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KR102302876B1 - 생체 전극 및 이를 이용한 생체 신호 처리 장치 및 방법 - Google Patents

생체 전극 및 이를 이용한 생체 신호 처리 장치 및 방법 Download PDF

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KR102302876B1
KR102302876B1 KR1020140076780A KR20140076780A KR102302876B1 KR 102302876 B1 KR102302876 B1 KR 102302876B1 KR 1020140076780 A KR1020140076780 A KR 1020140076780A KR 20140076780 A KR20140076780 A KR 20140076780A KR 102302876 B1 KR102302876 B1 KR 102302876B1
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김지훈
임용규
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Abstract

생체 신호를 측정하는데 이용되는 생체 전극이 개시된다. 생체 전극은 생체 신호를 측정하기 위한 복수의 전극들을 포함할 수 있다. 생체 전극은 전극들로 유입되는 외부 노이즈를 저감시키기 위한 복수의 가드부들 및 가드부들의 외측에 구비되는 쉴드를 더 포함할 수 있다. 전극들 및 가드부들은 하나의 플레이트에 배치될 수 있다.

Description

생체 전극 및 이를 이용한 생체 신호 처리 장치 및 방법{BIOELECTRODE AND BIOSIGNAL PROCESSING APPARATUS AND METHOD USING THE SAME}
아래의 설명은 생체 신호를 측정하는 생체 전극 및 이를 이용한 생체 신호 처리 기술에 관한 것이다.
세포에 자극이 가해지면, 세포의 표면에 있는 세포막에 활동적 반응이 일어나고, 이온들이 이동한다. 생체의 조직과 체액은 전기적인 전도성을 가지므로, 활성화된 세포 주위에는 전류가 흐른다. 심전도(ECG, electrocardiogram), 근전도(EMG, electromyogram), 및 뇌전도(EEG, electroencephalogram) 등의 생체 신호를 측정하기 위해 생체 전극이 이용된다. 생체 전극은 생체 내 이온들의 이동에 의해 발생된 전류를 자유 전자에 의한 전류로 변환하는 일종의 변환기(transducer)의 역할을 한다. 생체의 적당한 부위에 생체 전극을 부착하면, 생체 내의 전기적인 현상을 나타내는 생체 전위가 검출될 수 있다. 일반적으로, 생체 전위는 크기가 미약하고, 잡음이 많이 포함되어 있으며, 특정 주파수 성분으로 구성되어 있다.
일실시예에 따른 생체 전극은, 플레이트; 상기 플레이트의 일측에 위치하는 제1 전극; 상기 일측에서, 상기 제1 전극과 이격되어 배치되는 제2 전극; 상기 플레이트의 타측에 위치하는 제1 가드부; 상기 타측에서, 상기 제1 가드부와 이격되어 배치되는 제2 가드부; 및 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에서 측정된 생체 신호에 기초하여 전압 신호를 출력하는 프리앰프를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 생체 전극에서, 상기 제1 가드부는, 상기 제1 전극과 수직 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 제2 가드부는, 상기 제2 전극과 수직 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
일실시예에 따른 생체 전극에서, 상기 제1 가드부 및 상기 제2 가드부는, 전도성 물질을 포함하고 상기 프리앰프와 전기적으로 연결될 수 있다.
일실시예에 따른 생체 전극은, 상기 제1 가드부, 상기 제2 가드부 및 상기 프리앰프의 외측에 구비되는 쉴드를 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 생체 전극에서, 상기 쉴드는 상기 플레이트와 공기 층을 형성할 수 있다.
일실시예에 따른 생체 전극에서, 상기 쉴드는 전도성 물질을 포함하고, 접지 전압에 연결될 수 있다.
일실시예에 따른 생체 전극에서, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은, 상기 플레이트의 내부에 배치되거나 또는 상기 플레이트와 절연층 사이에 배치될 수 있다.
일실시예에 따른 생체 전극에서, 상기 제1 가드부 및 상기 제2 가드부는, 상기 플레이트의 내부에 배치되거나 또는 상기 플레이트와 절연층 사이에 배치될 수 있다.
일실시예에 따른 생체 신호 처리 장치는, 사용자 신체에 전기적으로 직접 접촉되지 않고, 생체 신호를 측정하는 생체 전극; 및 상기 생체 전극으로부터 출력된 생체 신호를 필터링하고, 증폭하는 생체 신호 처리부를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 생체 신호 처리 장치에서, 상기 생체 전극은, 플레이트의 일측에서 서로 이격되어 배치되는 복수 개의 전극들 및 상기 플레이트의 타측에서 서로 이격되어 배치되는 복수 개의 가드부들을 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 생체 신호 처리 장치에서, 상기 생체 전극은, 입력 임피던스에 기초하여 상기 복수의 전극들 사이에서 측정된 생체 신호에 기초하여 전압 신호를 출력하는 프리앰프를 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 생체 신호 처리 장치에서, 상기 생체 전극은, 상기 가드부들과 전기적으로 분리되고, 상기 가드부들의 외측에 구비되는 쉴드를 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 생체 신호 처리 장치는, 상기 생체 신호 처리부로부터 출력된 생체 신호를 디지털 신호로 변환하는 신호 변환부; 및 상기 디지털 신호를 외부로 전송하는 인터페이스부를 더 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른 생체 신호 처리 장치는, 사용자 신체에 전기적으로 직접 접촉되지 않고, 하나의 플레이트의 일측에서 서로 이격되어 배치된 복수의 전극들을 통해 생체 신호를 측정하는 생체 전극; 및 상기 생체 전극으로부터 출력된 생체 신호에 기초하여, 외부 디바이스를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 생체 신호 처리 방법은, 플레이트의 일측에서 서로 이격되어 배치되는 복수 개의 전극들 및 상기 플레이트의 타측에서 서로 이격되어 배치되는 복수 개의 가드부들을 포함하는 생체 전극을 사용자 신체에 배치하는 단계; 및 상기 복수 개의 전극들에서 측정된 생체 신호를 증폭하여 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 생체 신호 처리 방법은, 상기 증폭된 생체 신호에 기초하여 외부 디바이스를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 제어 신호를 상기 외부 디바이스로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 생체 전극의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2는 일실시예에 따른 생체 전극을 통해 생체 신호가 측정되는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 6은 다른 실시예에 따른 생체 전극의 일례들을 도시하는 도면이다.
도 7은 일실시예에 따른 생체 신호 처리 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 생체 신호 처리 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 생체 신호 처리 장치가 웨어러블 디바이스에 포함되어 동작하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일실시예에 따른 생체 신호 처리 방법의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 아래의 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 실시예의 범위가 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타내며, 공지된 기능 및 구조는 생략하도록 한다.
도 1은 일실시예에 따른 생체 전극(100)의 구조를 도시하는 도면이다.
생체 전극(100)은 사용자 신체(140)로부터 생체 신호를 측정한다. 생체 전극(100)을 통해 근전도, 심전도, 또는 뇌전도 등의 생체 신호가 측정될 수 있다. 예를 들어, 근전도의 경우, 근육이 수축할 때 발생한 활동 전위가 생체 전극(100) 내 전극들(110, 115)을 통해 측정될 수 있다.
생체 전극(100)은 사용자 피부에 직접 접촉되는 경우는 물론, 전기적으로 사용자 피부에 직접 접촉되지 않더라도 사용자 신체(140)의 생체 신호를 측정할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 의복(150)을 착용하고 있는 상태에서 생체 전극(100)을 의복(150) 위에 부착시키고 생체 신호를 측정할 수 있다. 생체 전극(100)에 포함된 전극들(110, 115)과 사용자 피부 간에 커패시턴스가 형성됨에 따라, 사용자가 의복(150)을 착용하고 있는 상태에서도 사용자 신체(140) 내 이온들의 이동에 의해 발생된 전기적 신호가 생체 전극(100)에 의해 측정될 수 있다. 사용자 피부에 직접 접촉되지 않고 생체 신호를 측정함으로써 사용자가 느끼는 제약감과 불편함이 줄어들 수 있다. 사용자 신체(140)의 피부와 전기적으로 직접 접촉되지 않는 비접촉 방식의 생체 신호 측정은, 변위 전류의 측정에 의해 수행될 수 있다. 변위 전류는 사용자 신체(140) 표면의 전위 변화에 의해 비전도성 물질을 사이에 둔 생체 전극(100) 내 전극의 전압이 변하는 경우, 전극의 전압 변화에 의해 발생되는 전류를 나타낸다.
일반적인 생체 전극은 한 개의 전극을 포함하고, 복수의 생체 전극들을 이용하여 생체 신호를 측정하지만, 도 1의 생체 전극(100)은 복수의 전극들(110, 115)을 포함하는 하나의 생체 전극(100)을 이용하여 생체 신호를 측정할 수 있다. 생체 전극(100)에서는 V+ 전극과 V- 전극이 하나의 모듈로 구현될 수 있다. 복수의 전극들(110, 115)을 하나의 생체 전극(100)에 설계하는 것에 의해 생체 신호를 측정하기 위한 생체 전극을 소형화할 수 있다.
도 1을 참조하면, 생체 전극(100)은 플레이트(plate, 105), 복수의 전극들(110, 115), 복수의 가드부들(120, 125), 프리앰프(pre-amp, 130), 및 쉴드(135)를 포함할 수 있다.
플레이트(105)는 복수의 전극들(110, 115), 복수의 가드부들(120, 125), 및 프리앰프(130)를 지지하는 부재이다. 예를 들어, 플레이트(105)는 인쇄 회로 기판(printed circuit board; PCB), 패드, 패치, 또는 절연 물질로 구성된 절연층 등의 형태를 가질 수 있다.
복수의 전극들(110, 115)은 제1 전극(110) 및 제2 전극(115)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(110)은 V+ 전극이고, 제2 전극(115)은 V- 전극일 수 있다. 제1 전극(110) 및 제2 전극(115)은 사용자 신체(140)로부터 생체 신호를 측정할 수 있다. 사용자 신체(140) 내에서 이온들의 이동에 의해 발생된 전기적 신호가 제1 전극(110) 및 제2 전극(115)을 통해 측정될 수 있다. 제1 전극(110) 및 제2 전극(115)은 사용자 신체(140)에 전기적으로 직접 접촉되지 않고, 사용자 신체(140)로부터 근전도 등과 같은 생체 신호를 측정할 수 있다
제1 전극(110)은 플레이트(105)의 일측에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(110)은 플레이트(105)의 내부 또는 하단에 배치될 수 있다. 제2 전극(115)은 플레이트(105)의 일측에서 제1 전극(110)과 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(115)은 플레이트(105)의 내부 또는 하단에 배치될 수 있다. 제1 전극(110) 및 제2 전극(115)은 서로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 생체 전극(100)은 제1 절연층(미도시)을 더 포함할 수 있고, 제1 전극(110) 및 제2 전극(115)은 플레이트(105)와 제1 절연층 사이에 배치될 수 있다. 제1 절연층에 의해 제1 전극(110) 및 제2 전극(115)이 생체 전극(100)의 외부에 직접적으로 노출되지 않을 수 있다. 제1 전극(110) 및 제2 전극(115)은 프리앰프(130)에 전기적으로 연결되고, 측정된 전기적 신호를 프리앰프(130)에 전달할 수 있다.
복수의 가드부들(120, 125)은 제1 가드부(120) 및 제2 가드부(125)를 포함할 수 있다. 제1 가드부(120) 및 제2 가드부(125)는 제1 전극(110)과 제2 전극(115) 사이에서 측정된 생체 신호에 외부 노이즈가 유입되는 것을 저감시킬 수 있다. 생체 전극(100)이 전기적으로 사용자 피부에 직접 접촉되지 않고 생체 신호를 측정하는 경우, 사용자 신체(140)와 생체 전극(100) 사이의 매질(예, 의복(150))이 가지는 높은 임피던스에 의해 외부 노이즈 또는 동잡음(motion artifact)의 영향을 상대적으로 많이 받을 수 있다. 제1 가드부(120) 및 제2 가드부(125)는 생체 신호의 측정 방향과 반대 방향으로부터 유입되는 외부 노이즈의 영향을 저감시킬 수 있다. 또한, 제1 가드부(120) 및 제2 가드부(125)를 통해 스트레이 커패시턴스(stray capacitance) 등과 같은 기생 커패시턴스의 영향이 줄어들 수 있다.
제1 가드부(120)는 플레이트(105)의 타측에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1 가드부(120)는 플레이트(105)의 내부 또는 상단에 배치될 수 있다. 제1 가드부(120)는 제1 전극(110)과 수직 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 제2 가드부(125)는 플레이트(105)의 타측에서 제1 가드부(120)와 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 가드부(125)는 플레이트(105)의 내부 또는 상단에 배치될 수 있다. 제2 가드부(125)는 제2 전극(115)과 수직 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 가드부(120) 및 제2 가드부(125)는 서로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 생체 전극(100)은 제2 절연층(미도시)을 더 포함할 수 있고, 제1 가드부(120) 및 제2 가드부(125)는 플레이트(105)와 제2 절연층 사이에 배치될 수 있다. 제1 가드부(120) 및 제2 가드부(125)는 전도성 물질을 포함할 수 있고, 프리앰프(130)와 전기적으로 연결될 수 있다.
쉴드(135)는 제1 전극(110)과 제2 전극(115) 사이에서 측정된 생체 신호에 외부 노이즈가 유입되는 것을 저감시킬 수 있다. 쉴드(135)는 제1 전극(110), 제2 전극(115), 및 생체 전극(100)에 포함된 신호선들(160, 170) 중 적어도 하나에 외부 노이즈가 유입되는 것을 저감시킬 수 있다. 신호선(160)은 제1 가드부(120)와 프리앰프(130)를 연결하는 신호선 및 제2 가드부(125)와 프리앰프(130)를 연결하는 신호선을 포함할 수 있다. 신호선(170)은 제1 전극(110)과 프리앰프(130)를 연결하는 신호선 및 제2 전극(115)과 프리앰프(130)를 연결하는 신호선을 포함할 수 있다. 쉴드(135)가 일차적으로 외부 노이즈가 생체 전극(100) 내에 유입되는 것을 막고, 제1 가드부(120) 및 제2 가드부(125)가 이차적으로 외부 노이즈가 생체 신호에 유입되는 것을 막을 수 있다. 쉴드(135) 및 가드부들을 통해 외부 노이즈가 유입되는 것을 이중으로 차단함으로써 보다 고품질의 생체 신호가 획득될 수 있다.
쉴드(135)는 제1 가드부(120), 제2 가드부(125) 및 프리앰프(130)의 외측에 구비될 수 있다. 쉴드(135)는 전도성 물질을 포함하고, 접지 전압(ground)에 연결될 수 있다. 쉴드(135)는 제1 가드부(120) 및 제2 가드부(125)와 전기적으로 분리되고, 플레이트(105)와 공기층을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 쉴드(135)는 플레이트(105)의 상단에 위치한 지지부재(미도시)를 통해 지지될 수 있다.
프리앰프(130)는 제1 전극(110) 및 제2 전극(115) 사이에서 측정된 생체 신호에 기초하여 전압 신호를 출력할 수 있다. 프리앰프(130)는 제1 전극(110) 및 제2 전극(115) 사이에서 측정된 생체 신호를 증폭하기 위해 또는 임피던스 변환을 위해 이용될 수 있다. 프리앰프(130)는 직접적인 접촉 없이 변위 전류를 통하여 입력되는 미세한 크기의 생체 신호를 증폭하여 전압 신호로 변환할 수 있다. 프리앰프(130)는 사용자 피부에 전기적으로 직접 접촉되지 않는 비접촉 방식으로 측정된 미세한 크기의 생체 신호를 높은 이득 값의 전압 신호로 변환하기 위해 높은 입력 임피던스를 가질 수 있다. 예를 들어, 생체 전극(100)을 이용하여 비접촉 방식으로 근전도 신호를 측정하는 경우, 의복(150)은 수십 메가 옴(mega ohm)에서 수백 메가 옴 사이의 임피던스를 가지고 있고, 근전도 신호는 크기가 작은 신호이므로, 생체 전극(100)은 높은 입력 임피던스를 가져야 생체 신호를 정상적으로 획득할 수 있다. 프리앰프(130)는 비접촉 방식으로 측정된 생체 신호를 정상적으로 획득하기 위해 생체 전극(100)에 높은 입력 임피던스를 제공할 수 있다. 프리앰프(130)는 프리앰프(130)의 외측에 구비되는 쉴드(135)에 의해 차폐될 수 있다.
도 2는 일실시예에 따른 생체 전극(200)을 통해 생체 신호가 측정되는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
생체 전극(200)은 사용자 신체(240)에 전기적으로 직접 접촉되지 않고, 비접촉 방식으로 사용자의 생체 신호를 측정할 수 있다. 생체 전극(200)은 사용자가 의복(250)을 착용하고 있는 상태에서도 사용자 신체(240) 표현의 전위 변화에 따는 변위 전류를 측정하는 것에 의해 사용자의 신체의 생체 신호를 측정할 수 있다. 생체 전극(200)은 플레이트(205)의 일측에서 서로 이격되어 배치된 제1 전극(210) 및 제2 전극(215), 플레이트(205)의 타측에서 서로 이격되어 배치된 제1 가드부(220) 및 제2 가드부(225), 프리앰프(230), 및 프리앰프(230)의 외측에 배치되어 프리앰프(230)를 차폐하는 쉴드(235)를 포함할 수 있다. 쉴드(235)는 프리앰프(230)뿐만 아니라 제1 가드부(220) 및 제2 가드부(225)를 차폐하고, 외부 노이즈가 유입되는 것을 저감시킬 수 있다. 제1 가드부(220) 및 제2 가드부(225)는 외부 노이즈가 유입되는 것을 저감시키고, 기생 커패시턴스의 영향을 저감시킬 수 있다.
제1 전극(210) 및 제2 전극(215) 사이에서 측정된 생체 신호는 프리앰프(230)에 전달되고, 프리앰프(230)는 높은 입력 임피던스에 기초하여 미세한 크기의 생체 신호를 높은 이득 값을 가지는 전압 신호로 변환할 수 있다. 프리앰프(230)는 제1 가드부(220) 및 제2 가드부(225)로부터 전달된 신호와 제1 전극(210) 및 제2 전극(215)으로부터 전달된 신호의 차동 입력에 기초하여 노이즈가 저감된 생체 신호를 출력할 수 있다. 쉴드(235)는 접지 전압에 연결될 수 있고, 제1 가드부(220) 및 제2 가드부(225)와 전기적으로 분리될 수 있다. 프리앰프(230)는 제1 전극(210) 및 제2 전극(215) 사이에서 측정된 생체 신호를 증폭하여 출력할 수 있다.
도 3 내지 도 6은 다른 실시예에 따른 생체 전극의 일례들을 도시하는 도면이다. 도 3 내지 도 6에서는, 생체 신호를 측정하는 전극들이 외부로 노출되지 않는 구조를 가지는 생체 전극들이 도시되어 있다.
도 3을 참조하면, 생체 전극(300)은 플레이트(305), 제1 전극(310), 제2 전극(315), 제1 가드부(320), 제2 가드부(325), 프리앰프(330), 및 쉴드(335)를 포함할 수 있다. 제1 전극(310) 및 제2 전극(315)은 플레이트(305)의 일측으로서, 플레이트(305)의 내부 레이어에 배치될 수 있다. 제1 전극(310) 및 제2 전극(315)은 플레이트(305)의 내부에 삽입된 형태로 배치될 수 있다. 제1 전극(310) 및 제2 전극(315)은 동일 평면 상에서 서로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 가드부(320) 및 제2 가드부(325)는 플레이트(305)의 타측으로서, 플레이트(305)의 내부 레이어에 배치될 수 있다. 제1 가드부(320) 및 제2 가드부(325)는 플레이트(305)의 내부에 삽입된 형태로 배치될 수 있다. 제1 가드부(320) 및 제2 가드부(325)는 동일 평면 상에서 서로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 전극(310)과 제1 가드부(320)는 수직 방향으로 서로 이격되어 배치되고, 제2 전극(315)과 제2 가드부(325)는 수직 방향으로 서로 이격되어 배치될 수 있다.
도 4를 참조하면, 생체 전극(400)은 플레이트(405), 제1 전극(410), 제2 전극(415), 제1 가드부(420), 제2 가드부(425), 프리앰프(430), 쉴드(435), 및 제1 절연층(440)을 포함할 수 있다. 제1 전극(410) 및 제2 전극(415)은 플레이트(405)의 일측으로서, 플레이트(405)의 하단에 배치될 수 있다. 제1 전극(410) 및 제2 전극(415)은 플레이트(405)와 제1 절연층(440) 사이에 배치될 수 있다. 제1 전극(410) 및 제2 전극(415)의 일단은 플레이트(405)에 접촉되고, 타단은 제1 절연층(440) 에 접촉될 수 있다. 제1 가드부(420) 및 제2 가드부(425)는 플레이트(405)의 타측으로서, 플레이트(405)의 내부 레이어에 배치될 수 있다. 제1 가드부(420) 및 제2 가드부(425)는 플레이트(405)의 내부에 삽입된 형태로 배치될 수 있다.
도 5를 참조하면, 생체 전극(500)은 플레이트(505), 제1 전극(510), 제2 전극(515), 제1 가드부(520), 제2 가드부(525), 프리앰프(530), 쉴드(535), 및 제2 절연층(540)을 포함할 수 있다. 제1 전극(510) 및 제2 전극(515)은 플레이트(505)의 일측으로서, 플레이트(505)의 내부 레이어에 배치될 수 있다. 제1 전극(510) 및 제2 전극(515)은 플레이트(505)의 내부에 삽입된 형태로 배치될 수 있다. 제1 가드부(520) 및 제2 가드부(525)는 플레이트(505)의 타측으로서, 플레이트(505)의 상단에 배치될 수 있다. 제1 가드부(520) 및 제2 가드부(525)는 제2 절연층(540)과 플레이트(505) 사이에 배치될 수 있다. 제1 가드부(520) 및 제2 가드부(525)의 일단은 플레이트(505)에 접촉되고, 타단은 제2 절연층(540)에 접촉될 수 있다. 제1 가드부(520) 및 제2 가드부(525)는 동일 평면 상에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
도 6을 참조하면, 생체 전극(600)은 플레이트(605), 제1 전극(610), 제2 전극(615), 제1 가드부(620), 제2 가드부(625), 프리앰프(630), 쉴드(635), 제1 절연층(640), 및 제2 절연층(645)을 포함할 수 있다. 1 전극 및 제2 전극(615)은 플레이트(605)의 일측으로서, 플레이트(605)의 하단에 배치될 수 있다. 제1 전극(610) 및 제2 전극(615)은 플레이트(605)와 제1 절연층(640) 사이에 배치될 수 있다. 제1 전극(610) 및 제2 전극(615)의 일단은 플레이트(605)에 접촉되고, 타단은 제1 절연층(640)에 접촉될 수 있다. 제1 전극(610) 및 제2 전극(615)은 동일 평면 상에서 서로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 가드부(620) 및 제2 가드부(625)는 플레이트(605)의 타측으로서, 플레이트(605)의 상단에 배치될 수 있다. 제1 가드부(620) 및 제2 가드부(625)는 제2 절연층(645)과 플레이트(605) 사이에 배치될 수 있다. 제1 가드부(620) 및 제2 가드부(625)의 일단은 플레이트(605)에 접촉되고, 타단은 제2 절연층(645)에 접촉될 수 있다. 제1 가드부(620) 및 제2 가드부(625)는 동일 평면 상에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
도 7은 일실시예에 따른 생체 신호 처리 장치(700)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
생체 신호 처리 장치(700)는 생체 전극(710)을 통해 측정된 생체 신호를 증폭하여 출력할 수 있다. 일실시예에 따르면, 생체 신호 처리 장치(700)는 시계, 장갑, 의류, 모자, 안경, 또는 신발 등의 형태를 가지는 웨어러블 디바이스(wearable device)에 포함되어 동작할 수 있다. 생체 신호 처리 장치(700)는 생체 신호를 웨어러블 디바이스가 처리하기에 적합한 생체 데이터로 변환하고, 생체 데이터를 웨어러블 디바이스에 전달할 수 있다. 웨어러블 디바이스는 생체 신호 처리 장치(700)로부터 수신한 생체 데이터에 기초하여 사용자의 신체 상태, 건강 상태, 심리 상태, 사용자가 수행한 제스쳐 동작 등을 결정할 수 있다.
예를 들어, 사용자 신체로부터 측정된 근전도 신호에 기초하여 사용자가 수행한 제스쳐 동작이 결정될 수 있다. 생체 전극(710)은 사용자 신체로부터 근전도 신호를 측정하고, 생체 신호 처리 장치(700)는 근전도 신호를 증폭한 후 디지털 신호로 변환할 수 있다. 디지털 신호로 변환된 근전도 신호는 웨어러블 디바이스에 전달되고, 웨어러블 디바이스는 수신한 디지털 신호에 기초하여 사용자가 수행한 제스쳐 동작을 결정할 수 있다.
도 7을 참조하면, 생체 신호 처리 장치(700)는 생체 전극(710) 및 생체 신호 처리부(720)를 포함할 수 있다. 생체 전극(710)은 사용자 신체에 전기적으로 직접 접촉되지 않고, 생체 신호를 측정할 수 있다. 생체 전극(710)은 플레이트의 일측에서 서로 이격되어 배치되는 제1 전극 및 제2 전극을 포함할 수 있다. 또한, 생체 전극(710)은 플레이트의 타측에서 서로 이격되어 배치되는 제1 가드부 및 제2 가드부를 포함할 수 있다. 제1 가드부는 제1 전극에 수직 방향으로 오버랩되게 배치되고, 제2 가드부는 제2 전극에 수직 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 생체 전극(710)은 복수의 전극들 사이에서 측정된 미세한 크기의 생체 신호를 높은 입력 임피던스에 기초하여 높은 이득 값의 전압 신호로 변환하는 프리앰프를 포함할 수 있다. 생체 전극(710)은 가드부들과 전기적으로 분리되고, 가드부들의 외측에 구비되는 쉴드를 포함할 수 있다.
생체 신호 처리부(720)는 필터링부(730) 및 증폭부(740)를 포함할 수 있다. 필터링부(730)는 생체 전극(710)으로부터 출력된 생체 신호를 필터링할 수 있다. 필터링부(730)는 고역 통과 필터(high pass filter) 회로, 대역 저지 필터(band stop filter) 회로, 및 저역 통과 필터(low pass filter) 회로를 포함할 수 있다. 고역 통과 필터 회로는 생체 전극(710)의 프리앰프의 출력단과 연결되고, 대역 저지 필터 회로는 고역 통과 필터 회로의 출력단과 연결될 수 있다. 저역 통과 필터 회로는 대역 저지 필터 회로의 출력단과 연결되고, 증폭부(740)는 저역 통과 필터 회로의 출력단과 연결될 수 있다.
일실시예에 따르면, 고역 통과 필터 회로는 변위 전류를 통하여 입력되는 생체 신호에 따른 잔류 편차의 변화를 필터링할 수 있다. 대역 저지 필터 회로는 고역 통과 필터 회로로부터 출력된 생체 신호 중 60 Hz 주파수 대역의 공통 모드 노이즈(common mode noise)를 필터링할 수 있다. 저역 통과 필터 회로는 대역 저지 필터 회로로부터 출력된 생체 신호 중 100 Hz 이하의 주파수 대역 신호를 출력할 수 있다.
증폭부(740)는 필터링부(730)에 의해 필터링된 생체 신호를 증폭할 수 있다. 증폭부(740)는 계측 증폭기일 수 있고, 필터링부(730)로부터 출력된 생체 신호를 일정한 이득에 기초하여 증폭할 수 있다.
생체 신호 처리 장치(700)는 신호 변환부(750) 및 인터페이스부(760)를 더 포함할 수 있다. 신호 변환부(750)는 생체 신호 처리부(720)에 의해 필터링되고 증폭된 생체 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 인터페이스부(760)는 디지털 신호로 변환된 생체 신호를 외부로 전송할 수 있다.
도 8은 다른 실시예에 따른 생체 신호 처리 장치(800)의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
생체 신호 처리 장치(800)는 생체 전극(810)으로부터 측정된 생체 신호에 기초하여 외부 디바이스(830)를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 외부 디바이스(830)로 전송할 수 있다. 제어 신호를 수신한 외부 디바이스(830)는 제어 신호에 대응되는 미리 결정된 제어 동작을 수행할 수 있다. 생체 신호 처리 장치(800)는 웨어러블 디바이스에 포함되어 동작할 수 있다.
도 8을 참조하면, 생체 신호 처리 장치(800)는 생체 전극(810) 및 제어 신호 생성부(820)를 포함할 수 있다. 생체 전극(810)은 사용자 신체에 전기적으로 접촉되지 않고, 플레이트의 일측에서 서로 이격되어 배치된 복수의 전극들을 통해 생체 신호를 측정할 수 있다. 생체 전극(810)은 플레이트의 타측에서 서로 이격되어 배치되는 복수의 가드부들을 포함할 수 있다. 생체 전극(810)은 전극들 사이에서 측정된 생체 신호에 기초하여 전압 신호를 출력하는 프리앰프 및 플레이트의 외측에 구비된 쉴드를 포함할 수 있다.
제어 신호 생성부(820)는 생체 전극(810)으로부터 출력된 생체 신호에 기초하여 외부 디바이스(830)를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 외부 디바이스(830)는 모바일 디바이스, 퍼스널 컴퓨터, 또는 멀티미디어 디바이스 등을 포함할 수 있다. 제어 신호 생성부(820)는 생체 신호의 파형, 주파수 특성, 또는 레벨 등을 분석하고, 생체 신호에 대응되는 제어 동작을 결정할 수 있다. 제어 신호 생성부(820)는 결정된 제어 동작을 수행하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 제어 신호 생성부(820)로부터 생성된 제어 신호는 외부 디바이스(830)로 전송되고, 외부 디바이스(830)는 생체 신호 처리 장치(800)으로부터 수신한 제어 신호에 따른 동작을 수행할 수 있다.
도 9는 생체 신호 처리 장치(920)가 웨어러블 디바이스(910)에 포함되어 동작하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
생체 신호 처리 장치(920)는 웨어러블 디바이스(910)에 포함되어 동작할 수 있다. 생체 신호 처리 장치(920)는 사용자(930)의 근전도 신호를 측정하고, 측정된 근전도 신호에 기초하여 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 사용자(930)는 생체 신호 처리 장치(920)를 포함하는 손목 시계 형태의 웨어러블 디바이스(910)를 착용한 상태에서, 특정 제스쳐 동작을 취하는 것에 의해 외부 디바이스(940)를 해당 제스쳐에 대응되는 동작이 수행되도록 제어할 수 있다. 생체 신호 처리 장치(920)는 사용자가 해당 제스쳐를 취하는 과정에서 발생한 근전도 신호의 변화를 측정하고, 측정된 근전도 신호를 분석할 수 있다. 생체 신호 처리 장치(920)는 사용자(930)가 취한 제스쳐 동작에 대응하는 제어 동작을 결정한 후, 결정된 제어 동작을 수행하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
웨어러블 디바이스(910)는 생체 신호 처리 장치(920)에 의해 생성된 제어 신호에 기초하여 다양한 인터페이스를 수행할 수 있다. 웨어러블 디바이스(910)는 생체 신호 처리 장치(920)에 의해 결정된 제어 동작에 관한 내용을 웨어러블 디바이스(910)의 화면에 디스플레이하거나 또는 사운드를 통해 출력할 수 있다. 제어 동작에 대한 사용자 입력을 수신하거나 근전도 신호에 대응되는 제어 동작이 결정된 경우, 웨어러블 디바이스(910)는 생성된 제어 신호를 외부 디바이스(940)에 전송할 수 있다. 제어 신호에 의해 웨어러블 디바이스(910)와 통신하는 외부 디바이스(940)의 동작이 제어될 수 있다. 또는, 제어 신호의 타입에 따라, 근전도 신호에 기초하여 생성된 제어 신호에 의해 웨어러블 디바이스(910)가 제어될 수도 있다.
일실시예에 따르면, 사용자(930)가 시계 타입의 웨어러블 디바이스(910)를 착용한 상태에서, 손을 위에서 아래로 내리는 제스쳐 동작을 수행하는 경우, 생체 신호 처리 장치(920)는 손목 근육의 근전도 신호의 변화를 측정하고, 측정된 근전도 신호에 기초하여 제어 신호를 생성할 수 있다. 생체 신호 처리 장치(920)는 측정된 근전도 신호를 필터링하거나, 증폭하거나, 또는 디지털 신호로 변환할 수 있다. 생체 신호 처리 장치(920)는 근전도 신호를 분석하여 근전도 신호에 대응되는 제어 동작을 결정할 수 있다. 근전도 신호의 유형에 따른 제어 동작은 미리 결정되어 저장될 수 있다.
생체 신호 처리 장치(920)는 근전도 신호를 분석하여 사용자(930)가 손을 위에서 아래로 내리는 제스쳐 동작을 수행하였다고 판단하고, 해당 제스쳐 동작에 대응되는 제어 동작을 수행하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 생성된 제어 신호는 외부 디바이스(940)에 전송되고, 외부 디바이스(940)는 제어 신호에 따른 제어 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 사용자(930)가 손을 위에서 아래로 내리는 제스쳐 동작에 대응되는 제어 신호에 의해, 외부 디바이스(940)의 스크롤(950)이 제어되어 외부 디바이스(940)의 디스플레이 표시된 화면(또는 컨텐츠)이 위 방향으로 이동할 수 있다. 다른 예로, 사용자(930)가 손을 위에서 아래로 내리는 제스처 동작에 대응되는 제어 신호에 의해, 외부 디바이스(940)의 디스플레이에 표시된 컨텐츠가 제어되어 컨텐츠가 화면 아래로 이동하는 인터페이스 동작이 구현될 수도 있다.
도 10은 일실시예에 따른 생체 신호 처리 방법의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계(1010)에서, 생체 전극이 사용자 신체에 배치될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 의복을 착용한 상태에서 생체 전극이 사용자의 손목 또는 팔 등에 부착될 수 있다. 생체 전극은 플레이트의 일측에서 서로 이격되어 배치되는 복수 개의 전극들, 및 플레이트의 타측에서 서로 이격되어 배치되는 복수 개의 가드부들을 포함할 수 있다. 생체 전극은 높은 입력 임피던스에 기초하여 복수 개의 전극들 사이에서 측정된 미세한 크기의 생체 신호를 전압 신호로 변환하기 위한 프리앰프를 포함할 수 있다. 생체 전극은 가드부들과 전기적으로 분리되고, 프리앰프의 외측에 구비된 쉴드를 더 포함할 수 있다.
단계(1020)에서, 생체 신호 처리 장치는 생체 전극 내 복수 개의 전극들에서 측정된 생체 신호를 필터링하고, 증폭할 수 있다. 예를 들어, 생체 신호 처리 장치는 생체 신호에 따른 잔류 편차의 변화를 필터링하고, 생체 신호 중 60 Hz 주파수 대역의 공통 모드 노이즈를 필터링한 후, 생체 신호 처리 장치는 생체 신호 중 100 Hz 이하의 주파수 대역 신호를 출력할 수 있다. 생체 신호 처리 장치는 증폭기를 이용하여 필터링이 수행된 생체 신호를 증폭할 수 있다. 생체 신호 처리 장치는 증폭된 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력할 수 있다.
생체 신호 처리 장치는 단계(1030)을 선택적으로 수행할 수 있다. 단계(1030)에서, 생체 신호 처리 장치는 단계(1020)에서 증폭된 생체 신호에 기초하여 외부 디바이스를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 생체 신호 처리 장치는 생체 신호의 파형, 주파수, 또는 레벨 등에 기초하여 생체 신호에 대응되는 제어 동작을 결정하고, 결정된 제어 동작을 수행하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
생체 신호 처리 장치는 단계(1040)을 선택적으로 수행할 수 있다. 단계(1040)에서, 생체 신호 처리 장치는 단계(1030)에서 생성된 제어 신호를 외부 디바이스로 선택적으로 전송할 수 있다. 제어 신호를 수신한 외부 디바이스는 제어 신호에 따른 제어 동작을 수행할 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 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. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (24)

  1. 플레이트(plate);
    상기 플레이트의 일측에 위치하는 제1 전극;
    상기 일측에서, 상기 제1 전극과 이격되어 배치되는 제2 전극;
    상기 플레이트의 타측에 위치하는 제1 가드부;
    상기 타측에서, 상기 제1 가드부와 이격되어 배치되는 제2 가드부; 및
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에서 측정된 생체 신호에 기초하여 전압 신호를 출력하는 프리앰프
    를 포함하고,
    상기 제1 가드부 및 상기 제2 가드부는 상기 프리앰프와 전기적으로 연결되고,
    상기 프리앰프는,
    상기 제1 가드부 및 상기 제2 가드부로부터 전달된 신호와, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극으로부터 전달된 신호의 차동 입력에 기초하여 노이즈가 저감된 생체 신호를 출력하는,
    생체 전극.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가드부는, 상기 제1 전극과 수직 방향으로 이격되어 배치되고,
    상기 제2 가드부는, 상기 제2 전극과 수직 방향으로 이격되어 배치되는, 생체 전극.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가드부 및 상기 제2 가드부는,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에서 측정된 생체 신호에 외부 노이즈가 유입되는 것을 저감시키는, 생체 전극.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가드부, 상기 제2 가드부 및 상기 프리앰프의 외측에 구비되는 쉴드(shield)
    를 더 포함하는 생체 전극.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 쉴드는,
    상기 제1 전극, 상기 제2 전극, 및 상기 생체 전극에 포함된 신호선 중 적어도 하나에 외부 노이즈가 유입되는 것을 저감시키는, 생체 전극.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 쉴드는,
    상기 플레이트와 공기 층을 형성하는, 생체 전극.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 쉴드는,
    전도성 물질을 포함하고, 접지 전압에 연결된, 생체 전극.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은,
    상기 플레이트의 내부에 배치되거나 또는 상기 플레이트와 절연층 사이에 배치되는, 생체 전극.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은,
    사용자 신체에 전기적으로 직접 접촉되지 않고, 사용자의 근전도를 측정하는, 생체 전극.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가드부 및 상기 제2 가드부는,
    상기 플레이트의 내부에 배치되거나 또는 상기 플레이트와 절연층 사이에 배치되는, 생체 전극.
  12. 사용자 신체에 전기적으로 직접 접촉되지 않고, 생체 신호를 측정하는 생체 전극; 및
    상기 생체 전극으로부터 출력된 생체 신호를 필터링하고, 증폭하는 생체 신호 처리부를 포함하고,
    상기 생체 전극은,
    플레이트의 일측에 위치하는 제1 전극, 상기 일측에서, 상기 제1 전극과 이격되어 배치되는 제2 전극, 상기 플레이트의 타측에 위치하는 제1 가드부, 상기 타측에서, 상기 제1 가드부와 이격되어 배치되는 제2 가드부, 및 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에서 측정된 생체 신호에 기초하여 전압 신호를 출력하는 프리앰프를 포함하고,
    상기 제1 가드부 및 상기 제2 가드부는 상기 프리앰프와 전기적으로 연결되고,
    상기 프리앰프는,
    상기 제1 가드부 및 상기 제2 가드부로부터 전달된 신호와, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극으로부터 전달된 신호의 차동 입력에 기초하여 노이즈가 저감된 생체 신호를 출력하는, 생체 신호 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 가드부는, 상기 제1 전극에 수직 방향으로 오버랩되게 배치되고,
    상기 제2 가드부는, 상기 제2 전극에 수직 방향으로 오버랩되게 배치되는, 생체 신호 처리 장치.
  14. 삭제
  15. 제12항에 있어서,
    상기 생체 전극은,
    상기 제1 가드부 및 상기 제2 가드부와 전기적으로 분리되고, 상기 제1 가드부 및 상기 제2 가드부의 외측에 구비되는 쉴드
    를 더 포함하는 생체 신호 처리 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 생체 신호 처리부로부터 출력된 생체 신호를 디지털 신호로 변환하는 신호 변환부; 및
    상기 디지털 신호를 외부로 전송하는 인터페이스부
    를 더 포함하는 생체 신호 처리 장치.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 생체 신호 처리 장치는,
    웨어러블 디바이스(wearable device)에 포함되어 동작하는, 생체 신호 처리 장치.
  18. 사용자 신체에 전기적으로 직접 접촉되지 않고, 하나의 플레이트의 일측에서 서로 이격되어 배치된 복수의 전극들을 통해 생체 신호를 측정하는 생체 전극; 및
    상기 생체 전극으로부터 출력된 생체 신호에 기초하여, 외부 디바이스를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부
    를 포함하고,
    상기 생체 전극은,
    상기 플레이트의 일측에 위치하는 제1 전극, 상기 일측에서, 상기 제1 전극과 이격되어 배치되는 제2 전극, 상기 플레이트의 타측에 위치하는 제1 가드부, 상기 타측에서, 상기 제1 가드부와 이격되어 배치되는 제2 가드부, 및 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에서 측정된 생체 신호에 기초하여 전압 신호를 출력하는 프리앰프를 포함하고,
    상기 제1 가드부 및 상기 제2 가드부는 상기 프리앰프와 전기적으로 연결되고,
    상기 프리앰프는,
    상기 제1 가드부 및 상기 제2 가드부로부터 전달된 신호와, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극으로부터 전달된 신호의 차동 입력에 기초하여 노이즈가 저감된 생체 신호를 출력하는,
    생체 신호 처리 장치.
  19. 삭제
  20. 제18항에 있어서,
    상기 생체 전극은,
    접지 전압에 연결되고, 상기 플레이트의 외측에 구비된 쉴드를 더 포함하는 생체 신호 처리 장치.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 제어 신호 생성부는,
    상기 생체 전극으로부터 출력된 생체 신호에 대응되는 제어 동작을 결정하고, 상기 결정된 제어 동작을 수행하기 위한 제어 신호를 생성하는, 생체 신호 처리 장치.
  22. 플레이트의 일측에 위치하는 제1 전극, 상기 일측에서, 상기 제1 전극과 이격되어 배치되는 제2 전극, 상기 플레이트의 타측에 위치하는 제1 가드부, 상기 타측에서, 상기 제1 가드부와 이격되어 배치되는 제2 가드부, 및 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에서 측정된 생체 신호에 기초하여 전압 신호를 출력하는 프리앰프를 포함하는 생체 전극을 사용자 신체에 배치하는 단계; 및
    상기 복수 개의 전극들에서 측정된 생체 신호를 증폭하여 출력하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 가드부 및 상기 제2 가드부는 상기 프리앰프와 전기적으로 연결되고,
    상기 프리앰프는,
    상기 제1 가드부 및 상기 제2 가드부로부터 전달된 신호와, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극으로부터 전달된 신호의 차동 입력에 기초하여 노이즈가 저감된 생체 신호를 출력하는,
    생체 신호 처리 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 증폭된 생체 신호에 기초하여 외부 디바이스를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 제어 신호를 상기 외부 디바이스로 전송하는 단계
    를 더 포함하는 생체 신호 처리 방법.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 생체 전극은,
    상기 복수의 전극들 사이에서 측정된 생체 신호에 기초하여 전압 신호를 출력하는 프리앰프; 및
    상기 가드부들과 전기적으로 분리되고, 상기 프리앰프의 외측에 구비된 쉴드
    를 더 포함하는 생체 신호 처리 방법.
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US14/712,110 US9795313B2 (en) 2014-06-23 2015-05-14 Bioelectrode, and method and apparatus for processing biosignal using the same
JP2015111175A JP6587833B2 (ja) 2014-06-23 2015-06-01 生体電極及びこれを用いた生体信号処理装置
CN201510316201.7A CN105310681B (zh) 2014-06-23 2015-06-10 生物电极以及使用生物电极处理生物信号的方法和设备
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6308214B2 (ja) * 2013-05-15 2018-04-11 ソニー株式会社 表示制御装置、表示制御方法および記録媒体
US10694018B2 (en) * 2016-04-13 2020-06-23 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and apparatus for controlling running status of wearable electronic device
KR102096804B1 (ko) * 2016-12-29 2020-04-03 주식회사 인바디 착용형 단말기 및 그 동작 방법
US10575777B2 (en) * 2017-08-18 2020-03-03 Bose Corporation In-ear electrical potential sensor
EP3459449B1 (en) 2017-09-26 2023-04-26 Nokia Technologies Oy Apparatus for sensing biosignals
CN108836012B (zh) * 2018-08-28 2021-09-07 浙江想能云软件股份有限公司 一种具有人体肌肉状态检测的软硬可调智能床垫及其控制方法
KR102775809B1 (ko) * 2019-04-12 2025-03-06 삼성전자주식회사 생체 센서 및 무선 충전 모듈을 포함하는 웨어러블 전자 장치
US11583218B2 (en) * 2019-11-20 2023-02-21 Advancer Technologies, Llc EMG device
KR20220120637A (ko) 2019-12-23 2022-08-30 알리메트리 리미티드 전극 패치 및 연결 시스템
CN112022611B (zh) * 2020-08-20 2022-06-21 无锡商业职业技术学院 一种被动式关节训练器械的识别电路结构

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030120329A1 (en) * 2001-11-07 2003-06-26 Kinesense, Inc. Surface electromyographic electrode assembly
KR100736721B1 (ko) * 2004-08-31 2007-07-09 재단법인서울대학교산학협력재단 전기적 비접촉 심전도 측정장치 및 그에 따른 측정방법
WO2012149466A2 (en) * 2011-04-29 2012-11-01 Proteus Biomedical, Inc. Body associated device and method of making same
DE102012014219A1 (de) * 2012-02-15 2013-08-22 Alexander von Lühmann Kapazitives Sensorsystem zur Messung von Biopotenzialen mit Anordnung zur Erkennung von Bewegungsartefakten

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4539996A (en) * 1980-01-23 1985-09-10 Minnesota Mining And Manufacturing Company Conductive adhesive and biomedical electrode
US4367745A (en) * 1980-05-27 1983-01-11 Minnesota Mining And Manufacturing Company Conformable electrically conductive compositions
US5069223A (en) * 1990-02-14 1991-12-03 Georgetown University Method of evaluating tissue changes resulting from therapeutic hyperthermia
FR2698008A1 (fr) * 1992-11-13 1994-05-20 Mcadams Eric Dispositif multifonction à électrodes multiples et utilisation de ce dispositif.
KR100384457B1 (ko) 2000-07-25 2003-05-22 삼성전기주식회사 칩 인덕터
US6647292B1 (en) 2000-09-18 2003-11-11 Cameron Health Unitary subcutaneous only implantable cardioverter-defibrillator and optional pacer
US7455756B2 (en) * 2001-05-30 2008-11-25 I-Sens, Inc. Biosensor
US8923956B2 (en) * 2001-12-07 2014-12-30 The University Of Sussex Electrodynamic sensors and applications thereof
JP4131372B2 (ja) 2002-03-25 2008-08-13 アドバンスドメディカル株式会社 生体モニタ装置
JP4112883B2 (ja) 2002-03-28 2008-07-02 三研マイクロホン株式会社 加速度センサ
WO2005032447A2 (en) * 2003-08-22 2005-04-14 Foster-Miller, Inc. Physiological monitoring garment
JP4316960B2 (ja) * 2003-08-22 2009-08-19 株式会社半導体エネルギー研究所 装置
US7493167B2 (en) 2005-03-22 2009-02-17 Greatbatch-Sierra, Inc. Magnetically shielded AIMD housing with window for magnetically actuated switch
US20060276702A1 (en) * 2005-06-03 2006-12-07 Mcginnis William Neurophysiological wireless bio-sensor
KR100636826B1 (ko) 2005-10-24 2006-10-20 한국과학기술연구원 노이즈 감쇄 연성필름 및 이를 포함하는 전자기파 차폐 회로기판
JP4738159B2 (ja) 2005-12-12 2011-08-03 株式会社Ｉｈｉ 筋電位計測用電極装置
US8068902B2 (en) * 2006-12-25 2011-11-29 Osaka Electro-Communication University Electrode device and electrocardiographic measurement device
US7769457B2 (en) 2007-08-04 2010-08-03 Cameron Health, Inc. Electromagnetic interference shielding in an implantable medical device
US8608310B2 (en) * 2007-11-07 2013-12-17 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Wireless powered contact lens with biosensor
US8170656B2 (en) * 2008-06-26 2012-05-01 Microsoft Corporation Wearable electromyography-based controllers for human-computer interface
US20150217082A1 (en) * 2008-08-14 2015-08-06 National Taiwan University Sleep assistant system, method, and non-transitory computer-readable medium for assisting in easing hardship of falling asleep
KR20130045843A (ko) * 2010-02-12 2013-05-06 조지타운 유니버시티 중합체 필름 바이오전극, 및 그의 제조 및 사용 방법
US20130338529A1 (en) * 2011-02-28 2013-12-19 Nihon Kohden Corporation Bioelectric signal measurement apparatus
KR101227413B1 (ko) 2011-03-08 2013-02-12 (주)락싸 전기적 비접촉식 생체 신호 측정 장치 및 그 방법
JP5727359B2 (ja) * 2011-12-27 2015-06-03 株式会社アイ・メデックス 生体電極、及び層間の電気的な接続構造
US20130197338A1 (en) * 2012-01-30 2013-08-01 Electronics And Telecommunications Research Institute Pain signal measurement device and pain signal measuring and controlling method thereof
US20140051945A1 (en) * 2012-03-12 2014-02-20 Terra Cotta Star Llc Expanded frequency electroencephalography/electrocardiography light apparatus and method of use
US9901273B2 (en) * 2012-07-04 2018-02-27 I Medex Co., Ltd. Bioelectrode
JP5888205B2 (ja) * 2012-11-02 2016-03-16 ソニー株式会社 画像表示装置並びに情報入力装置
KR20140062890A (ko) * 2012-11-15 2014-05-26 삼성전자주식회사 사용자의 상태를 관리하는 웨어러블 디바이스 및 관리 장치와 그 상태 관리 방법
US9618981B2 (en) * 2013-02-13 2017-04-11 Synaptics Incorporated Guarding and shielding routing traces in proximity sensors
WO2014126103A1 (ja) * 2013-02-15 2014-08-21 国立大学法人奈良先端科学技術大学院大学 生体用高機能電極
US20150335288A1 (en) * 2013-06-06 2015-11-26 Tricord Holdings, Llc Modular physiologic monitoring systems, kits, and methods
US20160278736A1 (en) * 2013-11-15 2016-09-29 Neural Analytics Inc. Monitoring structural features of cerebral blood flow velocity for diagnosis of neurological conditions
US9462979B2 (en) * 2013-12-06 2016-10-11 Covidien Lp Capacitance enhanced physiological measurements
JP6547932B2 (ja) * 2013-12-27 2019-07-24 ローム株式会社 チップ部品およびその製造方法、ならびに当該チップ部品を備えた回路アセンブリおよび電子機器
CN103750836A (zh) * 2014-01-14 2014-04-30 优尔美有限公司 一种可穿戴式肌电设备
JP6432140B2 (ja) * 2014-03-19 2018-12-05 セイコーエプソン株式会社 指関節駆動装置
US9386401B2 (en) * 2014-08-25 2016-07-05 Steven K. Gold Proximity-based sensing, communicating, and processing of user physiologic information
US10090116B2 (en) * 2014-11-14 2018-10-02 32ATPs, LLC Biological supercapacitor structure and method for manufacturing and use of the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030120329A1 (en) * 2001-11-07 2003-06-26 Kinesense, Inc. Surface electromyographic electrode assembly
KR100736721B1 (ko) * 2004-08-31 2007-07-09 재단법인서울대학교산학협력재단 전기적 비접촉 심전도 측정장치 및 그에 따른 측정방법
WO2012149466A2 (en) * 2011-04-29 2012-11-01 Proteus Biomedical, Inc. Body associated device and method of making same
DE102012014219A1 (de) * 2012-02-15 2013-08-22 Alexander von Lühmann Kapazitives Sensorsystem zur Messung von Biopotenzialen mit Anordnung zur Erkennung von Bewegungsartefakten

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