈이 장착된 착용형 장치의 사용상태도 8 is a state of use of the wearable device, the sensor module is mounted in accordance with an embodiment of the present invention

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. Hereinafter will be described with reference to the drawings the preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 감지장치용 센서모듈(100)은 도 1의 분해 사시도와 도 2의 단면도에 나타낸 바와 같이, 비전도성 모재(10)의 양면에 걸쳐 2차원으로 배열된 다수의 전극패턴(112)을 포함하는 어레이 전극(110)과, 어레이 전극(110)을 커버하도록 비전도성 모재(10)의 일면에 결합된 기판(120)과, 기판(120)을 비전도성 모재(10)의 일면에 고정시키는 커버부재(130)를 포함한다. As shown in one embodiment a cross-sectional view of Figure 2 and the biological signal sensing unit sensor module 100 is an exploded perspective view of Figure 1 according to the present invention, non-conductive a plurality arranged in two dimensions over the both surfaces of the base material (10) the electrode pattern non-array electrodes 110 and the array electrode substrate 120 and the substrate 120 is bonded to one surface of a non-conductive base material (10) to cover 110 including a 112-conductive base material ( and a cover member 130 for fixing the one surface of 10).

비전도성 모재(10)는 직물, 편물, 가죽 등과 같이 사용자가 착용하는 의복을 구성하는 소재일 수도 있고, 사용자가 신체에 착용하는 벨트, 패드, 머리띠, 안경 등의 착용수단에 구비된 비전도성 착용소재일 수도 있다. A non-conductive base material 10 is a non-conductive having a wear means such as a belt, a pad, a headband, glasses may be a material constituting the clothing the user is wearing, the user wears on the body, such as a fabric, knitted fabric, leather wear material may be.

본 발명의 실시예에서는 어레이 전극(110)을 구성하는 다수의 전극패턴(112)이 각각 개별 전극의 역할을 하며, 각 전극패턴(112)은 전도성 실로 이루어진다. According to an embodiment of the present invention and a number of roles of the individual electrodes, each electrode pattern 112 constituting the array of electrodes 110, the electrode pattern 112 is made of a conductive yarn. 그리고 각 전극패턴(112)은 도 2에 나타낸 바와 같이 비전도성 모재(10)의 양면에 걸쳐 형성되는 것이 바람직하며, 이것은 전도성 실로 비전도성 모재(10)에 자수를 놓은 방식으로 구현될 수 있다. And each electrode pattern 112 are preferably formed over the both surfaces of the non-conductive base material 10 as shown in FIG. 2, this can be implemented in such a way embroidered on a non-conductive base material 10 is indeed conductivity.

이와 같이 비전도성 모재(10)의 양면에 걸쳐 다수의 전극패턴(112)을 형성하면, 비전도성 모재(10)에서 기판(120)이 결합되는 면의 반대쪽에는 다수의 전극패턴(112)이 그대로 노출되며, 이렇게 노출된 부분이 사용자의 피부에 접촉하여 생체신호를 검출하게 된다. In this manner forms a plurality of electrode patterns 112 across both surfaces of the non-conductive base material 10, has a plurality of electrode patterns 112, the other side of the surface non-conductive in which the substrate 120 is bonded on the base material 10 as it is exposure and, the thus exposed portion is brought into contact with the user's skin to detect the physiological signal.

기판(120)은 절연재질의 모재와, 모재의 일면에 형성된 다수의 접촉단자(122)와, 모재의 일측에 구비된 커넥터(126)와, 커넥터(136)와 다수의 접촉단자(122)를 각각 연결하는 다수의 배선패턴(124)을 포함한다. The substrate 120 is a plurality of contact terminals 122, the connector 126 and the connector 136 and the plurality of contact terminal 122 provided at one side of the base material formed on one surface of the base material, a base insulating material It includes a plurality of wiring patterns 124 connecting each.

다수의 접촉단자(122)는 어레이 전극(110)을 구성하는 다수의 전극패턴(112)과 각각 접촉하며, 다수의 배선패턴(124)은 각 전극패턴(112)에서 검출된 전기적 신호를 커넥터(126)를 통해 신호처리모듈(도면에는 나타내지 않았음)로 전송하는 역할을 한다. A plurality of contact terminals 122, each in contact with a plurality of electrode patterns 112 constituting the array of electrodes 110, a plurality of wiring patterns 124 is the connector the electrical signals detected by each electrode pattern 112 ( 126) serves to transmit to the signal processing module (drawing, there was shown) through.

기판(120)의 모재는 그 재질이 특별히 한정되지 않으며, 경성기판에 사용되는 에폭시 수지일 수도 있고, 연성기판(FPCB)에 사용되는 폴리이미드 수지일 수도 있다. The base material of the substrate 120 is not particularly limited as long as the material is, it may be an epoxy resin to be used in the rigid substrate may be a polyimide resin used in the flexible substrate (FPCB). 그밖에 절연성을 갖는 다른 종류의 합성수지, 직물, 편물, 가죽, 종이, 펄프 등이 기판(120)의 모재로 사용될 수 있다. In addition, there are other kinds of synthetic resin, fabric, knitted fabric, leather, paper, pulp or the like having an insulating property may be used as the base material of the substrate 120.

따라서 비전도성 모재(10)가 직물과 같이 연성재질인 경우에는 연성재질의 기판(120)을 사용하고, 비전도성 모재(10)가 상대적으로 딱딱한 재질인 경우에는 경성재질의 기판(120)을 사용하는 등 필요에 따라 기판(120)의 모재를 적절히 선택할 수 있다. Therefore, when the non-conductive base material (10) when the flexible material such as fabric is used for the substrate 120 of the flexible material, and a non-conductive base material 10 is a relatively hard material is used for the substrate 120 of rigid material as needed, such as may be suitably selected in the base material of the substrate 120.

커버부재(130)는 기판(120)의 각 접촉단자(122)와 어레이 전극(110)의 각 전극패턴(112)이 항상 접촉상태를 유지하도록 기판(120)을 비전도성 모재(10)쪽으로 눌러주는 역할을 한다. Cover member 130 presses the substrate 120 toward the non-conductive base material 10, the electrode pattern 112 of each contact terminal 122 and the array of electrodes 110 of the substrate 120 so as to always remain in contact It serves that. 이를 위해 커버부재(130)의 저면에 기판(120)이 삽입되는 수용홈을 형성하고 수용홈의 하단에서 바깥쪽으로 플랜지 형태의 접착부(132)를 형성하고, 상기 접착부(132)를 접착제 등을 이용하여 비전도성 모재(10)에 고정할 수 있다. To this end, form a receiving groove in which the substrate 120 on the bottom surface of the cover member 130 is inserted to form a bonding portion 132 of the flange shape toward the outside from the bottom of the receiving groove and, using an adhesive such as the adhesive portion 132 and it can be fixed to the non-conductive base material (10).

한편, 기판(120)을 직접 비전도성 모재(10)에 결합할 수도 있다. On the other hand, the substrate 120 may be bonded directly to a non-conductive base material (10). 예를 들어, 도 3에 나타낸 바와 같이 전극패턴(112)에 대응하는 다수의 관통부(142)가 형성된 양면접착시트(140)를 사용하여 기판(120)을 비전도성 모재(10)에 접착시킬 수도 있다. For example, to bond to the 3 number of non-conductive base material 10, the substrate 120 using a double-sided adhesive sheet 140, the through part 142 is formed corresponding to the electrode pattern 112 as shown in may.

이러한 양면접착시트(140)를 사용하면, 센서모듈(100)의 가장자리뿐만 아니라 중앙부에서도 비전도성 모재(10)와 기판(120)이 서로 견고히 결합되므로 어레이 전극(110)을 구성하는 모든 전극패턴(112)이 대응하는 각 접촉단자(122)와 안정적으로 접촉상태를 유지할 수 있는 장점이 있다. Using this double-sided adhesive sheet 140, all the electrode patterns, so the sensor module as well as the non-conductive base material 10 and the substrate 120 in a central portion the edge of 100 is coupled to each other securely configure the array electrodes 110 ( 112) has the advantage of maintaining a state of contact with each contact terminal 122 and to a stable support.

이와 같이 어레이 전극(120)이 형성된 비전도성 모재(10)에 양면접착시트(140)를 사용하여 기판(120)을 접착시키는 경우에는 전술한 커버부재(130)를 생략할 수도 있다. Thus, when bonding the electrode array substrate 120 using a double-sided pressure-sensitive adhesive sheet 140 in a non-conductive base material 10, 120 is formed, it may be omitted, the above-described cover member 130. 다만, 기판(120)에 형성된 배선패턴 등에 이물질이 침투하여 제품불량이 초래되는 것을 방지하기 위해서는 커버부재(130)를 사용하여 기판(120)을 둘러싸는 것이 보다 바람직할 것이다. However, in order to penetrate the foreign substances such as wiring patterns formed on the substrate 120 to prevent the defective product caused by using the cover member 130 would be more preferable to surround the substrate 120.

커버부재(130)의 재질은 특별히 한정되지 않는다. The material of the cover member 130 is not particularly limited. 다만 비전도성 모재(10)가 직물과 같이 연성재질인 경우에는 실리콘, 고무, 연질 합성수지 등과 같은 연성재질인 것이 바람직하다. However, if a non-conductive base material 10 is a soft material, such as fabric, it is preferred that the soft material such as silicone, rubber, soft synthetic resin. 또한 커버부재(130)가 연성재질인 경우에는 도 1과 같이 그 하단에 플랜지 형상의 접촉부(132)를 형성하지 않고, 도 5에 나타낸 바와 같이 커버부재(130)가 일정한 압력으로 기판(120)을 누르도록 커버부재(130)의 가장자리를 당긴 상태에서 그 가장자리를 비전도성 모재(10)에 직접 결합시킬 수도 있다. In addition, the cover member 130 is a soft material, the cover member 130, the substrate 120 at a constant pressure as shown in without forming the contact portion 132 of the flange on its lower end as shown in Figs. 1, 5, when the to the edge on the press so as to pull the edge of the cover member 130, the status may be directly coupled to a non-conductive base material (10).

커버부재(130)를 비전도성 모재(10)에 결합하는 방식도 특별히 한정되지 않으며, 접착제 또는 양면접착시트를 이용할 수도 있고 바느질 등의 방법으로 결합할 수도 있다. Is not particularly Fig way to combine the cover member 130 in the non-conductive base material 10 is limited, and may use an adhesive or a double-sided pressure-sensitive adhesive sheet or may be bonded by methods such as sewing. 또한 재질에 따라서는 커버부재(130)를 비전도성 모재(10)에 융착시킬 수도 있다. In addition, depending on the material may be welded to the cover member 130 to the non-conductive base material (10).

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 센서모듈(100)의 다양한 사용예를 설명한다. The following describes various examples of using the sensor module 100 in accordance with an embodiment of the present invention.

일 예로서, 도 6에 나타낸 바와 같이 의복(20)과 센서모듈(100)을 일체로 제작할 수도 있다. By way of example, it may produce the garment 20 and the sensor module 100 as shown in Figure 6 in one piece. 이 경우 의복(20)의 소재가 되는 비전도성의 직물, 편물, 가죽 등이 센서모듈(100)을 구성하는 비전도성 모재(10)가 된다. In this case it becomes a non-conductive base material (10) for the fabric, knitted fabric, leather, etc. of non-conductive material of which the garment (20) constituting the sensor module 100. 즉, 의복(20)을 재단할 때 또는 의복(20)을 제작한 후에 전도성 실로 자수를 놓는 등의 방법으로 해당 의복(20)의 양면에 걸쳐 다수의 전극패턴(112)으로 이루어진 어레이 전극(110)을 형성하고, 의복(20)의 바깥쪽에 기판(120)과 커버부재(130)를 결합하면, 의복(20)의 내측으로 노출된 어레이 전극(110)이 사용자의 피부에 접촉하여 생체신호를 검출하는 센서모듈 일체형 의복을 제작할 수 있다. That is, the clothing 20 when the foundation or the clothing (20) a plurality of electrode patterns 112 as consisting of an array electrode (110 across both surfaces of the garment 20, for example by one after placing the embroidery yarn conductive produce ) the formation, the when the outside of the garment (20) coupled to the substrate 120 and the cover member 130, by an array of electrodes (110) exposed to the inside of the garment 20 is in contact with the user's skin biological signal It can be prepared for detection sensor module integrated garment.

이렇게 제작된 센서모듈 일체형 의복을 착용한 상태에서, 센서모듈(100)의 일측에 구비된 커넥터(126)와 신호처리모듈(도면에는 나타내지 않았음)을 케이블(200)로 연결하면 언제 어디서든 간편하게 사용자의 생체신호(예, 심전도, 근전도, 체온, 맥박 등)를 검출할 수 있다. To do this in a wear produced sensor module integrated clothing state, when connected to the connector 126 and the signal processing module (drawing, there was shown) provided at one side of the sensor module 100 with a cable 200 conveniently anywhere, anytime the user's biological signals (e.g., ECG, EMG, temperature, pulse, etc.) can be detected.

그리고 신호처리모듈은 검출된 생체신호를 통신수단을 통해 사용자가 착용 또는 휴대하는 전자기기로 실시간으로 전송할 수도 있고, 외부 컴퓨터나 타인의 휴대용 단말로 검출된 생체신호를 실시간으로 전송할 수도 있다. And a signal processing module of the detected biological signal via the communication means and the user and can also send real-time to the electronic device to wear or mobile, and may transmit the biological signal detected by a portable terminal of an external computer or others in real time.

다른 예로서, 도 7에 나타낸 바와 같이 착용형 장치를 구성하는 착용소재(30)와 센서모듈(100)을 일체로 제작할 수도 있다. As another example, it may create wear material 30 and the sensor module 100 to configure a wearable device as shown in Figure 7 as one body. 착용소재(30) 중에서 센서모듈(100)이 형성되는 부분은 비전도성 재질이어야 하며, 비전도성을 갖는 가죽, 직물, 편물, 합성수지, 실리콘 등이 사용될 수 있다. Wear material 30 from the portion where the sensor module 100 is formed must be a non-conductive material, a leather, fabric, knitted fabric, synthetic resin, silicon or the like having a non-conductive can be used.

이 경우에도 착용소재(30)에 전도성 실로 자수를 놓는 등의 방법으로 착용소재(30)의 양면에 걸쳐 다수의 전극패턴(112)으로 이루어진 어레이 전극(110)을 형성하고, 착용소재(30)의 바깥쪽에 기판(120)과 커버부재(130)를 결합하면, 착용소재(30)의 내측으로 노출된 어레이 전극(110)이 사용자의 피부에 접촉하여 생체신호를 검출하는 센서모듈 일체형 착용형 장치를 제작할 수 있다. In this case, forming the array of electrodes 110 is made of a plurality of electrode patterns 112 across both surfaces of the wear in a way material 30 such as wearing place the embroidery yarn conductivity material (30) in, and wear material 30 of combining the substrate 120 and the cover member 130 on the outside, wear sensor module integrated wearable device for the array of electrodes 110 is exposed to the inside of the material (30) detects a biological signal by contact with the user's skin It can be produced.

도 7은 손목(50)에 착용하는 벨트 형태의 착용소재(30)에 센서모듈(100)이 일체로 형성된 것으로서, 착용소재(30)의 형태가 이에 한정되는 것은 아니므로 팔뚝, 상박부, 대퇴부, 허리, 발목, 무릎, 머리 등 다양한 신체부위에 착용하는 것일 수도 있다. 7 is as the sensor module 100 to the palm-belt type of wear material 30 wearing to 50 are formed integrally, the forearm, the upper arm part to since not the shape of the wear material 30 is not limited thereto, the femoral , hip, ankle, knee, head, etc. may be worn on various parts of the body.

이와 같이 어레이 전극(110)을 사용하면, 다양한 위치에서 사용자의 생체신호를 검출하여 이를 기반으로 다양한 상태정보를 획득할 수 있고, 사용자의 움직임을 기반으로 외부 전자기기를 제어할 수도 있다. According to this use of array electrodes 110, it is possible to obtain a variety of status information based on it by detecting a biological signal of the user in a variety of locations, based on the user's motion may control the external electronic device.

예를 들어 도 8은 센서모듈 일체형 착용형 장치(300)의 사용상태를 예시한 것으로서, 사용자가 신체에 착용한 상태에서 사용자의 움직임에 따라 발생하는 생체신호(예, 근전도)를 이용하여 다양한 전자기기(310,320,330)의 동작을 제어하는 모습을 나타낸 것이다. For example, Figure 8 is a variety of electronics using as an illustration of a state of use of the sensor module integrated wearable device 300, a biological signal (for example, EMG) generated according to the user's movements in the user wearing the physical condition It shows a state for controlling the operation of the device (310 320 330). 도면에는 착용형 장치(300)가 사용자의 손목에 착용되는 것으로 나타내었으나, 이는 예시에 불과한 것이므로 신체의 상지, 하지, 머리, 목 등 다른 부위에 착용될 수도 있다. Eoteuna drawings indicate that the wearable device 300 to be worn on the user's wrist, which, because of only illustrated may be worn on other parts of the upper extremity, to the body, head, neck and the like.

제어대상 전자기기의 종류는 제한되지 않으며, 예를 들어 컴퓨터 및 그 주변기기, 휴대폰, 태블릿PC, MP3플레이어, 전자수첩, PDA 등의 개인용 기기, TV, 에어컨, 오디오, 비디오, 냉장고, 세탁기, 청소기 등의 가전기기, 난방기기, 조명기기, 통신기기, 홈네트워크 기기, 전자식 도어락(door lock) 등이 포함될 수 있다. Type of controlled electronic equipment is not limited, for example, computers and their peripheral equipment, mobile phone, tablet PC, MP3 player, an electronic organizer, a personal device of a PDA, such as, TV, air conditioner, audio, videos, refrigerators, washing machines, vacuum cleaners, etc. the household appliances, heating equipment, illumination devices, a communication device, a home network device, such as an electronic door lock (door lock) may be included. 또한 제어대상 전자기기에는 차량에 탑재되는 각종 장치나 편의설비, 재활치료용 의료기기 등이 포함될 수도 있다. In addition, the electronic control unit, it may include a variety of devices and facilities, medical equipment for rehabilitation or the like mounted on a vehicle.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있다. In the above been described preferred embodiments of the invention, the invention can be practiced with modification or modified in various forms without being limited to the above-described embodiments.

예를 들어 양면접착시트(140)를 사용하지 않고, 직접 접착제를 도포하여 비전도성 모재(10)와 기판(120)을 접합할 수도 있다. For example, it may be without the use of double-sided adhesive sheet 140, by directly applying the adhesive to bond the non-conductive base material 10 and the substrate 120.

또한 전극패턴(112)과 접촉단자(122)의 보다 안정적인 전기적 접촉을 위하여 접착제를 이용하여 각 전극패턴(112)을 접촉단자(122)에 결합시킬 수도 있다. It can also be bonded to the electrode pattern 112 to contact terminal 122 by using an adhesive agent to a stable electrical contact than the electrode pattern 112 and the contact terminal (122). 이 경우 바람직하게는 전도성 접착제를 사용하는 것이 바람직할 것이다. In this case, preferably, it may be desirable to use a conductive adhesive.

또한 이상에서는 각 전극패턴(112)에서 검출된 생체신호를 증폭하고 노이즈를 제거하는 신호처리모듈이 센서모듈(100)과 별도로 설치되는 것으로 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. In the above description, but is not to be amplifying the biological signal detected by the electrode pattern 112 and a signal processing module for removing noise is installed separately from the sensor module 100 is not limited thereto. 예를 들어 센서모듈(100)을 구성하는 기판(120)이나 커넥터(126)의 내부에 신호처리모듈에 해당하는 반도체 칩을 탑재할 수도 있다. For example, there may be mounted a semiconductor chip that corresponds to the signal processing module within the substrate 120 or a connector 126 to configure the sensor module 100.

이와 같이 본 발명은 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있으며, 변형 또는 수정된 실시예라 하더라도 후술하는 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 물론이다. Thus, if the present invention includes the technical concept of the invention as set forth in the claims which will be described later, even if Cordillera embodiment of which can be practiced with modification or modified in a variety of forms, variations or modifications belonging to the scope of the invention.

10: 비전도성 모재 100: 센서모듈 10: a non-conductive base material 100: Sensor Module
110: 어레이 전극 112: 전극패턴 110: array electrode 112: electrode pattern
120: 기판 122: 접촉단자 120: substrate 122: contact terminal
124: 배선패턴 126: 커넥터 124: wiring pattern 126 Connector
130: 커버부재 132: 접착부 130: covering member 132: the bonding portion
140: 양면접착시트 142: 관통부 140: double-sided pressure-sensitive adhesive sheet 142: perforation
200: 케이블 300: 착용형 장치 200: 300 Cables: wearable devices

Claims (7)

  1. 비전도성 모재의 양면에 걸쳐 형성되는 것으로서, 전도성 실을 이용하여 자수를 놓음으로써 형성된 다수의 전극패턴을 포함하는 어레이 전극; As being formed over the both surfaces of the non-conductive base material, the electrode array including a plurality of electrode patterns formed by placing the embroidery using conductive thread;
    상기 비전도성 모재와 다른 레이어에서 상기 어레이 전극의 일측에 위치하며, 상기 비전도성 모재를 향하는 면에 형성되어 상기 다수의 전극패턴에 각각 접촉하는 다수의 접촉단자와 상기 다수의 접촉단자와 각각 연결되는 다수의 배선패턴을 포함하는 기판; In the non-conductive base material and the other layers located on one side of the array of electrodes, are formed on the surface facing the non-conductive base material connected to each of the plurality of contact terminals and the plurality of contact terminal in contact respectively to said plurality of electrode patterns a substrate including a plurality of wiring patterns;
    상기 다수의 전극패턴이 상기 다수의 접촉단자에 항상 접촉하도록 상기 기판을 상기 어레이 전극에 대해 고정시키는 고정수단 Fixing means for fixing the plurality of electrode patterns for the substrate on the electrode array so as to always contact with the plurality of contact terminals the
    을 포함하며, It includes,
    상기 고정수단은, 상기 다수의 전극패턴에 각각 대응하는 위치에 형성된 다수의 관통부를 구비하며 상기 기판과 상기 비전도성 모재의 사이에 배치되는 양면접착시트와 상기 기판을 둘러싼 상태에서 주변부가 상기 비전도성 모재에 결합하는 커버부재를 포함하고, The fixing means, comprising a plurality of through-formed in a position respectively corresponding to the plurality of the electrode pattern and the substrate and the non-conductive the periphery in a state surrounding the double-sided pressure-sensitive adhesive sheet and the substrate conducting the vision that is disposed between the base material and a cover member bonded to the base material,
    상기 어레이 전극의 상기 다수의 전극패턴은 각각 상기 양면접착시트에 구비된 상기 다수의 관통부를 통과하여 상기 기판에 구비된 상기 다수의 접촉패턴에 접촉하는 것을 특징으로 하는 생체신호 감지용 센서모듈 A sensor for sensing bio-signals, characterized in that the said plurality of electrode patterns of the electrode array is passed through each of the portion of the plurality of through provided in the double-sided pressure-sensitive adhesive sheet in contact with the contact pattern of the plurality of modules provided on the substrate
  2. 삭제 delete
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  5. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 기판의 일측에는 상기 다수의 배선패턴과 외부 케이블을 전기적으로 연결하는 커넥터가 설치된 것을 특징으로 하는 생체신호 감지용 센서모듈 One side of the substrate, a sensor module for sensing bio-signals, characterized in that a connector for electrically connecting the plurality of wiring patterns and external cables are installed
  6. 비전도성 재질의 의복소재; Clothing material of nonconductive material;
    상기 의복소재의 양면에 걸쳐 형성되는 것으로서, 전도성 실을 이용하여 자수를 놓음으로써 형성된 다수의 전극패턴으로 이루어진 어레이 전극; As being formed over the both surfaces of the garment material, comprising the electrode array using a conductive yarn into a plurality of electrode patterns formed by placing atoms;
    상기 의복소재와 다른 레이어에서 상기 어레이 전극의 일측에 위치하며, 상기 의복소재를 향하는 면에 형성되어 상기 다수의 전극패턴에 각각 접촉하는 다수의 접촉단자와 상기 다수의 접촉단자와 각각 연결되는 다수의 배선패턴을 포함하는 기판; A number in the clothing materials and different layers are connected is located on one side of the array of electrodes, are formed on the surface facing the garment material, respectively and a plurality of contact terminals and the plurality of contact terminal in contact respectively to said plurality of electrode patterns a substrate including a wiring pattern;
    상기 다수의 전극패턴이 상기 다수의 접촉단자에 항상 접촉하도록 상기 기판을 상기 어레이 전극에 대해 고정시키는 고정수단 Fixing means for fixing the plurality of electrode patterns for the substrate on the electrode array so as to always contact with the plurality of contact terminals the
    을 포함하며, It includes,
    상기 고정수단은, 상기 다수의 전극패턴에 각각 대응하는 위치에 형성된 다수의 관통부를 구비하며 상기 기판과 상기 의복소재의 사이에 배치되는 양면접착시트와 상기 기판을 둘러싼 상태에서 주변부가 상기 의복소재에 결합하는 커버부재를 포함하고, The fixing means, in comprising a plurality of through-formed in a position respectively corresponding to the plurality of electrode patterns, and surrounding the double-sided pressure-sensitive adhesive sheet and the substrate is disposed between the substrate and the wear material condition is peripheral to said garment material and a cover member for bonding,
    상기 어레이 전극의 상기 다수의 전극패턴은 각각 상기 양면접착시트에 구비된 상기 다수의 관통부를 통과하여 상기 기판에 구비된 상기 다수의 접촉패턴에 접촉하는 것을 특징으로 하는 생체신호 감지용 센서모듈이 일체화된 의복 The plurality of electrode patterns of the array electrodes are each the plurality of passes through the through part of a sensor module for the biological signal sensing integrated, characterized in that in contact with the plurality of contact patterns provided on the substrate having the double-sided pressure-sensitive adhesive sheet the clothing
  7. 비전도성 재질의 착용소재; Wear non-conductive material of the material;
    상기 착용소재의 양면에 걸쳐 형성되는 것으로서, 전도성 실을 이용하여 자수를 놓음으로써 형성된 다수의 전극패턴으로 이루어진 어레이 전극; As being formed over the surfaces of the wearing material, comprising: an array electrode made by using a conductive yarn into a plurality of electrode patterns formed by placing atoms;
    상기 착용소재와 다른 레이어에서 상기 어레이 전극의 일측에 위치하며, 상기 착용소재를 향하는 면에 형성되어 상기 다수의 전극패턴에 각각 접촉하는 다수의 접촉단자와 상기 다수의 접촉단자와 각각 연결되는 다수의 배선패턴을 포함하는 기판; The in wearing material and the other layers located on one side of the array of electrodes, the plurality of formed on a surface facing the wear material which are respectively connected to the plurality of contact terminals and the plurality of contact terminal in contact respectively to said plurality of electrode patterns a substrate including a wiring pattern;
    상기 다수의 전극패턴이 상기 다수의 접촉단자에 항상 접촉하도록 상기 기판을 상기 어레이 전극에 대해 고정시키는 고정수단 Fixing means for fixing the plurality of electrode patterns for the substrate on the electrode array so as to always contact with the plurality of contact terminals the
    을 포함하며, It includes,
    상기 고정수단은, 상기 다수의 전극패턴에 각각 대응하는 위치에 형성된 다수의 관통부를 구비하며 상기 기판과 상기 착용소재의 사이에 배치되는 양면접착시트와 상기 기판을 둘러싼 상태에서 주변부가 상기 착용소재에 결합하는 커버부재를 포함하고, The fixing means, comprising a plurality of through-formed in a position respectively corresponding to the plurality of electrode patterns and the material peripheral portion is the wear in the state surrounding the double-sided pressure-sensitive adhesive sheet and the substrate that is disposed between the wear material to the substrate and a cover member for bonding,
    상기 어레이 전극의 상기 다수의 전극패턴은 각각 상기 양면접착시트에 구비된 상기 다수의 관통부를 통과하여 상기 기판에 구비된 상기 다수의 접촉패턴에 접촉하는 것을 특징으로 하는 생체신호 감지용 센서모듈이 일체화된 착용장치 The plurality of electrode patterns of the array electrodes are each the plurality of passes through the through part of a sensor module for the biological signal sensing integrated, characterized in that in contact with the plurality of contact patterns provided on the substrate having the double-sided pressure-sensitive adhesive sheet worn device
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