KR100895300B1

KR100895300B1 - 생체신호 측정의복과 생체신호 처리시스템

Info

Publication number: KR100895300B1
Application number: KR1020070073100A
Authority: KR
Inventors: 정연희; 전영주; 신승철; 장용원; 김승환
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2007-07-20
Filing date: 2007-07-20
Publication date: 2009-05-07
Anticipated expiration: 2027-07-20
Also published as: WO2009014309A1; KR20090009645A; US20100185076A1

Abstract

생체신호 측정의복과 생체신호 처리시스템이 개시된다. 생체신호 측정의복은 신축성있는 직물로 이루어지며, 부분적으로 메쉬 구조와 탄력 밴드를 포함하는 의복, 의복에 봉제되는 적어도 하나 이상의 생체신호 감지전극, 의복에 봉제되며 생체신호 감지전극으로부터 얻어진 생체신호를 전달하는 생체신호 전달부, 및 생체신호 전달부를 통하여 전달되는 생체신호 감지전극으로부터 얻어진 생체신호로부터 다양한 생체정보를 측정하는 생체정보 측정모듈로 이루어진다. 이에 따르면, 생체신호 측정시 사용자의 편의성을 증대시키는 동시에 측정된 생체신호의 정확도를 높일 수 있다.

Description

생체신호 측정의복과 생체신호 처리시스템 {Arment for physiological signal measurement and system for processing physiological signal}

본 발명은 생체신호 측정 및 처리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 의복 착용자의 편의성과 측정의 정확성을 향상시킬 수 있는 생체신호 측정의복과 측정된 생체신호를 처리하기 위한 생체신호 처리시스템에 관한 것이다.

본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT신성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-007-01, 과제명: 유비쿼터스 건강관리용 모듈시스템].

정보통신 기술의 발달과 함께 언제 어디서나 생체정보를 실시간으로 획득하여 사용하고자 하는 이-헬스 캐어(e-health care)가 급속도로 요구되고 있으며, 그 적용 분야도 다양해지고 있다. 그 결과, 고령화로 인한 노인의 돌봄(care), 응급환자의 신속한 원격 처치 및 처방, 군인 및 위험환경 작업자의 인체 안정성 체크 및 위험 발생시 경보 등 광범위한 분야에서 생체정보 획득 및 전달을 요하는 바이오 의복 즉, 생체신호 측정의복의 대량 수요가 예상된다.

생체신호 측정의복에 관한 기존 연구들을 살펴보면 첫째, 선택적으로 착탈 하여 착용이 가능한 전극 및/혹은 센서를 이용하는 방법이 있는데, 착탈을 위하여 예를 들면 벨크로 패드를 이용한다. 이 방법에 따르면, 의복에 전극 및/또는 센서를 탈/부착하는 것이 가능하면서 피부와의 접촉이 잘 되고 전도성을 주기 위해서 전극 위에 도전성 실리콘을 입힌다. 그러나, 생체신호를 측정할 때 전극을 탈/부착해야 하므로 긴급히 사용하여야 할 경우 사용자의 불편을 초래할 수 있다.

둘째, 탄성 밴드를 사용하여 생체신호를 측정하는 방법(USP 6553247)이 있는데, 탄성 밴드가 직물전극을 포함하므로 피부 저항이나 불쾌감없이 인체에 밀착시키는 우수함이 있으나, 밴드 형태이므로 그 착용형태나 이용이 제한적이며, 측정할 수 있는 데이터도 매우 제한적이다.

셋째, 다채널 센서로 이루어진 직물전극을 전도성 실로 이루어진 전송선로로 통해 의복 내에 삽입하여 모듈에 커넥터로 고정하는 방법(한국특허출원번호 2006-0018511호)이 제시된 바 있으나, 커넥터의 안정성과 인체 동작으로 인한 센싱의 불안정성이 지적되고 있다.

상기한 바와 같이 기존의 생체신호 측정 의복들은 일상생활에서 인체의 동작 기능성을 정확하게 반영하지 못하는 측면과 안정적이고 정확하게 생체정보를 획득함에 있어서 많은 제한 요소가 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 의복 착용자의 편의성과 측정의 정확성을 향상시킬 수 있는 생체신호 측정의복을 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기한 생체신호 측정의복으로부터 측정된 생체신호를 처리하기 위한 생체신호 처리시스템을 제공하는데 있다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 생체신호 측정의복은 신축성있는 직물로 이루어지며, 부분적으로 메쉬 구조와 탄력 밴드를 포함하는 의복; 상기 의복에 봉제되는 적어도 하나 이상의 생체신호 감지전극; 상기 의복에 봉제되며 상기 생체신호 감지전극으로부터 얻어진 생체신호를 전달하는 생체신호 전달부; 및 상기 생체신호 전달부를 통하여 전달되는 상기 생체신호 감지전극으로부터 얻어진 생체신호로부터 다양한 생체정보를 측정하는 생체정보 측정모듈을 포함한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 생체신호 측정의복은 인체의 근육 형태와 동작 특성을 고려하여 상기 인체에 밀착되도록 제작된 의복에 봉제되는 적어도 하나 이상의 생체신호 감지전극; 상기 의복에 봉제되며, 상기 생체신호 감지전극으로부터 감지된 생체신호를 전송하는 전송선로; 상기 의복에 봉제되며, 상기 인체로부터 상기 전송선로를 절연시키는 선로덮개; 및 상기 전송선로를 통하여 전달되는 상기 생체신호 감지전극으로부터 얻어진 생체신호를 수집하여 외부기기로 전송하는 생체신호 전송모듈을 포함한다.

상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 생체신호 처리시스템은 신축성있는 직물상에 부분적으로 메쉬 구조와 탄력 밴드를 포함하고, 적어도 하나 이상의 생체신호 감지전극과, 상기 생체신호 감지전극에서 감지된 생체신 호를 전달하는 생체신호 전달부가 봉제되는 의복; 상기 의복에 착탈가능하며, 상기 생체신호 전달부를 통하여 상기 생체신호 감지전극으로부터 제공되는 생체신호로부터 다양한 생체정보를 측정하는 생체정보 측정모듈; 및 상기 생체정보 측정모듈로부터 제공되는 생체정보를 분석하는 생체정보 분석모듈을 포함한다.

상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 생체신호 처리시스템은 인체의 근육 형태와 동작 특성을 고려하여 상기 인체에 밀착되도록 제작되며, 적어도 하나 이상의 생체신호 감지전극, 상기 생체신호 감지전극에서 감지된 생체신호를 전송하는 전송선로, 및 상기 인체로부터 상기 전송선로를 절연시키는 선로덮개가 봉제되는 의복; 상기 전송선로를 통하여 전달되는 상기 생체신호 감지전극으로부터 얻어진 생체신호를 수집하여 전송하는 생체신호 전송모듈; 및 상기 생체신호 전송모듈로부터 전송되는 생체신호로부터 다양한 생체정보를 측정하고 분석하는 생체정보 측정/분석 모듈을 포함한다.

본 발명에 따르면, 인체의 근육형태와 동작특성을 고려하여 생체신호 측정의복을 구성함으로써, 인체의 다양한 활동시에도 쾌적한 착의성을 방해받지 않고, 정확한 생체정보를 획득하고 전송할 수 있다. 또한, 다양한 소재를 이용하여 인체공학적으로 생체신호 측정의복을 구성함으로써, 의복의 착용 쾌적감을 증진시킴과 더불어, 적정한 압력을 국소 부위에 따라 다르게 부여함으로써 안정적인 생체신호 감지전극의 밀착과 더불어 인체의 운동시 근육 피로도 감퇴 등 운동 기능항진에도 부가적 도움을 줄 것으로 기대된다. 또한 인체의 근육형태를 고려한 디자인은 미적 효과도 아울러 부여할 수 있다.

또한, 직물전극으로 이루어진 생체신호 감지전극, 전도성 탄성밴드로 이루어지는 전송선로 및 스넵식 커넥터를 채용함으로써, 모듈과 생체신호를 안정적으로 연결하거나 및 외부기기로의 생체신호의 직접적인 전송을 가능케하므로 부가적인 장치 없이도 착탈식 기능의 생체신호 측정의복을 구성할 수 있다. 특히, 직물전극과 절연구조의 전송선로는 인체의 다양한 동작에도 안정적인 생체정보 획득과 안정적인 생체정보 전달을 가능하게 한다. 직물전극의 크기와 형태 및 개수, 전도성 탄성 전송선로의 형태와 크기, 커넥터의 형태와 크기, 커넥터의 위치 등은 의복의 목적과 기능에 따라 매우 다양하게 변화 가능하다.

또한, 생체신호 측정의복에 부착된 직물전극과 전송선로, 커넥터와 모듈은 생체신호 감지 및 측정된 생체신호 데이터를 무선으로 전송할 수 있도록 구성되어, 일상생활 중에서 전극과 피부와의 접촉을 안정적으로 유지하며 장시간 생체신호 모니터링이 가능하도록 한다. 이러한 생체신호 측정의복을 통해 현재의 건강상태를 체크함과 더불어 연속적인 건강체크로 체계적인 건강관리 및 질병예방에 도움을 줄 수 있다. 나아가 운동선수 및 레저를 생활화 하는 일반인에게 운동 부하에 따른 생체신호 변화를 분석하여 운동능력 향상에 도움을 줄 수 있으며, 위험 환경에 노출되어 작업하는 소방관, 경찰관, 군인 등에게는 응급상황이나 위급상황을 감지하여 인명구조에 큰 도움을 줄 수 있다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 생체신호 측정의복 및 생체신호 처리시스템에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 생체신호 측정의복 및 생체신호 처리시스템을 설명하기에 앞서 인체의 근육 형태와 동작 특성에 대하여 간단하게 설명하면 다음과 같다.

인체는 움직임에 따라 다양한 근육을 사용하게 되며, 이때 근육은 동작에 따라 인체의 체표면과 함께 일정한 방향을 갖고 움직이게 된다. 의복은 인체의 피부표면 위에 입혀지는 것으로, 근육군의 형태와 동작시 움직임을 고려하면 의복이 최대한 안정적으로 인체 위에 피복된다. 특히, 직물전극을 활용한 생체신호 측정의복의 제작에서 직물전극은 인체의 동작하에서도 피부면과의 마찰이 최소화할 필요가 있다. 이를 위해 의복은 제작시 근육과 피부의 움직임이 의복 내에 완충구조를 통해 다른 부위로 연동되지 않도록 구성된다. 즉, 인체 근육근의 형태를 고려하여 의복내 절개선을 형성하고 완충역할을 위해 고탄력 메쉬구조를 삽입하여 근육과 피부의 움직임이 의복 내에 충분히 흡수되도록 설계한다. 그 구체적 내용을 살펴보면, 우선 앞면의 의복은 등세모근, 큰가슴근과 배곧은근, 배바깥빗근 등을 분할하여 경계선을 절개선으로 하여 고탄력 메쉬를 삽입하고, 상완의 동작을 감안하여 앞톱니근에서 배바깥빗근 부위는 고탄력밴드(elastic band)를 삽입한다. 또한, 상완의 움직임에 의해 큰가슴근의 움직임을 최소화하기 위하여 겨드랑이 부위의 절개선에 완충 고탄력 메쉬구조를 삽입한다. 뒷면의 의복은 앞면의 의복과 같은 원리로 넓은둥근근, 등세모근, 작은원근 등에 따른 의복의 절개선에 고탁력 메쉬구조를 삽입한다. 이러한 의복 구성은 피부와 전극의 접촉을 강하게 할 뿐만 아니라 인체의 움직임에도 피부와 전극의 접촉을 안정적으로 유지할 수 있도록 하며, 피부와 전극 사이의 접촉저항을 감소시켜 생체신호를 감지/모니터링할 때 발생되는 노이즈를 감소시키도록 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호 측정의복의 구조를 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 생체신호 측정의복은 크게 신축성있는 직물로 이루어지며, 부분적으로 메쉬 구조와 탄력 밴드를 포함하는 의복(110), 의복(110)에 봉제되는 적어도 하나 이상의 생체신호 감지전극(120), 의복(110)에 봉제되며 생체신호 감지전극들(120)로부터 얻어진 생체신호를 전달하는 생체신호 전달부(130), 및 생체신호 전달부(130)를 통하여 전달되는 생체신호 감지전극(120)으로부터 얻어진 생체신호로부터 다양한 생체정보를 측정하는 생체정보 측정모듈(140)을 포함하여 이루어진다. 다른 실시예로는 생체신호 전달부(130)와 생체정보 측정모듈(140a) 대신, 생체신호 감지전극(120)으로부터 얻어진 생체신호를 수집하여 외부로 무선 혹은 유선 전송하는 생체신호 전송모듈(140b, 미도시)을 포함하며, 이 경우 무선 혹은 유선으로 연결된 외부기기에서 보다 정밀하게 생체정보를 측정하는 것이 가능하도록 한다.

도 1을 참조하면, 의복(110)은 인체의 근육 형태 및 동작 특성을 반영하도록 제작된다. 구체적으로, 의복(110)은 신축성있는 밀착소재(112)로 이루어지며, 부분적으로 위치하는 절개선에 삽입되는 메쉬 구조(114)와 부분적으로 삽입되는 탄력 밴드(116)를 포함한다. 밀착소재(112)는 인체의 밀착성과 동작편의성을 고려한 것이고, 메쉬 구조(114)는 인체의 근육 형태와 동작 특성을 고려한 것이고, 탄력 밴 드(116)는 인체의 과격한 움직임에 대하여 생체신호 감지전극들(120)과 생체정보 측정모듈(140a) 혹은 생체신호 전송모듈(140b)을 보호하기 위한 것이다.

생체신호 감지전극(120)은 의복(110)에 봉제되는 전도성있는 직물로 이루어지며, 예를 들면 인체에 유해성이 없는 은도금 혹은 은코팅된 직물이 바람직하다. 생체신호 전달부(130)는 전송선로(132)와 선로 덮개(134)를 포함하며, 전송선로(132)는 전도성 탄성밴드로 이루어지며 생체신호 감지전극(120)과 생체정보 측정모듈(140a) 혹은 생체신호 전송모듈(140b)를 연결한다. 선로 덮개(134)는 전송선로(132)를 인체의 피부로부터 절연시키는 동시에 전송선로(134)를 의복(110)에 고정시킨다.

생체정보 측정모듈(140a) 혹은 생체신호 전송모듈(140b)는 전송선로(132)와의 연결을 위한 커넥터(142)와 모듈 케이스(144)를 포함한다.

도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 생체신호 측정의복의 앞면과 뒷면을 각각 나타낸 도면으로서, 의복(110)은 트리코트(tricot) 등과 같은 신축성있는 밀착소재(112)로 이루어지며, 인체의 근육과 동작을 고려하여 절개선 부위에 메쉬구조(114)를 배치하고, 인체의 동작에 위한 전극 및 모듈의 움직임을 최소화시키기 위하여 옆구리 부위에 탄력밴드(116)를 배치한다.

도 2a를 참조하면, 인체의 근육 형태를 등세모근, 큰가슴근과 배곧은근, 배바깥빗근 등으로 분할하여 각 근육의 경계선을 절개선으로 구성한다. 각 절개선에는 완충 역할을 수행하도록 고탄력 메쉬구조(114)가 삽입된다. 여기서, 메쉬구조(114)는 동일한 소재를 사용하거나, 근육의 움직임에 따라서 서로 다른 소재가 사용될 수 있다. 또한, 상완의 동작을 고려하여 앞톱니근 즉, 옆구리부위에 탄력밴드(116)가 삽입된다. 특히, 배바깥빗근과 배곧은근 부위는 보다 인체와의 밀착성을 강화시키기 위하여 고탄력 소재로 이루어진다. 또한, 상완의 움직임에 의해 큰가슴근의 움직임을 최소화하기 위하여 겨드랑이 부위에 고탄력 메쉬구조(114)를 삽입한다.

도 2b를 참조하면, 도 2a에 도시된 앞면과 동일한 원리로, 넓은 둥근근, 등세모근, 작은 원근 등으로 분할하여 각 근육의 경계선을 절개선으로 구성한다. 각 절개선에는 완충 역할을 수행하도록 고탄력 메쉬구조(114)가 삽입된다.

상기한 바와 같은 의복 구성에 따르면, 이러한 의복 구성은 피부와 전극의 접촉을 강하게 할 뿐만 아니라 인체의 움직임에도 피부와 전극의 접촉을 안정적으로 유지할 수 있도록 하며, 피부와 전극 사이의 접촉저항을 감소시켜 생체신호를 감지/모니터링할 때 발생되는 노이즈를 감소시킬 수 있다.

도 3a 및 도 3b는 도 1에 도시된 생체신호 측정의복에 있어서 전송선로(132)와 선로덮개(134)의 구조 및 전송선로(132) 상에 봉제되는 생체신호 측정전극(120)과 커넥터(142)의 구조를 각각 나타낸 도면이다.

도 3a를 참조하면, 전송선로(132)는 전도성 탄성밴드로서, 의복(110)과의 밀착성, 탄성 및 안정성을 고려하여 지그재그 구조(133)로 의복(110)에 봉제된다. 또한, 선로덮개(134)는 탄성직물로 이루어지며, 전송선로(132)가 인체의 피부면과 직접적으로 접촉되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 터널구조(135)를 갖도록 봉제된다. 이에 따르면, 인체의 움직임에 대하여 안정적으로 생체신호를 전송할 수 있 을 뿐 아니라 의복(110)의 소재의 탄성력과 동일한 전송선로(132)의 탄성력이 유지되어 착용시 쾌적감 및 안정적 생체신호 획득을 가능케 한다.

도 3b를 참조하면, 전송선로(132)에 생체신호 감지전극(120) 즉, 직물전극이 봉제된 형태를 나타내며, 일실시예에서 생체신호 감지전극(120)은 직경 25~35mm으로 구성된다. 이때, 생체신호 감지전극(120)의 모양은 다양하게 가변시킬 수 있다. 생체신호 감지전극(120)으로부터 얻어진 생체신호는 선로덮개(134)로 절연되는 전송선로(132)로 전달되어 예를 들면, 직경이 7 mm인 커넥터(142)로 모아져 생체정보 측정모듈(140a) 혹은 생체신호 전송모듈(140b)에 전달된다. 커넥터(142)는 스냅식으로서 착탈이 가능하며, 고정성 및 안정성이 뛰어나 달리기 등 다양한 동작에 의하여도 안정적인 생체정보를 전송할 수 있다. 이와 같은 스냅식 커넥터(142)의 크기는 의복의 목적과 용도에 따라 쉽게 주문 제작이 가능하기 때문에 이용 가능성이 매우 크다.

도 4는 도 1에 도시된 생체신호 측정의복에 있어서 각 구성요소간의 결합관계를 설명하는 도면이다.

도 4를 참조하면, 인체의 근육형태와 동작특성을 감안하여 제작된 의복(110)에 생체신호 감지전극(120)과, 생체신호 감지전극(120)으로부터 얻어진 생체신호를 전달하는 전송선로(132), 전송선로(132)를 인체의 피부면으로부터 절연하는 선로덮개(134), 인체와 커넥터(142)와의 절연을 위한 커넥터 덮개(145) 및 생체정보 측정모듈(140a) 혹은 생체신호 전송모듈(140b)와 연결된 암놈 부재(142a)와 숫놈 부재(142b)로 이루어진 커넥터(142), 생체정보 측정모듈(140a) 혹은 생체신호 전송모 듈(140b)을 수용하는 모듈 케이스(144)의 결합형태를 보여준다. 커넥터(142)는 측정하고자 하는 신체부위, 채널의 개수 등을 고려하여 생성, 소멸시킬 수 있어 다양한 의복에 착탈식 모듈과 함께 간편하고 손쉽게 이용 가능하다.

도 5a 및 도 5b는 도 1에 도시된 생체신호 측정의복에 있어서 커넥터(142)의 결합관계를 설명하는 도면이다. 도 5a는 의복(110)에 부착된 커넥터 숫놈 부재(142b) 및 커넥터 덮개(145)의 형태이며, 이때 커넥터(142)의 위치는 다양하게 변화 가능하다. 도 5b는 모듈 케이스(144)에 부착된 커넥터 암놈 부재(142a)의 형태이며, 이는 의복(110)에 부착된 커넥터 숫놈 부재(142b)에 부착되어 생체신호 감지전극(120)으로부터 얻어진 생체신호를 획득한다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호 측정의복의 착용예를 나타낸 도면으로서, 인체 공학적으로 구성된 의복(110)에 생체정보 측정모듈(140a) 혹은 생체신호 전송모듈(140b)이 부착된 형태로서, 이때 생체정보 측정모듈(140a) 혹은 생체신호 전송모듈(140b)의 위치는 다양하게 변화 가능하다.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 생체신호 처리시스템의 구성을 나타낸 블럭도이다.

도 7a에 도시된 생체신호 처리시스템은 의복(110)에 배치되는 생체정보 측정모듈(140a), 및 제1 외부기기(730)를 포함한다. 생체정보 측정모듈(140a)은 의복(110)에 착탈가능하도록 구성되며, 스냅식 커넥터(142)를 이용하여 의복(110)에 착탈된다. 생체정보 측정모듈(140a)는 생체신호 감지전극(120)으로부터 제공되는 생체신호로부터 생체정보를 획득하는 생체정보 획득부(710)와 제1 전송부(720)로 이루어지며, 생체정보 획득부(710)는 생체신호 추출부(712), 아날로그/디지털(A/D) 변환부(714) 및 신체상태값 계산부(716)로 이루어진다.

생체신호 추출부(712)는 전송선로(132)를 통해 생체신호 감지전극(120)에서 감지된 생체신호로부터 심전도, 호흡, 가속도, 온도 등과 같은 아날로그 데이터를 추출한다. 이때 생체신호 감지전극(120)에서 감지된 생체신호는 매우 미약한 세기를 가지므로 생체신호의 측정을 위해서는 증폭 과정을 동반할 수 있다. 또한, 증폭된 생체신호에 포함된 노이즈를 제거하기 위해서는 필터링 과정을 동반할 수 있다. 이에 따르면, 생체신호 추출부(712)는 소정의 증폭 회로 및/또는 필터 회로를 구비하여 전달된 생체신호를 측정이 가능한 정도의 신호의 세기를 갖도록 증폭 및/또는 필터링한 후 아날로그 데이터를 추출한다.

A/D 변환부(714)는 생체신호 추출부(712)에서 추출된 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환한다. 신체상태값 계산부(716)는 A/D 변환부(714)로부터 제공되는 디지털 데이터로부터 심박수, 호흡수, 운동량, 운동거리, 운동속도, 칼로리 소모량, 체온 등과 같은 신체상태값 즉, 생체정보를 계산한다.

제1 전송부(720)는 생체정보 획득부(710)에서 획득한 생체정보를 무선 인터넷이나 블루투스를 포함하는 무선 통신 혹은 유선 통신을 이용하여 제1 외부기기(730)로 전송한다.

제1 외부기기(730)는 생체정보 분석모듈에 해당하며, 의복 착용자의 이동기기 혹은 병원이나 헬스센터 등과 같이 원격지에 설치된 컴퓨터 등을 포함하며, 생체정보 측정모듈(140a)로부터 제공되는 생체정보를 분석하여 의복 착용자의 건강상 태 등을 판단한다. 판단결과는 이동기기에 디스플레이시키거나 혹은 해당하는 음성신호를 출력한다. 또한, 판단결과는 의복 착용자의 등록된 컴퓨터로 피드백시키는 것도 가능하다. 한편, 생체정보 분석모듈은 생체정보 측정모듈(140a)에 내장시키는 것도 가능하다.

도 7b에 도시된 생체신호 처리시스템은 의복(110)에 배치되는 생체신호 전송모듈(140b), 및 제2 외부기기(760)를 포함한다. 생체신호 전송모듈(140b)은 의복(110)에 착탈가능하도록 구성되며, 스냅식 커넥터(142)를 이용하여 의복(110)에 착탈된다. 생체신호 전송모듈(140b)은 생체신호 수집부(740)와 제2 전송부(750)로 이루어진다.

생체신호 수집부(740)는 생체신호 감지전극(120)으로부터 얻어지는 생체신호를 수집하고, 제2 전송부(750)는 생체신호 수집부(740)에서 수집된 생체신호를 제2 외부기기(760)로 유선 통신 혹은 무선 통신을 이용하여 전송한다.

제2 외부기기(760)는 생체정보 측정/분석모듈에 해당하며, 전송된 생체신호를 처리하여 생체정보를 획득하다. 즉, 제2 외부기기(760)는 도 7a에 도시된 생체신호 추출부(712), A/D 변환부(714) 및 신체상태값 계산부(716)의 동작과 제1 외부기기(730)의 동작을 수행한다.

본 발명에서는 심전도, 호흡, 가속도, 온도 데이터를 처리하는 예를 들었으나, 이외에도 혈압, 산소포화도 등과 같은 다른 생체신호 측정회로를 부가할 수 있으며, 특화된 모니터링 그룹을 위해서 심전도, 호흡, 가속도, 온도 등 부분별로 감시하고자 할 때는 다른 생체신호 측정회로는 제거가 가능하다.

상기한 본 발명은 적어도 하나의 프로세서를 이용하여 구현할 수도 있으며, 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위 에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호 측정의복의 구조를 나타낸 도면,

도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 생체신호 측정의복의 앞면과 뒷면을 각각 나타낸 도면,

도 3a 및 도 3b는 도 1에 도시된 생체신호 측정의복에 있어서 전송선로와 선로덮개의 구조 및 전송선로 상에 봉제되는 생체신호 측정전극과 커넥터의 구조를 각각 나타낸 도면,

도 4는 도 1에 도시된 생체신호 측정의복에 있어서 각 구성요소간의 결합관계를 설명하는 도면,

도 5a 및 도 5b는 도 1에 도시된 생체신호 측정의복에 있어서 커넥터의 결합관계를 설명하는 도면,

도 6은 본 발명에 따른 생체신호 측정의복의 착용예를 나타낸 도면, 및

Claims

신축성있는 직물로 이루어지며, 인체의 근육의 경계선을 따라 형성된 절개선에 메쉬 구조가 삽입된 의복;

상기 의복에 봉제되는 적어도 하나 이상의 생체신호 감지전극;

상기 의복에 봉제되며 상기 생체신호 감지전극으로부터 얻어진 생체신호를 전송하는 생체신호 전달부; 및

상기 생체신호 전달부를 통하여 전달되는 상기 생체신호 감지전극으로부터 얻어진 생체신호로부터 다양한 생체정보를 측정하는 생체정보 측정모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정의복.
제1 항에 있어서, 상기 생체신호 감지전극은 전도성있는 직물 혹은 인체에 무해한 금속을 코팅한 직물로 이루어지는 것임을 특징으로 하는 생체신호 측정의복.
제1 항에 있어서, 상기 생체신호 전달부는

상기 생체신호 감지전극에서 감지된 생체신호를 상기 생체정보 측정모듈로 전송하는 전송선로; 및

상기 전송선로를 인체의 피부로부터 절연시키는 선로덮개를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정의복.
제3 항에 있어서, 상기 전송선로는 전도성 탄성밴드로 이루어지며, 지그재그 구조를 갖도록 상기 의복에 봉제되는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정의복.
제3 항에 있어서, 상기 선로덮개는 절연성 탄성밴드로 이루어지며, 터널구조를 갖도록 상기 의복에 봉제되는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정의복.
제1 항에 있어서, 상기 생체정보 측정모듈은 상기 의복에 착탈가능하며, 스냅식 커넥터를 이용하여 상기 생체신호 전달부와 연결되는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정의복.
제1 항에 있어서, 상기 생체정보 측정모듈은

상기 생체신호 전달부를 통하여 제공되는 상기 생체신호 감지전극에서 감지된 생체신호로부터 생체정보를 획득하는 생체정보 획득부; 및

상기 생체정보 획득부에서 획득된 생체정보를 외부기기로 전송하는 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정의복.
인체의 근육의 경계선을 따라 형성된 절개선에 메쉬 구조가 삽입되어 상기 인체에 밀착되는 의복에 봉제되는 적어도 하나 이상의 생체신호 감지전극;

상기 의복에 봉제되며, 상기 생체신호 감지전극으로부터 감지된 생체신호를 전송하는 전송선로;

상기 의복에 봉제되며, 상기 인체로부터 상기 전송선로를 절연시키는 선로덮개; 및

상기 전송선로를 통하여 전달되는 생체신호를 수집하여 외부기기로 전송하는 생체신호 전송모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정의복.
제8 항에 있어서, 상기 생체신호 감지전극은 전도성있는 직물 혹은 인체에 무해한 금속을 코팅한 직물로 이루어지는 것임을 특징으로 하는 생체신호 측정의복.
제8 항에 있어서, 상기 전송선로는 전도성 탄성밴드로 이루어지며, 지그재그 구조를 갖도록 상기 의복에 봉제되는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정의복.
제8 항에 있어서, 상기 선로덮개는 절연성 탄성밴드로 이루어지며, 터널구조를 갖도록 상기 의복에 봉제되는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정의복.
제8 항에 있어서, 상기 생체신호 전송모듈은 상기 의복에 착탈가능하며, 스냅식 커넥터를 이용하여 상기 전송선로와 연결되는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정의복.
제8 항에 있어서, 상기 생체신호 전송모듈은

상기 전송선로를 통하여 제공되는 상기 생체신호 감지전극에서 감지된 생체신호를 수집하는 생체신호 수집부; 및

상기 생체신호 수집부에서 수집된 생체신호를 외부기기로 전송하는 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정의복.
삭제
인체의 근육의 경계선을 따라 형성된 절개선에 메쉬 구조가 삽입된 적어도 하나 이상의 생체신호 감지전극과, 상기 생체신호 감지전극에서 감지된 생체신호를 전송하는 생체신호 전달부가 봉제되는 의복;

상기 의복에 착탈가능하며, 상기 생체신호 전달부를 통하여 상기 생체신호 감지전극으로부터 제공되는 생체신호로부터 다양한 생체정보를 측정하는 생체정보 측정모듈; 및

상기 생체정보 측정모듈로부터 제공되는 생체정보를 분석하는 생체정보 분석모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 처리시스템.
제15 항에 있어서, 상기 생체신호 전달부는 전도성 탄성밴드로 이루어지는 전송선로와 선로덮개를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 처리시스템.
제15 항에 있어서, 상기 생체정보 측정모듈은

상기 생체신호 전달부를 통하여 제공되는 상기 생체신호 감지전극에서 감지된 생체신호로부터 생체정보를 획득하는 생체정보 획득부; 및

상기 생체정보 획득부에서 획득된 생체정보를 외부기기로 전송하는 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 처리시스템.
인체의 근육의 경계선을 따라 형성된 절개선에 메쉬 구조가 삽입되어 상기 인체에 밀착되며, 적어도 하나 이상의 생체신호 감지전극, 상기 생체신호 감지전극에서 감지된 생체신호를 전송하는 전송선로, 및 상기 인체로부터 상기 전송선로를 절연시키는 선로덮개가 봉제되는 의복;

상기 전송선로를 통하여 전달되는 생체신호를 수집하여 전송하는 생체신호 전송모듈; 및

상기 생체신호 전송모듈로부터 전송되는 생체신호로부터 다양한 생체정보를 측정하고 분석하는 생체정보 측정/분석 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 처리시스템.
제18 항에 있어서, 상기 생체신호 감지전극은 전도성있는 직물 혹은 인체에 무해한 금속을 코팅한 직물로 이루어지는 것임을 특징으로 하는 생체신호 처리시스 템.
제18 항에 있어서, 상기 생체신호 전송모듈은

상기 전송선로를 통하여 제공되는 상기 생체신호 감지전극에서 감지된 생체신호를 수집하는 생체신호 수집부; 및

상기 생체신호 수집부에서 수집된 생체신호를 상기 생체정보 측정/분석 모듈로 전송하는 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 처리시스템.
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