KR102013646B1

KR102013646B1 - Two electrodes wearable signal sensing device and operating method of wearable signal sensing device

Info

Publication number: KR102013646B1
Application number: KR1020180004272A
Authority: KR
Inventors: 김민철
Original assignee: (주)락싸
Priority date: 2018-01-12
Filing date: 2018-01-12
Publication date: 2019-10-21
Also published as: KR20190086125A

Abstract

본 발명은 착용형 신호 감지 장치에 관한 것이다. 본 발명의 착용형 신호 감지 장치는 탄성을 가지며, 인체를 둘러싸는 탄성 물질, 탄성 물질 내에 배치되는 제1전극 및 제2전극, 그리고 탄성 물질 내에 배치되며, 제1전극 및 제2전극을 통해 인체의 신호를 검출하도록 구성되는 신호 감지 장치를 포함한다. 상기 신호 감지 장치는 속옷 펜츠에 장착되어 인체의 심전도를 감지하도록 구성된다.The present invention relates to a wearable signal sensing device. The wearable signal sensing device of the present invention has an elasticity, an elastic material surrounding the human body, first and second electrodes disposed in the elastic material, and an elastic material disposed in the elastic material, the human body through the first electrode and the second electrode. And a signal sensing device configured to detect a signal of the signal. The signal sensing device is configured to be mounted on the underwear Pants to detect the electrocardiogram of the human body.

Description

TWO ELECTRODES WEARABLE SIGNAL SENSING DEVICE AND OPERATING METHOD OF WEARABLE SIGNAL SENSING DEVICE}

본 발명은 인체 착용형 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 두 전극 착용형 신호 감지 장치 및 착용형 신호 감지 장치의 동작 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wearable device, and more particularly, to an operation method of a two electrode wearable signal detection device and a wearable signal detection device.

대상의 상태를 감지하기 위하여, 다양한 신호들을 감지하는 신호 감지 장치가 사용된다. 특히, 인체의 상태를 감지하기 위하여, 심전도(ECG), 근전도(EMG), 뇌전도(EEG)와 같은 다양한 생체 전기 신호를 감지하는 신호 감지 장치가 연구되고 그리고 사용되고 있다.In order to detect the state of the object, a signal sensing device for sensing various signals is used. In particular, in order to detect the state of the human body, signal sensing devices for detecting various bioelectrical signals such as electrocardiogram (ECG), electromyogram (EMG), and electroencephalogram (EEG) have been studied and used.

인체의 신호를 감지하기 위한 장치는 인체에 부착되는 전극들을 필요로 한다. 따라서, 인체의 신호를 감지하는 것은 신호 감지의 대상이 되는 사용자에게 불편을 초래한다. 인체의 신호를 상시적으로 감지하고 건강 관리(health care) 또는 원격 의료(telemedicine)에 적용하기 위하여, 사용자의 불편을 방지 또는 감소하는 신호 감지 장치 또는 방법이 요구되고 있다.A device for sensing a signal from a human body requires electrodes attached to the human body. Therefore, detecting the signal of the human body causes inconvenience to the user who is the target of the signal detection. There is a need for a signal sensing device or method for preventing or reducing the inconvenience of a user in order to constantly detect a signal of a human body and apply it to health care or telemedicine.

본 발명의 목적은 사용자의 불편을 방지 또는 감소하는 착용형 신호 감지 장치 및 착용형 신호 감지 장치의 동작 방법을 제공하는 데에 있다.An object of the present invention is to provide a wearable signal detection device and a method of operating the wearable signal detection device to prevent or reduce the inconvenience of the user.

본 발명의 일 실시예에 따른 착용형 신호 감지 장치는, 탄성을 가지며, 인체를 둘러싸는 탄성 물질; 상기 탄성 물질에 배치되는 제1전극 및 제2전극; 상기 탄성 물질에 배치되며, 상기 제1전극 및 상기 제2전극의 각 일단에 연결되는 제1 커넥터 및 제2 커넥터; 상기 제1 커넥터 및 제2 커넥터를 통해 상기 탄성 물질에 안착되어 상기 인체의 생체 신호를 검출하도록 구성되는 신호 감지 장치; 그리고 상기 신호 감지 장치에 배치되고 상기 제1 커넥터 및 제2 커넥터와 연결 가능한 제1 장치 커넥터 및 제2 장치 커넥터;를 포함한다. 상기 신호 감지 장치는, 배터리를 포함하고, 상기 제1 장치 커넥터 및 제2 장치 커넥터를 통한 전압으로 상기 배터리를 충전하고, 상기 제1 장치 커넥터 및 제2 장치 커넥터 사이의 전기적 연결에 따라, 상기 신호 감지 장치에 상기 배터리의 충전 전압을 공급하는 전원 관리부; 그리고 상기 인체에 의한 생체 신호를 검출하도록 구성되는 신호 감지부를 포함한다. 상기 생체 신호를 검출하기 위한 전기적 연결은 상기 제1 전극 및 제2 전극을 통해 상기 인체를 경유하여 달성된다. 상기 신호 감지 장치는 상기 탄성 물질에 의하여 상기 인체에 밀착되고 상기 인체의 생체 신호를 감지하도록 구성된다.Wearable signal detection apparatus according to an embodiment of the present invention, the elastic material, the elastic material surrounding the human body; First and second electrodes disposed on the elastic material; A first connector and a second connector disposed on the elastic material and connected to each end of the first electrode and the second electrode; A signal sensing device mounted on the elastic material through the first connector and the second connector and configured to detect a biological signal of the human body; And a first device connector and a second device connector disposed on the signal sensing device and connectable with the first connector and the second connector. The signal sensing device includes a battery, charges the battery with a voltage through the first device connector and the second device connector, and in accordance with an electrical connection between the first device connector and the second device connector, the signal A power manager supplying a charging voltage of the battery to a sensing device; And a signal detector configured to detect the biosignal by the human body. Electrical connection for detecting the biosignal is achieved via the human body via the first electrode and the second electrode. The signal sensing device is configured to be in close contact with the human body by the elastic material and to detect a biological signal of the human body.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 탄성 물질은 상기 인체를 둘러싸는 속옷의 일부를 형성할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the elastic material may form a part of the underwear surrounding the human body.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 장치 커넥터 및 상기 제2 장치 커넥터가 배치된 상기 신호 감지 장치의 제1면은 상기 탄성 물질에 인접하게 배치되고, 상기 신호 감지 장치의 제1면과 대향하는 제2면은 상기 인체에 인접하게 배치될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first surface of the signal sensing device in which the first device connector and the second device connector are disposed is disposed adjacent to the elastic material, and the first surface of the signal sensing device. An opposing second surface may be disposed adjacent to the human body.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1전극 및 상기 제2전극 각각은 전도성 섬유 또는 전도성 실리콘을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, each of the first electrode and the second electrode may include conductive fibers or conductive silicon.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 신호 감지 장치의 제2면은 상기 탄성 물질이 상기 인체를 둘러쌀 때에 상기 인체에 인접하게 배치되고, 상기 신호 감지 장치는 상기 제2면에 배치되어 상기 인체의 보조 생체 신호를 감지하는 센서를 포함할 수 있다.In an embodiment, the second surface of the signal sensing device is disposed adjacent to the human body when the elastic material surrounds the human body, and the signal sensing device is disposed on the second surface of the human body. It may include a sensor for detecting an auxiliary biological signal of the.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센서는 발광기 및 광 검출기를 포함하고, 상기 센서는 상기 발광기 및 광 검출기를 이용하여 상기 인체의 심박수를 감지하는 PPG (PhotoPlethysmography) 센서를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present disclosure, the sensor may include a light emitter and a photo detector, and the sensor may include a PPP (PhotoPlethysmography) sensor for detecting a heart rate of the human body using the light emitter and the photo detector.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센서는 금속 전극을 포함하고, 상기 센서는 상기 금속 전극을 이용하여 상기 인체의 온도를 감지하는 온도 센서를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the sensor may include a metal electrode, the sensor may include a temperature sensor for sensing the temperature of the human body using the metal electrode.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 신호 감지부는, 제1 입력 및 제2 입력을 갖는 증폭기; 상기 증폭기의 상기 제1 입력에 바이어스 전압을 전달하는 제1 저항; 상기 증폭기의 상기 제2 입력에 상기 바이어스 전압을 전달하는 제2 저항; 상기 증폭기의 상기 제1 입력과 상기 제1전극 사이에 연결되는 제1 커패시터; 그리고 상기 증폭기의 상기 제2 입력과 상기 제2전극 사이에 연결되는 제2 커패시터를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the signal detection unit, an amplifier having a first input and a second input; A first resistor delivering a bias voltage to the first input of the amplifier; A second resistor delivering the bias voltage to the second input of the amplifier; A first capacitor connected between the first input of the amplifier and the first electrode; And a second capacitor connected between the second input of the amplifier and the second electrode.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 신호 감지 장치는, 상기 전원 관리부로부터 상기 충전 전압을 수신하고, 상기 신호 감지부로부터 상기 생체 신호를 수신하여 저장하는 제어부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present disclosure, the signal sensing device may further include a controller configured to receive the charging voltage from the power manager and to receive and store the biosignal from the signal detector.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 시간 정보를 출력하는 실시간 시계; 메모리; 그리고 상기 생체 신호를 수신하고, 상기 생체 신호를 상기 시간 정보와 함께 상기 메모리에 저장하는 마이크로 제어기를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the control unit, a real time clock for outputting time information; Memory; And a microcontroller configured to receive the biosignal and store the biosignal together with the time information in the memory.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 마이크로 제어기의 제어에 따라 상기 인체에 자극을 제공하도록 구성되는 모터를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the control unit may further include a motor configured to provide a stimulus to the human body under the control of the microcontroller.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 마이크로 제어기의 제어에 따라 외부 장치와 상기 신호 및 상기 시간 정보를 통신하는 통신기를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the control unit may further include a communicator for communicating the signal and the time information with an external device under the control of the microcontroller.

본 발명의 일 실시예에 따른 하는 착용형 신호 감지 장치는 탄성 물질, 그리고 상기 탄성 물질 내의 제1전극 및 제2전극을 포함한다. 상기 착용형 신호 감지 장치의 동작 방법은 상기 탄성 물질의 탄성을 이용하여 상기 제1전극 및 상기 제2전극을 인체에 밀착하는 단계; 그리고 상기 제1전극 및 상기 제2전극을 통해 상기 인체의 생체 신호를 감지하는 단계를 포함한다.Wearable signal sensing device according to an embodiment of the present invention includes an elastic material, and the first electrode and the second electrode in the elastic material. The operating method of the wearable signal sensing device may include contacting the first electrode and the second electrode to a human body by using elasticity of the elastic material; And detecting the biological signal of the human body through the first electrode and the second electrode.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 착용형 신호 감지 장치는 상기 인체에 착용되는 속옷으로 제공될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the wearable signal detection device may be provided as an underwear worn on the human body.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 발광기 및 광 검출기를 이용하여 상기 인체의 심박수를 감지하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the method may further include detecting a heart rate of the human body using a light emitter and a light detector.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 금속 전극을 이용하여 상기 인체의 온도를 감지하는 단계를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the method may further include detecting a temperature of the human body using a metal electrode.

본 발명에 따르면, 두 전극 착용형 신호 감지 장치는 인체에 상시적으로 밀착되어 인체의 신호를 감지한다. 착용형 신호 감지 장치는 기존에 인체에 밀착되는 물질, 예를 들어 속옷의 형태로 제공된다. 따라서, 사용자의 불편을 방지 또는 감소하는 착용형 신호 감지 장치 및 착용형 신호 감지 장치의 동작 방법이 제공된다.According to the present invention, the two electrode wearable signal detection device is always in close contact with the human body to detect a human body signal. Wearable signal sensing devices are conventionally provided in the form of a material that is in close contact with the human body, for example, underwear. Accordingly, a wearable signal sensing device and a method of operating the wearable signal sensing device are provided to prevent or reduce inconvenience of a user.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인체 신호 감지 시스템을 보여준다.
도 2는 도 1의 A-A' 선에 따른 단면도를 보여준다.
도 3은 도 2의 신호 감지 장치를 확대하여 보여준다.
도 4는 도 3의 신호 감지 장치의 상면도를 보여준다.
도 5는 도 1의 A-A' 선에 따른 단면도의 다른 예를 보여준다.
도 6은 도 5의 신호 감지 장치를 확대하여 보여준다.
도 7은 도 6의 신호 감지 장치의 상면도를 보여준다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 신호 감지 장치를 보여주는 블록도이다.
도 9는 신호 감지부의 예를 보여준다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 착용형 신호 감지 장치의 동작 방법을 보여주는 순서도이다.1 shows a human body signal detection system according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1.
3 is an enlarged view of the signal sensing device of FIG. 2.
4 is a top view of the signal sensing device of FIG. 3.
5 illustrates another example of a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1.
6 is an enlarged view of the signal sensing device of FIG. 5.
FIG. 7 shows a top view of the signal sensing device of FIG. 6.
8 is a block diagram illustrating a signal sensing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
9 shows an example of a signal detector.
10 is a flowchart illustrating a method of operating a wearable signal detecting apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하에서, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로, 본 발명의 실시 예들이 명확하고 상세하게 기재될 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described clearly and in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인체 신호 감지 시스템(10)을 보여준다. 도 1을 참조하면, 인체 신호 감지 시스템(10)은 인체(20) 및 착용형 신호 감지 장치(110)를 포함한다. 착용형 신호 감지 장치(110)는 탄성 물질(111) 및 섬유 물질(112)을 포함한다.1 shows a human body signal detection system 10 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the human body signal detection system 10 includes a human body 20 and a wearable signal detection device 110. The wearable signal sensing device 110 includes an elastic material 111 and a fiber material 112.

탄성 물질(111)은 탄성을 가지며, 인체(20)에 밀착되도록 구성될 수 있다. 섬유 물질(112)은 인체(20)의 일부를 덮도록 구성될 수 있다. 착용형 신호 감지 장치(110)는 인체(20)에 착용되는 의복의 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 착용형 신호 감지 장치(110)의 탄성 물질(111)은 기존에 인체(20)에 착용되는 의복들 중에서 인체(20)에 밀착되도록 착용되는 의복 또는 의복의 일부일 수 있다.The elastic material 111 may be elastic and may be configured to be in close contact with the human body 20. The fibrous material 112 may be configured to cover a portion of the human body 20. The wearable signal detecting apparatus 110 may have a form of clothing worn on the human body 20. For example, the elastic material 111 of the wearable signal detecting apparatus 110 may be a part of a garment or a garment that is worn to be in close contact with the human body 20 among the garments that are conventionally worn on the human body 20.

예를 들어, 착용형 신호 감지 장치(110)는 팬티와 같은 속옷의 형태로 제공할 수 있다. 탄성 물질(111)은 팬티의 밴드일 수 있다. 섬유 물질(112)은 팬티에서 밴드를 제외한 나머지 부분일 수 있다.For example, the wearable signal detecting device 110 may be provided in the form of underwear such as panties. The elastic material 111 may be a band of panties. The fiber material 112 may be the remainder of the panty except for the band.

탄성 물질(111)은 신호 감지 장치(120), 제1 커넥터(132), 제2 커넥터(142), 제1전극(150) 및 제2전극(160)을 감싸도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 탄성 물질(111)은 신호 감지 장치(120), 제1 커넥터(132), 제2 커넥터(142), 제1전극(150) 및 제2전극(160)을 둘러싸는 형태로 제공될 수 있다.The elastic material 111 may be disposed to surround the signal sensing device 120, the first connector 132, the second connector 142, the first electrode 150, and the second electrode 160. For example, the elastic material 111 may be provided to surround the signal sensing device 120, the first connector 132, the second connector 142, the first electrode 150, and the second electrode 160. Can be.

제1 커넥터(132)는 제1전극(150)과 신호 감지 장치(120)를 서로 전기적으로 그리고 물리적으로 연결할 수 있다. 제2 커넥터(142)는 제2전극(160)과 신호 감지 장치(120)를 서로 전기적으로 그리고 물리적으로 연결할 수 있다. 제1 및 제2 커넥터들(132, 142)은 똑딱단추(예를 들어, 프레스 버튼(press button) 또는 스냅 패스트너(snap fastener))를 포함할 수 있다.The first connector 132 may electrically and physically connect the first electrode 150 and the signal sensing device 120 to each other. The second connector 142 may electrically and physically connect the second electrode 160 and the signal sensing device 120 to each other. The first and second connectors 132, 142 may include a snap button (eg, a press button or snap fastener).

도 2는 도 1의 A-A' 선에 따른 단면도를 보여준다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 제1전극(150) 및 제2전극(160)은 탄성 물질(111) 내에서 평면 형태로 확장될 수 있다. 제1전극(150) 및 제2전극(160)은 전도성 섬유 또는 전도성 실리콘을 포함할 수 있다. 제1전극(150) 및 제2전극(160)은 박음질 또는 접착제에 의하여 탄성 물질(111)의 일면에 부착될 수 있다. 또는 제1전극(150) 및 제2전극(160)은 상기 탄성 물질(111)에 직접 도전성 물질을 코팅하여 형성될 수 있다. 제1전극(150) 및 제2전극(160)은 전도성 및 탄성을 가질 수 있으며, 제1전극(150) 및 제2전극(160)은 탄성 물질(111)의 수축 및 팽창에 따라 접히지 않고 안정적으로 생체 신호를 계측할 수 있다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1. 1 and 2, the first electrode 150 and the second electrode 160 may extend in a planar shape in the elastic material 111. The first electrode 150 and the second electrode 160 may include conductive fibers or conductive silicon. The first electrode 150 and the second electrode 160 may be attached to one surface of the elastic material 111 by stitching or adhesive. Alternatively, the first electrode 150 and the second electrode 160 may be formed by coating a conductive material directly on the elastic material 111. The first electrode 150 and the second electrode 160 may have conductivity and elasticity, and the first electrode 150 and the second electrode 160 may be stable without being folded due to the contraction and expansion of the elastic material 111. The biological signal can be measured.

제1전극(150) 및 제2전극(160)은 탄성 물질(111)에 의해 인체(20)에 밀착될 수 있다. 제1전극(150) 및 제2전극(160)은 밀착된 인체(20)의 전기 신호 또는 전기 신호의 변화를 제1 커넥터(132) 및 제2 커넥터(142)를 통해 각각 신호 감지 장치(120)로 전달할 수 있다.The first electrode 150 and the second electrode 160 may be in close contact with the human body 20 by the elastic material 111. The first electrode 150 and the second electrode 160 respectively detect the electrical signal or the change of the electrical signal of the human body 20 in close contact with each other through the first connector 132 and the second connector 142. ) Can be delivered.

제1 커넥터(132)는 제1 장치 커넥터(131)와 결합할 수 있다. 예를 들어, 제1 장치 커넥터(131)은 똑딱단추의 요형 단추(예를 들어, 볼(ball)) 또는 철형 단추(예를 들어, 소켓(socket))를 포함할 수 있다. 제1 커넥터(132)은 똑딱단추의 철형 단추 또는 요형 단추 형태일 수 있다. 제1 커넥터(132) 및 제1 장치 커넥터(131)는 제1전극(150)을 통해 전달되는 전기 신호를 신호 감지 장치(120)로 전달할 수 있다.The first connector 132 may be coupled to the first device connector 131. For example, the first device connector 131 may include a straight button recessed button (eg, a ball) or an iron button (eg, a socket). The first connector 132 may be in the form of a straight button conical button or concave button. The first connector 132 and the first device connector 131 may transmit an electrical signal transmitted through the first electrode 150 to the signal sensing device 120.

제2 커넥터(142)는 제2 장치 커넥터(141)와 결합할 수 있다. 예를 들어, 제2 장치 커넥터(141)는 똑딱단추의 요형 단추(예를 들어, 볼(ball)) 또는 철형 단추(예를 들어, 소켓(socket))를 포함할 수 있다. 제2 커넥터(142)는 똑딱단추의 철형 단추 또는 요형 단추 형태일 수 있다. 제2 커넥터(142) 및 제2 장치 커넥터(141)는 제2전극(160)을 통해 전달되는 전기 신호를 신호 감지 장치(120)로 전달할 수 있다.The second connector 142 may be coupled to the second device connector 141. For example, the second device connector 141 may include a straight button recessed button (eg, a ball) or an iron button (eg, a socket). The second connector 142 may be in the form of a straight button conical button or concave button. The second connector 142 and the second device connector 141 may transmit an electrical signal transmitted through the second electrode 160 to the signal sensing device 120.

제1 커넥터(132)와 제1 장치 커넥터(131)는 서로 분해 결합할 수 있다. 제1 장치 커넥터(131)은 신호 감지 장치(120)에 고정 결합하고, 제1 커넥터(132)는 제1전극(150)에 고정 결합할 수 있다. 제1 커넥터(132)는 제1 전극(150) 및 탄성 물질(111)을 관통하여 결합하는 리벳 단추일 수 있다. The first connector 132 and the first device connector 131 may be disassembled to each other. The first device connector 131 may be fixedly coupled to the signal sensing device 120, and the first connector 132 may be fixedly coupled to the first electrode 150. The first connector 132 may be a rivet button that penetrates the first electrode 150 and the elastic material 111.

제2 커넥터(142)와 제2 장치 커넥터(141)는 서로 분해 결합할 수 있다. 제2 장치 커넥터(141)는 신호 감지 장치(120)에 고정 결합하고, 제2 커넥터(142)는 제2전극(160)에 고정 결합할 수 있다. 제2 커넥터(142)는 제2 전극(160) 및 탄성 물질(111)을 관통하여 결합하는 리벳 단추일 수 있다. The second connector 142 and the second device connector 141 may be disassembled to each other. The second device connector 141 may be fixedly coupled to the signal sensing device 120, and the second connector 142 may be fixedly coupled to the second electrode 160. The second connector 142 may be a rivet button that penetrates through the second electrode 160 and the elastic material 111.

신호 감지 장치(120)는 탄성 물질(111)에 의해 인체(20)에 밀착될 수 있다. 신호 감지 장치(120)가 인체에 밀착된 경우, 사용자에게 이물감을 유발할 수 있으나, 신호 감지 장치가 수 밀리미터 수준으로 충분히 얇은 경우, 이물감은 현저히 감소한다. 또한, 신호 감지 장치(120)는 탄성 물질(111)에 의해 인체(20)에 밀착됨에 따라 덜렁거림이 방지되고, 탄성 물질(111) 및 제1, 제2 커넥터의 내구성을 증가시킨다. The signal sensing device 120 may be in close contact with the human body 20 by the elastic material 111. When the signal sensing device 120 is in close contact with the human body, it may cause a foreign body feeling to the user. However, when the signal sensing device is sufficiently thin to a level of several millimeters, the foreign body feeling is significantly reduced. In addition, the signal sensing device 120 is prevented from being squeaked by being in close contact with the human body 20 by the elastic material 111, and increases durability of the elastic material 111 and the first and second connectors.

제1 및 제2 커넥터들(132, 142)은 신호 감지 장치(120)의 면들 중 인체(20)와 가장 인접한(또는 접촉하는) 면과 대향하는(또는 반대의) 면에 배치될 수 있다. 신호 감지 장치(120)는 제1전극(150) 및 제2전극(160)을 통해 인체(20)의 심전도(electrocardiogram), 근전도(electromyogram), 또는 뇌전도(electroencephalogram)와 같은 생체 신호를 측정할 수 있다. The first and second connectors 132 and 142 may be disposed on a surface opposite to (or opposite to) a surface of the signal sensing device 120 that is closest to (or in contact with) the human body 20. The signal sensing device 120 may measure a biosignal such as an electrocardiogram, an electromyogram, or an electroencephalogram of the human body 20 through the first electrode 150 and the second electrode 160. have.

통상적으로, 심전도를 측정하기 위하여, 인체에 부착되는 전극들이 필요하다. 인체에 부착되는 전극들은 인체(20)에 불편을 초래한다. 본 발명의 실시 예에 따른 착용형 신호 감지 장치(110)는 기존에 인체(20)에 밀착되었던 의복, 예를 들어 팬티의 형태로 제공된다. 따라서, 인체(20)에 추가적인 불편을 초래하지 않고도, 인체(20)에 부착되는 제1전극(150) 및 제2전극(160)이 사용될 수 있다.Typically, in order to measure an electrocardiogram, electrodes are attached to the human body. Electrodes attached to the human body cause inconvenience to the human body 20. Wearable signal detection device 110 according to an embodiment of the present invention is provided in the form of a garment, such as panties that were previously in close contact with the human body 20. Therefore, the first electrode 150 and the second electrode 160 attached to the human body 20 may be used without causing additional inconvenience to the human body 20.

또한, 탄성 물질(111), 예를 들어 팬티의 밴드가 착용되는 위치는 인체(20)의 허리 부분이다. 인체(20)의 허리 부분은 팔의 운동 또는 다리의 운동에 의한 영향을 받지 않는다. 따라서, 착용형 신호 감지 장치(110)가 속옷, 예를 들어 팬티의 형태로 제공되면, 팔 또는 다리의 운동으로 인해 신호가 왜곡되고 데이터가 오염되는 것이 방지된다.In addition, the position where the elastic material 111, for example, a band of panties is worn is the waist portion of the human body 20. The waist portion of the human body 20 is not affected by the movement of the arms or the movement of the legs. Thus, when the wearable signal detecting device 110 is provided in the form of an underwear, for example, panties, the signal is prevented from being distorted and the data is contaminated due to the movement of the arm or leg.

인체(20)에 추가적인 불편이 초래되지 않으므로, 착용형 신호 감지 장치(110)는 상시적으로 인체(20)에 부착될 수 있다. 또한, 신호의 왜곡 또는 데이터의 오염이 방지되므로, 인체(20)에 불편을 초래하지 않고도 더 향상된 신뢰도로 인체(20)에 대한 끊김 없는 심전도의 관찰이 가능해진다. 즉, 상시적인 건강 관리(health care) 및 원격 의료(telemedicine)가 가능해진다.Since no additional inconvenience is caused to the human body 20, the wearable signal detecting device 110 may be constantly attached to the human body 20. In addition, since the distortion of the signal or the contamination of the data is prevented, it is possible to observe the uninterrupted ECG with respect to the human body 20 with improved reliability without causing inconvenience to the human body 20. That is, regular health care and telemedicine are possible.

도 3은 도 2의 신호 감지 장치(120)를 확대하여 보여준다. 도 4는 도 3의 신호 감지 장치(120)의 상면도(top view)를 보여준다. 도 2 내지 도 4를 참조하면, 신호 감지 장치(120)의 하면에 제1 장치 커넥터(131) 및 제2 장치 커넥터(141)가 부착될 수 있다. 신호 감지 장치(120)의 상면, 예를 들어 인체(20)에 가장 인접한 면에 별도의 센서가 구비되지 않을 수 있다.3 is an enlarged view of the signal sensing device 120 of FIG. 2. 4 illustrates a top view of the signal sensing device 120 of FIG. 3. 2 to 4, a first device connector 131 and a second device connector 141 may be attached to a lower surface of the signal sensing device 120. An upper surface of the signal sensing device 120, for example, the surface closest to the human body 20 may not be provided with a separate sensor.

도 5는 도 1의 A-A' 선에 따른 단면도의 다른 예를 보여준다. 도 1 및 도 5를 참조하면, 제1전극(150) 및 제2전극(160)은 탄성 물질(111) 내에서 평면 형태로 확장될 수 있다. 제1전극(150) 및 제2전극(160)은 전도성 섬유 또는 전도성 실리콘을 포함할 수 있다.5 illustrates another example of a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1. 1 and 5, the first electrode 150 and the second electrode 160 may extend in a planar shape in the elastic material 111. The first electrode 150 and the second electrode 160 may include conductive fibers or conductive silicon.

제1 커넥터(132)는 똑딱단추를 포함할 수 있다. 제2 커넥터(142)는 똑딱단추를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 커넥터들(132, 142)은 제1전극(150) 및 제2전극(160)을 통해 전달되는 전기 신호들을 각각 신호 감지 장치(120)로 전달할 수 있다.The first connector 132 may include a snap button. The second connector 142 may include a snap button. The first and second connectors 132 and 142 may transmit electrical signals transmitted through the first electrode 150 and the second electrode 160 to the signal sensing device 120, respectively.

신호 감지 장치(120)는 탄성 물질(111)에 의해 인체(20)에 밀착될 수 있다. 제1 및 제2 커넥터들(132, 142)은 신호 감지 장치(120)의 면들 중 인체(20)와 가장 인접한(또는 접촉하는) 면과 대향하는(또는 반대의) 면에 배치될 수 있다. 신호 감지 장치(120)는 제1전극(150) 및 제2전극(160)을 통해 인체(20)의 심전도(electrocardiogram)를 측정할 수 있다.The signal sensing device 120 may be in close contact with the human body 20 by the elastic material 111. The first and second connectors 132 and 142 may be disposed on a surface opposite to (or opposite to) a surface of the signal sensing device 120 that is closest to (or in contact with) the human body 20. The signal sensing device 120 may measure an electrocardiogram of the human body 20 through the first electrode 150 and the second electrode 160.

신호 감지 장치(120)의 면들 중 인체(20)와 가장 인접한(또는 접촉하는) 면(예를 들어, 인체측 면)에, 적어도 하나의 센서 또는 적어도 하나의 센서의 일부 구성 요소가 배치될 수 있다.At least one sensor or some component of the at least one sensor may be disposed on a surface (eg, a human side) of the surfaces of the signal sensing device 120 that is closest to (or in contact with) the human body 20. have.

예를 들어, 신호 감지 장치(120)의 인체측 면에 적어도 하나의 발광기(170) 및 광 검출기(180)가 배치될 수 있다. 발광기(170) 및 광 검출기(180)는 서로 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 발광기(170)는 적외선 또는 가시광선을 방사하는 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 광 검출기(180)는 적외선 또는 가시광선을 검출하는 가시광선 검출기 또는 적외선 검출기를 포함할 수 있다. 발광기(170) 및 광 검출기(180)는 신호 감지 장치(120)와 함께 PPG (PhotoPlethysmoGraphy) 센서를 형성할 수 있다.For example, at least one light emitter 170 and the photo detector 180 may be disposed on the human body side of the signal sensing device 120. The light emitter 170 and the photo detector 180 may be spaced apart from each other. For example, the light emitter 170 may include a light emitting diode that emits infrared or visible light. The photo detector 180 may include a visible light detector or an infrared detector for detecting infrared light or visible light. The light emitter 170 and the photo detector 180 may form a PPP (PhotoPlethysmoGraphy) sensor together with the signal sensing device 120.

예를 들어, 신호 감지 장치(120)의 인체측 면에 금속 전극(190)이 배치될 수 있다. 금속 전극(190)은 인체(20)와 밀착되어 인체(20)의 온도를 전달할 수 있다. 금속 전극(190)은 신호 감지 장치(120)와 함께 온도 센서를 형성할 수 있다. 또한, 상기 금속 전극(190)은 발광기(170) 및 광 검출기(180) 사이에 배치되어, 발광기(170)에서 방출된 빛이 피부를 투과하여 반사되지 않고 직접 광 검출기(180)로 검출되는 것을 방지할 수 있다.For example, the metal electrode 190 may be disposed on the human body side of the signal sensing device 120. The metal electrode 190 may be in close contact with the human body 20 to transmit the temperature of the human body 20. The metal electrode 190 may form a temperature sensor together with the signal sensing device 120. In addition, the metal electrode 190 is disposed between the light emitter 170 and the photodetector 180 to detect that the light emitted from the light emitter 170 is directly detected by the photo detector 180 without being reflected through the skin. You can prevent it.

즉, 착용형 신호 감지 장치(110)는 인체(20)에 추가적인 불편을 초래하지 않고도, 인체(20)의 심전도 정보에 더하여, PPG 정보 및 온도 정보를 더 획득할 수 있다. 도 2를 참조하여 설명된 바와 같이, PPG 정보 및 온도 정보는 팔 또는 다리의 운동에 따른 신호의 왜곡 또는 데이터의 오염으로부터 자유로울 수 있다. 즉, 착용형 신호 감지 장치(110)는 인체(20)에 불편을 초래하지 않고, 인체(20)의 다양한 정보들을 높은 신뢰도로 획득할 수 있다.That is, the wearable signal detecting apparatus 110 may further obtain PPG information and temperature information in addition to the electrocardiogram information of the human body 20 without causing additional inconvenience to the human body 20. As described with reference to FIG. 2, the PPG information and the temperature information can be free from signal distortion or contamination of data due to the movement of the arm or leg. That is, the wearable signal detecting apparatus 110 may acquire various information of the human body 20 with high reliability without causing inconvenience to the human body 20.

착용형 신호 감지 장치(110)는 속옷(팬티)의 고무줄에 섬유질 전극을 부착하여 심박수를 검출하고, 그 심박 간격으로부터 심박변이도(Heart Rate Variabilityl HRV) 분석 결과를 출력할 수 있다.The wearable signal detecting apparatus 110 may detect a heart rate by attaching a fibrous electrode to a rubber band of an underwear (panties), and output a heart rate variability (HR) analysis result from the heart rate interval.

착용형 신호 감지 장치(110)는 장착된 모션 센서로부터 사용자의 자세 정보를 제공받을 수 있다. 착용형 신호 감지 장치(110)는 메모리, 모터, 실시간 시계로부터 알람을 제공(진동 모터 구동, 기상 진동 유발)하거나, 측정 신호를 시계열로 저장할 수 있다. 또한, 착용형 신호 감지 장치(110)는 PPG 센서에서 제공되는 PPG 신호를 이용하여 산소포화도 또는 심박수를 산출할 수 있다.The wearable signal detecting apparatus 110 may receive the posture information of the user from the mounted motion sensor. The wearable signal detecting apparatus 110 may provide an alarm from a memory, a motor, and a real time clock (drive a vibration motor, cause weather vibration), or store a measurement signal in a time series. Also, the wearable signal detecting apparatus 110 may calculate the oxygen saturation degree or the heart rate using the PPG signal provided from the PPG sensor.

착용형 신호 감지 장치(110)는 인체와 직접 접촉한 금속 전극으로부터 체온 정보를 제공받을 수 있다. 착용형 신호 감지 장치(110)는 휴대폰과 같은 외부 장치와 무선 통신하여 생체 신호 및/또는 산출된 결과들 전달할 수 있다.The wearable signal detecting apparatus 110 may receive body temperature information from a metal electrode in direct contact with the human body. The wearable signal detecting apparatus 110 may wirelessly communicate with an external device such as a mobile phone to transmit bio signals and / or calculated results.

도 6은 도 5의 신호 감지 장치(120)를 확대하여 보여준다. 도 7은 도 6의 신호 감지 장치(120)의 상면도(top view)를 보여준다. 도 5 내지 도 7을 참조하면, 신호 감지 장치(120)의 하면에 제1 장치 커넥터(131) 및 제2 장치 커넥터(141)이 부착될 수 있다. 신호 감지 장치(120)의 상면, 예를 들어 인체(20)에 가장 인접한 인체측 면에 발광기(170), 광 검출기(180), 그리고 금속 전극(190)이 부착될 수 있다.6 is an enlarged view of the signal sensing device 120 of FIG. 5. FIG. 7 shows a top view of the signal sensing device 120 of FIG. 6. 5 to 7, a first device connector 131 and a second device connector 141 may be attached to a lower surface of the signal sensing device 120. The light emitter 170, the photo detector 180, and the metal electrode 190 may be attached to an upper surface of the signal sensing device 120, for example, the human body side closest to the human body 20.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 신호 감지 장치(120)를 보여주는 블록도이다. 도 8을 참조하면, 신호 감지 장치(120)는 제1 장치 커넥터(131), 제2 장치 커넥터(141), 전원 관리부(200), 신호 감지부(300), 그리고 제어부(400)를 포함한다.8 is a block diagram illustrating a signal sensing apparatus 120 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, the signal sensing device 120 may include a first device connector 131, a second device connector 141, a power manager 200, a signal detector 300, and a controller 400. .

제1 장치 커넥터(131) 및 제2 장치 커넥터(141)와 각각 연결되는 제1전극(150) 및 제2전극(160)은 충전 전극, 스위치 전극, 그리고 감지 전극으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 장치 커넥터(131) 및 제2 장치 커넥터(141)와 각각 연결되는 제1전극(150) 및 제2전극(160)은 전원 관리부(200)의 배터리(220)의 충전을 위한 양전압 및 접지 전압을 각각 수신할 수 있다.The first electrode 150 and the second electrode 160 connected to the first device connector 131 and the second device connector 141 may be used as charging electrodes, switch electrodes, and sensing electrodes. For example, the first electrode 150 and the second electrode 160 connected to the first device connector 131 and the second device connector 141 respectively charge the battery 220 of the power manager 200. It can receive a positive voltage and a ground voltage, respectively.

다른 예로서, 제1 장치 커넥터(131) 및 제2 장치 커넥터(141)와 각각 연결되는 제1전극(150) 및 제2전극(160)은 신호를 감지하고자 하는 대상의 표면에 부착되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1전극(150) 및 제2전극(160)은 심전도(ECG), 근전도(EMG), 뇌전도(EEG) 등과 같은 생체 전기 신호를 감지하기에 적합한 신체의 부위에 부착될 수 있다.As another example, the first electrode 150 and the second electrode 160, which are connected to the first device connector 131 and the second device connector 141, respectively, may be configured to be attached to a surface of an object to detect a signal. Can be. For example, the first electrode 150 and the second electrode 160 may be attached to a part of the body suitable for detecting a bioelectric signal such as an electrocardiogram (ECG), an electrocardiogram (EMG), an electroencephalogram (EEG), or the like. .

전원 관리부(200)는 제1 장치 커넥터(131) 및 제2 장치 커넥터(141)에 연결된다. 전원 관리부(200)는 제1 장치 커넥터(131) 및 제2 장치 커넥터(141)와 각각 연결되는 제1전극(150) 및 제2전극(160)이 전압원들에 연결되는지 또는 신체에 부착되는지 검출할 수 있다. 전원 관리부(200)는 충전기(210), 배터리(220), 그리고 전원 스위치(230)를 포함한다.The power manager 200 is connected to the first device connector 131 and the second device connector 141. The power manager 200 detects whether the first electrode 150 and the second electrode 160 connected to the first device connector 131 and the second device connector 141 are connected to voltage sources or attached to a body. can do. The power manager 200 includes a charger 210, a battery 220, and a power switch 230.

충전기(210)는 제1 장치 커넥터(131) 및 제2 장치 커넥터(141)에 연결된다. 충전기(210)는 전원 노드(240)를 통해 배터리(220)에 연결될 수 있다. 제1 장치 커넥터(131) 및 제2 장치 커넥터(141)가 전압원들에 연결될 때, 충전기(210)는 제1 장치 커넥터(131) 및 제2 장치 커넥터(141)를 통해 공급되는 양전압 및 접지 전압을 이용하여 배터리(220)를 충전할 수 있다.The charger 210 is connected to the first device connector 131 and the second device connector 141. The charger 210 may be connected to the battery 220 through the power node 240. When the first device connector 131 and the second device connector 141 are connected to voltage sources, the charger 210 is provided with a positive voltage and ground supplied through the first device connector 131 and the second device connector 141. The battery 220 may be charged using the voltage.

전원 스위치(230)는 제1 장치 커넥터(131) 및 제2 장치 커넥터(141)에 연결된다. 전원 스위치(230)는 전원 노드(240)를 통해 배터리(220)에 연결될 수 있다. 제1 장치 커넥터(131) 및 제2 장치 커넥터(141)와 각각 연결되는 제1전극(150) 및 제2전극(160)이 신체에 부착될 때, 전원 스위치(230)는 배터리(220)에 충전된 전압을 전원 노드(240)를 통해 획득하여 충전 전압(POR)으로 출력할 수 있다.The power switch 230 is connected to the first device connector 131 and the second device connector 141. The power switch 230 may be connected to the battery 220 through the power node 240. When the first electrode 150 and the second electrode 160, which are respectively connected to the first device connector 131 and the second device connector 141, are attached to the body, the power switch 230 is connected to the battery 220. The charged voltage may be obtained through the power node 240 and output as the charged voltage POR.

신호 감지부(300)는 제1 장치 커넥터(131) 및 제2 장치 커넥터(141)에 연결된다. 신호 감지부(300)는 전원 관리부(200)로부터 충전 전압(POR)이 출력될 때, 충전 전압(POR)에 기반하여 동작할 수 있다. 신호 감지부(300)는 제1 장치 커넥터(131) 및 제2 장치 커넥터(141)와 각각 연결되는 제1전극(150) 및 제2전극(160)을 통해 수신되는 신호, 예를 들어 고주파 성분의 생체 전기 신호를 감지할 수 있다. 신호 감지부(300)는 감지 결과를 생체 전기 신호(BES)로 출력할 수 있다.The signal detector 300 is connected to the first device connector 131 and the second device connector 141. When the charge voltage POR is output from the power manager 200, the signal detector 300 may operate based on the charge voltage POR. The signal detector 300 may receive a signal, for example, a high frequency component, received through the first electrode 150 and the second electrode 160 connected to the first device connector 131 and the second device connector 141, respectively. It can detect the bio-electrical signal of. The signal detector 300 may output the detection result as a bioelectrical signal BES.

제어부(400)는 전원 관리부(200)로부터 수신되는 충전 전압(POR)에 기반하여 동작할 수 있다. 제어부(400)는 신호 감지부(300)로부터 생체 전기 신호(BES)를 수신하고, 생체 전기 신호(BES)를 가공 또는 저장할 수 있다. 제어부(400)는 마이크로 제어기(410), 실시간 시계(420), 메모리(430), 스토리지(440), 통신기(450), 그리고 사용자 인터페이스(460)를 포함할 수 있다.The controller 400 may operate based on the charging voltage POR received from the power manager 200. The controller 400 may receive the bioelectrical signal BES from the signal detector 300, and may process or store the bioelectrical signal BES. The controller 400 may include a microcontroller 410, a real time clock 420, a memory 430, a storage 440, a communicator 450, and a user interface 460.

마이크로 제어기(410)는 신호 감지부(300)로부터 생체 전기 신호(BES)를 수신할 수 있다. 마이크로 제어기(410)는 생체 전기 신호(BES)를 메모리(430)에 저장할 수 있다. 예를 들어, 마이크로 제어기(410)는 실시간 시계(420)로부터 시간 정보를 획득하고, 생체 전기 신호(BES)를 시간 정보와 함께 메모리(430)에 저장할 수 있다. 실시간 시계(420)는 외부로부터의 전원 공급이 차단되어도 시간 정보를 유지 및 관리할 수 있다.The microcontroller 410 may receive the bioelectrical signal BES from the signal detector 300. The microcontroller 410 may store the bioelectrical signal BES in the memory 430. For example, the microcontroller 410 may obtain time information from the real time clock 420, and store the bioelectrical signal BES together with the time information in the memory 430. The real time clock 420 may maintain and manage time information even when power supply from the outside is cut off.

예를 들어, 메모리(430)는 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM), 또는 정적 랜덤 액세스 메모리(SRAM)와 같은 휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 마이크로 제어기(410)는 장기적인 보관이 필요한 생체 전기 신호(BES) 또는 그와 연관된 시간 정보를 스토리지(440)에 저장할 수 있다. 스토리지(440)는 플래시 메모리와 같은 불휘발성 메모리를 포함할 수 있다.For example, memory 430 may include volatile memory, such as dynamic random access memory (DRAM), or static random access memory (SRAM). The microcontroller 410 may store a bioelectrical signal (BES) or time information associated therewith in the storage 440 that requires long term storage. The storage 440 may include a nonvolatile memory such as flash memory.

마이크로 제어기(410)는 생체 전기 신호(BES) 또는 그와 연관된 시간 정보를 통신기(450)를 통해 외부 장치와 통신할 수 있다. 예를 들어, 통신기(450)는 근거리 무선 통신(NFC, Near Field Communication), 저전력 블루투스(BLE, Bluetooth Low Energy) 등과 같은 다양한 무선 통신 방식들 중 적어도 하나에 기반할 수 있다.The microcontroller 410 may communicate the bioelectrical signal BES or time information associated therewith with the external device via the communicator 450. For example, the communicator 450 may be based on at least one of various wireless communication schemes such as Near Field Communication (NFC), Bluetooth Low Energy (BLE), and the like.

다른 예로서, 통신기(450)는 USB (Universal Serial Bus), PCIe (Peripheral Component Interconnect express) 등과 같은 다양한 유선 통신 방식들 중 적어도 하나에 기반할 수 있다. 예를 들어, 신호 감지 장치(120)는 주기적으로 외부 장치와 유선으로 연결되고, 생체 전기 신호(BES) 또는 그와 연관된 시간 정보를 외부 장치와 통신할 수 있다.As another example, the communicator 450 may be based on at least one of various wired communication schemes, such as a universal serial bus (USB), a peripheral component interconnect express (PCIe), and the like. For example, the signal sensing device 120 may periodically be wired to an external device, and communicate a bioelectrical signal (BES) or time information associated therewith with the external device.

마이크로 제어기(410)는 사용자 인터페이스(460)를 통해 사용자와 정보를 교환할 수 있다. 예를 들어, 마이크로 제어기(410)는 PPG 센서, 온도 센서, 운동 센서, 동작 센서 등과 같은 다양한 사용자 입력 인터페이스들 중 적어도 하나를 이용하여 사용자 또는 사용자의 인체(20)의 정보를 더 수집할 수 있다.The microcontroller 410 may exchange information with a user through the user interface 460. For example, the microcontroller 410 may further collect information of the user or the human body 20 using at least one of various user input interfaces such as a PPG sensor, a temperature sensor, an exercise sensor, a motion sensor, and the like. .

예를 들어, 마이크로 제어기(410)는 모터, 스피커, LED 등과 같은 다양한 사용자 출력 인터페이스들 중 적어도 하나를 이용하여 사용자에게 정보를 전달할 수 있다. 예를 들어, 마이크로 제어기(410)는 심전도, PPG, 온도와 같은 사용자의 인체(20)의 정보가 특정한 값보다 높아지거나 또는 특정한 값보다 낮아질 때에, 모터, 스피커, LED 등과 같은 사용자 출력 인터페이스들을 이용하여 사용자에게 인체(20)의 정보의 변화를 알릴 수 있다.For example, the microcontroller 410 may transmit information to the user using at least one of various user output interfaces such as a motor, a speaker, an LED, and the like. For example, the microcontroller 410 uses user output interfaces such as motors, speakers, LEDs, etc., when information of the user's human body 20, such as electrocardiogram, PPG, temperature, is above or below a certain value. By informing the user of the change in the information of the human body 20.

도 9는 신호 감지부(300)의 예를 보여준다. 도 8 및 도 9를 참조하면, 신호 감지부(300)는 증폭기(310), 제1 및 제2 감지 저항들(320, 330), 그리고 제1 및 제2 감지 커패시터들(340, 350)을 포함한다. 증폭기(310)는 양의 입력 및 음의 입력을 가질 수 있다. 증폭기(310)는 양의 입력의 신호와 음의 입력의 신호의 차이를 증폭하여 생체 전기 신호(BES)로 출력할 수 있다. 예를 들어, 증폭기(310)는 계측 증폭기(instrumental amplifier)를 포함할 수 있다.9 shows an example of the signal detector 300. 8 and 9, the signal detector 300 may include an amplifier 310, first and second sense resistors 320 and 330, and first and second sense capacitors 340 and 350. Include. Amplifier 310 may have a positive input and a negative input. The amplifier 310 may amplify a difference between a positive input signal and a negative input signal and output the amplified signal as a bioelectrical signal (BES). For example, amplifier 310 may include an instrumental amplifier.

제1 감지 저항(320)은 바이어스 전압(VB)이 공급되는 바이어스 노드와 증폭기(310)의 양의 입력의 사이에 연결된다. 제2 감지 저항(330)은 바이어스 전압(VB)이 공급되는 바이어스 노드와 증폭기(310)의 음의 입력 사이에 연결될 수 있다. 예를 들어, 바이어스 전압(VB)은 충전 전압(POR)이 출력될 때에 충전 전압(POR)으로부터 생성될 수 있다.The first sense resistor 320 is connected between the bias node to which the bias voltage VB is supplied and the positive input of the amplifier 310. The second sense resistor 330 may be connected between the bias node to which the bias voltage VB is supplied and the negative input of the amplifier 310. For example, the bias voltage VB may be generated from the charging voltage POR when the charging voltage POR is output.

제1 감지 커패시터(340)는 제1 장치 커넥터(131)과 증폭기(310)의 양의 입력 사이에 연결된다. 제2 감지 커패시터(350)는 제2 장치 커넥터(141)과 증폭기(310)의 음의 입력 사이에 연결된다. 제1 및 제2 감지 커패시터들(340, 350)은 제1 장치 커넥터(131) 및 제 2 장치 커넥터(141)로부터 전달되는 신호들 중에서 직류 성분을 제거할 수 있다.The first sense capacitor 340 is connected between the first device connector 131 and the positive input of the amplifier 310. The second sense capacitor 350 is connected between the second device connector 141 and the negative input of the amplifier 310. The first and second sensing capacitors 340 and 350 may remove a direct current component from signals transmitted from the first device connector 131 and the second device connector 141.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 착용형 신호 감지 장치(110)의 동작 방법을 보여주는 순서도이다. 도 1 및 도 10을 참조하면, S110 단계에서, 착용형 신호 감지 장치(110)는 탄성 물질(111)을 이용하여 인체(20)에 밀착될 수 있다. S120 단계에서, 착용형 신호 감지 장치(110)는 인체(20)에 밀착되어 인체(20)의 심전도를 감지할 수 있다.10 is a flowchart illustrating a method of operating the wearable signal detecting apparatus 110 according to an exemplary embodiment of the present invention. 1 and 10, in operation S110, the wearable signal detecting apparatus 110 may be in close contact with the human body 20 using the elastic material 111. In operation S120, the wearable signal detecting apparatus 110 may be in close contact with the human body 20 to detect an electrocardiogram of the human body 20.

예를 들어, 도 5 내지 7을 참조하여 설명된 바와 같이, 착용형 신호 감지 장치(110)는 PPG 또는 온도와 같은 인체(20)의 정보를 더 수집할 수 있다. 착용형 신호 감지 장치(110)는 수집된 정보를 외부 장치와 통신하거나 또는 사용자에게 알릴 수 있다.For example, as described with reference to FIGS. 5 to 7, the wearable signal detecting apparatus 110 may further collect information of the human body 20 such as PPG or temperature. The wearable signal detecting apparatus 110 may communicate the collected information with an external device or notify a user.

상술된 바와 같이, 본 발명의 실시 예들에 따르면, 사용자의 인체(20)에 추가적인 불편을 초래하지 않고도, 인체(20)의 정보를 상시적으로 높은 신뢰도로 획득할 수 있다. 따라서, 건강 관리(health care) 또는 원격 의료(telemedicine)와 같은 서비스가 가능해진다.As described above, according to embodiments of the present invention, the information of the human body 20 can be obtained with high reliability at all times without causing additional inconvenience to the human body 20 of the user. Thus, services such as health care or telemedicine are possible.

상술된 실시 예들에서, 착용형 신호 감지 장치(110)는 팬티와 같은 속옷의 형태로 제공되는 것으로 설명되었다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 속옷의 형태로 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 기술적 사상은 인체(20)에 밀착되는 탄성 물질을 갖는 모든 형태의 의복에 적용될 수 있으며, 예를 들어 모자, 토시, 레깅스, 마스크와 같은 다양한 의복들에 적용될 수 있다.In the above-described embodiments, the wearable signal sensing device 110 has been described as being provided in the form of underwear, such as panties. However, the technical idea of the present invention is not limited to the form of underwear. For example, the technical idea of the present invention may be applied to all types of garments having an elastic material in close contact with the human body 20, and may be applied to various garments such as a hat, toshi, leggings, and mask.

상술된 내용은 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 실시 예들이다. 본 발명은 상술된 실시 예들뿐만 아니라, 단순하게 설계 변경되거나 용이하게 변경할 수 있는 실시 예들 또한 포함할 것이다. 또한, 본 발명은 실시 예들을 이용하여 용이하게 변형하여 실시할 수 있는 기술들도 포함될 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술된 실시 예들에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.The foregoing is specific embodiments for practicing the present invention. The present invention will include not only the above-described embodiments but also embodiments that can be simply changed in design or easily changed. In addition, the present invention will also include techniques that can be easily modified and practiced using the embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims of the present invention as well as the following claims.

10: 인체 신호 감지 시스템
20: 인체
110: 착용형 신호 감지 장치
111: 탄성 물질
112: 섬유 물질
120: 신호 감지 장치
131: 제1 장치 커넥터
132: 제1 커넥터
141: 제2 장치 커넥터
142: 제2 커넥터
150: 제1전극
160: 제2전극
170: 발광기
180: 광 검출기
190: 금속 전극10: human body signal detection system
20: human body
110: wearable signal detection device
111: elastic material
112: fiber material
120: signal detection device
131: first device connector
132: first connector
141: second device connector
142: second connector
150: first electrode
160: second electrode
170: light emitter
180: light detector
190: metal electrode

Claims

A non-conductive elastic material having elasticity and surrounding the human body;
First and second electrodes disposed on the elastic material and electrically separated from each other;
A first connector and a second connector disposed on the elastic material and connected to each end of the first electrode and the second electrode;
A signal sensing device mounted on the elastic material through the first connector and the second connector and configured to detect a biological signal of the human body; And
A first device connector and a second device connector disposed on the signal sensing device and connectable with the first connector and the second connector;
The signal sensing device is:
A battery comprising: a battery, charged with the voltage through the first device connector and the second device connector, and in accordance with electrical connection between the first device connector and the second device connector, A power manager supplying a charging voltage; And
A signal detector configured to detect the biosignal by the human body,
Electrical connection for detecting the bio-signal is achieved via the human body via the first electrode and the second electrode,
The signal sensing device is configured to be in close contact with the human body by the elastic material and to detect the biological signal of the human body,
The power management unit includes the battery, the charger, and the power switch,
The charger is connected to the battery via a power node, charges the battery using a positive voltage and a ground voltage supplied through the first device connector and the second device connector,
The power switch is connected to the battery through a power node, and when the first electrode and the second electrode connected to the first device connector and the second device connector are attached to a body, the battery is charged in the battery. Wearable signal sensing device that obtains a voltage through a power node and outputs it as a charging voltage.

The method of claim 1,
The elastic material is a wearable signal sensing device forming a portion of the underwear surrounding the human body.

The method of claim 1,
A first surface of the signal sensing device in which the first device connector and the second device connector are disposed is disposed adjacent to the elastic material,
The second surface facing the first surface of the signal sensing device is a wearable signal sensing device disposed adjacent to the human body,

The method of claim 1,
The first signal and the second electrode each wearable signal sensing device comprising a conductive fiber or conductive silicon.

The method of claim 3,
The second surface of the signal sensing device is disposed adjacent to the human body when the elastic material surrounds the human body,
The signal sensing device includes a sensor disposed on the second surface, the sensor sensing the auxiliary biological signal of the human body.

The method of claim 5,
The sensor comprises a light emitter and a photo detector,
The sensor is a wearable signal detection device including a photoPlethysmography (PPG) sensor for detecting the heart rate of the human body using the light emitter and the light detector.

The method of claim 5,
The sensor comprises a metal electrode,
The sensor is a wearable signal detection device comprising a temperature sensor for sensing the temperature of the human body using the metal electrode.

The method of claim 1,
The signal detection unit:
An amplifier having a first input and a second input;
A first resistor delivering a bias voltage to the first input of the amplifier;
A second resistor delivering the bias voltage to the second input of the amplifier;
A first capacitor connected between the first input of the amplifier and the first electrode; And
And a second capacitor connected between the second input of the amplifier and the second electrode.

The method of claim 1,
The signal sensing device may further include a controller configured to receive the charging voltage from the power manager and to receive and store the biosignal from the signal detector.

The method of claim 9,
The control unit:
A real time clock for outputting time information;
Memory; And
And a microcontroller configured to receive the biosignal and store the biosignal together with the time information in the memory.

The method of claim 10,
The control unit further includes a motor configured to provide a stimulus to the human body under the control of the microcontroller.

The method of claim 10,
The control unit further includes a communicator configured to communicate the signal and the time information with an external device under the control of the microcontroller.

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