KR20110019773A - Apparatus and method for measuring bio-impedance - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A bio-impedance measuring apparatus and a method for the same are provided to improve the accuracy and the reliability of measurement by increasing the number of frequency used for the measurement. CONSTITUTION: A bio-impedance measuring unit includes a plurality of electrodes(900), an input signal generating part(100), an impedance measuring part(300), a displaying part(530). The configuration of the impedance measuring part and the input signal generating part is based on a program code which is operated by a microprocessor. The input electric signal outputted from the input signal generating part includes a signal which is synthesized electric signals with different frequencies.

Description

생체 임피던스 측정 장치 및 그 측정 방법{Apparatus and method for measuring bio-Impedance}Apparatus and method for measuring bio-Impedance

본 발명은 생체 임피던스 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a bioimpedance measuring device.

체지방 등을 측정하기 위해 생체 임피던스 측정장치가 널리 사용되고 있다. 몸의 성분 중 근육은 수분이 많은데 반해 지방은 수분이 없다. 이에 따라 생체 임피던스 값은 근육이 많으면 낮아지고 지방이 많으면 높아진다. 생체 임피던스를 측정하여 피측정자의 체수분량, 근육량, 지방량을 간편하고 높은 재현도로 구할 수 있다.Bioimpedance measuring devices are widely used to measure body fat. The muscles in your body are high in water, while the fat is low in water. Accordingly, the bioimpedance value decreases with more muscle and increases with more fat. By measuring the impedance of the body, the body water, muscle mass, and fat mass of the subject can be obtained with a simple and high reproducibility.

이 장치들은 신체 부위, 예를 들면 양 손, 양 발에 전극을 부착하고, 그 전극들 중 측정 부위에 따라 한 쌍을 선택하여 측정을 위한 전류 신호를 인가한 후 측정 부위에 따라 적절한 전극쌍을 선택하여 그 양단의 전압을 측정함으로써 생체 임피던스를 측정한다. 예를 들어 전류를 왼팔에서 오른팔로 인가한 후, 왼팔에서 왼다리 까지의 전압 강하를 측정하면 중복구간인 왼팔의 생체 임피던스를 측정할 수 있다. These devices attach electrodes to body parts such as both hands and feet, select a pair according to the measurement site, apply a current signal for measurement, and then select an appropriate electrode pair according to the measurement site. The bioimpedance is measured by selecting and measuring the voltage at both ends thereof. For example, by applying a current from the left arm to the right arm, and measuring the voltage drop from the left arm to the left leg, the biological impedance of the left arm, which is an overlapping section, can be measured.

그런데, 부위별로 임피던스를 측정하기 위해서는 각 부위별로 순차적으로 신호를 인가하고 측정하는 과정을 반복해야 한다. 또한, 체내 수분에는 세포내수분과 세포외수분이 있는데, 세포막이 이들을 구분하고 있다. 세포막에 의해 세포들은 전기회로적으로 커패시터로 동작하므로 저주파수로는 세포내수분량을 측정할 수 없다. 건강한 사람은 세포내수분과 세포외수분이 균형이 잡혀 있지만 그렇지 않은 경우가 있다. 따라서 세포내수분과 세포외수분을 모두 측정하기 위해 복수의 주파수에 대해 생체 임피던스를 측정해야 한다. 이에 따라 생체 임피던스 측정장치는 복수의 주파수 성분에 대해 임피던스를 측정하고 이를 토대로 생체 임피던스 값을 산출한다. However, in order to measure impedance for each part, a process of sequentially applying and measuring signals for each part needs to be repeated. In addition, there are intracellular and extracellular moisture in the body water, and cell membranes divide them. Because of the cell membrane, cells act as capacitors in electrical circuits, so they cannot measure intracellular moisture at low frequencies. In healthy people, there is a balance between intracellular and extracellular moisture. Therefore, in order to measure both intracellular and extracellular moisture, bioimpedance should be measured for a plurality of frequencies. Accordingly, the bioimpedance measuring device measures the impedance of the plurality of frequency components and calculates the bioimpedance value based on the impedance.

이와 같이 부위별로 반복되고, 또 다수의 주파수에 대해 반복되기 때문에 측정에는 상당히 긴 시간이 소요된다. 이 같은 측정 시간 중에 피측정자가 움직이거나 말을 하게 되면 생체 임피던스 값은 불안정해진다. Since it is repeated for each part and repeated for a plurality of frequencies, the measurement takes a very long time. If the subject moves or speaks during this measurement time, the bioimpedance value becomes unstable.

이와 같이 종래 생체 임피던스 측정 기술은 여러 주파수 성분에 대해 신호 인가 및 측정하는 과정이 여러 차례 반복되어야 하므로 측정에 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다. 또 긴 측정시간 중에 피측정자가 움직이거나 말을 하는 경우 주파수 성분별로 측정 조건이 달라지고 이에 따라 측정 오차가 커지는 문제가 있었다.As described above, the conventional bioimpedance measurement technology has a problem in that the measurement takes a long time because the signal application and the measurement process must be repeated for several frequency components. In addition, when the subject moves or speaks during a long measurement time, there is a problem in that the measurement conditions are changed for each frequency component and the measurement error is increased accordingly.

본 발명은 이 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 생체 임피던스 측정에 소요되는 시간을 줄이는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to reduce the time required for measuring the bioimpedance.

나아가 본 발명은 생체 임피던스 측정의 측정 오차를 줄이는 것을 목적으로 한다. Furthermore, an object of the present invention is to reduce the measurement error of the bioimpedance measurement.

더 나아가 본 발명은 생체 임피던스 측정에 소요되는 시간을 줄이면서도 회로적인 구성을 간단하게 하는 것을 목적으로 한다.Furthermore, an object of the present invention is to simplify the circuit configuration while reducing the time required for measuring the bioimpedance.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 생체 임피던스 측정장치는 피측정자의 신체 부위에 접촉되는 복수의 전극과, 생체 임피던스 측정을 위한 입력 전기 신호를 생성하여 상기 복수의 전극 중 일부에 공급하는 입력신호 생성부와, 상기 복수의 전극 중 일부로부터 출력되는 출력 전기 신호로부터 생체 임피던스를 측정하는 임피던스 측정부와, 측정 상태 및 결과를 표시하는 표시부를 포함한다. 본 발명의 특징적인 양상 중 하나에 따라, 입력 전기 신호는 상기 복수의 전극 중 일부에 각각 공급되며, 상이한 주파수를 가진 복수의 전기 신호를 포함한다. 입력 전기 신호가 공급되는 전극들과 출력 전기 신호가 출력되는 전극들은 상호간에 동일한 전극들일 수도 있고 상이한 전극들일 수도 있으며, 일부만이 동일한 전극들일 수도 있다. In accordance with an aspect of the present invention, a bioimpedance measuring apparatus includes a plurality of electrodes in contact with a body part of a subject, and an input electrical signal for measuring a bioimpedance, to a part of the plurality of electrodes. An input signal generator for supplying, an impedance measuring unit for measuring the bio-impedance from an output electrical signal output from a portion of the plurality of electrodes, and a display unit for displaying the measurement status and results. According to one of the characteristic aspects of the present invention, an input electrical signal is respectively supplied to some of the plurality of electrodes and includes a plurality of electrical signals having different frequencies. The electrodes to which the input electrical signal is supplied and the electrodes to which the output electrical signal is output may be the same electrodes, different electrodes, or only some of them may be the same electrodes.

본 발명의 이 같은 양상에 따라, 부위별 측정은 서로 상이한 주파수 성분의 신호를 이용하여 동시에 이루어질 수 있다. According to this aspect of the invention, the site-specific measurements can be made simultaneously using signals of different frequency components.

본 발명의 또다른 양상에 따른 생체 임피던스 측정장치는 피측정자의 신체 부위에 접촉되는 복수의 전극과, 생체 임피던스 측정을 위한 입력 전기 신호를 생성하여 상기 복수의 전극 중 일부에 공급하는 입력신호 생성부와, 상기 복수의 전극 중 또다른 일부를 통해 출력되는 출력 전기 신호로부터 생체 임피던스를 측정하는 임피던스 측정부와, 측정 상태 및 결과를 표시하는 표시부를 포함한다. 입력 전기 신호가 공급되는 전극들과 출력 전기 신호가 출력되는 전극들은 상호간에 동일한 전극들일 수도 있고 상이한 전극들일 수도 있으며, 일부만이 동일한 전극들일 수도 있다. In accordance with another aspect of the present invention, a bioimpedance measuring apparatus includes a plurality of electrodes in contact with a body part of a subject, and an input signal generator configured to generate an input electrical signal for measuring a bioimpedance and supply it to some of the plurality of electrodes. And an impedance measuring unit for measuring bioimpedance from an output electrical signal output through another part of the plurality of electrodes, and a display unit for displaying a measurement state and a result. The electrodes to which the input electrical signal is supplied and the electrodes to which the output electrical signal is output may be the same electrodes, different electrodes, or only some of them may be the same electrodes.

본 발명의 이 같은 양상에 따라, 복수의 주파수에 대한 측정이 이 복수의 주파수 성분을 모두 포함한 합성 신호에 의해 단번에 수행될 수 있다. According to this aspect of the invention, the measurement for a plurality of frequencies can be performed at once by a composite signal including all of the plurality of frequency components.

본 발명의 양상 중 하나에 따라, 입력 전기 신호는 서로 상이한 주파수의 전기 신호를 합성한 신호를 포함한다. 본 발명에 있어서 생체는 회로적으로 중첩의 원리(superposition principle)가 개략적으로 적용되는 선형 회로로 볼 수 있다. 생체가 시간적으로 변하지 않는다면 획득되어야 할 복수의 주파수에 대한 순차적인 측정 결과는 이들 주파수를 합성한 신호에 대한 결과로부터 구해질 수 있다. According to one of the aspects of the present invention, the input electrical signal comprises a signal synthesized from electrical signals of different frequencies. In the present invention, the living body may be viewed as a linear circuit in which the superposition principle is schematically applied to the circuit. If the living body does not change in time, the sequential measurement results for the plurality of frequencies to be obtained can be obtained from the results for the signal combining these frequencies.

본 발명의 또다른 특징적인 양상에 따르면, 임피던스 측정부는 출력 전기 신호를 주파수 성분별로 분리하여 생체 임피던스를 측정한다. According to another characteristic aspect of the present invention, the impedance measuring unit measures the bioimpedance by separating the output electrical signal for each frequency component.

본 발명의 이 같은 양상에 따라 복수의 주파수에 대한 임피던스 측정은 일회만에 이루어지고, 따라서 측정 시간이 측정 주파수의 갯수의 비율만큼 줄어들 수 있다. 또한 이에 따라 측정 시간 중에 피측정자가 야기하는 측정 오차가 회피될 수 있다.According to this aspect of the present invention, the impedance measurement for a plurality of frequencies is made only once, so that the measurement time can be reduced by the ratio of the number of measurement frequencies. This also avoids measurement errors caused by the subject during the measurement time.

본 발명에 따른 생체 임피던스 측정 장치는 복수의 주파수에 대한 임피던스 측정을 일회의 측정으로 할 수 있고, 따라서 측정 시간이 측정 주파수의 갯수의 비율만큼 줄어들 수 있다. 나아가 측정 시간이 길어지면서 피측정자가 야기하는 측정 오차가 회피될 수 있다. In the bioimpedance measuring apparatus according to the present invention, the impedance measurement for a plurality of frequencies can be performed as a single measurement, and thus the measurement time can be reduced by a ratio of the number of measurement frequencies. Furthermore, as the measurement time becomes longer, measurement errors caused by the subject can be avoided.

뿐만 아니라 종래에는 측정 시간이 과도하게 길어지는 것을 회피하기 위해 사용할 수 있는 주파수의 개수가 제한되었다. 그러나 본 발명에 의해 측정에 사용되는 주파수의 개수가 획기적으로 많아질 수 있다. 이에 따라 더 정확하고 정밀하며, 풍부한 생체 정보를 얻을 수 있게 된다.In addition, conventionally, the number of frequencies that can be used to avoid excessively long measurement time is limited. However, according to the present invention, the number of frequencies used for the measurement may be significantly increased. As a result, more accurate, accurate and rich biometric information can be obtained.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 임피던스 측정장치의 전체적인 구성 및 사용 상태를 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 보다 구체화된 일 실시예를 도시한다.
도 3은 본 발명의 또다른 구체화된 실시예를 도시한다.
도 4a는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 입력신호생성부(100)의 일 예를 도시한다.
도 4b는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 입력신호생성부(100)의 또다른 예를 도시한다.
도 5a는 본 발의 또다른 실시예명에 따른 임피던스 측정부(330)의 일 예를 도시한다.
도 5b는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 임피던스 측정부(330)의 또다른 예를 도시한다.
도 5c는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 임피던스 측정부(330)의 또다른 예를 도시한다.
1 is a view schematically illustrating the overall configuration and use of the bioimpedance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 illustrates one more specific embodiment of the present invention.
3 illustrates another embodiment of the present invention.
4A illustrates an example of an input signal generator 100 according to another embodiment of the present invention.
4B illustrates another example of the input signal generator 100 according to another embodiment of the present invention.
5A shows an example of an impedance measuring unit 330 according to another embodiment of the present invention.
5B illustrates another example of the impedance measuring unit 330 according to another embodiment of the present invention.
5C illustrates another example of the impedance measuring unit 330 according to another embodiment of the present invention.

전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 후술하는 실시예들을 통해 더욱 명확해질 것이다. 이하에서는 이 같은 본 발명의 양상들을 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예들을 통해 당업자가 이해하고 재현할 수 있도록 설명하기로 한다. The foregoing and further aspects of the present invention will become more apparent through the following embodiments. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described to be understood and reproduced by those skilled in the art through preferred embodiments described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 임피던스 측정장치의 전체적인 구성 및 사용 상태를 개략적으로 설명하는 도면이다. 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 생체 임피던스 측정장치는 피측정자의 신체 부위에 접촉되는 복수의 전극(900)과, 생체 임피던스 측정을 위한 입력 전기 신호를 생성하여 상기 복수의 전극 중 일부에 공급하는 입력신호 생성부(100)와, 상기 복수의 전극 중 일부로부터 출력되는 출력 전기 신호로부터 생체 임피던스를 측정하는 임피던스 측정부(300)와, 측정 상태 및 결과를 표시하는 표시부(530)를 포함한다. 입력 전기 신호는 상기 복수의 전극 중 일부에 각각 공급되며, 상이한 주파수를 가진 복수의 전기 신호를 포함한다. 바람직한 일 실시예에 있어서, 입력 전기 신호들을 구성하는 복수의 전기 신호는 각각 복수의 전극 중 일부에 동시에 공급된다. 1 is a view schematically illustrating the overall configuration and use of the bioimpedance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown, the bioimpedance measuring apparatus according to an embodiment generates a plurality of electrodes 900 in contact with the body part of the subject, and generates an input electrical signal for measuring the bioimpedance and supplies them to some of the plurality of electrodes. An input signal generation unit 100, an impedance measurement unit 300 for measuring bioimpedance from an output electrical signal output from some of the electrodes, and a display unit 530 for displaying a measurement state and a result. . The input electrical signal is respectively supplied to some of the plurality of electrodes and includes a plurality of electrical signals having different frequencies. In a preferred embodiment, the plurality of electrical signals constituting the input electrical signals are each simultaneously supplied to some of the plurality of electrodes.

본 발명에 있어서 입력 전기 신호가 인가되는 전극들과 출력 전기 신호가 출력되는 전극들은 실시예에 따라 또 하나의 실시예 안에서도 상호간에 동일한 전극들일 수도 있고 상이한 전극들 수도 있고 일부만이 동일한 전극들일 수도 있다. 도시된 실시예에 있어서 전극(900)들은 양 손, 양 발에 각각 2개씩 할당된다. 이 2개 중 하나에 입력 전기 신호가 인가되면 나머지 하나에서 출력 전기 신호가 측정된다. 예를 들어 오른손의 임피던스를 측정하는 경우, 왼손과 오른손의 구동 전극에 입력 전기 신호, 예를 들어 전류 신호를 인가한다. 또 오른손의 센싱 전극과 오른발의 센싱 전극간의 전압 강하가 측정된다. 그러면 입력 신호구간과 출력 신호구간이 겹치는 부분인 오른손의 임피던스가 측정된다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 부위별로 측정하지 않는 방식과 같은 다양한 전극 방식을 포괄한다. In the present invention, the electrodes to which the input electrical signal is applied and the electrodes to which the output electrical signal are output may be the same electrodes, different electrodes, or only some of the same electrodes in another embodiment according to an embodiment. . In the illustrated embodiment, two electrodes 900 are allocated to both hands and both feet. When an input electrical signal is applied to one of these two, the output electrical signal is measured on the other. For example, when measuring the impedance of the right hand, an input electrical signal, for example, a current signal is applied to the driving electrodes of the left and right hands. In addition, the voltage drop between the sensing electrode of the right hand and the sensing electrode of the right foot is measured. Then, the impedance of the right hand, which is the portion where the input signal section and the output signal section overlap, is measured. However, the present invention is not limited thereto, and covers various electrode methods such as a method that is not measured for each part.

본 발명의 일 양상에 따라, 입력신호생성부(100)는 복수의 전기 신호를 출력한다. 이 복수의 전기 신호들은 상호간에 주파수가 다르다. 바람직한 일 실시예에 있어서, 이 복수의 전기 신호들은 주파수가 다른 정현파 신호들이다. 각각의 신호들은 대응하는 구동 전극에 공급된다. 임피던스 측정부(300)는 출력 전기 신호를 주파수 성분별로 분리하여 생체 임피던스를 측정한다. According to an aspect of the present invention, the input signal generation unit 100 outputs a plurality of electrical signals. These plurality of electrical signals differ in frequency from each other. In one preferred embodiment, the plurality of electrical signals are sinusoidal signals of different frequencies. Each signal is supplied to a corresponding drive electrode. The impedance measuring unit 300 separates the output electrical signal for each frequency component to measure the bioimpedance.

표시부(530)는 측정 상태 정보를 표시하여 전극(900)이 측정부위에 충분히 접촉하고 올바른 측정자세를 유지하도록 도와준다. 또한 표시부(530)는 중간 및 최종 측정 결과를 표시한다. 조작부(510)는 측정의 기초 자료인 성별, 키, 연령 등의 개인 정보를 입력하기 위한 키패드 혹은 터치패드 혹은 가속도 센서 등을 이용한 데이터 입력 수단이 될 수 있다. 제어부(500)는 장치 전체를 총괄 제어하며, 마이크로프로세서와 프로그램 코드가 저장된 메모리로 구성된다. 당업자에게 자명한 바와 같이, 임피던스 측정부(300) 혹은 입력신호 생성부(100)의 일부 구성들은 마이크로프로세서 내에서 실행되는 프로그램 코드로 구현될 수 있다. The display unit 530 displays the measurement state information to help the electrode 900 is in sufficient contact with the measurement site and maintain the correct measurement posture. In addition, the display unit 530 displays the intermediate and final measurement results. The operation unit 510 may be a data input means using a keypad or a touch pad or an acceleration sensor for inputting personal information such as gender, key, age, etc. which are basic data of measurement. The controller 500 collectively controls the entire apparatus and includes a microprocessor and a memory in which program codes are stored. As will be apparent to those skilled in the art, some components of the impedance measuring unit 300 or the input signal generator 100 may be implemented by program code executed in a microprocessor.

도 2는 본 발명의 보다 구체화된 일 실시예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 입력신호 생성부(100)는 각각이 상이한 주파수로 발진하는 복수의 정현파 발진기(110-1, 110-2, 110-3, 110-4)를 포함한다. 복수의 정현파 발진기(110-1, 110-2, 110-3, 110-4)의 출력은 각각 복수의 구동 전극(910-1, 910-2, 910-3, 910-4)에 연결된다. 복수의 정현파 발진기들의 출력은 각각 복수의 구동 전극에 동시에 인가된다. 복수의 센싱 전극(930-1, 930-2, 930-3, 930-4)의 출력 신호들은 각각 복수의 출력 필터(310-1, 310-2, 310-3, 310-4)에 연결된다. 복수의 출력 필터들은 제어부(500)의 제어하에 각 부위의 측정에 필요한 대역의 정현파 만을 통과시키는 대역통과필터들이다. 2 illustrates one more specific embodiment of the present invention. As shown, the input signal generator 100 includes a plurality of sinusoidal oscillators 110-1, 110-2, 110-3, and 110-4 that oscillate at different frequencies. The outputs of the sine wave oscillators 110-1, 110-2, 110-3, and 110-4 are connected to the plurality of driving electrodes 910-1, 910-2, 910-3, and 910-4, respectively. The outputs of the plurality of sinusoidal oscillators are applied simultaneously to the plurality of drive electrodes, respectively. Output signals of the plurality of sensing electrodes 930-1, 930-2, 930-3, and 930-4 are connected to the plurality of output filters 310-1, 310-2, 310-3, and 310-4, respectively. . The plurality of output filters are band pass filters passing only the sine wave of the band required for measurement of each part under the control of the controller 500.

생체 임피던스를 측정함에 있어서, 안정 상태에서 각 주파수의 정현파 신호들은 독립적으로 회로법칙을 만족하는 것으로 근사된다. 이는 선형회로에 있어서 중첩의 원리(superposition principle)의 기본적인 가정이다. 예를 들어 오른팔 구동전극과 왼팔 구동전극에 f1 주파수의 정현파 전류를 인가한다. 이때 오른팔 센싱전극과 오른발 센싱전극간의 f1 주파수의 전압 신호를 측정하면 오른팔 부위의 생체 임피던스를 측정할 수 있다. 예를 들어 오른팔 구동전극과 오른발 구동전극에 f2 주파수의 정현파 전류를 인가하고, 왼팔 센싱전극과 왼발 센싱전극의 f2 성분의 전압 신호를 측정하면 몸통 부위의 생체 임피던스를 측정할 수 있다. 각각의 출력 필터(310-1, 310-2, 310-3, 310-4)의 출력 신호들은 임피던스 계산부(330) 내의 레지스터에 임시로 저장된다. 임피던스 계산부(330)는 이 값들로부터 생체 임피던스 값을 산출한다. 제어부(500)는 입력신호생성부(100) 및 임피던스 계산부(330)를 제어하여, 이 같은 측정을 짧은 시간에 수회 반복하여 산출된 임피던스 값을 평균하여 보다 정확한 값을 산출할 수도 있다. In measuring the bioimpedance, the sinusoidal signals of each frequency in steady state are approximated to satisfy the circuit law independently. This is the basic assumption of the superposition principle in linear circuits. For example, a sinusoidal current of f1 frequency is applied to the right arm driving electrode and the left arm driving electrode. In this case, if the voltage signal of the frequency f1 between the right arm sensing electrode and the right foot sensing electrode is measured, the bioimpedance of the right arm region may be measured. For example, by applying a sinusoidal current having an f2 frequency to the right arm driving electrode and the right foot driving electrode, and measuring the voltage signal of the f2 component of the left arm sensing electrode and the left foot sensing electrode, the bioimpedance of the trunk portion may be measured. Output signals of the respective output filters 310-1, 310-2, 310-3, and 310-4 are temporarily stored in a register in the impedance calculator 330. The impedance calculator 330 calculates a bioimpedance value from these values. The controller 500 may control the input signal generator 100 and the impedance calculator 330 to calculate more accurate values by averaging the impedance values calculated by repeating the measurement several times in a short time.

본 발명의 이 같은 양상에 따라, 생체 임피던스는 생체의 모든 부위에 대해 동시에 복수의 주파수 성분을 인가하고 동시에 복수의 주파수 성분에 대해 측정하여 한번에 신체 부위 전체에 대해 임피던스 측정을 할 수 있다. According to this aspect of the present invention, the bioimpedance may apply a plurality of frequency components to all parts of the living body at the same time and measure the plurality of frequency components at the same time to measure the impedance of the whole body part at once.

도시된 실시예에 있어서, 출력 필터(310-1, 310-2, 310-3, 310-4)는 대역통과필터로 기술되었다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 각 주파수 성분을 분리시키는 다양한 기술, 예를 들면 디지털 대역통과필터나, 아날로그 푸리에 변환, 디지탈 푸리에 변환 등을 이용할 수 있다. 이들 변형예는 후술하는 실시예들을 통해 이해되어질 수 있을 것이다. In the illustrated embodiment, output filters 310-1, 310-2, 310-3, 310-4 are described as bandpass filters. However, the present invention is not limited thereto, and various techniques for separating each frequency component, for example, a digital bandpass filter, an analog Fourier transform, a digital Fourier transform, or the like can be used. These modifications will be understood through the embodiments described below.

도 3은 본 발명의 또다른 실시예의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 입력신호 생성부(100)는 각각이 상이한 주파수로 발진하는 복수의 정현파 발진기(110-1, 110-2, 110-3, 110-4)를 포함한다. 복수의 정현파 발진기(110-1, 110-2, 110-3, 110-4)의 출력은 구동 스위칭부(150)를 거쳐각각 복수의 구동 전극(910-1, 910-2, 910-3, 910-4)에 연결된다. 구동 스위칭부(150)는 복수의 정현파 발진기(110-1, 110-2, 110-3, 110-4)의 출력들을 복수의 구동 전극(910-1, 910-2, 910-3, 910-4)에 측정 부위에 따라 순차적으로 연결한다. Figure 3 is a block diagram schematically showing the overall configuration of another embodiment of the present invention. As shown, the input signal generator 100 includes a plurality of sinusoidal oscillators 110-1, 110-2, 110-3, and 110-4 that oscillate at different frequencies. The outputs of the plurality of sinusoidal oscillators 110-1, 110-2, 110-3, and 110-4 pass through the driving switching unit 150, respectively, and the plurality of driving electrodes 910-1, 910-2, 910-3, 910-4). The driving switching unit 150 outputs the outputs of the plurality of sinusoidal oscillators 110-1, 110-2, 110-3, and 110-4 to the plurality of driving electrodes 910-1, 910-2, 910-3, and 910-. 4) Connect sequentially according to the measurement site.

한편, 복수의 센싱 전극(930-1, 930-2, 930-3, 930-4)의 출력 신호들은 센싱 스위칭부(350)를 거쳐 각각 복수의 출력 필터(310-1, 310-2, 310-3, 310-4)에 연결된다. 복수의 출력 필터들은 제어부(500)의 제어하에 각 부위의 측정에 필요한 대역의 정현파 만을 통과시키는 대역통과필터들이다. 센싱 스위칭부(3500는 복수의 센싱 전극(930-1, 930-2, 930-3, 930-4)의 출력 신호들을 복수의 출력 필터(310-1, 310-2, 310-3, 310-4)로 측정 부위에 따라 순차적으로 연결한다. Meanwhile, the output signals of the plurality of sensing electrodes 930-1, 930-2, 930-3, and 930-4 pass through the sensing switching unit 350 to output the plurality of output filters 310-1, 310-2, and 310, respectively. -3, 310-4). The plurality of output filters are band pass filters passing only the sine wave of the band required for measurement of each part under the control of the controller 500. The sensing switching unit 3500 outputs the output signals of the plurality of sensing electrodes 930-1, 930-2, 930-3, and 930-4 to the plurality of output filters 310-1, 310-2, 310-3, and 310-. 4) Connect sequentially according to the measurement site.

아래 표 1은 구동 스위칭부(150) 및 센싱 스위칭부(350)의 동작을 설명하기 위한 것이다. 시각 T=t1에서 오른팔을 측정하기 위한 구동 전극에 주파수 f1의 전류신호가 인가되고 해당하는 센싱 전극에 주파수 f1의 전압이 측정된다. 동일 시각에 왼팔에는 주파수 f2, 몸통에는 주파수 f3, 오른다리에는 주파수 f4, 왼다리에는 주파수 f5가 사용된다. 시각 T=t2에서는 오른팔에는 주파수 f5, 왼팔에는 주파수 f1, 몸통에는 주파수 f2, 오른다리에는 주파수 f3, 왼다리에는 주파수 f4가 사용된다. 시각 T=t3에서는 오른팔에는 주파수 f4, 왼팔에는 주파수 f5, 몸통에는 주파수 f1, 오른다리에는 주파수 f2, 왼다리에는 주파수 f3이 사용된다.Table 1 below is for explaining the operation of the driving switching unit 150 and the sensing switching unit 350. At time T = t1, a current signal of frequency f1 is applied to the drive electrode for measuring the right arm, and a voltage of frequency f1 is measured on the corresponding sensing electrode. At the same time, a frequency f2 is used for the left arm, a frequency f3 for the body, a frequency f4 for the right leg, and a frequency f5 for the left leg. At time T = t2, frequency f5 is used for the right arm, frequency f1 for the left arm, frequency f2 for the torso, frequency f3 for the right leg, and frequency f4 for the left leg. At time T = t3, frequency f4 is used for the right arm, frequency f5 for the left arm, frequency f1 for the torso, frequency f2 for the right leg, and frequency f3 for the left leg.

측정부위Measuring area T=t1T = t1 T=t2T = t2 T=t3T = t3 T=t4T = t4 T=t5T = t5 오른팔Right arm f1f1 f5f5 f4f4 f3f3 f2f2 왼팔Left arm f2f2 f1f1 f5f5 f4f4 f3f3 몸통body f3f3 f2f2 f1f1 f5f5 f4f4 오른다리Right leg f4f4 f3f3 f2f2 f1f1 f5f5 왼다리Left leg f5f5 f4f4 f3f3 f2f2 f1f1

이상의 스위칭동작은 로터리 방식으로 진행됨을 알 수 있다. It can be seen that the above switching operation proceeds in a rotary manner.

본 실시예에 있어서, 복수의 주파수에 대한 측정은 스위치에 의해 순차적으로 진행되지만, 한 순간에 부위별로 상이한 주파수에서의 생체 임피던스 값이 산출되어질 수 있다. 측정 주파수의 갯수가 측정 부위의 갯수에 비해 많으므로 전체적인 측정시간은 종래에 비해 훨씬 줄어들 수 있다. In this embodiment, the measurement for the plurality of frequencies is performed sequentially by the switch, but the bioimpedance values at different frequencies for each part at a moment can be calculated. Since the number of measurement frequencies is greater than the number of measurement sites, the overall measurement time can be much shorter than before.

도시된 실시예에 있어서, 출력 필터(310-1, 310-2, 310-3, 310-4)는 대역통과필터로 기술되었다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 각 주파수 성분을 분리시키는 다양한 기술, 예를 들면 디지털 대역통과필터나, 아날로그 푸리에 변환, 디지탈 푸리에 변환 등을 이용할 수 있다. 이들 변형예는 후술하는 실시예들을 통해 이해되어질 수 있을 것이다. In the illustrated embodiment, output filters 310-1, 310-2, 310-3, 310-4 are described as bandpass filters. However, the present invention is not limited thereto, and various techniques for separating each frequency component, for example, a digital bandpass filter, an analog Fourier transform, a digital Fourier transform, or the like can be used. These modifications will be understood through the embodiments described below.

도 1을 참조하여 본 발명의 또다른 실시예를 설명한다. 일 실시예에 따른 생체 임피던스 측정 장치는 피측정자의 신체 부위에 접촉되는 복수의 전극(900)과, 생체 임피던스 측정을 위한 입력 전기 신호를 생성하여 이들 복수의 전극 중 일부에 공급하는 입력신호 생성부(100)와, 복수의 전극 중 또다른 일부를 통해 출력되는 출력 전기 신호로부터 생체 임피던스를 측정하는 임피던스 측정부(300)와, 측정 상태 및 결과를 표시하는 표시부(530)를 포함할 수 있다. Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1. The bioimpedance measuring apparatus according to an embodiment may include a plurality of electrodes 900 contacting a body part of a subject, and an input signal generator configured to generate an input electrical signal for measuring a bioimpedance and supply them to some of the plurality of electrodes. 100, an impedance measuring unit 300 measuring a bioimpedance from an output electrical signal output through another portion of the plurality of electrodes, and a display unit 530 displaying a measurement state and a result.

본 발명의 특징적인 일 양상에 따라, 입력신호생성부(100)가 출력하는 입력 전기 신호는 서로 상이한 주파수의 전기 신호를 합성한 신호를 포함한다. 또한 본 발명의 또다른 특징적인 양상에 따라, 임피던스 측정부(300)는 출력 전기 신호를 주파수 성분별로 분리하여 생체 임피던스를 측정한다. According to one aspect of the present invention, the input electrical signal output by the input signal generator 100 includes a signal obtained by synthesizing electrical signals of different frequencies. In addition, according to another aspect of the invention, the impedance measuring unit 300 separates the output electrical signal for each frequency component to measure the bioimpedance.

표시부(530)는 측정 상태 정보를 표시하여 전극(900)이 측정부위에 충분히 접촉하고 올바른 측정자세를 유지하도록 도와준다. 또한 표시부(530)는 중간 및 최종 측정 결과를 표시한다. 조작부(510)는 측정의 기초 자료인 성별, 키, 연령 등의 개인 정보를 입력하기 위한 키패드 혹은 터치패드 혹은 가속도 센서 등을 이용한 데이터 입력 수단이 될 수 있다. 제어부(500)는 장치 전체를 총괄 제어하며, 마이크로프로세서와 프로그램 코드가 저장된 메모리로 구성된다. 당업자에게 자명한 바와 같이, 임피던스 측정부(300) 혹은 입력신호 생성부(100)의 일부 구성들은 마이크로프로세서 내에서 실행되는 프로그램 코드로 구현될 수 있다.
The display unit 530 displays the measurement state information to help the electrode 900 is in sufficient contact with the measurement site and maintain the correct measurement posture. In addition, the display unit 530 displays the intermediate and final measurement results. The operation unit 510 may be a data input means using a keypad or a touch pad or an acceleration sensor for inputting personal information such as gender, key, age, etc. which are basic data of measurement. The controller 500 collectively controls the entire apparatus and includes a microprocessor and a memory in which program codes are stored. As will be apparent to those skilled in the art, some components of the impedance measuring unit 300 or the input signal generator 100 may be implemented by program code executed in a microprocessor.

도 4a는 도 1에 도시되고 위에서 설명된 생체 임피던스 측정장치에 있어서, 입력신호생성부(100)의 일 실시예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 입력신호생성부(100)는 각각이 상이한 주파수로 발진하는 복수의 발진기(110)와, 이들 복수의 발진기의 출력 신호를 합성하는 혼합부(130)를 포함한다. 출력 스위칭부(150)는 혼합부(130)에서 합성된 입력 전기 신호를 측정 부위에 따라 적절히 스위칭하여 공급한다. 복수의 발진기(110)는 각각이 독립적인 발진 회로들일 수도 있다. 그러나 예를 들어 복수의 발진기(110)는 하나의 발진 회로와, 그를 분주하여 체배 주파수를 만들어내는 회로 및 이를 정현파로 변조시키는 회로를 포함하여 구성되는 등 다양한 형태로 변경될 수 있음은 당업자에게 자명하다. FIG. 4A illustrates an embodiment of the input signal generator 100 in the bioimpedance measuring apparatus shown in FIG. 1 and described above. As shown, the input signal generator 100 according to an embodiment includes a plurality of oscillators 110 each oscillating at a different frequency, and a mixing unit 130 for synthesizing the output signals of the plurality of oscillators. do. The output switching unit 150 switches and supplies the input electrical signal synthesized by the mixing unit 130 according to the measurement site. The plurality of oscillators 110 may each be independent oscillation circuits. However, it will be apparent to those skilled in the art that, for example, the plurality of oscillators 110 may be modified in various forms, including one oscillation circuit, a circuit for dividing the same to generate a multiplication frequency, and a circuit for modulating the sine wave. Do.

도 4b는 도 1에 도시되고 위에서 설명된 생체 임피던스 측정장치에 있어서, 입력신호생성부(100)의 또다른 실시예를 도시한다. 도시된 바와 같이 또다른 실시예에 따른 입력신호생성부(100)는 각각이 상이한 주파수를 가진 복수의 신호성분이 합성된 신호에 해당하는 단일의 디지털 신호의 샘플값들을 저장하는 입력 신호 메모리(120)와, 이 메모리(120)에 저장된 샘플값을 읽어 아날로그 신호로 변환하는 신호 합성부(140)를 포함한다. 각각이 상이한 주파수를 가진 정현파들의 합성 신호는 최대 주기를 가진 정현파의 주기에 해당하는 주기를 가지는 단일의 주기적 신호이다. 본 발명의 특징적인 일 양상에 따라 입력 신호 메모리(120)는 디지털 신호의 한 주기분의 샘플값들을 저장하며, 상기 신호 합성부는 상기 메모리를 주기적으로 액세스하면서 신호를 합성한다. 정현파와 같이 반주기를 중심으로 원점 대칭인 신호의 경우 단지 반 주기분의 샘플값만을 저장하고, 나머지 반주기는 저장된 샘플값의 음수 값을 취하여 생성할 수도 있다. 4B illustrates another embodiment of the input signal generator 100 in the bioimpedance measuring apparatus shown in FIG. 1 and described above. As shown, the input signal generator 100 according to another embodiment may include an input signal memory 120 that stores sample values of a single digital signal corresponding to a signal in which a plurality of signal components having different frequencies are synthesized. And a signal synthesizing unit 140 for reading a sample value stored in the memory 120 and converting the sample value into an analog signal. The synthesized signal of sinusoids each having a different frequency is a single periodic signal having a period corresponding to the period of the sinusoid with the largest period. According to an aspect of the present invention, the input signal memory 120 stores sample values for one period of the digital signal, and the signal synthesizing unit synthesizes signals while periodically accessing the memory. In the case of a signal symmetric about the half cycle, such as a sine wave, only half a sample value is stored, and the other half period may be generated by taking a negative value of the stored sample value.

신호 합성부(140)는 입력신호 메모리(120)를 액세스하기 위한 주소를 생성하여 공급하는 메모리 제어기(144)와, 메모리 제어기(144)가 주소값을 공급함에 따라 이력신호 메모리(120)에서 출력되는 샘플값들을 아날로그 신호로 변환하는 디지털-아날로그 변환기(142)를 포함하여 구성된다. The signal synthesizing unit 140 generates a memory controller 144 for generating and supplying an address for accessing the input signal memory 120, and outputs from the history signal memory 120 as the memory controller 144 supplies an address value. And a digital to analog converter 142 for converting the sample values into analog signals.

도 5a는 도 1에 도시되고 위에서 설명된 생체 임피던스 측정장치에 있어서, 임피던스 측정부(330)의 일 실시예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 임피던스 측정부(330)는 출력 전기 신호를 주파수 성분별로 분리하는 출력 필터(310)와, 상기 출력 필터(310)에서 출력되는 복수의 신호 성분을 분석하여 생체 임피던스를 계산하는 임피던스 계산부(330)를 포함한다. 5A illustrates an embodiment of the impedance measuring unit 330 in the bioimpedance measuring apparatus shown in FIG. 1 and described above. As shown, the impedance measuring unit 330 analyzes the output filter 310 for separating the output electrical signal for each frequency component, and a plurality of signal components output from the output filter 310 to calculate the impedance impedance The calculation unit 330 is included.

도시된 실시예에 있어서, 입력 스위칭부(350)는 측정 부위에 따라 복수의 전극 중 한 쌍을 선택한다. 바람직한 일 실시예에 있어서, 출력 필터(310)는 각각이 상기 입력 전기 신호의 주파수 성분에 대응되는 통과대역 주파수를 가진 복수의 대역통과필터(310-1, 310-2,...,310-n)일 수 있다. 이 대역통과 필터들은 아날로그 필터들로 구성될 수도 있고, 디지털 필터로 구성될 수도 있다. In the illustrated embodiment, the input switching unit 350 selects a pair of the plurality of electrodes according to the measurement portion. In a preferred embodiment, the output filter 310 comprises a plurality of bandpass filters 310-1, 310-2, ..., 310- each having passband frequencies corresponding to the frequency components of the input electrical signal. n). These bandpass filters may be composed of analog filters or digital filters.

도 5b는 도 1에 도시되고 위에서 설명된 생체 임피던스 측정장치에 있어서, 임피던스 측정부(330)의 또다른 실시예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 임피던스 측정부(330)는 출력 전기 신호를 푸리에 변환하는 푸리에 변환부(320)와, 상기 푸리에 변환부(320)에서 출력되는 주파수 성분별 푸리에 계수로부터 생체 임피던스를 계산하는 임피던스 계산부(340)를 포함한다. 입력 신호생성부(100)에서 공급되는 입력전기신호가 복수 주파수의 정현파 신호의 합성 신호이므로, 이상적으로는 출력되는 출력 전기 신호 역시 입력 전기 신호에 포함된 정현파 성분만이 출력된다. 따라서 푸리에 변환부(320)는 단지 입력 전기 신호에 포함된 주파수 성분에 해당하는 계수만 구한다. 푸리에 변환을 위한 아날로그 회로는 곱셈기와 적분기를 조합한 것으로 알려져 있다. 임피던스 계산부(340)는 푸리에 변환부(320)에서 구해진 계수 값들로부터 생체 임피던스 값을 구한다. 입력 스위칭부(350)는 도 3a의 그것과 동일하다. FIG. 5B illustrates another embodiment of the impedance measuring unit 330 in the bioimpedance measuring apparatus shown in FIG. 1 and described above. As shown, the impedance measuring unit 330 is a Fourier transform unit for Fourier transform the output electrical signal, and the impedance calculation for calculating the impedance from the Fourier coefficient for each frequency component output from the Fourier transform unit 320 The unit 340 is included. Since the input electrical signal supplied from the input signal generator 100 is a composite signal of a sine wave signal of a plurality of frequencies, ideally, only the sine wave component included in the input electrical signal is also output. Therefore, the Fourier transform unit 320 only obtains coefficients corresponding to frequency components included in the input electrical signal. Analog circuits for Fourier transforms are known to combine multipliers and integrators. The impedance calculator 340 obtains a bioimpedance value from the coefficient values obtained by the Fourier transform unit 320. The input switching unit 350 is the same as that of FIG. 3A.

도 5c는 도 1에 도시되고 위에서 설명된 생체 임피던스 측정장치에 있어서, 임피던스 측정부(330)의 또다른 실시예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 임피던스 측정부(330)는 출력 전기 신호를 디지털로 변환하는 아날로그/디지털 변환기(321)와, 상기 디지털 변환된 신호를 디지털 푸리에 변환하는 디지털 푸리에 변환부(323)와, 상기 디지털 푸리에 변환부(323)의 대응하는 주파수 성분의 계수값으로부터 생체 임피던스 값을 산출하는 임피던스 계산부(340)를 포함한다. 도 3c는 FFT, DFT와 같은 디지털 푸리에 변환을 사용하는 점을 제외하면 도 3b의 경우와 동일하다. 입력 스위칭부(350) 역시 도 3a의 그것과 동일하다. 입력 스위칭부(350) 혹은 출력 스위칭부(150)는 필수적인 구성은 아니다. 측정 부위별로 회로를 독립적으로 구성할 경우 이들은 생략될 수 있다. 5C illustrates another embodiment of the impedance measuring unit 330 in the bioimpedance measuring apparatus shown in FIG. 1 and described above. As shown, the impedance measuring unit 330 includes an analog-to-digital converter 321 for converting an output electrical signal to digital, a digital Fourier transforming unit 323 for digital Fourier transforming the digitally converted signal, and the digital An impedance calculator 340 is configured to calculate a bioimpedance value from coefficient values of corresponding frequency components of the Fourier transform unit 323. FIG. 3C is the same as that of FIG. 3B except that digital Fourier transforms such as FFT and DFT are used. The input switching unit 350 is also the same as that of FIG. 3A. The input switching unit 350 or the output switching unit 150 is not an essential configuration. If circuits are configured independently for each measurement site, they may be omitted.

이하에서는 본 발명에 따른 생체 임피던스 측정 방법에 대해 설명한다. Hereinafter, a method of measuring bioimpedance according to the present invention will be described.

본 발명의 일 실시예에 따른 생체 임피던스 측정 방법은 피측정자의 신체 부위에 접촉되는 구동 전극들로 서로 상이한 주파수를 가진 전기 신호들을 인가하는 신호 인가 단계와, 피측정자의 신체 부위에 접촉하는 센싱 전극으로 출력되는 신호 성분을 주파수 성분별로 분석하여 생체 임피던스 값을 산출하는 임피던스 측정 단계를 포함한다. In the bioimpedance measuring method according to an embodiment of the present invention, a signal applying step of applying electrical signals having different frequencies to drive electrodes contacting a body part of a subject and a sensing electrode contacting the body part of the subject Impedance measurement step of calculating the bio-impedance value by analyzing the signal component output by the frequency component.

일 실시예에 있어서, 임피던스 측정 단계는 각각의 센싱 전극으로 출력되는 신호 성분들에 대해 특정 주파수의 신호 성분만을 필터링하는 단계와, 필터링된 신호 성분의 값으로부터 생체 임피던스를 계산하는 임피던스 계산단계를 포함한다.
In one embodiment, the impedance measuring step includes filtering only signal components of a specific frequency with respect to signal components output to each sensing electrode, and impedance calculating step of calculating bioimpedance from the values of the filtered signal components. do.

*본 발명의 또다른 실시예에 따른 생체 임피던스 측정 방법은 피측정자의 신체 부위에 접촉되는 구동 전극으로 상이한 주파수의 복수의 전기 신호들을 합성한 신호가 포함된 전기신호를 인가하는 신호 인가 단계와, 피측정자의 신체 부위에 접촉되는 측정 전극으로 출력되는 신호 성분을 주파수 성분별로 분석하여 생체 임피던스를 측정하는 임피던스 측정 단계를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a bioimpedance measuring method, comprising: applying a signal including a signal obtained by synthesizing a plurality of electrical signals of different frequencies to a driving electrode contacting a body part of a subject; Impedance measurement step of measuring the bio-impedance by analyzing the signal component output to the measurement electrode in contact with the body part of the subject for each frequency component.

일 실시예에 있어서, 신호 인가 단계는 각각이 상이한 주파수를 가진 복수의 전기 신호를 발진하는 단계와, 상기 발진된 복수의 전기 신호들을 합성하는 단계를 포함한다. 또다른 실시예에 있어서, 신호 인가 단계는 메모리로부터 각각이 상이한 주파수를 가진 복수의 신호성분이 합성된 신호에 해당하는 단일의 디지털 신호의 샘플값들을 읽어들이는 메모리 액세스 단계와, 읽어들인 데이터를 아날로그 전기 신호로 변환하는 신호 변환 단계를 포함한다. 부가적인 양상에 따르면, 여기서 신호 인가 단계가 메모리에 저장된 한 주기의 샘플값의 적어도 일부를 읽어들이는 메모리 액세스 단계와 신호 변환 단계를 반복하는 단계일 수 있다. In one embodiment, the step of applying a signal comprises oscillating a plurality of electrical signals, each having a different frequency, and synthesizing the plurality of oscillated electrical signals. In another embodiment, the signal applying step includes a memory access step of reading sample values of a single digital signal corresponding to a signal in which a plurality of signal components each having a different frequency are synthesized, and the read data. A signal conversion step of converting the analog electric signal. According to an additional aspect, the signal applying step may be a step of repeating the memory access step and the signal conversion step of reading at least a portion of a period of the sample value stored in the memory.

일 실시예에 있어서, 임피던스 측정 단계는 피측정자의 신체 부위에 접촉되는 측정 전극으로 출력되는 신호를 주파수 성분별로 분리하는 필터링 단계와, 상기 분리된 신호들의 값으로부터 생체 임피던스를 계산하는 임피던스 계산단계를 포함한다. 또다른 실시예에 있어서, 임피던스 측정 단계는 피측정자의 신체 부위에 접촉되는 측정 전극으로 출력되는 신호를 푸리에 변환하는 푸리에 변환 단계와, 상기 푸리에 변환 단계에서 구해진 푸리에 계수 값으로부터 생체 임피던스를 계산하는 임피던스 계산단계를 포함한다.In an exemplary embodiment, the impedance measuring may include filtering the signal output to the measuring electrode contacting the body part of the subject for each frequency component, and calculating the impedance from the values of the separated signals. Include. In yet another exemplary embodiment, the impedance measuring step includes a Fourier transform step of Fourier transforming a signal output to a measuring electrode in contact with a body part of a subject, and an impedance to calculate a bioimpedance from the Fourier coefficient value obtained in the Fourier transform step. It includes the calculation step.

이상에서 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 중심으로 설명되었지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 본 발명은 기재된 실시예로부터 자명하게 도출되는 변형들을 포괄하도록 의도된 첨부된 특허청구범위에 의해 해석되어져야 한다.The present invention has been described above with reference to the preferred embodiments described with reference to the accompanying drawings, but is not limited thereto. Accordingly, the invention should be construed by the appended claims, which are intended to cover modifications apparently derived from the described embodiments.

Claims (18)

피측정자의 신체 부위에 접촉되는 복수의 전극과;
생체 임피던스 측정을 위한 입력 전기 신호를 생성하여 상기 복수의 전극 중 일부에 공급하는 입력신호 생성부와;
상기 복수의 전극 중 일부로부터 출력되는 출력 전기 신호로부터 생체 임피던스를 측정하는 임피던스 측정부와;
측정 상태 및 결과를 표시하는 표시부;
를 포함하는 생체 임피던스 측정장치에 있어서,
상이한 주파수를 가진 복수의 상기 입력 전기 신호를 상기 복수의 전극 중 일부에 각각 동시에 공급하는 생체 임피던스 측정장치.
A plurality of electrodes in contact with the body part of the subject;
An input signal generator configured to generate an input electrical signal for measuring a bioimpedance and supply it to some of the plurality of electrodes;
An impedance measuring unit measuring a bioimpedance from an output electrical signal output from a portion of the plurality of electrodes;
A display unit which displays a measurement state and a result;
In the bioimpedance measuring apparatus comprising:
And a plurality of input electrical signals having different frequencies, each being simultaneously supplied to a portion of the plurality of electrodes.
제 1 항에 있어서, 상기 임피던스 측정부는 출력 전기 신호를 주파수 성분별로 분리한 신호로부터 생체 임피던스값을 산출하는 생체 임피던스 측정장치.The apparatus of claim 1, wherein the impedance measuring unit calculates a bioimpedance value from a signal obtained by separating an output electrical signal for each frequency component. 제 2 항에 있어서, 상기 입력신호 생성부가 :
서로 상이한 주파수의 정현파를 발생하는 복수의 정현파 발진기와;
상기 복수의 정현파 발진기의 출력을 측정 부위에 따라 복수의 구동 전극으로 각각 연결하는 구동 스위칭부;를 포함하고,
상기 임피던스 측정부가 :
각각이 입력 신호에서 상기 정현파 발생기들에 대응하는 상이한 주파수 성분의 신호 값을 추출하는 복수의 필터와;
측정 부위에 따라 복수의 센싱 전극들의 출력을 상기 복수의 필터로 각각 연결하는 센싱 스위칭부;
를 포함하는 생체 임피던스 측정장치.
The method of claim 2, wherein the input signal generation unit:
A plurality of sinusoidal oscillators for generating sinusoids of different frequencies;
And a driving switching unit configured to connect the outputs of the plurality of sinusoidal oscillators to the plurality of driving electrodes, respectively, according to a measurement part.
The impedance measuring unit:
A plurality of filters each extracting signal values of different frequency components corresponding to the sine wave generators from an input signal;
A sensing switching unit connecting the outputs of the plurality of sensing electrodes to the plurality of filters according to the measurement part;
Biometric impedance measurement apparatus comprising a.
제 3 항에 있어서, 상기 입력신호 생성부가 :
구동 스위칭부는 상기 복수의 정현파 발진기의 출력을 측정 부위에 따라 복수의 구동 전극으로 각각 동시에 연결하고, 상기 센싱 스위칭부는 측정 부위에 따라 복수의 센싱 전극들의 출력을 상기 복수의 필터로 각각 동시에 연결하는 생체 임피던스 측정장치.
The apparatus of claim 3, wherein the input signal generator comprises:
The driving switching unit simultaneously connects the outputs of the plurality of sinusoidal oscillators to the plurality of driving electrodes according to the measurement site, and the sensing switching unit simultaneously connects the outputs of the plurality of sensing electrodes to the plurality of filters, respectively, according to the measurement site. Impedance measuring device.
피측정자의 신체 부위에 접촉되는 복수의 전극과;
생체 임피던스 측정을 위한 입력 전기 신호를 생성하여 상기 복수의 전극 중 일부에 공급하는 입력신호 생성부와;
상기 복수의 전극 중 일부를 통해 출력되는 출력 전기 신호로부터 생체 임피던스를 측정하는 임피던스 측정부와;
측정 상태 및 결과를 표시하는 표시부;
를 포함하는 생체 임피던스 측정장치에 있어서,
상기 입력 전기 신호는 서로 상이한 주파수의 전기 신호를 합성한 신호를 포함하는 생체 임피던스 측정장치.
A plurality of electrodes in contact with the body part of the subject;
An input signal generator configured to generate an input electrical signal for measuring a bioimpedance and supply it to some of the plurality of electrodes;
An impedance measuring unit measuring a bioimpedance from an output electrical signal output through some of the plurality of electrodes;
A display unit which displays a measurement state and a result;
In the bioimpedance measuring apparatus comprising:
And the input electrical signal comprises a signal obtained by synthesizing electrical signals of different frequencies.
제 5 항에 있어서, 상기 임피던스 측정부는 출력 전기 신호를 주파수 성분별로 분리한 신호로부터 생체 임피던스값을 산출하는 생체 임피던스 측정장치.The apparatus of claim 5, wherein the impedance measuring unit calculates a bioimpedance value from a signal obtained by separating an output electrical signal for each frequency component. 제 5 항에 있어서, 상기 입력신호생성부가 :
각각이 상이한 주파수로 발진하는 복수의 발진기와;
상기 복수의 발진기의 출력 신호를 합성하는 혼합부;
를 포함하는 생체 임피던스 측정장치.
The method of claim 5, wherein the input signal generation unit:
A plurality of oscillators each oscillating at a different frequency;
A mixing unit for synthesizing output signals of the plurality of oscillators;
Biometric impedance measurement apparatus comprising a.
제 5 항에 있어서, 상기 입력신호생성부가 :
각각이 상이한 주파수를 가진 복수의 신호성분이 합성된 신호에 해당하는 단일의 디지털 신호의 샘플값들을 저장하는 입력 신호 메모리와;
상기 메모리에 저장된 샘플값을 읽어 아날로그 신호로 변환하는 신호 합성부;
를 포함하는 생체 임피던스 측정장치.
The method of claim 5, wherein the input signal generation unit:
An input signal memory for storing sample values of a single digital signal corresponding to a signal synthesized with a plurality of signal components each having a different frequency;
A signal synthesizer for reading a sample value stored in the memory and converting the sample value into an analog signal;
Biometric impedance measurement apparatus comprising a.
제 8 항에 있어서, 상기 입력 신호 메모리는 디지털 신호의 한 주기분의 샘플값들의 적어도 일부를 저장하며, 상기 신호 합성부는 상기 메모리를 주기적으로 액세스하면서 신호를 합성하는 생체 임피던스 측정장치.The apparatus of claim 8, wherein the input signal memory stores at least a portion of sample values of one period of a digital signal, and the signal synthesizing unit synthesizes signals while periodically accessing the memory. 제 6 항에 있어서, 상기 임피던스 측정부는 :
출력 전기 신호를 주파수 성분별로 분리하는 출력 필터와;
상기 출력 필터에서 출력되는 복수의 신호 성분을 분석하여 생체 임피던스를 계산하는 임피던스 계산부;
를 포함하는 생체 임피던스 측정장치.
The method of claim 6, wherein the impedance measuring unit:
An output filter for separating the output electrical signal by frequency components;
An impedance calculator configured to calculate a bioimpedance by analyzing a plurality of signal components output from the output filter;
Biometric impedance measurement apparatus comprising a.
제 10 항에 있어서, 상기 출력 필터는 :
각각이 상기 입력 전기 신호의 주파수 성분에 대응되는 통과대역 주파수를 가진 복수의 대역통과필터인 생체 임피던스 측정장치.
11. The method of claim 10, wherein the output filter is:
And a plurality of bandpass filters each having a passband frequency corresponding to a frequency component of the input electrical signal.
피측정자의 신체 부위에 접촉되는 구동 전극들로 서로 상이한 주파수를 가진 전기 신호들을 동시에 인가하는 신호 인가 단계와;
피측정자의 신체 부위에 접촉하는 센싱 전극으로 출력되는 신호 성분을 주파수 성분별로 분석하여 생체 임피던스 값을 산출하는 임피던스 측정 단계;
를 포함하는 생체 임피던스 측정 방법.
A signal applying step of simultaneously applying electrical signals having different frequencies to the driving electrodes contacting the body part of the subject;
An impedance measurement step of analyzing a signal component output to a sensing electrode contacting a body part of a subject for each frequency component to calculate a bioimpedance value;
Biometric impedance measurement method comprising a.
제 12 항에 있어서, 상기 임피던스 측정 단계는 :
각각의 센싱 전극으로 출력되는 신호 성분들에 대해 특정 주파수의 신호 성분만을 필터링하는 단계와;
상기 필터링된 신호 성분의 값으로부터 생체 임피던스를 계산하는 임피던스 계산단계;
를 포함하는 생체 임피던스 측정 방법.
13. The method of claim 12 wherein the impedance measuring step is:
Filtering only signal components of a specific frequency for signal components output to each sensing electrode;
An impedance calculation step of calculating a bioimpedance from the values of the filtered signal components;
Biometric impedance measurement method comprising a.
피측정자의 신체 부위에 접촉되는 구동 전극으로 상이한 주파수의 복수의 전기 신호들을 합성한 신호가 포함된 전기신호를 인가하는 신호 인가 단계와;
피측정자의 신체 부위에 접촉되는 측정 전극으로 출력되는 신호 성분을 주파수 성분별로 분석하여 생체 임피던스를 측정하는 임피던스 측정 단계;
를 포함하는 생체 임피던스 측정 방법.
A signal applying step of applying an electrical signal including a signal obtained by synthesizing a plurality of electrical signals of different frequencies to a driving electrode contacting the body part of the subject;
An impedance measurement step of measuring a bioimpedance by analyzing signal components output to a measurement electrode in contact with a body part of a subject for each frequency component;
Biometric impedance measurement method comprising a.
제 14 항에 있어서, 상기 임피던스 측정 단계는 :
피측정자의 신체 부위에 접촉되는 측정 전극으로 출력되는 신호를 주파수 성분별로 분리하는 필터링 단계와;
상기 분리된 신호들의 값으로부터 생체 임피던스를 계산하는 임피던스 계산단계;
를 포함하는 생체 임피던스 측정 방법.
15. The method of claim 14 wherein the impedance measuring step is:
Filtering the signal output to the measurement electrode in contact with the body part of the subject for each frequency component;
An impedance calculation step of calculating a bioimpedance from the values of the separated signals;
Biometric impedance measurement method comprising a.
제 14 항 내지 제 15 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 신호 인가 단계는 :
각각이 상이한 주파수를 가진 복수의 전기 신호를 발진하는 단계와;
상기 발진된 복수의 전기 신호들을 합성하는 단계;
를 포함하는 생체 임피던스 측정방법.
The method according to any one of claims 14 to 15, wherein the signal applying step is:
Oscillating a plurality of electrical signals, each having a different frequency;
Synthesizing the plurality of oscillated electrical signals;
Biometric impedance measurement method comprising a.
제 14 항 내지 제 15 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 신호 인가 단계는 :
메모리로부터 각각이 상이한 주파수를 가진 복수의 신호성분이 합성된 신호에 해당하는 단일의 디지털 신호의 샘플값들을 읽어들이는 메모리 액세스 단계와;
읽어들인 데이터를 아날로그 전기 신호로 변환하는 신호 변환 단계;
를 포함하는 생체 임피던스 측정방법.
The method according to any one of claims 14 to 15, wherein the signal applying step is:
A memory access step of reading sample values of a single digital signal corresponding to a synthesized signal of a plurality of signal components each having a different frequency from the memory;
A signal conversion step of converting the read data into an analog electric signal;
Biometric impedance measurement method comprising a.
제 17 항에 있어서, 상기 신호 인가 단계가 메모리에 저장된 한 주기의 샘플값의 적어도 일부를 읽어들이는 메모리 액세스 단계와 신호 변환 단계를 반복하는 생체 임피던스 측정방법.18. The method of claim 17, wherein the signal applying step repeats a memory access step and a signal conversion step of reading at least a portion of a period of sample values stored in a memory.
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