KR20060000701A - 반지형 생체신호 감지센서 및 반지형 생체신호 감지센서가구비된 생체신호 측정장치 - Google Patents

반지형 생체신호 감지센서 및 반지형 생체신호 감지센서가구비된 생체신호 측정장치 Download PDF

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KR20060000701A
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정동근
최병철
김광년
김기련
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정동근
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Abstract

본 발명은 생체신호 감지센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생체신호의 안정성과 신뢰도가 향상되고, 생체신호 측정장소 및 시간에 제약을 받지 않고 측정할 수 있을 뿐만 아니라 그 측정된 결과값에 따른 신체상태 또는 감정변이를 검사대상자가 인지할 수 있게 하는 반지형 생체신호 감지센서 및 반지형 생체신호 감지센서가 구비된 생체신호 측정장치에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 반지타입의 링체로 구성되는 생체신호 감지센서를 제공하되, 상기 링체는 검사대상자의 신체부분에 견고하게 밀착될 수 있게 밴드로 형성되며, 상기 링체의 내부에는 회로기판을 구비하여 검사대상자의 신체에서 측정되는 복수의 피부전기신호를 피부전위신호로 변환하고, 상기 변환된 피부전위신호를 분석하며, 상기 분석된 피부전위신호의 결과치에 따라 신체의 상태 또는 감정의 이상유무를 광으로 표시하도록 제어한다.
생체신호 감지센서, 반지, 피부전위, 피부저항

Description

반지형 생체신호 감지센서 및 반지형 생체신호 감지센서가 구비된 생체신호 측정장치{Sensor of biosignal of ring type and measurement device having a sensor of biosignal of ring type}
도 1은 본 발명의 제 1실시예로서, 본 발명의 반지형 생체신호 감지센서를 나타낸 개략적인 사시도,
도 2는 도 1의 단면도,
도 3은 도 1의 반지형 생체신호 감지센서가 외부장치와 연결된 것을 나타낸 블록도,
도 4는 본 발명의 제 2실시예로서, 본 발명의 반지형 생체신호 감지센서를 나타낸 개략적인 사시도,
도 5는 도 4의 단면도,
도 6은 본 발명의 제 3실시예로서, 반지형 생체신호 감지센서가 구비된 생체신호 측정장치를 나타낸 개략적인 블록도,
도 7는 본 발명의 반지형 생체신호 감지센서가 손가락 부분에 착탈가능하게 접촉할 수 있게 링체가 밴드로 형성된 것을 나타낸 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명>
1 : 연결잭 10,10a : 링체
11,12,13,11a,12a,13a : 도선부 20,20a : 피부전기신호 감지부
21,21a : 양극연결용 신체전기 감지필름
22,22a : 음극연결용 신체전기 감지필름
23,23a : 접지연결용 필름 30,30a : 출력커넥터
40 : 회로기판 41 : 차동증폭기
42 : 고역통과필터 43 : 증폭기
44 : 저역통과필터 45 : A/D변환부
46 : CPU부 47 : 전압제어 주파수변환기
50 : 광표시부 51 : 발광다이오드
52 : 커버체 61 : 수 벨크로지
62 : 암 벨크로지 70 : 밴드
100,100a : 생체신호 감지센서 200 : 생체신호 측정장치
300 ; PC 301 : 사운드카드포트
302 : A/D신호변환 프로그램부 303 : 메모리부
304 : 디스플레이부 305 : CPU부
본 발명은 생체신호 감지센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생체신호의 안정성과 신뢰도가 향상되고, 생체신호 측정장소 및 시간에 제약을 받지 않고 측정할 수 있을 뿐만 아니라 그 측정된 결과값에 따른 신체상태 또는 감정변이를 검사대상자가 인지할 수 있게 하는 반지형 생체신호 감지센서 및 반지형 생체신호 감지센서가 구비된 생체신호 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로, 피부전기반응 측정이라 함은 교감신경을 긴장시키는 다양한 자극에 의하여 발생하는 인체 피부의 전기적 특성변화를 측정하는 것으로서 피부전기반응 측정값인 생체신호는 신경병증, 신경손상, 우울증 및 불안 등의 신경학 분야와 더불어 정서 장애 및 거짓말 탐지와 같은 정신생리학 분야에서 보편적으로 사용되고 있다.
이와 같은, 피부전기반응을 측정하는 장치 중 미국 등록특허번호 5,016,213호에 개시된 "Method and apparatus for controlling an electrical device using electrodermal response"는 피부에 접촉하는 전극 및 그 전극과 연결되는 비교기를 이용하여 피부저항(GSR)을 측정함으로써 생체신호를 측정하는 장치이다.
그러나 상기 종래의 피부전기반응 측정장치에 구비된 생체신호 감지수단인 생체신호 감지센서(피부저항센서)를 신체에 접촉 시 그 접촉 상태가 불안정하기 때문에 감지되는 생체신호의 안정성과 신뢰도가 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 발명의 목적 은 생체신호 감지센서를 반지타입으로 제공하여 검사대상자의 신체에 완전하게 밀착하여 생체신호를 측정함으로써 생체신호의 안정성과 신뢰도가 향상된 반지형 생체신호 감지센서를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 검사대상자가 병원 등과 같은 생체신호 측정장소 및 시간에 제약받지 않고서도 원하는 시간 및 원하는 장소에서 자신의 신체에서 발생하는 생체신호의 정확한 측정뿐만이 아니라 그 측정된 결과값에 따른 신체상태 또는 감정변이를 검사대상자가 인지할 수 있는 반지형 생체신호 감지센서를 제공하는데 있다.
본 발명을 달성하기 위한 기술적 사상으로 본 발명의 제 1실시예인 반지형 생체신호 감지센서는, 외부자극에 의해 발생하는 피부전기신호를 감지하는 생체신호 감지센서와, 상기 생체신호 감지센서와 연결되어 감지되는 피부전기신호를 입력받고, 상기 입력되는 피부전기신호를 피부전위신호로 변환하며, 상기 변환되는 피부전위신호를 분석하여 신체의 상태 또는 감정을 측정 및 그 측정된 결과치를 표시하는 생체신호 측정장치(200)로 이루어진 생체신호 측정시스템에 있어서, 상기 생체신호 감지센서는, 신체 중 손가락에 끼워지는 링체(10)와, 상기 링체(10)의 내주면에 부착되는 것으로서 신체 손바닥 쪽의 손가락 부분에 접촉되는 양극연결용 신체전기 감지필름(21), 상기 링체(10)의 내주면에 부착되는 것으로서 신체 손등 쪽의 손가락 부분에 접촉되는 음극연결용 신체전기 감지필름(22), 상기 링체(10)의 내주면에 부착되는 것으로서 접지로 연결되는 접지연결용 필름(23)으로 이루어져 피부전기신호를 감지하는 피부전기신호 감지부(20)와, 상기 피부전기신호 감지부 (20)에서 감지된 피부전기신호를 상기 생체신호 측정장치(200)로 입력될 수 있게 인터페이스 역할을 하는 출력커넥터(30)로 이루어진다.
본 발명의 제 2실시예로, 본 발명의 반지형 생체신호 감지센서(100a)는, 신체 중 손가락에 끼워지는 링체(10a)와, 상기 링체(10a)의 내주면에 부착되는 것으로서 신체 손바닥 쪽의 손가락 부분에 접촉되는 양극연결용 신체전기 감지필름(21a), 상기 링체(10a)의 내주면에 부착되는 것으로서 신체 손등 쪽의 손가락 부분에 접촉되는 음극연결용 신체전기 감지필름(22a), 상기 링체(10a)의 내주면에 부착되는 것으로서 접지로 연결되는 접지연결용 필름(23a)으로 이루어져 피부전기신호를 감지하는 피부전기신호 감지부(20a)와, 상기 피부전기신호 감지부(20a)와 회로적으로 연결되어 상기 피부전기신호 감지부(20a)에서 입력되는 피부전기신호를 피부전위신호로 변환하고, 상기 변환된 피부전위신호를 분석하며, 상기 분석된 피부전위신호의 결과치에 따라 신체의 상태 또는 감정의 이상유무를 광으로 표시하도록 제어하는 회로기판(40)과, 상기 링체(10a)의 외부에 설치되는 것으로서 상기 회로기판(40)과 회로적으로 연결되어 상기 회로기판(40)의 광표시 제어에 의해 발광하는 발광다이오드(51) 및 상기 발광다이오드(51)를 감싸는 커버체(52)로 구성되는 광표시부(50)를 포함하여 구성되되, 상기 회로기판(40)은, 상기 피부전기신호 감지부(20a)로부터 입력되는 복수의 피부전기신호를 연산하여 피부전위신호로 변환하는 차동증폭기(41), 상기 차동증폭기(41)로부터 입력되는 피부전위신호의 기저선 변동을 제거하기 위해 필터링하는 고역통과필터(42), 상기 고역통과필터(42)로부터 입력되는 피부전위신호를 증폭시키는 증폭기(43), 상기 증폭기(43)로부터 입력되는 피부전위신호의 잡음을 제거하는 저역통과필터(44), 저역통과필터(44)로부터 입력되는 아날로그신호인 피부전위신호를 디지털신호로 변환하는 A/D변환부(45), 상기 A/D변환부(45)로부터 입력되는 피부전위신호의 진폭을 연산하고, 연산된 피부전위신호의 진폭을 임계치와 비교하여 피부전위신호의 진폭이 큰 경우 광표시부(50)에 광이 출력되도록 제어하는 CPU부(46)로 이루어진다.
본 발명의 제 1실시예와 제 2실시예에서 상기 링체는 내부가 빈 고상형이고, 상기 링체 내부의 빈 공간에 상기 양극연결용 신체전기 감지필름, 음극연결용 신체전기 감지필름 및 접지연결용 필름과 상기 출력커넥터 간을 연결하여 주는 도선부가 구비된다.
본 발명의 제 1실시예와 제 2실시예에서 상기 링체는 양 단부가 포개지는 면에 암수의 벨크로지가 각각 부착되어 결합해제가 가능한 밴드이고, 상기 밴드 내부에 상기 양극연결용 신체전기 감지필름, 음극연결용 신체전기 감지필름 및 접지연결용 필름과 상기 출력커넥터 간을 연결하여 주는 도선부가 내삽된다.
본 발명의 제 3실시예로, 본 발명의 반지형 생체신호 감지센서가 구비된 생체신호 측정장치는, 신체 중 손가락에 끼워지는 링체(10a)와, 상기 링체(10a)의 내주면에 부착되는 것으로서 신체 손바닥 쪽의 손가락 부분에 접촉되는 양극연결용 신체전기 감지필름(21a), 상기 링체(10a)의 내주면에 부착되는 것으로서 신체 손등 쪽의 손가락 부분에 접촉되는 음극연결용 신체전기 감지필름(22a), 상기 링체(10a)의 내주면에 부착되는 것으로서 접지로 연결되는 접지연결용 필름(23a)으로 이루어져 피부전기신호를 감지하는 피부전기신호 감지부(20a)와, 상기 피부전기신호 감지 부(20a)와 회로적으로 연결되어 상기 피부전기신호 감지부(20a)에서 입력되는 피부전기신호를 피부전위신호로 변환하고, 상기 변환된 피부전위신호를 분석하며, 상기 분석된 피부전위신호의 결과치에 따라 신체의 상태 또는 감정의 이상유무를 광으로 표시하도록 제어하는 회로기판(40)과, 상기 피부전기신호 감지부(20)에서 감지된 피부전기신호를 외부장치로 입력될 수 있게 인터페이스 역할을 하는 출력커넥터(30a)와, 상기 링체(10a)의 외부에 설치되는 것으로서 상기 회로기판(40)과 회로적으로 연결되어 상기 회로기판(40)의 광표시 제어에 의해 발광하는 발광다이오드(51) 및 상기 발광다이오드(51)를 감싸는 커버체(52)로 구성되는 광표시부(50)로 이루어진 반지형 생체신호 감지센서(100a), 상기 반지형 생체신호 감지센서(100a)와 연결되는 것으로서 상기 출력커넥터(30a)와 연결잭을 통하여 연결되어 상기 회로기판(40)으로부터 피부전위신호를 입력받고, 상기 입력된 아날로그신호인 피부전위신호를 디지털신호로 변환하는 사운드카드포트(301)와, 상기 사운드카드포트(301)에 피부전위신호가 입력될 경우 아날로그신호인 피부전위신호를 디지털신호로 변환하도록 제어하는 A/D신호변환 프로그램부(302)와, 신체의 상태 또는 감정과 관련된 다양한 정보가 문자, 사운드, 그래픽 또는 이들의 조합으로 이루어진 신체 상태/감정 데이터가 저장된 메모리부(303)와, 상기 사운드카드포트(301)로부터 입력되는 피부전위신호의 진폭을 연산하고, 연산된 피부전위신호의 진폭을 임계치와 비교한 후 상기 메모리부(303)에 저장된 신체 상태/감정 데이터 중 해당하는 신체 상태/감정 데이터가 디스플레이부(304)에 출력되도록 제어하는 CPU부(305)를 포함하여 구성되는 PC(300)로 이루어진다.
본 발명의 제 3실시예에서, 상기 링체는 내부가 빈 고상형이고, 상기 링체 내부의 빈 공간에 상기 양극연결용 신체전기 감지필름, 음극연결용 신체전기 감지필름 및 접지연결용 필름과 상기 출력커넥터 간을 연결하여 주는 도선부가 구비된다.
본 발명의 제 3실시예에서, 상기 링체는 양 단부가 포개지는 면에 암수의 벨크로지가 각각 부착되어 결합해제가 가능한 밴드이고, 상기 밴드 내부에 상기 양극연결용 신체전기 감지필름, 음극연결용 신체전기 감지필름 및 접지연결용 필름과 상기 출력커넥터 간을 연결하여 주는 도선부가 내삽된다.
이하에서는 본 발명의 실시예의 작용에 대하여 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예로서, 본 발명의 반지형 생체신호 감지센서를 나타낸 개략적인 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이며, 도 3은 도 1의 반지형 생체신호 감지센서가 외부장치와 연결된 것을 나타낸 블록도이고, 도 4는 본 발명의 제 2실시예로서, 본 발명의 반지형 생체신호 감지센서를 나타낸 개략적인 사시도이며, 도 5는 도 4의 단면도이고, 도 6은 본 발명의 제 3실시예로서, 반지형 생체신호 감지센서가 구비된 생체신호 측정장치를 나타낸 개략적인 블록도이며, 도 7는 본 발명의 반지형 생체신호 감지센서가 손가락 부분에 착탈가능하게 접촉할 수 있게 링체가 밴드로 형성된 것을 나타낸 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1실시예로서, 본 발명의 생체신호 감지센서(100)는 검사대상자의 신체에 견고하게 밀착되어 신체에서 발생하기는 생체신호를 정확하게 측정함으로써 생체신호의 안정성과 신뢰도가 최대화될 수 있도록 반지타입으로 된 생체신호 감지센서를 제공한다.
이를 위해, 반지형 생체신호 감지센서(100)를 구성하는 링체(100)의 내주면에는 양극연결용 신체전기 감지필름(21), 음극연결용 신체전기 감지필름(22) 및 접지연결용 필름(23)이 부착되어 있다. 여기서, 양극연결용 신체전기 감지필름(21)이 신체 손바닥 쪽의 손가락 부분에 위치되게 부착되는데 이는, 손등을 기준으로 손바닥면에서 신체전기의 차이를 검출하기 위함이다.
여기서, 링체(10)는 내부가 빈 플라스틱 재질의 고상형으로 구성되고, 그 링체(10) 내부의 빈 공간에는 링체(10)의 내주면에 부착된 양극연결용 신체전기 감지필름(21), 음극연결용 신체전기 감지필름(22) 및 접지연결용 필름(23)과 링체(10)의 외주면에 설치된 출력커넥터(30) 간을 연결하여 주는 도선부(11,12,13)가 구비되어 검사대상자의 신체부위(예를 들어, 생체신호 감지센서(100)가 착용된 손의 바닥면)를 플라스틱 절연체로 긁어 기계자극을 가한 후, 양극연결용 신체전기 감지필름(21), 음극연결용 신체전기 감지필름(22) 및 접지연결용 필름(23)에서 각각 감지된 양극감지 전기신호, 음극감지 전기신호 및 접지감지 전기신호를 출력커넥터(30)로 출력되게 한다.
출력커넥터(30)는 연결잭(1)을 통해 생체신호 측정장치(200)로 입력된다. 생체신호 측정장치(200)는 입력된 양극감지 전기신호, 음극감지 전기신호 및 접지 감지 전기신호를 피부전위신호로 변환하고, 변환된 피부전위신호를 분석한다. 여기서, 피부전위신호는 소정주기마다 지속적으로 입력되기 때문에 각 입력되는 피부전위신호의 분석된 값들을 참조하여 신체의 상태 또는 감정을 측정 및 그 측정된 결과치를 디스플레이부에 출력함으로써 신경병증, 신경손상, 우울증, 불안 또는 정서 장애 등과 같은 신체상태 또는 감정변이를 인지할 수 있게 한다.
또한, 검사대상자의 손가락의 굵기에 상관없이 양극연결용 신체전기 감지필름(21), 음극연결용 신체전기 감지필름(22) 및 접지연결용 필름(23)이 손가락 부분에 완전하게 밀착될 수 있도록 생체신호 감지센서(100)를 구성하는 링체를 탄력이 있는 밴드(70)로 구성한다.
즉, 밴드(70)의 상면 일단부에 출력커넥터(30)를 부착하고 하면에 양극연결용 신체전기 감지필름(21), 음극연결용 신체전기 감지필름(22) 및 접지연결용 필름(23)을 부착하되, 양극연결용 신체전기 감지필름(21)은 신체 손바닥 쪽의 손가락 부분에 위치가 되고 음극연결용 신체전기 감지필름(22)은 신체 손등 쪽의 손가락 부분에 위치가 되도록 간격을 조절하여 부착한다.
그리고 밴드(70)의 양 단부가 포개지는 상면의 타단부 및 하면의 일단부에 각각 암 벨크로지(62) 및 수 벨크로지(61)를 부착하고, 밴드(70)의 내부에는 양극연결용 신체전기 감지필름(21), 음극연결용 신체전기 감지필름(22) 및 접지연결용 필름(23)과 출력커넥터(30)를 연결하여 주는 도선부(11a,12a,13a)를 내삽한다.
이와 같이 구성되는 생체신호 감지센서(100)를 이용하여 손가락 부분의 전기신체전기신호를 측정하기 위해 밴드(70)를 검사대상자의 손가락 부분에 감싸는데, 이때 밴드에 부착된 암수의 벨크로지(61)(62)는 소정 이상의 폭을 가지기 때문에 검사대상자의 손가락 굵기에 따라 폭을 조정하여 부착함으로써, 검사대상자의 신체에 보다 견고하게 밀착시켜 생체신호를 정확하게 측정 할 수 있다.
본 발명의 제 2실시예로, 검사대상자가 병원 등과 같은 생체신호 측정장소 및 시간에 제약받지 않고서도 원하는 시간 및 원하는 장소에서 자신의 신체에서 발생하는 생체신호의 정확한 측정뿐만이 아니라 그 측정된 결과값에 따른 신체상태 또는 감정변이를 인지할 수 있게 제공한다.
이를 위해, 검사대상자의 손가락 부분에 견고하게 밀착되는 링체(10a)의 내부에는 양극연결용 신체전기 감지필름(21a), 음극연결용 신체전기 감지필름(22a) 및 접지연결용 필름(23a)에서 감지되는 복수의 피부전기신호를 피부전위신호로 변환한 후 분석하여 결과치에 따라 신체의 상태 또는 감정의 이상유무를 광으로 표시제어하는 회로기판(40)이 구비되어 있다.
즉, 검사대상자의 신체부위에 기계자극을 가한 후, 양극연결용 신체전기 감지필름(21a), 음극연결용 신체전기 감지필름(22a) 및 접지연결용 필름(23a)에서 각각 감지된 양극감지 전기신호, 음극감지 전기신호 및 접지감지 전기신호는 회로적으로 연결된 회로기판(40)의 차동증폭기(41)로 입력된다.
차동증폭기(41)는 입력된 양극감지 전기신호, 음극감지 전기신호 및 접지감지 전기신호 중 양극감지 전기신호 및 음극감지 전기신호인 두 신호의 차를 연산하여 피부전위신호로 출력하는데, 이때 해당 양극감지 전기신호 및 음극감지 전기신 호에 유기된 노이즈는 접지감지 전기신호에 대해 동위상이므로 노이즈는 제거된 순수한 생체신호인 피부전위신호로 출력할 수 있다.
고역통과필터(42)는 차동증폭기(41)로부터 입력되는 피부전위신호의 기저선 변동을 제거하기 위해 0.1㎐ 이상의 신호만 통과시킨다. 증폭기(43)는 고역통과필터(42)로부터 입력되는 피부전위신호를 소정크기로 증폭시킨다.
저역통과필터(44)는 증폭기(43)로부터 입력되는 피부전위신호의 잡음을 제거하기 위해 35㎐ 이하의 신호만 통과시킨다. A/D변환부(45)는 저역통과필터(44)로부터 입력되는 아날로그신호인 피부전위신호를 1024㎐로 샘플링하고 16비트(bit)로 양자화 된 디지털신호로 변환한다.
생체신호 감지센서(100a)에 장착된 CPU부(46)는 A/D변환부(45)로부터 입력되는 피부전위신호의 진폭을 연산하고, 연산된 피부전위신호의 진폭을 임계치와 비교하여 피부전위신호의 진폭이 큰 경우 광표시부(50)를 구성하는 발광다이오드(51)가 점등되도록 제어함으로써 검사대상자가 자신의 신체상태 또는 감정상태가 좋지 않음을 인지할 수 있게 한다.
본 발명의 제 2실시예의 링체(10a)는 제 본 발명의 1실시예와 동일하게 내부가 빈 플라스틱 재질의 고상형 또는 탄력이 있는 밴드 등으로 구성되어 사용될 수 있다.
본 발명의 제 3실시예로, 본 발명의 반지형 생체신호 감지센서(10a)는 발광다이오드(51)의 점·소등으로 간단하게 자신의 신체상태 또는 감정상태를 알 수 있 을 뿐만 아니라 본 발명의 생체신호 감지센서(100a)를 PC(300)와 연결하여 자신의 신체의 상태 또는 감정 상태의 변이를 문자, 사운드, 그래픽 또는 이들의 조합으로 이루어진 신체 상태/감정 데이터를 시청함으로써 인지할 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 반지형 생체신호 감지센서(10a)의 출력커넥터(30a)는 연결잭(1)을 통해 PC(300)의 사운드카드포트(301)로 연결되어 저역통과필터(44)로부터 출력되는 피부전위신호가 출력커넥터(30a)로 입력되고, 출력커넥터(30a)는 연결잭(1)을 통해 사운드카드포트(301)로 입력된다. 이때, 저역통과필터(44)로부터 출력되는 피부전위신호는 출력커넥터(30a)로 입력되기 전에 100㎐ ∼ 5㎑ 정도의 고역의 주파수로 변환되어 출력커넥터(30a)로 입력된다. 이를 위해, 저역통과필터(44)와 출력커넥터(30a) 사이에는 전압제어 주파수변환기(VCF; Voltage Controlled Frequency)(47)가 구비되어 진다.
사운드카드포트(301)로 입력되는 피부전위신호는 아날로그신호이기 때문에 구동된 A/D신호변환 프로그램부(302)의 변환제어에 의해 사운드카드포트(301)에서 디지털신호로 변환된다. 이때, A/D신호변환 프로그램부(302)의 구동은 PC(300) 쪽 CPU부(305)에 의해 제어된다.
PC(300) 쪽 CPU부(305)는 사운드카드포트(301)로부터 입력되는 피부전위신호의 진폭을 연산하고, 연산된 피부전위신호의 진폭을 임계치와 비교한 후 상기 메모리부(303)에 저장된 신체 상태/감정 데이터 중 해당하는 신체 상태/감정 데이터가 디스플레이부(304)에 출력되도록 제어함으로써, 검사대상자는 시간 및 장소의 제한 없이 PC(300)가 구비된 곳인 경우 어디에서나 자신의 신체의 상태 또는 감정 상태 의 변이를 문자, 사운드, 그래픽 또는 이들의 조합으로 이루어진 신체 상태/감정 데이터를 시청할 수 있다. 이때, PC(300) 쪽 CPU부(305)는 사운드카드포트(301)로부터 입력되는 피부전위신호의 진폭을 연산하기 전에 고역의 주파수로 변환된 피부전위신호를 원래의 주파수대역으로 역변환한 후에 진폭을 연산한다.
그리고 A/D신호변환 프로그램부(302)는 인터넷 상에서 다운로드 받을 수 있다. 또한, PC(300)에는 신체 상태/감정 데이터를 시청할 수 있는 뷰어프로그램이 설치되는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 생체신호 감지센서를 반지타입으로 제공하여 검사대상자의 신체에 완전하게 밀착하여 생체신호를 측정하기 때문에 생체신호의 안정성과 신뢰도를 극대화시키는 효과를 발휘한다.
또한, 검사대상자가 병원 등과 같은 생체신호 측정장소 및 시간에 제약받지 않고서도 원하는 시간 및 원하는 장소에서 자신의 신체에서 발생하는 생체신호의 정확한 측정뿐만이 아니라 그 측정된 결과값을 광소자의 점·소등으로 표시하거나 또는 일반 PC 상에 문자, 사운드, 그래픽 또는 이들의 조합으로 이루어진 신체 상태/감정 데이터로 출력함으로써 신체상태 또는 감정변이를 검사대상자가 인지할 수 있는 효과도 있다.

Claims (7)

  1. 외부자극에 의해 발생하는 피부전기신호를 감지하는 생체신호 감지센서와, 상기 생체신호 감지센서와 연결되어 감지되는 피부전기신호를 입력받고, 상기 피부전기신호를 피부전위신호로 변환하며, 상기 피부전위신호를 분석하여 신체의 상태 또는 감정을 측정 및 그 측정된 결과치를 표시하는 생체신호 측정장치(200)로 이루어진 생체신호 측정시스템에 있어서,
    상기 생체신호 감지센서는,
    신체 중 손가락에 끼워지는 링체(10)와,
    상기 링체(10)의 내주면에 부착되는 것으로서 신체 손바닥 쪽의 손가락 부분에 접촉되는 양극연결용 신체전기 감지필름(21), 상기 링체(10)의 내주면에 부착되는 것으로서 신체 손등 쪽의 손가락 부분에 접촉되는 음극연결용 신체전기 감지필름(22), 상기 링체(10)의 내주면에 부착되는 것으로서 접지로 연결되는 접지연결용 필름(23)으로 이루어져 피부전기신호를 감지하는 피부전기신호 감지부(20)와,
    상기 피부전기신호 감지부(20)에서 감지된 복수의 피부전기신호를 상기 생체신호 측정장치(200)로 입력될 수 있게 인터페이스 역할을 하는 출력커넥터(30)로 이루어진 것을 특징으로 하는 반지형 생체신호 감지센서.
  2. 신체 중 손가락에 끼워지는 링체(10a)와,
    상기 링체(10a)의 내주면에 부착되는 것으로서 신체 손바닥 쪽의 손가락 부분에 접촉되는 양극연결용 신체전기 감지필름(21a), 상기 링체(10a)의 내주면에 부착되는 것으로서 신체 손등 쪽의 손가락 부분에 접촉되는 음극연결용 신체전기 감지필름(22a), 상기 링체(10a)의 내주면에 부착되는 것으로서 접지로 연결되는 접지연결용 필름(23a)으로 이루어져 피부전기신호를 감지하는 피부전기신호 감지부(20a)와,
    상기 피부전기신호 감지부(20a)와 회로적으로 연결되어 상기 피부전기신호 감지부(20a)에서 입력되는 피부전기신호를 피부전위신호로 변환하고, 상기 변환된 피부전위신호를 분석하며, 상기 분석된 피부전위신호의 결과치에 따라 신체의 상태 또는 감정의 이상유무를 광으로 표시하도록 제어하는 회로기판(40)과,
    상기 링체(10a)의 외부에 설치되는 것으로서 상기 회로기판(40)과 회로적으로 연결되어 상기 회로기판(40)의 광표시 제어에 의해 발광하는 발광다이오드(51) 및 상기 발광다이오드(51)를 감싸는 커버체(52)로 구성되는 광표시부(50)를 포함하여 구성되되,
    상기 회로기판(40)은,
    상기 피부전기신호 감지부(20a)로부터 입력되는 복수의 피부전기신호를 연산하여 피부전위신호로 변환하는 차동증폭기(41), 상기 차동증폭기(41)로부터 입력되는 피부전위신호의 기저선 변동을 제거하기 위해 필터링하는 고역통과필터(42), 상기 고역통과필터(42)로부터 입력되는 피부전위신호를 증폭시키는 증폭기(43), 상기 증폭기(43)로부터 입력되는 피부전위신호의 잡음을 제거하는 저역통과필터(44), 저 역통과필터(44)로부터 입력되는 아날로그신호인 피부전위신호를 디지털신호로 변환하는 A/D변환부(45), 상기 A/D변환부(45)로부터 입력되는 피부전위신호의 진폭을 연산하고, 연산된 피부전위신호의 진폭을 임계치와 비교하여 피부전위신호의 진폭이 큰 경우 광표시부(50)에 광이 출력되도록 제어하는 CPU부(46)로 이루어진 것을 특징으로 하는 반지형 생체신호 감지센서.
  3. 신체 중 손가락에 끼워지는 링체(10a)와, 상기 링체(10a)의 내주면에 부착되는 것으로서 신체 손바닥 쪽의 손가락 부분에 접촉되는 양극연결용 신체전기 감지필름(21a), 상기 링체(10a)의 내주면에 부착되는 것으로서 신체 손등 쪽의 손가락 부분에 접촉되는 음극연결용 신체전기 감지필름(22a), 상기 링체(10a)의 내주면에 부착되는 것으로서 접지로 연결되는 접지연결용 필름(23a)으로 이루어져 피부전기신호를 감지하는 피부전기신호 감지부(20a)와, 상기 피부전기신호 감지부(20a)와 회로적으로 연결되어 상기 피부전기신호 감지부(20a)에서 입력되는 피부전기신호를 피부전위신호로 변환하고, 상기 변환된 피부전위신호를 분석하며, 상기 분석된 피부전위신호의 결과치에 따라 신체의 상태 또는 감정의 이상유무를 광으로 표시하도록 제어하는 회로기판(40)과, 상기 피부전기신호 감지부(20)에서 감지된 피부전기신호를 외부장치로 입력될 수 있게 인터페이스 역할을 하는 출력커넥터(30a)와, 상기 링체(10a)의 외부에 설치되는 것으로서 상기 회로기판(40)과 회로적으로 연결되어 상기 회로기판(40)의 광표시 제어에 의해 발광하는 발광다이오드(51) 및 상기 발광다이오드(51)를 감싸는 커버체(52)로 구성되는 광표시부(50)로 이루어진 반지형 생체신호 감지센서(100a),
    상기 반지형 생체신호 감지센서(100a)와 연결되는 것으로서 상기 출력커넥터(30a)와 연결잭을 통하여 연결되어 상기 회로기판(40)으로부터 피부전위신호를 입력받고, 상기 입력된 아날로그신호인 피부전위신호를 디지털신호로 변환하는 사운드카드포트(301)와, 상기 사운드카드포트(301)에 피부전위신호가 입력될 경우 아날로그신호인 피부전위신호를 디지털신호로 변환하도록 제어하는 A/D신호변환 프로그램부(302)와, 신체의 상태 또는 감정과 관련된 다양한 정보가 문자, 사운드, 그래픽 또는 이들의 조합으로 이루어진 신체 상태/감정 데이터가 저장된 메모리부(303)와, 상기 사운드카드포트(301)로부터 입력되는 피부전위신호의 진폭을 연산하고, 연산된 피부전위신호의 진폭을 임계치와 비교한 후 상기 메모리부(303)에 저장된 신체 상태/감정 데이터 중 해당하는 신체 상태/감정 데이터가 디스플레이부(304)에 출력되도록 제어하는 CPU부(305)를 포함하여 구성되는 PC(300)로 이루어진 것을 특징으로 하는 반지형 생체신호 감지센서가 구비된 생체신호 측정장치.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 링체는 내부가 빈 고상형이고,
    상기 링체 내부의 빈 공간에 상기 양극연결용 신체전기 감지필름, 음극연결용 신체전기 감지필름 및 접지연결용 필름과 상기 출력커넥터 간을 연결하여 주는 도선부가 구비되는 것을 특징으로 하는 반지형 생체신호 감지센서.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 링체는 양 단부가 포개지는 면에 암수의 벨크로지가 각각 부착되어 결합해제가 가능한 밴드이고,
    상기 밴드 내부에 상기 양극연결용 신체전기 감지필름, 음극연결용 신체전기 감지필름 및 접지연결용 필름과 상기 출력커넥터 간을 연결하여 주는 도선부가 내삽된 것을 특징으로 하는 반지형 생체신호 감지센서.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 링체는 내부가 빈 고상형이고,
    상기 링체 내부의 빈 공간에 상기 양극연결용 신체전기 감지필름, 음극연결용 신체전기 감지필름 및 접지연결용 필름과 상기 출력커넥터 간을 연결하여 주는 도선부가 구비되는 것을 특징으로 하는 반지형 생체신호 감지센서가 구비된 생체신호 측정장치.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 링체는 양 단부가 포개지는 면에 암수의 벨크로지가 각각 부착되어 결합해제가 가능한 밴드이고,
    상기 밴드 내부에 상기 양극연결용 신체전기 감지필름, 음극연결용 신체전기 감지필름 및 접지연결용 필름과 상기 출력커넥터 간을 연결하여 주는 도선부가 내삽된 것을 특징으로 하는 반지형 생체신호 감지센서가 구비된 생체신호 측정장치.
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