KR20220092485A - 생체신호 측정 밴드 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 외부로부터의 이물질 유입을 방지하고, 외부 전자파로부터의 간섭을 줄일 수 있는 생체신호 측정 밴드에 관한 기술로, 사용자의 생체신호를 측정하는 하나 이상의 전극, 제1 하우징 및 제2 하우징이 결합하여, 내부에 전극과 연결된 전선, 회로 및 배터리를 내부에 포함 및 보호하는 차폐재인 하우징, 전극의 측면을 따라 방사상으로 형성되어 내측면에 상기 전극의 측면이 삽입되고, 외측면에 상기 제1 하우징이 삽입되어, 전극 및 하우징을 연결 및 고정하는 실링부 및 전극의 측면, 상기 제1 하우징과 상기 실링부의 사용자 피부 방향인 방향에 형성되어, 상기 전극과 함께 사용자의 피부에 맞닿는 실리콘 패드를 포함한다. 따라서, 본 발명에 따른 생체신호 측정 밴드는 외부로부터 이물질이 유입되는 것을 방지하는 점에서, 생체신호 측정 밴드 내의 손상 및 변형을 방지하여 측정되는 생체신호의 정확도를 개선할 수 있는 효과가 있을 뿐만 아니라, 전극을 제외하고 차폐되는 구조인 바, 외부 전자파에 의해 정확도가 감소되는 문제를 해결하여, 향상된 정확도의 생체신호를 측정할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 사용자의 이마에 맞대어, 뇌파를 포함하는 복수의 생체신호를 측정하는 생체신호 측정 밴드에 관한 기술로, 보다 상세하게는 외부로부터 이물질의 유입을 방지하고, 외부 전자파로의 간섭을 줄이는 생체신호 측정 밴드에 관한 기술이다.
사용자의 머리 부분에 설치되어 사용자의 뇌파를 측정하는 기술은 머리에 부착되는 전극을 통해서 뇌파 신호를 측정하고, 측정된 뇌파 신호를 기반으로 전처리 및 특징요소를 추출하는 기술을 의미한다.
이러한 뇌파 측정 기술은 침습형과 비침습형으로 분류할 수 있다. 침습형은 마이크로칩을 두피에 시술하여 뇌파를 측정하는 기술로, 정확한 측정이 가능하지만 시술을 필요로 하고 외과적 부작용이 있는 기술이다. 대표적으로, 원숭이의 뇌에 뇌파 측정 마이크로칩을 시술하여, 뇌에서 검출된 신경 신호를 이용하여 기계의 팔을 움직인 듀크대의 연구 실적이 공개되어 있다.
비침습형은 침습형에 비해 뇌파를 측정하기 쉬운 반면, 헬멧이나 헤드셋 형태의 장비로 뇌파를 측정하는 점에서, 간편하지만 잡신호가 섞이는 것이 필연적이다. 따라서, 뇌파의 정확한 측정이 힘들다는 문제가 있다. 대학이나 연구기관의 실험실, 일부 상용화된 제품이 공개되어 있으나 잡신호로 인하여 정확도가 상대적으로 떨어지는 바, 실사용에 어려움을 겪고 있는 실정이다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 외부로부터 이물질의 유입을 방지하고, 외부 전자파로부터 간섭을 줄일 수 있는 생체신호 측정 밴드를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 뇌파를 포함하는 적어도 하나 이상의 생체신호를 측정하는 하나 이상의 전극, 차폐재인 제1 하우징과 제2 하우징이 결합하여, 내부에 전극과 연결된 전선, 회로 및 배터리를 내부에 포함 및 보호하는 하우징, 전극의 측면을 따라 방사상으로 형성되어 내측면에 전극의 측면이 삽입되고, 외측면에 제1 하우징이 삽입되어, 전극 및 상기 하우징을 연결 및 고정하여 밀봉하는 실링부, 및 전극의 측면, 제1 하우징과 실링부의 사용자 피부 방향인 방향에 형성되어, 전극과 함께 사용자의 피부에 맞닿는 실리콘 패드를 포함한다.
전극은 사용자의 피부에 접촉하는 피부 접촉부 및 실링부의 내측면으로 삽입되는 비접촉부를 포함하고, 피부 접촉부의 직경은 비접촉부의 직경보다 작고, 피부 접촉부는 비접촉부에서 연장되어 돌출된 볼록 구조이다.
실링부는 내측면의 내주면에 마주보는 한 쌍의 전극 접촉부와 외측면의 내주면에 마주보는 한 쌍의 하우징 접촉부를 포함하고, 전극 접촉부와 하우징 접촉부는 각 내주면의 끝 부분인 외측단에 위치한 것을 특징으로 한다.
실리콘 패드의 상부는 전극의 피부 접촉부보다 사용자의 피부를 향하도록 더욱 돌출된 상부 접촉부를 포함하여, 사용자의 두피에서 흐르는 땀이 전극을 향하여 흐르는 것을 방지한다.
실리콘 패드는 전극의 피부 접촉부가 사용자의 피부를 향하도록 돌출된 높이와 동일한 높이로, 전극의 피부 접촉부의 둘레를 따라 방사상으로 돌출된 방사형 돌출부를 포함하여, 사용자의 두피 및 이마에서 흐르는 땀이 전극에 맞닿는 것을 방지한다.
본 발명에 따르면, 외부로부터 이물질이 유입되는 것을 방지하는 점에서, 생체신호 측정 밴드 내의 손상 및 변형을 방지하여 측정되는 생체신호의 정확도를 개선할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 전극을 제외하고 차폐되는 구조인 바, 외부 전자파에 의해 정확도가 감소하는 문제를 해결하여, 측정되는 생체신호의 정확도가 향상되는 효과가 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명에 따른 생체신호 측정 밴드의 사시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 전극의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 실링부의 단면 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 실링부에 전극과 하우징이 삽입된 단면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 생체신호 측정 밴드의 측면에서 바라본 단면도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 전극의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 실링부의 단면 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 실링부에 전극과 하우징이 삽입된 단면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 생체신호 측정 밴드의 측면에서 바라본 단면도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기에 앞서, 본 발명의 생체신호 측정 밴드(1000)는 사용자에 이마에 맞닿아서 뇌파를 포함하는 생체신호를 측정하는 것이다. 이는 사용자에 이마에 맞닿기만 해서는 고정이 힘든 바, 별도의 장착부를 필요로 한다. 예를 들어, 본 발명의 바람직한 실시예는 안전모 내부에 위치한 착장체인 머리 고정대에 고정한다. 따라서, 착장체인 머리 고정대를 조절하여 두부(이마)에 압착되는 강도를 조절할 수 있다.
단, 본 발명의 생체신호 측정 밴드(1000)는 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하고, 전자파의 간섭을 줄이는 것을 목적으로 하는 바, 두부(이마)에 장착되는 방법 및 구성은 그 어떠한 경우로 제한하지 않는다. 즉, 머리띠에 의해 본 발명의 생체신호 측정 밴드(1000)를 고정할 수 있음은 물론, 일반적인 모자에 고정, 혹은 본 발명의 바람직한 실시예인 안전모의 머리 고정대에 장착하는 경우 모두를 포함하는 것으로 해석하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 생체신호 측정 밴드(1000)는 배터리, 회로, 충전구 등을 포함하여야 한다. 다만, 본 발명은 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하고, 전자파의 간섭을 줄이는 것을 목적으로 하는 바, 배터리, 회로, 충전구 등은 어디에 위치하더라도 본 발명의 범주 내로 해석하여야 하는 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명에 따른 생체신호 측정 밴드(1000)의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명은 사용자의 뇌파 또는 생체신호 중 적어도 하나 이상을 측정하는 전극(1100), 제1 하우징(1210) 및 제2 하우징(1220)으로 이루어져서, 상호 결합을 통해 전극(1100)과 연결된 전선, 회로 및 배터리를 내부에 포함하여 보호하는 차폐재인 하우징(1200), 전극(1100)과 제1 하우징(1210)을 연결 및 고정하여 밀봉하는 실링부(1300), 전극(1100)의 일측면과 제1 하우징(1210) 및 실링부(1300)가 사용자의 피부를 향하는 방향에 형성되어, 전극(1100)과 함께 사용자의 피부에 맞닿는 실리콘 패드(1400)를 포함한다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 전극(1100)의 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 전극(1100)은 뇌파 또는 생체신호 중 적어도 하나 이상을 측정한다. 이는 전극(1100)이 뇌파만을 측정 혹은 생체신호만을 측정 혹은 뇌파와 생체신호를 동시에 측정할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 전극(1100)는 도전성 소재로 이루어진다. 본 발명에서는 전극(1100)을 건식 전극이고, 금으로 도금된 전극(1100)을 개시하고 있으나, 금으로 도금된 전극(1100)뿐만 아니라, 은, 구리, 알루미늄, 도전성 실리콘, 나노 소재 등을 포함하는 전극(1100)을 포함하는 것으로 해석하는 것이 바람직하다.
전극(1100)은 전단이 볼록한 형상으로, 사용자의 피부에 접촉하는 피부 접촉부(1110)와, 후술될 실링부(1300)의 내부로 삽입되는 비접촉부(1120)로 이루어진다. 여기서, 피부 접촉부(1110)의 단면적은 비접촉부(1120)의 단면적에 비해 작은 것을 특징으로 한다. 즉, 피부 접촉부(1110)는 비접촉부(1120)보다 작은 단면적으로, 비접촉부(1120)에서 연장된 돌출 형상이다. 따라서, 후술될 실링부(1300)에 비접촉부(1120)가 고정된 상태에서, 피부 접촉부(1110)가 사용자의 피부에 접촉하여 뇌파 또는 생체신호 중 적어도 하나 이상을 측정한다.
피부 접촉부(1110)는 사용자의 이마에 맞닿아서 사용자의 뇌파 또는 생체신호 중 적어도 하나 이상을 측정한다. 이를 위해, 바람직한 피부 접촉부(1110)는 금으로 도금된 전극을 이용한다. 다만, 이 역시 위에서 전술한 바와 같이, 금으로 도극된 전극으로 한정하지 않으며, 본 발명을 실시하기 위한 그 어떠한 소재여도 무방하다.
비접촉부(1120)는 후술될 실링부(1300)의 내부로 삽입되어, 전극(1100)을 고정한다. 이를 위해, 비접촉부(1120)는 피부 접촉부(1110)와 동일한 소재로 이루어진 일체형일 수 있다. 다만, 피부 접촉부(1110)과 비접촉부(1120)가 동일 소재일 경우, 비접촉부(1120)에 대한 외부 전자파의 간섭에 의해, 측정된 뇌파 및/또는 생체신호의 정확도가 감소되는 문제가 있다. 따라서, 바람직한 본 발명의 전극(1100)은 피부 접촉부(1110)와 비접촉부(1120)가 서로 상이한 소재로 일체 성형된 것이다. 이는 더욱 바람직하게 서로 상이한 소재이면서, 피부 접촉부(1110)는 전도성 소재, 비접촉부(1120)는 비전도성 소재이다. 더욱 바람직하게는, 피부 접촉부(1110)는 전도성 소재, 비접촉부는 비전도성이자 차폐성 소재이다.
여기서, 본 발명에 따른 전극(1100)의 피부 접촉부(1110)는 사용자의 피부와 접촉하는 면이 절곡된 절곡부(1111)를 형성할 수 있다. 이는, 절곡부(1111)에서 도전성 전극으로 측정할 수 없는 신호에 해당하는 생체신호를 측정한다. 따라서, 이를 통해 뇌파의 측정과 동시에 생체신호를 측정할 수 있다.
본 발명에서 측정하고자 하는 생체신호는 심전도(ECG/EKG), 근전도(EMG), 맥파/맥박, 광용적맥파(PPG), 전기적 피부반사(GSR), 심박 변위도(HRV), 산소 포화도(SPO2), 맥파 전달 시간(PPT), 근적외선 분광(fNIRS), 안전도(EOG), 혈압 및 체온이다. 단, 이는 본 발명에 따른 생체신호 측정 밴드에서 측정 가능한 대표적인 생체신호이며, 생체신호의 종류는 제한하지 않는다.
하우징(1200)은 전극(1100)의 측면인 비접촉부(1120)와 연결 및 고정되는 실링부(1300)에 연결되는 제1 하우징(1210)과, 제1 하우징(1210)과 연결 및 고정되어 내부를 밀폐하는 제2 하우징(1220)을 포함한다. 즉, 하우징(1200)은 제1 하우징(1210)과 제2 하우징(1220)이 결합되어 전극(1100)의 내부에 연결되는 전선, 회로 및 배터리를 수납 및 보호한다.
여기서, 제1 하우징(1210)과 제2 하우징(1220)의 고정 수단 및 방법은 특정 수단 및 방법으로 한정하지 않는다. 즉, 제1 하우징(1210)과 제2 하우징(1220)의 고정 수단 및 방법은 본 발명을 실시하기 위한 선택적 일 실시예로 그 어떠한 경우로 한정하지 않는 것이다.
또한, 하우징(1200)은 차폐재인 제1 하우징(1210)과 차폐재인 제2 하우징(1220)의 결합을 통하여, 전술된 전극(1100) 및 후술될 실링부(1300)의 위치를 제외하면, 다른 모든 방향에서의 전자파에 의한 간섭을 방지한다. 따라서, 전자파가 회로 및 전선 등에 가하는 간섭을 방지하여, 측정되는 뇌파를 포함하는 생체신호의 정확도가 향상되는 효과가 있다.
여기서, 제1 하우징(1210)과 제2 하우징(1220)이 결합한 면의 외주면은 내측으로 오목한 것을 특징으로 한다. 따라서, 제1 하우징(1210)과 제2 하우징(1220)이 맞닿은 위치에서, 오목한 외주면을 따라 밀봉 링이 형성되어 삽입된다. 밀봉 링은 오목한 외주면을 따라 형성되고, 제1 하우징(1210)과 제2 하우징(1220)의 외주면보다 더 돌출되지 않는다. 즉, 제1 하우징(1210)과 제2 하우징(1220)이 맞닿은 외주면에 형성된 오목한 외주면의 깊이보다, 밀봉 링의 두께가 두껍지 않은 것을 의미한다.
여기서, 밀봉 링이 삽입 및 형성되는 부위인, 제1 하우징(1210)과 제2 하우징(1220)이 맞닿은 결합면의 외주면이 내측으로 오목한 두께는 균일하지 않다. 더욱 구체적으로 설명하면, 제1 하우징(1210)과 제2 하우징(1220)이 맞닿은 면을 크게 분류하면, 상부, 하부 및 양측부로 4측 방향으로 분류할 수 있다. 여기서, 본 발명인 생체신호 측정 밴드(1000)를 사용자에 두부(이마)에 맞닿도록 장착했을 때, 제1 하우징(1210)과 제2 하우징(1220)의 접촉면이 오목한 깊이는 상부가 하부 및 양측부에 비해 깊다. 즉, 제1 하우징(1210)과 제2 하우징(1220)이 맞닿은 면 중, 상부 면은 다른 면에 비해 더욱 깊게 함몰된 바, 밀봉 링을 삽입하더라도, 내측으로 오목한 두께만큼 메꿔지지 않는 바, 해당 함몰된 면적을 따라 땀이 양측부 방향으로 흐르게 된다. 따라서, 실리콘 패드(1400)의 상부 접촉부(1410)와 더불어, 사용자의 땀이 전극(1100) 방향을 향하여 흐르지 않도록 하여, 전극(1000) 표면으로 땀이 흐르지 않는 바, 땀에 의한 생체신호 측정의 정확도가 감소하는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 밀봉 링에 의해 생체신호 측정 밴드(1000)의 내부로 땀과 같은 이물질이 유입되는 것을 방지한다. 따라서 차폐재인 하우징(1200)은 외부의 전자파 간섭을 방지할 뿐만 아니라, 이물질도 유입되지 않는 구조인 바, 내부 손상을 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 실링부(1300)의 단면 사시도, 도 5는 본 발명에 따른 실링부(1300)에 전극(1100)과 하우징(1200)이 삽입된 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 실링부(1300)는 전극(1100)의 둘레를 따라 방사상으로 형성된다. 더욱 구체적으로는 전극(1100)의 비접촉부(1120)의 둘레를 따라 방사상으로 형성된다. 이는 비접촉부(1120)가 실링부(1300)의 내측면으로 삽입되어 실링부(1300)는 전극(1100)의 비접촉부(1120)를 연결 및 고정하는 것이다. 또한, 실링부(1300)의 내측면은 전극(1100)의 비접촉부(1120)를 연결 및 고정하고, 외측면은 제1 하우징(1210)을 연결 및 고정한다. 따라서, 실링부(1300)는 전극(1100)의 비접촉부(1120)과 하우징(1200)의 제1 하우징(1210)을 연결 및 고정하는 것이다.
실링부(1300)는 내측면과 외측면이 내측으로 함몰된 형상으로, 오목한 형상이다. 따라서, 내측면에서 외측면을 향하도록 형성된 내측 오목부(1310)와, 외측면에서 내측면을 향하도록 형성된 외측 오목부(1320)를 포함한다.
내측 오목부(1310)는 내주면에서 서로 마주보는 한 쌍의 전극 접촉부(1311)를 포함한다. 한 쌍의 전극 접촉부(1311)는 내측 오목부(1310)의 내주면에서 외측부에 형성된다. 따라서, 한 쌍의 전극 접촉부(1311)는 전극(1100)의 비접촉부(1120)와 맞닿는다.
여기서, 한 쌍의 전극 접촉부(1311)가 내측 오목부(1310)의 내주면에서 외측부에 위치하는 바, 전극(1100)의 비접촉부(1120)는 한 쌍의 전극 접촉부(1311)보다 더 내측으로 삽입된다. 따라서, 전극(1100)의 피부 접촉부(1110)의 측단이 한 쌍의 전극 접촉부(1311)보다 내측으로 삽입되어 있는 바, 내측 오목부(1310)의 내주면에서 유동적으로 상하 이동이 가능하다. 단, 전극(1100)의 피부 접촉부(1110)가 내측 오목부(1310)의 한 쌍의 전극 접촉부(1311)보다 내주면에서 상하 이동하더라도, 한 쌍의 전극 접촉부(1311)에 의해 가해지는 가압에 의해 한 쌍의 전극 접촉부(1311) 내부로 이물질이 유입되지 않는다. 따라서, 외부에서 유입되는 이물질에 의해 전극(1100)의 내부가 부식되고, 하우징(1200)의 내부에 위치한 전극(1100)과 연결된 전선, 회로, 배터리 등이 손상되어, 정확도가 감소하는 문제를 해결할 수 있다.
외측 오목부(1320)는 내주면에서 서로 마주보는 한 쌍의 하우징 접촉부(1321)를 포함한다. 한 쌍의 하우징 접촉부(1321)는 외측 오목부(1320)의 내주면에서 외측부에 형성된다. 따라서, 한 쌍의 하우징 접촉부(1321)는 하우징(1200)의 제1 하우징(1210)과 맞닿는다.
여기서, 한 쌍의 하우징 접촉부(1321)가 외측 오목부(1320)의 내주면에서 외측부에 위치하는 바, 하우징(1200)의 제1 하우징(1210)는 한 쌍의 하우징 접촉부(1321)보다 더 내측으로 삽입된다. 따라서, 제1 하우징(1210)이 한 쌍의 하우징 접촉부(1321)보다 내측으로 삽입되어 있는 바, 외측 오목부(1320)의 내주면에서 유동적으로 상하 이동이 가능하다. 단, 제1 하우징(1210)이 외측 오목부(1320)의 한 쌍의 하우징 접촉부(1321)보다 내주면에서 상하 이동하더라도, 한 쌍의 하우징 접촉부(1321)에 의해 가해지는 가압에 의해 한 쌍의 하우징 접촉부(1311) 내부로 이물질이 유입되지 않는다. 따라서, 외부에서 유입되는 이물질에 의해 전극(1100)의 내부가 부식되고, 하우징(1200)의 내부에 위치한 전극(1100)과 연결된 전선, 회로, 배터리 등이 손상되어, 정확도가 감소하는 문제를 해결할 수 있다.
여기서, 실링부(1300)는 일반적으로 밀봉에 사용되는 고무 소재이다. 또한, 실링부(1300)는 방사상으로 형성된 바, 전극(1100)의 비접촉부(1120)가 원형일 경우 실링부(1300)는 원형의 내주면을 가지는 내측 오목부(1310)가 형성된다. 또한, 전극(1100)의 비접촉부가 네모형일 경우 실링부(1300)는 네모형의 내주면을 가지는 내측 오목부(1310)가 형성된다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 생체신호 측정 밴드(1000)의 측면에서 바라본 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 실리콘 패드(1400)는 상기 전극 접촉부(1110)의 측면과, 제1 하우징(1210)과 실링부(1000)의 사용자 피부 방향의 면적을 덮도록 형성된다.
여기서, 실리콘 패드(1400)의 단면을 살펴보면, 실리콘 패드(1400)의 상부는 전극(1100)의 돌출된 접촉부(1110)보다 사용자의 피부를 향하도록 더 돌출된 상부 접촉부(1410)를 포함한다. 따라서, 실리콘 패드(1400)는 상부가 밀착된 구조인 바, 두피 및 이마에서 흘러내리는 땀이 전극(1100)을 향하여 흘러내리는 것을 방지한다. 따라서, 전극(1100)에 땀이 맞닿아서 부식되거나, 전극(1100)에 맞닿은 땀으로 인하여 측정된 뇌파 및/또는 생체신호의 정확도가 떨어지는 것을 방지한다.
또한, 실리콘 패드(1400)는 전극(1100)이 돌출된 접촉부(1110)의 둘레를 따라, 방사상으로 돌출된 방사형 돌출부(1420)를 포함한다. 방사형 돌출부(1420)은 피부 접촉부(1110)가 사용자의 피부를 향해 돌출된 높이와 동일한 높이로 돌출된다. 따라서, 전극(1100)의 피부 접촉부(1110)가 피부에 가하는 압력과 동일한 압력으로 피부에 접촉하는 바, 피부 접촉부(1110)의 주변에서 실리콘 패드의 상부와 더불어 전극(1100)의 피부 접촉부(1110)로 땀이 유입되는 것을 방지한다.
여기서, 본 발명에 따른 생체신호 측정 밴드(1000)는 사용자의 이마에 맞닿는 구조인 바, 완만한 곡선의 형상을 가지는 구조인 것이 바람직하다. 다만, 이러한 구조인 경우, 전극(1100)이 사용자의 이마와 맞닿는 각도가 개인별로 일부 상이한 점으로 인해, 전극(1100)의 이마 접촉이 용이하지 않을 수 있다고 판단될 수 있다. 다만, 본 발명의 전극(1100)은 실링부(1300) 내에서 유동성을 가지는 바, 사용자의 이마에 맞닿아서 가해지는 압력으로 인해, 전극(1100)이 일부 유동하여 사용자의 이마 접촉면에 적합하도록 위치한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체신호 측정 밴드(1000)는 사용자의 뇌파 또는 생체신호 중 적어도 하나 이상을 측정하는 전극(1100), 제1 하우징(1210) 및 제2 하우징(1220)으로 이루어져서, 상호 결합을 통해 전극과 연결된 전선, 회로 및 배터리를 내부에 포함하여 보호하는 차폐재인 하우징(1200), 전극(1100)과 제1 하우징(1210)을 연결 및 고정하여 밀봉하는 실링부(1300), 전극(1100)의 일측면과 제1 하우징(1210) 및 실링부(1300)가 사용자의 피부를 향하는 방향에 형성되어, 전극(1100)과 함께 사용자의 피부에 맞닿는 실리콘 패드(1400)를 포함한다. 또한, 사용자의 위치 및 가속도를 기반으로, 긴급 상황 여부를 판단하는 이벤트 감지부와, 사용자 주변의 공기 상태를 기반으로 작업 가능 여부를 판단하는 작업환경 감지부를 더 포함한다.
여기서, 전극(1100), 하우징(1200), 실링부(1300) 및 실리콘 패드(1400)은 기본 실시예와 동일한 구성인 바 설명을 생략한다.
이벤트 감지부는 사용자의 위치 및 가속도를 측정한다. 이는 사용자의 추락 혹은 쓰러짐과 같이, 사용자의 상태의 급격한 변화 여부를 감지 및 판단하고, 판단된 상태와 더불어, 전극(1100)에서 측정된 뇌파 및/또는 생체신호를 기반으로 사용자에게 발생한 긴급 상황 여부를 판단한다.
작업환경 감지부는 사용자 주변 공기의 유해가스 여부, 산소 및 유해가스의 농도, 외부 기온, 미세먼지 수치를 측정한다.
작업환경 감지부는 전술된 하우징의 외측면에 형성되거나, 하우징에서 연장되는 별도의 구성이다. 따라서, 본 발명에 따른 생체신호 측정 밴드(1000)는 사용자의 주변에 유해가스 여부, 산소 및 유해가스의 농도, 외부 기온, 미세먼지 수치를 측정하여, 사용자가 작업이 가능한지 여부를 판단 및 경고한다. 이를 위해 유해가스 측정기는 별도의 경고 수단을 더 포함한다.
바람직한 1차적 경고 수단은 소리다. 이는 스피커가 마련되어, 사용자에게 현재 사용자의 주변 공기에 대한 특정 수치가, 기준치 이상으로 올라간 바, 작업을 중지하거나 금지하는 경고를 하는 것이다.
만약, 소리로 1차적 경고를 했음에도 불구하고, 작업을 중단하지 않거나 더욱 기준치 이상인 영역으로 진입할 경우, 1차적 경고를 인지하지 못한 것으로 판단하고, 2차적 경고를 수행한다.
여기서, 2차적 경고 수단은 전극(1100)의 접촉부(1110)에 일시적으로 강한 전류를 인가하여, 사용자에게 미세한 전기 자극을 가하는 것이다. 따라서, 사용자는 소리에 의한 1차적 경고를 인지하지 못했을 경우, 전기 자극을 통하여 위험 상황을 인지할 수 있다.
따라서, 본 발명은 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 차폐재인 하우징(1200)으로 인하여 전자파의 간섭을 줄일 수 있는 효과가 있음은 물론, 사용자 및 작업 환경에 대한 상태 판단으로 초기 대응이 가능한 효과가 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
1000 : 생체신호 측정 밴드
1100 : 전극
1100 : 피부 접촉부 1110 : 절곡부
1111 : 절곡부 1120 : 비접촉부
1200 : 하우징 1210 : 제1 하우징
1220 : 제2 하우징 1300 : 실링부
1310 : 내측 오목부 1311 : 전극 접촉부
1320 : 외측 오목부 1321 : 하우징 접촉부
1400 : 실리콘 패드 1410 : 상부 접촉부
1420 : 방사성 돌출부
1100 : 피부 접촉부 1110 : 절곡부
1111 : 절곡부 1120 : 비접촉부
1200 : 하우징 1210 : 제1 하우징
1220 : 제2 하우징 1300 : 실링부
1310 : 내측 오목부 1311 : 전극 접촉부
1320 : 외측 오목부 1321 : 하우징 접촉부
1400 : 실리콘 패드 1410 : 상부 접촉부
1420 : 방사성 돌출부
Claims (2)
- 뇌파를 포함하는 적어도 하나 이상의 생체신호를 측정하는 하나 이상의 전극;
차폐재인 제1 하우징과 제2 하우징이 결합하여, 내부에 상기 전극과 연결된 전선, 회로 및 배터리를 내부에 포함 및 보호하는 하우징;
상기 전극의 측면을 따라 방사상으로 형성되어 내측면에 상기 전극의 측면이 삽입되고, 외측면에 상기 제1 하우징이 삽입되어, 상기 전극 및 상기 하우징을 연결 및 고정하여 밀봉하는 실링부; 및
상기 전극의 측면, 상기 제1 하우징과 상기 실링부의 사용자 피부 방향인 방향에 형성되어, 상기 전극과 함께 사용자의 피부에 맞닿는 실리콘 패드;
를 포함하고,
상기 하우징의 제1 하우징과 제2 하우징의 결합한 외주면은 결합 부위가 오목하게 형성되어, 오목하게 형성된 결합 부위에 밀봉 링이 삽입되며,
상기 오목하게 형성된 결합 부위의 깊이는 상부가 하부 및 양측부에 비해 깊고,
상기 밀봉링의 두께는 상기 제1 하우징과 제2 하우징이 결합한 외주면에 형성된 오목한 결합 부위의 깊이보다 얇은 것을 특징으로 하며,
상기 전극은
사용자의 피부에 접촉하는 피부 접촉부; 및
상기 실링부의 내측면으로 내측면으로 삽입되는 비접촉부;를 포함하고,
상기 피부 접촉부와 상기 비접촉부는 서로 상이한 소재로, 상기 피부 접촉부는 전도성 소재이고, 상기 비접촉부는 비전도성 소재이자 차폐성 소재인 것을 특징으로 하는 생체신호 측정 밴드. - 뇌파를 포함하는 적어도 하나 이상의 생체신호를 측정하는 하나 이상의 전극;
차폐재인 제1 하우징과 제2 하우징이 결합하여, 내부에 상기 전극과 연결된 전선, 회로 및 배터리를 내부에 포함 및 보호하는 하우징;
상기 전극의 측면을 따라 방사상으로 형성되어 내측면에 상기 전극의 측면이 삽입되고, 외측면에 상기 제1 하우징이 삽입되어, 상기 전극 및 상기 하우징을 연결 및 고정하여 밀봉하는 실링부;
상기 전극의 측면, 상기 제1 하우징과 상기 실링부의 사용자 피부 방향인 방향에 형성되어, 상기 전극과 함께 사용자의 피부에 맞닿는 실리콘 패드;
사용자의 위치 및 가속도를 측정하는 이벤트 감지부; 및
유해가스 여부, 산소 및 유해가스의 수치, 외부 기온, 미세먼지 수치를 측정하는 작업환경 감지부; 를 포함하고,
상기 작업환경 감지부는 사용자의 작업 가능 여부를 판단하여, 작업이 불가한 조건으로 판단될 경우, 소리를 통한 1차 경고를 수행하고,
상기 1차 경고에도 사용자의 작업 변화가 나타나지 않을 경우, 상기 전극에 전류를 인가하여 자극하는 2차 경고를 수행하는 것을 특징으로 하며,
상기 이벤트 감지부는 상기 위치 및 가속도를 기반으로 사용자의 추락 혹은 쓰러짐과 같은 급격한 변화 여부를 감지 및 판단하는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정 밴드.
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