KR20140002369A

KR20140002369A - 교육용 다용도 생체 계측시스템

Info

Publication number: KR20140002369A
Application number: KR1020120070934A
Authority: KR
Inventors: 영상 조
Original assignee: 영상 조
Priority date: 2012-06-29
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2014-01-08

Abstract

본 발명은 의용공학을 공부하는 사람들이 보다 쉽게 생체를 측정할 수 있도록 만든 교육용 생체 측정 시스템으로 종래에 하드웨어에 치중하여 한 종류의 생체신호만 측정할 수 있는 생체증폭장치와 달리 다양한 생체신호를 측정할 수 있도록 제작되었다. 기본적으로는 ECG, EEG, EMG,맥파를 측정할 수 있도록 제작되었고, 값의 조작에 따라서 원하는 주파수 대역을 MCU부에서 디지털 필터링하여 생체의 모든 주파수 신호를 측정하도록 제작되었다. 본 발명의 특징은 디지털 필터링을 함으로써 하나의 생체측정모듈을 이용하여 다양한 생체신호를 추출할 수 있으며, 이러한 방식으로, 다수 기기를 구매하는 경제적 부담감을 줄일 수 있다. 구성품으로는 생체로부터 신호를 입력받을 수 있도록 하는 전극부(1), 생체 신호를 증폭및 필터링 하는 생체측정 모듈부(2), 신호를 변환 시켜주는 컨버터 부로(3), 상태를 표시하는 LCD부(4)로 구성되었다.

Description

교육용 다용도 생체 계측시스템{Multi-biometric measurement system for education}

본 발명은 의용공학을 공부하는 사람들이 보다 쉽게 생체를 측정 할 수 있도록 만든 교육용 생체 측정 시스템으로 종래의 관련 기술 분야에는 의료기기분야, 전자기기 분야가 본 발명에 관련 기술 분야에 해당된다.

관련 기술의 유사기술 특허로는 출원번호 29299960000459 “교육용 광전용전 맥파 계측 키트”와 출원번호 20200050023409 “교육용 심전도 계측 키트”, 출원번호 1020090005951”교육용” 디지털 심전도 측정 키트 등 3가지가 있으나 3종류 한가지 생체신호 신호를 측정할 수 형태의 증폭기로 설계되어 있다.

본 발명의 목적은 종래에 한 종류의 생체신호만 측정할 수 있는 교육용 생체신호 측정모듈은 H/W단에 치중하여 생체 증폭기를 통해 주파수를 필터링 하도록 제작되었다. 그러므로 생체의 신호중 한 신호만 측정 할 수 있도록 제작 되어지고, 다양한 생체신호를 측정하기 위해서는 종류별로 생체측정기기를 사야한다는 불편함이 있었다.

본 발명의 목적은 종래에 한 종류의 생체신호만 측정할 수 있는 교육용 생체신호 측정모듈에 비해 다용도로 측정한다는 장점이 있다. 기존의 전용 생체 측정기의 경우 한 종류의 생체신호를 측정하기 위해 하드웨어적으로 차단주파수를 설정하였다. 이러한 기술적 문제를 해결하기 위해 생체 증폭모듈부(도2)의 생체 측정을 위한 필터 범위보다 광범위하게 설정하였고 디지털 신호처리 기술을 적용하여 EEG, EMG, ECG, 맥파 중 사용자가 원하는 신호를 추출 할 수 있도록 제작하였다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 종래에 발명과 유사한 형태의 구성품에서 다양한 생체신호를 추출할 수 있으며, 주파수 신호처리를 통해 생체 신호에 대한 신호처리 개념을 숙지하는데 도움이 된다. 경제적인 측면에서도 다수의 측정 장치를 구매하지 않으므로 비용을 절감할 수 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 주요부를 전체적으로 나타내는 계통도 이다.
도 2 는 본 발명에 따라 생체측정부(2)를 나타내는 사시도 이다.
도 3 은 본 발명에 따라 컨버터부(3)를 나타내는 사시도 이다.

본 발명에서 일반 교육용 측정장치와 달리 다용도로 측정하기 위해 생체 신호측정 장치의 비중을 낮추었으며 측정장치의 필터링 범위를 0.1Hz~1Kz의 범위 대역으로 넓게 설정하였다. 증폭범위 또한 최소한의 증폭으로 신호가 유실되지 않도록 제작하였다. 디지털 신호처리는 ECG, EMG, EEG로 선택할 수 있도록 정해진 필터를 제공하였고 내부에 사용자가 원하는 필터대역을 설정할 수 있는 함수를 제공할 수 있도록 하였다.

1. 전극부
2. 생체측정모듈부
3. 컨버터부
4. LCD부
201. 차동증폭기부
202. 대역통과필터부
203. 대역저지필터부
204. 증폭기부
301. AD변환기부
302. MCU시스템부
303. 유선통신부
4. 무선통신부

Claims

본 발명에 있어서,
인체에서 측정하기 위한 전극부(1); 전극부로 받아온 생체의 모든 주파수 대역을 증폭 및 필터링 해주는 생체 측정모듈부(2); 생체측정모듈부로 부터 받아온 신호를 ECG,EEG,EMG,맥파, 이외의 사용자의 원하는 주파수 등으로 가공하여 PC 또는 무선으로 전송해는 컨버터부(3); 현재의 상태를 모니터링 해주는 LCD부 등이 있다.
제 1항에 있어서, 전극부(1)는 3개의 금속 전극으로 이루어졌으며, 소재는 금,백금,은,티타늄 등의 일반 전도성 소재로 피부표면에서 생체전기를 잘 계측되게 하는 소재로 구성되었다.
제 1항에 있어서, 생체 측정 모듈부(2)는 생체신호를 추출하는 차동 증폭기부(201),생체에서 나오는 일반적인 사용할 수 있게 하는 주파수 대역인 0.1Hz ~ 1KHz 의 대역통과필터와(202), 이외에 전원 노이즈를 방지할 수 있는 60Hz의 대역저지필터부(203)를 포함한다. 또한 미약한 생체 신호를 1000배 증폭할 수 있도록 하는 증폭기(204)로 구성되어 있다.
제 1항에 있어서, 컨버터부(3)는 생체측정모듈부에서 측정된 생체신호를 AD변환하는 AD변환기부(301)와 전 영역의 생체신호 중 원하는 영역의 생체신호만을 추출하는 디지털 필터 알고리즘을 탑재하는 MCU시스템부(302)을 내장하고 있으며, 이외에 외부의 장치로 데이터를 전송할 수 있는 유선통신부(303)과 무선통신부(304)를 내장하고 있다.
제 1항에 있어서, 컨버터부(3)에는 외부에 표시할 수 있는 LCD와 LED가 탑제되어 사용자가 보다 쉽게 상태를 확인할 수 있다.