KR20110004660A - 생체 신호 측정 장치 - Google Patents
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Abstract
기능별로 모듈들이 분산된 생체 신호 측정 장치가 제공된다. 생체 신호 측정 장치는 피부에 접착되어 생체신호를 검출하는 제 1 및 제 2 검출 전극, 제 1 검출 전극에 장착되며, 제 1 및 제 2 검출 전극들로부터 검출된 생체 신호로부터 생체 신호 데이터를 생성하는 생체 신호 검출 모듈, 제 2 검출 전극에 장착되며, 생체 신호 검출 모듈에 전원을 공급하는 전원 공급 모듈 및 생체 신호 검출 모듈과 전원 공급 모듈을 연결하는 연결선으로 구성된다.
생체 신호, 전극, 분산된 모듈들(distributed modules)
Description
본 발명은 생체 신호 측정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기능별로 모듈들을 분산시켜 보다 편리하게 생체 신호를 측정할 수 있는 생체 신호 측정 장치에 관한 것이다.
최근 건강에 대한 관심이 높아짐에 따라, 의료기술과 IT 기술이 융합된 유비쿼터스 헬스케어(ubiquitous healthcare)가 많은 관심을 끌고 있다. 유비쿼터스 헬스케어는 장소에 관계없이 건강과 관련된 생체신호(physiological signals)를 실시간으로 수집하고 건강관리 서비스 센터에 전송하여 건강 이상 발생 여부를 확인하고, 적절한 조치를 취하여 지속적인 건강관리 및 질병관리 서비스를 제공한다.
유비쿼터스 헬스케어는, 혈압, 혈당, 체중, 심전도, 운동량, 호흡, 온도 등 건강에 관련된 여러 가지 생체신호를 장소에 관계없이 손쉽게 측정할 수 있는 생체신호 측정 장치와, 측정된 생체신호를 다양한 유무선 통신기술을 이용하여 전송하는 네트워크, 전송된 정보를 수집하고 운영하는 정보수집 및 운영 시스템, 그리고 수집된 정보를 분석하여 다양한 형태의 서비스를 제공하는 응용서비스로 구성될 수 있다.
유비쿼터스 헬스케어에서 생체 신호를 측정하기 위한 장치는, 피부에 부착하여 생체 전위(bio-potential)를 측정하는 전극, 전원 공급부 및 전극을 통해 측정된 생체 신호를 해석 및 처리하는 컨트롤러를 포함한다.
일반적인 인체 부착형 생체신호 측정 장치의 경우, 모든 구성요소들이 하나의 패키지 내에 배치된다. 이에 따라 인체 일부분에 가해지는 기기의 부피와 무게의 증가에 따른 이물감이 심하게 되고, 사용하는데 거추장스러운 문제점이 있다. 또한, 장치의 무게를 지탱하기 위하여 더 강력한 접착력을 가진 전극을 사용하여야 하므로, 피부 트러블이 유발될 수도 있다. 또한, 장시간 생체신호 측정이 필요한 만성질환 환자나 추적환자의 경우, 사용이 불편할 수 있다.
본원 발명이 해결하고자 하는 과제는 보다 편리하게 생체신호를 측정할 수 있는 생체 신호 측정 장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치는 피부에 접착되어 생체신호를 검출하는 제 1 및 제 2 검출 전극, 제 1 검출 전극에 장착되며, 제 1 및 제 2 검출 전극들로부터 검출된 생체 신호로부터 생체 신호 데이터를 생성하는 생체 신호 검출 모듈, 제 2 검출 전극에 장착되며, 생체 신호 검출 모듈에 전원을 공급하는 전원 공급 모듈 및 생체 신호 검출 모듈과 전원 공급 모듈을 연결하는 연결선으로 구성된다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 생체 신호 측정 장치에 따르면, 생체신호를 측정하는데 필요한 모듈들을 기능별로 분산 설계함으로써, 생체신호 측정시 인체의 한 곳에 이물감이 집중되는 것을 줄일 수 있다. 그러므로, 생체신호 측정시 측정 장치가 인체에서 떨 어지는 것을 방지할 수 있으며, 생체신호의 장시간 측정이 용이하다.
또한, 모듈들을 기능별로 분산 설계함에 따라, 장시간 생체신호 측정시 생체신호의 저장을 위한 메모리의 추가 및 교체가 가능하며, 배터리의 교체 등이 용이할 수 있다.
또한, 생체 신호 측정 장치를 구성하는 모듈들이 분산되므로, 각 모듈들의 사이즈를 줄일 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 발명의 실시예들에 따른 생체 신호 측정 장치는 인체의 생리학적 전위차 에 의해 발생되는 생체 신호들을 측정할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들에 따른 생체 신호 측정 장치는 심전도(ECG: electrocardiogram), 근전도(EMG: electromyogram), 뇌전도(EEG: electroencephalogram), 전기성 피부반사(GSR: galvanic skin reflex) 및 안구운동(EOG: electrooculography) 등을 측정할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 생체 신호 측정 장치는 복수 개의 검출 전극들, 각각의 전극들에 대응되어 장착되는 기능별 모듈들, 및 모듈들을 연결하는 연결선들을 포함한다. 생체 신호 측정 장치의 기능별 모듈들로는, 아날로그 신호인 생체 전위를 검출할 수 있는 생체 신호 검출 모듈, 전원을 공급하는 전원 공급 모듈, 검출된 생체 신호를 전송하는 생체 신호 전송 모듈 및 검출된 생체 신호를 저장하는 생체 신호 저장 모듈들이 있을 수 있다.
본 발명의 실시예들에서 생체 신호 측정 장치를 구성하는 모듈들은 해당 모듈의 동작 상태를 나타내는 표시부와, 사용자에게 해당 모듈의 조작을 제공하는 조작부를 포함한다.
본 발명의 실시예들에서, 생체 신호 측정 장치를 구성하는 모듈들은 다른 모듈들과의 연결을 위해 복수 개의 모듈 연결 포트들을 구비할 수 있다. 본 발명의 실시예들에서, 모듈 연결 포트들은 용도에 따라 생체 신호 데이터의 입출력을 전환하여 사용할 수 있으며, 모듈 연결 포트를 통해 전원이 공급될 수 있다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 생체 신호 측정 장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치의 개략 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치는 제 1 및 제 2 검출 전극들(10, 20)과, 각각의 검출 전극들(10, 20)에 장착되는 생체 신호 검출 모듈(110) 및 전원 공급 모듈(120)을 포함한다.
제 1 및 제 2 검출 전극들(10, 20)은 생체 신호 측정시 피부에 접착되어 인체로부터 발생되는 생체 신호, 즉, 생체 전위를 검출할 수 있다. 제 1 및 제 2 검출 전극들(10, 20)은 일회용 전극일 수 있으며, 생체 신호 측정 장치의 모듈들(110, 120) 각각에 결합 및 분리될 수 있다.
생체 신호 검출 모듈(110)은 아날로그 신호인 생체 신호를 검출하며, 생체 신호로부터 변환된 디지털 신호의 생체 신호 데이터를 생성한다.
전원 공급 모듈(120)은 생체 신호 검출 모듈(110)에 전원을 공급한다.
생체 신호 검출 모듈(110) 및 전원 공급 모듈(120) 각각은, 모듈의 동작 상태를 나타내는 표시부를 구비할 수 있으며, 사용자에게 해당 모듈의 조작을 제공하는 조작부(예를 들어, 스위치, 버튼) 또한 구비할 수 있다.
연결선(200)은 각각의 검출 전극들(10, 20)에 장착된 모듈들(110, 120)을 서로 연결한다. 연결선(200)은 생체 신호 데이터를 전송할 수 있는 데이터 라인 및 전원을 공급하는 전원 라인을 포함할 수 있다. 연결선(200)은 양 끝단에 연결된 커넥터를 통해 모듈들(110, 120)의 모듈 연결 포트에 접속될 수 있다. 또한, 연결선(200)은 납땜을 통해 모듈들(110, 120)에 고정될 수도 있다. 이러한 연결선(200) 은 생체 신호 측정시 사용자가 자유롭게 활동할 수 있도록 유연성(flexibility) 및 신축성(elasticity)을 가질 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치에서 검출 전극과 모듈 간의 결합을 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 생체 신호 측정 장치에서 검출 전극(10)들은 접착성 패드(11), 도전성 전극(12) 및 모듈 연결부(13)를 포함한다.
접착성 패드(11)는 비전도성(nonconductive) 또는 절연 물질(insulating material)로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 종이 또는 절연성 수지 등이 이용될 수 있다. 또한, 접착성 패드(11)는 원형 또는 사각형 등의 다각형 형상을 가질 수 있다.
도전성 전극(12)은 접착성 패드(11)의 일면의 중심에 고정되며, 모듈과 결합될 수 있는 모듈 연결부(13)를 구비한다. 모듈 연결부(13)는 도전성 전극(12)에서 돌출된 돌기(즉, 스냅(snap))를 가질 수 있으며, 접착성 패드(11)의 중심을 관통할 수 있다. 이러한 도전성 전극(12)은, 예를 들어, 티타늄(Ti), 금, 백금, 또는 Ag/AgCl과 같은 물질로 이루어질 수 있다.
검출 전극(10)에 장착되는 모듈(110)은, 모듈(110)에 구비되는 각종 집적회로들이 실장된 인쇄회로기판(PCB) 및 인쇄회로 기판을 감싸는 모듈 케이스를 포함한다. 생체 신호 측정시 굴곡을 갖는 피부 표면에 보다 안정적으로 접착되고, 사용자의 불편함을 줄이기 위해, 집적 회로들은 플렉시블(flexible) 기판 상에 실장될 수 있다. 모듈 케이스는 검출 전극(10)과 결합될 수 있는 체결 홈(111)을 가질 수 있다. 즉, 검출 전극(10)의 모듈 연결부(13)가 모듈(110)의 체결 홈(111)에 삽입 고정될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치의 분산된 모듈들 각각의 개략적인 구성을 나타낸다.
도 3을 참조하면, 생체 신호 검출 모듈(110)은 생체 신호 검출부(112), 신호측정 조작 및 상태 표시부(114), 주제어부(116) 및 모듈 연결 포트(118)를 포함한다.
생체 신호 검출부(112)는 아날로그 신호 처리부, A/D 변환부, 디지털 신호 처리부를 포함한다. 아날로그 신호 처리부는 제 1 및 제 2 검출 전극(10, 20)으로부터 검출되는 인체의 미세한 전기 신호를 증폭하는 증폭기(amplifier) 및 생체 신호 측정시 발생된 노이즈를 제거하기 위한 필터(filter)를 포함할 수 있다. A/D 변환부는 아날로그 신호 처리부로부터 전달된 아날로그 형태의 생체 신호를 디지털 형태의 생체 신호 데이터로 변환한다. 디지털 신호 처리부는 A/D 변환부로부터 전달받은 생체 신호 데이터를 소정의 디지털 연산 과정들(예를 들어, FFT(Fast Fourier Transform) 연산, 미분연산, 평균연산)을 통해 신호 처리를 수행한다.
신호측정 조작 및 상태 표시부(114)는 사용자의 명령에 따라 생체 신호 검출을 제어할 수 있으며, 생체 신호 검출 모듈(110)의 동작 상태를 표시한다. 또한, 신호측정 조작 및 상태 표시부(114)는 생체 신호 검출부(112)에서 얻어진 생체 신호 데이터를 사용자에게 표시할 수 있다.
주제어부(116)는 생체 신호 검출부(112), 신호측정 조작 및 상태 표시 부(114) 및 모듈 연결 포트(118)들과 연결되어, 생체 신호의 검출, 다른 모듈과의 데이터 통신 및 전원 연결을 제어한다.
모듈 연결 포트(118)는 연결선(200)이 접속되어 모듈들 간의 전기적 연결을 제공한다. 모듈 연결 포트(118)는 생체 신호 데이터의 시리얼 통신을 위한 데이터 입출력 포트(예를 들어, RS 232 포트, USB 포트) 및/또는 전원 포트를 포함한다. 그리고, 모듈 연결 포트(118)를 통해 전원 및 생체 신호 데이터가 입출력될 수 있다.
또한, 생체 신호 검출 모듈(110)은 복수 개의 다른 모듈들과의 연결을 위해, 복수 개의 모듈 연결 포트(118)들을 구비할 수 있다.
전원 공급 모듈(120)은 배터리(122), 전원 조작 및 상태 표시부(124), 전원 공급 제어부(126) 및 모듈 연결 포트(128)를 포함한다. 전원 공급 모듈(120)은 예를 들어, 일회용 배터리(disposable battery) 또는 재충전이 가능한 배터리(rechargeable battery)를 구비할 수 있다. 사용자는 전원 조작부(124)를 통해 전원 공급 모듈(120)을 조작할 수 있으며, 상태 표시부(124)에는 전원 공급 상태 및 배터리 잔량 등이 표시될 수 있다. 모듈 연결 포트(128)에는 연결선(200)이 접속되며, 연결선(200)을 통해 생체 신호 검출 모듈(110)에 전원을 제공한다.
생체 신호 검출 모듈(110)과 전원 공급 모듈(120)은 끝단에 커넥터가 연결된 연결선(200)을 통해 전기적으로 연결된다. 커넥터는 스냅식으로서 모듈 연결 포트들(118, 128)에 착탈될 수 있다.
또한, 전원 공급 모듈(120)은 복수 개의 다른 모듈들과의 연결을 위해, 복 수 개의 모듈 연결 포트(128)들을 구비할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치의 사용예를 나타낸다. 본 발명의 일 실시예로 생체 신호 측정 장치를 이용하여 심전도를 측정하는 것을 예로 들어 설명한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치는, 생체 신호 검출 모듈(110) 및 전원 공급 모듈(120)이 장착된 제 1 및 제 2 검출 전극들(10, 20)을 인체의 심장 부분에 부착하여, 1-채널의 심전도를 측정할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치를 부착하고 모듈들을 동작시키면, 심장근육의 수축 및 확장에 따라 발생되는 생체 전위를 측정할 수 있으며, 생체 신호 검출 모듈(110)의 상태 표시부에 생체 신호가 표시될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치의 개략 구성도이다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치의 분산된 모듈들 각각의 구성을 나타낸다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치는 제 1 내지 제 3 검출 전극(10, 20, 30)들, 생체 신호 검출 모듈(110) 및 전원 공급 모듈(120)과, 생체 신호 전송 모듈(130)을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 제 1 내지 제 3 검출 전극(10, 20, 30), 생체 신호 검출 모듈(110), 전원 공급 모듈(120)은 본 발명의 일 실시예와 실질적으로 동일하므로, 중복 설명을 피하기 위해 이에 대한 설명은 생략한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 생체 신호 전송 모듈(130)은 생체 신호 검출 모듈(110)에서 생성된 생체 신호 데이터를 유무선으로 다른 장치에 전송한다. 예를 들어, 생체 신호 전송 모듈(130)은 RF방식, 무선 랜(LAN), 블루투스(bluetooth) 또는 지그비(zigbee)와 같은 근거리 무선통신 소자를 구비하여 측정된 생체정보를 무선으로 외부 네트워크에 전송할 수 있다.
생체 신호 전송 모듈(130)은 연결선(200)을 통해 생체 신호 검출 모듈(110)과 전기적으로 연결된다. 생체 신호 전송 모듈(130)과 생체 신호 검출 모듈(110)을 연결하는 연결선(200)은, 생체 신호 데이터의 송수신을 위한 데이터 라인과, 전원의 공급을 위한 전원 라인을 포함한다. 즉, 생체 신호 전송 모듈(130)은 연결선(200)을 통해 생체 신호 검출 모듈(110)로부터 생체 신호 데이터 및 전원을 전달받을 수 있다. 한편, 생체 신호 전송 모듈(130)은 연결선(200)을 통해 전원 공급 모듈(120)과 연결될 수 있으며, 생체 신호 검출 모듈(110)과 전원 공급 모듈(120)에 함께 연결될 수도 있다.
구체적으로, 생체 신호 전송 모듈(130)은 생체 신호 데이터 입력부(131), 데이터 전송 조작 및 상태 표시부(133), 유무선 데이터 전송부(135), 데이터 전송 제어부(137) 및 모듈 연결 포트(138)를 포함한다.
생체 신호 데이터 입력부(131)는 생체 신호 검출 모듈(110)에서 생성된 생체 신호 데이터를 입력받는다. 입력받은 생체 신호 데이터는 유무선 데이터 전송부(135)를 통해 외부기기(예를 들어, PC, 네트워크, PDA)로 전송될 수 있다.
데이터 전송 조작 및 상태 표시부(133)는 사용자의 명령에 따라 데이터 전송 여부 및 데이터 전송 방식을 제어할 수 있으며, 데이터 전송 상태 및 생체 신호 전송 모듈(130)의 동작 상태를 표시한다.
모듈 연결 포트(138)에는 연결선(200)이 접속되어 모듈들 간의 전기적 연결을 제공한다. 모듈 연결 포트(138)는 생체 신호 데이터의 시리얼 통신을 위한 데이터 입출력 포트(예를 들어, RS 232 포트, USB 포트) 및/또는 전원 포트를 포함한다. 그리고, 모듈 연결 포트(138)를 통해 생체 신호 검출 모듈(110)로부터 전원 및 생체 신호 데이터가 입력될 수 있다. 또한, 모듈 연결 포트(138)는 생체 신호 전송 모듈(130)에 복수 개가 구비될 수 있다. 모듈 연결 포트(138)를 복수 개 구비하는 경우, 도 6에 도시된 것과 달리, 생체 신호 전송 모듈(130)은 생체 신호 검출 모듈(110)뿐만 아니라 다른 모듈들과도 전기적으로 연결될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치의 사용예를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치는, 생체 신호 검출 모듈(110), 전원 공급 모듈(120) 및 생체 신호 전송 모듈(130)이 장착된 제 1 내지 제 3 검출 전극들(10, 20, 30)을 인체의 심장 부분에 부착하여, 2-채널의 심전도를 측정할 수 있다. 이 때, 생체신호 검출 모듈(110)이 장착된 제 1 검출 전극(10)은 심장을 박동시키는 펄스가 발생되는 소스인 SA 노드 근처에 접착하는 것이 바람직할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치를 피부에 부착하고 모듈들을 동작시키면, 심장근육의 수축 및 확장에 따라 발생되는 생체 전위를 측정할 수 있으며, 생체 신호 검출 모듈(110)의 상태 표시부에 생체 신호가 표시된다. 또한, 생체 신호 전송 모듈(130)을 통해 생체 신호 측정 장치에서 측정된 생체 신호가 외부 기기로 전송된다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치의 개략 구성도이다. 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치의 분산된 모듈들 각각의 구성을 나타낸다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치는 제 1 내지 제 4 검출 전극(10, 20, 30, 40)들, 생체 신호 검출 모듈(110), 전원 공급 모듈(120), 생체 신호 전송 모듈(130) 및 생체 신호 저장 모듈(140)을 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 제 1 내지 제 4 검출 전극(10, 20, 30, 40), 생체 신호 검출 모듈(110), 전원 공급 모듈(120) 및 생체 신호 전송 모듈(130)은 본 발명의 다른 실시예와 실질적으로 동일하므로, 중복 설명을 피하기 위해 이에 대한 설명은 생략한다.
생체 신호 저장 모듈(140)은 연결선(200)을 통해 생체 신호 검출 모듈(110), 전원 공급 모듈(120) 및 생체 신호 전송 모듈(130)과 선택적으로 연결될 수 있다. 또한, 생체 신호 저장 모듈(140)은 동시에 복수 개의 다른 모듈들과도 연결될 수 있다.
생체 신호 저장 모듈(140)과 다른 모듈을 연결하는 연결선(200)은, 생체 신호 데이터의 송수신을 위한 데이터 라인과, 전원의 공급을 위한 전원 라인을 포함한다. 예를 들어, 생체 신호 저장 모듈(140)은 연결선(200)을 통해 생체 신호 전송 모듈(130)로부터 생체 신호 데이터 및 전원을 전달받는다.
생체 신호 저장 모듈(140)은 생체 신호 검출 모듈(110)에서 획득된 생체 신호 데이터를 저장할 수 있다. 구체적으로, 생체 신호 저장 모듈(140)은 메모리(142), 메모리 조작 및 상태 표시부(144), 메모리 제어부(146) 및 모듈 연결 포트(148)를 포함한다. 메모리(142)는 예를 들어 램(RAM) 및/또는 플래시(flash) 메모리일 수 있으며, 생체 신호 데이터를 저장할 수 있다.
메모리 조작 및 상태 표시부(144)는 사용자의 명령에 따라 데이터 저장 유무 및 저장된 데이터를 제어할 수 있으며, 메모리 용량 및 생체 신호 저장 모듈(140)의 동작 상태를 표시한다.
메모리 제어부(146)는 생체 신호 저장 모듈(140)의 동작을 제어한다. 즉, 메모리 제어부(146)는 생체 신호 데이터의 입출력, 메모리(142) 및 메모리 조작 및 상태 표시부(144)를 제어한다.
모듈 연결 포트(148)에는 연결선(200)이 접속되어 모듈들 간의 전기적 연결을 제공한다. 모듈 연결 포트(148)는 생체 신호 데이터의 시리얼 통신을 위한 데이터 입출력 포트(예를 들어, RS 232 포트, USB 포트) 및/또는 전원 포트를 포함한다. 그리고, 모듈 연결 포트(148)를 통해 생체 신호 전송 모듈(130)로부터 전원 및 생체 신호 데이터가 입력될 수 있다. 또한, 생체 신호 저장 모듈(140)은 복수 개의 모듈 연결 포트(148)들을 구비하므로, 모듈 연결 포트(148)를 통해 다른 메모리 저장 모듈이 추가적으로 연결될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에서, 생체 신호 전송 모듈(130)이 생략될 수 있으며, 대신 생체 신호 저장 모듈(140)이 연결선을 통해 생체 신호 검출 모듈(110)과 직접 연결될 수도 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치의 사용예를 나타낸다. 도 10을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치는, 각각에 모듈들(110, 120, 130, 140)이 분산되어 장착된 제 1 내지 제 4 검출 전극들(10, 20, 30, 40)을 인체의 심장 부분에 부착하여, 3-채널의 심전도를 측정할 수 있다. 이 때, 생체신호 검출 모듈(110)이 장착된 제 1 검출 전극(10)은 심장을 박동을 일으키는 소스인 SA 노드 근처에 접착하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치를 부착하고 모듈들을 동작시키면, 심장근육의 수축 및 확장에 따라 발생되는 생체 전위를 측정할 수 있으며, 생체 신호 검출 모듈(110)의 상태 표시부에 생체 신호가 표시된다. 또한, 생체 신호 전송 모듈(130)을 통해 생체 신호 측정 장치에서 측정된 생체 신호가 외부 기기로 전송된다. 또한, 생체 신호의 장시간 측정시, 생체 신호 검출 모듈(110)로부터 생성된 생체 신호 데이터가 생체 신호 저장 모듈(140)에 저장된다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에서 모듈들(110, 120, 130, 140) 간의 연결은 인체의 굴곡이나 움직임을 고려하여 다양한 형태로 달라질 수 있다.
도 11 내지 도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 생체 신호 측정 장치에서 모듈들 간의 다양한 연결 형태를 보여주는 도면들이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 전원 공급 모듈(120), 생체 신호 전송 모듈(130) 및 생체 신호 저장 모듈(140)이 모두 생체 신호 검출 모듈(110)에 공통으 로 연결될 수 있다.
또한, 도 13 및 도 14를 참조하면, 생체 신호 검출 모듈(110)이 연결선(200)을 통해 전원 공급 모듈(120)과 생체 신호 전송 모듈(130)과 연결된다. 그리고, 생체 신호 저장 모듈(140)이 연결선을 통해 전원 공급 모듈(120)과 직접 연결될 수 있다. 이러한 경우, 생체 신호 저장 모듈(140)에는 전원 공급 모듈(120) 통해 직접 전원이 공급되며, 생체 신호 검출 모듈(110)에서 생성된 생체 신호 데이터를 전원 공급 모듈(120)을 통해서 전달받을 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치의 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치에서 검출 전극과 모듈 간의 결합을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치의 분산된 모듈들 각각의 구성을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치의 사용예를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치의 개략 구성도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치의 분산된 모듈들 각각의 구성을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치의 사용예를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치의 개략 구성도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치의 분산된 모듈들 각각의 구성을 나타낸다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치의 사용예를 나타낸다.
도 11 내지 도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 생체 신호 측정 장치에서 모듈들 간의 다양한 연결 형태를 보여주는 도면들이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
10, 20, 30, 40: 검출 전극 110: 생체 신호 검출 모듈
120: 전원 공급 모듈 130: 생체 신호 전송 모듈
140: 생체 신호 저장 모듈 200: 연결선
Claims (20)
- 피부에 접착되어 생체신호를 검출하는 제 1 및 제 2 검출 전극;상기 제 1 검출 전극에 장착되며 상기 제 1 및 제 2 검출 전극들로부터 검출된 상기 생체 신호로부터 생체 신호 데이터를 생성하는 생체 신호 검출 모듈;상기 제 2 검출 전극에 장착되며 상기 생체 신호 검출 모듈에 전원을 공급하는 전원 공급 모듈; 및상기 생체 신호 검출 모듈과 상기 전원 공급 모듈을 연결하는 연결선을 포함하는 생체 신호 측정 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 생체 신호 검출 모듈 및 상기 전원 공급 모듈 각각은, 해당 모듈의 동작 상태를 나타내는 표시부와, 사용자에게 해당 모듈의 조작을 제공하는 조작부를 포함하는 생체 신호 측정 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 생체 신호 검출 모듈은 복수 개의 모듈 연결 포트들을 포함하는 생체 신호 측정 장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 모듈 연결 포트는 데이터 입출력 포트 및 전원 포트를 구비하는 생체 신호 측정 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 연결선은 유연성 및 신축성을 갖는 생체 신호 측정 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 생체 신호 검출 모듈은,상기 제 1 검출 전극으로부터 검출된 상기 생체 신호를 증폭 및 필터링하는 아날로그 신호 처리부;아날로그 신호인 상기 생체 신호를 디지털 신호인 생체 신호 데이터로 변환하는 아날로그-디지털 변환부; 및소정의 데이터 연산들을 통해 상기 생체 신호 데이터를 신호 처리하는 디지털 신호 처리부를 포함하는 생체 신호 측정 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 검출 전극들은, 일면에는 피부 표면에 접착될 수 있는 접착 물질을 가지며, 타면에는 상기 측정 모듈이 장착될 수 있는 고정부재를 갖는 생체 신호 측정 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 전원 공급 모듈은 일회용 배터리 또는 충전 가능한 배터리를 구비하는 생체 신호 측정 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 생체 신호 측정 장치는 심전도(ECG: electrocardiogram), 근전도(EMG: electromyogram), 뇌전도(EEG: electroencephalogram) 또는 전기성 피부반사(GSR: galvanic skin reflex)를 측정하는 생체 신호 측정 장치.
- 제 1 항에 있어서,피부에 접착되어 생체신호를 검출하는 제 3 검출 전극; 및상기 제 3 검출 전극에 장착되고 상기 생체 신호 검출 모듈로부터 검출된 상기 생체 신호 데이터를 외부 기기로 전송하는 생체 신호 전송 모듈을 더 포함하는 생체 신호 측정 장치.
- 제 10 항에 있어서,상기 생체 신호 검출 모듈은 상기 제 1 내지 제 3 검출 전극으로부터 검출된 상기 생체 신호로부터 상기 생체 신호 데이터를 생성하는 생체 신호 측정 장치.
- 제 10 항에 있어서,상기 생체 신호 전송 모듈은 상기 생체 신호 검출 모듈 및/또는 상기 전원 공급 모듈과 연결되는 생체 신호 측정 장치.
- 제 10 항에 있어서,상기 생체 신호 전송 모듈은,모듈의 동작 상태를 나타내는 표시부;사용자에게 상기 생체 신호 전송 모듈의 조작을 제공하는 조작부;상기 생체 신호 검출로부터 상기 생체 신호 데이터를 입력받는 데이터 입력부; 및상기 외부 기기에 상기 생체 신호 데이터를 유선 및 무선으로 전송하는 유무선 데이터 전송부를 포함하는 생체 신호 측정 장치.
- 제 10 항에 있어서,상기 생체 신호 전송 모듈은, 복수 개의 모듈 연결 포트들을 포함하는 생체 신호 측정 장치.
- 제 1 항에 있어서,피부에 접착되어 생체신호를 검출하는 제 4 검출 전극; 및상기 제 4 검출 전극에 장착되며 상기 생체 신호 검출 모듈로부터 검출된 상기 생체 신호 데이터를 저장하는 생체 신호 저장 모듈을 더 포함하는 생체 신호 측정 장치.
- 제 15 항에 있어서,상기 생체 신호 검출 모듈은 상기 제 1 내지 제 4 검출 전극으로부터 검출된 상기 생체 신호로부터 상기 생체 신호 데이터를 생성하는 생체 신호 측정 장치.
- 제 15 항에 있어서,상기 생체 신호 저장 모듈은 상기 생체 신호 검출 모듈 및/또는 상기 전원 공급 모듈과 연결되는 생체 신호 측정 장치.
- 제 15 항에 있어서,상기 생체 신호 저장 모듈은, 상기 생체 신호 저장 모듈의 동작 상태를 나타내는 표시부와, 사용자에게 상기 생체 신호 저장 모듈의 조작을 제공하는 조작부를 포함하는 생체 신호 측정 장치.
- 제 15 항에 있어서,상기 생체 신호 저장 모듈은 복수 개의 모듈 연결 포트들을 포함하는 생체 신호 측정 장치.
- 제 1 항에 있어서,피부에 접착되어 생체신호를 검출하는 제 3 및 4 검출 전극들;상기 제 3 검출 전극에 장착되며 상기 생체 신호 검출 모듈로부터 검출된 상기 생체 신호 데이터를 외부 기기로 전송하는 생체 신호 전송 모듈; 및상기 제 4 검출 전극에 장착되며 상기 생체 신호 검출 모듈로부터 검출된 상기 생체 신호 데이터를 저장하는 생체 신호 저장 모듈을 더 포함하며,상기 생체 신호 전송 모듈 및 상기 생체 신호 저장 모듈은 복수 개의 모듈 연결 포트들을 포함하는 생체 신호 측정 장치.
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