KR101116621B1

KR101116621B1 - Biological signal sensing system using touch pad

Info

Publication number: KR101116621B1
Application number: KR1020090058140A
Authority: KR
Inventors: 배윤섭
Original assignee: (주)아이티헬스
Priority date: 2009-06-29
Filing date: 2009-06-29
Publication date: 2012-03-05
Anticipated expiration: 2029-06-29
Also published as: KR20110000844A

Abstract

본 발명은 생체 신호 감지 시스템에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 정전 용량형(Capacitive) 셀(cell)로 구성된 터치 패드를 터치하여 생체 신호를 검출하는 터치 패드를 이용하는 생체 신호 감지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a biosignal detection system, and more particularly, to a biosignal detection system using a touchpad that detects a biosignal by touching a touchpad composed of capacitive cells.

이를 위해 본 발명은 터치 패드를 이용하는 생체 신호 감지 시스템은 생체 신호 감지 시스템에 있어서, 상기 생체 신호 감지를 위해 적어도 하나 이상의 정전 용량형(Capacitive) 셀(cell)로 구성된 터치 패드와; 상기 터치 패드에 전기적으로 연결되어 상기 정전 용량형 셀의 정전 용량 값의 변화 신호를 전송하는 적어도 하나 이상의 가로 신호선들과; 상기 터치 패드에 전기적으로 연결되어 상기 정전 용량형 셀의 정전 용량 값의 변화 신호를 전송하는 적어도 하나 이상의 세로 신호선들 및; 상기 가로 신호선들과 상기 세로 신호선들과 전기적으로 연결되어 전송받은 상기 변화 신호를 이용하여 생체 신호를 검출하는 컨트롤러를 포함한다.To this end, the present invention provides a biological signal sensing system using a touch pad, comprising: a touch pad including at least one capacitive cell for sensing the biological signal; At least one horizontal signal line electrically connected to the touch pad to transmit a change signal of the capacitance value of the capacitive cell; At least one vertical signal line electrically connected to the touch pad to transmit a change signal of the capacitance value of the capacitive cell; And a controller configured to detect a biosignal using the change signal received by being electrically connected to the horizontal signal lines and the vertical signal lines.

터치 패드, 정전 용량, 생체 신호 Touch pad, capacitive, vital signs

Description

Bio-signal detection system using touch pad {BIOLOGICAL SIGNAL SENSING SYSTEM USING TOUCH PAD}

일반적으로, 심전도는 심장 전기도(Electrocardiogram, ECG)의 약어로서, 심근의 흥분은 정맥동에서 일어나 심방, 심실 방향으로 나아가므로 이 흥분을 임의의 두 점에서 전류계(심전계)에 유도하면 심장의 활동 전류가 그래프로 묘사된다.In general, electrocardiogram is an abbreviation of Electrocardiogram (ECG), and the excitation of the myocardium occurs in the venous sinus and travels toward the atrium and ventricular direction. Is depicted graphically.

이때 얻은 것이 심전도이며, 심장질환의 진단에 매우 유용하다.The electrocardiogram obtained here is very useful for the diagnosis of heart disease.

심전도를 얻는 방법에는 양손(제1 유도), 오른손과 왼발(제2 유도), 왼손과 왼발(제3 유도)의 표준 지유도 외에 단극유도, 흉부유도 등이 있다.Electrocardiogram methods include unipolar induction and chest induction, as well as standard induction of both hands (first induction), right hand and left foot (second induction), left hand and left foot (third induction).

협심증이나 심근 경색 등의 관동맥 질환을 비롯하여 여러 가지 부동맥이나 전해질이상 등의 진단 또는 수술중의 심장 이상 유무의 조사 확인 등 그 응용이 넓고 심장 질환의 진단학상 매우 중요하다.It is widely used in diagnosis of coronary artery disease such as angina pectoris and myocardial infarction, diagnosis of various coronary artery and electrolyte abnormalities or investigation of heart abnormalities during surgery, and it is very important in the diagnosis of heart disease.

종래에는, 핸드폰이나 피디에이(PDA)와 같은 모바일 기기에서 심전도 측정을 위해 전극을 옆면에 설치하거나 키패드 근처에 전극을 별도로 설치하여 생체 신호를 감지하였다.Conventionally, in a mobile device such as a mobile phone or a PDA (PDA) to detect the bio-signal by installing an electrode on the side or separately installed near the keypad for the ECG measurement.

즉, 종래에는 신체로부터 미세 전기 신호를 감지하기 위해 다수(2개 이상)의 전극을 필요로 한다는 문제점이 있었다.That is, conventionally, there is a problem in that a large number (two or more) of electrodes are required in order to detect a fine electric signal from the body.

이로 인해, 모바일 기기 혹은 컴퓨터와 같은 시스템에서는 별도의 심전도를 측정하기 위한 전극을 설치함으로써, 설치비용이 발생할 뿐만 아니라 크기가 증가되어 모바일 기기에 사용하기 불편한 단점이 있었다.For this reason, in a system such as a mobile device or a computer, by installing a separate electrode for measuring an electrocardiogram, not only the installation cost is increased but also the size is increased, which is inconvenient to use in a mobile device.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 특히 모바일 기기에 심전도를 측정하기 위한 전극을 정전 용량형 터치 패드로 대체함으로써, 설치비용을 줄이고 및 모바일 기기의 크기를 감소시키는 터치 패드를 이용하는 생체 신호 감지 시스템을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention, in particular by replacing the electrode for measuring electrocardiogram on the mobile device with a capacitive touch pad, to reduce the installation cost and To provide a biosignal detection system using a touch pad to reduce the size of the mobile device.

이를 위해 본 발명에 따르는 터치 패드를 이용하는 생체 신호 감지 시스템은 생체 신호 감지 시스템에 있어서, 상기 생체 신호 감지를 위해 적어도 하나 이상의 정전 용량형(Capacitive) 셀(cell)로 구성된 터치 패드와; 상기 터치 패드에 전기적으로 연결되어 상기 정전 용량형 셀의 정전 용량 값의 변화 신호를 전송하는 적어도 하나 이상의 가로 신호선들과; 상기 터치 패드에 전기적으로 연결되어 상기 정전 용량형 셀의 정전 용량 값의 변화 신호를 전송하는 적어도 하나 이상의 세로 신호선들 및; 상기 가로 신호선들과 상기 세로 신호선들과 전기적으로 연결되어 전송받은 상기 변화 신호를 이용하여 생체 신호를 검출하는 컨트롤러를 포함한다.To this end, a biosignal detection system using a touchpad according to the present invention includes a biosignal detection system comprising: a touchpad configured of at least one capacitive cell for sensing the biosignal; At least one horizontal signal line electrically connected to the touch pad to transmit a change signal of the capacitance value of the capacitive cell; At least one vertical signal line electrically connected to the touch pad to transmit a change signal of the capacitance value of the capacitive cell; And a controller configured to detect a biosignal using the change signal received by being electrically connected to the horizontal signal lines and the vertical signal lines.

또한, 이를 위해 본 발명에 따르는 터치 패드를 이용하는 생체 신호 감지 방법은, 생체 신호 감지 방법에 있어서, 손가락으로 터치 패드의 정전 용량 신호를 입력하는 입력과정과; 상기 정전 용량 신호가 변화를 확인하는 변화확인과정과; 상기 정전 용량 신호가 변화하면, 상기 변화된 신호의 크기가 증폭에 적당한지 확인 하는 증폭확인과정과; 상기 증폭에 적당하면 상기 변화값을 증폭하는 증폭과정과; 상기 증폭된 신호에서 잡음을 검출하는 잡음검출과정과; 상기 검출된 신호에서 잡음을 제거하는 잡음제거과정과; 상기 잡음이 제거된 신호를 디지털화하는 디지털화과정과; 위치 인식 기능이 필요한 경우인지 확인하는 위치인식 확인과정과; 상기 위치인식이 필요하면 위치를 추출하는 위치 추출과정과; 상기 디지털화된 신호에서 생체 신호를 측정하여 검출하는 검출 과정 및; 상기 검출된 신호를 외부로 송신하는 과정을 포함한다.In addition, for this purpose, a biological signal sensing method using a touch pad according to the present invention includes: an input process of inputting a capacitive signal of a touch pad with a finger; A change checking step of checking the change of the capacitance signal; An amplification checking step of checking whether the changed signal is suitable for amplification when the capacitance signal changes; An amplification step of amplifying the change value if suitable for the amplification; A noise detection process of detecting noise in the amplified signal; A noise removing process of removing noise from the detected signal; Digitizing the digital signal to remove the noise; A location recognition checking step of checking if a location recognition function is required; A position extraction process of extracting a position if the position recognition is necessary; A detection step of detecting and detecting a biological signal from the digitized signal; And transmitting the detected signal to the outside.

본 발명에 따르면, 모바일 기기에 심전도를 측정하기 위한 전극을 정전 용량형 터치 패드로 대체함으로써 심전도를 측정하기 위한 설치비용이 줄어드는 효과가 있다.According to the present invention, an installation cost for measuring an electrocardiogram is reduced by replacing an electrode for measuring an electrocardiogram with a capacitive touch pad in a mobile device.

또한, 본 발명에 따르면, 모바일 기기의 크기를 감소시켜 휴대성을 향상시킴으로써 사용자가 편리하게 사용할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, by reducing the size of the mobile device to improve the portability has an effect that can be used conveniently by the user.

마지막으로, 본 발명에 따르면, 모바일 기기로 심전도를 측정하여 생체 정보를 검출함으로써, 피검사자가 확인하여 대비함은 물론 무선으로 의료기관에 전송하여 전문가에게 정밀한 진단을 받을 수 있는 효과도 있다.Finally, according to the present invention, by measuring the electrocardiogram with a mobile device to detect the biometric information, there is an effect that can be confirmed and prepared by the examinee as well as wirelessly transmitted to the medical institution to receive a precise diagnosis by the expert.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패드를 이용하는 생체 신호 감지 시스템 및 방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a biosignal detection system and method using a touch pad according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 기본 원리는, 모바일 기기에 심전도를 측정하기 위한 전극을 정 전 용량형 터치 패드로 대체하는 것이다.The basic principle of the present invention is to replace the electrode for measuring ECG in a mobile device with a capacitive touch pad.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따르는 터치 패드를 이용하는 생체 신호 감지 시스템의 원리를 보여주는 예시도이다.1 is an exemplary view showing the principle of a biological signal detection system using a touch pad according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 피검사자는 왼손가락(110)과 오른손가락(120)을 모바일 기기(100)의 터치패드(130)에 터치한다.Referring to FIG. 1, the examinee touches the left finger 110 and the right finger 120 on the touch pad 130 of the mobile device 100.

이 때, 왼손가락(110)과 오른손가락(120)은 가능한 멀리 터치한다.At this time, the left finger 110 and the right finger 120 touch as far as possible.

왜냐하면, 터치패드(130)에 터치한 부분(140, 150)의 정전 용량 변화 값을 좀 더 세밀하게 측정하기 위해서이다.This is because the capacitance change values of the portions 140 and 150 in contact with the touch pad 130 are measured in more detail.

이와 같이 터치하면, 상기 터치한 부분(140, 150)의 정전 용량 변화 값이 터치 패드 컨트롤러(미도시)로 입력된다.When touched in this way, the capacitance change values of the touched portions 140 and 150 are input to the touch pad controller (not shown).

여기서, 도 1에 미도시한 컨트롤러는 모바일 기기(100)의 내부에 존재하여 도 2 및 도 3에 도시하기로 한다.Here, the controller not shown in FIG. 1 is present in the mobile device 100 and will be shown in FIGS. 2 and 3.

한편, 상기 컨트롤러로 입력된 정전 용량 변화 값에는 터치한 손가락들(110, 120)에서 인식될 수 있는 심전도, 혈류, 맥박 신호와 같은 생체 신호 정보와 위치정보가 포함된다.The capacitance change value input to the controller includes biosignal information and location information such as an electrocardiogram, blood flow, and a pulse signal that can be recognized by the touched fingers 110 and 120.

따라서 상기 생체 신호 정보를 제거하지 않고 검출하여 신호를 증폭하고 필 터링한 후 노이즈를 제거하고 디지털화하여 생체 신호를 검출하는 것이다.Therefore, the biosignal information is detected without amplification and filtering without removing the biosignal information, and then the biosignal is detected by removing noise and digitizing the signal.

여기서, 보다 정확한 심전도의 측정을 위해 다른 부분의 손가락 혹은 손바닥이 쉽게 닿을 수 있는 부위에 별도의 전극(160)을 구비할 수 있다.Here, a separate electrode 160 may be provided at a place where a finger or palm of another part can easily touch for more accurate ECG measurement.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따르는 터치 패드를 이용하는 생체 신호 감지 시스템을 간략하게 보여주는 예시도이다.2 is an exemplary view briefly illustrating a biosignal detection system using a touch pad according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따르는 터치 패드를 이용하는 생체 신호 감지 시스템(200)은, 적어도 하나 이상의 정전 용량형 셀(cell)로 구성된 터치 패드(210)와, 정전 용량형 셀의 정전 용량 값의 변화 신호를 전송하는 가로 신호선들(220)과, 정전 용량형 셀의 정전 용량 값의 변화 신호를 전송하는 세로 신호선들(230)과, 상기 변화 신호를 토대로 생체 신호 정보를 검출하여 검출된 신호를 증폭하고 필터링한 후 노이즈를 제거하고 디지털화하여 생체 신호를 검출하는 컨트롤러(240)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, a biosignal detection system 200 using a touch pad according to an embodiment of the present invention includes a touch pad 210 including at least one capacitive cell and a capacitive cell. Horizontal signal lines 220 transmitting a change signal of the capacitance value, vertical signal lines 230 transmitting a change signal of the capacitance value of the capacitive cell, and biosignal information are detected based on the change signal. And a controller 240 for amplifying and filtering the detected signal, removing noise, and digitizing the detected signal to detect the biosignal.

도 2와 같이 구성된, 본 발명의 실시 예에 따르는 터치 패드를 이용하는 생체 신호 감지 시스템(200)의 동작은 다음과 같다.The operation of the biosignal detection system 200 using the touch pad according to the embodiment of the present invention configured as shown in FIG. 2 is as follows.

우선, 피검사자는 터치 패드(210)의 왼손가락과 오른손가락으로 터치 패드(210)의 일정 부위를 터치한다(211, 212).First, the examinee touches a predetermined portion of the touch pad 210 with the left and right fingers of the touch pad 210 (211 and 212).

그러면, 왼손가락으로 터치한 주위에 있는 셀들(a, b, c, d, e, f.)과 오른손가락으로 터치한 주위에 있는 셀들(g, h, i, j, k, l.)의 정전 용량 값이 변화한다.Then, the cells (a, b, c, d, e, f.) Around the touch with the left finger and the cells (g, h, i, j, k, l.) Around the touch with the right finger The capacitance value changes.

그러면, 상기 변화된 정전 용량 값들은 가로 신호선들(220)과 세로 신호선들(230)에 의해 컨트롤러(240)로 전송된다. Then, the changed capacitance values are transmitted to the controller 240 by the horizontal signal lines 220 and the vertical signal lines 230.

그 후, 컨트롤러(240)는 상기 변화된 정전 용량 값들을 감지하여 생체 신호를 검출하기 위해서 다양한 처리작업을 한다.Thereafter, the controller 240 detects the changed capacitance values and performs various processing to detect the biosignal.

예를 들면, 상기 변화된 정전 용량 값들에서 신호를 증폭하고, 필터링하여 노이즈를 제거한 후 생체 신호를 검출한다.For example, a signal is amplified from the changed capacitance values, filtered to remove noise, and a biosignal is detected.

마지막으로, 컨트롤러(240)는 모바일 기기의 외부 인터페이스를 통해 피검사자(검사대상자)의 요청에 따라 측정된 생체 신호를 토대로 현재의 건강 상태를 디스플레이 하거나, 특정 의료시설로 무선 또는 유선으로 전송한다. Finally, the controller 240 displays the current state of health based on the bio-signals measured at the request of the examinee (test subject) through the external interface of the mobile device, or transmits wirelessly or wired to a specific medical facility.

또한 컨트롤러(240)는 모바일 기기 등의 메인 컨트롤러(250)와 별도로 구성되어 생체 신호 측정 및 위치 측정을 수행한 정보만을 제공하고, 메인 컨트롤러(250)에서 생체 신호를 토대로 건강 상태를 디스플레이하거나 유선 혹은 무선으로 전송하여 사용되어 질 수 있다. 그러면, 상기 수신된 생체 신호를 토대로 전문가가 피검사자를 진단한다.In addition, the controller 240 is configured separately from the main controller 250 such as a mobile device to provide only the information on which the biosignal measurement and the position measurement are performed, and the main controller 250 displays the health state based on the biosignal or wired or Can be used by transmitting wirelessly. Then, the expert diagnoses the subject based on the received biosignal.

바람직하게, 본 발명에 따르는 터치 패드를 이용하는 생체 신호 감지 시스템은 휴대에 편리하게 구성된다.Preferably, the biosignal detection system using the touch pad according to the present invention is conveniently configured to be portable.

상기 컨트롤러(240)에 대한 상세한 설명은 도 3을 참조하여 설명한다.A detailed description of the controller 240 will be described with reference to FIG. 3.

도 3은 도 2의 본 발명의 실시 예에 따르는 터치 패드를 이용하는 생체 신호 감지 시스템의 컨트롤러를 자세하게 보여주는 블록도이다.3 is a block diagram illustrating in detail a controller of a biosignal detection system using a touch pad according to an exemplary embodiment of the present disclosure.

도 3은 도 2의 동일 부재에 대해서는 동일한 도면 번호를 표기하였다.3 shows the same reference numerals for the same members in FIG. 2.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따르는 터치 패드를 이용하는 생체 신호 감지 시스템의 컨트롤러(240)는, 피검사자가 터치 패드(210)를 터치함으로써 변화되는 정전 용량 변화 값을 입력받는 신호 입력부(241)와, 상기 입력된 신호를 증폭하는 신호 증폭부(242)와, 상기 증폭된 신호를 필터링하여 잡음을 감쇄시키는 필터링부(243)와, 상기 필터링부(243)에서 검출된 신호를 디지털화하는 디지털부(244)와, 상기 디지털화된 신호에서 심전도, 혈류, 맥박 신호와 같은 생체 신호를 검출하는 생체 신호 검출부(246)와, 외부 시스템 혹은 모바일 기기의 메인 컨트롤러(250)로 데이터를 전송하는 송신부(247)로 구성되어 진다. Referring to FIG. 3, the controller 240 of the biosignal detection system using a touch pad according to an embodiment of the present invention may include a signal input unit configured to receive a capacitance change value that is changed by a testee touching the touch pad 210. 241, a signal amplifier 242 for amplifying the input signal, a filter 243 for attenuating noise by filtering the amplified signal, and a signal detected by the filter 243. A digital unit 244, a biosignal detection unit 246 for detecting a biosignal such as an electrocardiogram, blood flow, and pulse signal from the digitized signal, and a transmitter for transmitting data to the main controller 250 of an external system or a mobile device. It is composed of 247.

또한, 필요에 따라서는 신호 감지 시스템의 컨트롤러(240)에서 위치 검출부(245)까지 내장되어 질수가 있다. 기능 구현 시에 도 4와 같이 신호를 디지털화 하는 디지털부(244), 신호 증폭부 (242), 신호에 포함된 잠음을 감쇄시키는 필터링부 (243) 및 생체 신호 검출부(246)는 수행 순서가 다양하게 변경되어 질 수 있다. In addition, if necessary, the controller 240 of the signal sensing system may be embedded in the position detector 245. When the function is implemented, the digital unit 244 for digitizing the signal, the signal amplifying unit 242, the filtering unit 243 for reducing the sleep included in the signal, and the biosignal detection unit 246 may be performed in various orders. Can be changed.

도 3과 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따르는 터치 패드를 이용하는 생체 신호 감지 시스템의 컨트롤러의 동작은 다음과 같다.The operation of the controller of the biosignal detection system using the touch pad according to the embodiment of the present invention configured as shown in FIG. 3 is as follows.

우선, 피검사자가 터치 패드(210)를 터치하면, 터치한 주위의 셀(cell)의 정전 용량이 변화한다.First, when the examinee touches the touch pad 210, the capacitance of the touched cell changes.

일반적으로, 터치 패드는 손가락 혹은 다른 물체가 표면에 닿으면 저항값이 변화하여 이를 이용하여 위치를 찾는 가변 저항형 터치패드(Resistive Touch pad)가 많이 사용되고 있다.In general, a touch pad is a variable resistive touch pad (Resistive Touch pad) is used to find a location by using a resistance value changes when a finger or other object touches the surface.

그러나 본 발명에서는 손가락이 닿으면 정전 용량이 변화하는 것을 이용하여 위치를 찾는 정전 용량형 터치 패드(Capacitive Touch Pad)를 이용한다.However, in the present invention, a capacitive touch pad using a capacitive touch pad that finds a location using a change in capacitance when a finger touches the touch panel is used.

따라서 터치 패드(210)에 손가락을 접촉하고 있으면 접촉 부위의 정전 용량 값이 생체 신호의 영향을 받아 아주 미세하게 변화한다.Therefore, when the finger is in contact with the touch pad 210, the capacitance value of the contact portion changes very finely under the influence of the biosignal.

이와 같이 미세하게 변화된 신호는 신호 입력부(241)로 입력되고, 신호 증폭부(242)에서 증폭된다.The minutely changed signal is input to the signal input unit 241 and amplified by the signal amplifier 242.

필터링부(243)는 생체 신호 측정 시에는 증폭된 신호 내에 생체 신호와 관련이 없는 정보를 필터링하고 잡음을 감쇄시킨다.When the biosignal is measured, the filtering unit 243 filters information not related to the biosignal in the amplified signal and reduces noise.

여기서 생체 신호와 관련이 없는 정보로는 손가락이 닿으면 정전용량이 변화하는 것을 이용하여 위치를 찾기 위한 정보도 포함된다.The information not related to the biosignal may include information for finding a location using a change in capacitance when a finger touches.

이러한 위치 정보는 보다 정밀한 측정을 위해서 피검사자에게 알려주는 정보로 활용될 수 있다.This location information may be used as information to inform the examinee for more accurate measurement.

예를 들면, 정밀한 측정을 위해서는 접촉하고 있는 두 손가락의 거리가 멀어야 하기 때문에 너무 가까우면 피검사자에게 경고음성 또는 경고음 또는 경고등을 출력시키는 정보로 사용된다.For example, for precise measurement, the distance between two fingers in contact must be far enough, so that when it is too close, it is used as information to output a warning sound or a warning sound or a warning light to the subject.

디지털부(244)는 마이컴 혹은 컨트롤러 등으로 구성된 생체 신호 검출부(246)에서 생체 신호를 계산하여 추출하기 위하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 준다.The digital unit 244 converts an analog signal into a digital signal in order to calculate and extract the biosignal from the biosignal detection unit 246 including a microcomputer or a controller.

그 후, 생체 신호 검출부(246)는 디지털화된 정보를 가지고 마이컴 혹은 컨트롤러 등으로 구성된 제어부에서 다양한 계산 과정을 거쳐서 심전도, 혈류, 맥박 신호와 같은 생체 신호를 검출한다.Thereafter, the biosignal detection unit 246 detects a biosignal such as an electrocardiogram, blood flow, and a pulse signal through various calculation processes in a control unit composed of a microcomputer or a controller with the digitized information.

마지막으로, 송신부(247)는 생체 신호를 사용하는 메인 컨트롤러(250)로 검출된 생체 신호를 송신하는 기능을 한다.Finally, the transmitter 247 transmits the detected biosignal to the main controller 250 using the biosignal.

만일 생체 감지 시스템의 컨트롤러(240)에서 생체 신호뿐만 아니라 위치 신호를 검출하고자 하는 경우에는 위치 검출부(245)가 되어 구현되어 질 수 있다.If the controller 240 of the biometric sensing system wants to detect not only a biosignal but also a position signal, the position detecting unit 245 may be implemented.

만일 모바일 기기인 경우에 생체 감지 시스템의 컨트롤러(240)에서 생체 신호 및 위치 정보를 추출하고, 메인 컨트롤러(250)에서 생체 감지 시스템의 송신부(247)와 메인 시스템의 수신부(251)을 사용하여 생체 신호 및 위치 정보를 사용하여 필요시에 화면 제어부(252)를 통하여 화면(248)에 생체 정보를 제공할 수도 있고, 메인 컨트롤러(250)의 외부송수신부(253)를 통하여 외부로 전송되어 질수도 잇다. In the case of a mobile device, the biosignal and location information are extracted from the controller 240 of the biometric sensing system, and the main controller 250 uses the transmitter 247 of the biometric sensing system and the receiver 251 of the main system. The biometric information may be provided to the screen 248 through the screen controller 252 using the signal and the location information, or may be transmitted to the outside through the external transmitter / receiver 253 of the main controller 250. connect.

또한 생체 신호가 특정 수치가 정상치를 초과하는 경우, 메인 시스템의 제어장치(254)에서 피검사자에게 경고 메시지의 표시 또는, 모바일 기기에 구비된 스피커를 통해 경고 음성을 출력할 수 있다.In addition, when the biological signal exceeds a certain value, the controller 254 of the main system may display a warning message to the examinee or output a warning voice through a speaker provided in the mobile device.

한편, 상기 추출된 생체 정보는 모바일 기기의 무선 통신부를 통해 의료기관(248)에 송신되어 피검사자가 전문가에 의한 정밀한 진단을 받을 수 있도록 할 수 있다. Meanwhile, the extracted biometric information may be transmitted to the medical institution 248 through a wireless communication unit of the mobile device so that the examinee can receive a precise diagnosis by an expert.

일반적으로, 본 발명에 따르는 심전도를 이용하여 생체신호를 검출하기 위해 서 터치하는 시간은 위치를 찾기 위해 터치 패드를 터치하는 시간보다 더 길다.In general, the touch time for detecting a biosignal using an electrocardiogram according to the present invention is longer than the time for touching the touch pad to find a location.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따르는 터치 패드를 이용하는 생체 신호 감지 방법을 보여주는 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a biosignal sensing method using a touch pad according to an exemplary embodiment of the present invention.

도5를 참조하면 본 발명의 실시 예에 따르는 터치 패드를 이용하는 생체 신호 감지 방법은, 터치 패드의 정전 용량 신호를 입력하는 과정(S401)과, 상기 정전 용량 신호가 변화하면(S402), 상기 변화된 신호의 크기가 증폭에 적당한지 확인하고(S403), 증폭하는 과정(S404)과, 상기 증폭된 신호에서 잡음을 검출하여(S405), 제거하는 과정(S406)과, 상기 잡음이 제거된 신호를 디지털화하는 과정(S407)과, 위치 인식 기능이 필요한 경우인지 확인하는 과정(S408)과, 상기 위치인식이 필요하면 위치를 추출하는 위치 추출 과정(S409)과, 생체를 측정하여(S410) 검출하는 검출 과정(S411) 및 외부로 송수신 하는 과정 (S412)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 5, in the biosignal sensing method using a touch pad according to an embodiment of the present disclosure, a process of inputting a capacitive signal of a touch pad (S401), and when the capacitive signal is changed (S402), is changed. Check whether the signal size is suitable for amplification (S403), amplifying (S404), detecting the noise in the amplified signal (S405), removing (S406), and removing the signal from which the noise is removed. Digitizing process (S407), a process of checking whether the position recognition function is necessary (S408), if the position recognition is necessary to extract the position (S409), and to measure the living body (S410) It comprises a detection process (S411) and the process of transmitting and receiving to the outside (S412).

도 5와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따르는 터치 패드를 이용하는 생체 신호 감지 방법의 동작은 다음과 같다.Operation of the biosignal detection method using the touch pad according to the embodiment of the present invention configured as shown in FIG. 5 is as follows.

우선 손가락을 터치 패드에 접촉을 하게 되면 터치 패드의 정전 용량 신호 정보가 입력된다(S401).First, when the finger makes contact with the touch pad, the capacitive signal information of the touch pad is input (S401).

상기 정보가 피시험자의 손가락 터치에 의해 변화된 정전 용량 변화 값으로 판단되면(S402), 신호 증폭 필요성의 여부에 따라(S403) 변화 값을 증폭한다(S404).If the information is determined to be the capacitance change value changed by the finger touch of the test subject (S402), the change value is amplified (S403) according to whether signal amplification is necessary (S403).

왜냐하면, 일반적으로 피시험자의 손가락 터치에 의해 변하는 정전 용량의 값은 매우 작기 때문에 상기 신호를 활용하기 위해서 일정한 크기의 신호로 증폭해야 하기 때문이다.This is because, in general, since the value of the capacitance changed by the finger touch of the test subject is very small, it is necessary to amplify the signal with a certain size in order to utilize the signal.

그 후, 상기 증폭된 신호는 필요에 따라 기본적으로 포함된 잡음의 유무가 확인된다(S405),Thereafter, the amplified signal is checked for the presence or absence of the noise included basically (S405),

그러면, 생체 측정 시에는 필요에 따라 위치 정보 또한 필터링 하고, 잡음을 감쇄시키는 과정을 거친다(S406).Then, at the time of biometric measurement, the location information is also filtered as needed and the noise is attenuated (S406).

그 후에 디지털 처리를 위하여 아날로그 신호를 디지털화하는 과정(S407)를 거치게 된다.After that, the analog signal is digitized for digital processing (S407).

위치 인식과 생체 측정을 동시에 하는 경우에는 위치 인식 과정인 경우에는 위치 인식하고(S408) 상기 인식된 위치를 추출한다(S409). 그러나, 생체 신호를 추출하는 과정인 경우에는 생체를 측정하고(S410), 상기 측정된 생체에서 생체신호를 검출한다(S411).In the case of simultaneously performing the position recognition and the biometric measurement, the position recognition is performed in the case of the position recognition process (S408) and the recognized position is extracted (S409). However, in the case of extracting a biosignal, a biometric is measured (S410), and a biosignal is detected from the measured biomaterial (S411).

마지막으로, 검출된 생체신호는 외부로 송신되고, 상기 송신된 생체 신호의 검진 정보 등의 신호가 수신된다(S412).Finally, the detected biosignal is transmitted to the outside, and a signal such as examination information of the transmitted biosignal is received (S412).

도 5에서 보는 것과 같이 신호 증폭과정 (S404), 필터링 및 잡음 제거 과정(S406), 디지털화 과정 (S407) , 위치 인식 과정 (S409) 및 생체 신호 검출 과정 (S411)은 시스템의 구현 과정에서 그 순서가 바뀔 수가 있으며 신호 증폭 및 필터링 및 잠음 제거 과정은 생략되어 질수도 있다. As shown in FIG. 5, the signal amplification process (S404), the filtering and noise removing process (S406), the digitization process (S407), the location recognition process (S409), and the biosignal detection process (S411) are performed in the order of implementation of the system. Can be changed, and signal amplification, filtering, and sleep cancellation can be omitted.

또한 생체 측정 과정에서 위치 정보는 정확한 생체 신호 측정을 위하여 피검사자에게 알려주는 정보로 활용될 수 있다.In addition, the location information in the biometric measurement process may be used as information for informing the examinee in order to accurately measure the biosignal.

예를 들면, 정밀한 측정을 위해서는 접촉하고 있는 두 손가락의 거리가 멀어야 하기 때문에 너무 가까우면 피검사자에게 경고음성 또는 경고음 또는 경고등을 출력시키는 정보로 사용될 수 있다..For example, because the distance between the two fingers in contact for a precise measurement must be far, it can be used as information to output a warning sound or a warning sound or a warning light to the subject.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, although the present invention has been described with reference to the limited embodiments and the drawings, the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below but also by the equivalents of the claims.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따르는 터치 패드를 이용하는 생체 신호 감지 시스템의 원리를 보여주는 예시도.1 is an exemplary view showing the principle of a biological signal detection system using a touch pad according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따르는 터치 패드를 이용하는 생체 신호 감지 시스템을 간략하게 보여주는 예시도.2 is an exemplary view briefly showing a biosignal detection system using a touch pad according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 본 발명의 실시 예에 따르는 터치 패드를 이용하는 생체 신호 감지 시스템의 컨트롤러를 자세하게 보여주는 블록도.3 is a block diagram illustrating in detail a controller of a biosignal detection system using a touch pad according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4은 도 3의 본 발명의 다른 실시 예에 따르는 터치 패드를 이용하는 생체 신호 감지 시스템의 컨트롤러를 자세하게 보여주는 블록도.4 is a block diagram illustrating in detail a controller of a biosignal detection system using a touch pad according to another exemplary embodiment of the present disclosure.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따르는 터치 패드를 이용하는 생체 신호 감지 방법을 보여주는 순서도.5 is a flowchart illustrating a biosignal sensing method using a touch pad according to an exemplary embodiment of the present invention.

Claims

In the biosignal detection system,

A touch pad comprising at least one capacitive cell for sensing the bio-signal;

At least one horizontal signal line electrically connected to the touch pad to transmit a change signal of the capacitance value of the capacitive cell;

At least one vertical signal line electrically connected to the touch pad to transmit a change signal of the capacitance value of the capacitive cell;

And a controller configured to detect a biosignal using the change signal received by being electrically connected to the horizontal signal lines and the vertical signal lines.

The controller

A signal input unit configured to receive a capacitance change value that is changed by a touch of an examinee;

A signal amplifier for amplifying an output signal of the input unit;

A filtering unit for attenuating noise by filtering an output signal of the amplifying unit, and filtering an electrocardiogram, blood flow, and a pulse signal;

A digital unit for digitizing the output signal of the filtering unit;

A biosignal detection unit for separately detecting a biosignal including an electrocardiogram, blood flow, and a pulse signal from an output signal of the digital unit;

Biological signal detection system using a touch pad, characterized in that it comprises a transmission unit for transmitting the bio-signal output from the bio-signal detection unit to the screen through the main controller of the mobile device, or to the outside to diagnose the expert .

The method of claim 1, wherein the controller

A digital unit for digitizing the signal output from the signal input unit;

A signal amplifier for amplifying the signal output from the digital unit;

A filtering unit for attenuating noise by filtering an output signal of the signal amplifying unit, and filtering an electrocardiogram, blood flow, and a pulse signal;

A biosignal detection unit for separately detecting a biosignal such as an electrocardiogram, blood flow, and a pulse signal from an output signal of the filtering unit;

And a transmitter for transmitting the biosignal output from the biosignal detector to an external system or a system main controller.

delete

The method of claim 1, wherein the filtering unit

Biological signal detection system using a touch pad, characterized in that further filtering the location information to easily extract the bio-signal.

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The biosignal detection system of claim 1, wherein the biosignal detection system using the touch pad includes:

Biological signal detection system using a touch pad, characterized in that it further comprises a separate electrode on the outside.

delete