KR102625028B1 - 생체 신호 측정용 프로브 및 이를 포함하는 생체 신호 측정 센서 유닛 - Google Patents

생체 신호 측정용 프로브 및 이를 포함하는 생체 신호 측정 센서 유닛 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 프로브 바디와, 상기 프로브 바디에서 연장되며, 단부에 제1 전극을 가지는 제1 레그, 및 상기 프로브 바디에서 연장되며, 단부에 제2 전극을 가지되 상기 제1 레그의 반경 방향 외측에 배치된 제2 레그를 포함하는 생체 신호 측정용 프로브를 개시한다.

Description

생체 신호 측정용 프로브 및 이를 포함하는 생체 신호 측정 센서 유닛{Probe for measuring bio-signal and bio-signal measuring sensor unit comprising the same}
본 발명은 생체 신호 측정용 프로브 및 이를 포함하는 생체 신호 측정 센서 유닛에 관한 것이다.
의학이 발전함에 따라 뇌파(Electroencephalogram, EEG)나 맥파(Photo-plethysmography, PPG) 신호를 측정하여 건강 상태를 검출하는 장치들이 개발되고 있다.
뇌파 측정기는 대학 병원, 병의원에서 사용자의 뇌파를 검출 및 분석하여 뇌파로부터 검출된 인지강도, 인지 속도, 집중도, 좌/우뇌 활성도를 객관적으로 측정함으로써 학습시 요구되는 필수적인 능력을 평가하고, 주의력 결핍 과잉 행동 장애(ADHD), 주의력 결핍 장애(ADD), 우울증(Depression), 학습 장애(Learning disability), 불안 장애(Anxiety Disorder), 불면증(Insomnia), 자폐(Autism), 치매(Dementia) 등을 진단하게 된다.
그런데, 종래의 뇌파 측정기는 복잡한 측정 장비들로 이루어져 있으며, 이를 활용한 다양한 응용 서비스를 제공하지 못하고 있으며, 수면주기(90분 1 사이클)에 따라 뇌파의 특징을 분석하여 수면을 관리할 수 있는 어플리케이션을 제공하지 못하는 문제점이 있다.
한편, 맥파 측정기는 사람의 피하(beneath skin)에 광원을 여기하여 피부조직에서 반사되거나 피부조직을 투과하고 나온 광원을 측정함으로써 해당 피부조직을 관통하여 지나가는 혈액의 맥파를 복원하는 방법이다. 따라서 광원/수광 센서가 광용적 맥파를 구성하는데 필요한 구성요소라고 할 수 있다. 경우에 따라 광원의 구현을 생략하고 주변 광(ambient light)을 활용하는 경우도 있으나 이 때에는 주변 광이 변함에 따라 신호가 큰 영향을 받게 되므로 다양한 환경에서 사용하기 어렵다는 문제점이 있다.
따라서, 개인화 된 전자장치와 착용형 장치(wearable device) 등을 활용하는 생체 신호 측정 환경을 가정할 때, 시스템의 무게, 부피 등은 최소화 될 필요가 있고, 전원을 절약하면서도 저전력으로 구현하는 것이 요구된다.
또한, 자신에 대해 측정된 신체 정보 등을 다른 사람들과 비교하여 자신의 건강 상태가 어느 단계에 있는지 확인하면서 건강 상태를 관리할 수 있는 기술이 요구되고 있다.
일본 공개특허공보 특개2015-221137호(2015.12.10.)
본 발명은 생체 신호를 정확하게 측정할 수 있는 생체 신호 측정용 프로브 및 이를 포함하는 생체 신호 측정 센서 유닛을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 프로브 바디와, 상기 프로브 바디에서 연장되며, 단부에 제1 전극을 가지는 제1 레그, 및 상기 프로브 바디에서 연장되며, 단부에 제2 전극을 가지되 상기 제1 레그의 반경 방향 외측에 배치된 제2 레그를 포함하는 생체 신호 측정용 프로브를 제공한다.
또한, 상기 프로브 바디는 중앙에 배치되는 중심 홀을 가질 수 있다.
또한, 상기 제2 레그는 이웃하는 한 쌍의 상기 제1 레그의 사이에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 레그 및 상기 제2 레그 중 적어도 하나는 상기 프로브의 길이 방향에 대하여 경사를 가질 수 있다.
또한, 상기 제1 레그는 적어도 일부가 상기 프로브 바디의 내측 방향으로 연장되어, 상기 제1 전극이 상기 제1 레그의 상기 프로브 바디에 연결되는 부분보다 내측에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 레그는 적어도 일부가 상기 프로브 바디의 외측 방향으로 연장되어, 상기 제2 전극이 상기 제2 레그의 상기 프로브 바디에 연결되는 부분보다 외측에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 레그 및 상기 제2 레그 중 적어도 하나는 상기 프로브 바디의 내측 방향이나 외측 방향으로 연장되어, 상기 프로브가 대상체에 착용되면 전극의 위치가 조정될 수 있다.
또한, 상기 제1 레그의 길이와 상기 제2 레그의 길이는 다를 수 있다.
또한, 상기 제1 레그와 상기 제2 레그 중 길이가 긴 어느 하나가 대상체에 먼저 접촉하고, 이후에 상기 제1 레그와 상기 제2 레그 중 길이가 짧은 다른 하나가 상기 대상체에 접촉하되, 상기 어느 하나의 접촉 위치가 조정될 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 바디, 및 상기 바디에 장착되는 프로브를 포함하고, 상기 프로브는 프로브 바디와, 상기 프로브 바디에서 연장되며, 단부에 제1 전극을 가지는 제1 레그, 및 상기 프로브 바디에서 연장되며, 단부에 제2 전극을 가지되 상기 제1 레그의 반경 방향 외측에 배치된 제2 레그를 포함하는 생체 신호 측정용 센서 유닛을 제공한다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명에 관한 생체 신호 측정용 프로브 및 이를 포함하는 생체 신호 측정 센서 유닛은 대상체의 생체 신호를 정확하게 측정 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 뇌파 측정 시스템을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 관한 뇌파 측정 장치를 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 2의 생체 신호 측정 센서 유닛을 도시하는 도면이다.
도 4는 도 3의 단면을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정용 프로브를 도시하는 사시도이다.
도 6은 도 5의 평면도이다.
도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ을 따라 취한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체 신호 측정용 프로브를 도시하는 단면도이다.
도 9 내지 도 11은 도 8의 생체 신호 측정용 프로브의 변형예를 도시하는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 생체 신호 측정용 프로브를 도시하는 단면도이다.
도 13 내지 도 15은 도 12의 생체 신호 측정용 프로브의 변형예를 도시하는 단면도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 생체 신호 측정용 프로브를 도시하는 단면도이다.
도 17은 도 16의 생체 신호 측정용 프로브의 변형예를 도시하는 단면도이다.
도 18은 도 2의 뇌파 측정 장치의 일부 구성을 도시하는 구성도이다.
이하 첨부된 도면들에 도시된 본 발명에 관한 실시예를 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 뇌파 측정 시스템을 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 뇌파 측정 시스템은 사용자들의 뇌파를 측정하고, 측정된 데이터를 통해서 인지 장애 등을 진단할 수 있다. 뇌파 측정 시스템은 뇌파 측정 장치(1), 진단 장치(2), 사용자 단말기(3)를 포함할 수 있다.
뇌파 측정 장치(1)는 사용자의 뇌파 신호를 측정할 수 있다. 뇌파 측정 장치(1)는 전두엽, 두정엽, 측두엽, 후두엽에 부착되어 비침습적으로 뇌파를 측정하는 장치를 말하며, 뇌파 측정을 위한 뇌파 측정 단자의 위치를 사용자의 두상에 맞춰 자유롭게 변경하여 측정할 수 있다.
뇌파 측정 장치(1)의 단자들은 별개의 케이블로 연결되어 구비되거나, 무선으로 연결될 수 있으며 밴드부에 일정 간격으로 배치되어 구비될 수 있다. 뇌파 측정 장치(1)에 의해 측정된 뇌파 신호는 뇌의 영역들 사이의 연결성에 대한 정보 및/또는 델타파, 세타파, 알파파, 베타파, 감마파로 구분한 정보를 포함할 수 있다.
진단 장치(2)는 뇌파 측정 장치(1)로부터 수신한 뇌파 신호를 기초로 사용자의 인지 장애의 정도 또는 인지 장애의 발생 원인을 진단할 수 있다. 진단 장치(2)는 기계학습으로 생성된 인지 장애 진단 모델을 이용하여 사용자들의 인지 장애의 정도 및 인지 장애의 발생 원인을 판별할 수 있다. 여기서, 인지 장애 정도는 사용자의 인지 장애의 정도를 나타내는 척도로서, 초기적인 단계부터 중증 단계까지 평가하여 나타낼 수 있으며, 향후 발생 가능성을 포함할 수 있다. 인지 장애 정도는 사용자의 나이, 성별 등의 생물학적 정보 및 사용자의 거주 환경, 직업, 학력 등의 사회적인 정보와의 인과관계를 이용하여 결정될 수 있다.
진단 장치(2)는 접속 사용자에 의해 선택된 인지 장애 관련 정보를 선별적으로 제공할 수 있다. 인지 장애 관련 정보를 요청하는 사용자에게는 인지 장애 관련 정보를 제공하고, 입력된 인지 장애의 정도 및 원인에 매칭되는 약물 및 치료 방법을 제공할 수 있다. 입력된 사용자 정보로부터 사용자의 인지 장애 관련 정보를 검색하고, 인지 장애 관련 정보와 대응하는 약물, 치료 방법뿐 만 아니라, 경미한 인지 장애를 가지는 사용자라면, 인지 장애 관련 예측 정보를 제공할 수 있다.
사용자 단말기(3)는 유무선 통신 환경에서, 진단 장치(2)로 접속하여 사용자의 차량의 입출력 장치를 위한 신호를 전송하는 전자 장치로, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC (desktop PC), 랩탑 PC(laptop PC), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나 일 수 있다. 사용자 단말기(3)는 프로세서, 저장 매체, 통신 모듈, 입출력 장치를 포함하고, 진단 장치(2)와 통신하게 된다.
사용자 단말기(3)는 진단 장치(2)로부터의 출력 데이터를 수신 받아 출력하게 된다. 사용자 단말기(3)는 기 설치된 프로그램을 이용하여 진단 장치(2)로 접속하거나, 진단 장치(2)에 의해 배포된 프로그램을 실행할 수 있다. 사용자 단말기(3)는 인지 장애 진단 서비스를 위한 계정(ID, 생체 정보, 토큰 등)을 미리 생성 받고, 계정을 이용하여 진단 장치에 접속하고 사용자의 인지 장애 관련 정보를 제공 받을 수 있다. 진단 장치를 통해 사용자는 인지 장애의 발생 여부, 인지 장애의 정도, 인지 장애의 원인 등을 포함하는 인지 장애 관련 정보를 제공 받을 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 관한 뇌파 측정 장치를 도시하는 사시도이다.
도 2를 참조하면, 뇌파 측정 장치(1)는 사용자(피검자 또는 대상체)의 머리에 장착되며, 센서 유닛(10)에서 측정된 뇌파 신호를 측정할 수 있다. 뇌파는 뇌신경 세포 사이에 신호가 전달될 때 발생하는 전기적 신호를 측정한 것이다. 뇌파 측정 장치(1)는 뇌전도(electroencephalography) 헤드 기어의 형태로, 후술하는 프로브의 전극을 통해서 뇌파를 측정할 수 있다.
뇌파 측정 장치(1)는 복수개의 브릿지(B)를 가지며, 각 브릿지(B)에는 센서 유닛(10)이 설치 될 수 있다. 브릿지(B)는 길이 방향으로 연장될 수 있는 구조를 가지므로, 뇌파 측정 장치(1)는 사용자의 머리의 크기에 따라 브릿지(B)의 길이 조절 할 수 있다.
센서 유닛(10)은 뇌파를 측정하기 위한 표준 측정 위치에 배치될 수 있다. 뇌파 측정을 위한 전극 배치는 표준측정위치인 국제 10-20 전극 배치도를 따르며, 19개의 전극를 사용할 경우에는 기 설정된 위치에 센서 유닛(10)이 배치되어 뇌파를 측정할 수 있다. 이때 측정을 위한 각각의 센서 유닛(10)의 전극은 하나의 채널로 볼 수 있다.
센서 유닛(10)의 프로브에서 측정되는 시계열 데이터는 각 채널에서 획득한 신호 정보를 시간 순서로 나열해 놓은 것으로 볼 수 있다. 데이터는 그래프 형태로 입력될 수도 있지만 이것을 변환하여 행렬 형태로, 즉 단일 혹은 복수의 뇌파 채널 X 시간순 데이터 값, 표시하여 입력될 수도 있다. 또 다른 데이터 형식인 뇌파 이미지는 위상 지도(topological map) 또는 시간-주파수 지도(time-frequency map) 형식일 수 있다.
도 3은 도 2의 생체 신호 측정 센서 유닛을 도시하는 도면이고, 도 4는 도 3의 단면을 도시하는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 생체 신호 측정 센서 유닛(10)은 커버(11), 제1 지지 블록(12), 탄성부(13), 진동부(14), 제2 지지 블록(15), 램프(16) 및 인서터(17)를 구비할 수 있다.
커버(11)는 내부 공간에 센서 유닛(10)의 부품이 장착될 수 있으며, 브릿지(B)에 장착될 수 있다. 커버(11)의 끝단에는 프로브(100)가 설치될 수 있는 개구를 가지고, 프로브(100)가 개구를 통해서 축 방향으로 선형 운동할 수 있다.
제1 지지 블록(12)은 커버(11)의 내부 공간에 장착되며, 프로브(100)를 지지할 수 있다. 제1 지지 블록(12)의 상부에는 탄성부(13)가 배치되며, 제1 지지 블록(12)의 일부는 프로브(100)의 중심 홀(114)에 삽입될 수 있다. 이로써, 뇌파 측정 장치(1)가 대상체에 장착되면, 프로브(100)는 축 방향으로 위치가 조정될 수 있으며, 이때 탄성부(13)의 복원력이 프로브(100)에 적용될 수 있다.
탄성부(13)는 제1 지지 블록(12)의 상부에 배치되며, 프로브(100)에 탄성력을 제공할 수 있다. 탄성부(13)는 소정의 탄성력을 가지는 부품으로 특정 부품에 한정되지 않는다. 다만, 설명의 편의를 위해서 탄성부(13)는 코일 형태의 스프링인 경우를 중심으로 설명하기로 한다. 프로브(100)가 대상체의 두피에 접촉시에, 탄성부(13)의 탄성력에 의해서 프로브(100)는 축 방향으로 이동할 수 있어, 프로브(100)가 대상체의 두피에 밀착될 수 있다.
진동부(14)는 센서 유닛(10)의 내부에 장착되어, 프로브(100)에 진동을 제공할 수 있다. 진동부(14)는 제1 지지 블록(12)과 제2 지지 블록(15) 사이에 배치되며, 진동부(14)에서 생성되는 진동은 프로브(100)를 통해서 대상체에게 전달될 수 있다.
진동부(14)에서 생성된 진동은 대상체의 두피에 자극을 생성하므로, 뇌파 신호의 활성화를 촉진 시킬 수 있다. 프로브(100)의 진동에 의해서 두피가 자극되어 뇌파 신호가 더욱 활성화되면, 프로브(100)는 정확하게 뇌파 신호를 측정할 수 있다.
제2 지지 블록(15)은 제1 지지 블록(12)과 마주 보도록 배치될 수 있다. 제2 지지 블록(15)은 프로브(100)의 상부에 배치되며, 진동부(14)를 지지할 수 있다.
램프(16)는 센서 유닛(10)의 내부에 장착되어, 대상체의 두피에 광을 조사할 수 있다. 램프(16)에서 조사되는 광은 뇌파 신호의 활성화를 촉진하여, 센서 유닛(10)의 뇌파 측정 성능이 개선될 수 있다.
램프(16)는 제1 지지 블록(12)에 장착되며, 프로브(100)의 중심 홀(114)에 삽입될 수 있다. 램프(16)가 구동되면, 중심 홀(114)을 통과하여 광이 두피로 조사될 수 있다.
인서터(17)는 제2 지지 블록(15)과 프로브(100) 사이에 삽입된다. 인서터(17)는 프로브(100)와 제2 지지 블록(15)의 결합력을 강화하여, 프로브(100)가 센서 유닛(10)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정용 프로브를 도시하는 사시도이며, 도 6은 도 5의 평면도이고, 도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ을 따라 취한 단면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 생체 신호 측정용 프로브(100)는 프로브 바디(110), 제1 레그 유닛(LU1), 제2 레그 유닛(LU2)을 가질 수 있다.
프로브 바디(110)는 제1 레그 유닛(LU1)과 제2 레그 유닛(LU2)을 지지할 수 있으며, 센서 유닛(10)에 장착될 수 있다. 프로브 바디(110)는 플렌지 형상을 가지는 제1 파트(111)와, 제1 파트(111)에서 돌출되는 제2 파트(112)를 가질 수 있다.
제1 파트(111)는 소정의 높이를 가지고, 반경 방향으로 연장될 수 있다. 제1 파트(111)의 일면에는 반경 방향으로 제1 레그(120)와 제2 레그(130)가 지지될 수 있다.
제2 파트(112)는 제1 파트(111)의 일측으로 돌출될 수 있다. 제2 파트(112)는 제1 파트(111)의 타측에 배치되고, 제1 파트(111)보다 직경이 작을 수 있다. 제2 파트(112)는 제1 파트(111)와 단차를 형성하여, 센서 유닛(10)의 다른 부품이 장착될 수 있는 공간을 제공할 수 있다.
제2 파트(112)는 외주면에 배치된 돌출부(113)를 구비할 수 있다. 돌출부(113)는 센서 유닛(10)에 억지끼움 되어, 프로브 바디(110)가 센서 유닛(10)에 견고하게 조립될 수 있다.
제1 파트(111)는 프로브 바디(110)의 축 방향을 따라 제1 높이(T1)를 가지고, 제2 파트(112)는 프로브 바디(110)의 축 방향을 따라 제2 높이(T2)를 가질 수 있다. 제1 높이(T1)는 제2 높이(T2)보다 작게 설정될 수 있다. 제1 높이(T1)는 상대적으로 제2 높이(T2)보다 얇게 설정되어, 제1 레그 유닛(LU1)과 제2 레그 유닛(LU2)이 장착될 수 있는 공간을 제공하되, 프로브 바디(110)의 부피를 줄여서 컴팩트하게 프로브 바디(110)를 형성할 수 있다. 또한, 제2 높이(T2)는 상대적으로 제1 높이(T1)보다 길게 설정되어, 센서 유닛(10)의 내부 부품과의 접촉 면적을 크게하여 프로브(100)가 견고하게 센서 유닛(10)에 장착될 수 있다.
선택적인 실시예로, 프로브 바디(110)는 제1 파트(111)와 제2 파트(112)의 중심을 따라 연장되는 중심 홀(114)을 구비할 수 있다. 중심 홀(114)은 프로브 바디(110)의 중심 축을 따라 연장되며, 프로브 바디(110)의 내부에 램프(16)가 장착되는 공간을 제공할 수 있다.
프로브 바디(110)는 제1 레그(120)와 제2 레그(130)에서 측정된 신호를 전달 할 수 있다. 프로브 바디(110)는 제1 레그(120)와 제2 레그(130)에서 전기적인 신호를 전달할 수 있는 재료로 형성될 수 있다. 예컨대, 프로브 바디(110)는 금속 계열의 재료를 포함할 수 있다.
프로브(100)는 제1 레그 유닛(LU1)과 제2 레그 유닛(LU2)이 프로브 바디(110)에 연결되어, 각각 사용자의 두피와 접촉할 수 있다. 제1 레그 유닛(LU1)과 제2 레그 유닛(LU2)은 단부에 장착된 전극으로 사용자의 전기적 신호를 측정할 수 있다. 도면에서는 프로브(100)가 2개 그룹의 레그 유닛을 도시하나, 이에 한정되지 않으며 반경 방향으로 복수개의 레그 유닛들이 배치될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해서 프로브(100)가 제1 레그 유닛(LU1)과 제2 레그 유닛(LU2)이 배치된 실시예를 중심으로 설명하기로 한다.
제1 레그 유닛(LU1)은 복수 개의 제1 레그(120)를 포함할 수 있다. 제1 레그 유닛(LU1)은 프로브 바디(110)의 반경 방향의 내측에 배치되는 복수 개의 제1 레그(120)로 구비될 수 있다. 도 6에서는 제1 레그 유닛(LU1)이 8개의 제1 레그(120)를 구비한 실시예를 도시하나, 이에 한정되지 않으며, 다양한 개수를 구비할 수 있다.
복수개의 제1 레그(120)는 중심 홀(114)의 외측에 배치되고, 소정의 이격된 거리를 유지할 수 있다. 제1 레그(120)는 복수개가 원주 방향으로 이격되게 배치될 수 있다. 이웃하는 제1 레그(120) 사이의 거리는 일정하게 설정될 수 있다. 복수개의 제1 레그(120)는 사용자의 두피와 접촉하는 제1 영역(AE1)을 설정하고, 제1 영역(AE1)으로부터 사용자의 뇌파 신호를 측정할 수 있다.
제1 레그(120)는 제1 서포터(121)와 제1 전극(122)을 구비할 수 있다. 제1 서포터(121)의 단부에는 제1 전극(122)이 배치될 수 있다.
제1 서포터(121)는 프로브 바디(110)와 연결되며, 프로브 바디(110)의 축 방향을 따라 소정 길이 연장될 수 있다. 일 실시예로, 제1 서포터(121)는 소정의 강성을 가지는 재료로 형성되며, 두께가 변화할 수 있다.
상세하게, 제1 서포터(121)는 프로브 바디(110)에서 제1 전극(122)으로 갈수록 두께가 줄어들 수 있다. 제1 서포터(121)는 프로브 바디(110)와 연결되는 부분은 상대적으로 직경이 크게 설정되어, 제1 레그(120)가 프로브 바디(110)에서 견고하게 고정될 수 있다.
제1 서포터(121)는 제1 전극(122)과 연결되는 부분은 상대적으로 직경이 작게 설정되어, 제1 전극(122)의 배치 위치를 세밀하게 설정할 수 있으며, 제1 서포터(121)의 끝단에 소정의 유연성을 형성하여 제1 전극(122)의 위치를 조정할 수 있다.
제1 전극(122)은 제1 서포터(121)의 단부에 장착되어, 전기적 신호를 감지할 수 있다. 제1 전극(122)은 전기 전도성 물질을 가질 수 있으며, 제1 서포터(121)의 단부에 코팅되거나, 별도의 구성으로 제1 서포터(121)에 장착될 수 있다.
제2 레그 유닛(LU2)은 복수 개의 제2 레그(130)를 포함할 수 있다. 제2 레그 유닛(LU2)은 프로브 바디(110)의 반경 방향의 외측에 배치되는 복수 개의 제2 레그(130)로 구비될 수 있다. 도 6에서는 제2 레그 유닛(LU2)이 8개의 제2 레그(130)를 구비한 실시예를 도시하나, 이에 한정되지 않으며, 다양한 개수를 구비할 수 있다.
복수개의 제2 레그(130)는 중심 홀(114)의 외측에 배치되고, 소정의 이격된 거리를 유지할 수 있다. 제2 레그(130)는 복수개가 원주 방향으로 이격되게 배치될 수 있다. 이웃하는 제2 레그(130) 사이의 거리는 일정하게 설정될 수 있다. 복수개의 제2 레그(130)는 사용자의 두피와 접촉하는 제2 영역(AE2)을 설정하고, 제2 영역(AE2)으로부터 사용자의 뇌파 신호를 측정할 수 있다.
제2 레그(130)는 제2 서포터(131)와 제2 전극(132)을 구비할 수 있다. 제2 서포터(131)의 단부에는 제2 전극(132)이 배치될 수 있다. 제1 레그(120)와 비교하면, 제2 레그(130)는 프로브 바디(110)에서의 배치에 차이가 있으며, 제2 서포터(131)는 전술한 제1 서포터(121)와 실질적으로 동일하고, 제2 전극(132)은 전술한 제1 전극(122)과 실질적으로 동일하다. 따라서 이하에서는 중복되는 설명은 생략하고, 제1 레그(120)와 제2 레그(130)의 배치 관계를 중심으로 설명하기로 한다.
생체 신호 측정용 프로브(100)가 효율적으로 생체 신호를 측정하기 위해서는 제1 레그(120)의 제1 전극(122)과 제2 레그(130)의 제2 전극(132)이 신호를 측정을 위한 설정 위치에 집중적으로 배치되어야 한다. 즉, 프로브(100)의 전극은 표준측정위치인 국제 10-20 전극 배치도에 따라 기 설정된 배치 위치에 배치되어야 한다.
제2 레그(130)는 이웃하는 제1 레그(120) 사이의 공간에 배치된다. 제2 레그(130)는 한 쌍의 제1 레그(120)의 사이에서 반경 방향의 외측에 배치될 수 있다. 제1 레그(120)의 사이에 제2 레그(130)가 배치되므로, 단위 면적당 제1 전극(122)과 제2 전극(132)이 배치되는 비율이 증가하여, 프로브(100)가 생체 신호의 인식 효율을 높일 수 있다.
제2 레그(130) 사이의 이격 거리(G2)는 제1 레그(120) 사이의 이격 거리(G1)보다 길게 설정될 수 있다. 제2 레그(130)는 제1 레그(120)보다 반경 방향의 외측에 배치되어, 제2 레그(130) 사이의 이격 거리가 더 길게 설정될 수 있다.
제1 레그 유닛(LU1)과 제2 레그 유닛(LU2)은 프로브(100)의 원주 방향으로 배치되어, 전기적 신호의 측정을 효율을 높일 수 있다. 제1 레그 유닛(LU1)과 제2 레그 유닛(LU2)은 프로브 바디(110)의 중심 축을 따라 밀집되게 배치되어, 기 설정된 센서 유닛(10)의 위치에서 신호를 정확하게 센싱할 수 있다.
상세히, 제1 레그 유닛(LU1)은 제1 전극(122)이 제1 영역(AE1)에 배치되므로, 제1 영역(AE1)에서 신호를 측정할 수 있다. 제2 레그 유닛(LU2)은 제2 전극(132)이 제2 영역(AE2)에 배치되므로, 제2 영역(AE2)에서 신호를 측정할 수 있다.
제1 레그 유닛(LU1)과 제2 레그 유닛(LU2)은 프로브(100)가 사용자의 두피에 접촉되는 영역을 확장할 수 있다. 특히 제1 레그 유닛(LU1)은 제2 레그 유닛(LU2)에서 신호를 측정하지 못하더라도 제1 레그(120)가 신호를 센싱할 수 있으며, 제2 레그 유닛(LU2)은 제1 레그 유닛(LU1)에서 신호를 측정하지 못하더라도 제2 레그(130)가 신호를 센싱할 수 있으므로, 제1 레그 유닛(LU1)과 제2 레그 유닛(LU2)은 서로의 기능을 보완할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정용 프로브(100)는 제1 레그 유닛(LU1)이 복수개의 제1 레그(120)를 가지고, 제2 레그 유닛(LU2)이 복수개의 제2 레그(130)를 가지어, 생체 신호 측정의 정확도를 높일 수 있다. 제1 레그(120)는 제1 영역(AE1)에서 생체 신호를 측정하고, 제2 레그(130)는 제2 영역(AE2)에서 생체 신호를 측정할 수 있으므로, 프로브(100)는 생체 신호를 측정할 수 있는 영역이 확대될 수 있다. 또한, 이웃하는 제1 레그(120)의 사이에 제2 레그(130)가 배치되므로, 전극이 프로브(100)의 중심을 따라 집중되어 신호 측정의 효율이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정용 프로브(100)는 중앙에 램프(16)를 배치할 수 있으며, 램프(16)가 조사되면 생체 신호를 더 효과적으로 측정할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체 신호 측정용 프로브를 도시하는 단면도이다.
도 8을 참조하면, 신호 측정용 프로브(200)는 프로브 바디(210), 제1 레그 유닛(LU1) 및 제2 레그 유닛(LU2)을 구비할 수 있다. 프로브 바디(210)는 전술한 실시예의 프로브 바디(110)와 실질적으로 동일한 바, 이에 대한 설명은 생략 하기로 한다.
제1 레그 유닛(LU1)은 복수개의 제1 레그(220)를 구비하고, 제1 레그(220)는 프로브 바디(210)의 내측에 배치된다. 제1 레그(220)는 제1 영역(AE1)에서 전기적 신호를 측정할 수 있다.
제2 레그 유닛(LU2)은 복수개의 제2 레그(230)를 구비하고, 제2 레그(230)는 프로브 바디(210)의 외측에 배치된다. 제2 레그(230)는 제2 영역(AE2)에서 전기적 신호를 측정할 수 있다.
제1 레그(220)와 제2 레그(230) 중 적어도 하나는 프로브(200)의 길이 방향에 대하여 경사를 가질 수 있다. 도 8을 보면, 제1 레그(220)는 프로브(200)의 길이 방향으로 연장되나, 제2 레그(230)는 프로브(200)의 길이 방향에서 반경 방향의 외측으로 경사를 가질 수 있다.
제1 레그(220)는 제1 서포터(221)와 제1 전극(222)을 구비할 수 있다. 제1 서포터(221)는 프로브 바디(210)와 연결되는 제1 연결부(2211)와, 제1 연결부(2211)에서 연장되는 제1 연장부(2212)를 구비할 수 있다. 제1 서포터(221)는 제1 연결부(2211)와 제1 연장부(2212)가 일체로 형성되어, 프로브(200)의 축 방향을 따라 연장될 수 있다.
제1 전극(222)은 제1 서포터(221)의 단부에 배치될 수 있다. 제1 전극(222)은 제1 연장부(2212)의 단부에 배치되어, 제1 영역(AE1)에서 뇌파 신호를 측정 할 수 있다.
제1 레그(220)는 프로브(200)의 축 방향을 따라 연장될 수 있다. 제1 레그(220)는 프로브 바디(210)에서 실질적으로 수직되게 연장되며, 제1 전극(222)의 끝단이 두피와 접촉할 수 있다.
제2 레그(230)는 제2 서포터(231)와 제2 전극(232)을 구비할 수 있다. 제2 서포터(231)는 프로브 바디(210)와 연결되는 제2 연결부(2311)와, 제2 연결부(2311)에서 연장되는 제2 연장부(2312)를 구비할 수 있다.
제2 레그(230)는 적어도 일부가 프로브 바디(210)의 외측 방향으로 연장되어, 제2 전극(232)이 제2 레그(230)의 프로브 바디(210)에 연결되는 부분보다 외측에 배치될 수 있다.
일 실시예로, 제2 서포터(231)는 적어도 일부 구간에서 곡률을 가질 수 있다. 제2 연결부(2311)는 프로브 바디(210)에서 축 방향을 따라 아래 방향으로 연장되고, 제2 연장부(2312)는 반경 방향의 외측으로 경사를 가질 수 있다. 제2 연장부(2312)는 곡률을 가지는 구간을 가지어, 반경 방향의 외측으로 확장될 수 있다.
다른 실시예로, 제2 서포터(231)는 전체 구간에서 곡률을 가질 수 있다. 도면에는 도시되지 않았으나, 제2 연결부와 제2 연장부는 모두 소정의 곡률을 가지어, 외측 방향으로 연장될 수 있다.
다른 실시예로, 제2 서포터(231)는 각 구간에 따라 강성이 다르게 설정될 수 있다. 제2 연결부(2311)는 제2 연장부(2312) 보다 강한 강성을 가질 수 있다. 프로브 바디(210)와 연결되는 제2 연결부(2311)는 상대적으로 높은 강성을 가지어, 제2 레그(230)의 파손을 방지할 수 있다. 제2 전극(232)과 연결되는 제2 연장부(2312)는 상대적으로 낮은 강성을 가지며 소정의 가요성을 가지어, 프로브(200)가 두피에 접촉시에 제2 전극(232)은 위치를 세밀하게 조정될 수 있다.
다른 실시예로, 도면에는 도시되지 않았으나, 제2 레그는 프로브의 반경 방향의 내측으로 소정의 경사를 가질 수 있다. 제1 레그가 접촉하는 제1 영역과 제2 레그가 접촉하는 제2 영역이 중첩되므로, 프로브가 뇌파 신호를 정확하게 측정할 수 있다.
제2 전극(232)은 제2 서포터(231)의 단부에 배치된다. 제2 전극(232)은 제2 연장부(2312)에서 연결되어 제2 영역(AE2)에서 뇌파 신호를 측정할 수 있다. 제2 레그(230)는 곡률을 가지어 반경 방향의 외측으로 연장되므로, 제2 레그(230)가 뇌파신호를 측정할 수 있는 범위를 넓게 확장할 수 있다. 또한, 제2 레그(230)는 소정의 가요성을 가지므로, 제2 전극(232)의 위치를 정밀하게 조정할 수 있어 신호 측정의 효율을 높일 수 있다.
본 발명에 따른, 생체 신호 측정용 프로브(200)는 제2 레그(230)가 프로브(200)의 반경 방향의 내측 또는 외측으로 경사를 가지어, 생체 신호를 측정할 수 있는 영역을 확대하고, 신호 측정 효율을 높일 수 있다.
도 9 내지 도 11은 도 8의 생체 신호 측정용 프로브의 변형예를 도시하는 단면도이다.
도 9를 참조하면, 신호 측정용 프로브(200A)는 프로브 바디(210), 제1 레그 유닛(LU1) 및 제2 레그 유닛(LU2)을 구비할 수 있다. 전술한 신호 측정용 프로브(200)와 비교하면, 제1 레그(220A)와 제2 레그(230A)의 배치에 대하여 차이가 있는바, 이를 중심으로 설명하기로 한다.
제1 레그 유닛(LU1)은 복수개의 제1 레그(220A)를 구비할 수 있다. 제1 레그(220A)는 제1 영역(AE1)에서 생체 신호를 측정할 수 있다. 제1 레그(220A)는 제1 서포터(221A)와 제1 전극(222A)을 구비하고, 제1 서포터(221A)는 제1 연결부(2211A), 제1 연장부(2212A)를 가질 수 있다.
제2 레그 유닛(LU2)은 복수개의 제2 레그(230A)를 구비할 수 있다. 제2 레그(230A)는 제2 영역(AE2)에서 생체 신호를 측정할 수 있다. 제2 레그(230A)는 제2 서포터(231A)와 제2 전극(232A)을 구비하고, 제2 서포터(231A)는 제2 연결부(2311A), 제2 연장부(2312A)를 가질 수 있다.
제1 레그(220A)는 적어도 일부가 프로브 바디(210)의 내측 방향으로 연장되어, 제1 전극(222A)이 제1 레그(220A)의 프로브 바디(210)에 연결되는 부분보다 내측에 배치될 수 있다.
일 실시예로, 제1 레그(220A)는 프로브(200A)의 반경 방향의 내측으로 소정의 경사를 가질 수 있다. 제1 레그(220A)는 중심 홀을 향하여 연장되므로, 제1 영역(AE1)이 프로브(200A)의 내측으로 확장될 수 있다. 램프(16)가 두피에 광을 조사하면, 조사된 영역에서 전기적 신호가 활성화 될 수 있으며, 제1 레그(220A)는 활성화된 영역에서 전기적 신호를 측정하므로, 신호 측정 효율을 높일 수 있다.
일 실시예로, 제1 서포터(221A)는 적어도 일부 구간에서 곡률을 가질 수 있다. 제1 연결부(2211A)는 프로브 바디(210)에서 축 방향을 따라 아래 방향으로 연장되고, 제1 연장부(2212A)는 반경 방향의 내측으로 경사를 가질 수 있다. 제1 연장부(2212A)는 곡률을 가지는 구간을 가지어, 반경 방향의 외측으로 확장될 수 있다.
다른 실시예로, 제1 서포터(221A)는 전체 구간에서 곡률을 가질 수 있다. 도면에는 도시되지 않았으나, 제1 연결부와 제1 연장부는 모두 소정의 곡률을 가지어, 내측 방향으로 연장될 수 있다.
다른 실시예로, 제1 서포터(221A)는 각 구간에 따라 강성이 다르게 설정될 수 있다. 제1 연결부(2211A)는 제1 연장부(2212A) 보다 강한 강성을 가질 수 있다. 프로브 바디(210)와 연결되는 제1 연결부(2211A)는 상대적으로 높은 강성을 가지어, 제1 레그(220A)의 파손을 방지할 수 있다. 제1 전극(222A)과 연결되는 제1 연장부(2212A)는 상대적으로 낮은 강성을 가지며 소정의 가요성을 가지어, 프로브(200A)가 두피에 접촉시에 제1 전극(222A)은 위치가 세밀하게 조정될 수 있다.
다른 실시예로, 도면에는 도시되지 않았으나, 제1 레그는 프로브의 반경 방향의 외측으로 소정의 경사를 가질 수 있다. 제1 레그가 접촉하는 제1 영역과 제2 레그가 접촉하는 제2 영역이 중첩되므로, 프로브가 뇌파 신호를 정확하게 측정할 수 있다.
본 발명에 따른, 생체 신호 측정용 프로브(200A)는 제1 레그(220A)가 프로브(200A)의 반경 방향의 내측 또는 외측으로 경사를 가지어, 생체 신호를 측정할 수 있는 영역을 확대하고, 신호 측정 효율을 높일 수 있다.
도 10을 참조하면, 신호 측정용 프로브(200B)는 프로브 바디(210), 제1 레그 유닛(LU1) 및 제2 레그 유닛(LU2)을 구비할 수 있다.
제1 레그 유닛(LU1)은 복수개의 제1 레그(220B)를 구비할 수 있다. 제1 레그(220B)는 제1 영역(AE1)에서 생체 신호를 측정할 수 있다. 제1 레그(220B)는 제1 샤프트(221B)와 제1 전극(222B)을 구비하고, 제1 샤프트(221B)는 제1 연결부(2211B), 제1 연장부(2212B)를 가질 수 있다. 제1 레그(220B)는 전술한 실시예의 제1 레그(220A)와 실질적으로 동일할 수 있다.
제2 레그 유닛(LU2)은 복수개의 제2 레그(230B)를 구비할 수 있다. 제2 레그(230B)는 제2 영역(AE2)에서 생체 신호를 측정할 수 있다. 제2 레그(230B)는 제2 샤프트(231B)와 제2 전극(232B)을 구비하고, 제2 샤프트(231B)는 제2 연결부(2311B), 제2 연장부(2312B)를 가질 수 있다. 제2 레그(230B)는 전술한 실시예의 제2 레그(230)와 실질적으로 동일할 수 있다.
본 발명에 따른, 신호 측정용 프로브(200B)는 제1 레그(220B)가 프로브(200B)의 내측으로 경사를 가지므로 제1 영역(AE1)이 확대되고, 제2 레그(230B)가 프로브(200B)의 외측으로 경사를 가지므로 제2 영역(AE2)이 확대되므로, 생체 신호를 측정할 수 있는 영역이 확장될 수 있다.
도 11을 참조하면, 신호 측정용 프로브(200C)는 프로브 바디(210), 제1 레그 유닛(LU1) 및 제2 레그 유닛(LU2)을 구비할 수 있다.
제1 레그 유닛(LU1)은 복수개의 제1 레그(220C)를 구비할 수 있다. 제1 레그(220C)는 제1 영역(AE1)에서 생체 신호를 측정할 수 있다. 제1 레그(220C)는 제1 샤프트(221C)와 제1 전극(222C)을 구비하고, 제1 샤프트(221C)는 제1 연결부(2211C), 제1 연장부(2212C)를 가질 수 있다.
제2 레그 유닛(LU2)은 복수개의 제2 레그(230C)를 구비할 수 있다. 제2 레그(230C)는 제2 영역(AE2)에서 생체 신호를 측정할 수 있다. 제2 레그(230C)는 제2 샤프트(231C)와 제2 전극(232C)을 구비하고, 제2 샤프트(231C)는 제2 연결부(2311C), 제2 연장부(2312C)를 가질 수 있다.
일 실시예로, 제2 레그(230C)는 제2 샤프트(231C)의 적어도 일부가 반경 방향의 외측으로 경사를 가질 수 있다. 상세히, 제2 연장부(2312C)는 외측방향으로 소정의 경사를 가질 수 있으며, 일 예로, 경사는 기 설정된 경사를 가질 수 있다.
다른 실시예로, 도면에는 도시되지 않았으나, 제1 레그(220C)가 반경 방향의 내측이나 외측으로 일정한 경사를 가지고, 제2 레그(230C)는 수직방향으로 연장될 수 있다. 또 다른 실시예로, 도면에는 도시되지 않았으나, 제1 레그(220C) 및 제2 레그(230C)가 모두 내측 또는 외측으로 일정한 경사를 가질 수 있다.
본 발명에 따른, 신호 측정용 프로브(200C)는 제1 레그(220C) 및 제2 레그(230C) 중 적어도 하나가 경사를 가지므로 제1 영역(AE1)이나 제2 영역(AE2)이 확대되어, 생체 신호를 측정할 수 있는 영역이 확장될 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 생체 신호 측정용 프로브를 도시하는 단면도이다.
도 12를 참조하면, 신호 측정용 프로브(300)는 프로브 바디(310), 제1 레그 유닛(LU1) 및 제2 레그 유닛(LU2)을 구비할 수 있다.
제1 레그 유닛(LU1)은 복수개의 제1 레그(320)를 구비할 수 있다. 제1 레그(320)는 제1 영역(AE1)에서 생체 신호를 측정할 수 있다. 제1 레그(320)는 제1 서포터(321)와 제1 전극(322)을 구비하고, 제1 서포터(321)는 제1 연결부(3211), 제1 연장부(3212)를 가질 수 있다.
제2 레그 유닛(LU2)은 복수개의 제2 레그(330)를 구비할 수 있다. 제2 레그(330)는 제2 영역(AE2)에서 생체 신호를 측정할 수 있다. 제2 레그(330)는 제2 서포터(331)와 제2 전극(332)을 구비하고, 제2 서포터(331)는 제2 연결부(3311), 제2 연장부(3312)를 가질 수 있다.
제1 레그(320)와 제2 레그(330)의 길이는 서로 다르게 설정될 수 있다. 제1 레그(320)와 제2 레그(330)는 높이 차이(t)를 가진다. 프로브(300)의 축 방향으로 연장되는 제1 레그(320)는 반경 방향의 외측으로 경사를 가지는 제2 레그(330)보다 짧게 형성된다.
제2 레그(330)는 제1 레그(320)보다 길게 형성되고 가요성을 가지므로, 제2 전극(332)에서 뇌파 신호의 측정 성능이 향상될 수 있다.
상세히, 제2 연장부(3312)는 제1 연장부(3212)보다 더 길게 형성되며, 제2 연장부(3312)는 상대적으로 높은 가요성을 가진다. 따라서, 뇌파 측정 장치(1)를 대상체가 착용하면, 제1 레그(320)와 제2 레그(330) 중 길이가 긴 제2 레그(330)의 제2 전극(332)이 대상체에 먼저 접촉하고, 이후에 제1 레그(320)와 제2 레그(330) 중 길이가 짧은 제1 레그(320)의 제1 전극(322)이 대상체에 접촉하되, 제2 전극(332)의 접촉 위치가 조정될 수 있다.
선택적인 실시예로, 생체 신호 측정용 프로브(300)는 제1 전극(322)과 제2 전극(332)에서의 접촉 여부를 판단할 수 있다. 상세히, 길이가 긴 제2 레그(330)의 제2 전극(332)이 두피에 접촉되는지 센싱하고, 제1 레그(320)의 제1 전극(322)이 두피에 접촉되는지 센싱할 수 있다. 제1 레그(320)와 제2 레그(330)가 모두 접촉되면, 프로브(300)가 안정적으로 장착된 것으로 인식하고 배치가 안정된 상태에서 뇌파 신호를 측정할 수 있다.
다른 실시예로, 생체 신호 측정용 프로브(300)는 제2 레그는 반경 방향의 내측으로 경사를 가질 수 있다. 제2 전극이 접촉되는 제2 영역이 제1 전극이 접촉되는 제1 전극과 중첩되므로, 생체 신호 측정용 프로브(300)의 신호 측정 성능이 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 생체 신호 측정용 프로브(300)는 길이가 긴 제2 레그(330)는 위치가 조정되어, 뇌파 신호를 측정할 수 있는 제2 영역(AE2)이 확장될 수 있다. 또한, 길이가 긴 제2 레그(330)에 의해서 뇌파 신호의 측정 성능이 향상될 수 있다.
도 13 내지 도 15은 도 12의 생체 신호 측정용 프로브의 변형예를 도시하는 단면도이다.
도 13을 참조하면, 신호 측정용 프로브(300A)는 프로브 바디(310A), 제1 레그 유닛(LU1) 및 제2 레그 유닛(LU2)을 구비할 수 있다.
제1 레그 유닛(LU1)은 복수개의 제1 레그(320A)를 구비할 수 있다. 제1 레그(320A)는 제1 영역(AE1)에서 생체 신호를 측정할 수 있다. 제1 레그(320A)는 제1 서포터(321A)와 제1 전극(322A)을 구비하고, 제1 서포터(321A)는 제1 연결부(3211A), 제1 연장부(3212A)를 가질 수 있다.
제2 레그 유닛(LU2)은 복수개의 제2 레그(330A)를 구비할 수 있다. 제2 레그(330A)는 제2 영역(AE2)에서 생체 신호를 측정할 수 있다. 제2 레그(330A)는 제2 서포터(331A)와 제2 전극(332A)을 구비하고, 제2 서포터(331A)는 제2 연결부(3311A), 제2 연장부(3312A)를 가질 수 있다.
제1 레그(320A)와 제2 레그(330A)의 길이는 서로 다르게 설정될 수 있다. 제1 레그(320A)와 제2 레그(330A)는 높이 차이(t)를 가진다. 프로브(300A)의 축 방향으로 연장되는 제2 레그(330A)는 반경 방향의 내측으로 경사를 가지는 제1 레그(320A)보다 짧게 형성된다.
제1 레그(320A)는 제2 레그(330A)보다 길게 형성되고 가요성을 가지므로, 제1 전극(322A)에서 뇌파 신호의 측정 성능이 향상될 수 있다. 제1 전극(322A)이 접촉하는 제1 영역(AE1)의 면적이 확장될 수 있으므로, 뇌파 신호를 정확하게 측정할 수 있다.
본 발명에 따른 생체 신호 측정용 프로브(300A)는 길이가 긴 제1 레그(320A)는 위치가 조정되어, 뇌파 신호를 측정할 수 있는 제1 영역(AE1)이 확장될 수 있다. 또한, 길이가 긴 제1 레그(320A)에 의해서 뇌파 신호의 측정 성능이 향상될 수 있다.
도 14를 참조하면, 신호 측정용 프로브(300B)는 프로브 바디(310B), 제1 레그 유닛(LU1) 및 제2 레그 유닛(LU2)을 구비할 수 있다.
제1 레그 유닛(LU1)은 복수개의 제1 레그(320B)를 구비할 수 있다. 제1 레그(320B)는 제1 영역(AE1)에서 생체 신호를 측정할 수 있다. 제1 레그(320B)는 제1 서포터(321B)와 제1 전극(322B)을 구비하고, 제1 서포터(321B)는 제1 연결부(3211B), 제1 연장부(3212B)를 가질 수 있다.
제2 레그 유닛(LU2)은 복수개의 제2 레그(330B)를 구비할 수 있다. 제2 레그(330B)는 제2 영역(AE2)에서 생체 신호를 측정할 수 있다. 제2 레그(330B)는 제2 서포터(331B)와 제2 전극(332B)을 구비하고, 제2 서포터(331B)는 제2 연결부(3311B), 제2 연장부(3312B)를 가질 수 있다.
제1 레그(320B)와 제2 레그(330B)의 길이는 서로 다르게 설정될 수 있다. 제1 레그(320B)와 제2 레그(330B)는 높이 차이(t)를 가진다. 프로브(300B)의 축 방향으로 연장되는 제2 레그(330B)는 반경 방향의 외측으로 경사를 가지는 제1 레그(320B)보다 짧게 형성된다.
제1 레그(320B)는 제2 레그(330B)보다 길게 형성되고 가요성을 가지므로, 제1 전극(322B)에서 뇌파 신호의 측정 성능이 향상될 수 있다. 제1 전극(322B)이 접촉하는 제1 영역(AE1)의 면적이 확장될 수 있으므로, 뇌파 신호를 정확하게 측정할 수 있다.
본 발명에 따른 생체 신호 측정용 프로브(300B)는 길이가 긴 제1 레그(320B)는 위치가 조정되어, 뇌파 신호를 측정할 수 있는 제1 영역(AE1)이 확장될 수 있다. 또한, 길이가 긴 제1 레그(320B)에 의해서 뇌파 신호의 측정 성능이 향상될 수 있다.
도 15를 참조하면, 신호 측정용 프로브(300C)는 프로브 바디(310C), 제1 레그 유닛(LU1) 및 제2 레그 유닛(LU2)을 구비할 수 있다.
제1 레그 유닛(LU1)은 복수개의 제1 레그(320C)를 구비할 수 있다. 제1 레그(320C)는 제1 영역(AE1)에서 생체 신호를 측정할 수 있다. 제1 레그(320C)는 제1 서포터(321C)와 제1 전극(322C)을 구비하고, 제1 서포터(321C)는 제1 연결부(3211C), 제1 연장부(3212C)를 가질 수 있다.
제2 레그 유닛(LU2)은 복수개의 제2 레그(330C)를 구비할 수 있다. 제2 레그(330C)는 제2 영역(AE2)에서 생체 신호를 측정할 수 있다. 제2 레그(330C)는 제2 서포터(331C)와 제2 전극(332C)을 구비하고, 제2 서포터(331C)는 제2 연결부(3311C), 제2 연장부(3312C)를 가질 수 있다.
제2 레그(330C)는 외측 방향으로 일정한 경사를 가질 수 있다. 제2 연장부(3312C)는 프로브(300C)의 축 방향에 대하여 기 설정된 일정한 경사를 가질 수 있으며, 제2 레그(330C)가 대상체의 두피에 접촉되면, 제2 연장부(3312C)의 가요성에 의해서, 제2 전극(332C)은 제2 영역(AE2)에 배치되며 위치가 조정될 수 있다.
다른 실시예로, 제1 레그와 제2 레그는 모두 경사를 가질 수 있다. 제1 레그및 제2 레그는 각각 반경 방향의 내측이나 외측으로 경사를 가질 수 있으며, 이때 제1 레그 및 제2 레그는 각각 곡률을 가지거나 경사가 일정하게 설정될 수 있다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 생체 신호 측정용 프로브를 도시하는 단면도이다.
도 16을 참조하면, 신호 측정용 프로브(400)는 프로브 바디(410), 제1 레그 유닛(LU1) 및 제2 레그 유닛(LU2)을 구비할 수 있다.
제1 레그 유닛(LU1)은 복수개의 제1 레그(420)를 구비할 수 있다. 제1 레그(420)는 제1 영역(AE1)에서 생체 신호를 측정할 수 있다. 제1 레그(420)는 제1 서포터(421)와 제1 전극(422)을 구비하고, 제1 서포터(421)는 제1 연결부(4211), 제1 연장부(4212)를 가질 수 있다.
제2 레그 유닛(LU2)은 복수개의 제2 레그(430)를 구비할 수 있다. 제2 레그(430)는 제2 영역(AE2)에서 생체 신호를 측정할 수 있다. 제2 레그(430)는 제2 서포터(431)와 제2 전극(432)을 구비하고, 제2 서포터(431)는 제2 연결부(4311), 제2 연장부(4312)를 가질 수 있다.
제1 레그(420)와 제2 레그(430)의 길이는 서로 다르게 설정될 수 있다. 상세히, 제2 레그(430)의 길이가 제1 레그(420)의 길이 보다 길게 설정될 수 있다. 제1 레그(420)와 제2 레그(430)는 각각 프로브(400)의 축 방향으로 연장되며, 높이 차이(t)를 가진다.
본 발명에 따른 생체 신호 측정용 프로브(400)는 길이가 더 긴 제2 레그(430)가 소정의 가요성을 가지므로, 대상체의 두피에 접촉되면 위치가 조정될 수 있다. 제2 레그(430)가 접촉되는 제2 영역(AE2)은 반경 방향의 외측이나 내측으로 확장되며, 제1 영역(AE1)과 중첩될 수 있으므로, 생체 신호를 정확하게 측정할 수 있다.
도 17은 도 16의 생체 신호 측정용 프로브의 변형예를 도시하는 단면도이다.
도 17을 참조하면, 신호 측정용 프로브(400A)는 프로브 바디(410A), 제1 레그 유닛(LU1) 및 제2 레그 유닛(LU2)을 구비할 수 있다.
제1 레그 유닛(LU1)은 복수개의 제1 레그(420A)를 구비할 수 있다. 제1 레그(420A)는 제1 영역(AE1)에서 생체 신호를 측정할 수 있다. 제1 레그(420A)는 제1 서포터(421A)와 제1 전극(422A)을 구비하고, 제1 서포터(421A)는 제1 연결부(4211A), 제1 연장부(4212A)를 가질 수 있다.
제2 레그 유닛(LU2)은 복수개의 제2 레그(430A)를 구비할 수 있다. 제2 레그(430A)는 제2 영역(AE2)에서 생체 신호를 측정할 수 있다. 제2 레그(430A)는 제2 서포터(431A)와 제2 전극(432A)을 구비하고, 제2 서포터(431A)는 제2 연결부(4311A), 제2 연장부(4312A)를 가질 수 있다.
제1 레그(420A)와 제2 레그(430A)의 길이는 서로 다르게 설정될 수 있다. 상세히, 제1 레그(420A)의 길이가 제2 레그(430A)의 길이 보다 길게 설정될 수 있다. 제1 레그(420A)와 제2 레그(430A)는 각각 프로브(400A)의 축 방향으로 연장되며, 높이 차이(t)를 가진다.
본 발명에 따른 생체 신호 측정용 프로브(400A)는 길이가 더 긴 제1 레그(420A)가 소정의 가요성을 가지므로, 대상체의 두피에 접촉되면 위치가 조정될 수 있다. 제1 레그(420A)가 접촉되는 제1 영역(AE1)은 반경 방향의 외측이나 내측으로 확장되며, 제2 영역(AE2)과 중첩될 수 있으므로, 생체 신호를 정확하게 측정할 수 있다.
도 18은 도 2의 뇌파 측정 장치의 일부 구성을 도시하는 구성도이다.
도 18을 참조하면, 뇌파 측정 장치(1)는 센서 유닛(10)에서 측정된 뇌파 신호를 처리하는 제어 기판(20)과 컨트롤러(30)를 구비할 수 있다. 컨트롤러(30)는 별도의 구성으로 구비되거나, 제어 기판(20)에 기능이 탑재될 수 있다.
제어 기판(20)에는 증폭/필터부(21), ADC(analog-digital converter, 22) 및 신호출력부(23)를 가질 수 있다.
프로브(100)의 전극에서 측정된 뇌파 신호는 증폭/필터부(21)로 전달되며, 증폭/필터부(21)는 신호를 필터링하거나 증폭시킬 수 있다. 이후 처리된 신호는 ADC(22)으로 전달되고, 디지털 정보로 변환되며, 변환된 신호는 신호출력부(23)로 전달된다.
컨트롤러(30)는 마이크로프로세서(MCU, 31), 무선통신부(32), 전원부(33)를 포함할 수 있다.
마이크로프로세서(31)는 신호출력부(23)로부터 정보를 전달받으며, 저장된 알고리즘에 의해 뇌파 신호로 변환하고, 무선통신부(32)는 마이크로프로세서(31)로부터 뇌파 신호를 전달받아 외부 기기(모바일 장치 등)에 전달한다. 또한, 전원부(33)는 제어 기판(20)과 마이크로프로세서(31)에 전원을 공급할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
실시예에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 실시 예의 범위를 한정하는 것은 아니다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
실시예의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 실시 예에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 실시 예에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 실시 예들이 한정되는 것은 아니다. 실시 예에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 실시 예를 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 실시 예의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
1: 뇌파 측정 장치
10: 생체 신호 측정용 센서 유닛
100: 생체 신호 측정용 프로브
110: 프로브 바디
120: 제1 레그
130: 제2 레그

Claims (10)

  1. 중앙에 배치되는 중심 홀을 가지는 프로브 바디;
    상기 프로브 바디에서 연장되는 제1 서포터와, 상기 제1 서포터의 단부에 제1 전극을 가지는 제1 레그;
    상기 프로브 바디에서 연장되는 제2 서포터와, 상기 제2 서포터의 단부에 제2 전극을 가지되 상기 제1 레그의 반경 방향 외측에 배치된 제2 레그; 및
    상기 중심 홀에 삽입되는 램프;를 포함하며,
    상기 제1 서포터와 상기 제2 서포터 중 적어도 하나는
    상기 프로브 바디에 연결된 부분은 상기 프로브의 길이 방향으로 연장되고, 상기 제1 전극이나 상기 제2 전극에 연결된 부분은 곡률을 가지어 상기 프로브의 길이 방향에 대하여 경사를 가지는, 생체 신호 측정용 프로브.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 레그는
    이웃하는 한 쌍의 상기 제1 레그의 사이에 배치되는, 생체 신호 측정용 프로브.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 레그는
    상기 제1 전극에 연결된 부분이 상기 프로브 바디의 내측 방향으로 연장되어, 상기 제1 전극이 상기 제1 레그의 상기 프로브 바디에 연결되는 부분보다 내측에 배치되는, 생체 신호 측정용 프로브.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 레그는
    상기 제2 전극에 연결된 부분이 상기 프로브 바디의 외측 방향으로 연장되어, 상기 제2 전극이 상기 제2 레그의 상기 프로브 바디에 연결되는 부분보다 외측에 배치되는, 생체 신호 측정용 프로브.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 레그 및 상기 제2 레그 중 적어도 하나는,
    상기 프로브 바디의 내측 방향이나 외측 방향으로 연장되어, 상기 프로브가 대상체에 착용되면 전극의 위치가 조정되는, 생체 신호 측정용 프로브.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 레그의 길이와 상기 제2 레그의 길이는 다른, 생체 신호 측정용 프로브.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 레그와 상기 제2 레그 중 길이가 긴 어느 하나가 대상체에 먼저 접촉하고,
    이후에 상기 제1 레그와 상기 제2 레그 중 길이가 짧은 다른 하나가 상기 대상체에 접촉하되, 상기 어느 하나의 접촉 위치가 조정되는, 생체 신호 측정용 프로브.
  10. 바디; 및
    상기 바디에 장착되는 프로브;를 포함하고,
    상기 프로브는
    중앙에 배치되는 중심 홀을 가지는 프로브 바디;
    상기 프로브 바디에서 연장되는 제1 서포터와, 상기 제1 서포터의 단부에 제1 전극을 가지는 제1 레그;
    상기 프로브 바디에서 연장되는 제2 서포터와, 상기 제2 서포터의 단부에 제2 전극을 가지되 상기 제1 레그의 반경 방향 외측에 배치된 제2 레그; 및
    상기 중심 홀에 삽입되는 램프;를 포함하며,
    상기 제1 서포터와 상기 제2 서포터 중 적어도 하나는
    상기 프로브 바디에 연결된 부분은 상기 프로브의 길이 방향으로 연장되고, 상기 제1 전극이나 상기 제2 전극에 연결된 부분은 곡률을 가지어 상기 프로브의 길이 방향에 대하여 경사를 가지는, 생체 신호 측정용 센서 유닛.
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