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KR101966516B1 - 착용형 인터페이스 및 이를 포함하는 생체신호 측정장치 - Google Patents

착용형 인터페이스 및 이를 포함하는 생체신호 측정장치 Download PDF

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KR101966516B1
KR101966516B1 KR1020170049869A KR20170049869A KR101966516B1 KR 101966516 B1 KR101966516 B1 KR 101966516B1 KR 1020170049869 A KR1020170049869 A KR 1020170049869A KR 20170049869 A KR20170049869 A KR 20170049869A KR 101966516 B1 KR101966516 B1 KR 101966516B1
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unit
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fastening
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정완균
김민재
구강용
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포항공과대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 인체에 탈부착이 용이하고, 전도성 전해질이나 점착성 물질을 포함하지 않으면서 다양한 신체 부위에서 안정적인 신호 측정이 가능하도록 하는 착용형 인터페이스 및 이를 포함하는 생체신호 측정장치를 제공하기 위하여, 인체로부터 생체신호를 획득하는 측정부를 지지하는 지지유닛 및 상기 지지유닛의 테두리영역에 인접하게 배치되어, 상기 측정부가 상기 인체에 밀착되도록 상기 지지유닛을 상기 인체에 지지시키는 고정유닛 및 상기 지지유닛과 상기 고정유닛 사이에 배치되어, 상기 지지유닛과 상기 고정유닛이 서로 탈착 가능하도록 하는 체결유닛을 포함한다.

Description

착용형 인터페이스 및 이를 포함하는 생체신호 측정장치{WEARABLE INTERFACE AND APPARATUS MEASURING BIOLOGICAL SIGNAL}
본 발명은 착용형 인터페이스 및 이를 포함하는 생체신호 측정장치에 관한 것으로, 인체의 피부 표면에 부착되는 착용형 인터페이스 및 이를 포함하는 생체신호 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로 착용형 인터페이스는 뇌전도(Electroencephalogram), 심전도(Electromyogram), 및 근전도(Electromyogram) 등의 생체 신호 측정에 사용되고 있다. 이러한 착용형 인터페이스는 전극을 피부 표면에 밀착시켜 전극을 기반으로 신호가 측정되도록 한다. 이때, 착용형 인터페이스는 전극의 유동으로 인해 전극과 피부의 접촉 상태가 변화될 경우 측정신호의 품질 저하가 발생될 수 있는 문제점이 있다. 이에, 인체에 전극을 밀착시키기 위한 다양한 기술이 제안되고 있다.
일반적으로 사용되고 있는 패치형 전극은 금속 전극, 전도성 전해질, 및 피부 부착을 위한 점착성 물질을 포함한다. 이러한 패치형 전극은 안정된 피부 접촉이 가능하지만 점착성 물질로 인한 피부손상, 알레르기 반응, 및 탈착 시의 통증 등을 발생시킬 수 있다. 또한, 패치형 전극은 반복된 사용으로 인한 점착성 저하 및 점착성 물질의 오염 등으로 인해 재사용이 어려운 문제점이 있었다.
그리고 밴드 형태의 인터페이스는 측정부위에 밴드 형태로 부착되어 점착성 물질을 배제시킬 수 있는 장점이 있다. 다만, 밴드 형태의 인터페이스는 압박으로 인한 통증을 발생시킬 수 있으며 측정부위 전체를 감싸는 방식으로 마련되기 때문에 부착 부위에 대한 제약이 있었다.
또한, 집게 형태의 전극은 전극 간의 간격이 좁을수록 인체 움직임에 취약하기 때문에 근전도 측정에는 적합하지 않은 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2016-0060364호(전해질 젤 일체형의 일회용 자극전극을 가진 무선 근전도 검사기기, 2016.05.30.)
본 발명의 목적은 인체에 탈부착이 용이하고, 전도성 전해질이나 점착성 물질을 포함하지 않으면서 다양한 신체 부위에서 안정적인 신호 측정이 가능하도록 하는 착용형 인터페이스 및 이를 포함하는 생체신호 측정장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 다양한 근육에서 다채널 신호의 수신이 가능하도록 인터페이스 확장이 용이하고, 측정 부위에 큰 압박을 전달하지 않아 일상생활에서도 본래의 기능을 유지할 수 있는 착용형 인터페이스 및 이를 포함하는 생체신호 측정장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 착용형 인터페이스는 인체로부터 생체신호를 획득하는 측정부를 지지하는 지지유닛 및 상기 지지유닛의 테두리영역에 인접하게 배치되어, 상기 측정부가 상기 인체에 밀착되도록 상기 지지유닛을 상기 인체에 지지시키는 고정유닛 및 상기 지지유닛과 상기 고정유닛 사이에 배치되어, 상기 지지유닛과 상기 고정유닛이 서로 탈착 가능하도록 하는 체결유닛을 포함한다.
상기 지지유닛은 상기 인체에 면 접촉하며 높이 방향으로 중공이 형성된 플레이트 형태의 지지부를 포함할 수 있다.
상기 측정부는 상기 중공 내측에 배치될 수 있다.
상기 측정부는 상기 지지부의 외측벽에 연결될 수 있다.
상기 착용형 인터페이스는 상기 지지부와 상기 측정부를 연결하는 연결부를 더 포함하고, 상기 연결부는 일단이 상기 지지부의 외측벽에 볼 조인트 방식으로 연결되고, 타단이 상기 측정부에 볼 조인트 방식으로 연결될 수 있다.
상기 지지부는 상기 지지유닛이 상기 인체에 지지될 때에 상기 인체의 굴곡이 상기 중공 내부에 위치되며 상기 인체에 밀착될 수 있다.
상기 고정유닛은 절곡영역을 갖는 플레이트 형태의 고정부를 포함할 수 있다.
상기 고정부는 높이 방향으로 중공이 형성될 수 있다.
상기 지지부와 상기 고정부의 상부면에는 적어도 하나의 체결홈이 각각 형성되고, 상기 체결유닛은 탄성재질로 마련되어, 일단이 상기 지지부에 형성된 체결홈에 분리 가능하게 연결되고 타단이 상기 고정부에 형성된 체결홈에 분리 가능하게 연결될 수 있다.
상기 지지유닛은 상호 인접 배치되는 복수 개의 상기 지지부를 포함하고, 상기 체결유닛은 상기 복수 개의 지지부 사이에 배치되어, 상기 복수 개의 지지부가 서로 탈착 가능하도록 하는 체결부를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 생체신호 측정장치는 인체로부터 생체신호를 획득하는 측정부 및 상기 측정부가 탈착 가능하게 지지되는 착용형 인터페이스를 포함하고, 상기 착용형 인터페이스는 상기 측정부를 지지하는 지지유닛 및 상기 지지유닛의 테두리영역에 인접하게 배치되어, 상기 측정부가 상기 인체에 밀착되도록 상기 지지유닛을 상기 인체에 지지시키는 고정유닛 및 상기 지지유닛과 상기 고정유닛 사이에 배치되어, 상기 지지유닛과 상기 고정유닛이 서로 탈착 가능하도록 하는 체결유닛을 포함한다.
상기 측정부는 상기 인체로부터 근전도 신호를 획득할 수 있다.
상기 측정부는 상기 인체에 밀착되어 상기 인체로부터 근전도 신호를 획득하는 전극과, 상기 전극에 인접하게 배치되어 상기 근전도 신호의 감쇄를 방지하며 상기 근전도 신호를 외부기기로 전달하는 신호 처리부를 포함할 수 있다.
상기 전극은 상기 인체로 침습되는 복수 개의 금속 바늘과, 상기 복수 개의 금속 바늘에 인접한 위치에서 상기 금속 바늘에 전기적으로 연결되어 상기 금속 바늘을 통해 획득된 신호를 증폭시키는 앰프를 포함할 수 있다.
상기 지지유닛은 상기 인체에 면 접촉하며 높이 방향으로 중공이 형성된 플레이트 형태의 지지부를 포함할 수 있다.
상기 측정부는 상기 중공 내측에 배치될 수 있다.
상기 측정부는 상기 지지부의 외측벽에 연결될 수 있다.
상기 지지부는 상기 지지유닛이 상기 인체에 지지될 때에 상기 인체의 굴곡이 상기 중공 내부에 위치되며 상기 인체에 밀착될 수 있다.
상기 고정유닛은 절곡 영역을 갖는 플레이트 형태의 고정부를 포함할 수 있다.
상기 지지유닛은 상호 인접 배치되는 복수 개의 지지부를 포함하고, 상기 체결유닛은 상기 복수 개의 지지부 사이에 배치되어 상기 복수 개의 지지부가 서로 탈착 가능하도록 하는 체결부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 착용형 인터페이스 및 이를 포함하는 생체신호 측정장치는 전도성 전해질 및 점착성 물질을 필요로 하지 않아 피부손상, 알레르기 반응 및 통증 등을 발생시키지 않으면서도 장시간 높은 품질의 신호 측정이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 착용형 인터페이스 및 이를 포함하는 생체신호 측정장치는 전극 영역만이 인체에 접촉하기 때문에 통상적인 밴드 형태의 인터페이스와 다르게 탈부착이 용이한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 착용형 인터페이스 및 이를 포함하는 생체신호 측정장치는 모듈 형태로 마련되기 때문에 원하는 부위에서의 선택적인 신호 측정이 가능하고 다양한 신체 부위에 적용이 가능한 효과가 있다.
이상과 같은 본 발명의 기술적 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 실시예에 따른 생체신호 측정장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 생체신호 측정장치의 측정부를 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 생체신호 측정장치의 측정부 제조방법을 나타낸 공정도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 생체신호 측정장치의 착용형 인터페이스를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 생체신호 측정장치의 착용형 인터페이스와 측정부의 연결을 나타낸 도면이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 생체신호 측정장치의 착용형 인터페이스를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 실시예에 따른 생체신호 측정장치의 착용 실시예를 나타낸 도면이다.
도 8은 생체신호 측정장치의 인체 밀착 상태를 확인을 위해 제작한 임피던스 측정회로이다.
도 9는 임피던스 측정 회로로부터 획득된 부착 상태 변화를 나타낸 도면이다.
도 10은 생체신호 측정장치의 착용에서 팔이 움직였을 때의 피부 부착 상태와 팔의 회전 각도를 나타낸 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 실시예는 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 위하여 과장되게 표현된 부분이 있을 수 있으며, 도면 상에서 동일 부호로 표시된 요소는 동일 요소를 의미한다.
도 1은 본 실시예에 따른 생체신호 측정장치를 나타낸 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 생체신호 측정장치(100, 이하, 측정장치라 칭한다.)는 인체에 부착되어 인체로부터 생체신호를 획득한다. 다만, 이하에서는 본 실시예를 설명하기 위하여 측정장치(100)가 인체로부터 근전도 정보를 획득하는 실시예에 대하여 설명하도록 한다. 그러나 이는 본 실시예를 설명하기 위한 일실시예로 측정장치(100)가 획득하는 생체신호는 한정하지 않는다.
이러한 측정장치(100)는 측정부(200, 도 2참조) 및 착용형 인터페이스(300)를 포함할 수 있다.
측정부(200)는 인체의 피부 표면에 밀착되어 인체로부터 근전도 신호를 측정할 수 있다. 이러한 측정부(200)는 착용형 인터페이스(300)에 의해 지지될 수 있다. 측정부(200)에 대해서는 이하 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 실시예에 따른 생체신호 측정장치의 측정부를 나타낸 개념도이고, 도 3은 본 실시예에 따른 생체신호 측정장치의 측정부 제조방법을 나타낸 공정도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 측정부(200)는 복수 개로 마련될 수 있는 전극(210) 및 전극(210)으로부터 생체신호가 전달되는 신호 처리부(230)를 포함한다.
먼저, 전극(210)은 배열되는 복수 개의 금속 바늘(211)을 포함한다. 이러한 전극(210)은 인체에 밀착될 때에 미세한 바늘을 이용해 높은 임피던스를 가지는 각질층을 통과하여 표피층으로부터 생체신호를 직접 획득한다. 이에, 전극(210)은 전도성 전해질을 포함하지 않고도 양질의 생체신호를 획득할 수 있다.
이러한 측정부(200)의 제조방법을 살펴보면, 먼저, 제1 인쇄회로기판(200a) 하측에 유연 실리콘 시트(200b)가 배치되도록 한다. 그리고 유연 실리콘 시트(200b) 하측에는 희생층을 형성하는 니들 가이드(200c)가 배치되도록 한다. 그리고 니들 가이드(200c) 하측에는 복수 개의 금속 바늘(211) 하단이 삽입될 수 있는 공간이 형성되는 서포터(200d)가 배치되도록 한다.
이후, 복수 개의 금속 바늘(211)은 제1 인쇄회로기판(200a) 측으로부터 유연 실리콘 시트(200b) 및 니들 가이드(200c)를 관통하여 하단이 서포터(200d) 내측에 배치된다. 그리고 서포터(200d)가 니들 가이드(200c)로부터 분리됨에 따라 복수 개의 금속 바늘(211) 하단은 니들 가이드(200c) 하부로 노출된다.
이후, 니들 가이드(200c) 하부로 노출된 복수 개의 금속 바늘(211) 하단은 니들 가이드(200c)가 견고한 평판에 면 접촉함에 따라 상향 이송하게 된다. 이에, 복수 개의 금속 바늘(211) 하단은 니들 가이드(200c) 내부로 상승된다. 이어서, 니들 가이드(200c)가 유연 실리콘 시트(200b)로부터 분리됨에 따라 복수 개의 금속 바늘(211)은 니들 가이드(200c)의 높이에 대응되도록 유연 실리콘 시트(200b) 하측에 노출된다. 여기서, 유연 실리콘 시트(200b) 하측으로 노출된 복수 개의 금속 바늘(211)의 높이는 추후 인체에 침습될 길이를 가질 수 있다.
이후, 제1 인쇄회로기판(200a) 상부로 노출된 복수 개의 금속 바늘(211) 상단에는 전도성 물질(200e)이 도포 또는 배치되어 전극(210)과 제1 인쇄회로기판(200a)이 연결되도록 한다. 그리고 전도성 물질(200e) 외측에는 이종 물질로 마련될 수 있는 쉴드(200f)가 도포 또는 배치되어 전도성 물질(200e)이 외부와 차단되도록 한다.
한편, 제1 인쇄회로기판(200a) 상측에는 복수 개의 금속 바늘(211)과 전기적으로 연결되어 금속 바늘(210)로부터 획득된 신호를 증폭시키는 앰프(200g)가 배치된다. 앰프(200g)는 제1 인쇄회로기판(200a) 상부에 배치되는 제2 인쇄회로기판(200h)에 장착될 수 있다. 이때, 전극(210)과 제2 인쇄회로기판(200h)은 케이블에 의해 상호 연결되어, 전극(210)으로부터의 신호가 앰프(200g)로 전달되도록 한다. 그리고 제1 인쇄회로기판(200a)과 제2 인쇄회로기판(200h) 사이에는 절연물질(200i)이 배치된다. 여기서, 절연물질(200i)은 제1 인쇄회로기판(200a)과 제2 인쇄회로기판(200h)이 상호 절연되도록 함과 동시에 인쇄회로기판(200a, 200h)들이 고정되도록 한다.
다만, 상술된 측정부(200)의 제조방법은 본 실시예를 설명하기 위한 일례로 측정부(200)의 제조방법 및 측정부 구조는 다양하게 변경 실시될 수 있다.
한편, 신호 처리부(230)는 전극(210)으로부터 제공되는 신호를 처리하여, 처리된 신호가 외부기기(미도시)로 전달되도록 할 수 있다. 여기서, 외부기기는 신호 처리부(230)로부터 제공되는 신호를 기반으로 근전도 정보를 획득한다. 본 실시예서는 도 4에 도시된 바와 같이 신호 처리부(230)가 측정부(200)에 포함되는 것을 설명하고 있다. 이는 전극(210)에서 획득된 생체신호가 신호 처리부(230)로 전달되며 감쇄되는 것을 방지하기 위함이다. 그러나 이는 본 실시예를 설명하기 위한 일 실시예로 신호 처리부(230)는 측정부(200) 외부에 배치되거나, 외부기기와 일체로 마련될 수 있다.
또한, 본 실시예서는 측정부(200)가 복수 개의 금속 바늘(211)로 마련될 수 있는 전극(210)을 포함하는 것을 설명하고 있다. 그러나 이는 본 실시예를 설명하기 위한 일 실시예로, 전극(210)의 종류는 한정하지 않는다.
한편, 다시 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 착용형 인터페이스(300)는 측정부(200)가 인체에 지지되도록 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 착용형 인터페이스(300)에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 4는 본 실시예에 따른 생체신호 측정장치의 착용형 인터페이스를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 실시예에 따른 생체신호 측정장치의 착용형 인터페이스와 측정부의 연결을 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 착용형 인터페이스(300)는 모듈화되는 지지유닛(310), 체결유닛(330), 및 고정유닛(350)을 포함한다.
먼저, 지지유닛(310)은 상호 인접하게 배치되는 복수 개의 지지부(311)를 포함한다. 지지부(311)는 측정부(200)를 지지한다. 여기서, 지지부(311)는 높이 방향으로 중공(H1)이 형성된 대략 "ㅁ"자 형태의 플레이트를 포함할 수 있다. 여기서, 중공(H1)은 지지부가 인체에 밀착될 경우에 인체의 굴곡면이 중공(H1) 내측으로 배치되도록 하여 지지부(311)의 외벽이 보다 인체에 밀착되도록 할 수 있다.
이러한 지지부(311)는 견고한 재질로 마련될 수 있으나, 지지부(311)의 재질은 한정하지 않는다. 또한, 지지부(311)의 상부면에는 복수 개의 체결홈(311a)이 형성될 수 있다. 복수 개의 체결홈(311a)은 지지부(311)의 상부에서 4방위에 각각 형성되어, 체결유닛(330)이 삽입 및 지지되는 영역을 형성한다.
그리고 체결유닛(330)은 한 쌍의 지지부(311)를 상호 연결하거나, 지지부(311)와 고정유닛(350)이 상호 연결되도록 할 수 있다. 여기서, 체결유닛(330)은 복수 개의 체결부(331)를 포함한다. 체결부(331)는 지지부(311) 및 고정유닛(350)에 형성된 체결홈(311a, 351a)에 삽입되는 복수 개의 체결부재(331a)를 포함한다. 이러한 체결부(331)는 탄성재질로 마련되어 상호 연결된 지지부(311) 또는 고정유닛(350)가 피부에 밀착되도록 할 수 있으나, 체결부(331)의 재질은 한정하지 않는다.
그리고 고정유닛(350)은 체결부(331)에 의해 지지부(311)에 연결되며, 착용형 인터페이스(300)가 인체에 지지되도록 한다. 이러한 고정유닛(350)은 지지유닛(310)의 테두리 영역에 연결되는 복수 개의 고정부(351)를 포함한다. 고정부(351)는 플레이트 형태로 지지부(311)에 연결되며, 일영역에 형성된 절곡영역을 기반으로 착용형 인터페이스(300)가 인체에 지지 및 고정되도록 한다. 이러한 고정부(351)은 높이 방향으로 중공(H2)이 형성된 프레임으로 마련될 수 있으나, 고정부(351)의 형태를 한정하지 않는다.
이에, 착용형 인터페이스(300)는 지오메트리 변화 및 체결부(331)의 복원력을 기반으로 인체에 견고히 지지될 수 있다.
한편, 착용형 인터페이스(300)에는 측정부(200)를 지지하는 연결부(370)가 마련된다. 이러한 연결부(370)는 다양한 형태로 마련될 수 있다.
일례로, 연결부(370)는 지지부(311)에 마련되는 중공(H1) 자체로 마련될 수 있다. 이에, 측정부(200)는 지지부(311)에 형성된 중공(H1)에 삽입되는 방식으로 착용형 인터페이스(300)에 연결될 수 있다. 또한, 연결부(370)는 볼 조인트와 같은 링크 구조로 마련될 수 있다. 이때, 연결부(370)는 지지부(311) 측부에 일단이 링크 결합되고 타단이 측정부(200)에 링크 결합될 수 있다. 이에, 연결부(370)는 인체의 굴곡에서도 전극(210)의 접촉면이 인체에 밀착되도록 하여, 인체로부터 안정되게 신호가 획득되도록 할 수 있다.
한편, 본 실시예서는 복수 개의 지지부(311)가 체결부(331)에 의해 연결되어, 상호 일렬로 배치되는 구조에 대해 설명하고 있다. 그러나 이는 본 실시예를 설명하기 위한 일 실시예로, 복수 개의 지지부(311)는 도 6에 도시된 바와 같이 복수의 열로 마련될 수 있으며, 지지부(311), 체결부(331), 및 고정부(351)의 배치구조에 따라 다양한 인체 부위에 적용 가능하도록 마련될 수 있다.
한편, 이하에서는 본 실시예에 따른 생체신호 측정장치의 실험 실시예에 대하여 설명하도록 한다.
도 7은 본 실시예에 따른 생체신호 측정장치의 착용 실시예를 나타낸 도면이고, 도 8은 생체신호 측정장치의 인체 밀착 상태를 확인을 위해 제작한 임피던스 측정회로이다. 그리고 도 9는 임피던스 측정 회로로부터 획득된 부착 상태 변화를 나타낸 도면이고, 도 10은 생체신호 측정장치의 착용에서 팔이 움직였을 때의 피부 부착 상태와 팔의 회전 각도를 나타낸 도면이다.
도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 생체신호 측정장치(100)의 실험에서는 생체신호 측정장치(100)를 측정자의 팔에 부착하였다. 이때, 측정자의 손 움직임을 측정하기 위해 생체신호 측정장치(100)에 인접하는 일영역에는 관성측정장치(10)를 부착하였다. 그리고 임피던스 측정을 위하여, 생체신호 측정장치(100)에는 앰프를 대신하여 임피던스 회로를 부착하였다. 이때, 임피던스 측정 회로의 출력전압은 하기 수학식 1과 같다.
Figure 112017037932646-pat00001
즉, 인피던스 측정 회로의 출력전압은 피부 저항이 작으면 0에 가깝게 나오는 피부저항에 비례하는 네거티브 전압(negative voltage)이다. 이에, 본 실험에서는 Voutput을 아두이노 ADC를 이용하여 측정하였다. 다만, 아두이노는 포지티브 전압(positive voltage)만 측정 가능하므로 임의의 포지티브 전압 Vs를 바이어스를 정하여 Vs+Vout이 측정되게 했다.
이에, Vadc가 크면 저항이 작다는 것을 알 수 있다. 이에, 도 11 및 도 12와 같이, 본 실시예에 따른 생체신호 측정장치(100)는 본 실험에 따른 측정값이 크게 나타남에 따라 팔의 유동에서도 측정부(200)가 인체에 안정적으로 접촉되었다는 것을 알 수 있었다.
이와 같이, 본 발명에 따른 착용형 인터페이스 및 이를 포함하는 생체신호 측정장치는 전도성 전해질 및 점착성 물질을 필요로 하지 않아 피부손상, 알레르기 반응 및 통증 등을 발생시키지 않으면서도 장시간 높은 품질의 신호 측정이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 착용형 인터페이스 및 이를 포함하는 생체신호 측정장치는 전극 영역만이 인체에 접촉하기 때문에 통상적인 밴드 형태의 인터페이스와 다르게 탈부착이 용이한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 착용형 인터페이스 및 이를 포함하는 생체신호 측정장치는 모듈 형태로 마련되기 때문에 원하는 부위에서의 선택적인 신호 측정이 가능하고 다양한 신체 부위에 적용이 가능한 효과가 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
100 : 생체신호 측정장치 200 : 측정부
210 : 전극 230 : 신호 처리부
300 : 착용형 인터페이스 310 : 지지유닛
311 : 지지부 330 : 체결유닛
331 : 체결부 350 : 고정유닛
351 : 고정부 370 : 연결부

Claims (20)

  1. 인체로부터 생체신호를 획득하는 측정부를 지지하는 지지유닛;
    상기 지지유닛의 테두리영역에 인접하게 배치되어, 상기 측정부가 상기 인체에 밀착되도록 상기 지지유닛을 상기 인체에 지지시키는 고정유닛; 및
    상기 지지유닛과 상기 고정유닛 사이에 배치되어, 상기 지지유닛과 상기 고정유닛이 서로 탈착 가능하도록 하는 체결유닛을 포함하고,
    상기 지지유닛은 상기 인체에 면 접촉하며 높이 방향으로 중공이 형성된 플레이트 형태의 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 착용형 인터페이스.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 측정부는
    상기 중공 내측에 배치되는 것을 특징으로 하는 착용형 인터페이스.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 측정부는
    상기 지지부의 외측벽에 연결되는 것을 특징으로 하는 착용형 인터페이스.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 지지부와 상기 측정부를 연결하는 연결부를 더 포함하고,
    상기 연결부는
    일단이 상기 지지부의 외측벽에 볼 조인트 방식으로 연결되고, 타단이 상기 측정부에 볼 조인트 방식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 착용형 인터페이스.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 지지부는
    상기 지지유닛이 상기 인체에 지지될 때에 상기 인체의 굴곡이 상기 중공 내부에 위치되며 상기 인체에 밀착되는 것을 특징으로 하는 착용형 인터페이스.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 고정유닛은
    절곡영역을 갖는 플레이트 형태의 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 착용형 인터페이스.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 고정부는 높이 방향으로 중공이 형성되는 것을 특징으로 하는 착용형 인터페이스.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 지지부와 상기 고정부의 상부면에는 적어도 하나의 체결홈이 각각 형성되고,
    상기 체결유닛은
    일단이 상기 지지부에 형성된 체결홈에 분리 가능하게 연결되고 타단이 상기 고정부에 형성된 체결홈에 분리 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 착용형 인터페이스.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 지지유닛은 상호 인접 배치되는 복수 개의 상기 지지부를 포함하고,
    상기 체결유닛은
    상기 복수 개의 지지부 사이에 배치되어, 상기 복수 개의 지지부가 서로 탈착 가능하도록 하는 체결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 착용형 인터페이스.
  11. 인체로부터 생체신호를 획득하는 측정부; 및
    상기 측정부가 탈착 가능하게 지지되는 착용형 인터페이스를 포함하고,
    상기 착용형 인터페이스는
    상기 측정부를 지지하는 지지유닛;
    상기 지지유닛의 테두리영역에 인접하게 배치되어, 상기 측정부가 상기 인체에 밀착되도록 상기 지지유닛을 상기 인체에 지지시키는 고정유닛; 및
    상기 지지유닛과 상기 고정유닛 사이에 배치되어, 상기 지지유닛과 상기 고정유닛이 서로 탈착 가능하도록 하는 체결유닛을 포함하는 생체신호 측정장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 측정부는
    상기 인체로부터 근전도 신호를 획득하는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 측정부는
    상기 인체에 밀착되어 상기 인체로부터 근전도 신호를 획득하는 전극과,
    상기 전극에 인접하게 배치되어 상기 근전도 신호의 감쇄를 방지하며 상기 근전도 신호를 외부기기로 전달하는 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 전극은
    상기 인체로 침습되는 복수 개의 금속 바늘과,
    상기 복수 개의 금속 바늘에 인접한 위치에서 상기 금속 바늘에 전기적으로 연결되어 상기 금속 바늘을 통해 획득된 신호를 증폭시키는 앰프를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정장치.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 지지유닛은
    상기 인체에 면 접촉하며 높이 방향으로 중공이 형성된 플레이트 형태의 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 측정부는
    상기 중공 내측에 배치되는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정장치.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 측정부는
    상기 지지부의 외측벽에 연결되는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정장치.
  18. 제15 항에 있어서,
    상기 지지부는
    상기 지지유닛이 상기 인체에 지지될 때에 상기 인체의 굴곡이 상기 중공 내부에 위치되며 상기 인체에 밀착되는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정장치.
  19. 제15 항에 있어서,
    상기 고정유닛은
    절곡 영역을 갖는 플레이트 형태의 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정장치.
  20. 제15 항에 있어서,
    상기 지지유닛은 상호 인접 배치되는 복수 개의 지지부를 포함하고,
    상기 체결유닛은
    상기 복수 개의 지지부 사이에 배치되어 상기 복수 개의 지지부가 서로 탈착 가능하도록 하는 체결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정장치.
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