KR20240068367A - 반지형 생체신호 측정기기 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 본 발명은 전체적으로 반지형태이며, 기판과 상기 기판에 실장된 복수의 전자부품으로 구성된 PCB부, 전체적으로 반지형태이며, 상기 PCB부를 둘러쌓아 방수 및 방진을 하는 몰딩부, 반지형태의 내측에서 위치하고 일부가 외부로 노출되어 착용 손가락에 접촉되며, 그라운드 전극으로 이용되는 제1 내측 전극, 반지형태의 내측에서 위치하고 일부가 외부로 노출되어 착용 손가락에 접촉되며, 제1 측정 전극으로 이용되는 제1 내측 전극, 및 반지형태의 외측에서 위치하고 일부가 외부로 노출되어 착용 손가락의 반대쪽 팔의 손가락이 접촉되며, 제2 측정 전극으로 이용되는 제2 내측 전극을 포함하는 반지형 생체신호 측정기기 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 생체신호 측정을 위한 웨어러블(wearable) 기기에 관한 것으로, 사람의 손가락에 착용하여 생체신호를 측정하는 반지형 생체신호 측정기기 및 그 제조방법에 관한 것이다.
현재 헬스케어는 병원에서의 진단·치료뿐만 아니라 일상생활에서의 예방과 관리를 더욱 중시하는 포괄적이고 선제적인 서비스로 발전하고 있는 추세이다. 이러한 경향에 맞추어 의료기기 또한 병원용 장비에서 포터블 기기, 가정용 의료기기, 스마트기기와 웨어러블 디바이스로 점차 진화하고 있다.
현재 가장 널리 사용되고 있는 생체신호 측정용 웨어러블 기기로는 손목형 밴드 타입의 디바이스(스마트 워치 포함)가 있으며, 손목형 밴드 타입의 디바이스는 일반적으로 걸음수, 활동량, 심박수, 심전도 등을 측정하고 일상 건강을 관리하는 기능들이 포함되어 있으나 손목이라는 특정 측정 위치, 착용의 불편함 등에 의해 기능의 한계를 갖고 있다.
이러한 손목형 밴드 타입의 디바이스의 단점을 극복하기 위하여 헤드셋, 접착형 패치, 의류 등 다양한 형태의 생체신호 측정용 웨어러블 디바이스가 제안되고 있으며, 그 중에서도 손가락에 착용하는 반지형 생체신호 측정기기도 개발되고 있다.
이러한 반지형 생체신호 측정기기는 손목과 달리 가늘고 2개의 동맥을 가지는 손가락을 이용하므로, 심전도, 맥파, 산소포화도 등을 측정하기 용이한 장점이 있다.
그런데 현재의 반지형 생체신호 측정기기는 방수 및 방진을 위하여 제품 제작시 전기 및 전자부품이 탑재된 PCB(인쇄회로기판) 전체를 플라스틱 수지로 밀봉하거나, 방수 및 방진을 위한 다수의 제작 과정을 가지는 등 제작과정이 복잡하거나 전극과 PCB 간의 전기적 접촉에 문제가 발생하는 등의 어려움이 있다.
본 발명은 제작이 용이한 반지형 생체신호 측정기기 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명은 심전도, 산소포화도, 심박수 및 수면시간 측정이 용이한 반지형 생체신호 측정기기 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 반지형 생체신호 측정기기는 전체적으로 반지형태이며, 기판과 상기 기판에 실장된 복수의 전자부품으로 구성된 PCB부; 전체적으로 반지형태이며, 상기 PCB부를 둘러쌓아 방수 및 방진을 하는 몰딩부; 반지형태의 내측에서 위치하고 일부가 외부로 노출되어 착용 손가락에 접촉되며, 그라운드 전극으로 이용되는 제1 내측 전극; 반지형태의 내측에서 위치하고 일부가 외부로 노출되어 착용 손가락에 접촉되며, 제1 측정 전극으로 이용되는 제1 내측 전극; 및 반지형태의 외측에서 위치하고 일부가 외부로 노출되어 착용 손가락의 반대쪽 팔의 손가락이 접촉되며, 제2 측정 전극으로 이용되는 제2 내측 전극을 포함한다.
상기 제1 내측 전극 및 상기 제2 내측 전극은 손바닥의 땀샘 활동을 측정할 수 있는 위치에 설치되는데, 적어도 일부가 땀샘이 분포된 손바닥에 위치하도록 설치되거나, 전극 전체가 손바닥에 접촉하는 위치에 설치될 수 있다.
상기 제1 내측 전극 및 상기 제2 내측 전극은 체결부재를 외측에서 내측 방향으로 조여 상기 PCB부에 체결되고, 상기 외측 전극은 상기 체결부재를 내측에서 외측 방향으로 조여 상기 PCB부에 체결되며, 상기 체결부재는 PCB부에 형성된 배선 상에 형성된 관통구멍에 체결되어 해당 전극과 상기 PCB부를 전기적으로 연결시키고 해당 전극을 고정시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 반지형 생체신호 측정기기는 반지형태의 내측에서 위치하여 광을 조사하는 발광소자와 상기 발광소자에서 조사한 광을 수광하는 수광소자를 포함하는 광센서부를 더 포함하며, 이 경우에 상기 발광소자와 상기 수광소자는 상기 발광소자에서 조사한 광이 손가락의 동맥 혈관을 관통하고 관통한 광이 상기 수광소자에 수신되도록 설치될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 반지형 생체신호 측정기기 제조 방법은 기판과 상기 기판에 실장된 복수의 전자부품-광센서부 포함으로 구성된 PCB부를 제작하는 단계; 상기 PCB부에 체결부재를 이용하여 반지형태의 내측에서 제1 내측 전극과 제2 내측 전극을 결합하고, 반지형태의 외측에 외측 전극을 결합하는 단계; 및 상기 PCB부에 각 전극을 결합한 결합체를 반지형태의 몰딩틀에 위치시키되, 상기 제1 및 제2 내측 전극과 상기 외측 전극의 피부 접촉면을 상기 몰딩틀의 외부에 노출시킨 후 상기 결합체를 밀봉하여 반지형태의 몰딩부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 전자부품에 반지형태의 내측에서 위치하여 광을 조사하는 발광소자와 상기 발광소자에서 조사한 광을 수광하는 수광소자를 포함하는 광센서부를 포함하는 경우에, 상기 몰딩부를 형성하는 단계는 상기 광센서부에서 광이 외부로 조사되고 외부로 조사된 광이 다시 상기 광센서부에 수신되도록 밀봉하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 본 발명은 제작이 용이하여 양산성을 높이고 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
또한 본 발명은 심전도, 산소포화도, 심박수 및 수면시간 등 다양한 생체신호의 측정이 가능하고, 손목을 이용한 생체 측정시보다 높은 정확도를 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 반지형 생체신호 측정기기를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 반지형 생체신호 측정기기를 손가락에 착용한 상태를 보인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 PCB부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 PCB부의 기판의 구성을 보인 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 PCB부에 전극을 설치한 상태를 보인 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 반지형 생체신호 측정기기의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 반지형 생체신호 측정기기를 손가락에 착용한 상태를 보인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 PCB부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 PCB부의 기판의 구성을 보인 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 PCB부에 전극을 설치한 상태를 보인 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 반지형 생체신호 측정기기의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, 설명되는 각 단계들은 특별한 인과관계에 의해 나열된 순서에 따라 수행되어야 하는 경우를 제외하고, 나열된 순서와 상관없이 수행될 수 있다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 반지형 생체신호 측정기기를 설명하기 위한 도면이다. 도 1에서 (a)는 본 발명의 실시 예에 따른 반지형 생체신호 측정기기(100)의 단면도이고, (b)는 본 발명의 실시 예에 따른 반지형 생체신호 측정기기(100)의 좌측 방향에서 바라본 사시도이며, (c)는 본 발명의 실시 예에 따른 반지형 생체신호 측정기기(100)의 우측 방향에서 바라본 사시도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 반지형 생체신호 측정기기(100)는 생체신호를 측정한다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 반지형 생체신호 측정기기(100)는 심전도, 맥박, 산소포화도, 수면단계, 수면시간, 수면효율, 심박변이도(HRV, Heart Rate Variability), 운동량, 걸음 수 등 중 적어도 하나의 생체신호를 측정한다.
이러한 본 발명의 실시 예에 따른 반지형 생체신호 측정기기(100)는 PCB부(110), 몰딩부(120), 2개의 내측 전극(11, 12) 및 1개의 외측 전극(20)을 포함한다.
그리고 본 발명의 실시 예에 따른 반지형 생체신호 측정기기(100)는 외부 하우징(130)을 더 포함할 수 있고, 발광소자(31)와 수광소자(32)로 구성된 광센서부를 더 포함할 수 있다.
PCB부(110)는 기판(즉, PCB, Printed Circuit Board)과 기판에 실장된 복수의 전자부품으로 구성되며, 전체 형상이 반지형(링형)을 나타낸다. 이때 PCB부(110)는 기판의 일단과 타단이 서로 접촉하는 반지형태로 제작되거나, 도 5에 도시된 바와 같이 일측이 개방된 반지형태로 제작될 수 있다.
몰딩부(120)는 PCB부(110)를 몰딩 처리에 의해 형성되는 부분이며, PCB부(110)를 둘러쌓아 방수 및 방진을 한다. 몰딩부(120)의 전체적인 형상은 반지형태로 제작되며, 도 1에 도시된 바와 달리 PCB부(110)의 내측면(손가락이 착용되는 부분의 면)과 외측면(내측면의 반대측 면)을 밀봉한다. 구체적으로, 몰딩부(120)는 PCB부(110)에서 각 전극(11, 12, 20)을 제외한 나머지 모든 부분을 밀봉한다.
제1 내측 전극(11)과 제2 내측 전극(12)은 측정기기(100)의 내측 즉, 반지형태의 내측에서 위치하고 일부가 외부로 노출되고 PCB부(110)의 제어부(심전도 측정을 수행하거나 또는/및 피부전기저항 측정을 하는 전자부품)에 전기적으로 연결되도록 설치되어 측정기기(100)를 손가락에 착용시에 착용 손가락에 접촉된다.
제1 및 제2 내측 전극(11, 12)은 심전도 측정 및 피부전기저항 측정 중 하나의 측정에 선택적으로 이용된다. 예컨대, 심전도 측정시에 제1 및 제2 내측 전극(11, 12) 중 하나는 측정 전극으로 이용되고, 다른 하나는 그라운드(ground)로 이용된다. 또한 제1 및 제2 내측 전극(11, 12)은 피부전기저항을 측정하기 위한 전극으로 이용된다.
심전도 측정의 제1 경우와 피부전기저항 측정의 제2 경우는 사용자가 PCB부(110)의 제어부에 연결된 스위치를 동작시켜 제1 경우와 제2 경우 중 하나를 선택하게 할 수 있다. 다른 예로서, PCB부(110)에 통신모듈이 탑재된 경우이면 사용자는 모바일에 설치된 반지형 생체신호 측정장치(100)를 위한 전용 APP을 통해 통신모듈과 통신하여 제1 경우와 제2 경우 중 하나를 선택하게 할 수 있다.
사용자가 제1 경우와 제2 경우 중 하나를 선택하면 선택된 하나의 경우에 대응하여 제1 및 제2 내측 전극(11, 12)이 이용되고, 선택되지 않은 다른 하나의 경우에 대한 측정은 수행되지 않는다.
한편, 통신모듈과 전용 APP간의 통신은 통신모듈과 전용 APP간에 직접적인 근거리 무선통신으로 수행되거나, 통신모듈과 전용 APP이 서비스 서버(미도시)에 연결되는 형태로 수행될 수 있다.
1개의 외측 전극(20)은 PCB부(110)의 외부면 측에 설치되어 PCB부(110)의 제어부에 전기적으로 연결되도록 설치되며, 측정기기(100)를 손가락에 착용시에 착용하지 않은 손가락에 접촉된다. 외측 전극(20)은 심전도 측정시에 제1 및 제2 내측 전극(11, 12)과 함께 동작하여 이용되지만, 피부전기저항 측정시에는 동작하지 않는다.
내측 전극(11, 12) 및 외측 전극(20)에서 피부와 접촉하는 면(피부 접촉면)은 손가락과의 접촉을 극대화하기 위하여 곡선으로 제작될 수 있다.
외부 하우징(130)은 몰딩부(120)의 외측을 밀착하여 몰딩부(120) 및 PCB부(110)를 보호하며, 외측 전극(20)이 외부에 노출되도록 외측 전극(20)이 관통되는 관통구멍이 형성된다. 관통구멍은 배선 상에 형성되며, 내측면이 배선과 동일하기 도전성을 가질 수 있다. 외부 하우징(130)은 일체형으로 구성되거나 복수개의 부품이 결합되는 형태로 구성될 수 있다.
광센서부는 손가락 동맥 혈관의 부피 변화를 측정하기 위한 것으로, 광을 조사하는 LED(Light Emitting Diode) 등의 발광소자(31)와, 발광소자(31)에서 조사한 광을 수신하는 PD(Photo-Diode) 등의 수광소자(32)로 구성된다. 발광소자(31)와 수광소자(32)는 제1 및 제2 내측 전극(11, 12)와 동일하게 반지형태의 내측에 위치하고, 이때 발광소자(31)에서 조사한 광이 수광소자(32)에 수광되도록 발광소자(31)와 수광소자(32)를 설치한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 반지형 생체신호 측정기기를 손가락에 착용한 상태를 보인 단면도로서, 제1 및 제2 내측 전극(11, 12)의 위치적 특징 및 발광소자(31)와 수광소자(32)의 위치적 특징을 설명하기 위한 것이다.
전술한 바와 같이 제1 및 제2 내측 전극(11, 12)은 심전도 측정과 피부전기저항 측정에 이용된다. 본 발명의 측정기기(100)는 피부전기저항을 측정시에 손바닥에 분포된 땀샘의 활동에 따른 피부전기저항을 측정하여 흥분, 긴장, 졸음 등을 파악할 수 있게 한다.
이를 위해, 제1 및 제2 내측 전극(11, 12)은 손바닥의 땀샘 활동을 측정할 수 있는 위치에 설치된다. 예컨대, 제1 및 제2 내측 전극(11, 12)은 도 2에 도시된 바와 손가락 마디의 좌측 및 우측에 설치될 수 있다. 또한 제1 및 제2 내측 전극(11, 12)은 도 2에 도시된 위치보다 더 하부(손바닥 방향)에 위치하여 설치될 수 있다. 결국, 제1 및 제2 내측 전극(11, 12)은 적어도 일부가 땀샘이 분포된 손바닥에 위치하도록 설치될 수 있으며, 바람직하게는 전극 전체가 손바닥에 접촉하는 위치에 설치되는 것이 양호하다.
본 발명의 실시 예에 따른 측정기기(100)는 심전도 측정시에 3개의 전극을 이용한 Lead I Type으로 측정을 한다. 즉, 3개의 전극 중 하나를 그라운드 전극으로 이용하고, 다른 하나는 오른팔 전극으로 이용하며, 나머지 하나는 왼팔 전극으로 이용하여, 오른팔에서 왼팔 또는 왼팔에서 오른팔로 흐르는 전류를 측정한다.
본 발명의 실시 예에 따른 측정기기(100)에서는 제1 및 제2 내측 전극(11, 12) 중 하나가 그라운드 전극으로 이용되고, 다른 하나는 착용하는 팔의 전극으로 이용되며, 외측 전극(20)은 착용하지 않은 팔의 전극으로 이용된다.
여기서, 외측 전극(20)은 착용하지 않는 팔의 전극으로 이용되므로, 착용한 손가락의 이웃한 손가락이 닿지 않는 위치에 설치되거나, 착용한 손가락의 이웃한 손가락이 닿지 않도록 제작되는 것이 양호하다. 물론, 심전도 측정시에 착용한 팔의 손가락들을 벌려 측정할 수 있으므로, 이 경우에 측정 전에 외측 전극(20)이 착용한 손가락의 이웃한 손가락이 닿도록 설치하거나 제작하여도 무방하다.
광센서부의 발광소자(31)와 수광소자(32)는 손가락에 위치한 동맥 혈관의 부피변화를 측정하여 맥박이나 산소포화도, 수면시간 등을 파악할 수 있게 한다. 이를 위해, 발광소자(31)와 수광소자(32)는 발광소자(31)에서 조사한 광이 동맥 혈관을 관통한 후 수광소자(32)에 수신될 수 있는 위치이면 어디든 가능하다. 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이 내측 전극(11, 12)의 하부에 발광소자(31)와 수광소자(32)가 위치할 수 있고, 내측 전극(11, 12)의 상부에 발광소자(31)와 수광소자(32)가 위치할 수 있으며, 발광소자(31)와 수광소자(32) 중 하나가 내측 전극(11, 12)의 하부에 위치하고, 다른 하나가 내측 전극(11, 12)의 상부에 위치할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 PCB부를 설명하기 위한 도면이다. 도 3을 참고하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 PCB부(110)는 PCB 기판(111)과, PCB 기판(111)에 실장된 제어부(112) 및 그 외 다른 전자부품을 포함한다.
도 4에서는 전자부품을 2개의 전자부품(113, 114)으로 도시하였는데, 전자부품의 개수는 2개 이상일 수 있다. 예컨대 전자부품은 발광소자, 수광소자, 배터리, 가속도 센서, 통신모듈 등일 수 있다.
상기에서 PCB 기판(111)은 하나의 기판 즉, 휘어질 수 있는 하나의 연성(flexible) PCB로 구성된다.
PCB부(111)에는 내측 전극(11, 12) 및 외측 전극(20)이 설치되고 전기적으로 제어부(112)와 연결된다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 PCB부의 기판의 구성을 보인 도면이다. 도 4를 참고하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 PCB부(110)는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 PCB부(110)와 마찬가지로, PCB 기판(111)과, PCB 기판(111)에 실장된 제어부(112) 및 그 외 다른 전자부품을 포함한다.
다만, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 PCB부(110)의 PCB 기판(111)은 복수의 경성 PCB(111a)와 복수의 연성 PCB(111b)로 구성된다. 각 연성 PCB(111b)는 2개의 경성 PCB(111a)를 연결하는 기능을 하며, 적어도 하나의 경성 PCB(111a)에 제어부(112) 및 전자부품이 실장된다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 PCB부에 전극을 설치한 상태를 보인 도면이다. 도 5를 참고하면, PCB 기판(111)의 각 연성 PCB(111b)는 휘어져 PCB부(110)를 전체적으로 일측이 개방된 반지형태로 만든다. 그리고 각 경성 PCB(111a)에는 전자부품과 제어부(112) 및 내측 전극(11, 12) 및 외측 전극(20)이 설치된다.
제1 및 제2 내측 전극(11, 12) 각각은 볼트나 나사(이하 '체결부재'라 함)(50)를 외측에서 내측 방향으로 조여 경성 PCB(111a)에 체결된다. 그리고 외측 전극(20)은 체결부재(50)를 내측에서 외측 방향으로 조여 경성 PCB(111a)에 체결된다.
한편, 청구항에 기재된 체결부재는 볼트나 나사를 비롯하여 금속 판 스프링 형태의 부품 또는 스프링 내장형 부품을 통칭한 것이다.
여기서, 체결부재(50)가 체결되는 체결구멍은 경성 PCB(111a)에 형성된 배선 상에 형성되며, 내부면이 도전성을 가지도록 제작될 수 있다. 따라서, 각 전극(11, 12, 20)은 체결부재(50)에 의해 체결시에 체결부재(50) 및 배선에 의해 제어부(112)에 전기적으로 연결된다.
한편, 각 전극(11, 12, 13)은 C 클립과 같은 금속 판 스프링 형태의 부품 또는 포고 핀(Pogo Pin)이라고 하는 스프링 내장형 부품을 이용하여 PCB부(110)에 체결(결합)될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 반지형 생체신호 측정기기의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 6을 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 반지형 생체신호 측정기기(100)를 제조하기 위한 방법은 PCB부(110)를 제작하는 과정(S10), 제작된 PCB부(110)에 체결부재(50)를 이용하여 각 전극(11, 12)을 결합하는 과정(S20), PCB부(110)에 전극을 결합한 결합체를 밀봉하여 반지형태의 몰딩부(120)를 형성하는 단계(S30)를 포함할 수 있다.
S10 과정은 본 발명의 제1 실시 예 또는 제2 실시 예에 따른 PCB 기판(111)에 제어부(112)와 각종 전자부품을 실장하고 배선을 형성시켜 PCB부(110)를 제작하는 과정이다.
S20 과정은 S10 과정에서 제작한 PCB(110)에서 2개의 내측 전극(11, 12)을 체결부재(50)를 이용하여 외측에서 체결하고, 외측 전극(20)을 체결부재(50)를 이용하여 내측에서 체결하여 3개의 전극이 PCB부(110)에 고정되고 전기적으로 연결되게 하는 과정이다.
S30 과정은 PCB부(110)와 각 전극(11, 12, 20)이 결합된 제작품 즉, 결합체를 설정된 몰딩틀에 넣어 안착시키되, 각 전극(11, 12, 20)의 피부 접촉면을 몰딩틀의 외부에 노출시킨 후 결합품을 전체를 방수 및 방진이 되도록 밀봉하여 반지형태의 몰딩부(120)를 형성하는 과정이다. 여기서, 밀봉 소재는 플라스틱 수지 등 다양한 소재를 사용할 수 있다.
다만, PCB 기판(111)에 실장되는 전자부품 중 광센서부가 포함되는 경우에는 S30 과정은 광센서부의 발광소자(31)에서 출력된 광이 외부로 조사될 수 있고, 수광소자(32)가 발광소자(31)에서 조사된 광을 수신할 수 있는 제1 밀봉 소재로 밀봉할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 반지형 생체신호 측정기기(100)는 광센서부를 구성으로 포함하는 경우에, 제1 밀봉 소재로 결합체 전체를 밀봉하여 반지형태의 몰딩부(120)를 구성할 수 있고, 제1 밀봉 소재로 광신호부를 밀봉한 후 제1 밀봉 소재와 다른 제2 밀봉 소재로 광신호부를 제외한 나머지 결합체 부분을 밀봉하여 반지형태의 몰딩부(120)를 구성할 수 있다.
본 발명의 각 실시예에 개시된 기술적 특징들은 해당 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 서로 양립 불가능하지 않은 이상, 각 실시예에 개시된 기술적 특징들은 서로 다른 실시예에 병합되어 적용될 수 있다.
따라서, 각 실시예에서는 각각의 기술적 특징을 위주로 설명하지만, 각 기술적 특징이 서로 양립 불가능하지 않은 이상, 서로 병합되어 적용될 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 반지형 생체신호 측정기기
110: PCB부
120: 몰딩부 130: 외부 하우징
11, 12: 내측 전극 20: 외측 전극
31: 발광소자 32: 수광소자
120: 몰딩부 130: 외부 하우징
11, 12: 내측 전극 20: 외측 전극
31: 발광소자 32: 수광소자
Claims (8)
- 전체적으로 반지형태이며, 기판과 상기 기판에 실장된 복수의 전자부품으로 구성된 PCB부;
전체적으로 반지형태이며, 상기 PCB부를 둘러쌓아 방수 및 방진을 하는 몰딩부;
반지형태의 내측에서 위치하고 일부가 외부로 노출되어 착용 손가락에 접촉되며, 그라운드 전극으로 이용되는 제1 내측 전극;
반지형태의 내측에서 위치하고 일부가 외부로 노출되어 착용 손가락에 접촉되며, 제1 측정 전극으로 이용되는 제1 내측 전극; 및
반지형태의 외측에서 위치하고 일부가 외부로 노출되어 착용 손가락의 반대쪽 팔의 손가락이 접촉되며, 제2 측정 전극으로 이용되는 제2 내측 전극을 포함하는 반지형 생체신호 측정기기. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 내측 전극 및 상기 제2 내측 전극은 손바닥의 땀샘 활동을 측정할 수 있는 위치에 설치되는 반지형 생체신호 측정기기. - 제2 항에 있어서,
상기 제1 내측 전극 및 상기 제2 내측 전극은 적어도 일부가 땀샘이 분포된 손바닥에 위치하도록 설치되는 반지형 생체신호 측정기기. - 제2 항에 있어서,
상기 제1 내측 전극 및 상기 제2 내측 전극은 전극 전체가 손바닥에 접촉하는 위치에 설치되는 반지형 생체신호 측정기기. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 내측 전극 및 상기 제2 내측 전극은 체결부재를 외측에서 내측 방향으로 조여 상기 PCB부에 체결되고, 상기 외측 전극은 상기 체결부재를 내측에서 외측 방향으로 조여 상기 PCB부에 체결되며,
상기 체결부재는 PCB부에 형성된 배선 상에 형성된 관통구멍에 체결되어 해당 전극과 상기 PCB부를 전기적으로 연결시키고 해당 전극을 고정시키는 반지형 생체신호 측정기기. - 제1 항에 있어서,
반지형태의 내측에서 위치하여 광을 조사하는 발광소자와 상기 발광소자에서 조사한 광을 수광하는 수광소자를 포함하는 광센서부를 더 포함하며,
상기 발광소자와 상기 수광소자는 상기 발광소자에서 조사한 광이 손가락의 동맥 혈관을 관통하고 관통한 광이 상기 수광소자에 수신되도록 설치되는 반지형 생체신호 측정기기. - 기판과 상기 기판에 실장된 복수의 전자부품-광센서부 포함으로 구성된 PCB부를 제작하는 단계;
상기 PCB부에 체결부재를 이용하여 반지형태의 내측에서 제1 내측 전극과 제2 내측 전극을 결합하고, 반지형태의 외측에 외측 전극을 결합하는 단계; 및
상기 PCB부에 각 전극을 결합한 결합체를 반지형태의 몰딩틀에 위치시키되, 상기 제1 및 제2 내측 전극과 상기 외측 전극의 피부 접촉면을 상기 몰딩틀의 외부에 노출시킨 후 상기 결합체를 밀봉하여 반지형태의 몰딩부를 형성하는 단계를 포함하는 반지형 생체신호 측정기기 제조 방법. - 제7 항에 있어서,
상기 전자부품에 반지형태의 내측에서 위치하여 광을 조사하는 발광소자와 상기 발광소자에서 조사한 광을 수신하는 수광소자를 포함하는 광센서부를 포함하는 경우에,
상기 몰딩부를 형성하는 단계는 상기 광센서부에서 광이 외부로 조사되고 외부로 조사된 광이 다시 상기 광센서부에 수신되도록 밀봉하는 단계를 더 포함하는 반지형 반지형 생체신호 측정기기 제조 방법.
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