KR20220131130A - Active contactless electrode with active shielding box for measurement of biopotential - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 종래기술에 따른 습식 및 건식 전극의 단점을 전자기 간섭 차폐 및 모발로 인한 잡음 방지의 두 가지 측면에서 보완하기 위한 것으로, 더욱 상세하게는 능동 전자기 차폐를 적용한 근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다. The present invention is to compensate for the disadvantages of the wet and dry electrodes according to the prior art in two aspects: electromagnetic interference shielding and noise prevention due to hair, and more particularly, a short-distance non-contact active bioelectrode device to which active electromagnetic shielding is applied, and the same It's about how it works.
생체 내에서 전기 생리학적 현상의 결과로 발생하는 생체 전기는 피부에서 전류의 흐름 또는 전위의 변화로 감지된다. 생체 전기의 근원이 되는 장기의 종류에 따라, 심장에서 발생하는 생체 전기를 심전도(Electrocardiogram; ECG), 뇌에서 발생하는 생체 전기를 뇌전도(Electroencephalogram; EEG), 근육에서 발생하는 생체 전기를 근전도(Electromyogram; EMG)라고 부르며, 이들 생체 전기를 수집함으로써 심장 기능, 뇌 기능, 근육의 수축 등 생체 내 전기 현상에 연관되어 작동하는 체내 장기 및 기관의 기능에 관한 유용한 정보 알 수 있다. Bioelectricity generated as a result of an electrophysiological phenomenon in a living body is sensed as a flow of electric current or a change in electric potential in the skin. Depending on the type of organ that is the source of bioelectricity, electrocardiogram (ECG) for bioelectricity generated from the heart, electroencephalogram (EEG) for bioelectricity generated from the brain, and electromyogram (EMG) for bioelectricity generated from muscles ; EMG), and by collecting these bioelectrics, useful information can be obtained about the functions of organs and organs in the body that operate in connection with in vivo electrical phenomena such as heart function, brain function, and muscle contraction.
심전도, 뇌전도, 근전도는 임상 의료현장에서 각각 심장질환(예를 들어, 부정맥), 뇌질환(예를 들어, 뇌전증), 근육질환(예를 들어, 손목 터널 증후군)을 진단하고 치료하는데 이용되고 있다. 최근에는 웨어러블 장비를 활용하여 생체 신호를 모니터링하고 건강관리에 적용하거나, 뇌전도 신호를 활용해 사용자의 의도에 따라 뇌-컴퓨터 인터페이스(Brain-Computer Interface; BCI)와 같은 다른 기계 장치를 제어하는데 응용하는 등 의료 분야를 넘어 그 활용 영역이 넓어지고 있다.Electrocardiogram, electroencephalogram, and electromyography are used to diagnose and treat heart disease (eg, arrhythmia), brain disease (eg, epilepsy), and muscle disease (eg, carpal tunnel syndrome) in clinical medical settings, respectively. have. Recently, wearable equipment is used to monitor bio-signals and applied to health care, or by using EEG signals to control other mechanical devices such as brain-computer interfaces (BCI) according to the user's intentions. The field of application is expanding beyond the medical field.
생체 전기의 활용 영역이 특수한 의료 환경으로부터 일반적인 일상의 영역으로 넓어지면서 생체 신호를 측정하는 방식에도 많은 변화와 발전이 이루어졌으며, 가장 대표적인 변화로 건식 전극의 사용과 능동 전극의 사용을 들 수 있다. 전통적인 임상 생체 신호 측정에서는 피부와 전극 간 접촉부의 임피던스를 낮게 유지하기 위해 전해질 용액이나 젤을 도포하여 접촉부를 습한 상태로 유지했으며, 이를 통해 신호 감지부로 전달되는 전압 신호의 감쇄를 최소화했다. As the area of application of bioelectricity has been expanded from a special medical environment to the area of general daily life, many changes and developments have been made in the method of measuring biosignals, and the most representative changes are the use of dry electrodes and the use of active electrodes. In traditional clinical biosignal measurement, an electrolyte solution or gel was applied to keep the contact area moist by applying an electrolyte solution or gel to keep the impedance of the contact area between the skin and the electrode low, thereby minimizing the attenuation of the voltage signal transmitted to the signal sensor.
그러나 일상 환경에서는 지속적으로 전해질 용액과 젤을 가용하기에 어려움이 크며, 전해질과 젤을 사용하더라도 장시간 이용 시 증발로 인해 접촉부가 건조해지고 측정에 장애를 일으키는 사례가 많다. 이러한 이유로 일상에서 사용되는 웨어러블 장비에서는 전해질 용액이나 젤 없이 건조한 접촉부를 사용되고 있다. 건조한 접촉부는 임피던스가 크기 때문에, 신호 감쇄를 막기 위해 신호 감지부의 임피던스가 상대적으로 더 커질 필요가 있으며, 이런 이유로 집적회로를 활용해 입력 임피던스를 크게 높이고 버퍼 된 신호를 출력하여 다음 처리단으로 전달하는 능동 전극이 많이 활용되게 되었다.However, in everyday environments, it is difficult to continuously use electrolyte solutions and gels, and even if electrolytes and gels are used for a long time, the contact area becomes dry due to evaporation and measurement is disturbed in many cases. For this reason, in wearable equipment used in daily life, dry contact parts are used without electrolyte solution or gel. Since the dry contact has a large impedance, the impedance of the signal sensing unit needs to be relatively large to prevent signal attenuation. Active electrodes have come to be widely used.
하지만, 피부-전극 간 접촉부의 임피던스가 환경에서 접촉부로부터 능동 전극의 입력단으로 이어지는 신호 전달 경로는 임피던스가 극단적으로 크기 때문에 외부로부터 유입되는 전자기 간섭 잡음(Electromagnetic interference)에 취약하게 되며, 주변의 60Hz 전선 잡음, 주변 전하를 가진 사물의 움직임에 의한 잡음 등이 신호 경로에 유입되어 신호의 품질을 크게 떨어트리게 되고, 신호 처리과정을 어렵게 만든다. However, since the impedance of the skin-electrode contact part is extremely high in the signal transmission path from the contact part to the input terminal of the active electrode in the environment, it is vulnerable to electromagnetic interference from the outside, and the surrounding 60Hz wire Noise and noise caused by the movement of objects with surrounding electric charges are introduced into the signal path, greatly reducing the quality of the signal and making the signal processing process difficult.
건조한 접촉부로 인한 문제는 뇌전도 등 모발로 덮인 영역에서 생체신호를 수집할 때 또 다른 형태로 나타난다. 움직임이 많은 일상 환경에서 모발의 움직임을 통제하는 것은 어려운 일이며, 모발이 움직임에 따라 접촉부의 접촉 상태가 크게 달라질 수 있다. 이는 마찬가지로 임피던스의 변화를 가지고 오며, 이에 따른 간섭이 발생하거나 신호가 왜곡되기도 한다. The problem with dry contacts takes another form when collecting biosignals from hair-covered areas, such as electroencephalograms. It is difficult to control the movement of hair in a daily environment where there is a lot of movement, and as the hair moves, the contact state of the contact part may vary greatly. This also brings about a change in impedance, which may cause interference or distort the signal.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래기술에 따른 건식 전극의 단점을 전자기 간섭 차폐 및 모발로 인한 잡음 방지의 두 가지 측면에서 보완하기 위한 방법 및 장치를 제공하는데 있다. 종래기술의 접촉식 건식 능동 전극에서는 입력부의 높은 임피던스로 인해 주변 사물의 움직임에 의한 잡음, 전력선의 60Hz 잡음이 신호에 섞여 들어오는 문제점이 있다. 본 발명에서는 능동 차폐 구조물을 이용하여 이를 차단하기 위한 방법 및 장치를 제안한다. 또한, 입력 임피던스가 높은 능동 전극 회로를 구성하여 전극이 피부에 접촉하지 않고 수 밀리미터 떨어진 상태로 생체 신호를 수집하도록 하여, 모발 움직임이나 피복의 움직임에 의한 간섭을 최소화하고자 한다. The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a method and apparatus for compensating for the disadvantages of the dry electrode according to the prior art in two aspects: electromagnetic interference shielding and preventing noise due to hair. In the contact-type dry active electrode of the prior art, there is a problem in that noise caused by the movement of surrounding objects and 60Hz noise of the power line are mixed into the signal due to the high impedance of the input unit. The present invention proposes a method and apparatus for blocking this using an active shielding structure. In addition, by configuring an active electrode circuit having a high input impedance, the electrode collects biosignals several millimeters away without contacting the skin, thereby minimizing interference due to hair movement or movement of the covering.
일 측면에 있어서, 본 발명에서 제안하는 능동 전자기 차폐를 적용한 근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치는 사용자의 피부로부터 이격 되어 생체 신호를 수집하는 능동 전극부 및 상기 능동 전극부로부터 입력 받는 능동 차폐 신호가 흐르는 전도성 막 및 비전도성 구조물을 포함하고, 상기 능동 전극부를 둘러싸는 전자기 차폐 구조물을 포함한다. In one aspect, the short-distance non-contact active bio-electrode device to which the active electromagnetic shielding proposed in the present invention is applied includes an active electrode unit that is spaced apart from the user's skin to collect bio-signals, and an active shielding signal input from the active electrode unit. an electromagnetic shielding structure comprising a film and a non-conductive structure, and surrounding the active electrode portion.
본 발명의 일 실시예에 따른 능동 전극부는 사용자의 피부로부터 생체 신호를 수집하도록 능동 전극부의 입력단에 배치되는 전도성 판, 상기 전도성 판으로부터 수집되는 생체 신호를 입력 받아 능동 차폐 신호를 생성하는 버퍼 및 신호측정부, 상기 버퍼 및 신호측정부에서 생성되는 능동 차폐 신호를 이용하여 능동 전극부의 입력단을 차폐하는 능동 차폐 도선, 상기 버퍼 및 신호측정부에서 생성되는 능동 차폐 신호를 전자기 차폐 구조물의 전도성 막으로 전송하는 접속부를 포함한다. The active electrode unit according to an embodiment of the present invention includes a conductive plate disposed at the input end of the active electrode unit to collect a biosignal from the user's skin, a buffer and a signal for receiving the biosignal collected from the conductive plate and generating an active shielding signal An active shielding conductor shielding the input end of the active electrode unit using the active shielding signal generated by the measuring unit, the buffer and the signal measuring unit, and transmitting the active shielding signal generated by the buffer and the signal measuring unit to the conductive film of the electromagnetic shielding structure includes a connection that
본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 판은 유전체인 공기를 통해 피부로부터 전달되는 교류 신호를 수신하고, 상기 전도성 판의 크기 및 피부로부터의 이격 거리는 유전체의 유전율, 면적 및 두께를 이용하여 계산하는 유전체 정전용량과 상기 버퍼 및 신호측정부의 입력 임피던스에 따라 계산된다. The conductive plate according to an embodiment of the present invention receives an AC signal transmitted from the skin through the air, which is a dielectric, and the size of the conductive plate and the separation distance from the skin are the dielectric that is calculated using the dielectric constant, area, and thickness of the dielectric. It is calculated according to the capacitance and the input impedance of the buffer and signal measurement unit.
본 발명의 일 실시예에 따른 버퍼 및 신호측정부는 전기적으로 병렬 연결되고, 상기 버퍼는 상기 전도성 판으로부터 수집되는 생체 신호를 입력 받아 생성하는 능동 차폐 신호를 상기 접속부를 통해 전자기 차폐 구조물의 전도성 막으로 전송한다. The buffer and the signal measuring unit according to an embodiment of the present invention are electrically connected in parallel, and the buffer receives the biosignal collected from the conductive plate and generates an active shielding signal through the connection part to the conductive film of the electromagnetic shielding structure. send.
본 발명의 일 실시예에 따른 버퍼 및 신호측정부는 전기적으로 병렬 연결되고, 상기 신호측정부는 아날로그 증폭기, 단일 이득 버퍼 또는 아날로그-디지털 변환기를 포함하고, 상기 전도성 판으로부터 수집되는 생체 신호를 입력 받아 생체 신호의 세기를 측정하고, 가공하여 상기 능동 전극부의 출력단으로 전송한다. The buffer and the signal measurement unit according to an embodiment of the present invention are electrically connected in parallel, and the signal measurement unit includes an analog amplifier, a unity gain buffer, or an analog-to-digital converter, and receives the biological signal collected from the conductive plate to receive the biological signal. The signal strength is measured, processed, and transmitted to the output terminal of the active electrode unit.
본 발명의 일 실시예에 따른 능동 차폐 도선은 상기 능동 전극부의 입력단에 해당하는 부분을 차폐하여 외부의 전자기 간섭으로 인해 신호에 잡음이 유입되는 것을 차단한다. The active shielding conductor according to an embodiment of the present invention shields a portion corresponding to the input end of the active electrode unit to prevent noise from being introduced into the signal due to external electromagnetic interference.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 차폐 구조물의 비전도성 구조물은 상기 능동 전극부를 피부로부터 미리 정해진 이격 거리만큼 유지하도록 고정하고, 상기 능동 전극부와 상기 능동 전극부에 연결되는 전선 및 신호선의 연결부를 물리적으로 보호한다. The non-conductive structure of the electromagnetic shielding structure according to an embodiment of the present invention fixes the active electrode part to maintain a predetermined separation distance from the skin, and connects the active electrode part and the wire and the signal line connected to the active electrode part. physically protect
상기 전자기 차폐 구조물의 비전도성 구조물은 사출 성형되거나 또는 3D 프린팅 방식으로 가공되는 비전도성 구조물을 이용할 수 있다. The non-conductive structure of the electromagnetic shielding structure may use a non-conductive structure processed by injection molding or 3D printing.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 차폐 구조물의 전도성 막은 상기 전자기 차폐 구조물의 비전도성 구조물과 상기 능동 전극부와의 접촉면을 코팅한다. The conductive film of the electromagnetic shielding structure according to an embodiment of the present invention coats a contact surface between the non-conductive structure of the electromagnetic shielding structure and the active electrode part.
상기 전자기 차폐 구조물의 전도성 막은 상기 전자기 차폐 구조물의 비전도성 구조물과 상기 능동 전극부와의 접촉면에 접착되거나, 또는 전도성 에폭시를 이용하여 코팅할 수 있다. The conductive film of the electromagnetic shielding structure may be adhered to a contact surface between the non-conductive structure of the electromagnetic shielding structure and the active electrode unit, or may be coated using a conductive epoxy.
본 발명의 일 실시예에 따른 능동 차폐 신호는 전도성 판으로부터 수집되는 생체 신호에 대하여 외부의 전자기 간섭으로 인해 신호에 잡음이 유입되는 것을 차단하도록 하는 미리 정해진 임피던스를 갖는 노드(Node)를 통해 전송된다. The active shielding signal according to an embodiment of the present invention is transmitted through a node having a predetermined impedance to prevent noise from being introduced into the signal due to external electromagnetic interference with respect to the biosignal collected from the conductive plate. .
본 발명의 일 실시예에 따른 능동 전극부는 생체 신호를 수집하는 상기 전도성 판, 능동 차폐 신호를 생성하는 상기 버퍼 및 신호측정부, 능동 전극부의 입력단을 능동 차폐하는 능동 차폐 도선, 능동 차폐 신호를 전자기 차폐 구조물의 전도성 막으로 전송하는 접속부 및 전원 공급을 위한 회로를 포함하는 각 구성 요소를 연결하기 위한 도선이 인쇄 기판 회로(Printed Circuit Board; PCB) 및 인쇄 기판 회로 용 소자를 이용하여 제작될 수 있다. The active electrode unit according to an embodiment of the present invention includes the conductive plate for collecting biological signals, the buffer and signal measuring unit for generating an active shielding signal, an active shielding wire for actively shielding the input end of the active electrode unit, and an active shielding signal to electromagnetically A conductive wire for connecting each component including a circuit for supplying power and a connection for transmitting to the conductive film of the shielding structure may be manufactured using a Printed Circuit Board (PCB) and an element for a printed circuit board. .
또 다른 일 측면에 있어서, 사용자의 피부로부터 이격 되어 생체 신호를 수집하는 능동 전극부 및 상기 능동 전극부를 둘러싸는 전자기 차폐 구조물을 포함하는 본 발명에서 제안하는 능동 전자기 차폐를 적용한 근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치의 동작 방법은 능동 전극부의 전도성 판을 통해 사용자의 피부로부터 이격 되어 생체 신호를 수집하는 단계, 능동 전극부의 버퍼 및 신호측정부를 통해 상기 전도성 판으로부터 수집되는 생체 신호를 입력 받아 능동 차폐 신호를 생성하는 단계, 능동 전극부의 능동 차폐 도선을 통해 상기 버퍼 및 신호측정부에서 생성되는 능동 차폐 신호를 이용하여 상기 능동 전극부의 입력단을 차폐하는 단계, 능동 전극부의 접속부를 통해 상기 버퍼 및 신호측정부에서 생성되는 능동 차폐 신호를 전자기 차폐 구조물의 전도성 막으로 전송하는 단계 및 전자기 차폐 구조물의 전도성 막을 통해 상기 능동 차폐 신호를 입력 받고, 전자기 차폐 구조물의 전도성 막 및 비전도성 구조물을 통해 외부의 전자기 간섭으로 인해 신호에 잡음이 유입되는 것을 차단하는 단계를 포함한다. In another aspect, a short-distance non-contact type active bioelectrode device to which the active electromagnetic shielding proposed in the present invention is applied, including an active electrode part that is spaced apart from the user's skin to collect biosignals, and an electromagnetic shielding structure surrounding the active electrode part The operation method of the active electrode part is spaced apart from the user's skin through a conductive plate to collect bio-signals, and to generate an active shielding signal by receiving the bio-signals collected from the conductive plate through the buffer and signal measuring part of the active electrode part. step, shielding the input terminal of the active electrode unit using the active shielding signal generated by the buffer and the signal measuring unit through the active shielding wire of the active electrode unit, the buffer and the signal measuring unit are generated through the connection unit of the active electrode unit transmitting the active shielding signal to the conductive film of the electromagnetic shielding structure, and receiving the active shielding signal through the conductive film of the electromagnetic shielding structure, and receiving the active shielding signal through the conductive film and the non-conductive structure of the electromagnetic shielding structure. and blocking the introduction of noise.
본 발명의 실시예들에 따르면 전자기 간섭 차폐 및 모발로 인한 잡음 방지의 두 가지 측면에서 보완하여 종래기술에 따른 건식 전극의 단점을 개선할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따르면 능동 차폐 구조물을 이용하여 전자기 간섭을 차단할 수 있다. 또한, 입력 임피던스가 높은 능동 전극 회로를 구성하여 전극이 피부에 접촉하지 않고 수 밀리미터 떨어진 상태로 생체 신호를 수집하도록 하여, 모발 움직임이나 피복의 움직임에 의한 간섭을 최소화할 수 있다.According to embodiments of the present invention, it is possible to improve the disadvantages of the dry electrode according to the prior art by complementing the two aspects of shielding electromagnetic interference and preventing noise due to hair. According to embodiments of the present invention, it is possible to block electromagnetic interference using an active shielding structure. In addition, by configuring an active electrode circuit having a high input impedance to collect the biosignal while the electrodes are several millimeters apart without contacting the skin, it is possible to minimize the interference caused by the movement of the hair or the movement of the covering.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 전자기 차폐를 적용한 근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 직렬 연결된 버퍼 및 신호측정부를 포함하는 능동 생체 전극 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호측정부를 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 신호측정부를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 비전도성 구조물의 3D 모델을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 전자기 차폐를 적용한 근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a diagram showing the configuration of a short-distance non-contact active bioelectrode device to which active electromagnetic shielding is applied according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating the configuration of an active bioelectrode device including a buffer and a signal measuring unit connected in series according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary diagram for explaining a signal measuring unit according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary view for explaining a signal measuring unit according to another embodiment of the present invention.
5 is an exemplary view for explaining a 3D model of a non-conductive structure according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method of operating a short-distance non-contact type active bioelectrode device to which active electromagnetic shielding is applied according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 전자기 차폐를 적용한 근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 1 is a diagram showing the configuration of a short-distance non-contact active bioelectrode device to which active electromagnetic shielding is applied according to an embodiment of the present invention.
제안하는 능동 전자기 차폐를 적용한 근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치는 능동 전극부(110) 및 전자기 차폐 구조물(120)을 포함한다. The proposed short-distance non-contact active bioelectrode device to which active electromagnetic shielding is applied includes an
본 발명의 일 실시예에 따른 능동 전극부(110)는 사용자의 피부로부터 이격 되어 생체 신호를 수집한다. The
본 발명의 일 실시예에 따른 능동 전극부(110)는 전도성 판(111), 버퍼(112), 신호측정부(113), 능동 차폐 도선(114) 및 접속부(115)를 포함한다. 그 밖의 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치의 동작을 위한 전원 공급회로(미도시) 등을 더 포함할 수도 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 판(111)은 사용자의 피부로부터 생체 신호를 수집하도록 능동 전극부의 입력단에 배치된다. 전도성 판(111)은 유전체인 공기를 통해 피부로부터 전달되는 교류 신호를 수신한다. 전도성 판(111)의 크기 및 피부로부터의 이격 거리는 유전체의 유전율, 면적 및 두께를 이용하여 계산하는 유전체 정전용량과 버퍼(112) 및 신호측정부(113)의 입력 임피던스에 따라 계산될 수 있다. The conductive plate 111 according to an embodiment of the present invention is disposed at the input end of the active electrode unit to collect bio-signals from the user's skin. The conductive plate 111 receives an AC signal transmitted from the skin through air, which is a dielectric. The size of the conductive plate 111 and the separation distance from the skin may be calculated according to the dielectric capacitance calculated using the dielectric constant, the area, and the thickness of the dielectric and the input impedance of the
더욱 상세하게는, 축전지의 정전용량(capacitance)을 계산하는 물리 법칙, 다시 말해 유전체의 정전용량은 유전체의 유전율과 면적에 비례하고, 두께에 반비례한다. 이를 적용하여 계산하면, 예를 들어 20mm × 20mm 면적을 가진 전도성 판이 피부로부터 1mm 떨어져 있을 경우, 공기의 정전용량은 약 3.5pF이며, 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 전극부의 신호측정부(133) 내의 증폭기와 버퍼(112)의 입력 임피던스가 10pF 미만으로 작아질 수 있는 것을 고려할 때 충분히 유의미한 크기의 전기 신호를 수신할 수 있다. More specifically, the physical law for calculating the capacitance of the storage battery, that is, the capacitance of the dielectric, is proportional to the dielectric constant and the area of the dielectric, and is inversely proportional to the thickness. If calculated by applying this, for example, when a conductive plate having an area of 20 mm × 20 mm is 1 mm away from the skin, the air capacitance is about 3.5 pF, and the signal measuring unit 133 of the active electrode unit according to an embodiment of the present invention. ), considering that the input impedance of the amplifier and the
본 발명의 일 실시예에 따른 버퍼(112) 및 신호측정부(113)는 전도성 판(111)으로부터 수집되는 생체 신호를 입력 받아 능동 차폐 신호를 생성한다. The
버퍼(112) 및 신호측정부(113)는 도 1과 같이 전기적으로 병렬 연결된다. The
본 발명의 일 실시예에 따른 버퍼(112)는 전도성 판(111)으로부터 수집되는 생체 신호를 입력 받아 생성하는 능동 차폐 신호를 접속부(115)를 통해 전자기 차폐 구조물(120)의 전도성 막(121)으로 전송한다. The
본 발명의 일 실시예에 따른 능동 차폐 신호는 전도성 판(111)으로부터 수집되는 생체 신호에 대하여 외부의 전자기 간섭으로 인해 신호에 잡음이 유입되는 것을 차단하도록 하는 미리 정해진 임피던스를 갖는 노드(Node)를 통해 전송될 수 있다. The active shielding signal according to an embodiment of the present invention includes a node having a predetermined impedance to block noise from being introduced into the signal due to external electromagnetic interference with respect to the biosignal collected from the conductive plate 111 . can be transmitted through
다시 말해, 능동 차폐 신호는 전도성 판(111)으로부터 수집되는 생체 신호를 임피던스가 아주 낮은 노드를 통해 전송시키는 것으로서, 해당 노드의 임피던스가 낮으므로 주변으로부터 유입되는 전류에 의해 노드의 전압이 크게 변하지 않으며, 능동 차폐를 통해 보호되고 있는 능동 전극부의 입력단에도 영향을 미치지 못하게 한다. 또한, 입력단의 전압변화를 따라 노드의 전압도 함께 변화하므로 입력단에서 능동 차폐 신호가 흐르는 전도성 막으로의 정전 용량(Capacitance)이 실질적으로 없기 때문에 불필요하게 신호 측정부의 임피던스를 감소시키지 않는다. In other words, the active shielding signal transmits the biosignal collected from the conductive plate 111 through a node having a very low impedance. , it also prevents the input terminal of the active electrode, which is protected through active shielding, from being affected. In addition, since the voltage of the node also changes according to the voltage change of the input terminal, the impedance of the signal measuring unit is not unnecessarily reduced because there is substantially no capacitance from the input terminal to the conductive film through which the active shielding signal flows.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 직렬 연결된 버퍼 및 신호측정부를 포함하는 능동 생체 전극 장치의 구성을 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating the configuration of an active bioelectrode device including a buffer and a signal measuring unit connected in series according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 버퍼(112) 및 신호측정부(113)의 병렬 연결은 일 실시예일뿐 이에 한정되지 않고, 도 2와 같이, 버퍼(212) 및 신호측정부(213)가 직렬로 연결되어 접속부(215)에서 능동 차폐 신호를 전송 받거나, 또는 신호측정부(213)에서 별도의 능동 차폐 신호를 출력할 수도 있다. The parallel connection of the
도 2(a)는 버퍼(112) 및 신호측정부(113)가 직렬로 연결된 경우이며, 도 2(b)는 신호측정부(113)가 자체적으로 능동차폐신호를 생성하는 경우를 나타내는 도면이다. FIG. 2(a) is a case in which the
다시 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호측정부(113)는 아날로그 증폭기, 단일 이득 버퍼 또는 아날로그-디지털 변환기를 포함할 수 있다. 신호측정부(113)는 전도성 판(111)으로부터 수집되는 생체 신호를 입력 받아 생체 신호의 세기를 측정하고, 가공하여 상기 능동 전극부(110)의 출력단으로 전송한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 신호측정부(113)의 내부 구성은 도 2를 참조하여 더욱 상세히 설명한다. Referring back to FIG. 1 , the
본 발명의 일 실시예에 따른 능동 차폐 도선(114)은 버퍼(112) 및 신호측정부(113)에서 생성되는 능동 차폐 신호를 이용하여 능동 전극부(110)의 입력단을 차폐한다. 능동 차폐 도선(114)은 능동 전극부(110)의 입력단에 해당하는 부분을 차폐하여 외부의 전자기 간섭으로 인해 신호에 잡음이 유입되는 것을 차단한다. The
본 발명의 일 실시예에 따른 접속부(115)는 버퍼(112) 및 신호측정부(113)에서 생성되는 능동 차폐 신호를 전자기 차폐 구조물(120)의 전도성 막(121)으로 전송한다. The
본 발명의 일 실시예에 따른 능동 전극부(110)는 생체 신호를 수집하는 전도성 판(111), 능동 차폐 신호를 생성하는 버퍼(112) 및 신호측정부(113), 능동 전극부(110)의 입력단을 능동 차폐하는 능동 차폐 도선(114), 능동 차폐 신호를 전자기 차폐 구조물(120)의 전도성 막(121)으로 전송하는 접속부(115) 및 전원 공급을 위한 회로를 포함하는 각 구성 요소를 연결하기 위한 도선이 인쇄 기판 회로(Printed Circuit Board; PCB) 및 인쇄 기판 회로 용 소자를 이용하여 제작될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 처리를 위한 증폭기는 상용화된 집적회로(integrated circuit) 칩 중 생체 계측용 버퍼와 계측 증폭기(instrumentation amplifier)를 활용하거나 제안하는 장치의 구성을 목적으로 집적회로를 특수 제작하여 사용할 수도 있다. The
본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 차폐 구조물(120)은 전도성 막(121) 및 비전도성 구조물(122)을 포함한다. The electromagnetic shielding structure 120 according to an embodiment of the present invention includes a conductive film 121 and a non-conductive structure 122 .
본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 막(121)은 능동 전극부(110)로부터 능동 차폐 신호를 입력 받는다. 전도성 막(121)은 전자기 차폐 구조물(120)의 비전도성 구조물(122)과 능동 전극부(110)와의 접촉면을 코팅한다. 이러한 전도성 막(121)은 예를 들어, 전자기 차폐 구조물(120)의 비전도성 구조물(122)과 능동 전극부(110)와의 접촉면에 접착되거나, 또는 전도성 에폭시를 이용하여 코팅할 수 있다. The conductive film 121 according to an embodiment of the present invention receives an active shielding signal from the
본 발명의 일 실시예에 따른 비전도성 구조물(122)은 능동 전극부(122)를 둘러싼다. 비전도성 구조물(122)은 능동 전극부(110)를 피부로부터 미리 정해진 이격 거리만큼 유지하도록 고정하고, 능동 전극부(110)와 능동 전극부(110)에 연결되는 전선 및 신호선의 연결부를 물리적으로 보호할 수 있다. 이러한 비전도성 구조물(122)은 예를 들어, 사출 성형되거나 또는 3D 프린팅 방식으로 가공되는 비전도성 구조물을 이용할 수 있다. The non-conductive structure 122 according to an embodiment of the present invention surrounds the active electrode part 122 . The non-conductive structure 122 fixes the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호측정부를 설명하기 위한 예시도이다.3 is an exemplary diagram for explaining a signal measuring unit according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 신호측정부의 예시를 도 3에 도시된 바와 같이 4 가지 경우로 나타내었다. 도 3은 단순히 증폭기만 있는 경우(310), 증폭기와 아날로그-디지털 변환기가 직렬로 있는 경우(320), 버퍼와 아날로그-디지털 변환기가 직렬로 있는 경우(330), 및 아날로그-디지털 변환기만 있는 경우(340)를 나타내었다. 이 중, 본 발명의 일 실시예로 가장 적합한 구조로 판단되는 것은 버퍼와 아날로그-디지털 변환기가 직렬로 있는 경우(330) 또는 아날로그-디지털 변환기만 있는 경우(340)이다. 이에 최적의 구조는 바이오 아날로그-디지털 변환기를 예시로서 적용할 수 있다[2]. An example of a signal measuring unit according to an embodiment of the present invention is shown in four cases as shown in FIG. 3 . 3 shows a case where there is simply an amplifier (310), an amplifier and an analog-to-digital converter are in series (320), a buffer and an analog-to-digital converter are in series (330), and only an analog-to-digital converter (340) is shown. Among them, it is determined that the structure is most suitable as an embodiment of the present invention when the buffer and the analog-to-digital converter are in series (330) or when there is only the analog-to-digital converter (340). The optimal structure for this can be applied as an example of a bio-analog-to-digital converter [2].
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 신호측정부를 설명하기 위한 예시도이다. 4 is an exemplary view for explaining a signal measuring unit according to another embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 신호측정부의 회로는 일 실시예일뿐, 이외 다양한 회로 형태의 신호측정부가 제안하는 능동 전자기 차폐를 적용한 근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치에 적용될 수 있다. The circuit of the signal measurement unit shown in FIG. 4 is only an example, and may be applied to a short-distance non-contact type active bioelectrode device to which active electromagnetic shielding proposed by a signal measurement unit of various circuit types is applied.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호측정부는 생체 신호를 입력 받아 증폭하며, 출력과 입력 사이에 포지티브 피드백(positive feedback) 구성으로 연결된 임피던스 부스팅 커패시터(Cfa, Cfb)를 포함하는 증폭부(410)와, 증폭부(410)가 출력한 신호의 진폭에 따라 서로 다른 이득(gain)으로 증폭부가 출력한 신호를 증폭하는 가변 이득 증폭부(420) 및 증폭부(410)가 출력한 신호를 제공받아 검파하고, 포락선을 출력하여 가변 이득 증폭부에 제공하는 포락선 신호 형성부(422)를 포함한다. 일 실시예에서, 신호측정부에 제공되는 생체 신호는 사용자로부터 수집되는 심전도 신호, 근전도 신호, 뇌전도 신호 등을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, the signal measuring unit according to an embodiment of the present invention receives and amplifies a biosignal, and includes impedance boosting capacitors (Cfa, Cfb) connected between the output and the input in a positive feedback configuration. The amplifying
신호측정부의 커플링 커패시터(Cc)는 입력되는 생체 신호에서 직류 성분(DC component)의 유입을 차단하고, 신호 성분을 입력 초퍼 회로(411)에 제공한다. 입력 초퍼 회로(411)는 입력 신호를 제공받고, 제공된 입력 신호가 목적하는 듀티비를 가지도록 미리 정해진 주파수, 미리 정해진 주기로 스위칭을 수행하여 증폭부 (410)에 출력한다. 증폭부(410)는 입력 초퍼 회로(411)가 출력한 신호를 제공받고, 이를 증폭하여 출력한다. The coupling capacitor Cc of the signal measuring unit blocks an inflow of a DC component from an input biosignal, and provides the signal component to the
도 4에 도시된 바와 같이, 증폭부(410)는 병렬로 연결된 커패시터(Ca)와 저항(Ra)이 연산 증폭기의 반전 입력과 비반전 출력 사이에 연결되고, 병렬로 연결된 커패시터(Cb)와 저항(Rb)이 연산 증폭기의 비반전 입력과 반전 출력 사이에 연결된 차동 적분기(differential integrator)로 구현될 수 있다. As shown in FIG. 4 , in the
도시되지 않은 실시예에서, 증폭부는 병렬로 연결된 커패시터와 저항이 연산 증폭기의 반전 입력과 반전 출력 사이에 연결된 단일단 적분기일 수 있다. 도시되지 않은 또 다른 실시예에서, 증폭부는 저역 통과 필터(low pass filter)로 구현될 수 있다. In an embodiment not shown, the amplifier may be a single-ended integrator in which a capacitor and a resistor connected in parallel are connected between the inverting input and the inverting output of the operational amplifier. In another embodiment not shown, the amplifier may be implemented as a low pass filter.
증폭부(410)의 출력은 출력 초퍼 회로(412)에 제공되고, 출력 초퍼 회로(412)는 증폭부(410)가 출력하여 제공한 신호가 목적하는 듀티비를 가지도록 미리 정해진 주파수 및 미리 정해진 주기로 스위칭하여 출력한다. The output of the amplifying
도 4에 도시된 바와 같이, 증폭부의 입력 및 출력 각각에 입력 초퍼 회로(411)와 출력 초퍼 회로(412)를 배치한 실시예를 도시하였으나, 도시되지 않은 실시예에 의하면 증폭부(410)에 입력 초퍼 회로(411)와 출력 초퍼 회로(412) 중 어느 하나만을 연결할 수 있다. As shown in FIG. 4 , an embodiment in which an
출력 초퍼 회로(412)의 출력은 임피던스 부스트 커패시터(Cfa, Cfb)를 통하여 증폭부(410)의 입력측으로 포지티브 피드백(positive feedback) 된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 증폭부(410)의 비반전 출력에서 출력되어 출력 초퍼 회로를 거친 신호는 임피던스 부스트 커패시터(Cfb)를 거쳐 증폭부(410)의 비반전 입력측으로 연결된다. 또한, 증폭부(410)의 반전 출력에서 출력되어 출력 초퍼 회로를 거친 신호는 임피던스 부스트 커패시터(Cfa)를 거쳐 증폭부(410)의 반전 입력측으로 연결된다.The output of the
증폭부(410)가 가지는 임피던스 부스트 커패시터(Cfa, Cfb)를 이용한 포지티브 피드백 구성에 의하여 신호측정부의 입력 임피던스 특성을 향상시킬 수 있다는 장점이 제공된다. 또한, 심전도(ECG) 측정 장치 및 근전도 (EMG) 측정 장치의 사용자가 걷거나, 뛰는 등 운동을 하는 경우에도 입력 초퍼 회로(411), 출력 초퍼 회로(412)와 임피던스 부스트 커패시터(Cfa, Cfb)를 포함하는 증폭부(410)에 의하여 사용자가 움직여서 발생하는 이동 상태 오차(motion artifact)를 제거할 수 있다는 장점이 제공된다. An advantage of improving the input impedance characteristics of the signal measuring unit is provided by the positive feedback configuration using the impedance boost capacitors Cfa and Cfb of the amplifying
일 실시예에서, 출력 초퍼 회로(412)가 출력한 신호가 심전도(ECG) 신호를 증폭한 신호인 경우에, 제2 스위치 (SWb)는 차단되고, 제1 스위치(SWa)가 도통된다. 따라서, 신호는 제1 경로(P1)를 따라 가변 이득 증폭기(423)로 제공된다. 출력 초퍼 회로(412)가 출력한 신호가 근전도(EMG) 신호를 증폭한 신호인 경우에는 제1 스위치(SWa)는 차단되고, 제2 스위치(SWb)가 도통된다. 따라서, 신호는 제2 경로(P2)를 따라 포락선 신호 형성부(422)로 제공된다.In an embodiment, when the signal output by the
일 실시예로, 제1 스위치(SWa) 및 제2 스위치(SWb)는 레벨 검출기(421)에 입력되는 신호의 크기로부터 레벨 검출기(421)가 제어할 수 있다. 다른 예로, 제1 스위치(SWa) 및 제2 스위치(SWb)는 제어부(미도시)에 의하여 제어될 수 있다. In an embodiment, the first switch SWa and the second switch SWb may be controlled by the
출력 초퍼 회로(412)가 출력한 신호가 증폭된 심전도 신호(ECG)이면, 제1 스위치(SWa)가 도통되어 가변 이득 증폭기(423)에 제공된다. 레벨 검출기(421)는 입력된 신호의 진폭 크기를 검출하여 가변 이득 증폭기(423) 이득을 제어하고, 가변 이득 증폭기(423)는 제공된 신호를 증폭하여 아날로그 디지털 변환기(430)에 제공한다. When the signal output from the
출력 초퍼 회로(412)가 출력한 신호가 증폭된 근전도 신호(EMG)이면, 제1 스위치(SWa)는 차단되고, 제2 스위치 (SWb)가 도통되어 포락선 신호 형성부(422)에 제공된다. 포락선 신호 형성부(422)는 높은 주파수로 밀집된 근전도 신호를 정류 및 검파하여 근전도 신호의 포락선 신호를 형성한다.When the signal output from the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 비전도성 구조물의 3D 모델을 설명하기 위한 예시도이다. 5 is an exemplary view for explaining a 3D model of a non-conductive structure according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 능동 전자기 차폐를 적용한 근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치는 능동 전극부 및 전자기 차폐 구조물을 포함하고, 전자기 차폐 구조물은 전도성 막 및 비전도성 구조물(다시 말해, 차폐상자 틀)을 포함한다. A short-distance non-contact active bioelectrode device to which active electromagnetic shielding is applied according to an embodiment of the present invention includes an active electrode unit and an electromagnetic shielding structure, and the electromagnetic shielding structure includes a conductive film and a non-conductive structure (that is, a shielding box frame). include
능동 전극부로부터 능동 차폐 신호를 입력 받는 전도성 막은 전자기 차폐 구조물의 비전도성 구조물과 능동 전극부와의 접촉면을 코팅한다. 이러한 전도성 막은 예를 들어 도 5와 같이, 전자기 차폐 구조물의 비전도성 구조물과 능동 전극부와의 접촉면에 접착되거나, 또는 전도성 에폭시를 이용하여 코팅할 수 있다. The conductive film receiving the active shielding signal from the active electrode unit coats a contact surface between the non-conductive structure of the electromagnetic shielding structure and the active electrode unit. Such a conductive film may be adhered to the contact surface between the non-conductive structure and the active electrode part of the electromagnetic shielding structure, for example, as shown in FIG. 5 , or may be coated using a conductive epoxy.
능동 전극부를 둘러싸는 비전도성 구조물은 능동 전극부를 피부로부터 미리 정해진 이격 거리만큼 유지하도록 고정하고, 능동 전극부와 능동 전극부에 연결되는 전선 및 신호선의 연결부를 물리적으로 보호할 수 있다. 이러한 비전도성 구조물은 예를 들어 도 5와 같이, 사출 성형되거나 또는 3D 프린팅 방식으로 가공되는 비전도성 구조물을 이용할 수 있다. The non-conductive structure surrounding the active electrode part may fix the active electrode part to maintain a predetermined separation distance from the skin, and physically protect the active electrode part and the connection part of the electric wire and the signal line connected to the active electrode part. As the non-conductive structure, for example, as shown in FIG. 5 , a non-conductive structure processed by injection molding or 3D printing may be used.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 전자기 차폐를 적용한 근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method of operating a short-distance non-contact type active bioelectrode device to which active electromagnetic shielding is applied according to an embodiment of the present invention.
사용자의 피부로부터 이격 되어 생체 신호를 수집하는 능동 전극부 및 상기 능동 전극부를 둘러싸는 전자기 차폐 구조물을 포함하는 제안하는 근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치의 동작 방법은 능동 전극부의 전도성 판을 통해 사용자의 피부로부터 이격 되어 생체 신호를 수집하는 단계(610), 능동 전극부의 버퍼 및 신호측정부를 통해 상기 전도성 판으로부터 수집되는 생체 신호를 입력 받아 능동 차폐 신호를 생성하는 단계(620), 능동 전극부의 능동 차폐 도선을 통해 상기 버퍼 및 신호측정부에서 생성되는 능동 차폐 신호를 이용하여 상기 능동 전극부의 입력단을 차폐하는 단계(630), 능동 전극부의 접속부를 통해 상기 버퍼 및 신호측정부에서 생성되는 능동 차폐 신호를 전자기 차폐 구조물의 전도성 막으로 전송하는 단계(640) 및 전자기 차폐 구조물의 전도성 막을 통해 상기 능동 차폐 신호를 입력 받고, 전자기 차폐 구조물의 전도성 막 및 비전도성 구조물을 통해 외부의 전자기 간섭으로 인해 신호에 잡음이 유입되는 것을 차단하는 단계(650)를 포함한다. The proposed operating method of a short-distance non-contact active bio-electrode device comprising an active electrode unit spaced apart from the user's skin to collect bio-signals and an electromagnetic shielding structure surrounding the active electrode unit is provided from the user's skin through a conductive plate of the active electrode unit. Step 610 to collect bio-signals separated from each other, receiving the bio-signals collected from the conductive plate through the buffer and signal measuring unit of the active electrode unit and generating an active shielding signal (620); Shielding the input terminal of the active electrode unit using the active shielding signal generated by the buffer and the signal measuring unit through the active shielding signal (630), and electromagnetic shielding the active shielding signal generated by the buffer and the signal measuring unit through the connection unit of the active electrode In
단계(610)에서, 능동 전극부의 전도성 판을 통해 사용자의 피부로부터 이격 되어 생체 신호를 수집한다. 유전체인 공기를 통해 피부로부터 전달되는 생체 신호인 교류 신호를 수신한다. 이때, 전도성 판의 크기 및 피부로부터의 이격 거리는 유전체의 유전율, 면적 및 두께를 이용하여 계산하는 유전체 정전용량과 상기 버퍼 및 신호측정부의 입력 임피던스에 따라 계산될 수 있다. In
단계(620)에서, 능동 전극부의 버퍼 및 신호측정부를 통해 상기 전도성 판으로부터 수집되는 생체 신호를 입력 받아 능동 차폐 신호를 생성한다. In
본 발명의 일 실시예에 따른 버퍼 및 신호측정부는 전기적으로 병렬 연결된다. The buffer and the signal measuring unit according to an embodiment of the present invention are electrically connected in parallel.
단계(620)에서, 버퍼가 전도성 판으로부터 수집되는 생체 신호를 입력 받아 생성하는 능동 차폐 신호를 상기 접속부로 전송한다. In
본 발명의 일 실시예에 따른 능동 차폐 신호는 전도성 판으로부터 수집되는 생체 신호에 대하여 외부의 전자기 간섭으로 인해 신호에 잡음이 유입되는 것을 차단하도록 하는 미리 정해진 임피던스를 갖는 노드(Node)를 통해 전송될 수 있다. The active shielding signal according to an embodiment of the present invention is to be transmitted through a node having a predetermined impedance to prevent noise from being introduced into the signal due to external electromagnetic interference with respect to the biosignal collected from the conductive plate. can
다시 말해, 능동 차폐 신호는 전도성 판으로부터 수집되는 생체 신호를 임피던스가 아주 낮은 노드를 통해 전송시키는 것으로서, 해당 노드의 임피던스가 낮으므로 주변으로부터 유입되는 전류에 의해 노드의 전압이 크게 변하지 않으며, 능동 차폐를 통해 보호되고 있는 능동 전극부의 입력단에도 영향을 미치지 못하게 한다. 또한, 입력단의 전압변화를 따라 노드의 전압도 함께 변화하므로 입력단에서 능동 차폐 신호가 흐르는 전도성 막으로의 정전 용량(Capacitance)이 실질적으로 없기 때문에 불필요하게 신호 측정부의 임피던스를 감소시키지 않는다. In other words, the active shielding signal transmits the biosignal collected from the conductive plate through a node with a very low impedance. Do not affect the input terminal of the active electrode part, which is protected through In addition, since the voltage of the node also changes according to the voltage change of the input terminal, the impedance of the signal measuring unit is not unnecessarily reduced because there is substantially no capacitance from the input terminal to the conductive film through which the active shielding signal flows.
단계(620)에서, 아날로그 증폭기, 단일 이득 버퍼 또는 아날로그-디지털 변환기를 포함하는 신호측정부가 상기 전도성 판으로부터 수집되는 생체 신호를 입력 받아 생체 신호의 세기를 측정하고, 가공하여 상기 능동 전극부의 출력단으로 전송한다. In
단계(630)에서, 능동 전극부의 능동 차폐 도선을 통해 상기 버퍼 및 신호측정부에서 생성되는 능동 차폐 신호를 이용하여 상기 능동 전극부의 입력단을 차폐한다. 능동 차폐 도선을 통해 능동 전극부의 입력단에 해당하는 부분을 차폐하여 외부의 전자기 간섭으로 인해 신호에 잡음이 유입되는 것을 차단한다. In
단계(640)에서, 능동 전극부의 접속부를 통해 상기 버퍼 및 신호측정부에서 생성되는 능동 차폐 신호를 전자기 차폐 구조물의 전도성 막으로 전송한다. In
단계(650)에서, 전자기 차폐 구조물의 전도성 막을 통해 상기 능동 차폐 신호를 입력 받고, 전자기 차폐 구조물의 전도성 막 및 비전도성 구조물을 통해 외부의 전자기 간섭으로 인해 신호에 잡음이 유입되는 것을 차단한다. In
전자기 차폐 구조물의 비전도성 구조물을 통해 상기 능동 전극부를 피부로부터 미리 정해진 이격 거리만큼 유지하도록 고정하고, 상기 전자기 차폐 구조물의 전도성 막 및 비전도성 구조물을 통해 상기 능동 전극부와 상기 능동 전극부에 연결되는 전선 및 신호선의 연결부를 물리적으로 보호한다. The active electrode part is fixed to maintain a predetermined separation distance from the skin through the non-conductive structure of the electromagnetic shielding structure, and the active electrode part and the active electrode part are connected through the conductive film and the non-conductive structure of the electromagnetic shielding structure Physically protect the connection of wires and signal lines.
본 발명의 일 실시예에 따른 능동 전자기 차폐를 적용한 근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치는 능동 전자기 차폐를 적용한 비접촉식 능동 생체 전극에 관한 것으로서, 이를 통해 종래의 건식 능동 전극의 단점인 전자기 간섭으로 인한 잡음과 주변 사물의 움직임에 의한 잡음 문제를 해결하고, 일상생활에서 활용할 수 있는 생체 신호 측정 장치의 제작에 응용될 수 있다. The short-range non-contact active bio-electrode device to which active electromagnetic shielding is applied according to an embodiment of the present invention relates to a non-contact active bio-electrode to which active electromagnetic shielding is applied. It can be applied to solve the noise problem caused by the movement of an object and to manufacture a biosignal measuring device that can be used in daily life.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable 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.The device described above may be implemented as a hardware component, a software component, and/or a combination of the hardware component and the software component. For example, devices and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA), It may be implemented using one or more general purpose or special purpose computers, such as a programmable logic unit (PLU), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For convenience of understanding, although one processing device is sometimes described as being used, one of ordinary skill in the art will recognize that the processing device includes a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that may include For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as parallel processors.
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 장치에 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.The software may comprise a computer program, code, instructions, or a combination of one or more thereof, which configures a processing device to operate as desired or is independently or collectively processed You can command the device. The software and/or data may be any kind of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device, to be interpreted by or to provide instructions or data to the processing device. may be embodied in The software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored in one or more computer-readable recording media.
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. The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic such as floppy disks. - includes magneto-optical media, and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
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.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible by those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다. Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.
Claims (19)
상기 능동 전극부로부터 입력 받는 능동 차폐 신호가 흐르는 전도성 막 및 비전도성 구조물을 포함하고, 상기 능동 전극부를 둘러싸는 전자기 차폐 구조물
을 포함하고,
상기 능동 전극부는,
사용자의 피부로부터 생체 신호를 수집하도록 능동 전극부의 입력단에 배치되는 전도성 판;
상기 전도성 판으로부터 수집되는 생체 신호를 입력 받아 능동 차폐 신호를 생성하는 버퍼 및 신호측정부;
상기 버퍼 및 신호측정부에서 생성되는 능동 차폐 신호를 이용하여 능동 전극부의 입력단을 차폐하는 능동 차폐 도선;
상기 버퍼 및 신호측정부에서 생성되는 능동 차폐 신호를 전자기 차폐 구조물의 전도성 막으로 전송하는 접속부
를 포함하는 근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치. an active electrode unit that is spaced apart from the user's skin and collects bio-signals; and
An electromagnetic shielding structure surrounding the active electrode part, including a conductive film and a non-conductive structure through which an active shielding signal input from the active electrode part flows
including,
The active electrode part,
a conductive plate disposed at the input end of the active electrode unit to collect bio-signals from the user's skin;
a buffer and a signal measuring unit for receiving the biosignal collected from the conductive plate and generating an active shielding signal;
an active shielding conductor shielding the input end of the active electrode unit using the active shielding signal generated by the buffer and the signal measuring unit;
A connection unit for transmitting the active shielding signal generated by the buffer and the signal measuring unit to the conductive film of the electromagnetic shielding structure
A short-distance non-contact active bioelectrode device comprising a.
상기 전도성 판은,
유전체인 공기를 통해 피부로부터 전달되는 교류 신호를 수신하고,
상기 전도성 판의 크기 및 피부로부터의 이격 거리는,
유전체의 유전율, 면적 및 두께를 이용하여 계산하는 유전체 정전용량과 상기 버퍼 및 신호측정부의 입력 임피던스에 따라 계산되는
근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치. According to claim 1,
The conductive plate is
Receives an AC signal transmitted from the skin through the dielectric air,
The size of the conductive plate and the separation distance from the skin,
The dielectric capacitance calculated using the dielectric constant, area, and thickness of the dielectric and the input impedance of the buffer and signal measuring unit are calculated.
Near-field non-contact active bioelectrode device.
상기 버퍼 및 신호측정부는,
전기적으로 병렬 연결되고,
상기 버퍼는 상기 전도성 판으로부터 수집되는 생체 신호를 입력 받아 생성하는 능동 차폐 신호를 상기 접속부를 통해 전자기 차폐 구조물의 전도성 막으로 전송하는
근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치. According to claim 1,
The buffer and signal measurement unit,
electrically connected in parallel,
The buffer transmits an active shielding signal generated by receiving the biosignal collected from the conductive plate to the conductive film of the electromagnetic shielding structure through the connection part
Near-field non-contact active bioelectrode device.
상기 버퍼 및 신호측정부는,
전기적으로 병렬 연결되고,
상기 신호측정부는 아날로그 증폭기, 단일 이득 버퍼 또는 아날로그-디지털 변환기를 포함하고, 상기 전도성 판으로부터 수집되는 생체 신호를 입력 받아 생체 신호의 세기를 측정하고, 가공하여 상기 능동 전극부의 출력단으로 전송하는
근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치.According to claim 1,
The buffer and signal measurement unit,
electrically connected in parallel,
The signal measuring unit includes an analog amplifier, a unity gain buffer or an analog-to-digital converter, receives the biosignal collected from the conductive plate, measures the intensity of the biosignal, processes it, and transmits it to the output terminal of the active electrode unit
Near-field non-contact active bioelectrode device.
상기 버퍼 및 신호측정부는,
전기적으로 직렬 연결되고,
신호측정부가 접속부로부터 능동 차폐 신호를 전송 받거나, 또는 신호측정부에서 별도의 능동 차폐 신호를 출력하는
근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치.According to claim 1,
The buffer and signal measurement unit,
electrically connected in series,
When the signal measuring unit receives the active shielding signal from the connection unit, or outputs a separate active shielding signal from the signal measuring unit,
Near-field non-contact active bioelectrode device.
상기 능동 차폐 도선은,
상기 능동 전극부의 입력단에 해당하는 부분을 차폐하여 외부의 전자기 간섭으로 인해 신호에 잡음이 유입되는 것을 차단하는
근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치. According to claim 1,
The active shielding conductor comprises:
Blocking noise from entering the signal due to external electromagnetic interference by shielding the portion corresponding to the input end of the active electrode part
Near-field non-contact active bioelectrode device.
상기 전자기 차폐 구조물의 비전도성 구조물은,
상기 능동 전극부를 피부로부터 미리 정해진 이격 거리만큼 유지하도록 고정하고, 상기 능동 전극부와 상기 능동 전극부에 연결되는 전선 및 신호선의 연결부를 물리적으로 보호하는
근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치. According to claim 1,
The non-conductive structure of the electromagnetic shielding structure,
Fixing the active electrode part to maintain a predetermined separation distance from the skin, and physically protecting the active electrode part and the connection part of the electric wire and the signal line connected to the active electrode part
Near-field non-contact active bioelectrode device.
상기 전자기 차폐 구조물의 비전도성 구조물은,
사출 성형되거나 또는 3D 프린팅 방식으로 가공되는 비전도성 구조물을 이용하는
근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치. 8. The method of claim 7,
The non-conductive structure of the electromagnetic shielding structure,
Using non-conductive structures that are injection molded or processed by 3D printing
Near-field non-contact active bioelectrode device.
상기 전자기 차폐 구조물의 전도성 막은,
상기 전자기 차폐 구조물의 비전도성 구조물과 상기 능동 전극부와의 접촉면을 코팅하는
근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치. According to claim 1,
The conductive film of the electromagnetic shielding structure,
coating a contact surface between the non-conductive structure of the electromagnetic shielding structure and the active electrode part
Near-field non-contact active bioelectrode device.
상기 전자기 차폐 구조물의 전도성 막은,
상기 전자기 차폐 구조물의 비전도성 구조물과 상기 능동 전극부와의 접촉면에 접착되거나, 또는 전도성 에폭시를 이용하여 코팅하는
근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치. 10. The method of claim 9,
The conductive film of the electromagnetic shielding structure,
Adhering to the contact surface of the non-conductive structure and the active electrode part of the electromagnetic shielding structure, or coating using a conductive epoxy
Near-field non-contact active bioelectrode device.
상기 능동 차폐 신호는,
전도성 판으로부터 수집되는 생체 신호에 대하여 외부의 전자기 간섭으로 인해 신호에 잡음이 유입되는 것을 차단하도록 하는 미리 정해진 임피던스를 갖는 노드(Node)를 통해 전송되는
근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치. According to claim 1,
The active shielding signal is
It is transmitted through a node having a predetermined impedance to block noise from being introduced into the signal due to external electromagnetic interference with respect to the biosignal collected from the conductive plate.
Near-field non-contact active bioelectrode device.
상기 능동 전극부는,
생체 신호를 수집하는 상기 전도성 판, 능동 차폐 신호를 생성하는 상기 버퍼 및 신호측정부, 능동 전극부의 입력단을 능동 차폐하는 능동 차폐 도선, 능동 차폐 신호를 전자기 차폐 구조물의 전도성 막으로 전송하는 접속부 및 전원 공급을 위한 회로를 포함하는 각 구성 요소를 연결하기 위한 도선이 인쇄 기판 회로(Printed Circuit Board; PCB) 및 인쇄 기판 회로 용 소자를 이용하여 제작되는
근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치.According to claim 1,
The active electrode part,
The conductive plate for collecting bio-signals, the buffer and signal measuring part for generating an active shielding signal, an active shielding wire for actively shielding the input end of the active electrode part, a connection part and power supply for transmitting the active shielding signal to the conductive film of the electromagnetic shielding structure Conducting wires for connecting each component including the circuit for supply are manufactured using a printed circuit board (PCB) and a printed circuit board device.
Near-field non-contact active bioelectrode device.
능동 전극부의 전도성 판을 통해 사용자의 피부로부터 이격 되어 생체 신호를 수집하는 단계;
능동 전극부의 버퍼 및 신호측정부를 통해 상기 전도성 판으로부터 수집되는 생체 신호를 입력 받아 능동 차폐 신호를 생성하는 단계;
능동 전극부의 능동 차폐 도선을 통해 상기 버퍼 및 신호측정부에서 생성되는 능동 차폐 신호를 이용하여 상기 능동 전극부의 입력단을 차폐하는 단계;
능동 전극부의 접속부를 통해 상기 버퍼 및 신호측정부에서 생성되는 능동 차폐 신호를 전자기 차폐 구조물의 전도성 막으로 전송하는 단계; 및
전자기 차폐 구조물의 전도성 막을 통해 상기 능동 차폐 신호를 입력 받고, 전자기 차폐 구조물의 전도성 막 및 비전도성 구조물을 통해 외부의 전자기 간섭으로 인해 신호에 잡음이 유입되는 것을 차단하는 단계
를 포함하는 근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치의 동작 방법. A method of operating a short-distance non-contact active bio-electrode device comprising an active electrode unit spaced apart from a user's skin to collect bio-signals and an electromagnetic shielding structure surrounding the active electrode unit, the method comprising:
collecting bio-signals while being spaced apart from the user's skin through the conductive plate of the active electrode part;
generating an active shielding signal by receiving a biosignal collected from the conductive plate through a buffer and a signal measuring unit of the active electrode unit;
shielding the input end of the active electrode unit using the active shielding signal generated by the buffer and the signal measuring unit through the active shielding wire of the active electrode unit;
transmitting the active shielding signal generated by the buffer and the signal measuring part to the conductive film of the electromagnetic shielding structure through the connection part of the active electrode part; and
receiving the active shielding signal through the conductive film of the electromagnetic shielding structure, and blocking noise from entering the signal due to external electromagnetic interference through the conductive film and the non-conductive structure of the electromagnetic shielding structure
A method of operating a short-distance non-contact active bioelectrode device comprising a.
상기 능동 전극부의 전도성 판을 통해 사용자의 피부로부터 이격 되어 생체 신호를 수집하는 단계는,
유전체인 공기를 통해 피부로부터 전달되는 생체 신호인 교류 신호를 수신하고,
상기 전도성 판의 크기 및 피부로부터의 이격 거리는,
유전체의 유전율, 면적 및 두께를 이용하여 계산하는 유전체 정전용량과 상기 버퍼 및 신호측정부의 입력 임피던스에 따라 계산되는
근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치의 동작 방법. 13. The method of claim 12,
The step of collecting biosignals while being spaced apart from the user's skin through the conductive plate of the active electrode part,
Receives an AC signal, which is a biological signal transmitted from the skin through the air, which is a dielectric,
The size of the conductive plate and the separation distance from the skin,
The dielectric capacitance calculated using the dielectric constant, area, and thickness of the dielectric and the input impedance of the buffer and signal measuring unit are calculated.
A method of operating a short-range non-contact active bioelectrode device.
상기 능동 전극부의 버퍼 및 신호측정부를 통해 상기 전도성 판으로부터 수집되는 생체 신호를 입력 받아 능동 차폐 신호를 생성하는 단계는-상기 버퍼 및 신호측정부는 전기적으로 병렬 연결됨-,
상기 버퍼가 상기 전도성 판으로부터 수집되는 생체 신호를 입력 받아 생성하는 능동 차폐 신호를 상기 접속부로 전송하는
근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치의 동작 방법. 13. The method of claim 12,
The step of receiving the biosignal collected from the conductive plate through the buffer and the signal measuring unit of the active electrode unit and generating an active shielding signal includes -the buffer and the signal measuring unit are electrically connected in parallel;
The buffer transmits an active shielding signal generated by receiving the biosignal collected from the conductive plate to the connection unit.
A method of operating a short-range non-contact active bioelectrode device.
상기 능동 전극부의 버퍼 및 신호측정부를 통해 상기 전도성 판으로부터 수집되는 생체 신호를 입력 받아 능동 차폐 신호를 생성하는 단계는-상기 버퍼 및 신호측정부는 전기적으로 병렬 연결됨-,
아날로그 증폭기, 단일 이득 버퍼 또는 아날로그-디지털 변환기를 포함하는 상기 신호측정부가 상기 전도성 판으로부터 수집되는 생체 신호를 입력 받아 생체 신호의 세기를 측정하고, 가공하여 상기 능동 전극부의 출력단으로 전송하는
근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치의 동작 방법. 13. The method of claim 12,
The step of receiving the biosignal collected from the conductive plate through the buffer and the signal measuring unit of the active electrode unit and generating an active shielding signal includes -the buffer and the signal measuring unit are electrically connected in parallel;
The signal measuring unit including an analog amplifier, a unity gain buffer or an analog-to-digital converter receives the biosignal collected from the conductive plate, measures the intensity of the biosignal, processes it, and transmits it to the output terminal of the active electrode unit
A method of operating a short-range non-contact active bioelectrode device.
상기 능동 전극부의 버퍼 및 신호측정부를 통해 상기 전도성 판으로부터 수집되는 생체 신호를 입력 받아 능동 차폐 신호를 생성하는 단계는-상기 버퍼 및 신호측정부는 전기적으로 직렬 연결됨-,
신호측정부가 접속부로부터 능동 차폐 신호를 전송 받거나, 또는 신호측정부에서 별도의 능동 차폐 신호를 출력하는
근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치의 동작 방법.13. The method of claim 12,
The step of receiving the biosignal collected from the conductive plate through the buffer and the signal measuring unit of the active electrode unit and generating an active shielding signal includes -the buffer and the signal measuring unit are electrically connected in series;
When the signal measuring unit receives the active shielding signal from the connection unit, or outputs a separate active shielding signal from the signal measuring unit,
A method of operating a short-range non-contact active bioelectrode device.
상기 능동 전극부의 능동 차폐 도선을 통해 상기 버퍼 및 신호측정부에서 생성되는 능동 차폐 신호를 이용하여 상기 능동 전극부의 입력단을 차폐하는 단계는,
상기 능동 차폐 도선을 통해 상기 능동 전극부의 입력단에 해당하는 부분을 차폐하여 외부의 전자기 간섭으로 인해 신호에 잡음이 유입되는 것을 차단하는
근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치의 동작 방법. 13. The method of claim 12,
The step of shielding the input terminal of the active electrode part by using the active shielding signal generated by the buffer and the signal measuring part through the active shielding wire of the active electrode part,
Blocking a portion corresponding to the input end of the active electrode part through the active shielding wire to block noise from being introduced into the signal due to external electromagnetic interference
A method of operating a short-range non-contact active bioelectrode device.
상기 전자기 차폐 구조물의 전도성 막을 통해 상기 능동 차폐 신호를 입력 받고, 전자기 차폐 구조물의 전도성 막 및 비전도성 구조물을 통해 외부의 전자기 간섭으로 인해 신호에 잡음이 유입되는 것을 차단하는 단계는,
상기 전자기 차폐 구조물의 비전도성 구조물을 통해 상기 능동 전극부를 피부로부터 미리 정해진 이격 거리만큼 유지하도록 고정하고, 상기 전자기 차폐 구조물의 전도성 막 및 비전도성 구조물을 통해 상기 능동 전극부와 상기 능동 전극부에 연결되는 전선 및 신호선의 연결부를 물리적으로 보호하는
근거리 비접촉식 능동 생체 전극 장치의 동작 방법.13. The method of claim 12,
The step of receiving the active shielding signal through the conductive film of the electromagnetic shielding structure, and blocking noise from entering the signal due to external electromagnetic interference through the conductive film and the non-conductive structure of the electromagnetic shielding structure,
The active electrode part is fixed to maintain a predetermined separation distance from the skin through the non-conductive structure of the electromagnetic shielding structure, and the active electrode part and the active electrode part are connected through the conductive film and the non-conductive structure of the electromagnetic shielding structure Physically protects the connection of electric wires and signal lines.
A method of operating a short-range non-contact active bioelectrode device.
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|---|---|---|---|
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| KR100574257B1 (en) | 1998-07-27 | 2006-04-27 | 후지 샤신 필름 가부시기가이샤 | Positive photosensitive composition |
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| KR20150017931A (en) * | 2013-08-08 | 2015-02-23 | 삼성전자주식회사 | Flexible capacitive coupling active electrode and bio signal measuring device |
| KR101764603B1 (en) | 2016-12-05 | 2017-08-10 | 주식회사 유메딕스 | Bio signal Read-out Circuit |
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| KR102588508B1 (en) | 2023-10-13 |
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