KR102545213B1 - 검출 회로, 심전도 검출 장치 및 웨어러블 기기 - Google Patents

검출 회로, 심전도 검출 장치 및 웨어러블 기기 Download PDF

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Abstract

본원 발명의 일부 실시예는 전자 기술분야에 관한 것으로, 검출 회로를 제공한다. 본원 발명의 실시예에 따르면, 검출 회로는 제1 로드 모듈(101), 제2 로드 모듈(102), 제3 로드 모듈(103), 제1 검출 모듈(104), 제2 검출 모듈(105) 및 획득 모듈(106)을 포함하고, 제1 검출 모듈(104)의 제1단은 제1 검출 전극과 제1 로드 모듈(101) 간의 연결 위치에 연결되며, 제1 검출 모듈(104)의 제2단은 획득 모듈(106)에 연결되고; 제2 검출 모듈(105)의 제1단은 제2 검출 전극과 제2 로드 모듈(102) 간의 연결 위치에 연결되며, 제2 검출 모듈(105)의 제2단은 획득 모듈(106)에 연결된다.

Description

검출 회로, 심전도 검출 장치 및 웨어러블 기기
본원 발명은 전자 기술분야에 관한 것으로, 특히 검출 회로, 심전도 검출 장치 및 웨어러블 기기에 관한 것이다.
웨어러블형 심전도(electrocardiogram, ECG)는 왼손 전극에 의해 수집된 왼손의 심전도 신호를 측정하고, 오른손 전극에 의해 수집된 오른손의 심전도 신호를 측정하여 증폭시킨다. 측정의 신뢰성을 향상시키기 위해서는 두 전극에 대해 착용 검출 또는 탈착 검출을 수행해야 하나, 실제 심전도 샘플링에서 측정에 대한 전력 주파수 간섭을 줄이기 위해, 아날로그 프론트 엔드(Analog Front End, AFE) 모듈에는 AFE의 공통 모드 제거비(CMRR)를 향상시키기 위해 일반적으로 오른쪽 레그 드라이브(Right Leg Drive, RLD) 회로가 포함된다. 따라서 심전도 샘플링에는 3개의 전극이 필요하며, RLD 회로 출력(RLD_OUT)을 다시 인체에 연결하고 ECG 입력에 직류 바이어스를 제공하는 오른쪽 레그 전극이 추가된다.
발명인은 종래 기술에 적어도 하기와 같은 문제점이 존재함을 발견하였다. 즉 실제 ECG 샘플링 적용에 있어서, 종래의 착용 검출 또는 탈착 검출은 왼손 전극 및 오른손 전극의 착용 상태 또는 탈착 상태만 검출할 수 있을 뿐 오른쪽 레그 전극의 착용 상태 또는 탈착 상태를 판단할 수 없다.
본원 발명의 일부 실시예의 목적은 3개의 검출 전극의 착용 상태 또는 탈착 상태를 검출할 수 있는 검출 회로, 심전도 검출 장치 및 웨어러블 기기를 제공하는 것이다.
본원 발명의 실시예는 검출 회로로서, 심전도 검출 장치에 적용되고, 심전도 검출 장치는 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극을 포함하며, 검출 회로는 제1 로드 모듈, 제2 로드 모듈, 제3 로드 모듈, 제1 검출 모듈, 제2 검출 모듈 및 획득 모듈을 포함하고; 제1 로드 모듈의 제1단은 제1 전기 신호에 연결되며, 제2 로드 모듈의 제1단은 제2 전기 신호에 연결되고, 제1 로드 모듈의 제2단은 제1 검출 전극과 연결되며, 제2 로드 모듈의 제2단은 제2 검출 전극과 연결되고, 제3 로드 모듈의 제1단은 제3 전기 신호에 연결되며, 제3 로드 모듈의 제2단은 제3 검출 전극과 연결되고; 제1 검출 모듈의 입력단은 제1 검출 전극과 제1 로드 모듈 간의 연결 위치에 연결되며, 제1 검출 모듈의 출력단은 획득 모듈에 연결되고; 제2 검출 모듈의 입력단은 제2 검출 전극과 제2 로드 모듈 간의 연결 위치에 연결되며, 제2 검출 모듈의 출력단은 획득 모듈에 연결되되; 제1 전기 신호 및 제2 전기 신호의 레벨은 모두 제3 전기 신호의 레벨과 상반되고; 획득 모듈은 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극의 착용 상태 또는 탈착 상태를 판단하기 위해, 적어도 제1 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호 및 제2 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호를 획득하는 검출 회로를 제공한다.
본원 발명의 실시예는 또한 심전도 검출 장치로서, 제1 검출 전극, 제2 검출 전극, 제3 검출 전극 및 상기 실시예에 언급된 바와 같은 검출 회로를 포함하는 심전도 검출 장치를 제공한다.
본원 발명의 실시예는 또한 웨어러블 기기로서, 제1 검출 전극, 제2 검출 전극, 제3 검출 전극 및 상기 실시예에 언급된 바와 같은 검출 회로를 제공한다.
종래 기술에 비해 본원 발명의 실시예는 3개의 검출 전극이 모두 착용된 경우, 제1 로드 모듈과 제3 로드 모듈 사이에 전기 전도 통로가 존재하고, 제2 로드 모듈과 제3 로드 모듈 사이에 전기 전도 통로가 존재하며, 3개의 검출 전극 중 하나 또는 복수의 검출 전극이 미착용된 경우, 전기 전도 통로가 오프되고, 제1 검출 모듈 및 제2 검출 모듈에 의해 검출된 전기 신호는 검출 전극이 착용된 경우에 검출된 신호와 상이하다. 따라서, 획득 모듈에 의해 수신된 신호에 따라 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극의 착용 상태 또는 탈착 상태를 판단할 수 있어 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극이 비정상적으로 착용된 경우를 즉시 발견할 수 있다.
예를 들어, 제1 검출 모듈은 제1 비교기를 포함하고, 제1 비교기의 제1 입력단은 제1 검출 모듈의 입력단으로 사용되며, 제1 비교기의 제2 입력단은 제1 비교 기준 신호에 연결되고, 제1 비교기의 출력단은 제1 검출 모듈의 출력단으로 사용된다.
예를 들어, 제2 검출 모듈은 제2 비교기를 포함하고, 제2 비교기의 제1 입력단은 제2 검출 모듈의 입력단으로 사용되며, 제2 비교기의 제2 입력단은 제2 비교 기준 신호에 연결되고, 제2 비교기의 출력단은 제2 검출 모듈의 출력단으로 사용된다.
예를 들어, 획득 모듈은 또한, 적어도 제1 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호의 레벨 및 제2 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호의 레벨에 따라 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극의 착용 상태 또는 탈착 상태를 판단한다.
예를 들어, 제1 로드 모듈의 저항값은 제2 로드 모듈의 저항값과 동일하다. 해당 예에서는 검출 회로의 다른 부분의 설계 난이도가 감소된다.
예를 들어, 검출 회로는 제3 검출 모듈을 더 포함하고, 제3 검출 모듈의 입력단은 제3 검출 전극과 제3 로드 모듈 간의 연결 위치에 연결되며, 제3 검출 모듈의 출력단은 획득 모듈에 연결되고; 획득 모듈은 구체적으로, 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극의 착용 상태 또는 탈착 상태를 판단하기 위해, 제1 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호, 제2 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호 및 제3 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호를 획득한다.
예를 들어, 제3 검출 모듈은 제3 비교기를 포함하고, 제3 비교기의 제1 입력단은 제3 검출 모듈의 입력단으로 사용되며, 제3 비교기의 제2 입력단은 제3 비교 기준 신호에 연결되고, 제3 비교기의 출력단은 제3 검출 모듈의 출력단으로 사용된다.
예를 들어, 제1 로드 모듈, 제2 로드 모듈 및 제3 로드 모듈은 각각 제2 저항 유닛 또는 제3 전류 소스를 포함한다.
예를 들어, 제1 로드 모듈, 제2 로드 모듈 및 제3 로드 모듈은 각각 제1 저항 유닛 및 제1 전환 스위치를 포함하고, 제1 전환 스위치의 제1 고정단은 제1 전환 스위치에 대응되는 로드 모듈의 제1단으로 사용되며, 제1 전환 스위치의 제2 고정단은 제1 전환 스위치에 대응되는 로드 모듈의 제3단으로 사용되고, 제1 전환 스위치의 이동단은 제1 저항 유닛의 제1단에 연결되며, 제1 저항 유닛의 제2단은 제1 전환 스위치에 대응되는 로드 모듈의 제2단으로 사용되거나; 또는, 제1 로드 모듈, 제2 로드 모듈 및 제3 로드 모듈은 각각 제1 전류 소스, 제2 전류 소스 및 제1 전환 스위치를 포함하고, 제1 전환 스위치의 이동단은 제1 전환 스위치에 대응되는 로드 모듈의 제2단으로 사용되며, 제1 전환 스위치의 제1 고정단은 제1 전류 소스의 일단에 연결되고, 제1 전류 소스의 타단은 제1 전환 스위치에 대응되는 로드 모듈의 제1단으로 사용되며, 제1 전환 스위치의 제2 고정단은 제2 전류 소스의 일단에 연결되고, 제2 전류 소스의 타단은 제1 전환 스위치에 대응되는 로드 모듈의 제3단으로 사용되되; 제1 전기 신호 및 제2 전기 신호는 하이 레벨 신호이고, 제3 전기 신호는 로우 레벨 신호이며; 제1 로드 모듈의 제3단 및 제2 로드 모듈의 제3단은 로우 레벨 신호에 연결되고, 제3 로드 모듈의 제3단은 하이 레벨 신호에 연결된다.
예를 들어, 획득 모듈은 또한, 심전도 검출 장치가 직류 작동 모드임을 결정한 후, 제1 전환 스위치의 이동단을 제1 전환 스위치의 제1 고정단에 연결되도록 제어하고; 심전도 검출 장치가 교류 작동 모드임을 결정한 후, 제1 전환 스위치의 이동단을 제1 전환 스위치의 제1 고정단 간의 연결과 제1 전환 스위치의 제2 고정단 간의 연결 사이에서 주기적으로 전환되도록 제어한다.
예를 들어, 검출 회로는 제1 논리적 처리 모듈 및 제2 논리적 처리 모듈을 더 포함하고; 제1 검출 모듈의 출력단은 제1 논리적 처리 모듈을 통해 획득 모듈과 연결되며, 제2 검출 모듈의 출력단은 제2 논리적 처리 모듈을 통해 획득 모듈과 연결되고; 제1 논리적 처리 모듈은 제1 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호가 기설정된 제1 순차 논리에 부합되는 경우, 제1 레벨의 전기 신호를 출력하고, 제1 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호가 기설정된 제1 순차 논리에 부합되지 않는 경우, 제2 레벨의 전기 신호를 출력하되, 제1 레벨과 제2 레벨은 역 레벨이며; 제2 논리적 처리 모듈은 제2 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호가 기설정된 제2 순차 논리에 부합되는 경우, 제3 레벨의 전기 신호를 출력하고, 제2 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호가 기설정된 제2 순차 논리에 부합되지 않는 경우, 제4 레벨의 전기 신호를 출력하되, 제3 레벨과 제4 레벨은 역 레벨이다. 해당 예에서, 검출 회로에 논리적 처리 모듈을 추가함으로써 획득 모듈의 처리 능력에 대한 요구를 감소시킬 수 있으므로 선택 가능한 획득 모듈의 유형이 보다 광범위해진다.
예를 들어, 검출 회로는 제1 스위치, 제2 스위치 및 제3 스위치를 더 포함하고; 제1 로드 모듈의 제2단은 제1 스위치를 통해 제1 검출 전극에 연결되며, 제2 로드 모듈의 제2단은 제2 스위치를 통해 제2 검출 전극에 연결되고, 제3 로드 모듈의 제2단은 제3 스위치를 통해 제3 검출 전극에 연결된다.
예를 들어, 검출 회로는 제4 로드 모듈, 제5 로드 모듈, 제6 로드 모듈, 제4 검출 모듈 및 제5 검출 모듈을 더 포함하고; 제4 로드 모듈의 제1단은 제4 전기 신호에 연결되며, 제4 로드 모듈의 제2단은 제1 검출 전극에 연결되고, 제5 로드 모듈의 제1단은 제5 전기 신호에 연결되며, 제5 로드 모듈의 제2단은 제2 검출 전극에 연결되고, 제6 로드 모듈의 제1단은 제6 전기 신호에 연결되며, 제6 로드 모듈의 제2단은 제3 검출 전극에 연결되고; 제4 검출 모듈의 입력단은 제4 로드 모듈과 제1 검출 전극 간의 연결 위치에 연결되며, 제4 검출 모듈의 출력단은 획득 모듈에 연결되고, 제5 검출 모듈의 입력단은 제5 로드 모듈과 제2 검출 전극 간의 연결 위치에 연결되고, 제5 검출 모듈의 출력단은 획득 모듈에 연결되며; 제4 전기 신호 및 제5 전기 신호의 레벨은 모두 제6 전기 신호와 상반되고; 제1 로드 모듈, 제2 로드 모듈 및 제3 로드 모듈은 각각 제2 저항 유닛을 포함하고, 제4 로드 모듈, 제5 로드 모듈 및 제6 로드 모듈은 각각 제4 전류 소스 및 제4 스위치를 포함하며, 제4 전류 소스의 제1단은 제4 전류 소스에 대응되는 로드 모듈의 제1단으로 사용되고, 제4 전류 소스의 제2단은 제4 스위치의 제1단에 연결되며, 제4 스위치의 제2단은 제4 전류 소스에 대응되는 로드 모듈의 제2단으로 사용되거나; 또는, 제1 로드 모듈, 제2 로드 모듈 및 제3 로드 모듈은 각각 제1 저항 유닛 및 제1 전환 스위치를 포함하고, 제4 로드 모듈, 제5 로드 모듈 및 제6 로드 모듈은 각각 제5 전류 소스, 제6 전류 소스, 제2 전환 스위치 및 제4 스위치를 포함하며, 제2 전환 스위치의 이동단은 제4 스위치의 제1단에 연결되고, 제4 스위치의 제2단은 제2 전환 스위치에 대응되는 로드 모듈의 제2단으로 사용되며, 제2 전환 스위치의 제1 고정단은 제5 전류 소스의 일단에 연결되고, 제5 전류 소스의 타단은 제2 전환 스위치에 대응되는 로드 모듈의 제1단으로 사용되며, 제2 전환 스위치의 제2 고정단은 제6 전류 소스의 일단에 연결되고, 제6 전류 소스의 타단은 제2 전환 스위치에 대응되는 로드 모듈의 제3단으로 사용되되; 제4 전기 신호 및 상기 제5 전기 신호는 하이 레벨 신호이고, 제6 전기 신호는 로우 레벨 신호이며; 제4 로드 모듈의 제3단 및 제5 로드 모듈의 제3단은 로우 레벨 신호에 연결되고, 제6 로드 모듈의 제3단은 하이 레벨 신호에 연결되며; 획득 모듈은 또한, 심전도 검출 장치가 휴면 상태임을 결정한 후, 제1 스위치, 제2 스위치 및 제3 스위치를 온(on)시키고, 제4 로드 모듈, 제5 로드 모듈 및 제6 로드 모듈의 제4 스위치를 오프(off)시키며, 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극의 착용 여부를 판단하기 위해, 제1 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호 및 제2 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호를 획득하고; 심전도 검출 장치가 작동 상태임을 결정한 후, 제1 스위치, 제2 스위치 및 제3 스위치를 오프시키고, 제4 로드 모듈, 제5 로드 모듈 및 제6 로드 모듈의 제4 스위치를 온시키며, 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극의 탈착 여부를 판단하기 위해, 제4 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호 및 제5 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호를 획득한다.
하나 또는 복수의 실시예는 이에 대응되는 도면의 이미지를 통해 예시적으로 설명되었으나 본 실시예는 이러한 예시적 설명에 한정되지 않는다. 도면에서 동일한 부호로 표기된 소자는 유사한 소자를 표시하며 달리 명시되지 않는 한, 도면의 그림은 축척에 한정되지 않는다. 설명의 편의를 위해 아래 각 실시예를 구분하였으나 이는 본원 발명의 구체적인 구현 방식을 어떠한 형태로도 한정하지 않으며, 각 실시예는 모순이 없는 전제하에 서로 결합되고 서로 인용될 수 있다.
도 1은 본원 발명의 제1 실시예에 따른 검출 회로의 구조 모식도이다.
도 2는 본원 발명의 제1 실시예에 따른 예 A의 검출 회로 및 심전도 검출 장치의 회로 연결 모식도이다.
도 3은 본원 발명의 제1 실시예에 따른 예 B의 검출 회로 및 심전도 검출 장치의 회로 연결 모식도이다.
도 4는 본원 발명의 제1 실시예에 따른 ECGP의 파형도이다.
도 5는 본원 발명의 제1 실시예에 따른 예 C의 검출 회로 및 심전도 검출 장치의 회로 연결 모식도이다.
도 6은 본원 발명의 제1 실시예에 따른 예 D의 검출 회로 및 심전도 검출 장치의 회로 연결 모식도이다.
도 7은 본원 발명의 제2 실시예에 따른 검출 회로의 구조 모식도이다.
도 8은 본원 발명의 제2 실시예에 따른 검출 회로 및 심전도 검출 장치의 회로 연결 모식도이다.
본원 발명의 목적, 기술적 해결수단 및 이점이 보다 명확해지도록, 이하 도면 및 실시예를 결부하여 본원 발명의 일부 실시예를 더 자세히 설명한다. 여기서 설명된 구체적인 실시예는 본원 발명을 해석하기 위한 것일 뿐 본원 발명을 한정하려는 의도가 아님을 이해해야 한다.
본원 발명의 제1 실시예는 검출 회로에 관한 것으로, 상기 검출 회로는 심전도 검출 장치에 적용되고, 심전도 검출 장치는 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극을 포함하며. 도 1에 도시된 바와 같이, 검출 회로는 제1 로드 모듈(101), 제2 로드 모듈(102), 제3 로드 모듈(103), 제1 검출 모듈(104), 제2 검출 모듈(105) 및 획득 모듈(106)을 포함한다. 여기서, 제1 로드 모듈(101)의 제1단은 제1 전기 신호(V1)에 연결되고, 제2 로드 모듈(102)의 제1단은 제2 전기 신호(V2)에 연결되며, 제1 로드 모듈(101)의 제2단은 제1 검출 전극과 연결되고, 제2 로드 모듈(102)의 제2단은 제2 검출 전극과 연결되며, 제3 로드 모듈(103)의 제1단은 제3 전기 신호에 연결(V3)되고, 제3 로드 모듈(103)의 제2단은 제3 검출 전극과 연결되며; 제1 검출 모듈(104)의 입력단은 제1 검출 전극 및 제1 로드 모듈(101) 간의 연결 위치에 연결되고, 제1 검출 모듈(104)의 출력단은 획득 모듈(106)에 연결되며; 제2 검출 모듈(105)의 입력단은 제2 검출 전극과 제2 로드 모듈(102) 간의 연결 위치에 연결되고, 제2 검출 모듈(105)의 출력단은 획득 모듈(106)에 연결되되; 여기서, 제1 전기 신호 및 제2 전기 신호의 레벨은 모두 제3 전기 신호의 레벨과 상반되고; 획득 모듈(106) 은 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극의 착용 상태 또는 탈착 상태를 판단하기 위해, 적어도 제1 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호 및 제2 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호를 획득한다.
본 실시예에서, 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극의 착용 상태 또는 탈착 상태를 판단하는 것은 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극의 착용 여부를 판단하거나 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극이 착용된 후 탈착 여부를 판단하는 것을 의미한다.
구체적으로, 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극 중 어느 두 전극이 착용된 경우, 착용된 전극 사이는 전기적으로 연결된다. 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극이 모두 착용되거나 착용 후 탈착되지 않은 경우, 제1 로드 모듈(101)과 제3 로드 모듈(103) 사이에 전기 전도 통로가 존재하고, 제2 로드 모듈(102)과 제3 로드 모듈(103) 사이에 전기 전도 통로가 존재한다. 제1 검출 전극이 미착용되었거나 착용 후 탈착되고, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극이 착용되었거나 착용 후 탈착되지 않은 경우, 제1 로드 모듈(101)과 제3 로드 모듈(103) 사이에는 전기 전도 통로가 존재하지 않고, 제1 검출 전극과 제1 로드 모듈(101) 간의 연결 위치의 전압이 변하여 제1 전기 신호의 전압값으로 풀업된다. 제2 검출 전극이 미착용되었거나 착용 후 탈착되고, 제1 검출 전극 및 제3 검출 전극이 착용되었거나 착용 후 탈착되지 않은 경우, 제2 로드 모듈(102)과 제3 로드 모듈(103) 사이에는 전기 전도 통로가 존재하지 않고, 제2 검출 전극과 제2 로드 모듈(102) 간의 연결 위치의 전압이 변하여 제2 전기 신호의 전압값으로 풀업된다. 제3 검출 전극이 미착용되었거나 착용 후 탈착되었거나, 또는 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극 중 어느 두 검출 전극이 미착용되었거나 착용 후 탈착된 경우, 제1 로드 모듈(101)과 제3 로드 모듈(103) 사이에 전기 전도 통로가 존재하지 않고, 제2 로드 모듈(102)과 제3 로드 모듈(103) 사이에 전기 전도 통로가 존재하지 않으며, 제1 검출 전극과 제1 로드 모듈(101) 간의 연결 위치의 전압이 변하여 제1 전기 신호의 전압값으로 풀업되고, 제2 검출 전극과 제2 로드 모듈(102) 간의 연결 위치의 전압이 변하여 제2 전기 신호의 전압값으로 풀업된다. 상기 내용으로부터 본 실시예에 언급된 검출 회로는 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극 중 어느 하나의 전극 미착용 또는 탈착된 경우, 검출 모듈에 의해 검출된 전기 신호와 3개의 검출 전극이 착용된 경우에 검출된 전기 신호가 상이하므로 해당 검출 회로를 통해 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극의 착용 여부 또는 착용 후 탈착 여부를 검출할 수 있음을 알 수 있다.
일 예에서, 제1 전기 신호 및 제2 전기 신호는 하이 레벨 신호인 바, 예를 들어 제1 전기 신호 및 제2 전기 신호는 제1 전원 출력단의 신호이고, 제3 전기 신호는 로우 레벨 신호인 바, 예를 들어 제3 전기 신호는 접지단의 신호이다.
일 예에서, 제1 검출 모듈(104)은 제1 비교기를 포함하고, 제1 비교기의 제1 입력단은 제1 검출 모듈(104)의 입력단으로 사용되며, 제1 비교기의 제2 입력단은 제1 비교 기준 신호에 연결되고, 제1 비교기의 출력단은 제1 검출 모듈(104)의 출력단으로 사용된다.
일 예에서, 제2 검출 모듈(105)은 제2 비교기를 포함하고, 제2 비교기의 제1 입력단은 제2 검출 모듈(105)의 입력단으로 사용되며, 제2 비교기의 제2 입력단은 제2 비교 기준 신호에 연결되고, 제2 비교기의 출력단은 제2 검출 모듈(105)의 출력단으로 사용된다.
일 예에서, 제1 로드 모듈의 저항값과 제2 로드 모듈의 저항값이 동일한 경우, 제1 비교 기준 신호와 제2 비교 기준 신호는 동일한 신호일 수 있다.
언급해야 할 점은, 비교기는 검출 모듈에 의해 검출된 신호와 비교 신호를 비교하고 비교 결과에 따라 하이 레벨과 로우 레벨을 출력하므로, 사용자 또는 획득 모듈(106)이 비교기에 의해 출력된 하이 레벨과 로우 레벨에 따라 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극의 착용 상태 또는 탈착 상태를 판단할 수 있어 판단 난이도를 감소시키고 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극의 착용/탈착에 대한 검출 정확도를 향상시킨다.
설명해야 할 점은, 실제 적용에 있어서, 당업자는 제1 검출 모듈(104) 및 제2 검출 모듈(105)이 다른 소자 또는 다른 회로 형태를 선택할 수 있음을 이해할 수 있다. 본 실시예는 제1 검출 모듈 및 제2 검출 모듈의 구체적인 회로에 대해 한정하지 않는다.
일 예에서, 제1 로드 모듈(101)의 저항값은 제2 로드 모듈(102)의 저항값과 동일하다.
언급해야 할 점은, 제1 로드 모듈(101)의 저항값과 제2 로드 모듈(102)의 저항값이 동일하므로, 검출 회로의 등가 회로 분석이 더 용이하여 검출 회로의 다른 부분의 설계 난이도를 감소시킨다.
설명해야 할 점은, 실제 적용에 있어서, 당업자는 제1 비교 기준 신호의 전압 및 제2 비교 기준 신호의 전압은 제1 로드 모듈(101), 제2 로드 모듈(102) 및 제3 로드 모듈(103)의 저항값에 따라 결정되며, 제1 비교 기준 신호와 제2 비교 기준 신호의 전압값은 동일하거나 상이할 수 있음을 이해할 수 있다.
일 예에서, 검출 회로는 제1 스위치, 제2 스위치 및 제3 스위치를 더 포함하고; 제1 로드 모듈(101)의 제2단은 제1 스위치를 통해 상기 제1 검출 전극에 연결되며, 제2 로드 모듈(102)의 제2단은 제2 스위치를 통해 제2 검출 전극에 연결되고, 제3 로드 모듈(103)의 제2단은 제3 스위치를 통해 제3 검출 전극에 연결된다.
언급해야 할 점은, 각각의 로드 모듈은 스위치를 통해 검출 전극과 연결되므로, 착용 검출이 핑요없는 경우 검출 회로를 오프시켜 검출 회로의 전력 소모를 감소시킬 수 있다.
이하, 획득 모듈(106)의 소자유형에 대해 예를 들어 설명한다.
일 예에서, 획득 모듈(106)은 판단 기능을 갖는 소자이다. 구체적으로, 획득 모듈(106)은 적어도 제1 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호의 레벨 및 제2 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호의 레벨에 따라 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극의 착용 상태 또는 탈착 상태를 판단한다. 예를 들어, 획득 모듈(106)이 중앙처리장치(CPU, central processing unit)이다. 획득 모듈(106)은 적어도 제1 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호의 레벨, 제2 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호의 레벨, 미리 저장된 제1 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호의 레벨, 제2 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호의 레벨 및 검출 전극의 착용 상태 또는 탈착 상태의 구속 관계에 따라 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극의 착용 상태 또는 탈착 상태를 판단한다.
다른 예에서, 획득 모듈(106)은 표시 모듈이다. 예를 들어, 획득 모듈(106)은 사용자가 디스플레이의 표시에 따라 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극의 착용 상태 또는 탈착 상태를 판단하도록, 적어도 제1 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호 및 제2 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호를 표시하는 디스플레이다. 다른 예로서, 획득 모듈(106)은 제1 지시등 및 제2 지시등을 포함하고, 제1 지시등은 제1 검출 모듈(104)과 연결되며, 제2 지시등은 제2 검출 모듈(105)과 연결되고, 사용자는 제1 지시등 및 제2 지시등의 켜짐 및 꺼짐 상황에 따라 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극의 착용 상태 또는 탈착 상태를 판단한다.
설명해야 할 점은, 실제 적용에 있어서, 당업자는 획득 모듈이 다른 소자를 적용할 수도 있음을 이해할 수 있다. 본 실시예는 획득 모듈의 구체적인 유형에 대해 한정하지 않는다.
이하, 제1 로드 모듈(101), 상기 제2 로드 모듈(102) 및 상기 제3 로드 모듈(103)의 회로 구조에 대해 예를 들어 설명한다.
첫번째 예에서, 제1 로드 모듈(101), 제2 로드 모듈(102) 및 제3 로드 모듈(103) 중 어느 하나의 로드 모듈은 제2 저항 유닛 또는 제3 전류 소스를 포함한다.
두번째 예에서, 제1 로드 모듈(101), 제2 로드 모듈(102) 및 제3 로드 모듈(103) 중 어느 하나의 로드 모듈은 제1 저항 유닛 및 제1 전환 스위치를 포함하고, 제1 전환 스위치의 제1 고정단은 제1 전환 스위치에 대응되는 로드 모듈의 제1단으로 사용되며, 제1 전환 스위치의 제2 고정단은 제1 전환 스위치에 대응되는 로드 모듈의 제3단으로 사용되고, 제1 전환 스위치의 이동단은 제1 저항 유닛의 제1단에 연결되며, 제1 저항 유닛의 제2단은 제1 전환 스위치에 대응되는 로드 모듈의 제2단으로 사용된다. 여기서, 제1 전기 신호 및 제2 전기 신호는 하이 레벨 신호이고, 제3 전기 신호는 로우 레벨 신호이며; 제1 로드 모듈(101)의 제3단 및 제2 로드 모듈(102)의 제3단은 로우 레벨 신호에 연결되고, 제3 로드 모듈(103)의 제3단은 하이 레벨 신호에 연결된다.
세번째 예에서, 제1 로드 모듈(101), 제2 로드 모듈(102) 및 제3 로드 모듈(103) 중 어느 하나의 로드 모듈은 제1 전류 소스, 제2 전류 소스 및 제1 전환 스위치를 포함하고, 제1 전환 스위치의 이동단은 제1 전환 스위치에 대응되는 로드 모듈의 제2단으로 사용되며, 제1 전환 스위치의 제1 고정단은 제1 전류 소스의 일단에 연결되고, 제1 전류 소스의 타단은 제1 전환 스위치에 대응되는 로드 모듈의 제1단으로 사용되며, 제1 전환 스위치의 제2 고정단은 제2 전류 소스의 일단에 연결되고, 제2 전류 소스의 타단은 제1 전환 스위치에 대응되는 로드 모듈의 제3단으로 사용되되; 여기서, 제1 전기 신호 및 제2 전기 신호는 하이 레벨 신호이고, 제3 전기 신호는 로우 레벨 신호이며; 제1 로드 모듈(101)의 제3단 및 제2 로드 모듈(102)의 제3단은 로우 레벨 신호에 연결되고, 제3 로드 모듈(103)의 제3단은 하이 레벨 신호에 연결된다.
선택 가능하게, 제1 전환 스위치는 단극 쌍투 스위치이다.
일 예에서, 상술한 두번째 예 및 세번째 예에 대응되는 검출 회로의 경우, 획득 모듈(106)은 또한, 심전도 검출 장치가 직류 작동 모드임을 결정한 후, 제1 전환 스위치의 이동단을 제1 전환 스위치의 제1 고정단에 연결되도록 제어하고; 심전도 검출 장치가 교류 작동 모드임을 결정한 후, 제1 전환 스위치의 이동단을 제1 전환 스위치와 제1 고정단 간의 연결과 제1 전환 스위치와 제2 고정단 간의 연결 사이에서 주기적으로 전환되도록 제어한다. 예를 들어, 제1 전환 스위치의 이동단의 전환 주기는 제어 주기의 1/2이고, 제1 전환 스위치의 이동단은 제어 주기의 전반에 제1 전환 스위치의 제1 고정단에 연결되며 제어 주기의 후반에 제1 전환 스위치의 제2 고정단에 연결된다. 또는, 제1 전환 스위치의 이동단은 제어 주기의 전반에 제1 전환 스위치의 제2 고정단에 연결되고, 제어 주기의 후반에 제1 전환 스위치의 제1 고정단에 연결된다.
언급해야 할 점은, 검출 회로는 심전도 검출 장치의 작동 모드에 따라 검출 모드를 전환할 수 있으므로, 해당 검출 회로가 직류 커플(DC couple) 장면 및 교류 커플(AC couple) 장면에 적용될 수 있다.
선택 가능하게, 제1 로드 모듈(101), 제2 로드 모듈(102) 및 제3 로드 모듈(103)이 두번째 예 및 세번째 예에 설명된 구조를 적용하는 경우, 검출 회로는 제1 논리적 처리 모듈 및 제2 논리적 처리 모듈을 더 포함하고; 제1 검출 모듈(104)의 출력단은 제1 논리적 처리 모듈을 통해 획득 모듈(106)과 연결되며, 제2 검출 모듈(105)의 출력단은 제2 논리적 처리 모듈을 통해 획득 모듈(106)과 연결되고; 제1 논리적 처리 모듈은 제1 검출 모듈(105)에 의해 출력된 전기 신호가 기설정된 제1 순차 논리에 부합되는 경우, 제1 레벨의 전기 신호를 출력하며, 제1 검출 모듈(105)에 의해 출력된 전기 신호가 기설정된 제1 순차 논리에 부합되지 않는 경우, 제2 레벨의 전기 신호를 출력하되, 제1 레벨 및 제2 레벨은 역 레벨이고; 제2 논리적 처리 모듈은 제2 검출 모듈(106)에 의해 출력된 전기 신호가 기설정된 제2 순차 논리에 부합되는 경우, 제3 레벨의 전기 신호를 출력하며, 제2 검출 모듈(106)에 의해 출력된 전기 신호가 기설정된 제2 순차 논리에 부합되지 않는 경우, 제4 레벨의 전기 신호를 출력하되, 제3 레벨 및 제4 레벨은 역 레벨이다.
언급해야 할 점은, 검출 회로에 논리적 처리 모듈을 추가함으로써 획득 모듈의 처리 능력에 대한 요구를 감소시킬 수 있으므로 선택 가능한 획득 모듈의 유형이 보다 광범위해진다.
이하, 검출 회로의 회로 형태를 결부하여 제1 비교 기준 신호 및 제2 비교 기준 신호 값의 범위에 대해 예를 들어 설명한다.
일 예에서, 제1 로드 모듈(101), 제2 로드 모듈(102) 및 제3 로드 모듈(103)은 상술한 첫번째 예에 설명된 구조이다. 여기서, 제1 전기 신호 및 제2 전기 신호는 하이 레벨 신호이고, 제3 전기 신호는 로우 레벨 신호이며, 제1 로드 모듈(101)의 저항값은 제2 로드 모듈(102)의 저항값과 동일하고, 제3 로드 모듈(103)의 저항값은 제1 로드 모듈(101)의 저항값의 1/2배이다. 이때, 제1 비교 기준 신호 및 제2 비교 기준 신호의 전압값은 하이 레벨 신호의 전압값의 1/2배보다 크고 하이 레벨 신호의 전압값보다 작다.
다른 예에서, 제1 로드 모듈(101), 제2 로드 모듈(102) 및 제3 로드 모듈(103)은 상술한 두번째 예에 설명된 구조이다. 여기서, 제1 로드 모듈(101)의 저항값은 제2 로드 모듈(102)의 저항값과 동일하고, 제3 로드 모듈(103)의 저항값은 제1 로드 모듈(101)의 저항값의 1/2이다. 이때, 제1 비교 기준 신호 및 제2 비교 기준 신호의 전압값은 하이 레벨 신호의 전압값의 2/3배보다 크고 하이 레벨 신호의 전압값보다 작다.
또 다른 예에서, 제1 로드 모듈(101), 제2 로드 모듈(102) 및 제3 로드 모듈(103)은 상술한 세번째 예에 설명된 구조이다. 여기서, 제1 로드 모듈(101), 제2 로드 모듈(102) 및 제3 로드 모듈(103)의 제1 전류 소스 및 제2 전류 소스의 출력 전류는 동일하다. 이때, 제1 비교 기준 신호 및 제2 비교 기준 신호의 전압값은 하이 레벨 신호의 전압값의 2/3배보다 크고 하이 레벨 신호의 전압값보다 작다.
이하, 상술한 예에 언급된 제1 로드 모듈, 제2 로드 모듈 및 제3 로드 모듈의 구조 유형, 검출 회로의 회로 형태에 대해 예를 들어 설명한다.
제1 검출 전극이 제1 분극 전압(VC1), 제1 분극 저항 (Re1) 및 제1 분극 커패시턴스(Ce1)를 포함하는 왼손 전극이고, 제2 검출 전극이 제2 분극 전압(VC2), 제2 분극 저항 (Re2) 및 제2 분극 커패시턴스(Ce2)을 포함하는 오른손 전극이며, 제3 검출 전극이 제3 분극 전압(VC3), 제3 분극 저항 (Re3) 및 제3 분극 커패시턴스(Ce3)를 포함하는 오른쪽 레그 드라이브 전극이라고 가정하고, 비교기의 제1단은 검출 모듈의 입력단으로 사용되고, 비교기의 제2단은 비교 기준 신호의 입력단이다.
예 A에서, 제1 로드 모듈(101), 제2 로드 모듈(102) 및 제3 로드 모듈(103) 중 어느 하나의 로드 모듈은 제2 저항 유닛을 포함한다. 제1 전기 신호 및 제2 전기 신호는 하이 레벨 신호이고, 전압값은 VDD이며, 제3 전기 신호는 로우 레벨 신호이다. 제1 로드 모듈(101) 및 제2 로드 모듈(102)의 제2 저항 유닛의 저항값은 Rb이고, 제3 로드 모듈(103)의 제2 저항 유닛의 저항값은 Rb/2이다. 제1 비교 기준 신호와 제2 비교 기준 신호가 모두 동일한 VTH_H, VDD/2<VTH_H<VDD이고, 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극이 착용된 것으로 가정할 경우, 인체 저항을 무시하면 검출 회로 및 심전도 검출 장치의 회로 모식도는 도 2에 도시된 바와 같다. 도 2에서, LA는 왼손 전극, RA는 오른손 전극, RL는 오른쪽 레그 드라이브 전극, ECGP는 제1 검출 전극과 제1 로드 모듈(101) 간의 연결 위치, ECGN는 제2 검출 전극과 제2 로드 모듈(102) 간의 연결 위치, RL_OUT는 제3 검출 전극과 제3 로드 모듈(103) 간의 연결 위치를 각각 나타낸다. 표 1에 도시된 바와 같이, 검출 전극 착용 상태와 비교기 출력 간의 대응 관계는 예를 들어 LA, RA 및 RL가 모두 착용된 경우, Rb가 Re1, Re2 및 Re3보다 훨씬 크므로, 분극 전압이 작으면 ECGP 및 ECGN 전압은 약 VDD/2, VTH_H>VDD/2이고, 제1 비교기의 출력(이하, VPH로 약칭함) 및 제2 비교기의 출력(이하, VNH로 약칭함)은 모두 로우 레벨이며; LA가 미착용되고 RA 및 RL가 착용된 경우, ECGP는 VDD로 풀업되고, ECGN은 분압을 거쳐 약 VDD/3으로 되므로 VPH는 하이 레벨이고, VNH는 로우 레벨이며; RA 미착용되고, LA 및 RL가 모두 착용된 경우, LA가 미착용된 경우와 유사하게 VPH는 로우 레벨이고, VNH는 하이 레벨이며; RL가 미착용되었거나 LA, RA 및 RL 중 어느 두 검출 전극이 미착용된 경우, ECGP 및 ECGN은 모두 VDD로 풀업되고, VPH 및 VNH는 모두 하이 레벨이다.
상태 VPH VNH
RL가 미착용되었거나 LA, RA 및 RL 중 어느 두 검출 전극이 미착용됨 하이 레벨 하이 레벨
LA가 미착용됨 하이 레벨 로우 레벨
RA가 미착용됨 로우 레벨 하이 레벨
모두 착용됨 로우 레벨 로우 레벨
예 B에서, 제1 로드 모듈(101), 제2 로드 모듈(102) 및 제3 로드 모듈(103) 중 어느 하나의 로드 모듈은 제1 저항 유닛 및 제1 전환 스위치를 포함하고, 제1 전환 스위치의 제1 고정단은 제1 전환 스위치에 대응되는 로드 모듈의 제1단으로 사용되며, 제1 전환 스위치의 제2 고정단은 제1 전환 스위치에 대응되는 로드 모듈의 제3단으로 사용되고, 제1 전환 스위치의 이동단은 제1 저항 유닛의 제1단에 연결되며, 제1 저항 유닛의 제2단은 제1 전환 스위치에 대응되는 로드 모듈의 제2단으로 사용된다. 제1 전기 신호 및 제2 전기 신호는 하이 레벨 신호이고, 제3 전기 신호는 로우 레벨 신호이며; 제1 로드 모듈(101)의 제3단 및 제2 로드 모듈(102)의 제3단은 로우 레벨 신호에 연결되고, 제3 로드 모듈(103)의 제3단은 하이 레벨 신호에 연결된다. 여기서, 하이 레벨 신호의 전압값은 VDD이고, 제1 로드 모듈(101) 및 제2 로드 모듈(102)의 제1 저항 유닛의 저항값은 Rb이며, 제3 로드 모듈(103)의 제1 저항 유닛의 저항값은 Rb/2이다. 제1 비교 기준 신호와 제2 비교 기준 신호가 모두 동일한 VTH_H, 2VDD/3<VTH_H<VDD이고, 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극이 모두 착용된 것으로 가정할 경우, 인체 저항을 무시하면 검출 회로 및 심전도 검출 장치의 회로 모식도는 도 3에 도시된 바와 같다. 도 3에서, LA는 왼손 전극, RA는 오른손 전극, RL은 오른쪽 레그 드라이브 전극, ECGP는 제1 검출 전극과 제1 로드 모듈(101) 간의 연결 위치, ECGN은 제2 검출 전극과 제2 로드 모듈(102) 간의 연결 위치, RL_OUT는 제3 검출 전극과 제3 로드 모듈(103) 간의 연결 위치, VSS는 접지단을 각각 나타낸다. 제어 클럭의 전반 주기에서, ECGP는 제1 로드 모듈(101)을 통해 VDD에 연결되고, ECGN은 제2 로드 모듈(102)을 통해 VDD에 연결되며, RL_OUT는 제3 로드 모듈(103)을 통해 접지되고, 제어 클럭의 후반 주기에서, ECGP는 제1 로드 모듈(101)을 통해 접지되고, ECGN은 제2 로드 모듈(102)을 통해 접지되며, RL_OUT는 제3 로드 모듈(103)을 통해 VDD에 연결된다. 각 검출 전극이 모두 착용된 경우, 분극 전압이 작으면 ECGP 및 ECGN 전압은 약 VDD/2 근처에서 약간 파동되고, VPH 및 VNH는 모두 로우 레벨이며; LA가 미착용되고, RA 및 RL가 착용된 경우, ECGP는 순환적으로 VDD로 풀업 및 지면으로 풀다운되며, LA가 착용된 경우 ECGP의 전압(VECGP1) 파형과 LA가 미착용된 경우 ECGP의 전압(VECGP2) 파형은 도 4에 도시된 바와 같다. 도 4로부터, 제1 비교기가 직접 VPH를 출력하는 경우 출력도 마찬가지로 하이 레벨과 로우 레벨 사이에서 풀립됨을 알 수 있다. 본 실시예에서, 제1 논리적 처리를 통해 해당 순차 논리를 설정함으로써 LA가 미착용된 경우 VPH의 출력이 항상 하이 레벨이고, 저항 분압으로 인해 ECGN 전압은 VDD/3과 2VDD/3 사이에서 변동되며, 적합한 임계값(즉 VTH_H)을 통해 VNH는 로우 레벨이 되고; RA가 미착용된 경우, LA가 미착용된 경우와 유사하게 제2 논리적 처리 모듈의 작용으로 인해 VPH는 로우 레벨이고, VNH는 하이 레벨이며; RL가 미착용되었거나 LA, RA 및 RL 중 어느 두 검출 전극이 미착용된 경우, ECGP 및 ECGN은 모두 순환적으로 VDD로 풀업 및 지면으로 풀다운되고, 비교기 출력이 해당 순차 논리를 통과한 후, VPH 및 VNH는 모두 하이 레벨이다. 예 C에서, 제1 로드 모듈(101), 제2 로드 모듈(102) 및 제3 로드 모듈(103) 중 어느 하나의 로드 모듈은 제3 전류 소스를 포함한다. 제1 전기 신호 및 제2 전기 신호는 하이 레벨 신호이고, 전압값은 VDD이며, 제3 전기 신호는 로우 레벨 신호이다. 제1 로드 모듈(101) 및 제2 로드 모듈(102)의 제3 전류 소스에 의해 출력된 전류는 Ib이고, 제3 로드 모듈(103)의 제3 전류 소스에 의해 출력된 전류는 2Ib이다. 제1 비교 기준 신호 및 제2 비교 기준 신호가 모두 동일한 VTH_H, VDD/2<VTH_H<VDD이고, 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극이 모두 착용된 것으로 가정하면, 인체 저항을 무시하면 검출 회로 및 심전도 검출 장치의 회로 모식도는 도 5에 도시된 바와 같다. 도 5에서, LA는 왼손 전극, RA는 오른손 전극, RL은 오른쪽 레그 드라이브 전극, ECGP는 제1 검출 전극과 제1 로드 모듈(101) 간의 연결 위치, ECGN은 제2 검출 전극과 제2 로드 모듈(102) 간의 연결 위치, RL_OUT는 제3 검출 전극과 제3 로드 모듈(103) 간의 연결 위치, VRLD는 오른쪽 레그 드라이브 회로의 출력 전압을 각각 나타낸다. 검출 전극 착용 상태와 비교기 출력 간의 대응 관계는 표 1에 도시된 바와 같이, 제1 로드 모듈(101)의 전류 소스에 의해 출력된 전류는 VDD로부터 ECGP로 유입되고, 제2 로드 모듈(102)의 전류 소스에 의해 출력된 전류는 VDD로부터 ECGN으로 유입되며, 제3 로드 모듈(103)의 전류 소스에 의해 출력된 전류는 지면으로 유입된다. 3개의 검출 전극이 모두 착용된 경우, RLD 루프의 작용으로 인해 ECGP 및 ECGN은 공통 모드 전압 위치에 바이어스되고, 약 VDD/2이므로 VPH 및 VNH는 모두 로우 레벨이며; LA가 탈착된 경우, ECGP는 전류 소스에 의해 VDD로 풀업되고, ECGN은 RLD 루프의 작용으로 인해 지면으로 풀다운되므로 VPH는 하이 레벨이고, VNH는 로우 레벨이며; RA가 탈착된 경우, LA가 탈착된 경우와 유사하게 VPH는 로우 레벨이고, VNH는 하이 레벨이며; RL가 탈착되거나 LA, RA 및 RL 중 어느 두 검출 전극이 탈착된 경우, ECGP 및 ECGN은 모두 VDD로 풀업되고, VPH 및 VNH는 모두 하이 레벨이다.
예 D에서, 제1 로드 모듈(101), 제2 로드 모듈(102) 및 제3 로드 모듈(103) 중 어느 하나의 로드 모듈은 제1 전류 소스, 제2 전류 소스 및 제1 전환 스위치를 포함한다. 제1 전환 스위치의 이동단은 로드 모듈의 제2단으로 사용되고, 제1 전환 스위치의 제1 고정단은 제1 전류 소스의 일단에 연결되며, 제1 전류 소스의 타단은 로드 모듈의 제1단으로 사용되고, 제1 전환 스위치의 제2 고정단은 제2 전류 소스의 일단에 연결되며, 제2 전류 소스의 타단은 로드 모듈의 제3단으로 사용된다. 여기서, 제1 전기 신호 및 제2 전기 신호는 하이 레벨 신호이고, 제3 전기 신호는 로우 레벨 신호이며; 제1 로드 모듈(101)의 제3단 및 제2 로드 모듈(102)의 제3단은 로우 레벨 신호에 연결되고, 제3 로드 모듈(103)의 제3단은 하이 레벨 신호에 연결된다. 여기서, 하이 레벨 신호의 전압값은 VDD이고, 제1 로드 모듈(101) 및 제2 로드 모듈(102)의 제1 전류 소스 및 제2 전류 소스의 출력 전류는 모두 Ib이며, 제3 로드 모듈(103)의 제1 전류 소스 및 제2 전류 소스의 출력 전류는 2Ib이다. 제1 비교 기준 신호와 제2 비교 기준 신호가 모두 동일한 VTH_H라고 가정하면, VTH 값의 범위는 [2VDD/3, VDD]일 수 있다. 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극이 모두 착용된 경우, 인체 저항을 무시하면 검출 회로 및 심전도 검출 장치의 회로 모식도는 도 6에 도시된 바와 같다. 도 6에서, LA는 왼손 전극, RA는 오른손 전극, RL은 오른쪽 레그 드라이브 전극, ECGP는 제1 검출 전극과 제1 로드 모듈(101) 간의 연결 위치, ECGN은 제2 검출 전극과 제2 로드 모듈(102) 간의 연결 위치, RL_OUT는 제3 검출 전극과 제3 로드 모듈(103) 간의 연결 위치, VRLD는 오른쪽 레그 드라이브 회로의 출력 전압을 각각 나타낸다. 제어 클럭의 전반 주기에서, 검출 전극 착용 상태와 비교기 출력 간의 대응 관계는 표 1에 도시된 바와 같이, Ib가 VDD로부터 ECGP로 유입되고, Ib에 의해 출력된 전류는 VDD로부터 ECGN로 유입되며, 2Ib는 지면으로 유입된다. 후반 주기에서, 2Ib는 VDD로부터 RL_OUT로 유입되고, Ib는 ECGP 및 ECGN로부터 지면으로 유입된다. 3개의 검출 전극이 모두 착용된 경우, ECGP 및 ECGN은 공통 모드 전압 근처에서 약간 스윙되고, VPH 및 VNH는 모두 로우 레벨이며; LA가 탈착된 경우, ECGP는 순환적으로VDD로 풀업되거나 지면으로 풀다운되며, ECGN 역시 RLD 루프의 작용으로 인해 순환적으로 지면으로 풀다운되거나 VDD로 풀업되고, 해당 순차 논리를 통해 VPH는 LA탈착시 출력이 항상 하이 레벨이며, VNH는 항상 로우 레벨이고; RA가 탈착된 경우, LA가 탈착된 경우와 유사하게 VPH는 로우 레벨이고, VNH는 하이 레벨이며; RL가 탈착되거나 LA, RA 및 RL 중 어느 두 검출 전극이 탈착된 경우, ECGP와 ECGN은 모두 순환적으로 VDD로 풀업 및 지면으로 풀다운되며, VPH 및 VNH는 해당 순차 논리를 통과한 후 모두 하이 레벨이다.
설명해야 할 점은, 실제 적용에 있어서, 당업자는 상술한 예는 예를 들어 설명한 것일 뿐 다른 회로 형태를 설계할 수도 있음을 이해할 수 있다.
각각의 검출 전극이 미착용된 경우에 ECG 샘플링이 시작되지 않았으므로 이때 제1 로드 모듈, 제2 로드 모듈 및 제3 로드 모듈의 저항값은 너무 클 필요가 없다. 따라서, 로드 모듈은 상술한 예 A 및 예 B에 설명된 회로 구조를 적용할 수 있다. 저항을 사용하여 검출 전극의 착용 여부를 검출하므로 추가 전류 바이어스가 필요하지 않아 검출 회로의 전력 소모를 크게 감소시킨다. 각각의 검출 전극이 착용된 경우, ECG 샘플링이 이미 시작되어 AFE의 입력 임피던스 > 1GΩ이나, 동일한 면적에서 전류 소스의 임피던스는 저항보다 훨씬 크므로 검출 회로에 전류 소스를 추가할 수 있다. 즉, 예 A 및 예 B에 언급된 검출 회로를 사용하여 검출 전극에 대한 착용 검출을 수행할 수 있고, 예 C 및 예 D에 언급된 검출 회로를 사용하여 검출 전극에 대한 탈착 검출을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 탈착 검출에 대응되는 검출 회로 및 착용 검출에 대응되는 검출 회로를 동시에 설치한다. 구체적으로, 도 1의 기초상에서, 검출 회로는 제4 로드 모듈, 제5 로드 모듈, 제6 로드 모듈, 제4 검출 모듈 및 제5 검출 모듈을 더 포함하고; 제4 로드 모듈의 제1단은 제4 전기 신호에 연결되며, 제4 로드 모듈의 제2단은 제1 검출 전극에 연결되고, 제5 로드 모듈의 제1단은 제5 전기 신호에 연결되며, 제5 로드 모듈의 제2단은 제2 검출 전극에 연결되고, 제6 로드 모듈의 제1단은 제6 전기 신호에 연결되며, 제6 로드 모듈의 제2단은 제3 검출 전극에 연결되고; 제4 검출 모듈의 입력단은 제4 로드 모듈과 제1 검출 전극 간의 연결 위치에 연결되며, 제4 검출 모듈의 출력단은 획득 모듈에 연결되고, 제5 검출 모듈의 입력단은 제5 로드 모듈과 제2 검출 전극 간의 연결 위치에 연결되며, 제5 검출 모듈의 출력단은 획득 모듈에 연결되고; 제4 전기 신호 및 제5 전기 신호의 레벨은 모두 제6 전기 신호와 상반된다.
첫번째 경우, 제1 로드 모듈, 제2 로드 모듈 및 제3 로드 모듈 중 어느 하나는 제2 저항 유닛을 포함하고, 제4 로드 모듈, 제5 로드 모듈 및 제6 로드 모듈 중 어느 하나는 제4 전류 소스 및 제4 스위치를 포함하며, 제4 전류 소스의 제1단은 제4 전류 소스에 대응되는 로드 모듈의 제1단으로 사용되고, 제4 전류 소스의 제2단은 제4 스위치의 제1단에 연결되며, 제4 스위치의 제2단은 제4 전류 소스에 대응되는 로드 모듈의 제2단으로 사용된다.
두번째 경우, 제1 로드 모듈, 제2 로드 모듈 및 제3 로드 모듈 중 어느 하나는 제1 저항 유닛 및 제1 전환 스위치를 포함하고, 제4 로드 모듈, 제5 로드 모듈 및 제6 로드 모듈 중 어느 하나는 제5 전류 소스, 제6 전류 소스, 제2 전환 스위치 및 제4 스위치를 포함하며, 제2 전환 스위치의 이동단은 제4 스위치의 제1단에 연결되고, 제4 스위치의 제2단은 제2 전환 스위치에 대응되는 로드 모듈의 제2단으로 사용되며, 제2 전환 스위치의 제1 고정단은 제5 전류 소스의 일단에 연결되고, 제5 전류 소스의 타단은 제2 전환 스위치에 대응되는 로드 모듈의 제1단으로 사용되며, 제2 전환 스위치의 제2 고정단은 제6 전류 소스의 일단에 연결되고, 제6 전류 소스의 타단은 제2 전환 스위치에 대응되는 로드 모듈의 제3단으로 사용되되; 여기서, 제4 전기 신호 및 제5 전기 신호는 하이 레벨 신호이고, 제6 전기 신호는 로우 레벨 신호이며; 제4 로드 모듈의 제3단 및 제5 로드 모듈의 제3단은 로우 레벨 신호에 연결되고, 제6 로드 모듈의 제3단은 하이 레벨 신호에 연결된다.
이 경우, 획득 모듈은 또한, 심전도 검출 장치가 휴면 상태임을 결정한 후, 제1 스위치, 제2 스위치 및 제3 스위치를 온시키고, 제4 로드 모듈, 제5 로드 모듈 및 제6 로드 모듈의 제4 스위치를 오프시키며, 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극의 착용 여부를 판단하기 위해, 제1 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호 및 제2 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호를 획득하고; 심전도 검출 장치가 작동 상태임을 결정한 후, 제1 스위치, 제2 스위치 및 제3 스위치를 오프시키고, 제4 로드 모듈, 제5 로드 모듈 및 제6 로드 모듈의 제4 스위치를 온 시키며, 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극의 탈착 여부를 판단하기 위해, 제4 검출 모듈에 의해 검출 및 출력된 전기 신호 및 제5 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호를 획득한다. 여기서, 제4 로드 모듈, 제5 로드 모듈, 제6 로드 모듈, 제4 검출 모듈 및 제5 검출 모듈에 의해 구성된 회로의 작동 원리는 상술한 예 C 및 예 D의 관련 설명을 참조할 수 있다.
설명해야 할 점은, 본 실시예에서, 심전도 검출 장치의 휴면 상태는 심전도 검출 장치의 3개의 검출 전극이 미착용되어 심전도 검출이 수행되지 않은 상태임을 의미하고, 작동 상태는 3개의 검출 전극이 착용되어 심전도 검출이 시작되었거나 시작될 예정인 상태임을 의미한다.
일 실시예에서, 획득 모듈은 수신된 명령에 따라 심전도 검출 장치의 현재 상태를 결정할 수 있다. 예를 들어, 착용 검출 명령 또는 검출 정지 명령을 수신하면 심전도 검출 장치가 휴면 상태인 것으로 인정하고, 검출 시작 명령을 수신하면 심전도 검출 장치가 작동 상태인 것으로 인정한다.
일 예에서, 제1 로드 모듈, 제2 로드 모듈, 제3 로드 모듈, 제1 검출 모듈 및 제2 검출 모듈에 의해 구성된 회로는 도 2를 참조할 수 있으며, 제4 로드 모듈, 제5 로드 모듈, 제6 로드 모듈, 제4 검출 모듈 및 제5 검출 모듈에 의해 구성된 회로는 도 5를 참조할 수 있다.
다른 예에서, 제1 로드 모듈, 제2 로드 모듈, 제3 로드 모듈, 제1 검출 모듈 및 제2 검출 모듈에 의해 구성된 회로는 도 3을 참조할 수 있으며, 제4 로드 모듈, 제5 로드 모듈, 제6 로드 모듈, 제4 검출 모듈 및 제5 검출 모듈에 의해 구성된 회로는 도 6을 참조할 수 있다.
종래 기술에 비해 본 실시예는 3개의 검출 전극이 모두 착용된 경우, 3개의 검출 전극이 모두 착용된 경우, 제1 로드 모듈과 제3 로드 모듈 사이에 전기 전도 통로가 존재하고, 제2 로드 모듈과 제3 로드 모듈 사이에 전기 전도 통로가 존재하며, 3개의 검출 전극 중 하나 또는 복수의 검출 전극이 미착용된 경우, 제1 검출 모듈 및 제2 검출 모듈에 의해 검출된 전기 신호는 상이하다. 따라서, 획득 모듈에 의해 수신된 신호에 따라 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극의 착용 상태 또는 탈착 상태를 판단할 수 있어 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극이 비정상적으로 착용된 경우를 즉시 발견할 수 있다.
본원 발명의 제2 실시예는 검출 회로에 관한 것으로, 본 실시예에 언급된 검출 회로는 제1 실시예에 언급된 검출 회로와 대체적으로 동일하나 주요 차이점은 본 실시예에서 검출 회로는 제3 검출 모듈을 더 포함한다는 것이다.
구체적으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 검출 회로는 제3 검출 모듈(107)을 더 포함하고, 제3 검출 모듈(107)의 입력단은 제3 검출 전극과 제3 로드 모듈(103) 간의 연결 위치에 연결되며, 제3 검출 모듈(107)의 출력단은 획득 모듈(106)에 연결된다. 획득 모듈(106)은 구체적으로, 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극의 착용 상태 또는 탈착 상태를 판단하기 위해, 제1 검출 모듈(104)에 의해 출력된 전기 신호, 제2 검출 모듈(105)에 의해 출력된 전기 신호 및 제3 검출 모듈(107)에 의해 출력된 전기 신호를 획득한다.
일 예에서, 제3 검출 모듈(107)은 제3 비교기를 포함하고, 제3 비교기의 제1 입력단은 제3 검출 모듈(107)의 입력단으로 사용되며, 제3 비교기의 제2 입력단은 제3 비교 기준 신호에 연결되고, 제3 비교기의 출력단은 제3 검출 모듈(107)의 출력단으로 사용된다. 구체적으로, 제1 실시예 중 예 A에 설명된 검출 회로를 예로 들면, 제3 검출 모듈(107)을 추가한 후, 이의 검출 회로 및 심전도 검출 장치의 회로 모식도는 도 8에 도시된 바와 같고, 제3 검출 전극과 제3 로드 모듈(103) 간의 연결 위치의 전압을 검출하고, RL가 탈착된 경우, 어떠한 분극 전압에서도 제3 검출 전극과 제3 로드 모듈(103) 간의 연결 위치(RL_OUT)의 전압은 0V이고, 제3 비교기는 하이 레벨을 출력하므로, 일부 극단 상태에서 착용 /탈착 검출의 성공률을 향상시킨다.
설명해야 할 점은, 실제 적용에 있어서, 당업자는 제3 검출 모듈(107)이 다른 소자 또는 다른 회로 형태를 선택할 수도 있음을 이해할 수 있다. 본 실시예는 제3 검출 모듈의 구체적인 회로에 대해 한정하지 않는다.
종래 기술에 비해 본 실시예는 제3 검출 모듈(103)을 추가 설치하여 제3 검출 전극과 제3 로드 모듈(103) 간의 연결 위치의 전압을 검출함으로써 일부 극단 상태에서 검출 회로의 검출 성공률을 향상시킬 수 있다.
본원 발명의 제3 실시예는 제1 검출 전극, 제2 검출 전극, 제3 검출 전극 및 제1 실시예 또는 제2 실시예에 언급된 바와 같은 검출 회로를 포함하는 심전도 검출 장치에 관한 것이다.
일 실시예에서, 심전도 검출 장치는 두개의 검출 회로를 포함할 수 있는데, 그 중 하나의 검출 회로는 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이 착용 검출에 사용되고, 다른 검출 회로는 도 5 또는 도 6에 도시된 바와 같이 탈착 검출에 사용된다.
본원 발명의 제4 실시예는 제1 검출 전극, 제2 검출 전극, 제3 검출 전극 및 제1 실시예 또는 제2 실시예에 언급된 바와 같은 검출 회로를 포함하는 웨어러블 기기에 관한 것이다.
당업자는 상술한 각각의 실시예는 본원 발명을 구현하기 위한 구체적인 실시예일 뿐 실제 적용에 있어서, 본원 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 형태 및 세부 사항에 다양한 변경이 가능함을 이해할 수 있다.

Claims (15)

  1. 검출 회로로서,
    심전도 검출 장치에 적용되고, 상기 심전도 검출 장치는 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극을 포함하며, 상기 검출 회로는 제1 로드 모듈, 제2 로드 모듈, 제3 로드 모듈, 제1 검출 모듈, 제2 검출 모듈 및 획득 모듈을 포함하고;
    상기 제1 로드 모듈의 제1단은 제1 전기 신호에 연결되며, 상기 제2 로드 모듈의 제1단은 제2 전기 신호에 연결되고, 상기 제1 로드 모듈의 제2단은 상기 제1 검출 전극과 연결되며, 상기 제2 로드 모듈의 제2단은 상기 제2 검출 전극과 연결되고, 상기 제3 로드 모듈의 제1단은 제3 전기 신호에 연결되며, 상기 제3 로드 모듈의 제2단은 상기 제3 검출 전극과 연결되고;
    상기 제1 검출 모듈의 입력단은 상기 제1 검출 전극과 상기 제1 로드 모듈 간의 연결 위치에 연결되며, 상기 제1 검출 모듈의 출력단은 상기 획득 모듈에 연결되고, 상기 제2 검출 모듈의 입력단은 상기 제2 검출 전극과 상기 제2 로드 모듈 간의 연결 위치에 연결되며, 상기 제2 검출 모듈의 출력단은 상기 획득 모듈에 연결되되, 상기 제1 전기 신호 및 상기 제2 전기 신호의 레벨은 모두 상기 제3 전기 신호의 레벨과 상반되고;
    상기 획득 모듈은 상기 제1 검출 전극, 상기 제2 검출 전극 및 상기 제3 검출 전극의 착용 상태 또는 탈착 상태를 판단하기 위해, 적어도 상기 제1 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호 및 상기 제2 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호를 획득하고,
    상기 제1 로드 모듈, 상기 제2 로드 모듈 및 상기 제3 로드 모듈은 각각 제1 저항 유닛 및 제1 전환 스위치를 포함하고, 상기 제1 전환 스위치의 제1 고정단은 상기 제1 전환 스위치에 대응되는 로드 모듈의 제1단으로 사용되며, 상기 제1 전환 스위치의 제2 고정단은 상기 제1 전환 스위치에 대응되는 로드 모듈의 제3단으로 사용되고, 상기 제1 전환 스위치의 이동단은 상기 제1 저항 유닛의 제1단에 연결되며, 상기 제1 저항 유닛의 제2단은 상기 제1 전환 스위치에 대응되는 로드 모듈의 제2단으로 사용되거나; 또는,
    상기 제1 로드 모듈, 상기 제2 로드 모듈 및 상기 제3 로드 모듈은 각각 제1 전류 소스, 제2 전류 소스 및 제1 전환 스위치를 포함하고, 상기 제1 전환 스위치의 이동단은 상기 제1 전환 스위치에 대응되는 로드 모듈의 제2단으로 사용되며, 상기 제1 전환 스위치의 제1 고정단은 상기 제1 전류 소스의 일단에 연결되고, 상기 제1 전류 소스의 타단은 상기 제1 전환 스위치에 대응되는 로드 모듈의 제1단으로 사용되며, 상기 제1 전환 스위치의 제2 고정단은 상기 제2 전류 소스의 일단에 연결되고, 상기 제2 전류 소스의 타단은 상기 제1 전환 스위치에 대응되는 로드 모듈의 제3단으로 사용되며;
    상기 제1 전기 신호 및 상기 제2 전기 신호는 하이(high) 레벨 신호이고, 상기 제3 전기 신호는 로우(low) 레벨 신호이며; 상기 제1 로드 모듈의 제3단 및 상기 제2 로드 모듈의 제3단은 로우 레벨 신호에 연결되고, 상기 제3 로드 모듈의 제3단은 하이 레벨 신호에 연결되는 것을 특징으로 하는 검출 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 검출 모듈은 제1 비교기를 포함하고, 상기 제1 비교기의 제1 입력단은 상기 제1 검출 모듈의 입력단으로 사용되며, 상기 제1 비교기의 제2 입력단은 제1 비교 기준 신호에 연결되고, 상기 제1 비교기의 출력단은 상기 제1 검출 모듈의 출력단으로 사용되는 것을 특징으로 하는 검출 회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 검출 모듈은 제2 비교기를 포함하고, 상기 제2 비교기의 제1 입력단은 상기 제2 검출 모듈의 입력단으로 사용되며, 상기 제2 비교기의 제2 입력단은 제2 비교 기준 신호에 연결되고, 상기 제2 비교기의 출력단은 상기 제2 검출 모듈의 출력단으로 사용되는 것을 특징으로 하는 검출 회로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 획득 모듈은 또한, 적어도 상기 제1 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호의 레벨 및 상기 제2 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호의 레벨에 따라 상기 제1 검출 전극, 상기 제2 검출 전극 및 상기 제3 검출 전극의 착용 상태 또는 탈착 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 검출 회로.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 로드 모듈의 저항값은 상기 제2 로드 모듈의 저항값과 동일한 것을 특징으로 하는 검출 회로.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 검출 회로는 제3 검출 모듈을 더 포함하고, 상기 제3 검출 모듈의 입력단은 제3 검출 전극과 제3 로드 모듈 간의 연결 위치에 연결되며, 상기 제3 검출 모듈의 출력단은 상기 획득 모듈에 연결되고;
    상기 획득 모듈은, 상기 제1 검출 전극, 상기 제2 검출 전극 및 상기 제3 검출 전극의 착용 상태 또는 탈착 상태를 판단하기 위해, 상기 제1 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호, 상기 제2 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호 및 상기 제3 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호를 획득하는 것을 특징으로 하는 검출 회로.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제3 검출 모듈은 제3 비교기를 포함하고, 상기 제3 비교기의 제1 입력단은 상기 제3 검출 모듈의 입력단으로 사용되며, 상기 제3 비교기의 제2 입력단은 제3 비교 기준 신호에 연결되고, 상기 제3 비교기의 출력단은 상기 제3 검출 모듈의 출력단으로 사용되는 것을 특징으로 하는 검출 회로.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 획득 모듈은 또한, 상기 심전도 검출 장치가 직류 작동 모드임을 결정한 후, 상기 제1 전환 스위치의 이동단을 상기 제1 전환 스위치의 제1 고정단에 연결되도록 제어하고; 상기 심전도 검출 장치가 교류 작동 모드임을 결정한 후, 상기 제1 전환 스위치의 이동단을 상기 제1 전환 스위치의 제1 고정단 간의 연결과 상기 제1 전환 스위치의 제2 고정단 간의 연결 사이에서 주기적으로 전환되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 검출 회로.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 검출 회로는 제1 논리적 처리 모듈 및 제2 논리적 처리 모듈을 더 포함하고; 상기 제1 검출 모듈의 출력단은 상기 제1 논리적 처리 모듈을 통해 상기 획득 모듈과 연결되며, 상기 제2 검출 모듈의 출력단은 상기 제2 논리적 처리 모듈을 통해 상기 획득 모듈과 연결되고;
    상기 제1 논리적 처리 모듈은 상기 제1 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호가 기설정된 제1 순차 논리에 부합되는 경우, 제1 레벨의 전기 신호를 출력하고, 상기 제1 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호가 기설정된 제1 순차 논리에 부합되지 않는 경우, 제2 레벨의 전기 신호를 출력하되, 상기 제1 레벨과 상기 제2 레벨은 역 레벨(Reverse level)이며;
    상기 제2 논리적 처리 모듈은 상기 제2 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호가 기설정된 제2 순차 논리에 부합되는 경우, 제3 레벨의 전기 신호를 출력하고, 상기 제2 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호가 기설정된 제2 순차 논리에 부합되지 않는 경우, 제4 레벨의 전기 신호를 출력하되, 상기 제3 레벨과 상기 제4 레벨은 역 레벨인 것을 특징으로 하는 검출 회로.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 검출 회로는 제1 스위치, 제2 스위치 및 제3 스위치를 더 포함하고; 상기 제1 로드 모듈의 제2단은 상기 제1 스위치를 통해 상기 제1 검출 전극에 연결되며, 상기 제2 로드 모듈의 제2단은 상기 제2 스위치를 통해 상기 제2 검출 전극에 연결되고, 상기 제3 로드 모듈의 제2단은 상기 제3 스위치를 통해 상기 제3 검출 전극에 연결되는 것을 특징으로 하는 검출 회로.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 검출 회로는 제4 로드 모듈, 제5 로드 모듈, 제6 로드 모듈, 제4 검출 모듈 및 제5 검출 모듈을 더 포함하고; 상기 제4 로드 모듈의 제1단은 제4 전기 신호에 연결되며, 상기 제4 로드 모듈의 제2단은 상기 제1 검출 전극에 연결되고, 상기 제5 로드 모듈의 제1단은 제5 전기 신호에 연결되며, 상기 제5 로드 모듈의 제2단은 상기 제2 검출 전극에 연결되고, 상기 제6 로드 모듈의 제1단은 제6 전기 신호에 연결되며, 상기 제6 로드 모듈의 제2단은 상기 제3 검출 전극에 연결되고; 상기 제4 검출 모듈의 입력단은 상기 제4 로드 모듈과 상기 제1 검출 전극 간의 연결 위치에 연결되며, 상기 제4 검출 모듈의 출력단은 상기 획득 모듈에 연결되고, 상기 제5 검출 모듈의 입력단은 상기 제5 로드 모듈과 상기 제2 검출 전극 간의 연결 위치에 연결되고, 상기 제5 검출 모듈의 출력단은 상기 획득 모듈에 연결되며; 상기 제4 전기 신호 및 상기 제5 전기 신호의 레벨은 모두 상기 제6 전기 신호와 상반되고;
    상기 제1 로드 모듈, 상기 제2 로드 모듈 및 상기 제3 로드 모듈은 각각 제2 저항 유닛을 포함하고, 상기 제4 로드 모듈, 제5 로드 모듈 및 제6 로드 모듈 은 각각 제4 전류 소스 및 제4 스위치를 포함하며, 상기 제4 전류 소스의 제1단은 상기 제4 전류 소스에 대응되는 로드 모듈의 제1단으로 사용되고, 상기 제4 전류 소스의 제2단은 상기 제4 스위치의 제1단에 연결되며, 상기 제4 스위치의 제2단은 상기 제4 전류 소스에 대응되는 로드 모듈의 제2단으로 사용되거나; 또는,
    상기 제1 로드 모듈, 상기 제2 로드 모듈 및 상기 제3 로드 모듈은 각각 상기 제1 저항 유닛 및 상기 제1 전환 스위치를 포함하고, 상기 제4 로드 모듈, 제5 로드 모듈 및 제6 로드 모듈은 각각 제5 전류 소스, 제6 전류 소스, 제2 전환 스위치 및 제4 스위치를 포함하며, 상기 제2 전환 스위치의 이동단은 상기 제4 스위치의 제1단에 연결되고, 상기 제4 스위치의 제2단은 상기 제2 전환 스위치에 대응되는 로드 모듈의 제2단으로 사용되며, 상기 제2 전환 스위치의 제1 고정단은 상기 제5 전류 소스의 일단에 연결되고, 상기 제5 전류 소스의 타단은 상기 제2 전환 스위치에 대응되는 로드 모듈의 제1단으로 사용되며, 상기 제2 전환 스위치의 제2 고정단은 상기 제6 전류 소스의 일단에 연결되고, 상기 제6 전류 소스의 타단은 상기 제2 전환 스위치에 대응되는 로드 모듈의 제3단으로 사용되되;
    상기 제4 전기 신호 및 상기 제5 전기 신호는 하이 레벨 신호이고, 상기 제6 전기 신호는 로우 레벨 신호이며; 상기 제4 로드 모듈의 제3단 및 상기 제5 로드 모듈의 제3단은 로우 레벨 신호에 연결되고, 상기 제6 로드 모듈의 제3단은 하이 레벨 신호에 연결되며;
    상기 획득 모듈은 또한: 상기 심전도 검출 장치가 휴면 상태임을 결정한 후, 상기 제1 스위치, 상기 제2 스위치 및 상기 제3 스위치를 온(on)시키고, 상기 제4 로드 모듈, 상기 제5 로드 모듈 및 상기 제6 로드 모듈의 제4 스위치를 오프(off)시키며, 상기 제1 검출 전극, 상기 제2 검출 전극 및 상기 제3 검출 전극의 착용 여부를 판단하기 위해, 상기 제1 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호 및 상기 제2 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호를 획득하고;
    상기 심전도 검출 장치가 작동 상태임을 결정한 후, 상기 제1 스위치, 상기 제2 스위치 및 상기 제3 스위치를 오프시키고, 상기 제4 로드 모듈, 상기 제5 로드 모듈 및 상기 제6 로드 모듈의 제4 스위치를 온시키며, 상기 제1 검출 전극, 상기 제2 검출 전극 및 상기 제3 검출 전극의 탈착 여부를 판단하기 위해, 상기 제4 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호 및 제5 검출 모듈에 의해 출력된 전기 신호를 획득하는 것을 특징으로 하는 검출 회로.
  12. 심전도 검출 장치로서,
    제1 검출 전극, 제2 검출 전극, 제3 검출 전극 및 제1항에 따른 검출 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 심전도 검출 장치.
  13. 웨어러블 기기로서,
    제1 검출 전극, 제2 검출 전극, 제3 검출 전극 및 제1항에 따른 검출 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 기기.
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  15. 삭제
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111657931B (zh) * 2020-06-30 2023-06-06 康泰医学系统(秦皇岛)股份有限公司 一种心电电极复用为按键的方法、装置及存储介质
CN114224349B (zh) * 2021-12-10 2023-12-19 深圳市汇顶科技股份有限公司 接触状态检测装置以及可穿戴设备

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5382956A (en) * 1992-04-30 1995-01-17 Hewlett Packard Co Integrated circuit for physiological signal measurement

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2026583A1 (en) * 1989-01-27 1990-07-28 Walter Guggenbuhl Biotelemetric method for transmitting bioelectric potential differences and device for transmitting ecg signals
US5788644A (en) * 1996-10-08 1998-08-04 Johnson & Johnson Medical Inc. Automatic lead switching for ECG monitor
JP2828246B2 (ja) * 1996-12-25 1998-11-25 群馬日本電気株式会社 電極外れ検出回路
JPH11332839A (ja) * 1998-05-26 1999-12-07 Nec Gumma Ltd 電極異常検出回路
FI111216B (fi) * 1999-07-08 2003-06-30 Instrumentarium Oy Järjestelmä EKG-monitorointia varten
US6597942B1 (en) * 2000-08-15 2003-07-22 Cardiac Pacemakers, Inc. Electrocardiograph leads-off indicator
KR101084554B1 (ko) * 2003-09-12 2011-11-17 보디미디어 인코퍼레이티드 심장 관련 파라미터를 측정하기 위한 방법 및 장치
CN1611185A (zh) * 2003-10-27 2005-05-04 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 用于监测体表心电信号的电路构成方法和装置
US8315693B2 (en) * 2006-02-28 2012-11-20 Physio-Control, Inc. Electrocardiogram monitoring
EP2443995A3 (en) * 2010-10-21 2013-02-27 Syncrophi Systems Ltd. An ECG apparatus with lead-off detection
CN103371816A (zh) * 2012-04-25 2013-10-30 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 一种生物电信号检测电路和导联线检测电路及医疗设备
EP2879579A1 (en) * 2012-08-01 2015-06-10 Draeger Medical Systems, Inc. System and method for measuring contact impedance of an electrode
AT516499B1 (de) * 2015-04-22 2016-06-15 Skrabal Falko Dr Körperimpedanz-Messgerät
US10172526B2 (en) * 2016-04-28 2019-01-08 General Electric Company System and method of detection of sensor removal in a monitoring system
US10517488B2 (en) * 2016-12-21 2019-12-31 General Electric Company Patient monitoring system and leadset having multiple capacitive patient connectors and a single galvanic patient connector
US10368805B2 (en) * 2016-12-29 2019-08-06 Drägerwerk AG & Co. KGaA Electrode impedance measurement
CN107440708A (zh) * 2017-06-07 2017-12-08 武汉吉星医疗科技有限公司 基于安卓系统的心电图机的导联脱落计算系统及其方法
CN109975878B (zh) * 2017-12-27 2020-11-24 四川锦江电子科技有限公司 用于三维标测系统体表激励电极片脱落检测的装置及方法
CN208926356U (zh) 2018-04-20 2019-06-04 杭州恬宝科技有限公司 一种可穿戴子母式心电检测装置
CN108663596A (zh) * 2018-05-14 2018-10-16 无锡商业职业技术学院 一种穿戴式心电导联脱落检测装置及检测方法
EP3569143A1 (de) * 2018-05-15 2019-11-20 Siemens Healthcare GmbH Detektion von signalpfaddefekten bei der messung von bioelektrischen signalen
CN110338782A (zh) * 2019-07-26 2019-10-18 成都恩普生医疗科技有限公司 一种超低功耗单导联心电图脱落自动检测电路及方法
CN110623661A (zh) 2019-11-06 2019-12-31 出门问问信息科技有限公司 可穿戴电子装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5382956A (en) * 1992-04-30 1995-01-17 Hewlett Packard Co Integrated circuit for physiological signal measurement

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