KR102346476B1 - Apparatus for measuring bioimpedance and electrode-side board thereof - Google Patents

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KR102346476B1
KR102346476B1 KR1020180025150A KR20180025150A KR102346476B1 KR 102346476 B1 KR102346476 B1 KR 102346476B1 KR 1020180025150 A KR1020180025150 A KR 1020180025150A KR 20180025150 A KR20180025150 A KR 20180025150A KR 102346476 B1 KR102346476 B1 KR 102346476B1
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    • A61B5/053Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body

Abstract

신체에 접촉하는 전류 전극이 접속되도록 구성되는 전극 측 보드를 포함하는 생체 임피던스 측정 장치에 있어서, 전류 전극에 전류를 인가하도록 구성되는 전류원이 전극 측 보드에 포함되고, 전극 측 보드가, 케이블을 통해, 전극 측 보드를 통해 획득된 신호를 처리하는 처리 회로부 및/또는 전극 측 보드로 소정의 주파수 신호를 제공하는 주파수 신호 발생부가 배치된 타측 보드에 접속되는, 생체 임피던스 측정 장치가 제공된다.A bioimpedance measuring device comprising an electrode-side board configured to connect a current electrode in contact with a body, wherein a current source configured to apply a current to the current electrode is included in the electrode-side board, and the electrode-side board is connected via a cable , a bioimpedance measuring device is provided, which is connected to the other board on which a processing circuit unit for processing a signal obtained through the electrode side board and/or a frequency signal generator for providing a predetermined frequency signal to the electrode side board is disposed.

Figure R1020180025150
Figure R1020180025150

Description

생체 임피던스 측정 장치 및 그 전극 측 보드{APPARATUS FOR MEASURING BIOIMPEDANCE AND ELECTRODE-SIDE BOARD THEREOF}Bioimpedance measuring device and its electrode side board

실시예들은 생체 임피던스 측정 장치에 관한 것으로, 특히, 생체 임피던스를 구성하는 전극이 접속되는 전극 측 보드의 구성에 관한 것이다.Embodiments relate to a bioimpedance measuring device, and more particularly, to a configuration of an electrode-side board to which electrodes constituting bioimpedance are connected.

최근 체지방 등을 비롯한 신체의 상태나 특징을 분석하기 위해, 생체 임피던스를 측정하기 위한 생체 임피던스 측정 장치가 널리 사용되고 있다. 예컨대, 신체의 근육 및 지방에는 수분 분포의 차이가 존재하므로, 신체의 생체 임피던스를 측정함으로써, 피험자의 체수분량, 근육량, 지방량을 간편하고 신뢰성 있는 방식으로 분석할 수 있게 된다.Recently, in order to analyze the state or characteristics of the body including body fat, a bioimpedance measuring device for measuring bioimpedance has been widely used. For example, since there is a difference in water distribution in the muscles and fats of the body, by measuring the body impedance, it is possible to analyze the body water content, muscle mass, and fat mass of a subject in a simple and reliable manner.

생체 임피던스 측정 장치는 피험자의 신체에 전극을 접촉시켜, 전극을 통해 소정의 전류를 인가하고, 인가된 전류 및 해당 전류가 흐르는 경로의 전위차를 측정함으로써 생체 임피던스를 측정한다.The bioimpedance measuring apparatus measures the bioimpedance by contacting an electrode to the body of a subject, applying a predetermined current through the electrode, and measuring the potential difference between the applied current and a path through which the current flows.

생체 임피던스의 측정을 위해 피험자의 신체에 인가되는 전류는, 다주파수 신호에 응답하여 전류원을 통해 생성되는 것으로서, 케이블을 통해 전극에 인가되어 피험자에게 흐르게 된다. 전류원에 의해 생성된 전류의 고주파 성분은 케이블을 통과할 때 방사될 수 있고, 또한, 실제로 전류 전극으로 인가되는 전류의 크기는 케이블을 통한 전류의 방사 및 손실에 의해 감소될 수 있다.The current applied to the body of the subject for measurement of bioimpedance is generated through a current source in response to a multi-frequency signal, is applied to electrodes through a cable, and flows to the subject. A high-frequency component of the current generated by the current source can be radiated when passing through the cable, and further, the magnitude of the current actually applied to the current electrode can be reduced by the radiation and loss of the current through the cable.

즉, 실제로 피험자에게 전달되는 전류와 전류원에 의해 생성된 전류가 상이하게 되므로, 전류원에 의해 생성된 전류를 측정하여 피험자의 생체 임피던스를 측정할 경우, 측정된 피험자의 생체 임피던스는 손실 및 방사된 전류에서 기인하는 오차를 포함하게 된다.That is, since the current actually delivered to the subject and the current generated by the current source are different, when the bioimpedance of the subject is measured by measuring the current generated by the current source, the measured bioimpedance of the subject is lost and radiated current error due to .

따라서, 전류원에 의해 생성된 전류의 케이블에 의한 방사 및 손실을 고려할 필요 없이, 정확하게 피험자의 생체 임피던스를 측정할 수 있도록 하는 생체 임피던스 측정 장치의 개발이 요구된다. Accordingly, there is a need for development of a bioimpedance measuring device capable of accurately measuring a subject's bioimpedance without considering radiation and loss due to a cable of a current generated by a current source.

상기에서 설명된 정보는 단지 이해를 돕기 위한 것이며, 종래 기술의 일부를 형성하지 않는 내용을 포함할 수 있으며, 종래 기술이 통상의 기술자에게 제시할 수 있는 것을 포함하지 않을 수 있다.The information described above is for understanding only, and may include content that does not form a part of the prior art, and may not include what the prior art can present to a person skilled in the art.

KRKR 2003-00667092003-0066709 AA

신체에 접촉하는 전류 전극에 전류를 인가하도록 구성되는 전류원을 전극 측 보드에 배치함으로써, 전류 전극에 인가되는 전류의 외부로의 방사 및 손실을 최소화할 수 있는 생체 임피던스 측정 장치를 제공한다.Provided is a bioimpedance measuring device capable of minimizing radiation and loss of current applied to the current electrode to the outside by disposing a current source configured to apply a current to the current electrode in contact with the body on the electrode side board.

전류 전극에 전류를 인가하는 전류원이 포함된 전극 측 보드와, 전극 측 보드를 통해 획득된 신호를 처리하는 처리 회로부 및 전극 측 보드로 다주파수 신호를 제공하는 주파수 신호 발생부가 포함된 타측 보드(아날로그 보드)가 쉴드 케이블을 통해 서로 접속됨으로써, 전극 측 보드와 타측 보드 간의 신호 전달에 있어서 신호의 방사 및 손실이 최소화될 수 있는 생체 임피던스 측정 장치를 제공한다.The other side board (analog board) are connected to each other through a shield cable, thereby providing a bioimpedance measuring device capable of minimizing signal radiation and loss in signal transmission between an electrode-side board and the other board.

전류 전극에 전류를 인가하도록 구성되는 전류원과 전류원에 생성된 전류를 검출하기 위한 전류 검출 회로부가 전극 측 보드에 배치됨으로써, 전류 전극에 인가되는 전류의 외부로의 방사 및 손실을 고려할 필요 없이 피험자의 생체 임피던스를 측정할 수 있는 생체 임피던스 측정 장치를 제공한다.A current source configured to apply a current to the current electrode and a current detection circuit unit for detecting a current generated in the current source are disposed on the electrode side board, so that there is no need to consider the radiation and loss of the current applied to the current electrode to the outside. A bioimpedance measuring device capable of measuring bioimpedance is provided.

일 측면에 있어서, 생체 임피던스 측정 장치에 있어서, 신체에 접촉하는 적어도 하나의 전극이 접속되도록 구성되고, 상기 적어도 하나의 전극 중 전류 전극에 전류를 인가하도록 구성되는 전류원을 포함하는 전극 측 보드를 포함하는, 생체 임피던스 측정 장치가 제공된다.In one aspect, in the bioimpedance measuring device, at least one electrode in contact with the body is connected, and an electrode side board including a current source configured to apply a current to a current electrode among the at least one electrode A bioimpedance measuring device is provided.

상기 생체 임피던스 측정 장치는 상기 전류원에 의해 생성된 전류를 검출하도록 구성되는 전류 검출 회로부를 더 포함할 수 있다.The bioimpedance measuring apparatus may further include a current detection circuit configured to detect a current generated by the current source.

상기 전류 검출 회로부는 상기 전극 측 보드에 배치될 수 있다.The current detection circuit unit may be disposed on the electrode side board.

상기 전류원은 전류 인가용 드라이버 IC를 포함할 수 있다.The current source may include a driver IC for applying a current.

상기 전류원은 수신된 주파수 신호에 응답하여 상기 전류 전극에 인가되는 전류를 생성할 수 있다.The current source may generate a current applied to the current electrode in response to a received frequency signal.

상기 생체 임피던스 측정 장치는 상기 전류 전극과 상기 전류원 사이에 접속되는 릴레이를 더 포함할 수 있다.The bioimpedance measuring apparatus may further include a relay connected between the current electrode and the current source.

상기 릴레이는 상기 전류 전극으로 상기 전류원에 의해 전류가 인가되지 않을 때 오픈되도록 구성될 수 있다.The relay may be configured to open when no current is applied by the current source to the current electrode.

상기 전극 측 보드는, 상기 전극 측 보드를 통해 획득된 신호를 처리하는 처리 회로부 및 상기 전극 측 보드로 소정의 주파수 신호를 제공하는 주파수 신호 발생부 중 적어도 하나가 배치된 타측 보드에 접속될 수 있다.The electrode side board may be connected to the other board on which at least one of a processing circuit unit for processing a signal obtained through the electrode side board and a frequency signal generator for providing a predetermined frequency signal to the electrode side board is disposed. .

상기 생체 임피던스 측정 장치는 상기 전극 측 보드와 상기 타측 보드 간을 전기적으로 접속하는 송수신 장치를 더 포함할 수 있다.The bioimpedance measuring apparatus may further include a transceiver for electrically connecting the electrode-side board and the other board.

상기 처리 회로부와 상기 전극 측 보드 간의 접속 및 상기 주파수 신호 발생부와 상기 전극 측 보드 간의 접속 중 적어도 하나의 접속은 상기 송수신 장치를 통해 이루어질 수 있다.At least one of a connection between the processing circuit unit and the electrode-side board and a connection between the frequency signal generator and the electrode-side board may be made through the transceiver.

상기 생체 임피던스 측정 장치는 상기 신체에 접촉하고 상기 신체의 전압을 측정하기 위한 전압 전극을 더 포함할 수 있다.The bioimpedance measuring apparatus may further include a voltage electrode for contacting the body and measuring a voltage of the body.

상기 전압 전극을 통해 획득된 신호는 상기 타측 보드로 전달되어 처리될 수 있다.A signal obtained through the voltage electrode may be transferred to the other board for processing.

상기 송수신 장치에 의한 접속 및 상기 전압 전극과 상기 타측 보드 간의 접속 중 적어도 하나의 접속은 쉴드 케이블을 통해 이루어질 수 있다.At least one of a connection by the transceiver and a connection between the voltage electrode and the other board may be made through a shield cable.

상기 생체 임피던스 측정 장치는 상기 쉴드 케이블에 대한 임피던스 매칭 회로부를 더 포함할 수 있다.The bioimpedance measuring apparatus may further include an impedance matching circuit for the shielded cable.

상기 임피던스 매칭 회로부는 능동 소자, 저항 및 캐패시터를 포함할 수 있다.The impedance matching circuit unit may include an active element, a resistor, and a capacitor.

상기 임피던스 매칭 회로부는 상기 쉴드 케이블의 양단에 배치될 수 있다.The impedance matching circuit unit may be disposed at both ends of the shielded cable.

전류 전극에 전류를 인가하도록 구성되는 전류원이 아날로그 보드 측이 아닌 전극 측 보드에 배치됨으로써, 전류원에 의해 생성된 전류가 손실 없이 전류 전극으로 인가될 수 있고, 전류 측정을 통한 생체 임피던스 결정의 정확도를 높일 수 있는 생체 임피던스 측정 장치가 제공될 수 있다.The current source configured to apply a current to the current electrode is disposed on the electrode side board rather than the analog board side, so that the current generated by the current source can be applied to the current electrode without loss, and the accuracy of bioimpedance determination through current measurement is improved. A bioimpedance measuring device capable of increasing may be provided.

전극 측 보드와 아날로그 보드 간의 접속에 있어서, 다주파수(다중 주파수) 신호 인가용 케이블, 전류 센싱 신호용 케이블 및 전압 센싱 신호용 케이블로서 쉴드 케이블이 사용됨으로써, 전극 측 보드와 타측 보드 간의 신호 전달에 있어서 신호의 방사 및 손실이 최소화될 수 있고, 따라서, 생체 임피던스 결정의 정확도를 높일 수 있는 생체 임피던스 측정 장치가 제공될 수 있다.In the connection between the electrode side board and the analog board, the shielded cable is used as a multi-frequency (multi-frequency) signal application cable, a current sensing signal cable, and a voltage sensing signal cable, so that the signal in the signal transmission between the electrode side board and the other board The radiation and loss of the bio-impedance can be minimized, and thus, a bio-impedance measuring device capable of increasing the accuracy of bio-impedance determination can be provided.

도 1은 생체 임피던스를 측정하기 위해 전극 측 보드에 접속된 전류 전극을 통해 피험자에게 전류를 인가함에 있어서, 일 실시예에 따른 생체 임피던스 측정 장치 및 전류원이 아날로그 보드 상에 존재하는 생체 임피던스 측정 장치 간의 전류 인가 방법을 비교한 것이다.
도 2는 일 실시예에 따른 생체 임피던스 측정 장치를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 일 예에 따른 생체 임피던스 측정 장치에 포함된 임피던스 매칭 회로부를 나타낸다.
도 4는 일 예에 따른 생체 임피던스 측정 장치에 사용되는 쉴드 케이블을 포함하는 케이블 구조를 나타낸다.
1 is a diagram illustrating a method between a bioimpedance measuring device according to an embodiment and a bioimpedance measuring device having a current source on an analog board when a current is applied to a subject through a current electrode connected to an electrode-side board to measure the bioimpedance; Comparison of current application methods.
2 schematically shows a bioimpedance measuring apparatus according to an exemplary embodiment.
3 illustrates an impedance matching circuit unit included in a bioimpedance measuring apparatus according to an example.
4 shows a cable structure including a shielded cable used in a bioimpedance measuring apparatus according to an example.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in each figure indicate like elements.

도 1은 생체 임피던스를 측정하기 위해 전극 측 보드에 접속된 전류 전극을 통해 피험자에게 전류를 인가함에 있어서, 일 실시예에 따른 생체 임피던스 측정 장치 및 전류원이 아날로그 보드 상에 존재하는 생체 임피던스 측정 장치 간의 전류 인가 방법을 비교한 것이다.1 is a diagram illustrating a method between a bioimpedance measuring device according to an embodiment and a bioimpedance measuring device having a current source on an analog board when a current is applied to a subject through a current electrode connected to an electrode-side board to measure the bioimpedance; Comparison of current application methods.

도 1에서는 생체 임피던스 측정 장치를 사용하여 피험자의 생체 임피던스를 측정함에 있어서, 피험자의 신체로 전류를 인가하는 방법이 도시되었다.1 illustrates a method of applying a current to the body of a subject when measuring the bioimpedance of a subject using a bioimpedance measuring device.

생체 임피던스 측정 장치는, 전류 전극 및 전압 전극을 포함할 수 있고, 전류 전극을 통해 신체로 전류를 인가하기 위한 전류원을 포함할 수 있다. 또한, 생체 임피던스 측정 장치는 전류원에 의해 인가되는 전류를 검출(측정)하기 위한 전류 검출 회로부를 포함할 수 있다. 생체 임피던스 측정 장치는 전류 전극을 통해 피험자의 신체에 인가되는 전류, 및 전압 전극에 의해 측정되는 피험자의 신체의 전압을 측정할 수 있고, 이에 기반하여 생체 임피던스를 계산할 수 있다. 예컨대, 생체 임피던스 측정 장치는 전류원에 의해 생성된 고주파 전류를 피험자의 신체의 한 점으로부터 다른 한 점으로 인가할 수 있고, 상기 인가되는 전류(신체를 흐르게 되는 전류) 및 전류가 흐르는 경로 내의 두 개의 지점 사이의 전위차를 측정하는 것에 기반하여 피험자의 생체 임피던스를 측정할 수 있다.The bioimpedance measuring apparatus may include a current electrode and a voltage electrode, and may include a current source for applying a current to the body through the current electrode. In addition, the bioimpedance measuring apparatus may include a current detecting circuit for detecting (measuring) the current applied by the current source. The bioimpedance measuring apparatus may measure a current applied to the subject's body through the current electrode and a voltage of the subject's body measured by the voltage electrode, and calculate bioimpedance based thereon. For example, the bioimpedance measuring device may apply a high-frequency current generated by a current source from one point on the subject's body to another, and the applied current (current flowing through the body) and two The bioimpedance of the subject may be measured based on measuring the potential difference between the points.

도 1에서 <a>는 피험자에게 전류를 인가하기 위한 전류원이 아날로그 보드 상에 존재하는 생체 임피던스 측정 장치의 전류 인가 방법을 나타낸다. 전류원에 의해 생성되는 전류는 I(Ia+ Ib)로 가정되었다. 전류 I는 다주파수로 합성된 다주파수 신호에 응답하여 생성된 전류로서 상대적으로 고주파의 전류 Ia 및 상대적으로 저주파의 전류 Ib를 포함할 수 있다. <a>에서, 전류원에 의해 생성된 전류 I는 케이블 및 전극 측 보드를 거쳐, 전극 측 보드에 접속된 전류 전극을 통해 피험자에게 인가된다. 전류 I가 케이블을 통과할 때, 고주파의 전류 Ia는 케이블 밖으로 방사될 수 있다. 이 때, 전극 측 보드를 거쳐, 전극 측 보드에 접속된 전류 전극을 통해 피험자에게 인가되는 실제 전류는 Ib가 된다. 또한, 케이블을 통해 방사 및 손실되는 전류에 의해, 전류 전극을 통해 피험자에게 인가되는 크기가 감소될 수 있다. 따라서, 생체 임피던스 측정 장치가 전류 I를 검출하고, 이를 기준으로 피험자의 생체 임피던스를 측정할 경우, 측정된 생체 임피던스는 방사된(손실된) 전류에 의한 오차를 포함하게 될 수 있다.In FIG. 1, <a> shows a current application method of a bioimpedance measuring device in which a current source for applying a current to a subject exists on an analog board. The current generated by the current source was assumed to be I(I a + I b ). The current I is a current generated in response to a multi-frequency signal synthesized with a multi-frequency, and a relatively high-frequency current I a and a relatively It may include a low-frequency current I b . In <a>, the current I generated by the current source is applied to the subject via the cable and the electrode-side board, and the current electrode connected to the electrode-side board. When a current I passes through a cable, a high-frequency current I a can radiate out of the cable. At this time, the actual current applied to the subject through the electrode-side board and the current electrode connected to the electrode-side board becomes I b . In addition, by the current radiated and lost through the cable, the magnitude applied to the subject through the current electrode may be reduced. Accordingly, when the bioimpedance measuring apparatus detects the current I and measures the subject's bioimpedance based on this, the measured bioimpedance may include an error due to the radiated (lost) current.

한편, 도 1에서 <b>는 피험자에게 전류를 인가하기 위한 전류원이 아날로그 보드가 아닌 전극 측 보드에 배치된, 일 실시예에 따른 생체 임피던스 측정 장치의 전류 인가 방법을 나타낸다. 전류원에 의해 인가되는 전류는 I로서, <a>에서의 그것과 동일한 것으로 가정될 수 있다. <b>에서, 전류원에 의해 생성된 전류 I는 케이블을 거치지 않고, 전극 측 보드에 접속된 전류 전극을 통해 피험자에게 인가된다. 따라서, <a>에서와 같은 케이블에 의한 전류 Ia의 손실이 발생하지 않을 수 있고, 전류의 크기의 감소도 발생하지 않으므로, 따라서, 정확한 생체 임피던스의 측정이 달성될 수 있다. 또한, 실시예에서는 전극 측 보드와 타측 보드 간을 일반적인 케이블이 아닌 쉴드 케이블을 통해 접속함으로써, 아날로그 보드로부터 쉴드 케이블을 통해 전류원에 입력되는 다주파수 신호의 손실 역시 최소화될 수 있다.Meanwhile, <b> in FIG. 1 shows a method of applying a current of a bioimpedance measuring apparatus according to an embodiment in which a current source for applying a current to a subject is disposed on an electrode-side board rather than an analog board. The current applied by the current source is I, which can be assumed to be the same as that in <a>. In <b>, the current I generated by the current source is applied to the subject through the current electrode connected to the electrode side board, without passing through the cable. Accordingly, loss of the current I a by the cable as in <a> may not occur, nor may a decrease in the magnitude of the current occur, so that accurate bioimpedance measurement can be achieved. In addition, in the embodiment, by connecting the electrode-side board and the other board through a shielded cable rather than a general cable, the loss of multi-frequency signals input from the analog board to the current source through the shielded cable can also be minimized.

피험자에게 전류를 인가하기 위한 전류원(즉, 전류 전극에 전류를 인가하기 위한 전류원)이 아날로그 보드가 아닌 전극 측 보드에 배치되는 실시예에 따른 생체 임피던스 측정 장치에 대해서는 후술될 도 2 내지 도 4를 참조하여 더 자세하게 설명된다.For a bioimpedance measuring device according to an embodiment in which a current source for applying a current to a subject (that is, a current source for applying a current to a current electrode) is disposed on an electrode side board rather than an analog board, see FIGS. 2 to 4 to be described later. It is described in more detail with reference.

도 2는 일 실시예에 따른 생체 임피던스 측정 장치를 개략적으로 나타낸 것이다.2 schematically shows a bioimpedance measuring apparatus according to an exemplary embodiment.

도시된 생체 임피던스 측정 장치(100)는 도 1을 참조하여 전술된 피험자에게 전류를 인가하기 위한 전류원이 전극 측 보드에 배치되는 생체 임피던스 측정 장치에 대응할 수 있다.The illustrated bioimpedance measuring apparatus 100 may correspond to the bioimpedance measuring apparatus in which a current source for applying a current to a subject described above with reference to FIG. 1 is disposed on an electrode-side board.

생체 임피던스 측정 장치(100)는 피험자의 신체에 접촉되는 적어도 하나의 전극이 접속되도록 구성되는 전극 측 보드(110) 및 전극 측 보드(110)와 전기적으로 접속되는 타측 보드(예컨대, 아날로그 보드)(120)를 포함할 수 있다. 전극 측 보드(110) 및 타측 보드(120)는 별개의 장치로서 서로 이격되어 있을 수 있고(즉, 타측 보드(120)는 전극 측 보드(110)에 대해 외부 장치로서 존재할 수 있음), 송수신 장치를 통해 서로 전기적으로 접속될 수 있다.The bioimpedance measuring apparatus 100 includes an electrode-side board 110 configured to connect at least one electrode that is in contact with the body of a subject, and an electrode-side board 110 electrically connected to the electrode-side board 110 (eg, an analog board) ( 120) may be included. The electrode side board 110 and the other side board 120 may be spaced apart from each other as separate devices (that is, the other side board 120 may exist as an external device with respect to the electrode side board 110), and a transceiver device can be electrically connected to each other through

송수신 장치는 전극 전극 측 보드(110) 및/또는 타측 보드(120)에 배치되는구성으로서, 무선 및/또는 유선으로의 전극 전극 측 보드(110) 및 타측 보드(120)간의 통신(예컨대, 데이터 및 신호의 송수신)을 가능하게 하기 위한 장치일 수 있다. 예컨대, 송수신 장치는 무선 통신부로서 신호의 송수신을 위한 안테나를 포함하도록 구성될 수 있다. 송수신 장치의 무선 통신부는, 예컨대, 인터넷 등과 같은 네트워크를 사용하는 무선 통신을 구현하기 위한 모듈 또는 블루투스(Bluetooth) 기술을 사용하는 무선 통신을 구현하기 위한 모듈 등을 포함할 수 있으며, 여기에 제한되지 않고, 여하한 방식의 무선 통신을 구현하기 위한 모듈을 포함하도록 구성될 수 있다. The transmitting/receiving device is a configuration disposed on the electrode electrode side board 110 and/or the other side board 120, and communication (eg, data and transmission/reception of signals). For example, the transmitting/receiving device may be configured to include an antenna for transmitting/receiving a signal as a wireless communication unit. The wireless communication unit of the transceiver may include, for example, a module for implementing wireless communication using a network such as the Internet or a module for implementing wireless communication using a Bluetooth technology, but is not limited thereto. and may be configured to include a module for implementing any type of wireless communication.

또는, 송수신 장치는 유선 통신부로서 케이블을 포함하도록 구성될 수 있다.Alternatively, the transceiver may be configured to include a cable as a wired communication unit.

도 1, 도 2 및 후술될 도 3에서는 송수신 장치가 케이블을 포함하는 예시적인 실시예 만을 도시하였으나, 전술한 것처럼, 송수신 장치는 극 전극 측 보드(110) 및 타측 보드(120)간의 무선 통신을 가능하게 하는 무선 통신부를 포함할 수도 있다. 말하자면, 본 문서에서 송수신 장치를 나타내는 케이블 또는 쉴드 케이블은 무선 통신부로 대체될 수도 있다.1, 2 and 3 to be described later show only an exemplary embodiment in which the transceiver device includes a cable, but as described above, the transceiver device performs wireless communication between the pole electrode side board 110 and the other side board 120. It may include a wireless communication unit that enables it. That is, the cable or shield cable indicating the transceiver in this document may be replaced with a wireless communication unit.

송수신 장치가 유선 통신부를 포함하는 경우에 있어서, 전극 측 보드(110) 및 타측 보드(120)는 예컨대, 케이블을 통해 접속됨으로써 서로 통신할 수 있다. 케이블은 일례로서, 쉴드 케이블 또는 차폐 케이블일 수 있다.In the case where the transceiver includes a wired communication unit, the electrode side board 110 and the other side board 120 may communicate with each other by being connected through, for example, a cable. The cable may be, for example, a shielded cable or a shielded cable.

송수신 장치는, 도시된 것과는 달리 전압 전극(150-2)이 전극 측 보드(110)의 외부에 배치되는 경우에 있어서, 전압 전극(150-2)과 타측 보드(120) 간을 접속하는 구성을 포괄할 수 있다.In the case where the voltage electrode 150-2 is disposed on the outside of the electrode side board 110, unlike the illustration, the transceiver device connects the voltage electrode 150-2 and the other board 120 with a configuration. can be covered

생체 임피던스 측정 장치(100)는 또한, 전극 측 보드(110) 및 타측 보드(120)에 전원을 공급하기 위한 전원부(130)를 포함할 수 있다. 전원부(130)는 도시된 것처럼, 전극 측 보드(110) 및 타측 보드(120) 양측 모두에 존재할 수 있으며, 도시된 것과는 달리 전극 측 보드(110) 또는 타측 보드(120)의 어느 일 측에만 존재하거나, 전극 측 보드(110) 및 타측 보드(120)의 외부에 별개로 존재할 수도 있다. The bioimpedance measuring apparatus 100 may also include a power supply unit 130 for supplying power to the electrode side board 110 and the other side board 120 . As shown, the power supply unit 130 may be present on both sides of the electrode side board 110 and the other side board 120 , and unlike the illustration, it is present only on either side of the electrode side board 110 or the other side board 120 . Alternatively, the electrode side board 110 and the other side board 120 may be separately present on the outside.

전극 측 보드(110) 및 타측 보드(120)는 전자회로 소자 및 모듈 및 장치가 실장될 수 있는 전자 장치일 수 있다.The electrode side board 110 and the other side board 120 may be electronic devices in which electronic circuit elements, modules, and devices may be mounted.

전극 측 보드(110)는 적어도 하나의 전류 전극(150-1) 및/또는 적어도 하나의 전압 전극(150-2)을 포함하거나, 전류 전극(150-1) 및 전압 전극(150-2)이 접속 가능하도록 구성되는 접속부(140-1, 140-2)를 포함할 수 있다. 도시된 것과는 달리, 전압 전극(150-2) 및 전압 전극을 위한 접속부(140-2)는 전극 측 보드(110)가 아닌 다른 보드 또는 장치 내에 배치될 수도 있다.The electrode side board 110 includes at least one current electrode 150-1 and/or at least one voltage electrode 150-2, or the current electrode 150-1 and the voltage electrode 150-2 Connection units 140-1 and 140-2 configured to be connectable may be included. Unlike the illustration, the voltage electrode 150 - 2 and the connection part 140 - 2 for the voltage electrode may be disposed in a board or device other than the electrode side board 110 .

타측 보드(120)는 전극 측 보드(110)를 통해 획득된 신호를 처리하는 처리 회로부(240) 및 전극 측 보드(110)로 소정의 주파수 신호를 제공하는 주파수 신호 발생부(210)를 포함할 수 있다. 도시된 것과는 달리, 타측 보드(120)에는 처리 회로부(240) 및 제공하는 주파수 신호 발생부(210) 중 어느 하나만 배치될 수도 있다.The other side board 120 may include a processing circuit unit 240 for processing a signal obtained through the electrode side board 110 and a frequency signal generating unit 210 for providing a predetermined frequency signal to the electrode side board 110 . can Contrary to the illustration, only one of the processing circuit unit 240 and the frequency signal generating unit 210 to be provided may be disposed on the other board 120 .

전극 측 보드(110)는 전류 전극(150-1)에 전류를 인가하도록 구성되는 전류원(220)을 포함할 수 있다. 전류원(220)은, 전류 드라이버로서, 전류 전극(150-1)을 통해 피험자의 신체에 인가될 전류를 생성하는 구성일 수 있다. 전류원(220)에 의해 전류 전극(150-1)으로 인가되는 전류는 검출되어, 피험자의 생체 임피던스를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 전류원(220)은 전류 인가용 드라이버 IC(Integrated Circuit)을 포함할 수 있다. 전류 인가용 드라이버 IC는 고출력 임피던스 드라이버일 수 있다.The electrode side board 110 may include a current source 220 configured to apply a current to the current electrode 150 - 1 . The current source 220, as a current driver, may be configured to generate a current to be applied to the subject's body through the current electrode 150 - 1 . The current applied to the current electrode 150 - 1 by the current source 220 may be detected and used to determine the subject's bioimpedance. The current source 220 may include a driver integrated circuit (IC) for applying a current. The driver IC for applying a current may be a high output impedance driver.

전류원(220) 및 주파수 신호 발생부(210)는 케이블, 예컨대, 쉴드 케이블을 통해 서로 접속될 수 있다. 예컨대, 도시된 것처럼, 주파수 신호 발생부(210)는 주파수 신호 발생 장치(212) 및 다주파수 합성부(214)를 포함할 수 있고, 전류원(220)은 쉴드 케이블을 통해 다주파수 합성부(214)에 접속될 수 있다. 주파수 신호 발생부(210)는 소정의 주파수 신호를 제공(생성)할 수 있다.The current source 220 and the frequency signal generator 210 may be connected to each other through a cable, for example, a shielded cable. For example, as shown, the frequency signal generator 210 may include a frequency signal generator 212 and a multi-frequency synthesizer 214 , and the current source 220 is connected to the multi-frequency synthesizer 214 through a shielded cable. ) can be connected to The frequency signal generator 210 may provide (generate) a predetermined frequency signal.

전류원(220)은 주파수 신호 발생부(210)로부터, 쉴드 케이블을 통해 수신되는, 소정의 주파수 신호에 응답하여, 전류 전극(150-1)에 인가될 전류를 생성할 수 있다. 예컨대, 주파수 신호 발생 장치(212)에 의해 생성된 신호는 다주파수 합성부(214)에 의해 다주파수 신호로서 합성될 수 있다. 합성된 다주파수 신호는 소정의 주파수 신호로서 쉴드 케이블을 통해 전류원(220)에 입력될 수 있고, 전류원은 입력된 다주파수 신호에 응답하여 전류 전극(150-1)에 인가될 전류를 생성할 수 있다.The current source 220 may generate a current to be applied to the current electrode 150 - 1 in response to a predetermined frequency signal received from the frequency signal generator 210 through the shielded cable. For example, the signal generated by the frequency signal generator 212 may be synthesized as a multi-frequency signal by the multi-frequency synthesizer 214 . The synthesized multi-frequency signal may be input to the current source 220 through a shielded cable as a predetermined frequency signal, and the current source may generate a current to be applied to the current electrode 150-1 in response to the input multi-frequency signal. have.

주파수 신호 발생부(210)로부터의 소정의 주파수 신호에 응답하여 전류원(220)에 의해 생성된 전류는 소정의 주파수 신호의 주파수 특성을 가질 수 있다. 예컨대, 생성된 전류는 소정의 주파수 신호와 마찬가지로 다주파수의 특성을 가질 수 있다.A current generated by the current source 220 in response to a predetermined frequency signal from the frequency signal generator 210 may have a frequency characteristic of the predetermined frequency signal. For example, the generated current may have multi-frequency characteristics like a predetermined frequency signal.

전극 측 보드(110)는 전류원(220)에 의해 생성된 전류를 검출하도록 구성되는 전류 검출 회로부(230)를 더 포함할 수 있다. 전류 검출 회로부(230)는 전류원(220)으로부터의 검출된 전류에 기반하여 전류와 연관된 신호를 생성할 수 있다. 전류 검출 회로부(230)는 케이블, 예컨대, 쉴드 케이블을 통해, 타측 보드(120)에 접속될 수 있고 쉴드 케이블을 통해 전류원(220)에 의해 생성된 전류를 검출한 결과를 상기 전류와 연관된 신호로서 타측 보드(120)에 전송할 수 있다. The electrode-side board 110 may further include a current detection circuit unit 230 configured to detect a current generated by the current source 220 . The current detection circuit unit 230 may generate a signal related to the current based on the detected current from the current source 220 . The current detection circuit unit 230 may be connected to the other board 120 through a cable, for example, a shielded cable, and outputs a result of detecting a current generated by the current source 220 through the shielded cable as a signal associated with the current. It can be transmitted to the other side board (120).

예컨대, 전류 검출 회로부(230)는 쉴드 케이블을 통해, 타측 보드(120)의 처리 회로부(240)에 접속될 수 있다. 처리 회로부(240)는 쉴드 케이블을 통해 수신된, 전류 검출 회로부(230)에 의해 검출된 전류와 연관된 신호를 처리할 수 있다. 처리 회로부(240)는 A/D(Analog/Digital) 변환부(242)를 포함할 수 있다. A/D 변환부(242)는 수신된 전류 검출 회로부(230)에 의해 검출된 전류와 연관된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 말하자면, 상기 전류와 연관된 신호의 처리는 아날로그 신호의 디지털 신호로의 변환을 포함할 수 있다.For example, the current detection circuit unit 230 may be connected to the processing circuit unit 240 of the other board 120 through a shielded cable. The processing circuit unit 240 may process a signal related to the current detected by the current detection circuit unit 230, received through the shielded cable. The processing circuit unit 240 may include an analog/digital (A/D) conversion unit 242 . The A/D converter 242 may convert an analog signal associated with the received current detected by the current detection circuit unit 230 into a digital signal. In other words, the processing of the signal associated with the current may include conversion of an analog signal to a digital signal.

전류 검출 회로부(230)의 동작을 하기에서 더 자세하게 설명한다. 도시된 것처럼, 전류원(220)(전류 인가용 드라이버 IC)과 전류 전극(150-1) 사이에는 전류 센싱 저항(225)이 접속될 수 있다. 예컨대, 전류 검출 회로부(230)는 차동 증폭기를 포함할 수 있으며, 차동 증폭기는 전류 센싱 저항(225)의 양단에 접속될 수 있다. 차동 증폭기에 의해 전류 센싱 저항의 양단에 흐르는 전류(전류 신호)가 증폭될 수 있고, 증폭된 신호가 상기 전류원(220)에 의해 인가된 전류와 연관된 신호로서, 처리 회로부(240)로 전송되어 처리될 수 있다. 차동 증폭기의 각 입력단에는 고입력 임피던스 버퍼가 접속될 수 있다. 차동 증폭기의 각 입력단에 접속된 고입력 임피던스 버퍼에 의해 차동 증폭기로의 전류 신호의 누설이 최소화될 수 있다.The operation of the current detection circuit unit 230 will be described in more detail below. As illustrated, a current sensing resistor 225 may be connected between the current source 220 (driver IC for applying a current) and the current electrode 150 - 1 . For example, the current detection circuit unit 230 may include a differential amplifier, which may be connected to both ends of the current sensing resistor 225 . The current (current signal) flowing through both ends of the current sensing resistor may be amplified by the differential amplifier, and the amplified signal is a signal related to the current applied by the current source 220 and is transmitted to the processing circuit unit 240 for processing can be A high input impedance buffer may be connected to each input terminal of the differential amplifier. The leakage of the current signal to the differential amplifier may be minimized by the high input impedance buffer connected to each input terminal of the differential amplifier.

또한, 전극 측 보드(110)는 전류 전극(150-1)과 전류원(220) 사이에 접속되는 ESD(Electro Static Discharge) 보호 회로(260-1)를 더 포함할 수 있다. ESD 보호 회로(260-1)는 정전기 보호 회로로서, 소정의 캐패시턴스, 예컨대, 1pF 이하의 캐패시턴스를 갖도록 설계될 수 있다. ESD 보호 회로(260-1)는 전류원(220)에 의해 인가된 전류의 누설을 방지할 수 있다.In addition, the electrode-side board 110 may further include an ESD (Electro Static Discharge) protection circuit 260-1 connected between the current electrode 150-1 and the current source 220. As shown in FIG. The ESD protection circuit 260-1 is an electrostatic protection circuit, and may be designed to have a predetermined capacitance, for example, a capacitance of 1 pF or less. The ESD protection circuit 260-1 may prevent leakage of the current applied by the current source 220 .

또한, 전극 측 보드(110)는 전류 전극(150-1)과 전류원(220) 사이에 접속되는 릴레이(270)를 더 포함할 수 있다. 릴레이(270)는 도시된 것처럼, ESD 보호 회로(260-1)와 전류 전극(150-1) 사이에 배치될 수도 있다. 릴레이(270)는 전류 전극(150-1) 측에 최대한 가깝게 배치될 수 있다. In addition, the electrode-side board 110 may further include a relay 270 connected between the current electrode 150 - 1 and the current source 220 . The relay 270 may be disposed between the ESD protection circuit 260-1 and the current electrode 150-1, as shown. The relay 270 may be disposed as close to the current electrode 150 - 1 as possible.

릴레이(270)는 전류 전극(150-1)으로 전류원(220)에 의해 전류가 인가되지 않을 때 오픈되도록 구성될 수 있다. 릴레이(270)는 오픈 상태로 제어될 수 있는 스위치를 포함하거나, 이러한 스위치로 대체될 수도 있다.The relay 270 may be configured to open when no current is applied to the current electrode 150 - 1 by the current source 220 . The relay 270 may include a switch that can be controlled in an open state, or may be replaced with such a switch.

예컨대, 복수의 전류 전극들(150-1)이 전극 측 보드(110)에 접속되는 경우 전극 측 보드(110)의 전류 전극(150-1) 측 각각에 릴레이(270)가 접속될 수 있고, 복수의 전류 전극들(150-1) 중 전류원(220)에 의해 전류가 인가되지 않는 전류 전극(150-1) 측에 배치된 릴레이가 오픈될 수 있다. 따라서, 전류원(220)에 의해 전류가 인가되지 않는 전류 전극(150-1)으로의 전류의 누설이 방지될 수 있다.For example, when a plurality of current electrodes 150-1 are connected to the electrode-side board 110, a relay 270 may be connected to each of the current electrode 150-1 sides of the electrode-side board 110, A relay disposed on the side of the current electrode 150 - 1 to which no current is applied by the current source 220 among the plurality of current electrodes 150 - 1 may be opened. Accordingly, leakage of current to the current electrode 150 - 1 to which no current is applied by the current source 220 can be prevented.

릴레이(270)는 소정의 캐패시턴스, 예컨대, 1pF 이하의 캐패시턴스를 갖도록 설계될 수 있다.The relay 270 may be designed to have a predetermined capacitance, for example, a capacitance of 1 pF or less.

전술한 것처럼, 전극 측 보드(110)는, 전류 전극(150-1) 뿐만 아니라, 신체에 접촉하고 신체의 전압을 측정하기 위한 전압 전극(150-2)이 접속되도록 구성될 수 있다. 전류 전극(150-1)이 접속되는 전극 측 보드(110)의 측과 마찬가지로, 전압 전극(150-2)이 접속되는 전극 측 보드(110)의 측에도 ESD 보호 회로(260-2)가 배치될 수 있다. ESD 보호 회로(260-2)에 대해서는 전술된 ESD 보호 회로(260-1)에 대한 설명이 그대로 적용될 수 있는 바 자세한 설명은 생략한다.As described above, the electrode-side board 110 may be configured such that not only the current electrode 150-1, but also the voltage electrode 150-2 for contacting the body and measuring the voltage of the body is connected. Similarly to the side of the electrode-side board 110 to which the current electrode 150-1 is connected, the ESD protection circuit 260-2 is also disposed on the side of the electrode-side board 110 to which the voltage electrode 150-2 is connected. can As for the ESD protection circuit 260 - 2 , the above-described description of the ESD protection circuit 260-1 may be applied as it is, and a detailed description thereof will be omitted.

전압 전극(150-2)을 통해 획득된(측정된) 신호는 타측 보드(120)로 전달되어 처리될 수 있다. 예컨대, 전압 전극(150-2)을 통해 획득된 신호는, 전극 측 보드(110)의 전압 전극(150-2) 측과 쉴드 케이블을 통해 접속되는, 타측 보드(120)의 회로 처리부(240)에 의해 처리될 수 있다. 또한, 처리 회로부(240)는 차동 증폭기(246) 및 A/D 변환부(244)를 포함할 수 있고, 쉴드 케이블을 통해 전압 전극(150-2)으로부터 처리 회로부(240)로 입력된 신호는 차동 증폭기(246)에 의해 증폭된 후 A/D 변환부(244)에 의해 디지털 신호로 변환될 수 있다. A/D 변환부(244)는 전술된 A/D 변환부(242)와 통합된 구성일 수 있으며, 별개의 구성으로서 존재할 수도 있다.A signal acquired (measured) through the voltage electrode 150 - 2 may be transferred to the other board 120 and processed. For example, the signal obtained through the voltage electrode 150 - 2 is connected to the voltage electrode 150 - 2 side of the electrode side board 110 through a shield cable, the circuit processing unit 240 of the other board 120 . can be processed by In addition, the processing circuit unit 240 may include a differential amplifier 246 and an A/D conversion unit 244 , and the signal input from the voltage electrode 150 - 2 to the processing circuit unit 240 through the shielded cable is After being amplified by the differential amplifier 246 , it may be converted into a digital signal by the A/D converter 244 . The A/D conversion unit 244 may have an integrated configuration with the aforementioned A/D conversion unit 242 or may exist as a separate component.

도시되지는 않았으나, 생체 임피던스 측정 장치(100)는 전극 측 보드(110)로부터 획득되어 처리된 신호들에 기반하여 피험자의 생체 임피던스를 결정하기 위한 연산을 수행하는 프로세서를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 프로세서는, AD 변환부(242, 244)에 의해 디지털 신호로 변환된 전류 신호 및 전압 신호에 기반하여 피험자의 생체 임피던스를 결정할 수 있다.Although not shown, the bioimpedance measuring apparatus 100 may further include a processor that performs an operation to determine the subject's bioimpedance based on the processed signals obtained from the electrode side board 110 . For example, the processor may determine the bioimpedance of the subject based on a current signal and a voltage signal converted into a digital signal by the AD converters 242 and 244 .

또한, 프로세서는 전극 측 보드(110)에 포함된 생체 임피던스 측정 장치(100)의 구성들 및 타측 보드(120)에 포함된 생체 임피던스 측정 장치(100)의 구성들을 제어할 수 있다(예컨대, 릴레이의 동작 등).In addition, the processor may control components of the bioimpedance measuring apparatus 100 included in the electrode side board 110 and components of the bioimpedance measuring apparatus 100 included in the other board 120 (eg, a relay). behavior, etc.).

프로세서는, 예컨대, 타측 보드(120) 측에 배치될 수 있고, 이 때, 전극 측 보드(110)에 포함된 생체 임피던스 측정 장치(100)의 구성들을 제어하기 위한 제어 신호는 도시되지 않은 제어선을 통해 타측 보드(120)로부터 전극 측 보드(110)의 구성들에게 송신될 수 있다.The processor, for example, may be disposed on the other side board 120 side, in this case, the control signal for controlling the components of the bioimpedance measuring device 100 included in the electrode side board 110 is a control line not shown. It can be transmitted from the other side board 120 to the components of the electrode side board 110 through.

또한, 생체 임피던스 측정 장치(100)는, 전술된 타측 보드(120) 및 전극 측 보드(110)를 접속하는 쉴드 케이블에 대한 임피던스 매칭 회로부(250-1 내지 250-3)를 더 포함할 수 있다. 임피던스 매칭 회로부(250-1 내지 250-3)는 능동 소자, 저항 및 캐패시터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 임피던스 매칭 회로부(250-1 내지 250-3)는 쉴드 케이블의 적어도 일 단에 배치될 수 있다. 임피던스 매칭 회로부(250-1 내지 250-3)는 도시된 것처럼, 케이블(쉴드 케이블)에 대한 6:1 임피던스 매칭 회로를 구성할 수 있다. 임피던스 매칭 회로부들(250-1 내지 250-3) 각각은 접속되는 쉴드 케이블의 명세 및 쉴드 케이블과 접속되는 타측 보드(120) 및 전극 측 보드(110)의 구성에 따라 상이한 소자들로(또는 상이한 소자 값으로) 구성될 수 있다. 편의상 도 2에서는 임피던스 매칭 회로부들(250-1 내지 250-3)에 쉴드 케이블이 포함되는 것으로 도시되었으나, 임피던스 매칭 회로부들(250-1 내지 250-3)은 쉴드 케이블에 대한 임피던스 매칭을 위한 구성으로서 쉴드 케이블을 포함하지 않는다. In addition, the bioimpedance measuring apparatus 100 may further include impedance matching circuit units 250-1 to 250-3 for the shield cable connecting the above-described other side board 120 and the electrode side board 110. . The impedance matching circuit units 250 - 1 to 250 - 3 may include at least one of an active element, a resistor, and a capacitor. The impedance matching circuit units 250-1 to 250-3 may be disposed at at least one end of the shielded cable. The impedance matching circuit units 250-1 to 250-3 may configure a 6:1 impedance matching circuit for a cable (shielded cable) as shown. Each of the impedance matching circuit units 250-1 to 250-3 is made of different elements (or different device value) can be configured. For convenience, it is illustrated in FIG. 2 that the shielded cable is included in the impedance matching circuit units 250-1 to 250-3, but the impedance matching circuit units 250-1 to 250-3 are configured for impedance matching with respect to the shielded cable. Shielded cables are not included.

임피던스 매칭 회로부(250-1 내지 250-3)에 대해서는 후술될 도 3을 참조하여 더 자세하게 설명된다.The impedance matching circuit units 250-1 to 250-3 will be described in more detail with reference to FIG. 3 to be described later.

앞서 도 1을 참조하여 설명된 기술적 내용들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다. Since the technical contents described above with reference to FIG. 1 may be applied as they are, a more detailed description will be omitted below.

도 3은 일 예에 따른 생체 임피던스 측정 장치에 포함된 임피던스 매칭 회로부를 나타낸다.3 illustrates an impedance matching circuit unit included in a bioimpedance measuring apparatus according to an example.

도 3에서는 도 2를 참조하여 전술된, 다주파수 신호 인가를 위한 쉴딩 케이블에 대한, 임피던스 매칭 회로부(250-1)가 더 자세하게 설명된다.In FIG. 3 , the impedance matching circuit unit 250-1 for the shielding cable for applying the multi-frequency signal described above with reference to FIG. 2 will be described in more detail.

도시된 것처럼, 임피던스 매칭 회로부(250-1)는, 예컨대, OPAMP와 같은 능동 소자, 저항 및 캐패시터를 포함할 수 있고, 임피던스 매칭 회로부(즉, 능동 소자, 저항 및 캐패시터)는 쉴드 케이블의 양단에 배치될 수 있다.As shown, the impedance matching circuit unit 250-1 may include, for example, an active element such as an OPAMP, a resistor, and a capacitor, and the impedance matching circuit unit (ie, an active element, a resistor, and a capacitor) is provided at both ends of the shielded cable. can be placed.

임피던스 매칭 회로부(250-1)를 구성하는 능동 소자는 OPAMP일 수 있다. 임피던스 매칭 회로부(250-1)에서 저항 및 캐패시터는 서로 병렬로 연결될 수 있다.An active element constituting the impedance matching circuit unit 250 - 1 may be an OPAMP. In the impedance matching circuit unit 250-1, a resistor and a capacitor may be connected in parallel to each other.

예컨대, 도시된 것처럼, 임피던스 매칭 회로부(250-1)는 소정의 주파수 신호에 대해 동일한 이득을 얻기 위해 N:1의 비율로 신호 크기를 감쇄시키는 회로로서 구성될 수 있다. 여기서 N은 1 이상의 실수일 수 있다.For example, as illustrated, the impedance matching circuit unit 250 - 1 may be configured as a circuit that attenuates the signal amplitude at a ratio of N:1 in order to obtain the same gain with respect to a predetermined frequency signal. Here, N may be 1 or more real numbers.

도시된 것처럼 쉴드 케이블의 캐패시턴스 값은 Cb로 가정될 수 있다. 주파수 신호 발생부(210)에 의해 생성된 신호는 제1 OPAMP로 입력되어 출력되고, 제1 임피던스 매칭 회로부(N*Ra//Ca)를 거쳐 쉴드케이블(Cb)을 통과하고 제2 임피던스 매칭 회로부(Rb//Cc)를 거쳐 제2 OPAMP로 입력되어 출력된 후 전류원(220)으로 입력될 수 있다. 도시된 예시에서, 제1 OPAMP 및 제1 임피던스 매칭 회로가 쉴드 케이블의 주파수 신호 발생부(210) 측 단부에 배치되었고, 제2 OPAMP 및 제2 임피던스 매칭 회로가 쉴드 케이블의 전류원(220) 측 단부에 배치되었다. 기호 "//"는 소자 간의 병렬 연결을 의미할 수 있다.As shown, the capacitance value of the shielded cable may be assumed to be C b . The signal generated by the frequency signal generator 210 is input to the first OPAMP and output, passes through the first impedance matching circuit unit (N*R a //C a ), passes through the shield cable (C b ), and the second It may be input to and output from the second OPAMP through the impedance matching circuit unit R b //C c , and then input to the current source 220 . In the illustrated example, the first OPAMP and the first impedance matching circuit are disposed at the end of the frequency signal generator 210 side of the shielded cable, and the second OPAMP and the second impedance matching circuit are the current source 220 side end of the shielded cable was placed on The symbol “//” may indicate a parallel connection between devices.

제1 임피던스 매칭 회로 및 제2 임피던스 매칭 회로의 소자들의 값들과 쉴드 케이블의 캐패시턴스는 Cb는 하기 수학식 1을 만족하도록 구성될 수 있다.Values of the elements of the first impedance matching circuit and the second impedance matching circuit and the capacitance of the shielded cable may be configured such that C b satisfies Equation 1 below.

Figure 112018021354334-pat00001
Figure 112018021354334-pat00001

예컨대, 제1 임피던스 매칭 회로 및 제2 임피던스 매칭 회로는 1MΩ과 같은, 상대적으로 큰 저항과 10pF 단위의 상대적으로 작은 캐패시턴스를 갖는 캐패시터가 병렬로 연결된 회로를 포함할 수 있다. For example, the first impedance matching circuit and the second impedance matching circuit may include a circuit in which a capacitor having a relatively large resistance such as 1 MΩ and a relatively small capacitance of 10 pF unit is connected in parallel.

쉴드 케이블은 소정의의 길이를 갖는 편조 케이블일 수 있다. The shielded cable may be a braided cable having a predetermined length.

일반적으로, 쉴드 케이블의 캐피시턴스 값(Cb)은 70pF 내지 100pF 정도인 바, 10MHz 이상의 신호를 누설 및 감쇄 없이 전달하는 것이 불가능하다. 그러나, 도 3에서 도시된 바와 같이 쉴딩 케이블에 대한 임피던스 매칭 회로부(250-1)를 구성함으로써 신호 출력단에서의 쉴드 케이블의 캐피시턴스를 20pF 미만이 되도록 설계할 수 있다. 말하자면, 쉴드 케이블 입력단 및 출력단에 능동소자(OPAMP)와 수백KΩ~수MΩ 저항과 20pF 미만의 캐피시터의 병렬 연결 회로를 배치함으로써, 100MHz까지의 입력 신호가 1/6 신호 크기로 출력되도록 할 수 있으며, 모든 주파수 영역에서 1/6 비율의 동일한 이득이 얻어지도록 할 수 있다. 또한, 상기와 같은 소자 배치에 의해서는 OPAMP의 출력 부하가 감소될 수 있으므로, OPAMP의 발열 문제가 개선될 수 있다.In general, the capacitance value (C b ) of the shielded cable is about 70 pF to 100 pF, so it is impossible to transmit a signal of 10 MHz or higher without leakage and attenuation. However, as shown in FIG. 3 , by configuring the impedance matching circuit unit 250 - 1 for the shielding cable, the capacitance of the shielded cable at the signal output terminal can be designed to be less than 20pF. In other words, by arranging a parallel connection circuit of an active element (OPAMP), hundreds of KΩ to several MΩ resistors and a capacitor of less than 20 pF at the input and output terminals of the shield cable, it is possible to output an input signal up to 100 MHz with a 1/6 signal size, , so that the same gain of 1/6 ratio can be obtained in all frequency domains. In addition, since the output load of the OPAMP can be reduced by the device arrangement as described above, the heat generation problem of the OPAMP can be improved.

전술된 임피던스 매칭 회로부(250-1)에 대한 설명은, 전류 센싱 신호 인가를 위한 쉴딩 케이블에 대한 임피던스 매칭 회로부(250-2) 및 전압 센싱 신호 인가를 위한 쉴딩 케이블에 대한 임피던스 매칭 회로부(250-3)에도 적용될 수 있는 바 중복되는 설명은 생략한다.The description of the above-described impedance matching circuit unit 250-1 is, the impedance matching circuit unit 250-2 for a shielding cable for applying a current sensing signal and an impedance matching circuit unit 250- for a shielding cable for applying a voltage sensing signal 3) can also be applied, so a redundant description will be omitted.

앞서 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 기술적 내용들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다. Since the technical contents described above with reference to FIGS. 1 and 2 may be applied as they are, a more detailed description will be omitted below.

도 4는 일 예에 따른 생체 임피던스 측정 장치에 사용되는 쉴드 케이블을 포함하는 케이블 구조를 나타낸다.4 shows a cable structure including a shielded cable used in a bioimpedance measuring device according to an example.

도시된 케이블 구조(400)는 도 1 내지 3을 참조하여 전술된 생체 임피던스 측정 장치(100)에서 사용되는 케이블(예컨대, 쉴드 케이블)을 포함하는 케이블 구조에 대응될 수 있다.The illustrated cable structure 400 may correspond to a cable structure including a cable (eg, a shielded cable) used in the bioimpedance measuring apparatus 100 described above with reference to FIGS. 1 to 3 .

전술한 바와 같이, 생체 임피던스 측정 장치(100)에 있어서, 다주파수 신호 인가용 케이블, 전류 센싱 신호용 케이블 및 전압 센싱 신호용 케이블은 쉴드 케이블이 사용될 수 있다. 쉴드 케이블을 사용함으로써, 외부로부터의 EMI(Electro Magnetic Interference) 노이즈(전자기 간섭 노이즈)가 케이블 측으로 유입되는 것이 방지될 수 있다.As described above, in the bioimpedance measuring apparatus 100 , a shielded cable may be used as a cable for applying a multi-frequency signal, a cable for a current sensing signal, and a cable for a voltage sensing signal. By using the shielded cable, it is possible to prevent EMI (Electro Magnetic Interference) noise (electromagnetic interference noise) from entering the cable side.

실시예에서는, 전류 센싱 및 전압 센싱 신호용 케이블들 뿐만아니라, 다주파수 신호 인가용 케이블에도 쉴드 케이블을 사용함으로써, 다주파수 신호의 인가에 있어서 외부로부터의 EMI 노이즈가 차단될 수 있으며, 다주파수 신호가 케이블 밖으로 방사되는 것 역시 방지될 수 있다. 또한, 케이블이 인체 또는 금속 물체에 걸쳐 있거나 교차되어 있을 때에도, 케이블 피복을 통해 다주파수 신호가 외부로 방사되거나 누설되지 않을 수 있다.In the embodiment, by using a shielded cable not only for cables for current sensing and voltage sensing signals, but also for cables for applying multi-frequency signals, EMI noise from the outside in the application of multi-frequency signals can be blocked, and multi-frequency signals are Radiation out of the cable can also be prevented. In addition, even when a cable spans or crosses a human body or a metal object, a multi-frequency signal may not be radiated or leaked through the cable sheath to the outside.

일 실시예에서, 전압 센싱 신호용 쉴드 케이블, 전류 센싱 신호용 쉴드 케이블, 전원 및 제어선(전극 측 보드(110) 및 타측 보드(120)의 구성에 전원을 공급하고, 제어 신호를 전달하는 케이블), 및 다주파수 신호 인가용 쉴드 케이블은 도시된 구조와 같이 하나의 케이블(400)로 통합되어 사용될 수 있다.In one embodiment, a shield cable for a voltage sensing signal, a shield cable for a current sensing signal, a power supply and a control line (a cable that supplies power to the components of the electrode side board 110 and the other side board 120, and transmits a control signal), And the shielded cable for applying a multi-frequency signal may be integrated into one cable 400 as shown in the illustrated structure.

앞서 도 1 내지 3을 참조하여 설명된 기술적 내용들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다. Since the technical contents described above with reference to FIGS. 1 to 3 can be applied as they are, a more detailed description will be omitted below.

이상에서 설명된 장치(특히, 생체 임피던스 측정 장치의 프로세서)는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The device described above (particularly, the processor of the bioimpedance measuring device) may be implemented as a hardware component, a software component, and/or a combination of the hardware component and the software component. For example, devices and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA), It may be implemented using one or more general purpose or special purpose computers, such as a programmable logic unit (PLU), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. A processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For convenience of understanding, although one processing device is sometimes described as being used, one of ordinary skill in the art will recognize that the processing device includes a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that can include For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as parallel processors.

실시예의 생체 임피던스 측정 장치의 동작 및/또는 기능을 제어하기 위해 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치일 수 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software executed by the processor to control the operation and/or function of the bioimpedance measuring device of the embodiment may include a computer program, code, instruction, or a combination of one or more thereof. and may configure the processing device to operate as desired, or independently or collectively instruct the processing device to operate as desired. The software and/or data may be any kind of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or apparatus, to be interpreted by or to provide instructions or data to the processing device. can be Software and data may be stored in one or more computer-readable recording media.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible from the above description by those skilled in the art. For example, the described techniques are performed in an order different from the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.

Claims (9)

생체 임피던스 측정 장치에 있어서,
신체에 접촉하는 적어도 하나의 전극이 접속되도록 구성되고, 상기 적어도 하나의 전극 중 전류 전극에 전류를 인가하도록 구성되는 전류원 및 상기 전류원 및 상기 전류 전극 간 전류를 검출하는 전류 검출 회로부를 포함하는 전극 측 보드; 및
제1 쉴드 케이블을 통해 상기 전류원에 다주파수 신호를 제공하는 주파수 신호 발생부 및 상기 전극 측 보드를 통해 획득된 신호를 처리하는 처리 회로부를 포함하는 타측 보드
를 포함하고,
상기 처리 회로부는 상기 전류 검출 회로부에서 검출되어 제2 쉴드 케이블을 통해 수신된 전류와 연관된 신호와 전압 전극을 통해 획득되어 제3 쉴드 케이블을 통해 수신된 신호를 처리하는,
생체 임피던스 측정 장치.
In the bioimpedance measuring device,
At least one electrode in contact with the body is connected, the electrode side comprising a current source configured to apply a current to a current electrode among the at least one electrode, and a current detection circuit unit configured to detect a current between the current source and the current electrode board; and
The other board including a frequency signal generator for providing a multi-frequency signal to the current source through a first shield cable and a processing circuit for processing a signal obtained through the electrode-side board
including,
The processing circuit unit processes a signal that is detected by the current detection circuit unit and associated with a current received through a second shielded cable and a signal obtained through a voltage electrode and received through a third shielded cable,
Bioimpedance measuring device.
제1항에 있어서,
상기 전류원은 상기 다주파수 신호에 응답하여 상기 전류 전극에 인가되는 다주파수 특성을 갖는 전류를 생성하는,
생체 임피던스 측정 장치.
According to claim 1,
The current source generates a current having a multi-frequency characteristic applied to the current electrode in response to the multi-frequency signal,
Bioimpedance measuring device.
제1항에 있어서,
상기 전류원은 전류 인가용 드라이버 IC를 포함하는, 생체 임피던스 측정 장치.
According to claim 1,
The current source includes a driver IC for applying a current, a bioimpedance measuring device.
제1항에 있어서,
상기 전류 전극과 상기 전류원 사이에 접속되는 릴레이
를 더 포함하고,
상기 릴레이는 상기 전류 전극으로 상기 전류원에 의해 전류가 인가되지 않을 때 오픈되도록 구성되는, 생체 임피던스 측정 장치.
According to claim 1,
a relay connected between the current electrode and the current source
further comprising,
The relay is configured to open when no current is applied by the current source to the current electrode.
제1항에 있어서,
상기 신체의 생체 임피던스는 상기 처리 회로부에 의해 처리된 결과를 이용하여 결정되는,
생체 임피던스 측정 장치.
According to claim 1,
The bioimpedance of the body is determined using a result processed by the processing circuit unit,
Bioimpedance measuring device.
제1항에 있어서,
상기 전극 측 보드와 상기 타측 보드 간을 전기적으로 접속하는 송수신 장치
를 더 포함하고,
상기 처리 회로부와 상기 전극 측 보드 간의 접속 및 상기 주파수 신호 발생부와 상기 전극 측 보드 간의 접속 중 적어도 하나의 접속은 상기 송수신 장치를 통해 이루어지는, 생체 임피던스 측정 장치.
According to claim 1,
A transceiver for electrically connecting the electrode-side board and the other board
further comprising,
At least one of a connection between the processing circuit unit and the electrode side board and a connection between the frequency signal generator and the electrode side board is made through the transceiver device.
제1항에 있어서,
상기 신체에 접촉하고 상기 신체의 전압을 측정하기 위한 전압 전극을 더 포함하고,
상기 전압 전극을 통해 획득된 신호는 상기 타측 보드로 전달되어 처리되는, 생체 임피던스 측정 장치.
According to claim 1,
Further comprising a voltage electrode for contacting the body and measuring the voltage of the body,
The signal obtained through the voltage electrode is transferred to the other board and processed, a bioimpedance measuring device.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 송수신 장치에 의한 접속 및 상기 전압 전극과 상기 타측 보드 간의 접속 중 적어도 하나의 접속은 쉴드 케이블을 통해 이루어지는, 생체 임피던스 측정 장치.
8. The method according to claim 6 or 7,
At least one of a connection by the transceiver and a connection between the voltage electrode and the other board is made through a shielded cable.
제8항에 있어서,
상기 쉴드 케이블에 대한 임피던스 매칭 회로부를 더 포함하고,
상기 임피던스 매칭 회로부는 상기 쉴드 케이블의 양단에 배치되는, 생체 임피던스 측정 장치.
9. The method of claim 8,
Further comprising an impedance matching circuit for the shielded cable,
The impedance matching circuit unit is disposed at both ends of the shield cable, a bioimpedance measuring device.
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