KR20100106875A - Apparatus and method for measuring bio-impedance - Google Patents

Abstract

PURPOSE: An apparatus and a method for measuring bio-impedance are provided to effectively eliminate the influence of noises applied from a body by modulating an applied driving signal and demodulating an outputted measuring signal. CONSTITUTION: A plurality of electrodes is in connection with parts of body to be measured. An input signal generating unit(100) supplies a driving electrode by generating inputting electrical signals for measuring bio-impedance. The input signal generating unit includes a modulating unit(170) modulating signals. An impedance measuring unit(300) measures bio-impedance from outputting electrical signals. A displaying unit(530) displays a measuring state and result.

Description

생체 임피던스 측정 장치 및 그 측정 방법{Apparatus and method for measuring bio-Impedance}Apparatus and method for measuring bio-Impedance

본 발명은 생체 임피던스 측정장치에 관한 것이다. The present invention relates to a bioimpedance measuring device.

체지방 등을 측정하기 위해 생체 임피던스 측정장치가 널리 사용되고 있다. 몸의 성분 중 근육은 수분이 많은데 반해 지방은 수분이 없다. 이에 따라 생체 임피던스 값은 근육이 많으면 낮아지고 지방이 많으면 높아진다. 생체 임피던스를 측정하여 피측정자의 체수분량, 근육량, 지방량을 간편하고 높은 재현도로 구할 수 있다.Bioimpedance measuring devices are widely used to measure body fat. The muscles in your body are high in water, while the fat is low in water. Accordingly, the bioimpedance value decreases with more muscle and increases with more fat. By measuring the impedance of the body, the body water, muscle mass, and fat mass of the subject can be obtained with a simple and high reproducibility.

이 장치들은 신체 부위, 예를 들면 양 손, 양 발에 전극을 부착하고, 그 전극들 중 측정 부위에 따라 한 쌍을 선택하여 측정을 위한 전류 신호를 인가한 후 측정 부위에 따라 적절한 전극쌍을 선택하여 그 양단의 전압을 측정함으로써 생체 임피던스를 측정한다. 예를 들어 전류를 왼팔에서 오른팔로 인가한 후, 왼팔에서 왼발까지의 전압 강하를 측정하면 중복구간인 왼팔의 생체 임피던스를 측정할 수 있다. These devices attach electrodes to body parts such as both hands and feet, select a pair according to the measurement site, apply a current signal for measurement, and then select an appropriate electrode pair according to the measurement site. The bioimpedance is measured by selecting and measuring the voltage at both ends thereof. For example, by applying a current from the left arm to the right arm, and measuring the voltage drop from the left arm to the left foot, the biological impedance of the left arm, which is an overlapping section, can be measured.

그런데, 세포막의 영향으로 인해 세포외 수분은 저주파수에서 반응하지만, 세포내 수분은 고주파수에 반응하므로, 생체 내의 체지방을 정확히 측정하기 위해서는 여러 주파수에 대한 측정이 이루어져야 한다. 부위별 측정으로 인해, 그리고 다수의 주파수에 대한 측정으로 인해 전체 임피던스 측정 시간이 상당히 길어진다. 이 같은 길어진 측정 시간 중에 피측정자가 움직이거나 말을 하게 되면 또 생체 임피던스 값은 불안정해진다. However, due to the influence of the cell membrane, extracellular water reacts at low frequencies, but intracellular water responds to high frequencies, so in order to accurately measure body fat in vivo, measurements for various frequencies should be made. Because of the site-specific measurements and the measurements for multiple frequencies, the overall impedance measurement time is significantly longer. If the subject moves or speaks during this extended measurement time, the bioimpedance value becomes unstable.

이와 같이 종래 생체 임피던스 측정 기술은 여러 주파수 성분에 대해 신호 인가 및 측정하는 과정이 여러 차례 반복되어야 하므로 측정에 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다. 또 긴 측정시간 중에 피측정자가 움직이거나 말을 하는 경우 주파수 성분별로 측정 조건이 달라지고 이에 따라 측정 오차가 커지는 문제가 있었다. As described above, the conventional bioimpedance measurement technology has a problem in that the measurement takes a long time because the signal application and the measurement process must be repeated for several frequency components. In addition, when the subject moves or speaks during a long measurement time, there is a problem in that the measurement conditions are changed for each frequency component and the measurement error is increased accordingly.

한편, 측정 신호가 상당히 높은 주파수의 정현파 성분이기 때문에 피측정자의 신체가 안테나 역할을 하게 되어 외부의 전자기장이 측정 결과 신호에 섞이게 된다. 특히 생체 임피던스 측정장치가 주로 설치되는 병원이나 휘트니스 센터의 경우 진단장비, 러닝 머신 등 많은 전자기장 노이즈원에 노출되어 있다. 또 측정 장치의 전원을 통해 노이즈가 유입되는 경우도 있다. 이에 따라 민감한 생체의 임피던스를 정확히 구하는 것이 더 어렵게 된다. On the other hand, since the measurement signal is a sinusoidal component of a fairly high frequency, the body of the subject serves as an antenna, and the external electromagnetic field is mixed with the measurement result signal. In particular, hospitals and fitness centers where bioimpedance measuring devices are mainly installed are exposed to many electromagnetic noise sources such as diagnostic equipment and treadmills. In addition, noise may be introduced through the power supply of the measuring device. This makes it more difficult to accurately determine the impedance of sensitive organisms.

본 발명은 이 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 생체 임피던스 측정 시 에 외부 노이즈의 영향을 줄이는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to reduce the influence of external noise during measurement of bioimpedance.

나아가 본 발명은 생체 임피던스 측정에 소요되는 시간을 줄이는 것을 목적으로 한다. Furthermore, an object of the present invention is to reduce the time required to measure the bioimpedance.

나아가 본 발명은 생체 임피던스 측정의 측정 오차를 줄이는 것을 목적으로 한다. Furthermore, an object of the present invention is to reduce the measurement error of the bioimpedance measurement.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 생체 임피던스 측정장치는 피측정자의 신체 부위에 접촉되는 복수의 전극과, 생체 임피던스 측정을 위한 입력 전기 신호를 생성하여 상기 복수의 전극 중 구동 전극에 공급하는 입력신호 생성부와, 상기 복수의 전극 중 센싱 전극을 통해 출력되는 출력 전기 신호로부터 생체 임피던스를 측정하는 임피던스 측정부와, 측정 상태 및 결과를 표시하는 표시부를 포함한다. 본 발명의 특징적인 일 양상에 따라, 본 발명에 따른 생체 임피던스 측정장치에에서 입력신호 생성부는 신호를 변조하는 변조부를 포함하고, 임피던스 측정부는 출력 전기 신호를 상기 변조부에 대응되는 방식으로 복조하는 복조부를 포함한다. In accordance with an aspect of the present invention, a bioimpedance measuring apparatus includes a plurality of electrodes in contact with a body part of a subject, and an input electrical signal for measuring a bioimpedance to generate a driving electrode among the plurality of electrodes. An input signal generation unit for supplying to the, an impedance measuring unit for measuring the bio-impedance from the output electrical signal output through the sensing electrode of the plurality of electrodes, and a display unit for displaying the measurement status and results. According to an aspect of the present invention, in the bioimpedance measuring apparatus according to the present invention, the input signal generator includes a modulator for modulating a signal, and the impedance measurer demodulates an output electrical signal in a manner corresponding to the modulator. It includes a demodulator.

임피던스 측정은 정현파 신호에 의해 이루어지고, 회로적으로 생체는 선형 매질로 이해되므로, 출력 신호는 정상 상태에서 입력 신호의 위상 지연과 진폭의 변화만을 초래하므로 입력신호에 포함된 주파수의 정현파 신호 성분만이 포함되는 것이 이상적이다. 따라서 복잡한 응답 특성을 가지는 생체를 전송 매체로 이해할 때 원래 전송된 신호 성분을 추출해내는 다양한 변복조 기술이 적용될 수 있다. 또한 원신호에 추가된 노이즈 성분들은 복조 과정에 의해 효과적으로 제거될 수 있다. Since impedance measurement is made by a sinusoidal signal, and the circuit is understood as a linear medium, the output signal causes only the phase delay and amplitude change of the input signal in a steady state, so that only the sinusoidal signal component of the frequency included in the input signal is included. Ideally this is included. Therefore, when a living body having complex response characteristics is understood as a transmission medium, various modulation and demodulation techniques for extracting original transmitted signal components may be applied. In addition, noise components added to the original signal can be effectively removed by the demodulation process.

본 발명의 또다른 양상에 따르면, 입력 전기 신호는 서로 상이한 주파수의 전기 신호를 합성한 신호를 포함한다. 본 발명에 있어서 생체는 중첩의 원리(superposition principle)가 개략적으로 적용되는 선형 회로로 볼 수 있다. 생체가 시간적으로 변하지 않는다면 획득되어야 할 복수의 주파수에 대한 순차적인 측정 결과는 이들 주파수를 합성한 신호에 대한 결과로부터 구해질 수 있다. According to another aspect of the invention, the input electrical signal comprises a signal obtained by synthesizing electrical signals of different frequencies from each other. In the present invention, the living body can be seen as a linear circuit to which the superposition principle is roughly applied. If the living body does not change in time, the sequential measurement results for the plurality of frequencies to be obtained can be obtained from the results for the signal combining these frequencies.

본 발명의 또다른 특징적인 양상에 따르면, 임피던스 측정부는 출력 전기 신호를 주파수 성분별로 분리하여 생체 임피던스를 측정한다. According to another characteristic aspect of the present invention, the impedance measuring unit measures the bioimpedance by separating the output electrical signal for each frequency component.

본 발명의 이 같은 양상에 따라 복수의 주파수에 대한 임피던스 측정은 일회만에 이루어지고, 따라서 측정 시간이 측정 주파수의 갯수의 비율만큼 줄어들 수 있다. 또한 이에 따라 측정 시간 중에 피측정자가 야기하는 측정 오차가 회피될 수 있다. According to this aspect of the present invention, the impedance measurement for a plurality of frequencies is made only once, so that the measurement time can be reduced by the ratio of the number of measurement frequencies. This also avoids measurement errors caused by the subject during the measurement time.

본 발명에 따른 생체 임피던스 측정 장치는 인가되는 구동 신호를 변조하고, 출력되는 측정 신호를 복조하므로, 생체에서 부가되는 노이즈의 영향을 효과적으로 제거할 수 있다. The bioimpedance measuring apparatus according to the present invention modulates the driving signal to be applied and demodulates the output measurement signal, thereby effectively removing the influence of noise added from the living body.

본 발명에 따른 생체 임피던스 측정 장치는 복수의 주파수에 대한 임피던스 측정을 일회의 측정으로 할 수 있고, 따라서 측정 시간이 측정 주파수의 갯수의 비 율만큼 줄어들 수 있다. 나아가 측정 시간이 길어지면서 피측정자가 야기하는 측정 오차가 회피될 수 있다. In the bioimpedance measuring apparatus according to the present invention, the impedance measurement for a plurality of frequencies may be performed in one measurement, and thus the measurement time may be reduced by a ratio of the number of measurement frequencies. Furthermore, as the measurement time becomes longer, measurement errors caused by the subject can be avoided.

뿐만 아니라 종래에는 측정 시간이 과도하게 길어지는 것을 회피하기 위해 사용할 수 있는 주파수의 개수가 제한되었다. 그러나 본 발명에 의해 측정에 사용되는 주파수의 개수가 획기적으로 많아질 수 있다. 이에 따라 더 정확하고 정밀하며, 풍부한 생체 정보를 얻을 수 있게 된다.In addition, conventionally, the number of frequencies that can be used to avoid excessively long measurement time is limited. However, according to the present invention, the number of frequencies used for the measurement may be significantly increased. As a result, more accurate, accurate and rich biometric information can be obtained.

전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 후술하는 실시예들을 통해 더욱 명확해질 것이다. 이하에서는 이 같은 본 발명의 양상들을 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예들을 통해 당업자가 이해하고 재현할 수 있도록 설명하기로 한다. The foregoing and further aspects of the present invention will become more apparent through the following embodiments. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described to be understood and reproduced by those skilled in the art through preferred embodiments described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 임피던스 측정장치의 전체적인 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다. 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 생체 임피던스 측정장치는 피측정자의 신체 부위에 접촉되는 복수의 전극(910,930)과, 생체 임피던스 측정을 위한 입력 전기 신호를 생성하여 상기 복수의 전극 중 구동 전극(910)에 공급하는 입력신호 생성부(100)와, 상기 복수의 전극 중 센싱 전극(930)을 통해 출력되는 출력 전기 신호로부터 생체 임피던스를 측정하는 임피던스 측정부(300)와, 측정 상태 및 결과를 표시하는 표시부(530)를 포함한다. 1 is a view schematically illustrating the overall configuration of a bioimpedance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. As illustrated, the apparatus for measuring bioimpedance according to an embodiment generates a plurality of electrodes 910 and 930 in contact with a body part of a subject and an input electrical signal for measuring a bioimpedance to generate a driving electrode among the plurality of electrodes. An input signal generator 100 for supplying the signal to the 910, an impedance measuring unit 300 for measuring the bioimpedance from an output electrical signal output through the sensing electrode 930, and a measurement state and a result And a display unit 530 for displaying.

복수의 전극(910,930)은 신체의 양 발, 양 손 등에 접촉된다. 바람직한 일 실시예에 있어서 복수의 전극은 측정을 위한 전류 혹은 전압 신호가 인가되는 구동 전극(910)과, 그 결과로 야기되는 전압 강하 혹은 흐르는 전류를 측정하는 센싱 전극(930)을 포함할 수 있다. 전류를 인가하고 센싱 전극간의 전압 강하를 측정함으로써 신체 부위의 생체 임피던스를 측정할 수 있다. 또는 전압을 인가하고 그 센싱 전극간에 흐르는 전류를 측정함으로써 신체 부위의 생체 어드미턴스(admittance)를 측정할 수 있다. The plurality of electrodes 910 and 930 are in contact with both feet, both hands, and the like of the body. In a preferred embodiment, the plurality of electrodes may include a driving electrode 910 to which a current or voltage signal is applied for measurement, and a sensing electrode 930 to measure a resulting voltage drop or flowing current. . The bioimpedance of the body part may be measured by applying a current and measuring a voltage drop between the sensing electrodes. Alternatively, the bioadmittance of the body part may be measured by applying a voltage and measuring a current flowing between the sensing electrodes.

본 발명은 구동 전극들 중 일부씩 순차적으로 입력전기신호를 인가하고 센싱전극에서 순차적으로 측정을 할 수도 있고, 혹은 구동전극 전부에 구별 가능하도록 변조된 신호를 동시에 인가하고 센싱 전극에서 이들을 동시에 센싱할 수도 있으며, 이 둘을 포괄하도록 해석된다. 더 나아가 구동 전극과 센싱 전극은 일부 혹은 전부가 동일한 전극일 수 있다. The present invention may sequentially apply input electrical signals to some of the driving electrodes and measure sequentially at the sensing electrodes, or simultaneously apply modulated signals to distinguish all the driving electrodes and sense them at the same time. It may be interpreted to encompass both. Furthermore, some or all of the driving electrode and the sensing electrode may be the same electrode.

본 발명의 특징적인 일 양상에 따라, 입력신호 생성부(100)는 신호를 변조하는 변조부(170)를 포함한다. 본 실시예에 있어서, 입력신호 생성부(100)는 정현파를 발진하는 발진기(110)와, 이 발진기(110)의 출력 신호를 변조하는 변조부(170)와, 변조된 구동 신호를 다수의 구동 전극(910-1,910-2,910-3,910-4) 중 측정 부위에 따라 선택되는 한 쌍의 전극으로 공급되도록 경로를 스위칭하는 구동 스위칭부(150)를 포함한다. 구동 스위칭부(150)는 하나만 도시되었지만, 폐회로를 구성하도록 한 쌍을 선택하기 위해 두 개의 스위치로 구성된다. 이 같은 스위칭부의 제어는 측정 부위에 따라 제어부(500)에 의해 제어된다. 그러나 구동 스위칭부(150)는 필수적인 것이 아니며, 각 전극 쌍의 신호들이 전기적으로 구분될 경우, 또는 부위별로 측정하지 않는 방식의 경우와 같이 생략되는 경우도 있다. According to a characteristic aspect of the present invention, the input signal generator 100 includes a modulator 170 for modulating a signal. In the present exemplary embodiment, the input signal generator 100 may include an oscillator 110 for oscillating a sine wave, a modulator 170 for modulating an output signal of the oscillator 110, and a plurality of modulated driving signals. The driving switch unit 150 may be configured to switch a path to be supplied to a pair of electrodes selected according to the measurement site among the electrodes 910-1, 910-2, 910-3, and 910-4. Although only one drive switching unit 150 is shown, it is composed of two switches to select a pair to form a closed circuit. Control of such a switching unit is controlled by the control unit 500 in accordance with the measurement portion. However, the driving switching unit 150 is not essential, and may be omitted as in the case where the signals of each electrode pair are electrically distinguished or in the case of not measuring each region.

본 발명의 특징적인 또다른 양상에 따라 임피던스 측정부(300)는 출력 전기 신호를 위의 변조부(170)에 대응되는 방식으로 복조하는 복조부(370)를 포함한다. According to another aspect of the present invention, the impedance measuring unit 300 includes a demodulator 370 for demodulating the output electrical signal in a manner corresponding to the modulator 170 above.

도시된 일 실시예에 있어서, 임피던스 측정부(300)는 측정 부위에 따라 센싱 전극(930-1, 930-2, 930-3, 930-4) 중 한 쌍의 전극으로 경로를 스위칭하는 센싱 스위칭부(350)와, 센싱 스위칭부(350)로부터 출력되는 신호를 위의 변조부(170)에 대응되는 방식으로 복조하는 복조부(370)와, 복조된 신호로부터 임피던스를 계산하는 임피던스 계산부(330)를 포함한다. 센싱 스위칭부(350) 역시 하나만 도시되었지만, 폐회로를 구성하도록 한 쌍을 선택하기 위해 두 개의 스위치로 구성된다. 이 같은 스위칭부의 제어는 측정 부위에 따라 제어부(500)에 의해 제어된다. 마찬가지로, 이 같은 센싱 스위칭부(350) 역시 필수적인 구성은 아니다. In the illustrated embodiment, the impedance measuring unit 300 switches the sensing to switch a path to a pair of electrodes among the sensing electrodes 930-1, 930-2, 930-3, and 930-4 according to the measurement part. A demodulation unit 370 for demodulating the signal output from the sensing unit 350, the sensing switching unit 350 in a manner corresponding to the modulator 170, and an impedance calculation unit for calculating impedance from the demodulated signal ( 330). Although only one sensing switching unit 350 is shown, it is composed of two switches to select a pair to form a closed circuit. Control of such a switching unit is controlled by the control unit 500 in accordance with the measurement portion. Likewise, the sensing switching unit 350 is also not an essential configuration.

본 명세서에서 '변조부에 대응하는 방식의 복조부'란 전기통신에서 변조부에서 변조된 신호를 원래 신호로 복조해내는, 원래 변조부와 한 쌍을 이루는 복조부를 의미한다. 입력신호가 발진기(110)에서 발진된 정현파일 때, 복조부(370)에서 복조된 신호는 정현파 성분만이 포함된다. As used herein, the term 'demodulator' corresponding to a modulator 'refers to a demodulator paired with an original modulator that demodulates a signal modulated by a modulator into an original signal in telecommunication. When the input signal is a sinusoidal file oscillated by the oscillator 110, the signal demodulated by the demodulator 370 includes only a sinusoidal component.

도 1에 도시된 실시예에 있어서, 생체 임피던스 측정 방법은 생체 임피던스 측정을 위한 전기 신호를 생성하는 단계와, 상기 전기 신호를 변조하는 변조 단계와, 변조된 신호를 구동 전극에 공급하는 단계와, 센싱 전극을 통해 출력되는 출력 전기 신호를 상기 변조 방식에 대응되는 방식으로 복조하는 단계와, 복조된 신호를 분석하여 생체 임피던스를 계산하는 임피던스 계산 단계를 포함한다. 이 같은 생 체 임피던스 측정 방법은 전술한 내용으로부터 용이하게 이해되어질 수 있을 것이다. In the embodiment shown in FIG. 1, the method of measuring a bioimpedance may include generating an electrical signal for measuring a bioimpedance, modulating the electrical signal, supplying a modulated signal to a driving electrode, Demodulating the output electrical signal output through the sensing electrode in a manner corresponding to the modulation method; and calculating an impedance of the body by analyzing the demodulated signal. Such a method of measuring biological impedance may be easily understood from the foregoing description.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 변조부(170) 및 복조부(370)를 도시한다. 도시된 실시예에 있어서 변조부(170)는 CDMA 방식의 변조기이다. CDMA 변조기는 각각 서로 수직(orthonamal)인 의사랜덤코드(Pseudorandom Number, PN) 중 하나와 입력 신호 벡터를 서로 벡터곱한다. 이는 PN 코드 발생기(173)가 발생한 PN 코드에 따라 BPSK 변조부(171)에서 BPSK(Binary Phase-Shift-Keying) 변조를 수행하는 것으로 볼 수 있다. 도시된 실시예에 있어서, 발진기(110)의 출력은 BPSK 변조되면 PN 코드가 '1'인 경우에는 원 신호의 위상을 유지하고, '0'인 경우에는 위상이 180도 지연되는 형태로 변조된다. 이 같이 변조된 신호는 인체에 인가된다. 2 illustrates a modulator 170 and a demodulator 370 according to an embodiment of the present invention. In the illustrated embodiment, the modulator 170 is a CDMA modulator. The CDMA modulator vector multiplies one of the pseudorandom number (PN) and the input signal vector with each other by orthonamal. This may be regarded as the BPSK modulator 171 performing Binary Phase-Shift-Keying (BPSK) modulation according to the PN code generated by the PN code generator 173. In the illustrated embodiment, when the output of the oscillator 110 is BPSK modulated, when the PN code is '1', the output of the oscillator 110 is modulated in such a manner that the phase is delayed by 180 degrees when the PN code is '1'. . The modulated signal is applied to the human body.

복조부(370)는 CDMA 복조를 통해 신호를 복원한다. 복조부(370)는 변조부(170)의 PN 코드 발생기(173)와 동기화된 코드값으로 수신된 신호열을 자기상관(autocorrelation) 처리하여 복조한다. The demodulator 370 restores the signal through CDMA demodulation. The demodulator 370 demodulates the signal sequence received by the code value synchronized with the PN code generator 173 of the modulator 170 by autocorrelation.

복조된 신호는 변조된 신호가 생체를 통과하면서 감쇄된 위상 정보와 진폭 정보를 갖고 있다. 임피던스 계산부(330)는 최초 발진기(110)에서 발진되어 인가된 전압값 혹은 전류값과, 이 복조된 신호로부터 측정된 전류값 혹은 전압값으로부터 생체 임피던스 값을 계산한다. The demodulated signal has phase information and amplitude information attenuated as the modulated signal passes through the living body. The impedance calculator 330 calculates a bioimpedance value from the voltage value or current value oscillated and applied from the first oscillator 110 and the current value or voltage value measured from the demodulated signal.

제어부(500)는 유저 인터페이스와, 전체 장치의 총괄 제어를 담당한다 제어부(500)는 예를 들면 마이크로프로세서와 프로그램 코드가 저장된 메모리를 포함하여 구성된다. 발진기(110)나 임피던스 계산부(330)를 포함한 본 발명의 많은 구성 요소들이 마이크로프로세서 내의 프로그램 코드로 구현될 수 있다.The controller 500 is in charge of the user interface and overall control of the entire apparatus. The controller 500 includes, for example, a microprocessor and a memory in which program codes are stored. Many components of the present invention, including oscillator 110 or impedance calculator 330, may be implemented in program code within a microprocessor.

표시부(530)는 측정 상태 정보를 표시하여 전극(910, 930)이 측정부위에 충분히 접촉하고 올바른 측정자세를 유지하도록 도와준다. 또한 표시부(530)는 중간 및 최종 측정 결과를 표시한다. 조작부(510)는 측정의 기초 자료인 성별, 키, 연령 등의 개인 정보를 입력하기 위한 키패드 혹은 터치패드 혹은 가속도 센서 등을 이용한 데이터 입력 수단이 될 수 있다. The display unit 530 displays the measurement state information to help the electrodes 910 and 930 sufficiently contact the measuring region and maintain the correct measuring posture. In addition, the display unit 530 displays the intermediate and final measurement results. The operation unit 510 may be a data input means using a keypad or a touch pad or an acceleration sensor for inputting personal information such as gender, key, age, etc. which are basic data of measurement.

도 3은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 임피던스 측정장치의 개략적인 구성을 도시한다. 도시된 실시예에 있어서, 입력신호생성부(100)는 정현파를 발진하는 발진기(110)와, 상기 발진기(110)에서 발진된 신호를 각각 상이한 파라메터에 따라 변조하여 대응하는 구동 전극(910-1,910-2,910-3,910-4)으로 동시에 인가하는 복수의 변조부(170-1,170-2,170-3,170-4)를 포함하고, 상기 임피던스 측정부(300)는 복수의 센싱 전극(930-1,930-2,930-3,930-4) 각각에서 출력되는 출력 전기 신호를 대응하는 변조부(170-1,170-2,170-3,170-4)에 대응하는 방식으로 복조하는 복수의 복조부(170-1,170-2,170-3,170-4)와, 상기 복수의 복조부 각각에서 출력되는 신호들로부터 생체 임피던스를 계산하는 임피던스 계산부(330)를 포함한다. Figure 3 shows a schematic configuration of an impedance measuring apparatus according to another embodiment of the present invention. In the illustrated embodiment, the input signal generation unit 100 modulates the oscillator 110 for oscillating a sine wave and the signals oscillated in the oscillator 110 according to different parameters, respectively, and corresponding driving electrodes 910-1 and 910. And a plurality of modulators 170-1, 170-2, 170-3, and 170-4 that are simultaneously applied to -2,910-3, 910-4, and the impedance measuring unit 300 includes a plurality of sensing electrodes 930-1, 930-2, 930-3, 930 A plurality of demodulators 170-1, 170-2, 170-3, and 170-4 for demodulating the output electrical signals outputted from the signals in a manner corresponding to the corresponding modulators 170-1, 170-2, 170-3, and 170-4; Impedance calculation unit 330 for calculating the body impedance from the signals output from each of the plurality of demodulator.

도시된 실시예에 있어서 복수의 변조부(170-1,170-2,170-3,170-4)는 발진기에서 발진된 신호를 각각 상이한 PN 코드로 변조한다. 따라서 4개의 측정 전기 신호가 구동전극(910-1,910-2,910-3,910-4)들을 통해 동시에 인가되었지만, 이들은 센싱 전극(930-1,930-2,930-3,930-4)에서 동시에 출력된 후 상기 복수의 변조부(170-1,170-2,170-3,170-4) 각각에 대응되는 방식으로 동작하는 복수의 복조 부(370-1,370-2,370-3,370-4)에 의해 복조되어 구분될 수 있다. 측정 부위의 개수가 왼팔, 오른팔, 왼발, 오른발, 몸통의 5 부위라 할 때, 실제 변조부(170-1,170-2,170-3,170-4)들은 측정 부위에 따라 2차례 혹은 그 이상 구동될 수 있다. 예를 들어 변조부(170-1)가 왼손의 전극에 연결된 변조부라고 할 때 변조부(170-1)는 왼손을 측정할 때와, 왼발을 측정할 때 2차례 구동될 수 있다. 다만 순차적으로 구동될 뿐 별도의 스위칭 구성은 불필요하다. 이에 의해 도 1에 도시된 실시예에서 구동 스위칭부(150) 및 센싱 스위칭부(350)를 없애는 것이 가능하고, 이에 따라 여러 부위의 측정이 순차적이 아니라 동시에 이루어지므로 측정 시간을 줄일 수 있다. In the illustrated embodiment, the plurality of modulators 170-1, 170-2, 170-3, and 170-4 modulate the signals oscillated by the oscillators with different PN codes. Therefore, although four measurement electrical signals are simultaneously applied through the driving electrodes 910-1, 910-2, 910-3, and 910-4, they are simultaneously output from the sensing electrodes 930-1, 930-2, 930-3, and 930-4 and then the plurality of modulators are output. Each of the plurality of demodulators 370-1, 370-2, 370-3, 370-4 may be demodulated and distinguished. When the number of measurement sites is five parts of the left arm, the right arm, the left foot, the right foot, and the torso, the actual modulators 170-1, 170-2, 170-3, and 170-4 may be driven two or more times depending on the measurement area. For example, when the modulator 170-1 is a modulator connected to the electrode of the left hand, the modulator 170-1 may be driven twice when measuring the left hand and when measuring the left foot. However, only driving sequentially, no separate switching configuration is necessary. As a result, in the embodiment shown in FIG. 1, the driving switching unit 150 and the sensing switching unit 350 may be eliminated. Accordingly, the measurement time may be reduced since the measurement of several sites is performed simultaneously instead of sequentially.

도 3에 도시된 실시예에 있어서, 생체 임피던스 측정 방법은 정현파를 발진하는 단계와, 상기 발진된 신호를 복수의 변조부에서 각각 상이한 파라메터에 따라 변조하여 대응하는 구동 전극으로 인가하는 단계와, 복수의 센싱 전극에서 출력되는 신호를 각각 대응하는 변조 방식의 파라메터에 따라 복조하는 단계와, 복조된 복수의 전기 신호로부터 생체 임피던스를 계산하는 단계를 포함한다. 이 같은 생체 임피던스 측정 방법은 전술한 실시예의 설명으로부터 용이하게 이해되어질 수 있을 것이다. In the embodiment shown in FIG. 3, the method for measuring a bioimpedance includes oscillating a sine wave, modulating the oscillated signal according to different parameters in a plurality of modulators, and applying the oscillated signals to corresponding driving electrodes; Demodulating the signals output from the sensing electrodes according to parameters of the corresponding modulation schemes, and calculating bioimpedance from the plurality of demodulated electrical signals. Such a bioimpedance measuring method will be easily understood from the description of the above-described embodiment.

도 4는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 생체 임피던스 측정장치의 개략적인 구성을 도시한다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 또다른 실시예에 있어서, 입력신호 생성부(100)는 각각이 상이한 주파수로 발진하는 복수의 발진기(110-1,110-2,110-3,110-4)와, 상기 복수의 발진기의 출력 신호를 합성하는 혼합부(130)와, 상 기 혼합부(130)의 출력 신호를 변조하는 변조부(170)를 포함한다. Figure 4 shows a schematic configuration of a bioimpedance measuring apparatus according to another embodiment of the present invention. As shown, in another embodiment of the present invention, the input signal generator 100 is a plurality of oscillators (110-1,110-2,110-3,110-4) each oscillating at a different frequency, the plurality of oscillators And a modulator 170 for synthesizing the output signal of the mixer and a modulator 170 for modulating the output signal of the mixer 130.

또한 본 실시예에 있어서 임피던스 측정부(300)는 출력 전기 신호를 상기 변조부(170)에 대응되는 방식으로 복조하는 복조부(370)와, 복조부(370)에서 출력되는 전기 신호를 주파수 성분별로 분리하는 출력 필터(310-1,310-2,310-3,310-4)와, 상기 출력 필터에서 출력되는 복수의 신호 성분을 분석하여 생체 임피던스를 계산하는 임피던스 계산부(330)를 포함한다. Also, in the present embodiment, the impedance measuring unit 300 demodulates the output electrical signal in a manner corresponding to the modulator 170, and the frequency component of the electrical signal output from the demodulator 370. And an output filter 310-1, 310-2, 310-3, 310-4 that are separated for each other, and an impedance calculator 330 that calculates a bioimpedance by analyzing a plurality of signal components output from the output filter.

복수의 발진기(110)는 각각이 독립적인 발진 회로들일 수도 있다. 그러나 예를 들어 복수의 발진기(110)는 하나의 발진 회로와, 그를 분주하여 체배 주파수를 만들어내는 회로 및 이를 정현파로 변조시키는 회로를 포함하여 구성되는 등 다양한 형태로 변경될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 본 실시예에 있어서, 임피던스 계산부(330)는 다양한 주파수 범위에서 생체 임피던스를 측정하여, 보다 많은 생체 정보를 반영할 수 있다. The plurality of oscillators 110 may each be independent oscillation circuits. However, it will be apparent to those skilled in the art that, for example, the plurality of oscillators 110 may be modified in various forms, including one oscillation circuit, a circuit for dividing the same to generate a multiplication frequency, and a circuit for modulating the sine wave. Do. In the present embodiment, the impedance calculator 330 may measure more biometric impedance in various frequency ranges to reflect more biometric information.

도시된 실시예에 있어서, 출력 필터는 입력 전기 신호의 주파수 성분에 대응되는 통과대역 주파수를 가진 복수의 대역통과필터(310-1,310-2,310-3,310-4)로 구현된다. 이 대역통과 필터들은 아날로그 필터들로 구성될 수도 있고, 디지털 필터로 구성될 수도 있다. 또다른 예로, 출력 필터는 입력 전기 신호의 주파수 성분에 대응되는 푸리에 계수를 구하는 푸리에 변환부로 구현될 수도 있다. 푸리에 계수는 신호 성분 중 해당 주파수에 해당하는 신호 성분의 크기를 나타낸다. In the illustrated embodiment, the output filter is implemented with a plurality of bandpass filters 310-1, 310-2, 310-3, 310-4 having passband frequencies corresponding to the frequency components of the input electrical signal. These bandpass filters may be composed of analog filters or digital filters. As another example, the output filter may be implemented as a Fourier transform unit for obtaining Fourier coefficients corresponding to frequency components of the input electrical signal. The Fourier coefficient represents the magnitude of the signal component corresponding to the corresponding frequency among the signal components.

제어부(500)는 유저 인터페이스와, 전체 장치의 총괄 제어를 담당한다 제어부(500)는 예를 들면 마이크로프로세서와 프로그램 코드가 저장된 메모리를 포함하 여 구성된다. 발진기(110)나 임피던스 계산부(330)를 포함한 본 발명의 많은 구성요소들이 마이크로프로세서 내의 프로그램 코드로 구현될 수 있다.The controller 500 is in charge of the user interface and overall control of the entire apparatus. The controller 500 includes, for example, a microprocessor and a memory in which program codes are stored. Many components of the invention, including oscillator 110 or impedance calculator 330, may be implemented with program code in a microprocessor.

표시부(530)는 측정 상태 정보를 표시하여 전극(910, 930)이 측정부위에 충분히 접촉하고 올바른 측정자세를 유지하도록 도와준다. 또한 표시부(530)는 중간 및 최종 측정 결과를 표시한다. 조작부(510)는 측정의 기초 자료인 성별, 키, 연령 등의 개인 정보를 입력하기 위한 키패드 혹은 터치패드 혹은 가속도 센서 등을 이용한 데이터 입력 수단이 될 수 있다. The display unit 530 displays the measurement state information to help the electrodes 910 and 930 sufficiently contact the measuring region and maintain the correct measuring posture. In addition, the display unit 530 displays the intermediate and final measurement results. The operation unit 510 may be a data input means using a keypad or a touch pad or an acceleration sensor for inputting personal information such as gender, key, age, etc. which are basic data of measurement.

도 4에 도시된 실시예에 있어서, 생체 임피던스 측정 방법은 상이한 주파수의 복수의 전기신호를 합성한 신호를 생성하는 신호합성 단계와, 상기 합성한 신호를 변조하여 입력 전기 신호를 생성하는 단계와, 피측정자의 신체 부위에 접촉되는 구동 전극으로 입력 전기 신호를 인가하는 단계와, 피측정자의 신체 부위에 접촉되는 센싱 전극으로 출력되는 신호를 획득하는 단계와, 획득된 신호를 상기 변조에 대응되는 방식으로 복조하는 단계와, 상기 복조된 신호를 주파수 성분별로 분석하여 생체 임피던스를 계산하는 임피던스 계산 단계를 포함한다. In the embodiment shown in FIG. 4, the bioimpedance measuring method includes a signal synthesis step of generating a signal obtained by synthesizing a plurality of electrical signals of different frequencies, generating an input electric signal by modulating the synthesized signal, Applying an input electrical signal to a driving electrode in contact with the body part of the subject, acquiring a signal output from the sensing electrode in contact with the body part of the subject, and a method corresponding to the modulation And demodulating the demodulated signal by analyzing the demodulated signal for each frequency component.

도 4에 도시된 실시예에 있어서, 입력 신호는 각각이 상이한 주파수를 가진 복수의 전기 신호를 발진하는 단계와, 상기 발진된 복수의 전기 신호들을 합성하는 단계를 통해 생성되었다. In the embodiment shown in FIG. 4, an input signal was generated by oscillating a plurality of electrical signals, each having a different frequency, and synthesizing the plurality of oscillated electrical signals.

여기서 임피던스 계산 단계는 복조된 신호를 주파수 성분별로 분리하는 필터링 단계와, 상기 분리된 신호들의 값으로부터 생체 임피던스를 계산하는 단계를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 임피던스 계산 단계는 복조된 신호를 푸리에 변환하 는 단계와, 앞 단계에서 구해진 푸리에 계수 값으로부터 생체 임피던스를 계산하는 단계를 포함할 수 있다. The impedance calculation step may include a filtering step of separating the demodulated signal for each frequency component, and calculating a bioimpedance from the values of the separated signals. As another example, the impedance calculation step may include Fourier transforming the demodulated signal and calculating the bioimpedance from the Fourier coefficient values obtained in the previous step.

도시된 실시예에 있어서, 복수의 주파수에 대한 측정이 한 번에 수행되고 이에 따라 측정 속도를 줄일 수 있다. 나아가 짧아진 측정 시간으로 인해 측정 중에 피측정자가 움직이거나 말을 하거나 하는 요인으로 인해 초래되는 측정의 불안정성을 제거할 수 있다. In the illustrated embodiment, the measurement for a plurality of frequencies is performed at one time, thereby reducing the measurement speed. In addition, the shorter measurement time eliminates the instability of the measurement caused by factors such as the subject moving or speaking during the measurement.

도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 생체 임피던스 측정장치의 개략적인 구성을 도시한다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 또다른 실시예에 있어서 입력신호생성부(100)는 각각이 상이한 주파수를 가진 복수의 신호성분이 합성된 신호에 해당하는 단일의 디지털 신호의 샘플값들을 저장하는 입력 신호 메모리(120)와, 상기 메모리(120)에 저장된 샘플값을 읽어 아날로그 신호로 변환하는 신호 합성부(140)와, 상기 신호합성부(140)의 출력 신호를 변조하는 변조부(170)를 포함한다. 구동 스위칭부(150)는 도 1에 도시된 실시예에 있어서 그것과 유사하다. 임피던스 측정부(300)는 출력 전기 신호 중 입력된 정현파 성분만을 복조하는 복조부(370)와, 상기 복조부(370)에서 출력되는 전기 신호를 주파수 성분별로 분리하는 출력 필터(320)와, 상기 출력 필터(320)에서 출력되는 복수의 신호 성분을 분석하여 생체 임피던스를 계산하는 임피던스 계산부(340)를 포함한다. 센싱 스위칭부(350)는 도 1에 도시된 실시예에 있어서 그것과 유사하다.5 shows a schematic configuration of an apparatus for measuring bioimpedance according to another embodiment of the present invention. As shown, in another embodiment of the present invention, the input signal generation unit 100 stores an input for storing sample values of a single digital signal corresponding to a signal synthesized with a plurality of signal components each having a different frequency. A signal memory 120, a signal synthesizer 140 for reading a sample value stored in the memory 120 and converting the sample value into an analog signal, and a modulator 170 for modulating an output signal of the signal synthesizer 140. Include. The drive switching unit 150 is similar to that in the embodiment shown in FIG. 1. The impedance measuring unit 300 includes a demodulator 370 for demodulating only sinusoidal components inputted from the output electrical signal, an output filter 320 for separating the electrical signal output from the demodulator 370 for each frequency component, and An impedance calculator 340 calculates a bioimpedance by analyzing a plurality of signal components output from the output filter 320. The sensing switching unit 350 is similar to that in the embodiment shown in FIG. 1.

각각이 상이한 주파수를 가진 정현파들의 합성 신호는 최대 주기를 가진 정현파의 주기에 해당하는 주기를 가지는 단일의 주기적 신호이다. 본 발명의 특징 적인 일 양상에 따라 입력 신호 메모리(120)는 디지털 신호의 한 주기분의 샘플값들을 저장하며, 상기 신호 합성부는 상기 메모리를 주기적으로 액세스하면서 신호를 합성한다. 정현파와 같이 반주기를 중심으로 원점 대칭인 신호의 경우 단지 반 주기분의 샘플값만을 저장하고, 나머지 반주기는 저장된 샘플값의 음수 값을 취하여 생성할 수도 있다. The synthesized signal of sinusoids each having a different frequency is a single periodic signal having a period corresponding to the period of the sinusoid with the largest period. According to an aspect of the present invention, the input signal memory 120 stores sample values for one period of a digital signal, and the signal synthesizing unit synthesizes signals while periodically accessing the memory. In the case of a signal symmetric about the half cycle, such as a sine wave, only half a sample value is stored, and the other half period may be generated by taking a negative value of the stored sample value.

신호 합성부(140)는 입력신호 메모리(120)를 액세스하기 위한 주소를 생성하여 공급하는 메모리 제어기(144)와, 메모리 제어기(144)가 주소값을 공급함에 따라 이력신호 메모리(120)에서 출력되는 샘플값들을 아날로그 신호로 변환하는 디지털-아날로그 변환기(142)를 포함하여 구성된다. The signal synthesizing unit 140 generates a memory controller 144 for generating and supplying an address for accessing the input signal memory 120, and outputs from the history signal memory 120 as the memory controller 144 supplies an address value. And a digital to analog converter 142 for converting the sample values into analog signals.

도시된 실시예에 있어서, 센싱 스위칭부(350)는 측정 부위에 따라 복수의 전극 중 한 쌍을 선택한다. 선택된 전극에서 출력되는 출력 전기 신호는 푸리에 변환부(320)에서 푸리에 변환된다. 임피던스 계산부(340)는 푸리에 변환부(320)에서 출력되는 주파수 성분별 푸리에 계수로부터 생체 임피던스를 계산한다. 입력 신호생성부(100)에서 공급되는 입력전기신호가 복수 주파수의 정현파 신호의 합성 신호이므로, 이상적으로는 출력되는 출력 전기 신호 역시 입력 전기 신호에 포함된 정현파 성분만이 출력된다. 따라서 푸리에 변환부(320)는 단지 입력 전기 신호에 포함된 주파수 성분에 해당하는 계수만 구한다. 푸리에 변환을 위한 아날로그 회로는 곱셈기와 적분기를 조합한 것으로 알려져 있다. 임피던스 계산부(340)는 푸리에 변환부(320)에서 구해진 계수 값들로부터 생체 임피던스 값을 구한다. In the illustrated embodiment, the sensing switching unit 350 selects a pair of the plurality of electrodes according to the measurement portion. The output electrical signal output from the selected electrode is Fourier transformed by the Fourier transform unit 320. The impedance calculator 340 calculates the bioimpedance from the Fourier coefficients for each frequency component output from the Fourier transformer 320. Since the input electrical signal supplied from the input signal generator 100 is a composite signal of a sine wave signal of a plurality of frequencies, ideally, only the sine wave component included in the input electrical signal is also output. Therefore, the Fourier transform unit 320 only obtains coefficients corresponding to frequency components included in the input electrical signal. Analog circuits for Fourier transforms are known to combine multipliers and integrators. The impedance calculator 340 obtains a bioimpedance value from the coefficient values obtained by the Fourier transform unit 320.

또다른 변형예에 있어서 푸리에 변환부(320)는 신호를 디지털 샘플값으로 샘 플링한 후 디지털 푸리에 변환을 하는 방식으로 구현될 수도 있다. In another modified example, the Fourier transform unit 320 may be implemented by sampling a signal into a digital sample value and then performing digital Fourier transform.

제어부(500)는 유저 인터페이스와, 전체 장치의 총괄 제어를 담당한다 제어부(500)는 예를 들면 마이크로프로세서와 프로그램 코드가 저장된 메모리를 포함하여 구성된다. 발진기(110)나 임피던스 계산부(330)를 포함한 본 발명의 많은 구성요소들이 마이크로프로세서 내의 프로그램 코드로 구현될 수 있다.The controller 500 is in charge of the user interface and overall control of the entire apparatus. The controller 500 includes, for example, a microprocessor and a memory in which program codes are stored. Many components of the invention, including oscillator 110 or impedance calculator 330, may be implemented with program code in a microprocessor.

표시부(530)는 측정 상태 정보를 표시하여 전극(910, 930)이 측정부위에 충분히 접촉하고 올바른 측정자세를 유지하도록 도와준다. 또한 표시부(530)는 중간 및 최종 측정 결과를 표시한다. 조작부(510)는 측정의 기초 자료인 성별, 키, 연령 등의 개인 정보를 입력하기 위한 키패드 혹은 터치패드 혹은 가속도 센서 등을 이용한 데이터 입력 수단이 될 수 있다. The display unit 530 displays the measurement state information to help the electrodes 910 and 930 sufficiently contact the measuring region and maintain the correct measuring posture. In addition, the display unit 530 displays the intermediate and final measurement results. The operation unit 510 may be a data input means using a keypad or a touch pad or an acceleration sensor for inputting personal information such as gender, key, age, etc. which are basic data of measurement.

도시된 실시예에 있어서, 출력 필터는 도 4의 실시예에서와 마찬가지로 입력 전기 신호의 주파수 성분에 대응되는 통과대역 주파수를 가진 복수의 대역통과필터(310-1,310-2,310-3,310-4)로 구현될 수도 있다. 이 대역통과 필터들은 아날로그 필터들로 구성될 수도 있고, 디지털 필터로 구성될 수도 있다. 수에 해당하는 신호 성분의 크기를 나타낸다. In the illustrated embodiment, the output filter is implemented with a plurality of bandpass filters 310-1,310-2,310-3,310-4 having passband frequencies corresponding to the frequency components of the input electrical signal as in the embodiment of FIG. May be These bandpass filters may be composed of analog filters or digital filters. The magnitude of the signal component corresponding to the number is shown.

도 5에 도시된 실시예에 있어서, 입력 신호는 메모리로부터 각각이 상이한 주파수를 가진 복수의 신호성분이 합성된 신호에 해당하는 단일의 디지털 신호의 샘플값들을 읽어들이는 메모리 액세스 단계와, 읽어들인 데이터를 아날로그 전기 신호로 변환하는 신호 변환 단계를 통해 생성되었음이 이해되어 질 수 있을 것이다. In the embodiment shown in Fig. 5, the input signal includes a memory access step of reading sample values of a single digital signal corresponding to a signal in which a plurality of signal components each having a different frequency are synthesized; It will be appreciated that the signal is generated through a signal conversion step of converting the data into an analog electrical signal.

이상에서 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 중심으로 설명되었지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 본 발명은 기재된 실시예로부터 자명하게 도출되는 변형들을 포괄하도록 의도된 첨부된 특허청구범위에 의해 해석되어져야 한다.The present invention has been described above with reference to the preferred embodiments described with reference to the accompanying drawings, but is not limited thereto. Accordingly, the invention should be construed by the appended claims, which are intended to cover modifications apparently derived from the described embodiments.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 임피던스 측정장치의 전체적인 구성 및 사용 상태를 개략적으로 설명하는 도면이다. 1 is a view schematically illustrating the overall configuration and use of the bioimpedance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 변조부(170) 및 복조부(370)를 도시한다. 2 illustrates a modulator 170 and a demodulator 370 according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 임피던스 측정장치의 개략적인 구성을 도시한다.Figure 3 shows a schematic configuration of an impedance measuring apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 생체 임피던스 측정장치의 개략적인 구성을 도시한다.Figure 4 shows a schematic configuration of a bioimpedance measuring apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 생체 임피던스 측정장치의 개략적인 구성을 도시한다. 5 shows a schematic configuration of an apparatus for measuring bioimpedance according to another embodiment of the present invention.

Claims (15)

피측정자의 신체 부위에 접촉되는 복수의 전극과; A plurality of electrodes in contact with the body part of the subject; 생체 임피던스 측정을 위한 입력 전기 신호를 생성하여 상기 복수의 전극 중 구동 전극에 공급하는 입력신호 생성부와; An input signal generator which generates an input electrical signal for measuring a bioimpedance and supplies the same to a driving electrode among the plurality of electrodes; 상기 복수의 전극 중 센싱 전극을 통해 출력되는 출력 전기 신호로부터 생체 임피던스를 측정하는 임피던스 측정부와;An impedance measuring unit measuring a bioimpedance from an output electrical signal output through a sensing electrode among the plurality of electrodes; 측정 상태 및 결과를 표시하는 표시부;A display unit which displays a measurement state and a result; 를 포함하는 생체 임피던스 측정장치에 있어서,In the bioimpedance measuring apparatus comprising: 상기 입력신호 생성부는 신호를 변조하는 변조부를 포함하고, The input signal generator includes a modulator for modulating a signal, 상기 임피던스 측정부는 출력 전기 신호를 상기 변조부에 대응되는 방식으로 복조하는 복조부를 포함하는 생체 임피던스 측정장치.The impedance measuring unit comprises a demodulator for demodulating the output electrical signal in a manner corresponding to the modulator. 제 1 항에 있어서, 상기 입력신호생성부가 :The method of claim 1, wherein the input signal generation unit: 정현파를 발진하는 발진기와;An oscillator for oscillating a sine wave; 상기 발진기의 출력 신호를 변조하는 변조부;를 포함하고,And a modulator for modulating an output signal of the oscillator. 상기 임피던스 측정부는 : The impedance measuring unit: 출력 전기 신호를 상기 변조부에 대응되는 방식으로 복조하는 복조부와;A demodulator for demodulating an output electrical signal in a manner corresponding to the modulator; 상기 복조부에서 출력되는 신호 성분을 분석하여 생체 임피던스를 계산하는 임피던스 계산부;An impedance calculator for analyzing a signal component output from the demodulator and calculating a body impedance; 를 포함하는 생체 임피던스 측정장치.Biometric impedance measurement apparatus comprising a. 제 1 항에 있어서, 상기 입력신호생성부가 The method of claim 1, wherein the input signal generation unit 정현파를 발진하는 발진기와;An oscillator for oscillating a sine wave; 상기 발진기에서 발진된 신호를 각각 상이한 파라메터에 따라 변조하여 대응하는 구동 전극으로 동시에 인가하는 복수의 변조부;를 포함하고,And a plurality of modulators for simultaneously modulating the signals oscillated by the oscillator according to different parameters and simultaneously applying them to corresponding drive electrodes. 상기 임피던스 측정부는 :The impedance measuring unit: 복수의 센싱 전극 각각에서 출력되는 출력 전기 신호를 대응하는 변조부에 대응하는 방식으로 복조하는 복수의 복조부와;A plurality of demodulators for demodulating output electrical signals output from each of the plurality of sensing electrodes in a manner corresponding to a corresponding modulator; 상기 복수의 복조부 각각에서 출력되는 신호들로부터 생체 임피던스를 계산하는 임피던스 계산부;An impedance calculator configured to calculate a bioimpedance from signals output from each of the plurality of demodulators; 를 포함하는 생체 임피던스 측정장치.Biometric impedance measurement apparatus comprising a. 제 1 항에 있어서, 상기 입력신호생성부가 :The method of claim 1, wherein the input signal generation unit: 각각이 상이한 주파수로 발진하는 복수의 발진기와;A plurality of oscillators each oscillating at a different frequency; 상기 복수의 발진기의 출력 신호를 합성하는 혼합부와;A mixing unit for synthesizing output signals of the plurality of oscillators; 상기 혼합부의 출력 신호를 변조하는 변조부를 포함하고,It includes a modulator for modulating the output signal of the mixing unit, 상기 임피던스 측정부는 : The impedance measuring unit: 출력 전기 신호를 상기 변조부에 대응되는 방식으로 복조하는 복조부와;A demodulator for demodulating an output electrical signal in a manner corresponding to the modulator; 상기 복조부에서 출력되는 전기 신호를 주파수 성분별로 분리하는 출력 필터와;An output filter for separating the electric signal output from the demodulator for each frequency component; 상기 출력 필터에서 출력되는 복수의 신호 성분을 분석하여 생체 임피던스를 계산하는 임피던스 계산부;An impedance calculator configured to calculate a bioimpedance by analyzing a plurality of signal components output from the output filter; 를 포함하는 생체 임피던스 측정장치.Biometric impedance measurement apparatus comprising a. 제 1 항에 있어서, 상기 입력신호생성부가 :The method of claim 1, wherein the input signal generation unit: 각각이 상이한 주파수를 가진 복수의 신호성분이 합성된 신호에 해당하는 단일의 디지털 신호의 샘플값들을 저장하는 입력 신호 메모리와;An input signal memory for storing sample values of a single digital signal corresponding to a signal synthesized with a plurality of signal components each having a different frequency; 상기 메모리에 저장된 샘플값을 읽어 아날로그 신호로 변환하는 신호 합성부와;A signal synthesizer for reading a sample value stored in the memory and converting the sample value into an analog signal; 상기 신호합성부의 출력 신호를 변조하는 변조부를 포함하고,A modulator configured to modulate an output signal of the signal synthesizer; 상기 임피던스 측정부는 : The impedance measuring unit: 출력 전기 신호 중 입력된 정현파 성분만을 복조하는 복조부와;A demodulator for demodulating only the input sinusoidal component of the output electrical signal; 상기 복조부에서 출력되는 전기 신호를 주파수 성분별로 분리하는 출력 필터와;An output filter for separating the electric signal output from the demodulator for each frequency component; 상기 출력 필터에서 출력되는 복수의 신호 성분을 분석하여 생체 임피던스를 계산하는 임피던스 계산부;An impedance calculator configured to calculate a bioimpedance by analyzing a plurality of signal components output from the output filter; 를 포함하는 생체 임피던스 측정장치.Biometric impedance measurement apparatus comprising a. 제 4 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 출력 필터는 입력 전기 신호의 주파수 성분에 대응되는 통과대역 주파수를 가진 복수의 대역통과필터인 생체 임피던스 측정장치.6. The bioimpedance measuring device according to any one of claims 4 to 5, wherein the output filter is a plurality of bandpass filters having passband frequencies corresponding to frequency components of an input electrical signal. 제 4 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 출력 필터는 입력 전기 신호의 주파수 성분에 대응되는 푸리에 계수를 구하는 푸리에 변환부인 생체 임피던스 측정장치.6. The bioimpedance measuring device according to any one of claims 4 to 5, wherein the output filter is a Fourier transform unit for obtaining Fourier coefficients corresponding to frequency components of an input electrical signal. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 변조부 및 상기 복조부는 각각 BPSK 변조부 및 BPSK 복조부인 생체 임피던스 측정장치.The bioimpedance measuring device according to any one of claims 1 to 5, wherein the modulator and the demodulator are respectively a BPSK modulator and a BPSK demodulator. 생체 임피던스 측정을 위한 전기 신호를 생성하는 단계와;Generating an electrical signal for bioimpedance measurement; 상기 전기 신호를 변조하는 변조 단계와;A modulating step of modulating the electrical signal; 변조된 신호를 구동 전극에 공급하는 단계와;Supplying a modulated signal to a drive electrode; 센싱 전극을 통해 출력되는 출력 전기 신호를 상기 변조 방식에 대응되는 방식으로 복조하는 단계와;Demodulating the output electrical signal output through the sensing electrode in a manner corresponding to the modulation scheme; 복조된 신호를 분석하여 생체 임피던스를 계산하는 임피던스 계산 단계;An impedance calculation step of analyzing the demodulated signal to calculate a bioimpedance; 를 포함하는 생체 임피던스 측정 방법.Biometric impedance measurement method comprising a. 정현파를 발진하는 단계와;Oscillating a sine wave; 발진된 신호를 복수의 변조부에서 각각 상이한 파라메터에 따라 변조하여 대응하는 구동 전극으로 인가하는 단계와;Modulating the oscillated signals according to different parameters in the plurality of modulation units and applying them to corresponding drive electrodes; 복수의 센싱 전극에서 출력되는 신호를 각각 대응하는 변조 방식의 파라메터에 따라 복조하는 단계와;Demodulating the signals output from the plurality of sensing electrodes according to parameters of a corresponding modulation scheme; 복조된 복수의 전기 신호로부터 생체 임피던스를 계산하는 단계;Calculating a bioimpedance from the demodulated plurality of electrical signals; 를 포함하는 생체 임피던스 측정 방법.Biometric impedance measurement method comprising a. 상이한 주파수의 복수의 전기신호를 합성한 신호를 생성하는 신호합성 단계와;A signal synthesizing step of generating a signal obtained by synthesizing a plurality of electrical signals of different frequencies; 상기 합성한 신호를 변조하여 입력 전기 신호를 생성하는 단계와;Generating an input electrical signal by modulating the synthesized signal; 피측정자의 신체 부위에 접촉되는 구동 전극으로 입력 전기 신호를 인가하는 단계와;Applying an input electrical signal to a drive electrode in contact with the body part of the subject; 피측정자의 신체 부위에 접촉되는 센싱 전극으로 출력되는 신호를 획득하는 단계와;Obtaining a signal output to a sensing electrode in contact with the body part of the subject; 획득된 신호를 상기 변조에 대응되는 방식으로 복조하는 단계와;Demodulating the obtained signal in a manner corresponding to the modulation; 상기 복조된 신호를 주파수 성분별로 분석하여 생체 임피던스를 계산하는 임피던스 계산 단계;An impedance calculation step of calculating the bioimpedance by analyzing the demodulated signal for each frequency component; 를 포함하는 생체 임피던스 측정 방법.Biometric impedance measurement method comprising a. 제 11 항에 있어서, 상기 임피던스 계산 단계는 :12. The method of claim 11 wherein the impedance calculation step is: 복조된 신호를 주파수 성분별로 분리하는 필터링 단계와;Filtering the demodulated signal for each frequency component; 상기 분리된 신호들의 값으로부터 생체 임피던스를 계산하는 단계;Calculating a bioimpedance from the values of the separated signals; 를 포함하는 생체 임피던스 측정 방법.Biometric impedance measurement method comprising a. 제 11 항에 있어서, 상기 임피던스 계산 단계는 :12. The method of claim 11 wherein the impedance calculation step is: 복조된 신호를 푸리에 변환하는 단계와;Fourier transforming the demodulated signal; 앞 단계에서 구해진 푸리에 계수 값으로부터 생체 임피던스를 계산하는 단계;Calculating the bioimpedance from the Fourier coefficients obtained in the previous step; 를 포함하는 생체 임피던스 측정 방법.Biometric impedance measurement method comprising a. 제 11 항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 신호 합성 단계는 :The method of any one of claims 11 to 13, wherein the signal synthesis step: 각각이 상이한 주파수를 가진 복수의 전기 신호를 발진하는 단계와;Oscillating a plurality of electrical signals, each having a different frequency; 상기 발진된 복수의 전기 신호들을 합성하는 단계;Synthesizing the plurality of oscillated electrical signals; 를 포함하는 생체 임피던스 측정방법.Biometric impedance measurement method comprising a. 제 11 항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 신호 합성 단계는 :The method of any one of claims 11 to 13, wherein the signal synthesis step: 메모리로부터 각각이 상이한 주파수를 가진 복수의 신호성분이 합성된 신호에 해당하는 단일의 디지털 신호의 샘플값들을 읽어들이는 메모리 액세스 단계와;A memory access step of reading sample values of a single digital signal corresponding to a synthesized signal of a plurality of signal components each having a different frequency from the memory; 읽어들인 데이터를 아날로그 전기 신호로 변환하는 신호 변환 단계;A signal conversion step of converting the read data into an analog electric signal; 를 포함하는 생체 임피던스 측정방법.Biometric impedance measurement method comprising a.

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