KR20170141336A - 생체 신호 측정용 착용형 밴드 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생체 신호 측정용 착용형 밴드 장치를 제공한다. 이 장치는 제1 생체 신호 센서를 구비한 센서 몸체부; 및 일단은 상기 센서 몸체부에 고정되고 타단은 상기 센서 몸체부에 삽입되어 탈착되는 제1 결속홈을 구비한 밴드를 포함한다. 상기 센서 몸체부는 상기 센서 몸체부 내부에 배치되고 상기 제1 결속홈에 결합하는 제2 결속홈을 구비하는 밴드 결합부; 및 상기 밴드 결합부를 이동시키어 상기 밴드의 상기 타단을 추가적으로 상기 센서 몸체부 내부로 삽입하여 상기 밴드를 조이고 상기 센서 몸체부의 양측에 서로 마주보도록 배치된 한 쌍의 누름부를 포함한다.

Description

생체 신호 측정용 착용형 밴드 장치{Wearable Band Apparatus for Bio-signal Measurement}

본 발명은 착용형 밴드 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로 생체 신호 측정용 착용형 밴드 장치에 관한 것이다.

생체 신호 스마트(smart) 장치의 확산은 새롭고 다양한 형태를 갖는 착용형 모바일(mobile) 장치의 출현을 가속화하고 있다.

이러한 착용형 모바일 장치는 전화번호, 사진 등의 많은 개인 정보를 보유하고 있고, 이러한 개인 정보를 보호하고, 그리고 타인의 임의 사용을 방지하는 개인 인증 장치를 필수적으로 필요로 한다.

또한, 착용형 모바일 장치와 통신하는 외부의 통신 장치에 대한 개인 인증 역시, 착용형 모바일 장치에서의 개인 인증 장치를 통해 수행될 수 있게 하여, 개인 인증의 편의성을 확장할 수 있다.

특히, 생체신호를 이용한 착용형 모바일 인증 장치의 경우, 인증의 정확성을 위해, 하나 혹은 여러 가지의 생체신호를 동시에 측정 및 활용하게 된다.

이러한 여러 가지의 생체 신호를 동시에 측정하는 경우, 신체와 센서의 안정적인 접촉이 요구된다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 생체 신호를 이용하여 높은 신뢰도를 가지면서, 편리하게 착용자의 생체신호를 측정할 수 있는 착용형 생체신호 측정 장치를 제공하는 것이다. 특히, 생체 인증을 위하여서 측정시에만 측정 장치와 피부를 밀착시키어 측정 장치의 생체 신호 측정 신뢰도를 높이고, 착용 편이성을 유지할 수 있는 착용형 밴드를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에 언급한 과제들에 제한되지 않으면, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정용 착용형 밴드 장치는 제1 생체 신호 센서를 구비한 센서 몸체부; 및 일단은 상기 센서 몸체부에 고정되고 타단은 상기 센서 몸체부에 삽입되어 탈착되는 제1 결속홈을 구비한 밴드를 포함한다. 상기 센서 몸체부는 상기 센서 몸체부 내부에 배치되고 상기 제1 결속홈에 결합하는 제2 결속홈을 구비하는 밴드 결합부; 및 상기 밴드 결합부를 이동시키어 상기 밴드의 상기 타단을 추가적으로 상기 센서 몸체부 내부로 삽입하여 상기 밴드를 조이고 상기 센서 몸체부의 양측에 서로 마주보도록 배치된 한 쌍의 누름부를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 밴드 결합부의 일단에 결합하여 복원력을 제공하는 복원 스프링을 더 포함한다. 상기 밴드 결합부는 상기 밴드 결합부의 상부면에는 그 중심에서 양측면 방향으로 곡선 연장되고 한 쌍의 장홈을 포함한다. 상기 누름부는 상기 장홈에 결합하는 결합 핀을 포함하고, 상기 밴드 결합부는 상기 밴드가 삽입되는 방향으로 연장되는 판 형상이고, 상기 제2 결속홈은 상기 밴드 결합부의 타단의 하부면에 배치되고, 상기 밴드 결합부는 상기 결합핀의 직선 운동에 의하여 상기 밴드가 삽입되는 방향으로 이동한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센서 몸체부의 측면에 배치된 잠금 해제부를 더 포함한다. 착용자가 상기 잠금 해제부를 누르는 경우, 상기 잠금 해제부는 상기 밴드 결합부를 들어올려 상기 밴드의 제1 결속홈과 상기 제2 결속홈의 결합을 해제한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 밴드는 제2 생체 신호 센서를 구비한다. 착용자가 상기 누름부를 누르는 경우, 상기 제1 생체 신호 센서와 상기 제2 생체 신호 센서는 동시에 생체 신호를 각각 측정한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 밴드 결합부는 상기 밴드가 삽입되는 방향으로 연장되고 결합 스프링에 의하여 서로 결합하는 상판 및 하판, 그리고 상기 밴드 결합부의 상부면에 배치된 한 쌍의 돌기을 포함한다. 상기 밴드 결합부는 상기 상판과 상기 하판의 결합 영역에서 상기 밴드가 삽입될 수 있는 공간을 구비하고, 상기 제2 결속홈은 상기 밴드 결합부의 하판의 상부면에 배치되고, 상기 밴드 결합부의 타단은 복원력을 제공하는 복원 스프링과 결합하고, 상기 누름부는 상기 돌기와 경사면을 가지고 접촉하는 방향 전환부를 포함하고, 상기 밴드 결합부는 상기 방향 전환부의 직선 운동에 의하여 상기 밴드가 삽입되는 방향으로 이동한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 과제의 해결 수단에 따르면 착용형 생체신호 측정용 밴드는 평상시에는 헐겁게 착용하다가, 피부로부터 생체 신호를 측정해야 하는 때에만 밴드를 조이거나 피부에 밀착시킴으로써, 사용자의 착용 불편함을 최소화한다. 또한, 측정시에는 센서의 피부 밀착성이 한층 향상되므로 생체 신호의 측정 정확도를 높일 수 있다. 따라서, 생체 신호 측정 장치의 착용 및 사용 빈도를 높임으로서, 장치 착용의 목적을 효과적으로 달성할 수 있다.

특히, 착용형 생체신호 측정 장치와 착용형 밴드가, 착용형 인증 장치로 사용되는 경우, 그 사용성 및 인증 신뢰도가 매우 높아질 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정용 착용형 밴드 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 생체 신호 측정용 착용형 밴드 장치에서 밴드와 센서 몸체부를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3 및 도 4는 도 2의 밴드와 센서 몸체부를 나타내는 평면도들이다.
도 5 및 도 6은 도 2의 누름부의 동작을 설명하는 단면도들이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체 신호 측정용 착용형 밴드 장치에서 밴드와 센서 몸체부를 나타내는 분해 사시도이다.
도 8 및 도 9는 도 7의 밴드와 센서 몸체부를 나타내는 평면도들이다.

팔 다리에 착용하는 웨어러블 기기를 이용하여, 착용자의 피부로부터 생체신호(ECG, EMG, PPG, GSR, 체성분, 피부 온도 등)를 측정하는 경우, 센서의 피부 밀착성이 중요하다. 일반적인 제품의 경우, 사용자는 생체신호를 측정하기 위해 밴드를 강하게 조여 착용한다. 또는 사용자는 특정부위의 압박에 의하여 장기간 착용에 어려움을 호소한다.

평소에는 헐겁게 착용하고 다니다가, 생체신호 측정이 필요할 때만, 밴드를 편리하게 조여주는 장치 및 방법이 요구된다.

피부 광학특성도(multispectral skin photometrics; MSP) 센서는 비교적 넓은 면적(1~10 cm2)의 손목 안쪽 피부의 광학적 반응(response)를 통해 특정인을 식별할 수 있다. 피부 광학특성도 센서는 LED와 같은 광원과 포토다이오드와 같은 수광소자의 어레이를 손목 밴드 안쪽에 밀착시켜 광학적 특성을 감지할 수 있다.

높은 정확도로 개인을 식별하기 위해서는 MSP 신호와 심전도 신호(ECG 신호)가 동시에 활용될 수 있다. 생체인증용 웨어러블 밴드는 손목 안쪽에 MSP 신호를 측정하고, 심전도 신호는 한쪽 팔과 다른 팔의 손가락 사이에 측정될 수 있다. 측정에 소요되는 시간은 수 초 내지 수십 초일 수 있다.

한 쪽 팔에 웨어러블 밴드를 착용한 경우, 심전도 측정을 위하여 다른 팔의 손가락과 한쪽 팔에서 전위가 각각 측정된다. 전위의 측정은 측정 전극을 이용하여 수행될 수 있다. 한편, MSP 신호 측정을 위하여, 웨어리블 밴드는 피부에 밀착될 필요가 있다. 이러한 조건을 동시에 만족하도록, 밴드를 조이면서 동시에 손가락의 심전도 신호를 측정할 수 있는 구조 및 방법을 제안한다.

상기 MSP 센서는, 피부의 광학적 상태를 측정하는 방식으로, 피부에 항상 같은 정도로 잘 밀착되지 않으면 그 측정 결과를 신뢰도가 감소한다. 특히 생체인증에 사용되기 위해서는 정확한 측정이 중요하다. 하지만, 이를 달성하기 위해 밴드를 항상 잘 조여야만 한다면, 사용자에게 큰 불편을 초래하고, 이로 인해 사용성 및 착용성이 크게 떨어질 수 있다.

MSP 및 ECG 생체신호 획득에 필요한 시간은, 수초 내지 수십 초로 사용자에게 불편함을 초래하지 않는 수준이다. 평상시에는 손목시계처럼 여유롭게 착용하다가, 생체 신호 측정이 필요한 때에, 손쉽게 밴드가 조여지고, 생체 신호 측정이 끝나면 손쉽게 밴드가 헐거워지는 구조 및 형태의 밴드의 적용이 필요하다. 특히, ECG 신호와 MSP 생체 신호를 동시에 측정하고자 하면, ECG 전극과 MSP 센서 어레이가 동시에 피부에 밀착될 필요가 있다.

상기한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 착용형 생체 신호 측정 장치와 착용형 밴드를 제공한다. 이 착용형 생체 신호 측정 장치는 착용 여부를 구별하여, 착용시에는 생체 신호 측정 가능 신호를, 그리고 미착용시에는 생체 신호 측정 중단 신호를 생성하는 근접 센서, 사용자의 피부에 접촉하여 사용자로부터 생체 신호를 측정하는 측정부 및 측정부에 의해 측정된 생체 신호를 처리, 분석, 저장, 표시, 통신 등을 수행하는 제어부를 포함할 수 있다.

생체 신호는 심전도, 피부 광학특성도(MSP, multispectral skin photometrics), 광용적맥파, 생체전기 임피던스, 피부 온도 또는 전기 피부 반응일 수 있다. 개별 생체 신호 단독으로 사용될 수도 있고, 몇 가지 생체신호의 조합일 수 도 있다. 생체 신호가 광용적맥파일 경우, 상기 측정부는 광용적맥파 센서를 포함할 수 있다. 생체 신호가 피부 광학특성도 신호일 경우, 상기 측정부는 광학특성도 측정용 센서를 포함할 수 있다. 생체 신호가 심전도, 생체전기 임피던스, 피부 온도 또는 전기 피부 반응일 경우, 상기 측정부는 적어도 2개의 전극들, 심전도 측정기, 생체전기 임피던스 측정기, 피부 온도 측정기, 또는 전기 피부 반응 측정기를 포함할 수 있다. 또한, 스위칭부는 전극들과 심전도 측정기, 생체전기 임피던스 측정기, 피부 온도 측정기, 또는 전기 피부 반응 측정기 사이를 개별적으로 연결할 수 있다. 착용형 생체신호 측정 장치는 미리 등록된 생체 신호를 저장하고 있는 메모리부를 포함할 수 있다.

착용형 생체신호 측정 장치는 생체 신호 및 기타 정보를 외부 기기와 주고 받을 수 있는 무선 통신부를 포함할 수 있다. 무선 통신부는 근거리 무선 통신 방식 또는 블루투스 방식을 이용할 수 있다. 착용형 인증 장치인 경우, 미리 등록된 생체 신호가 외부의 서버 또는 무선 통신 장치에 등록되어 있을 경우, 제어부는 인증 키를 생성하여 무선 통신부를 통해 외부의 서버 또는 무선 통신 장치로 송신하는 기능을 수행할 수 있다.

착용형 생체 신호 측정 장치는 제어부에 의한 인증 절차를 보여주기 위한 디스플레이를 포함할 수 있다. 착용형 생체 신호 측정 장치는 제어부를 통해 근접 센서 및 측정부에 전원을 공급하는 배터리를 포함할 수 있다. 착용형 셍체 신호 측정 장치는, 사용자의 제스쳐(gesture) 입력을 받거나, 사용자의 활동 상태를 모니터 하거나, 측정 장치의 이중 보안을 위한 3축 가속도 센서 또는 자이로 센서를 더 포함할 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정용 착용형 밴드 장치를 나타내는 사시도이다.

도 2는 도 1의 생체 신호 측정용 착용형 밴드 장치에서 밴드와 센서 몸체부를 나타내는 분해 사시도이다.

도 3 및 도 4는 도 2의 밴드와 센서 몸체부를 나타내는 평면도들이다.

도 5 및 도 6은 도 2의 누름부의 동작을 설명하는 단면도들이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 생체 신호 측정용 착용형 밴드 장치(10)는 제1 생체 신호 센서(700)를 구비한 센서 몸체부(100); 및 일단은 상기 센서 몸체부(100)에 고정되고 타단은 상기 센서 몸체부(100)에 삽입되어 탈착되는 제1 결속홈(210)을 구비한 밴드(200)를 포함한다. 상기 센서 몸체부(100)는 상기 센서 몸체부 내부에 배치되고 상기 제1 결속홈(210)에 결합하는 제2 결속홈(560)을 구비하는 밴드 결합부(500); 및 상기 밴드 결합부(500)를 이동시키어 상기 밴드의 상기 타단을 추가적으로 상기 센서 몸체부 내부로 삽입하여 상기 밴드(200)를 조이고 상기 센서 몸체부(100)의 양측에 서로 마주보도록 배치된 한 쌍의 누름부(300)를 포함한다.

상기 밴드(200)는 플라스틱, 실리콘, 우레탄, 고무, 직물, 금속, 실리콘 등의 재료로 이루어지며, 생체적합성이 우수한 재료를 포함할 수 있다. 상기 밴드(200)의 일단은 상기 센서 몸체부에 고정되고, 상기 밴드(200)의 타단은 상기 센서 몸체부에 삽입되어 탈착되는 제1 결속홈(210)을 포함한다. 상기 제1 결속홈(210)은 상기 밴드를 가로지르는 방향으로 연장되는 복수의 트렌치를 구비하고 톱니 형상을 가질 수 있다. 생체 신호 측정용 착용형 밴드 장치(10)는 손목 시계와 같은 손목형, 암 밴드(arm band)와 같은 팔뚝형, 반지와 같은 손가락형 등으로 구현될 수 있다.

제2 생체 신호 센서(250)는 상기 밴드(200)에는 배치될 수 있다. 상기 제2 생체 신호 센서(250)는 상기 센서 몸체부(100)로부터 전력을 공급받고, 상기 제2 생체 신호 센서가 측정한 생체 신호를 상기 센서 몸체부에 제공할 수 있다. 상기 밴드에 매몰된 상기 유연성 인쇄 회로 기판과 같은 연결 부재(260)는 상기 센서 몸체부와 상기 제2 생체 신호 센서를 전기적으로 연결할 수 있다. 상기 제2 생체 신호 센서는 피부 광학특성도 센서일 수 있다. 상기 피부 광학 특성도 센서는 발광 소자와 수광 소자의 어레이를 구비할 수 있다.

상기 센서 몸체부(100)는 플라스틱 재질 및/또는 금속 재질일 수 있다. 상기 센서 몸체부(100)는 직육면체 형상, 디스크 형상, 또는 일정한 두께를 가지고 구부러진 아치 형상일 수 있다. 상기 센서 몸체부(100)는 적어도 하나의 제1 생체 신호 센서(700)를 구비할 수 있다. 상기 센서 몸체부(100)는 내부에 부품들이 배치될 공간을 구비하고, 상기 밴드의 타단이 삽입될 수 있도록 밴드 삽입 개구부(110)를 포함한다. 상기 밴드 삽입 개구부(110)는 상기 밴드의 단면과 동일한 형상을 가질 수 있다.

상기 제1 생체 신호 센서(700)는 심전도, 생체전기 임피던스, 피부 온도 및 전기 피부 반응 중에서 적어도 하나를 측정할 수 있다. 바람직하게는, 상기 제1 생체 신호 센서(700)는 적어도 심전도 신호를 측정할 수 있도록 적어도 하나의 측정 전극을 포함할 수 있다. 제1 측정 전극(310)은 하나의 누름부(300)에 매몰되고, 제2 측정 전극(360)은 다른 하나의 누름부(300)에 매몰되고, 제3 측정 전극은 상기 센서 몸체부(100)의 하부면에 매몰될 수 있다.

착용자가 상기 누름부(300)를 압박하여 밴드를 조이는 경우, 상기 밴드에 배치된 제2 생체 신호 센서(250)는 피부 광학특성도 신호를 측정하고, 상기 센서 몸체부(100)에 배치된 측정 전극은 상기 밴드 장치(10)를 착용한 팔과 다른 팔의 상기 누름부(300)를 집는 손가락의 심전도 신호를 동시에 측정할 수 있다. 상기 제1 생체 신호 센서의 생체 신호와 상기 제2 생체 신호 센서의 생체 신호는 인증을 위하여 사용될 수 있다.

복원 스프링(580)은 상기 밴드 결합부의 일단에 결합하여 복원력을 제공한다. 상기 복원 스프링(580)의 일단은 상기 센서 몸체부의 내측면에 고정되고, 상기 복원 스프링(580)의 타단은 상기 밴드 결합부(500)의 일단에 고정된다. 상기 누름부(300)의 동작에 의하여 상기 밴드 결합부(500)를 좌측으로 이동하여 상기 복원 스프링(580)이 압축되는 경우, 상기 누름부(300)가 누름 상태에서 해제되면, 상기 복원 스프링(580)은 상기 밴드 결합부(500)를 원위치로 복원시킨다.

상기 밴드 결합부(500)는 상기 밴드 결합부의 상부면에는 그 중심에서 양측면 방향으로 곡선 연장되고 한 쌍의 장홈(550)을 포함한다. 상기 밴드 결합부(500)는 가이드(미도시)에 의하여 직선 왕복 운동할 수 있다. 상기 누름부(500)는 상기 장홈에 결합하는 결합 핀(330)을 포함할 수 있다.

상기 누름부(300)는 상기 센서 몸체부로부터 돌출된 누름 버튼(302), 상기 누름 버튼(302)에 연결되어 연장되는 지지부(320), 상기 지지부(320)의 일단에서 수직으로 연장되어 상기 장홈(550)에 삽입되는 결합 핀(330)을 포함할 수 있다. 상기 결합 핀(330)의 주위에는 상기 밴드 결합부(500)에 압력을 제공하는 스프링(340)이 배치될 수 있다. 상기 스프링(340)은 잠금 해제부(400)에 의하여 상기 밴드 결합부(500)가 들어 올려진 경우, 상기 잠금 해제부(400)를 원래 위치로 복귀하도록 복원력을 제공할 수 있다.

상기 밴드 결합부(500)는 상기 밴드가 삽입되는 방향으로 연장되는 판 형상일 수 있다. 상기 제2 결속홈(560)은 상기 밴드 결합부의 타단의 하부면에 배치될 수 있다. 상기 제2 결속홈(560)은 상기 제1 결속홈(210)과 결합하여 상기 밴드를 고정할 수 있다. 상기 제2 결속홈(560)은 톱니 형상일 수 있다. 한편, 상기 제1 결속홈과 제2 결속홈이 서로 스프링(340)의 압력에 의하여 결합된 경우, 상기 밴드는 빠지지 않을 수 있다.

상기 밴드 결합부(500)는 상기 결합핀(330)의 직선 운동에 의하여 상기 밴드가 삽입되는 방향으로 이동할 수 있다. 상기 결합 핀(330)이 상기 장홈을 따라 이동하는 경우, 상기 장홈은 상기 결합 핀에 의하여 힘을 받아 밴드 결합부(500)를 이동시킬 수 있다.

잠금 해제부(400)는 상기 센서 몸체부(100)의 측면에 배치되고, 착용자가 상기 잠금 해제부(400)를 누르는 경우, 상기 잠금 해제부(400)는 상기 밴드 결합부(500)를 들어올려 상기 밴드의 제1 결속홈과 상기 제2 결속홈의 결합을 해제할 수 있다. 상기 잠금 해제부(400)는 상기 센서 몸체부의 측면에서 돌출되어 배치된 잠금 해제 버튼(402) 및 상기 잠금 해제 버튼(402)에서 연결되고 두께가 점차 감소는 삽입부(410)를 포함할 수 있다. 상기 삽입부(410)는 상기 밴드 결합부의 하부면에 삽입됨에 따라, 상기 밴드 결합부를 들어 올린다. 이에 따라, 상기 제1 결속홈과 제2 결속홈의 결합이 해체되고, 상기 밴드의 타단은 후퇴하거나 상기 센서 몸체부 외부로 추출될 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체 신호 측정용 착용형 밴드 장치에서 밴드와 센서 몸체부를 나타내는 분해 사시도이다.

도 8 및 도 9는 도 7의 밴드와 센서 몸체부를 나타내는 평면도들이다.

도 1, 및 도 7 내지 도 9를 참조하면, 생체 신호 측정용 착용형 밴드 장치(10a)는 제1 생체 신호 센서(700)를 구비한 센서 몸체부(100); 및 일단은 상기 센서 몸체부에 고정되고 타단은 상기 센서 몸체부에 삽입되어 탈착되는 제1 결속홈을 구비한 밴드(200)를 포함한다. 상기 센서 몸체부(100)는 상기 센서 몸체부 내부에 배치되고 상기 제1 결속홈에 결합하는 제2 결속홈을 구비하는 밴드 결합부(600); 및 상기 밴드 결합부(600)를 이동시키어 상기 타단을 추가적으로 상기 센서 몸체부 내부로 삽입하여 상기 밴드를 조이고 상기 센서 몸체부의 양측에 서로 마주보도록 배치된 한 쌍의 누름부(400)를 포함한다.

상기 밴드(200)는 플라스틱, 실리콘, 우레탄, 고무, 직물, 금속, 실리콘 등의 재료로 이루어지며, 생체적합성이 우수한 재료를 포함할 수 있다. 상기 밴드(200)의 일단은 상기 센서 몸체부(100)에 고정되고, 상기 밴드의 타단은 상기 센서 몸체부에 삽입되어 탈착되는 제1 결속홈(210)을 포함한다. 상기 제1 결속홈(210)은 밴드를 가로지르는 방향으로 연장되는 복수의 트렌치를 구비하고 톱니 형상을 가질 수 있다. 생체 신호 측정용 착용형 밴드 장치는 손목 시계와 같은 손목형, 암 밴드(arm band)와 같은 팔뚝형, 반지와 같은 손가락형 등으로 구현될 수 있다.

상기 제2 생체 신호 센서(250)는 상기 밴드에는 배치될 수 있다. 상기 제2 생체 신호 센서(250)는 상기 센서 몸체부로부터 전력을 공급받고, 상기 제2 생체 신호 센서가 측정한 생체 신호를 상기 센서 몸체부에 제공할 수 있다. 상기 밴드에 매몰된 상기 유연성 인쇄 회로 기판과 같은 연결 부재는 상기 센서 몸체부와 상기 제2 생체 신호 센서를 전기적으로 연결할 수 있다. 상기 제2 생체 신호 센서는 피부 광학특성도 센서일 수 있다. 상기 피부 광학 특성도 센서는 발광 소자와 수광 소자의 어레이를 구비할 수 있다.

상기 센서 몸체부(100)는 플라스틱 재질 및/또는 금속 재질일 수 있다. 상기 센서 몸체부는 직육면체 형상, 디스크 형상, 또는 일정한 두께를 가지고 구부러진 아치 형상일 수 있다. 상기 센서 몸체부는 적어도 하나의 제1 생체 신호 센서를 구비할 수 있다. 상기 센서 몸체부(100)는 내부에 부품들이 배치될 공간을 구비하고, 상기 밴드의 타단이 삽입될 수 있도록 밴드 삽입 개구부(110)를 포함한다. 상기 밴드 삽입 개구부는 상기 밴드의 단면과 동일한 형상을 가질 수 있다.

상기 제1 생체 신호 센서(700)는 심전도, 생체전기 임피던스, 피부 온도 및 전기 피부 반응 중에서 적어도 하나를 측정할 수 있다. 바람직하게는, 상기 제1 생체 신호 센서는 적어도 심전도 신호를 측정할 수 있도록 적어도 하나의 측정 전극을 포함할 수 있다. 제1 측정 전극은 하나의 누름부(300a)에 매몰되고, 제2 측정 전극은 다른 하나의 누름부(300a)에 매몰되고, 제3 측정 전극은 상기 센서 몸체부의 하부면에 매몰될 수 있다.

착용자가 상기 누름부(300a)를 압박하여 밴드를 조이는 경우, 상기 밴드에 배치된 제2 생체 신호 센서(250)는 피부 광학특성도 신호를 측정하고, 상기 측정 전극은 상기 밴드를 착용한 팔과 다른 팔의 누루는 손가락의 심전도 신호를 측정할 수 있다.

복원 스프링(680)은 상기 밴드 결합부의 일단에 결합하여 복원력을 제공한다. 상기 복원 스프링(680)의 일단은 상기 센서 몸체부의 내측면에 고정되고, 상기 복원 스프링(680)의 타단은 상기 밴드 결합부의 일단에 고정된다. 상기 누름부의 동작에 의하여 상기 밴드 결합부를 좌측으로 이동하여 상기 복원 스프링이 압축되는 경우, 상기 누름부(300a)가 누름 상태에서 해제되면, 상기 복원 스프링은 상기 밴드 결합부를 원위치로 복원시킨다.

상기 밴드 결합부(600)는 상기 밴드가 삽입되는 방향으로 연장되고 결합 스프링(340a)에 의하여 서로 결합하는 상판(600a) 및 하판(600b), 그리고 상기 밴드 결합부의 상부면에 배치된 한 쌍의 돌기(650)을 포함한다. 상기 밴드 결합부(600)는 상기 상판(600a)과 상기 하판(600b)의 결합 영역에서 상기 밴드(200)가 삽입될 수 있는 공간을 구비한다. 상기 제2 결속홈(660)은 상기 밴드 결합부의 하판의 상부면에 배치되고, 상기 밴드 결합부(600)의 타단은 복원력을 제공하는 복원 스프링(680)과 결합한다. 상기 누름부(300a)는 상기 돌기(650)와 경사면을 가지고 접촉하는 방향 전환부(340)를 포함한다. 상기 밴드 결합부(600)는 상기 방향 전환부(340)의 직선 운동에 의하여 상기 밴드가 삽입되는 방향으로 이동한다.

상기 상판(600a)과 상기 하판(600b)은 서로 정렬되고 서로 마주보는 영역에 상기 밸트가 삽입될 수 있도록 공간을 구비한다. 상기 하판(600b)의 상부면에는 제2 결합홈(660)이 배치되고, 상기 밸트의 제1 결합홈(210)과 결합한다. 상기 제2 결속홈(660)은 톱니 형상일 수 있다. 상기 상판의 가장 자리에는 적어도 하나의 스프링(340a)이 배치된다. 상기 스프링(340a)은 상기 상판의 가장 자리에 결합하여 상기 상판과 하판을 서로 밀착시킨다. 상기 스프링(340a)은 잠금 해제부(400)에 의하여 상기 밴드 결합부가 들어 올려진 경우, 상기 잠금 해제부(400)를 원 상태로 복귀하도록 복원력을 제공할 수 있다.

상기 상판의 상부면에는 서로 이격된 한 쌍의 돌기(650)가 배치된다. 상기 돌기는 누름부(300a)의 방향 전환부(340)의 빗면과 접촉하여, 상기 방향 전환부(340)의 이동에 따라, 상기 밴드 결합부(600)는 가이드(미도시)를 따라 이동한다. 상기 밴드 결합부(600)는 가이드(미도시)에 의하여 직선 왕복 운동할 수 있다.

상기 누름부(300a)는 상기 센서 몸체부로부터 돌출된 누름 버튼(342) 및 방향 전환부(340)를 포함한다. 상기 방향 전환부(340)는 빗면을 가지며, 상기 빗면은 상기 돌기(650)를 압박하여 상기 밴드 결합부를 빗면의 이동 방향에 수직한 방향으로 이동시킨다.

잠금 해제부(400)는 상기 센서 몸체부의 측면에 배치되고, 착용자가 상기 잠금 해제부(400)를 누르는 경우, 상기 잠금 해제부(400)는 상기 밴드 결합부를 들어올려 상기 밴드의 제1 결속홈(210)과 상기 제2 결속홈(660)의 결합을 해제할 수 있다. 상기 잠금 해제부(400)는 상기 센서 몸체부의 측면에서 돌출되어 배치된 잠금 해제 버튼(402) 및 상기 잠금 해제 버튼에서 연결되고 두께가 점차 감소는 삽입부(410)를 포함할 수 있다. 상기 삽입부(410)는 상기 밴드 결합부의 하부면에 삽입됨에 따라, 상기 밴드 결합부의 상판과 하판 사이를 벌린다. 이에 따라, 상기 제1 결속홈과 제2 결속홈의 결합이 해체되고, 상기 밴드의 타단은 후퇴하거나 상기 센서 몸체부 외부로 추출될 수 있다.

이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 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 실시예들에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10: 생체 신호 측정용 착용형 밴드 장치
100: 센서 몸체부
200: 밴드
300: 누름부
400: 잠금 해제부
500: 밴드 결합부

Claims (5)

1. 제1 생체 신호 센서를 구비한 센서 몸체부; 및
   일단은 상기 센서 몸체부에 고정되고 타단은 상기 센서 몸체부에 삽입되어 탈착되는 제1 결속홈을 구비한 밴드를 포함하고,
   상기 센서 몸체부는:
   상기 센서 몸체부 내부에 배치되고 상기 제1 결속홈에 결합하는 제2 결속홈을 구비하는 밴드 결합부; 및
   상기 밴드 결합부를 이동시키어 상기 밴드의 상기 타단을 추가적으로 상기 센서 몸체부 내부로 삽입하여 상기 밴드를 조이고 상기 센서 몸체부의 양측에 서로 마주보도록 배치된 한 쌍의 누름부를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 착용형 밴드 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 밴드 결합부의 일단에 결합하여 복원력을 제공하는 복원 스프링을 더 포함하고,
   상기 밴드 결합부는 상기 밴드 결합부의 상부면에는 그 중심에서 양측면 방향으로 곡선 연장되고 한 쌍의 장홈을 포함하고,
   상기 누름부는 상기 장홈에 결합하는 결합 핀을 포함하고,
   상기 밴드 결합부는 상기 밴드가 삽입되는 방향으로 연장되는 판 형상이고,
   상기 제2 결속홈은 상기 밴드 결합부의 타단의 하부면에 배치되고,
   상기 밴드 결합부는 상기 결합핀의 직선 운동에 의하여 상기 밴드가 삽입되는 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 착용형 밴드 장치.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 센서 몸체부의 측면에 배치된 잠금 해제부를 더 포함하고,
   착용자가 상기 잠금 해제부를 누르는 경우, 상기 잠금 해제부는 상기 밴드 결합부를 들어올려 상기 밴드의 제1 결속홈과 상기 제2 결속홈의 결합을 해제하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 착용형 밴드 장치.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 밴드는 제2 생체 신호 센서를 구비하고,
   착용자가 상기 누름부를 누르는 경우, 상기 제1 생체 신호 센서와 상기 제2 생체 신호 센서는 동시에 생체 신호를 각각 측정하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 착용형 밴드 장치.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 밴드 결합부는 상기 밴드가 삽입되는 방향으로 연장되고 결합 스프링에 의하여 서로 결합하는 상판 및 하판, 그리고 상기 밴드 결합부의 상부면에 배치된 한 쌍의 돌기을 포함하고,
   상기 밴드 결합부는 상기 상판과 상기 하판의 결합 영역에서 상기 밴드가 삽입될 수 있는 공간을 구비하고,
   상기 제2 결속홈은 상기 밴드 결합부의 하판의 상부면에 배치되고,
   상기 밴드 결합부의 타단은 복원력을 제공하는 복원 스프링과 결합하고,
   상기 누름부는 상기 돌기와 경사면을 가지고 접촉하는 방향 전환부를 포함하고,
   상기 밴드 결합부는 상기 방향 전환부의 직선 운동에 의하여 상기 밴드가 삽입되는 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 착용형 밴드 장치.

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