WO2017086537A1 - 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치 및 방법 - Google Patents

센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치 및 방법 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a biometric information measuring apparatus and method using a sensor array, and more specifically, a plurality of sensing sensors which are any one of a sensing sensor for amplifying photoreactivity and a sensing sensor forming a plurality of multi-channel connected island networks. It relates to a biometric information measuring apparatus and method using a sensor array for measuring the average value of the biometric information for the skin tissue based on the value output from the sensor array comprising a.
  • the body has a defense mechanism to protect itself from heat and cold.
  • Flexible-based multi-measurement sensors have been required to prevent or treat heat-related fatigue and heat-related diseases such as heat stroke and hypothermia, which are caused by suppression of defense mechanisms by various factors.
  • a conventional multi-measuring sensor includes a plurality of sensors in order to obtain various biometric information as well as pulse oximeter data for measuring body temperature (temperature), oxygen saturation, and heart rate of an object (skin surface of the body). Since most of them, there was a limit in measuring the accurate biometric information (at least one of temperature, oxygen saturation and heart rate) of the object to be measured.
  • the conventional multi-measurement sensor mainly measures the biometric information of the object using only a single sensor, so that only the biometric information of a certain area corresponding to the size of the single sensor can be measured. There was a problem of changing by area, and there was a limit that was not measured accurately to the first decimal place of biometric information.
  • the conventional multi-measurement sensor including a single sensor is measured by a single sensor, there is a problem that can not measure the biometric information on the various parts of the object, the reliability of the information measured by one sensor is low There was a limit.
  • Korean Patent Publication No. 10-2014-0119795 relates to a large area temperature sensor, which relates to a plurality of temperature connected in series and in parallel with each other to form a square resistor network and a topologically equivalent network.
  • Registers, and terminals whose average resistance value can be measured disclose a technique in which the plurality of resistors are supported on a substrate that can be reduced from the initial size in size without substantially changing the average resistance value.
  • Korean Patent No. 10-1133082 relates to a temperature sensor capable of measuring a multi-point temperature, wherein a plurality of thermocouples are formed to form a bundle so that a connector is connected to a rear end and a fixture is provided at a front end thereof.
  • thermocouple having a sensing point for sensing temperature in the region; A plurality of sleeves of metal material provided on one side of an area where the plurality of detection points are formed to surround a portion of the thermocouple part; A plurality of bellows of metallic material disposed to surround the respective sleeves; And a plurality of pipes of metal material surrounding the plurality of sensing points and connecting neighboring bellows, wherein the sensing points are disposed in an inner region of the pipe, and the pipes are disposed at positions corresponding to the sensing points.
  • a technique in which a plurality of through holes are formed to be spaced apart along the circumferential direction to enable multi-point temperature measurement.
  • the present invention is to measure the biometric information using a sensor array that detects the reflectivity or transmittance of light reflected on the skin tissue and can measure the biometric information including heart rate, oxygen saturation and temperature for the skin tissue in real time in a non-invasive short time.
  • An apparatus and method are provided.
  • the present invention uses a transition metal chalcogen compound as a material of the channel region, a photoconductor for amplifying photoconductivity through a local gate electrode and a non-overlap region that acts as a photoconductor of the non-overlapping channel region;
  • An object of the present invention is to provide a biometric information measuring apparatus and method using a sensor array that may include a sensing sensor including a photo-amplified photo transistor coupled to a transistor.
  • the present invention measures the average value for the biological tissue to be measured based on the resistance value of the plurality of island network by using a sensor array that can reduce the error for the different resistance value measured from the plurality of sensing sensors An apparatus and method for measuring information are provided.
  • the present invention is manufactured in a patch type that is flexible and biocompatible, and does not slip on the skin to measure the accurate absorption information or resistance value of the skin tissue to the area to be measured by the user, and based on the absorption information or resistance value
  • An object of the present invention is to provide a biometric information measuring apparatus and method using a sensor array which transmits an average value of measured biometric information to the outside and can treat and prevent the biometric information in real time.
  • the present invention is measured from the sensor by measuring the average value of at least any one of the oxygen saturation, heart rate and temperature of the biological tissue for a wide contact area and various areas of the skin tissue to be measured based on the plurality of sensors
  • An object of the present invention is to provide an apparatus and method for measuring biometric data using a sensor array that can reduce errors of different absorption information or resistance values.
  • An apparatus for measuring biometric data using a sensor array is connected to a light source unit for generating light and a switching thin film transistor, and amplifies photoreactivity of light generated from the light source unit reflected or transmitted from skin tissue.
  • a sensor array formed on the substrate including a plurality of sensing sensors that output absorption information for mapping bioactivity information associated with tissue activity and function of the skin tissue to photoreactive amplified light
  • an average value measurer configured to measure an average value of the biometric information for the sensor array based on the absorption information output from the sensor.
  • the sensing sensor may include one or more optically amplified photo transistors arranged in the form of an active matrix.
  • the photo-amplified photo transistor includes a local gate electrode, a source electrode, a drain electrode, and a channel region having a channel formed between the source electrode and the drain electrode, the channel region including a non-overlap region not overlapping the gate electrode.
  • the non-overlap region may operate as a photo conductor that amplifies photoconductivity.
  • the non-overlap region may be formed in both side directions of the source electrode and the drain electrode, or may be formed in one side direction of the source electrode and the drain electrode, and the channel region may be a transition metal chalcogen compound. (Transition Metal Dichalcogenides).
  • the biometric information may be associated with tissue activity and function associated with at least one of heart rate and oxygen saturation, and the sensor array may be connected to an IC circuit formed on the substrate to form a patch structure, wherein the substrate may include paper, It may be formed of at least one of a polymer, a woven fabric, and a metal foil.
  • the apparatus for measuring biometric information using a sensor array corresponds to a communication module for transmitting the average value of the measured biometric information to the outside and a control command received from the communication module.
  • the electronic device may further include a controller configured to measure the average value of the biometric information from the average value measurer based on absorption information measured from at least one sensor selected from a plurality of sensors.
  • Biometric information measuring apparatus using a sensor array is a plurality of detection sensors forming a node and a plurality of islands connected to the multi-channel, wherein the detection sensor is a tissue activity (tissue activity) and And a terminal for measuring a resistance value for a function, wherein the average value of the biometric information for the sensor array is measured based on the sensor array formed on the substrate and the resistance value measured from the terminal.
  • the average value measuring unit is included.
  • the sensor array may measure a resistance value for mapping the biometric information by performing calibration to minimize offset voltage generated by each of the plurality of sensing sensors according to a change in the resistance value of the temperature sensing device.
  • the sensing sensor may have a plurality of multichannels formed in a meander pattern connected to the node and arranged in a matrix form on the substrate.
  • the plurality of multichannels may be a thermistor, a ratio of length and width may be less than 100, and 0 °, 90 °, 45 °, -45 °, and relative to the substrate and the horizontal direction.
  • the angle of at least one of ⁇ 90 ° may be formed to minimize a change in the resistance value of the skin tissue.
  • the sensor array may determine the presence or absence of an offset voltage according to a change in the resistance value of the temperature sensing element at every specific period, and may repeat the calibration step by step until the offset voltage is removed.
  • the average value measuring unit may measure an average value of the plurality of detection sensors except for a specific one of the plurality of detection sensors based on the measured resistance value, and the resistance measured from the plurality of detection sensors.
  • the average value may be measured by excluding a sensing sensor having a highest temperature or a lowest temperature among the values, and except for a sensing sensor that detects a sudden temperature change exceeding a predetermined reference among the plurality of sensing sensors. The average value can be measured.
  • the biometric information measuring apparatus using the sensor array is a communication module for transmitting the measured average value to the outside, the plurality of sensing in response to a control command received from the communication module
  • the electronic device may further include a control unit for controlling the average value of the biometric information to be measured from the average value measuring unit based on the resistance value measured by at least one sensing sensor selected from the sensors, and a power supply unit supplying driving power.
  • the controller may be configured to perform calibration to minimize offset voltage by applying an additional current to the plurality of sensing sensors when the resistance value measured from the sensor array changes to a predetermined value or more.
  • biometric information measuring apparatus using the sensor array may further include a selection switch unit for selectively measuring the resistance values of the plurality of sensing sensors.
  • a method of measuring biometric data using a sensor array wherein each of the plurality of sensing sensors detects a change in a resistance value of a temperature sensing element, and when the change in the resistance value is detected, the resistance value changes. Sensing a temperature by performing a calibration to minimize offset voltage generated according to the method, and an average of the plurality of detection sensors except for a specific one of the plurality of detection sensors based on the detected temperature. Measuring the value.
  • biometric information including heart rate, oxygen saturation, and temperature of skin tissue may be measured in real time in a non-invasive short time by detecting reflectance or transmittance of light reflected on skin tissue.
  • a transition metal chalcogen compound is used as a material of a channel region, and the photoconductivity is amplified through a local gate electrode and a non-overlap region that operates as a photoconductor of a non-overlapping channel region.
  • a sensing sensor including a photoconductor and an optically amplified phototransistor coupled to the phototransistor.
  • the present invention by measuring the average value for the biological tissue to be measured based on the resistance value of the plurality of island network, it is possible to reduce the error for the different resistance value measured from the plurality of sensing sensors. .
  • the present invention is manufactured in a patch type that is flexible and biocompatible, and does not slip on the skin, so as to measure the accurate absorption information or resistance value of the skin tissue to the site to be measured by the user, and the absorption information or The average value of the biometric information measured based on the resistance value is transmitted to the outside, and treatment and prevention based on the biometric information can be performed in real time.
  • the present invention by measuring the average value of at least one of the oxygen saturation of the biological tissue, heart rate and temperature for a wide contact area and various areas of the skin tissue to be measured based on a plurality of detection sensors It is possible to reduce errors for different absorption information or resistance values measured from the sensing sensor.
  • FIG. 1 illustrates an example of implementing a biometric information measuring apparatus using a sensor array according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a biometric information measuring apparatus using a sensor array according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 illustrates in detail the configuration of the sensor array according to an embodiment of the present invention.
  • 4A and 4B illustrate a structure and a circuit diagram of a sensor array based on a sensor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 illustrates an average value measured through a sensor array including a sensing sensor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 illustrates an optically amplified phototransistor of a sensing sensor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 illustrates a circuit diagram of an optical amplified phototransistor of a sensing sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIGS. 8A and 8B show graphs of characteristics of a photo-amplified photo transistor as a photoconductor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 9 illustrates a graph of a transfer curve of an optical amplified photo transistor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a graph illustrating photoreactivity characteristics of an optical amplified photo transistor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 illustrates sensitivity according to non-overlap length of an optical amplified photo transistor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of a biometric information measuring apparatus using a sensor array according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a schematic plan view of a sensing sensor according to another embodiment of the present invention.
  • 14A to 14E illustrate an embodiment of a sensor array according to another embodiment of the present invention.
  • 15A and 15B illustrate graphs of resistance values according to temperature changes of a biometric information measuring apparatus using a single sensing sensor according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • 16A and 16B illustrate graphs of average values according to temperature changes of a biometric information measuring apparatus using a sensor array according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 illustrates a deviation graph according to a temperature change of a biometric information measuring apparatus using a sensor array according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a conceptual diagram illustrating a sensing sensor applied to a biometric information measuring apparatus using a sensor array according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a circuit diagram illustrating a sensing sensor of a biometric information measuring apparatus using a sensor array according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 20 is a graph illustrating a process of removing an offset voltage performed by a biometric information measuring apparatus using a sensor array according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 illustrates an operation example of a selection switch unit of a biometric information measuring apparatus using a sensor array according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 22 is a flowchart illustrating measuring an average value of biometric information in a biometric information measuring apparatus using a sensor array according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a flowchart illustrating a method of measuring biometric information using a sensor array according to another embodiment of the present invention.
  • an embodiment As used herein, “an embodiment”, “an example”, “side”, “an example”, etc., should be construed that any aspect or design described is better or advantageous than other aspects or designs. It is not.
  • the term 'or' means inclusive or 'inclusive or' rather than 'exclusive or'.
  • the expression 'x uses a or b' means any one of natural inclusive permutations.
  • FIG. 1 illustrates an example of implementing a biometric information measuring apparatus using a sensor array according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the biometric information measuring apparatus 100 using the sensor array according to the exemplary embodiment of the present invention includes a sensor array 120.
  • the sensor array 120 includes a plurality of sensing sensors and is formed on a substrate.
  • the sensing sensor is connected to the switching thin film transistor, and amplifies the photoreactivity of the light generated from the light source and reflected or transmitted from the skin tissue, and the biometric information related to the tissue activity and function of the skin tissue for the photoreactive amplified light Output absorption information for mapping.
  • the biometric information measuring apparatus 100 using the sensor array according to an embodiment of the present invention in addition to the sensor array 120, a light source unit (not shown), an average value measuring unit (not shown), a communication module (not shown) ), A control unit (not shown) and a power supply unit (not shown) may further include at least one.
  • the light source unit may generate a light source, and the average value measurer may measure an average value of biometric information about the sensor array 120 based on absorption information output from the sensing sensor.
  • the communication module may transmit the average value of the measured biometric information to the outside, the controller may control to measure the average value of the biometric information, the power supply unit light source unit, average value measuring unit, communication module and At least one driving power of the controller may be supplied.
  • the biometric information measuring apparatus 100 using the sensor array may include at least any one of an average value of absorption information output from a sensing sensor and an average value of biometric information measured from an average value measuring unit.
  • One piece of information (b) may be transmitted to the terminal.
  • the biometric information may refer to at least one of heart rate (pulse), oxygen saturation, and temperature based on absorption information obtained from skin tissue of a user (patient).
  • the terminal 200 is based on at least one of the absorption information and the average value of the biometric information received from the biometric information measuring apparatus 100 using the sensor array at least any one of heart rate, oxygen saturation and temperature to the user. Information about can be provided in real time.
  • At least one piece of information may be provided to the user in at least one of a numerical value, a value, a percentage, an image, a picture, a graph, and a message.
  • at least one of a warning message, an alarm, a voice, a light, and a vibration may be provided. Notification information may be provided.
  • the terminal 200 may control the biometric information measuring apparatus 100 using the sensor array according to a control command input from the user.
  • the terminal 200 controls the control command (a) to the biometric information measuring apparatus 100 using the sensor array to measure at least one of heart rate, oxygen saturation level, and temperature based on a control command input from the user.
  • the control command (a) may be transmitted to control the light source unit which generates light in order to transmit or measure an average value.
  • the terminal 200 may control to select an arbitrary detection sensor according to a measurement target portion of the body to be measured from among a plurality of detection sensors, and control the control command (a) to control a sensor array including the detection sensor. You can also send.
  • the terminal 200 may be at least one of a terminal, a smartphone, a tablet PC, and a PC possessed by the user, but is not limited thereto.
  • the terminal 200 may transmit at least one of the absorption information and the average value of the biometric information received from the biometric information measuring apparatus 100 using the sensor array to the integrated server (not shown).
  • the integrated server may comprehensively manage at least one piece of information of the absorbed information and the average value of the biometric information received from the terminal 200, analyze the data change trend and the health state of the user, and transmit the information to the terminal 200. .
  • the integrated server can provide information to health care professionals, hospitals, health centers, and health care professionals, based on the analyzed data. At least one service may be provided.
  • the configuration of the integrated server may be performed in the terminal 200.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a biometric information measuring apparatus using a sensor array according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the apparatus 100 for measuring biometric information using a sensor array outputs absorption information for matching biometric information associated with tissue activity and function of skin tissue, and outputs the absorbed information.
  • the average value of the biometric information is measured based on the information.
  • the biometric information measuring apparatus 100 using the sensor array includes a light source unit 110, a sensor array 120, and an average value measuring unit 130.
  • the light source unit 110 generates light.
  • the light may be light having a range of infrared rays to ultraviolet rays that are reflected or transmitted to the skin tissue and sensed by the detection sensor.
  • the sensor array 120 is connected to the switching thin film transistor, and amplifies the photoreactivity of the light generated by the light source unit 110 reflected or transmitted from the skin tissue, tissue activity of the skin tissue for the light amplified photoreactivity (tissue activity) ) And a plurality of sensing sensors that output absorption information for mapping biometric information associated with a function.
  • the light generated by the light source unit 110 is reflected or transmitted from the skin tissue and is incident on the detection sensor attached to the skin tissue.
  • the detection sensor amplifies the photoreactivity of the incident light and then detects and absorbs the skin tissue. Information can be output.
  • the sensor array 120 may be connected to an IC circuit formed on a substrate to form a patch structure.
  • the IC circuitry can use the integrated technology to handle signal filtering, amplification, digitization, and processing functions.
  • the IC circuit may be an integrated and multifunctional integrated circuit sensor that processes signals in the substrate.
  • the patch-like structure may be implemented in a variety of sizes and shapes according to the area and characteristics of the adhesive site of the body surface, may include a medical skin contact allowable adhesive suitable for application to the skin, the patch-like structure is a variety of sizes It may be implemented with at least one of a circular, rectangular, rectangular, rhombus, cross, curved and X letter.
  • the substrate of the biometric information measuring apparatus 100 using the sensor array may include a sensor array 120, and at least one of paper, polymer, woven fabric, and metal foil. It may be formed of a material.
  • the substrate may be a flexible substrate attachable to the skin, and may be polyimide, polycarbonate, polyacrylate, polyether lmide, polyether sulfone (polyethersulfone), polyethylene terephthalate (polyethyleneterephthalate) and polyethylene naphthalate (polyethylenenaphthalate) may be made of at least one material.
  • the aforementioned materials can be used at a high process temperature of 450 ° C. or more, the deterioration of characteristics of the optical amplified photo transistors can be minimized in manufacturing the optical amplified photo transistors.
  • the flexible substrate has a property of being bent or stretched by heat, it is difficult to precisely form a pattern of the optical amplified photo transistor thereon.
  • the bioinformation measuring apparatus using the sensor array makes a flexible substrate by spin coating a liquid polymer material on a sacrificial layer, thereby alleviating thermal or mechanical shock.
  • FIG. 3 illustrates in detail the configuration of the sensor array according to an embodiment of the present invention.
  • the sensor array 120 may include a plurality of sensing sensors 170, and the sensing sensor 170 may include an optical amplification photo transistor 180 and may be connected to the switching thin film transistor 160. .
  • the sensing sensor 170 may be connected to a driving voltage Vdd, a scan signal, and a gate-bias.
  • the sensor array 120 may include a plurality of detection sensors 170, but the number, area, size, and shape of the detection sensors 170 may vary according to embodiments, and thus the present disclosure is not limited thereto. no.
  • the sensing sensor 170 and the switching thin film transistor 160 will be described in detail.
  • FIG. 4 illustrates a structure and a circuit diagram of a sensor array based sensor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A illustrates a local structure of a sensor array based on a sensor according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4B illustrates a circuit diagram of a sensor array based on a sensor according to an embodiment of the present invention. It is shown.
  • a bioinformation measuring apparatus using a sensor array includes a sensing sensor 170 and a switching thin film transistor 160 including one or more optical amplification photo transistors arranged in an active matrix form. It includes.
  • the sensor array 120 may include a sensing sensor 170 to which DC biases are applied in a matrix form in order to maximize photoresponse properties of the circuit diagram for outputting absorption information.
  • the switching thin film transistor 160 when a gate pulse signal of light scattered by the skin tissue is supplied to the switching thin film transistor 160, the switching thin film transistor 160 is turned on and a sensing sensor connected to the drain of the switching thin film transistor 160. 170 is turned on according to the light absorption, and the capacitor 190 may be reset by the reference voltage.
  • the senor 170 may sense light reflected by the skin tissue to amplify photoreactivity, and output an on / off state according to the absorbed state of the detected light. You can output
  • a gate of the switching thin film transistor 160 arranged in a matrix form is connected to a gate line, a source of the switching thin film transistor 160 is connected to a data line, and a drain of the switching thin film transistor 160 is It is connected to the source of the optical amplification photo transistor 180.
  • each gate line can act as a shift register while each bus line is connected to an external touch read-out IC (R / O IC).
  • the gate line and the data line of the sensor array based sensor array may be connected to the gate driving circuit and the data driving circuit, respectively, and each of the connected lines and the circuit may be supplied with the gate driving signal voltage and the input data signal voltage.
  • the average value measuring unit 130 of the biometric information measuring apparatus 100 using the sensor array may use the sensor array 120 based on the absorption information output from the sensing sensor. Measure the average value of biometric information for.
  • the average value measurer 130 may measure an average value of the biometric information based on absorption information about the skin tissue measured by the plurality of sensing sensors.
  • the average value measurer 130 may measure an average value of integrated biometric information about different parts based on absorption information received from the sensor array 120 attached to the skin tissues of different parts. It may be.
  • the biometric information may be associated with tissue activity and function associated with at least one of heart rate, oxygen saturation, and temperature, and the biometric information may refer to a pulse oximeter.
  • the biometric information measuring apparatus 100 using the sensor array may further include a controller 140 and a communication module 150.
  • the controller 140 may average the biometric information from the average value measurer 130 based on absorption information measured from at least one sensor selected from a plurality of sensors in response to a control command received from the communication module 150. You can control to measure the value.
  • the controller 140 averages the average value of the biometric information using only absorption information measured by a sensing sensor located in a specific portion of the sensor array 120 in response to a control command received from an external terminal.
  • the value measuring unit 130 may be controlled.
  • the controller 140 may be located on the substrate, but located outside the substrate, the controller 140 may be located outside of the light source unit 110, the sensor array 120, the average value measuring unit 130, and the communication module 150. At least one may be controlled.
  • the communication module 150 may transmit the average value of the measured biometric information to the outside.
  • the communication module 150 may transmit and receive at least one of the average value of the biometric information and the absorption information with different transmission bandwidths, and may include at least one of ZigBee, Bluetooth, ZWAVE, and Wi-Fi according to coverage. Wireless schemes may be applied.
  • the average value of the biometric information measured by the biometric information measuring apparatus 100 using the sensor array is a user terminal, an integrated server, a health care institution and different sensors from the communication module 150 It may be transmitted to at least one of the biometric information measuring apparatus using the array.
  • biometric information measuring apparatus 100 using the sensor array may further include a power supply unit (not shown) and the selection switch unit (not shown).
  • the power supply unit may supply at least one driving power of the light source unit 110, the sensor array 120, the average value measuring unit 130, the control unit 140, and the communication module 150.
  • the power supply unit may be configured as an active device using a micro charge / discharge battery or a super supercapacitor.
  • the power supply may be a primary battery such as a coin battery or a secondary battery such as a lithium-polymer battery.
  • the power supply may be charged by an external power source (terminal). It can be exchanged if the supply is a primary cell such as a coin cell.
  • the selection switch unit may selectively measure the plurality of detection sensors.
  • At least one of the average value measuring unit 130, the control unit 140, the power supply unit and the selection switch unit of the biometric information measuring apparatus 100 using the sensor array according to an embodiment of the present invention is an embodiment of the present invention. Therefore, it may be located outside the patch-type substrate.
  • FIG. 5 illustrates an average value measured through a sensor array including a sensing sensor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 shows a graph showing an average value of biometric information (pulse oximeter) measured from a biometric information measuring device including a single sensor.
  • the pulse oximeter value measured from the biometric information measuring device including the first sensor indicates about 10.3, and measured from the biometric information measuring device including the second sensor (the sensing sensor).
  • the pulse oximeter value represents about 10.1.
  • the pulse oximeter value measured from the biometric information measuring device including sensor 3 represents about 9.8, and the pulse oximeter value measured from the biometric information measuring device including sensor 4 represents about 10.5 (FIG. 5).
  • five sensors have been described as an example, the present invention is not limited to the number of the above-described sensors, and can be used without limitation.).
  • the accuracy of the pulse oximeter varies according to the attachment position or area of the measurement target area, thereby measuring the pulse oximeter value for the biological tissue to be measured. It can be seen that there is a limit to accurate measurement.
  • the biometric information measuring apparatus using the sensor array according to an embodiment of the present invention including a plurality of sensing sensors has a higher accuracy and reliability than the average value of the calculated pulse oximeter, compared to the biometric information measuring apparatus composed of a single sensor. It can be seen that it is higher and the error due to external factors is small, so that a high accuracy pulse oximeter on skin tissue can be measured constantly within a small error range.
  • FIG. 6 illustrates an optical amplified phototransistor of a sensing sensor according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 illustrates a circuit diagram of an optical amplified phototransistor of a sensing sensor according to an embodiment of the present invention.
  • An optically amplified phototransistor of the present invention includes a channel region including a gate electrode, a source electrode, a drain electrode, and a non-overlap region that is formed between the source electrode and the drain electrode and that does not overlap the gate electrode.
  • the non-overlap region acts as a photo conductor that amplifies photoconductivity.
  • the gate electrode may have a local upper gate structure or a local lower gate structure.
  • FIG. 6 is an optically amplified phototransistor having a lower gate structure, in which an optically amplified phototransistor 180 according to an embodiment of the present invention is a local lower gate electrode 181 formed on a substrate 186. On the gate insulating layer 182 and the source electrode 185S, the drain electrode 185D, and the gate insulating layer 182 respectively formed on both sides of the gate insulating layer 182. And a channel region 183 for forming a channel between the source electrode 185S and the drain electrode 185D.
  • the local lower gate electrode 181 is formed on the substrate 186, and the gate insulating layer 182 is formed on the substrate 186 to cover the local lower gate electrode 181.
  • the source electrode 185S and the drain electrode 185D are formed on both sides of the gate insulating layer 182, respectively.
  • the local lower gate electrode 181, the source electrode 185S, and the drain electrode 185D may be made of any one of a metal and a transparent conductive material, and the metal may be gold (Au), titanium (Ti), or aluminum.
  • the material may be any one of (Al) and palladium (Pd), but is not limited thereto.
  • the metal material may be used in the art to which the present invention pertains.
  • the transparent conductive material may be at least one or more of an amorphous oxide, crystalline oxide, graphene (graphene) and a high molecular organic material.
  • the local lower gate electrode 181, the source electrode 185S, and the drain electrode 185D may be made of a transparent conductive material, and the transparent conductive material may be indium zinc oxide (IZO) or indium thin oxide (ITO). ) And graphene.
  • IZO indium zinc oxide
  • ITO indium thin oxide
  • graphene graphene
  • the channel region 183 is formed on the gate insulating layer 182 and allows a channel to be formed between the source electrode 185S and the drain electrode 185D, and the non-overlap region that does not overlap the local lower gate electrode 181. (184).
  • the non-overlap region 184 of the optical amplification photo transistor 180 of the present invention functions as an external series resistor even when a bias is applied to the gate electrode when it is not applied.
  • the non-overlap region 184 acts as a photo conductor which, when light is applied, lowers resistance and increases conductivity to amplify photoconductivity.
  • the channel region 183 may be formed of a material including at least one of transition metal dichalcogenides, silicon (Si) materials, and silicon oxide, and the transition metal chalcogen compound may be formed in a single layer or It may be multilayer.
  • 2D Transition Metal Dichalcogenides are Molybdenum Disulfide (MoS2), Molybdenum Diselenide (MoSe2), Tungsten Diselenide (WSe2), It may be at least one of ytelluride molybdenum (Molybdenum Ditelluride, MoTe2), and tin selenide (SnSe2).
  • the two-dimensional transition metal chalcogenide generally has a band-gap of less than 2 eV and thus can absorb light at a wavelength below 1500 nm.
  • the non-overlap region 184 of the optical amplification photo transistor 180 is illustrated as being formed in both side directions of the source electrode 185S and the drain electrode 185D, but is not limited thereto. Instead, the non-overlap region 184 of the optical amplification photo transistor may be formed in either side direction of the source electrode 185S and the drain electrode 185D.
  • the multilayer transition metal chalcogenide compound is preferably three or more layers.
  • 8A and 8B show graphs of characteristics of a photo-amplified photo transistor as a photoconductor according to an embodiment of the present invention.
  • 8A is a characteristic graph when green light (532 nm) is irradiated
  • FIG. 8B is a characteristic graph when red light (638 nm) is irradiated.
  • the resistance is lowered and the conductivity is increased as compared with the case where the light is not irradiated.
  • the larger the wavelength of the irradiated light the larger the magnitude of the drain current.
  • FIG. 9 is a graph illustrating a transfer curve of an optical amplified photo transistor according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a graph of a photoreactive characteristic of an optical amplified photo transistor according to an embodiment of the present invention. It is shown.
  • the optical amplification photo transistor including the local gate electrode structure of the present invention has a common gated structure rather than a local gate electrode (Woong Choi, et.al).
  • Advanced Materials 24, 5382-5836 (2012) has an effect of amplifying the light reactivity of about 100 to 1000 times than the photoreactivity of 100mAW-1 or less.
  • the optical amplification photo transistor of the present invention may form a local gate electrode to amplify the light gain and the photoreactivity through a structure in which the photoconductor and the photo transistor are combined.
  • the biometric information measuring apparatus using the sensor array according to an embodiment of the present invention can provide a sensor for amplifying light gain and photoreactivity including a non-overlap area.
  • FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of a biometric information measuring apparatus using a sensor array according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the biometric information measuring apparatus 300 using the sensor array measures a resistance value of a measurement target region (skin tissue) from the sensor array 320 formed on the substrate 310.
  • the average value of the biometric information is measured based on the measured resistance value.
  • the biometric information measuring apparatus 300 using the sensor array includes a sensor array 120 and the average value measuring unit 130.
  • the substrate 310 may include a plurality of electrically conductive sensors.
  • the substrate 310 may be formed of at least one material of paper, polymer, woven fabric, and insulated metal foil.
  • the substrate 310 may be a flexible substrate attachable to the skin, and may be polyimide, polycarbonate, polyacylate, polyether imide, Polyethersulfone, polyethyleneterephthalate and polyethylene naphthalate may be made of at least one material.
  • the sensor array 320 is formed on the substrate 310 including a node and a plurality of sensing sensors forming a plurality of multichannel island networks.
  • the sensor array 320 may include a multichannel formed of a plurality of channels, and the multichannel may be formed in a meander pattern having a serpentine shape to cover a relatively large area.
  • the multichannel includes a meander pattern having a spiral, a rectangular loop, a pair of interlocking meander patterns, a pair of independent concentric patterns in which an inner spiral is formed in an outer spiral, and At least any of a pair of interlocking circular patterns, a meander pattern having a small rectangular loop formed in a large loop, a meander pattern having a small circular or other circular loop formed in a large loop, and a series of spiral-shaped patterns having a common central axis
  • the pattern may be formed in one pattern, and the above-described patterns may be arranged in a matrix form in series or in parallel, and thus are not limited to the pattern.
  • the sensor array 320 may include a plurality of multi-channels connected to nodes and a sensing sensor forming an island network including terminals.
  • an island network may have four multichannels connected in series by nodes, and may have a shape of ' ⁇ ', and a terminal may be connected to each end of the ' ⁇ '. have.
  • the multichannel may be inclined at an angle of at least one of 0 °, 90 °, 180 °, and 270 °, in the form of ' ⁇ ', and may be connected in parallel or in series by a node. Parallels may be formed with mixed connections.
  • the island network may be formed of at least one multi-channel, wherein at least one of the serial and parallel connection, the pattern of the multi-channel, the number of the multi-channel, the number of nodes and the number of terminals according to the embodiment of the present invention As it may vary, the present invention is not limited thereto.
  • the sensor array 320 is a photolithography process for forming a multi-channel Pt thin film on a film made of a polyimide solution. After patterning through, the patterned multichannel may be formed by transferring the patterned multi-channel to the substrate 310.
  • the multichannel may be formed by forming a conductive layer including platinum on a film made of a polyimide solution, and performing a patterning and etching process through a photolithography process.
  • the conductive layer may be formed by sputtering. It may be formed on the film by, for example, an electron beam (E-beam) and evaporation (Evaporation).
  • the multichannel may be formed using at least one resistor of gold (Au), tungsten (W), palladium (Pd), silicon (Si), silicon alloy, and conductive metal oxide.
  • the sensor array 320 may be connected to an IC circuit formed on the substrate 310 to form a patch structure.
  • the IC circuit can handle the filter, amplification, digitization, and processing functions of the signal by utilizing an integration technology.
  • the IC circuit may be an integrated and multifunctional integrated IC sensor that processes a signal within the substrate 310.
  • the patch-like structure may be implemented in a variety of sizes and shapes according to the area and characteristics of the adhesive site of the body surface, may include a medical skin contact allowable adhesive suitable for application to the skin, the patch-like structure is a variety of sizes It may be implemented with at least one of a circular, rectangular, rectangular, rhombus, cross, curved and X letter.
  • the average value measurer 330 measures an average value for the sensor array 320 based on the resistance value measured from the terminal.
  • the average value measuring unit 330 may measure the average value of the biometric information based on the resistance value for the skin tissue measured from each terminal.
  • the biometric information may include at least one of heart rate (pulse), oxygen saturation, and temperature.
  • the average value measurer 330 may measure an integrated average value for different areas (areas) based on a resistance value received from the sensor array 320 attached to different skin tissues. .
  • the biometric information measuring apparatus 300 using the sensor array may further include a communication module 340, a controller 350, and a power supply 360.
  • the communication module 340 may transmit the average value of the biometric information measured from the average value measuring unit 330 to the outside.
  • the communication module 340 may transmit and receive an average value with different transmission bandwidths, and at least one of ZigBee, Bluetooth, ZWAVE, and Wi-Fi may be applied according to coverage.
  • the measured value of the biometric information measured by the biometric information measuring apparatus 300 using the sensor array is at least one of a user terminal, an integrated server, a health care institution and an external temperature sensing device. Can be sent.
  • the average value measured from the biometric information measuring apparatus 300 using the sensor array according to another embodiment of the present invention is transmitted to the integrated server, and the user receives the health-related information from the integrated server for continuous management.
  • the health status of the user may be analyzed in real time based on biometric information measured in real time, and preventive and prescription services may be received from hospitals and health care institutions (health centers).
  • the integrated server comprehensively manages an average value of the biometric information received from the biometric information measuring apparatus 300 using the sensor array according to another embodiment of the present invention, and changes the biometric information to users, administrators and hospital personnel. Trends and health conditions may be analyzed and provided.
  • the controller 350 may control to measure an average value of the biometric information based on a resistance value measured from at least one sensing sensor selected in response to a control command received from the communication module 340.
  • control unit 350 may measure only resistance values measured from a detection sensor located in a specific portion of the sensor array 320 including a monitoring sensor in a matrix form formed in series and parallel in response to a control command received from the outside.
  • the average value measuring unit 330 may be controlled to measure the average value of the biometric information.
  • control unit 350 may be located on the substrate 310 according to an embodiment, the control unit 350 may be located outside the substrate 310 so that the sensor array 320, the average value measuring unit 330, and the communication module 340 are located on the substrate 310. And at least one of the power supply unit 360.
  • the power supply unit 360 may supply at least one driving power of the sensor array 320, the average value measuring unit 330, the communication module 340, and the control unit 350.
  • the power supply unit 360 may be configured as an active device using an ultra small charge / discharge battery or an ultra small super capacitor.
  • the power supply unit 360 may be a primary battery such as a coin battery or a secondary battery such as a lithium-polymer battery.
  • a primary battery such as a coin battery
  • a secondary battery such as a lithium-polymer battery
  • the biometric information measuring apparatus 300 using the sensor array according to another exemplary embodiment of the present invention may further include a selection switch unit (not shown).
  • the selection switch unit will be described in detail with reference to FIG. 21. do.
  • FIG. 21 illustrates an operation example of a selection switch unit of a biometric information measuring apparatus using a sensor array according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
  • the selection switch unit 710 may select a sensor from among a plurality of sensors (Sensor # 1, # 2, ..., #N). 721, and the signal processing module 720 includes a resistance value DS 1 , DS 2 ,..., DS N measured from each arbitrary sensing sensor based on a control command of the controller 350. Can be detected.
  • biometric information measuring apparatus 300 using the sensor array using the signal processing module 720 to select any sensor of the plurality of sensing sensors, and to the biometric information from the selected sensing sensor As shown in FIG. 21, a method of measuring the resistance value for the switch may be configured in the form of a switch.
  • the signal processing module 720 may be an average value measuring unit 330 of the biometric information measuring apparatus 300 using the sensor array according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a schematic plan view of a sensing sensor according to another embodiment of the present invention.
  • a sensing sensor 321 is formed of a plurality of multichannels 322 connected to a node 323, and measures resistance values of bio information in skin tissue. And a terminal 324.
  • a plurality of multichannels 322 of the sensing sensor 321 are connected to each node 323, and terminals 324 are connected to multichannels 322 positioned at both ends thereof. It can represent a form.
  • the plurality of multichannels 322 may be connected in series by the node 323, and the plurality of multichannels 322 connected to the node 323 may form an island shape.
  • the island shape is formed in a 2 ⁇ 2 structure using the plurality of multichannels 322 having a ratio of vertical length and horizontal length less than 100, thereby measuring a larger area (large area) than a linear multichannel. It can detect the temperature on the skin.
  • the multi-channel 322 may be formed in a meander pattern in a serpentine shape to cover a large area, and at least one of 0 °, 90 °, 45 °, -45 °, and -90 °. It can be formed at an angle of.
  • the multichannel 322 is formed to be inclined at an angle of at least one of 0 °, 90 °, 45 °, -45 °, and -90 ° to minimize the change in resistance due to the expansion and contraction of the skin. Can be.
  • the multichannel 322 is a spiral, a meander pattern having a rectangular loop, a pair of interlocking meander patterns, a pair of independent concentric patterns in which an inner spiral is formed in an outer spiral.
  • multichannel 322 may be a negative temperature coefficient thermistor.
  • the multichannel 322 may use printed negative temperature coefficient (NTC) thermistors, but is not limited to printed NTC thermistors and is equivalent to any flexible temperature sensor whose resistance varies with temperature. Is applicable, and may be formed with at least any one of a positive temperature coefficient (PTC) thermistor, a resistance temperature device (RTD), and any device fabricated on a flexible substrate material.
  • NTC printed negative temperature coefficient
  • PTC positive temperature coefficient
  • RTD resistance temperature device
  • each of the multi-channels 322 may have a ratio of length and width to less than 100. That is, since the ratio of the vertical length to the horizontal length of the multichannel 322 is less than 100, when the patterning is performed in the photolithography process, the problem of disconnection of the multichannel may be solved.
  • the resistance applied to the node 323 adjacent to any two multichannels 322 is constant and may be the same as the resistance of each of the multichannels 322.
  • the temperature relationship of the resistance between the nodes 323 may be the same as the temperature relationship of the individual multichannel 322.
  • the terminal 324 constituting the sensing sensor 321 of the biometric information measuring apparatus using the sensor array according to another embodiment of the present invention may measure a resistance value for an object (measurement target area or skin tissue).
  • the terminal 324 may be formed in each of the sensing sensors 321 and configured in the sensor array 320 composed of the plurality of sensing sensors 321 to measure resistance values by the sensor array 320. You may.
  • four multichannels 322 constituting the sensing sensor 321 are formed, but the shape, number, number of nodes 323, and number of terminals 324 of the multichannel 322 are formed. At least any one of them may vary depending on the embodiment of the present invention, but is not limited thereto.
  • the sensor array 320 including the plurality of sensing sensors 321 will be described in detail with reference to FIGS. 14A to 14E.
  • 14A to 14E illustrate an embodiment of a sensor array according to another embodiment of the present invention.
  • a biometric information measuring apparatus 300 using a sensor array may include a plurality of sensing sensors arranged in a matrix form of N ⁇ M series and parallel matrixes on a substrate 310. It may include a sensor array 320 composed of 321.
  • the biometric information measuring apparatus 300 using the sensor array according to another embodiment of the present invention illustrated in FIG. 14A is formed in the form of the sensing sensor 321 as described with reference to FIG. 13, and according to an embodiment of the present invention.
  • the number and arrangement of the sensing sensors 321 may be arbitrarily formed.
  • the sensor array 320 may be connected in series and in parallel with the plurality of sensing sensors 321, or may be formed in a mixture of series and parallel.
  • an apparatus 300 for measuring biometric information using a sensor array may include four sensing sensors 321 arranged on a substrate 310 in a matrix of 2 ⁇ 2. It may include a sensor array 320, four sensing sensors 321 may be formed in the form of a sensing sensor 321 as described with reference to FIG.
  • an apparatus 300 for measuring biometric information using a sensor array may include four sensing sensors 321 arranged on a substrate 310 in a 2 ⁇ 2 matrix. It may include a sensor array 320.
  • each of the detection sensors 321 may represent different forms.
  • four multi-channels connected as nodes represent a shape of ' ⁇ ', and each end portion of the ' ⁇ ' Terminals are connected to each other, and two sensing sensors 321 formed on the lower side have four multi-channels connected to the node in the form of ' ⁇ ', and terminals are connected to each end of the ' ⁇ '. It can represent a form.
  • each of the multichannels constituting the sensing sensor 321 may be formed to be inclined at at least one of 0 °, 90 °, 45 °, -45 °, and -90 °, but the angle forming the multichannel may be It is not limited to this.
  • the biometric information measuring apparatus 300 using the sensor array according to another exemplary embodiment of the present invention may include a plurality of sensing sensors including a multichannel modified according to an exemplary embodiment in order to minimize a change in resistance caused by a measurement target region.
  • 321 may be included, and structures and shapes of the plurality of sensing sensors 321 and angles, shapes, and numbers of the multichannels constituting the sensing sensors 321 are not limited thereto.
  • the biometric information measuring apparatus 300 using the sensor array may include four sensing sensors 321 arranged in a matrix of 1 ⁇ 4 on a substrate 310. It may include a sensor array 320, the sensing sensor 321 may be formed in the form of a sensing sensor 321 as described with reference to FIG.
  • an apparatus 300 for measuring biometric information using a sensor array may include four sensing sensors 321 arranged on a substrate 310 in a matrix of 1 ⁇ 4. It may include a sensor array 320.
  • the four detection sensors 321 may represent a form in which four multi-channels connected to nodes are formed in a shape of ' ⁇ ', and a terminal is connected to each end of the ' ⁇ '.
  • Each of the multichannels constituting the sensing sensor 321 may be inclined at an angle of at least one of 0 °, 90 °, 45 °, -45 °, and -90 °.
  • the biometric information measuring apparatus 300 using the sensor array including the four sensing sensors 321 illustrated in FIGS. 14B to 14E may measure the same total resistance value from the sensor array 320.
  • the total resistance value of the sensor array 320 may be calculated by satisfying the following [Equation 1].
  • Rt is the resistance value
  • Is the resistivity
  • l is the length
  • A is the cross-sectional area
  • Figure 14b to living body measurement apparatus (300) using a sensor array comprising a sensor array (320) consisting of the illustrated sensor 321 in Figure 14e is at 20 °C, the specific resistance value is 1.1 x 10 - represents a 7, Since the cross-sectional area represents 50 ⁇ m ⁇ 50 ⁇ m, the total resistance value may represent a constant value of 10000 ⁇ s.
  • the biometric information measuring apparatus 300 using the sensor array according to another embodiment of the present invention may further include any one or more.
  • 15A and 15B illustrate graphs of resistance values according to temperature changes of a biometric information measuring apparatus using a single sensing sensor according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 15A illustrates a graph in which resistance values of an object are measured at intervals of 10 ° C. from 30 ° C. to 80 ° C. using a biometric information measurement device using a single detection sensor
  • FIG. 15B illustrates bio information using a single detection sensor.
  • the graph which measured the resistance value with respect to an object by measuring at 1 degreeC interval from 30 degreeC to 40 degreeC at 0.5 degreeC interval from 36 degreeC to 38 degreeC using the measuring apparatus.
  • the biometric information measuring apparatus using the single sensing sensor indicates that the accuracy of the temperature varies depending on the attachment position or the area of the object, indicating a limitation in accurately measuring the temperature of the object to be measured. You can check it.
  • 16A and 16B illustrate graphs of average values according to temperature changes of a biometric information measuring apparatus using a sensor array according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 16A illustrates a graph representing resistance values of an object according to temperature change by using a biometric information measuring apparatus using a single sensing sensor
  • FIG. 16B illustrates a biometric using a sensor array including four sensing sensors. A graph showing a resistance value of an object according to temperature change using an information measuring device is shown.
  • the average value of the biometric information calculated from the biometric information measuring device using the sensor array composed of four sensing sensors is more reliable than the biometric information measuring device using the single sensing sensor. It can be confirmed that high.
  • FIG. 17 illustrates a deviation graph according to a temperature change of a biometric information measuring apparatus using a sensor array according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 illustrates a variation according to temperature change from 0 ° C. to 50 ° C. using a biometric information measuring device using a single sensing sensor and a biometric measuring device using a sensor array including four sensing sensors. The graph which shows is shown.
  • the biometric information measuring apparatus using the sensor array measuring the average temperature based on the resistance values measured from the four sensing sensors has a smaller deviation than the biometric information measuring apparatus using the single sensing sensor. .
  • the biometric information measuring apparatus using a sensor array composed of a plurality of sensing sensors has a small error due to external factors when measuring the average temperature, so that it is possible to constantly measure a high accuracy temperature of the object. .
  • FIG. 18 is a conceptual diagram illustrating a sensing sensor applied to a biometric information measuring apparatus using a sensor array according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the sensing sensor 321 may include a bridge circuit 410 and a signal processing module 420.
  • the bridge circuit 410 may include a plurality of resistance elements 411 having a specific resistance value and a temperature sensing element 412 having a variable resistance value.
  • the bridge circuit 410 may be implemented as a Wheatstone bridge to accurately measure the resistance value of the temperature sensing device. More specifically, one end of the bridge circuit 410 (the one end corresponds to a node between the first resistor element 411a and the temperature sensing element 412) and the other end (the other end is the second and second ends). Corresponding to a node between the third resistance elements 411b and 411c) may be connected to both input terminals of the signal processing module 420. The bridge circuit 410 may provide a voltage to both input terminals of the signal processing module 420 according to a change in the resistance value of the temperature sensing element 412.
  • the temperature sensing element 412 may be implemented through a variable resistance element whose resistance value changes according to the temperature change of the object.
  • the temperature sensing element 412 may be implemented with a platinum resistor or a copper resistor to sense a temperature change of the object.
  • the signal processing module 420 may determine whether the offset voltage is generated based on the voltage applied from the bridge circuit 410. More specifically, when the signal processing module 420 detects a change in the resistance value of the temperature sensing element 412 based on the voltage applied from the bridge circuit 410, the additional current 430 across the bridge circuit 410. ) Can be provided. For example, the first additional current 431 is provided at one end of the bridge circuit 410, and the second additional current 432 is provided at the other end of the bridge circuit 410 to provide the bridge circuit 410.
  • the offset voltage output can be eliminated. That is, the signal processing module 420 may perform calibration by providing additional currents 430 to both ends of the bridge circuit 410.
  • the magnitude of the additional current provided to the bridge circuit 410 may be determined according to the magnitude of the offset voltage.
  • the signal processing module 420 may detect a temperature based on a resistance value of the temperature sensing element 412 when the object voltage is removed by performing calibration.
  • FIG. 19 is a circuit diagram illustrating a sensing sensor of a biometric information measuring apparatus using a sensor array according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
  • the sensing sensor 321 includes a bridge circuit 410 and a signal processing module 420, and the signal processing module 420 may operate the amplifier 510, the counter 520, and the controller 530. It may include.
  • the amplifier 510 may receive output voltages across the bridge circuit 410. More specifically, the amplifier 510 has output voltages V ⁇ and V + across both ends of the bridge circuit 410 at both input terminals, and is provided at both input terminals of the amplifier 510, and the controller 530 has an output voltage. It may be determined whether the offset voltage is generated based on the difference between the voltages V ⁇ and V +. The controller 530 may provide additional currents 431 and 432 at both ends of the bridge circuit 410 when an offset voltage occurs, and the bridge circuit 410 may change the output based on the additional currents 431 and 432. The voltage may be provided back to the amplifier 510.
  • the controller 530 may determine values of the additional currents 431 and 432 to be applied to the bridge circuit 410 based on the value of the offset voltage. For example, the controller 530 may additionally apply a positive current to increase the output voltage V ⁇ applied to one end of the bridge circuit 410, and may increase the output of the bridge circuit 410. To reduce the output voltage V + at the other end, a negative current may be additionally applied. That is, the controller 530 may minimize the offset voltage by adjusting the values of the additional currents 431 and 432.
  • the sensor array may determine the presence or absence of an offset voltage according to a change in the resistance value of the temperature sensing element 412 of the sensing sensor 321 at each specific period, and may repeat the calibration step by step until the offset voltage is removed.
  • the counter 520 may generate a clock CLK and provide the clock CLK to the controller 530, and the controller 530 may determine whether the offset voltage is generated based on the period of the clock CLK. .
  • the controller 530 may apply additional currents 431 and 432 to the bridge circuit 410 to reduce the offset voltage.
  • the controller 530 may determine whether the offset voltage is generated again in the second period of the clock CLK. If the offset voltage is still present, the additional currents 431 and 432 are again applied to both ends of the bridge circuit 410. Can provide.
  • the controller 530 may repeat the above process until the offset voltage is removed, and may sense the temperature when the offset voltage is removed.
  • FIG. 20 is a graph illustrating a process of removing an offset voltage performed by a biometric information measuring apparatus using a sensor array according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the offset voltages of the output voltages 610 and 620 of the bridge circuit 410 may be removed by applying an additional current.
  • the first output voltage 610 is a voltage V + output from the other end of the bridge circuit 410
  • the second output voltage 620 is output from one end of the bridge circuit 410.
  • the signal processing module 420 may determine that an offset voltage has occurred between the first and second output voltages 610 and 620 in an initial stage.
  • the signal processing module 420 may gradually provide the additional current 430 to the bridge circuit 410 based on the clock CLK, and according to the result of providing the additional current 430, the first and second output voltages may be used. It may be determined again whether or not offset voltages of the signals 610 and 620 are generated. As a result, the signal processing module 420 may repeat the calibration process by providing the additional current 430 step by step until the offset voltage is removed.
  • FIG. 22 is a flowchart illustrating measuring an average value of biometric information in a biometric information measuring apparatus using a sensor array according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the apparatus for measuring biometric information using a sensor array may measure resistance values of an object from a plurality of sensing sensors (DS 1 , DS 2 ,..., DS N ) ( Step 810).
  • the biometric information measuring apparatus using the sensor array may calculate the maximum value (DS MAX ) and the minimum value (DS MIN ) of the resistance values measured from the plurality of detection sensors (step 820),
  • the average value DS AVG of the biometric information about the object may be calculated based on the resistance values except the calculated maximum value DS MAX and minimum value DS MIN (step 830).
  • the biometric information measuring apparatus using the sensor array according to the embodiment of the present invention may output the calculated average value DS AVG of biometric information (step 840), and after a predetermined time interval has passed.
  • the process of calculating an average value of the biometric information about the object may be repeated.
  • FIG. 23 is a flowchart illustrating a method of measuring biometric information using a sensor array according to another embodiment of the present invention.
  • each of the plurality of sensing sensors may detect whether a resistance value of the temperature sensing element is changed (step 910). More specifically, the bridge circuit may detect the presence or absence of a change in the resistance value of the temperature sensing element and provide it to the signal processing module.
  • the sensor array may perform calibration and sense temperature in order to minimize the offset voltage caused by the change in the resistance value of the temperature sensing element (step 920). More specifically, when the resistance value change of the temperature sensing device is detected, the controller may perform calibration to remove offset voltages included in the output voltages V ⁇ and V + of the bridge circuit. The controller can repeat the calibration by applying additional current in steps until the offset voltage is removed.
  • the signal processing module may sense an temperature by processing analog signals of the output voltages V ⁇ and V + of the bridge circuit from which the offset voltage is removed.
  • the average value measurer may measure average values of the plurality of detection sensors based on the temperatures sensed through the sensor array (step 930).
  • the average value measuring unit may measure the average value by excluding a specific sensor among a plurality of detection sensors, and may improve the accuracy of measuring biometric information.
  • the biometric information measuring apparatus using the sensor array according to another embodiment of the present invention performs a calibration by applying an additional current in order to remove the offset voltage caused by the change in the resistance value of the temperature sensing element, a plurality of sensing By measuring an average value excluding specific sensing sensors among the sensors, it is possible to improve the accuracy of the measurement of the biometric information.
  • the biometric information measuring apparatus using the sensor array according to another embodiment of the present invention may determine the presence or absence of the offset voltage according to the change in the resistance value at each specific period, and may repeat the calibration step by step until the offset voltage is removed.
  • the method according to the embodiment may be embodied in the form of program instructions that can be executed by 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 media may be those specially designed and constructed for the purposes of the embodiments, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks.
  • Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • the hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

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Abstract

광반응성을 증폭시키는 감지 센서 및 복수 개의 멀티채널로 연결된 아일랜드 네트워크를 형성하는 감지 센서 중 어느 것인 복수 개의 감지 센서를 포함하는 센서 어레이로부터 출력된 값에 기반하여 피부 조직에 대한 생체 정보의 평균 값을 측정하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치 및 방법을 제공한다.

Description

센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치 및 방법
본 발명은 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 광반응성을 증폭시키는 감지 센서 및 복수 개의 멀티채널로 연결된 아일랜드 네트워크를 형성하는 감지 센서 중 어느 것인 복수 개의 감지 센서를 포함하는 센서 어레이로부터 출력된 값에 기반하여 피부 조직에 대한 생체 정보의 평균 값을 측정하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
신체는 더위나 추위에 대하여 스스로를 보호할 수 있는 방어기전을 갖고 있다. 플렉서블(Flexible) 기반의 멀티 측정센서는 여러가지 요인에 의해 방어기전이 억제되어 일어나는 열피로, 열사병 및 저체온증의 체온관련 질환을 예방 또는 치료하기 위하여 요구되어 왔다.
그러나, 종래의 멀티 측정센서는 오브젝트(신체의 피부 표면)의 체온(온도), 산소포화도 및 심박을 측정하는 펄스옥시미터 데이터뿐만 아니라 다양한 생체 정보를 획득하기 위해 복수의 센서들을 복합적으로 포함하는 경우가 대부분이므로, 측정하고자 하는 오브젝트의 정확한 생체 정보(온도, 산소포화도 및 심박 중 적어도 어느 하나)를 측정하는데 한계가 있었다. 또한, 종래의 멀티 측정센서는 주로 단일 센서 만을 이용하여 오브젝트의 생체 정보를 측정함으로써, 단일 센서의 크기에 대응하는 오브젝트의 일정 면적의 생체 정보만 측정 가능하므로, 생체 정보의 정확도가 오브젝트의 부착 위치나 면적에 의해 변화한다는 문제점이 있었고, 생체 정보의 소수 첫째자리까지 정확하게 측정되지 않은 한계가 존재하였다.
또한, 종래의 단일 센서를 포함하는 멀티 측정센서는 하나의 센서로 측정되는 것으로서, 오브젝트의 여러 부위에 대한 생체 정보를 측정할 수 없다는 문제점이 있었고, 하나의 센서에서 측정되는 정보에 대한 신뢰도가 낮다는 한계가 있었다.
한국공개특허 제10-2014-0119795호는 대면적 온도 센서에 관한 것으로서, 정사각 레지스터 네트워크(square resistor network)와 위상 동형(topologically equivalent)인 네트워크를 형성하기 위해 서로 직렬 및 병렬로 연결된 복수의 온도 관련 레지스터들, 그의 평균 저항 값이 측정될 수 있는 단자들을 포함하며, 상기 복수의 레지스터들은 평균 저항 값을 실질적으로 변화시키지 않고 사이즈에 있어 초기 사이즈로부터 감소될 수 있는 기판상에서 지지되는 기술을 개시한다.
한국등록특허 제10-1133082호는 멀티 포인트 온도 측정이 가능한 온도 센서에 관한 것으로서, 복수 개의 열전대가 다발을 이루도록 형성되어 후단에는 커넥터가 연결되고 선단에는 고정구가 구비되며, 길이 방향을 따라 설정된 복수의 영역에 온도 센싱을 위한 감지점이 구비되는 열전대부; 상기 복수개의 감지점이 형성된 영역의 일측에 각각 구비되어 상기 열전대부의 일부 영역을 감싸도록 배치되는 금속재질의 복수 개의 슬리브; 상기 각각의 슬리브를 감싸도록 배치되는 금속재질의 복수 개의 자바라; 및 상기 복수 개의 감지점을 감싸며, 이웃하는 자바라를 서로 연결하는 금속재질의 복수 개의 파이프를 포함하고, 상기 감지점은 상기 파이프의 내측 영역에 배치되며, 상기 파이프에는 상기 감지점과 대응하는 위치에 복수의 관통 홀이 원주 방향을 따라 이격되게 형성되어 멀티 포인트 온도 측정이 가능한 기술을 개시한다.
본 발명은 피부 조직에 반사되는 광의 반사도 또는 투과도를 감지하여 비침습적으로 짧은 시간 안에 실시간으로 피부 조직에 대한 심박, 산소포화도 및 온도를 포함하는 생체 정보를 측정할 수 있는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 전이금속 칼코겐 화합물을 채널 영역의 물질로 사용하고, 국부적 게이트 전극과, 중첩하지 않는 채널 영역의 포토 컨덕터로 동작하는 비오버랩 영역을 통하여 광전도성을 증폭시키는 포토 컨덕터와, 포토 트랜지스터가 결합된 광증폭 포토 트랜지스터를 포함한 감지 센서를 포함할 수 있는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 복수 개의 아일랜드 네트워크의 저항 값을 기반으로 측정하고자 하는 생체 조직에 대한 평균 값을 측정하여 복수 개의 감지 센서로부터 측정되는 각기 다른 저항 값에 대한 오차를 줄일 수 있는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 유연하면서 생체 친화성이 좋고, 피부 위에서도 미끄러지지 않는 패치형으로 제작하여 사용자가 측정하고자 하는 부위에 대한 정확한 피부 조직의 흡수 정보 또는 저항 값을 측정하고, 흡수 정보 또는 저항 값에 기반하여 측정된 생체 정보의 평균 값을 외부로 전송하며, 실시간으로 생체 정보에 따른 치료 및 예방을 할 수 있는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 복수 개의 감지 센서를 기반으로 측정하고자 하는 피부 조직의 넓은 접촉 면적 및 여러 부위에 대한 생체 조직의 산소포화도, 심박 및 온도 중 적어도 어느 하나의 평균 값을 측정하여 감지 센서로부터 측정되는 각기 다른 흡수 정보 또는 저항 값에 대한 오차를 줄일 수 있는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치는 광을 생성하는 광원부, 스위칭 박막트랜지스터와 연결되고, 상기 광원부로부터 생성되어 피부 조직으로부터 반사 또는 투과된 광의 광반응성을 증폭하며, 상기 광반응성이 증폭된 광에 대한 상기 피부 조직의 조직 활동(tissue activity) 및 기능(function)과 연관된 생체 정보를 매핑하기 위한 흡수 정보를 출력하는 복수 개의 감지 센서를 포함하여 기판 상에 형성되는 센서 어레이 및 상기 감지 센서로부터 출력된 상기 흡수 정보에 기반하여 상기 센서 어레이에 대한 상기 생체 정보의 평균 값을 측정하는 평균 값 측정부를 포함한다.
상기 감지 센서는 능동형 매트릭스 형태로 배열된 하나 이상의 광증폭 포토 트랜지스터를 포함할 수 있다.
상기 광증폭 포토 트랜지스터는 국부적 게이트 전극, 소스 전극, 드레인 전극, 및 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극 사이에 채널이 형성되도록 하고, 상기 게이트 전극과 중첩되지 않은 비오버랩 영역을 포함하는 채널 영역을 포함하며, 상기 비오버랩 영역은 광전도성을 증폭시키는 포토 컨덕터(photo conductor)로 동작할 수 있다.
또한, 상기 비오버랩 영역은 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극의 양 측면 방향에 각각 형성되거나, 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극 중 어느 한 측면 방향에 형성될 수 있고, 상기 채널 영역은 전이금속 칼코겐 화합물(Transition Metal Dichalcogenides)로 형성될 수 있다.
상기 생체 정보는 심박 및 산소포화도 중 적어도 어느 하나와 연관된 조직 활동 및 기능과 연관될 수 있고, 상기 센서 어레이는 상기 기판에 형성된 IC 회로와 연결되어 패치형 구조로 형성될 수 있으며, 상기 기판은 페이퍼, 폴리머, 직물(woven fabric) 및 금속 포일 중 적어도 어느 하나의 재질로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치는 상기 측정된 생체 정보의 평균 값을 외부로 전송하는 통신모듈 및 상기 통신모듈로부터 수신되는 제어 커맨드(command)에 대응하여 상기 복수 개의 감지 센서 중 선택되는 적어도 하나의 감지 센서로부터 측정된 흡수 정보에 기반하여 상기 평균 값 측정부로부터 상기 생체 정보의 평균 값을 측정하도록 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치는 노드 및 복수 개의 멀티채널로 연결된 아일랜드 네트워크를 형성하는 복수 개의 감지 센서 여기서, 상기 감지 센서는 피부 조직의 조직 활동(tissue activity) 및 기능(function)에 대한 저항 값을 측정하는 단자를 포함함 를 포함하여 기판 상에 형성되는 센서 어레이 및 상기 단자로부터 측정된 상기 저항 값에 기반하여 상기 센서 어레이에 대한 생체 정보의 평균 값을 측정하는 평균 값 측정부를 포함한다.
상기 센서 어레이는 상기 복수 개의 감지 센서 각각이 온도 감지 소자의 저항 값 변화에 따라 발생하는 오프셋 전압을 최소화하기 위하여 캘리브레이션(Calibration)을 수행하여 상기 생체 정보를 매핑하기 위한 저항 값을 측정할 수 있다.
상기 감지 센서는 미엔더(meander) 패턴으로 형성된 복수 개의 멀티채널이 상기 노드로 연결되고, 상기 기판 상에 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 멀티채널은 서미스터(thermistor)일 수 있으며, 세로 길이 및 가로 길이의 비율이 100 미만일 수 있고, 상기 기판과 수평 방향을 기준으로 0°, 90°, 45°, -45° 및 -90°중 적어도 어느 하나의 각도로 형성되어 상기 피부 조직에 대한 상기 저항 값의 변화를 최소화할 수 있다.
상기 센서 어레이는 특정 주기마다 상기 온도 감지 소자의 저항 값 변화에 따른 오프셋 전압 유무를 판단하고, 상기 오프셋 전압이 제거될 때까지 상기 캘리브레이션을 단계적으로 반복할 수 있다.
상기 평균 값 측정부는 상기 측정된 저항 값을 기반으로 상기 복수 개의 감지 센서들 중 특정 감지 센서를 제외하여 상기 복수 개의 감지 센서들의 평균 값을 측정할 수 있고, 상기 복수 개의 감지 센서로부터 측정된 상기 저항 값 중 가장 높은 온도 또는 가장 낮은 온도를 가지는 감지 센서를 제외하여 상기 평균 값을 측정할 수 있으며, 상기 복수 개의 감지 센서들 중 기 설정된 기준을 초과하는 급격한 온도 변화를 감지하는 감지 센서를 제외하여 상기 평균 값을 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치는 상기 측정된 평균 값을 외부로 전송하는 통신모듈, 상기 통신모듈로부터 수신되는 제어 커맨드(command)에 대응하여 상기 복수 개의 감지 센서 중 선택되는 적어도 하나의 감지 센서로부터 측정된 저항 값에 기반하여 상기 평균 값 측정부로부터 상기 생체 정보의 평균 값을 측정하도록 제어하는 제어부 및 구동 전원을 공급하는 전원공급부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 센서 어레이로부터 측정된 저항 값이 기 설정된 값 이상으로 변화하면 상기 복수 개의 감지 센서에 추가 전류를 인가하여 오프셋 전압을 최소화하기 위한 캘리브레이션을 수행하도록 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치는 상기 복수 개의 감지 센서의 저항 값을 선택적으로 측정하는 선택 스위치부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 방법은 상기 복수 개의 감지 센서들 각각이 온도 감지 소자의 저항 값 변화 유무를 검출하는 단계, 상기 저항 값의 변화가 검출되면 상기 저항 값 변화에 따라 발생하는 오프셋 전압을 최소화하기 위하여 캘리브레이션(Calibration)을 수행하여 온도를 감지하는 단계 및 상기 감지된 온도를 기초로 상기 복수 개의 감지 센서들 중 특정 감지 센서를 제외하여 상기 복수 개의 감지 센서들의 평균 값을 측정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 피부 조직에 반사되는 광의 반사도 또는 투과도를 감지하여 비침습적으로 짧은 시간 안에 실시간으로 피부 조직에 대한 심박, 산소포화도 및 온도를 포함하는 생체 정보를 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 전이금속 칼코겐 화합물을 채널 영역의 물질로 사용하고, 국부적 게이트 전극과, 중첩하지 않는 채널 영역의 포토 컨덕터로 동작하는 비오버랩 영역을 통하여 광전도성을 증폭시키는 포토 컨덕터와, 포토 트랜지스터가 결합된 광증폭 포토 트랜지스터를 포함한 감지 센서를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 복수 개의 아일랜드 네트워크의 저항 값을 기반으로 측정하고자 하는 생체 조직에 대한 평균 값을 측정하여 복수 개의 감지 센서로부터 측정되는 각기 다른 저항 값에 대한 오차를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 유연하면서 생체 친화성이 좋고, 피부 위에서도 미끄러지지 않는 패치형으로 제작하여 사용자가 측정하고자 하는 부위에 대한 정확한 피부 조직의 흡수 정보 또는 저항 값을 측정하고, 흡수 정보 또는 저항 값에 기반하여 측정된 생체 정보의 평균 값을 외부로 전송하며, 실시간으로 생체 정보에 따른 치료 및 예방을 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 복수 개의 감지 센서를 기반으로 측정하고자 하는 피부 조직의 넓은 접촉 면적 및 여러 부위에 대한 생체 조직의 산소포화도, 심박 및 온도 중 적어도 어느 하나의 평균 값을 측정하여 감지 센서로부터 측정되는 각기 다른 흡수 정보 또는 저항 값에 대한 오차를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치를 구현한 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 센서 어레이의 구성을 상세히 도시한 것이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 감지 센서 기반의 센서 어레이의 구조 및 회로도를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 감지 센서를 포함하는 센서 어레이를 통하여 측정되는 평균 값을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 감지 센서의 광증폭 포토트랜지스터를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 감지 센서의 광증폭 포토트랜지스터의 회로부 구성도를 도시한 것이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일실시예에 따른 광증폭 포토 트랜지스터의 포토 컨덕터로서의 특성에 대한 그래프를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 광증폭 포토 트랜지스터의 전달 커브(transfer curve) 그래프를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 광증폭 포토 트랜지스터의 광반응성 특성에 대한 그래프를 도시한 것이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 광증폭 포토 트랜지스터의 비오버랩 길이에 따른 민감도를 도시한 것이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도를 도시한 것이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 감지 센서의 개략적 평면도를 도시한 것이다.
도 14a 내지 도 14e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이의 실시예를 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 15a 및 도 15b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단일 감지 센서를 이용한 생체 정보 측정 장치의 온도 변화에 따른 저항 값 그래프를 도시한 것이다.
도 16a 및 도 16b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치의 온도 변화에 따른 평균 값 그래프를 도시한 것이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치의 온도 변화에 따른 편차 그래프를 도시한 것이다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치에 적용되는 감지 센서를 설명하는 개념도를 도시한 것이다.
도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치의 감지 센서를 나타내는 회로도를 도시한 것이다.
도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치에 의하여 수행되는 오프셋 전압의 제거 과정을 나타내는 그래프를 도시한 것이다.
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치의 선택 스위치부의 동작 예를 도시한 것이다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치의 생체 정보의 평균 값을 측정하는 흐름도를 도시한 것이다.
도 23은 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 방법의 흐름도를 도시한 것이다.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서 사용되는 “실시예”, “예”, “측면”, “예시” 등은 기술된 임의의 양상(aspect) 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되어야 하는 것은 아니다.
또한, '또는' 이라는 용어는 배타적 논리합 'exclusive or' 이기보다는 포함적인 논리합 'inclusive or' 를 의미한다. 즉, 달리 언급되지 않는 한 또는 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 'x가 a 또는 b를 이용한다' 라는 표현은 포함적인 자연 순열들(natural inclusive permutations) 중 어느 하나를 의미한다.
또한, 본 명세서 및 청구항들에서 사용되는 단수 표현("a" 또는 "an")은, 달리 언급하지 않는 한 또는 단수 형태에 관한 것이라고 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 일반적으로 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서 및 청구항들에서 사용되는 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치를 구현한 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(100)는 센서 어레이(120)를 포함한다.
센서 어레이(120)는 복수 개의 감지 센서를 포함하여 기판 상에 형성된다. 여기서, 감지 센서는 스위칭 박막트랜지스터와 연결되고, 광원부로부터 생성되어 피부 조직으로부터 반사 또는 투과된 광의 광반응성을 증폭하며, 광반응성이 증폭된 광에 대한 피부 조직의 조직 활동 및 기능과 연관된 생체 정보를 매핑하기 위한 흡수 정보를 출력한다.
실시예에 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(100)는 센서 어레이(120)외에 광원부(미도시), 평균 값 측정부(미도시), 통신모듈(미도시), 제어부(미도시) 및 전원공급부(미도시) 중 적어도 어느 하나 이상을 더 포함할 수도 있다.
상기 광원부는 광원을 생성할 수 있고, 상기 평균 값 측정부는 감지 센서로부터 출력된 흡수 정보에 기반하여 센서 어레이(120)에 대한 생체 정보의 평균 값을 측정할 수 있다.
또한, 상기 통신모듈은 측정된 생체 정보의 평균 값을 외부로 전송할 수 있으며, 상기 제어부는 생체 정보의 평균 값을 측정하도록 제어할 수 있고, 상기 전원공급부는 광원부, 평균 값 측정부, 통신모듈 및 제어부 중 적어도 어느 하나의 구동 전원을 공급할 수 있다.
다시, 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(100)는 감지 센서로부터 출력된 흡수 정보 및 평균 값 측정부로부터 측정된 생체 정보의 평균 값 중 적어도 어느 하나의 정보(b)를 단말기로 전송할 수 있다.
여기서, 생체 정보는 사용자(환자)의 피부 조직으로부터 획득되는 흡수 정보를 기반으로 심박(맥박), 산소포화도 및 온도 중 적어도 어느 하나를 일컫을 수 있다.
또한, 단말기(200)는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(100)로부터 수신된 흡수 정보 및 생체 정보의 평균 값 중 적어도 어느 하나의 정보에 기반하여 사용자에게 심박, 산소포화도 및 온도 중 적어도 어느 하나에 대한 정보를 실시간으로 제공할 수 있다.
예를 들면, 단말기(200)는 기설정된 심박, 산소포화도 및 온도 중 적어도 어느 하나에 대한 기준값을 기반으로 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(100)로부터 수신된 흡수 정보 및 생체 정보의 평균 값 중 적어도 어느 하나의 정보를 수치, 값, 퍼센트, 영상, 그림, 그래프 및 메시지 중 적어도 어느 하나로 사용자에게 제공할 수 있으며, 실시예에 따라서는 경고메시지, 알람, 음성, 불빛 및 진동 중 적어도 어느 하나를 포함하는 알림 정보를 제공할 수도 있다.
또한, 단말기(200)는 사용자로부터 입력된 제어 커맨드(command)에 따라 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(100)를 제어할 수도 있다.
예를 들면, 단말기(200)는 사용자로부터 입력된 제어 커맨드에 기반하여 사용자의 심박, 산소포화도 및 온도 중 적어도 어느 하나를 측정하도록 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(100)로 제어 커맨드(a)를 전송하거나, 평균 값을 측정하기 위하여 광을 생성하는 광원부를 제어하도록 제어 커맨드(a)를 전송할 수도 있다.
또한, 단말기(200)는 복수 개의 감지 센서 중 측정하고자 하는 신체의 측정 대상 부위에 따른 임의의 감지 센서를 선택하도록 제어할 수 있으며, 감지 센서를 포함하는 센서 어레이를 제어하도록 제어 커맨드(a)를 전송할 수도 있다.
실시예에 따라서, 단말기(200)는 사용자가 소지하는 단말기, 스마트폰, 태블릿 PC 및 PC 중 적어도 어느 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 단말기(200)는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(100)로부터 수신된 흡수 정보 및 생체 정보의 평균 값 중 적어도 어느 하나의 정보를 통합 서버(미도시)로 전송할 수도 있다.
상기 통합 서버는 단말기(200)로부터 수신된 흡수 정보 및 생체 정보의 평균 값 중 적어도 어느 하나의 정보를 종합 관리하고, 사용자의 데이터 변화 추이 및 건강 상태를 분석하여 단말기로(200)로 전송할 수 있다.
또한, 통합 서버는 사용자의 데이터를 건강 관리 전문가, 병원, 건강센터 및 건강 관리 지도를 위한 전문가에게 정보를 제공할 수 있으며, 분석된 데이터에 기반하여 사용자에게 맞는 운동, 음식, 생활 습관 및 처방 중 적어도 어느 하나의 서비스를 제공할 수도 있다.
또한, 실시예에 따라서, 상기 통합 서버의 구성은 단말기(200)에서도 수행될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(100)는 피부 조직의 조직 활동 및 기능과 연관된 생체 정보를 매칭하기 위한 흡수 정보를 출력하고, 출력된 흡수 정보에 기반하여 생체 정보의 평균 값을 측정한다.
이를 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(100)는 광원부(110), 센서 어레이(120) 및 평균 값 측정부(130)를 포함한다.
광원부(110)는 광을 생성한다. 여기서, 상기 광은 피부 조직에 반사 또는 투과되어 감지 센서에 감지되는 적외선 영역 내지 자외선 영역 범위를 갖는 광일 수 있다.
센서 어레이(120)는 스위칭 박막트랜지스터와 연결되고, 광원부(110)에서 생성되어 피부 조직으로부터 반사 또는 투과된 광의 광반응성을 증폭하며, 광반응성이 증폭된 광에 대한 피부 조직의 조직 활동(tissue activity) 및 기능(function)과 연관된 생체 정보를 매핑하기 위한 흡수 정보를 출력하는 복수 개의 감지 센서를 포함하여 기판 상에 형성된다.
예를 들면, 광원부(110)에서 생성된 광은 피부 조직으로부터 반사 또는 투과되어 피부 조직에 부착된 감지 센서로 입사되고, 감지 센서는 입사된 광의 광반응성을 증폭한 후, 감지하여 피부 조직의 흡수 정보를 출력할 수 있다.
센서 어레이(120)는 기판에 형성된 IC 회로와 연결되어 패치형 구조로 형성될 수 있다.
IC회로는 집적화 기술을 구사함으로써, 신호의 필터, 증폭, 디지털화 및 처리 기능을 처리할 수 있다. 실시예에 따라서, IC회로는 기판 내에서 신호를 처리하는 집적화 및 다기능화 IC센서(integrated circuit sensor)일 수 있다.
또한, 패치형 구조는 신체 표면의 접착 부위의 면적 및 특성에 따라 다양한 크기 및 형상으로 구현될 수 있고, 피부에 적용하기에 적합한 의료용 피부 접촉 허용 접착제를 포함하는 것일 수 있으며, 패치형 구조는 다양한 크기를 갖는 원형, 사각형, 직사각형, 마름모형, 십자형, 굽은 형 및 알파벳 X자형 중 적어도 어느 하나로 구현될 수도 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(100)의 기판은 센서 어레이(120)를 포함할 수 있으며, 페이퍼, 폴리머, 직물(woven fabric) 및 금속 포일 중 적어도 어느 하나의 재질로 형성될 수 있다.
실시예에 따라서, 기판은 피부에 부착 가능한 플렉서블(Plexible) 기판일 수 있으며, 폴리이미드(Polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리 아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르이미드(Polyether lmide), 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate) 및 폴리에틸렌 나프탈레이트(Polyethylenenaphthalate) 중 적어도 어느 하나의 물질로 이루어질 수도 있다.
전술한 물질들은 450℃ 이상의 높은 공정 온도에서 사용 가능하므로 광증폭 포토 트랜지스터 제조 시 광증폭 포토 트랜지스터의 특성 저하를 최소화할 수 있다.
또한, 플렉서블 기판은 열에 의해 휘거나 늘어나는 성질이 있으므로, 그 위에 광증폭 포토 트랜지스터의 패턴을 정밀하게 형성하는데 어려움이 있다.
이에 본 발명의 일실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치는 희생층 상에 액상의 고분자 물질을 스핀 코팅(spincoating)하여 플렉서블 기판을 제조함으로써, 열 또는 기계적 충격을 완화할 수 있도록 한다.
이하에서는 도 3을 참조하여 센서 어레이(120)를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 센서 어레이의 구성을 상세히 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 센서 어레이(120)는 복수 개의 감지 센서(170)를 포함하며, 감지 센서(170)는 광증폭 포토 트랜지스터(180)를 포함하고, 스위칭 박막 트랜지스터(160)와 연결될 수 있다.
또한, 감지 센서(170)는 구동전압(Vdd), 스캔신호(Scan) 및 게이트-바이어스(Gate-Bias)와 연결될 수 있다.
실시예에 따라서, 센서 어레이(120)는 복수 개의 감지 센서(170)를 포함할 수 있으나, 감지 센서(170)의 개수, 면적, 크기 및 형태는 실시예에 따라서 달라질 수 있으므로, 이에 한정되는 것은 아니다. 이하에서는 도 4를 참조하면 감지 센서(170) 및 스위칭 박막트랜지스터(160)를 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 감지 센서 기반의 센서 어레이의 구조 및 회로도를 도시한 것이다.
보다 상세하게는, 도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 감지 센서 기반의 센서 어레이 중 국부적 구조를 도시한 것이고, 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 감지 센서 기반의 센서 어레이의 회로도를 도시한 것이다.
도 4a를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치는 능동형 매트릭스 형태로 배열된 하나 이상의 광증폭 포토 트랜지스터를 포함하는 감지 센서(170) 및 스위칭 박막트랜지스터(160)를 포함한다.
센서 어레이(120)는 흡수 정보를 출력하는 회로도의 광반응성 특성(photoresponse properties)을 최대화하기 위해 매트릭스 형태로 배치된 DC 바이어스(DC biases)가 인가된 감지 센서(170)를 포함할 수 있다.
또한, 피부 조직에 의해 산란된 광의 게이트 펄스 신호(gate pulse signal)가 스위칭 박막트랜지스터(160)로 공급되면, 스위칭 박막트랜지스터(160)는 턴온되고, 스위칭 박막트랜지스터(160)의 드레인과 연결된 감지 센서(170)는 광 흡수에 따라 턴온되며, 커패시터(190)는 레퍼런스 전압에 의해 리셋(reset)될 수 있다.
또한, 감지 센서(170)는 피부 조직에 의해 반사된 광을 감지하여 광반응성을 증폭하고, 감지된 광의 흡수 상태에 따라 온/오프(on/off) 상태를 출력할 수 있으며, 그에 따른 흡수 정보를 출력할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 매트릭스 형태로 배치된 스위칭 박막 트랜지스터(160)의 게이트는 게이트 라인과 연결되고, 스위칭 박막 트랜지스터(160)의 소스는 데이터 라인과 연결되며, 스위칭 박막트랜지스터(160)의 드레인은 광증폭 포토 트랜지스터(180)의 소스와 연결된다.
감지 센서 기반의 센서 어레이는 각 버스 라인이 외부 터치 리드-아웃 IC(read-out IC, R/O IC)에 연결되어 있는 동안 각 게이트 라인은 시프트 레지스터로서 동작할 수 있다.
또한, 감지 센서 기반의 센서 어레이의 상기 게이트 라인 및 데이터 라인은 게이트 구동 회로 및 데이터 구동 회로에 각각 연결되고, 연결된 각 라인 및 회로는 게이트 구동 신호 전압 및 입력 데이터 신호 전압을 공급받을 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(100)의 평균 값 측정부(130)는 감지 센서로부터 출력된 흡수 정보에 기반하여 센서 어레이(120)에 대한 생체 정보의 평균 값을 측정한다.
평균 값 측정부(130)는 복수 개의 감지 센서로부터 측정되는 피부 조직에 대한 흡수 정보에 기반하여 생체 정보의 평균 값을 측정할 수 있다.
실시예에 따라서, 평균 값 측정부(130)는 서로 다른 부위의 피부 조직에 부착된 센서 어레이(120)로부터 수신되는 흡수 정보에 기반하여 서로 다른 부위에 대한 통합된 생체 정보의 평균 값을 측정할 수도 있다.
상기 생체 정보는 심박, 산소포화도 및 온도 중 적어도 어느 하나와 연관된 조직 활동 및 기능과 연관될 수 있으며, 생체 정보는 펄스 옥시미터(pulse oximeter)를 일컫을 수도 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(100)는 제어부(140) 및 통신모듈(150)을 더 포함할 수 있다.
제어부(140)는 통신모듈(150)로부터 수신되는 제어 커맨드에 대응하여 복수 개의 감지 센서 중 선택되는 적어도 하나의 감지 센서로부터 측정된 흡수 정보에 기반하여 평균 값 측정부(130)로부터 생체 정보의 평균 값을 측정하도록 제어할 수 있다.
예를 들면, 제어부(140)는 외부의 단말기로부터 수신되는 제어 커맨드에 대응하여 센서 어레이(120) 중 특정 부분에 위치하는 감지 센서로부터 측정되는 흡수 정보만을 이용하여 생체 정보의 평균 값을 측정하도록 평균 값 측정부(130)를 제어할 수 있다.
실시예에 따라서, 제어부(140)는 기판 상에 위치할 수 있으나, 기판이 아닌 외부에 위치하여 광원부(110), 센서 어레이(120), 평균 값 측정부(130) 및 통신모듈(150) 중 적어도 어느 하나를 제어할 수도 있다.
통신모듈(150)은 측정된 생체 정보의 평균 값을 외부로 전송할 수 있다.
통신모듈(150)은 서로 다른 전송대역폭으로 생체 정보의 평균 값 및 흡수 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 송수신할 수 있으며, 커버리지(coverage)에 따라 지그비, 블루투스, 지웨이브 및 와이파이 중 적어도 어느 하나의 무선 방식이 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(100)를 통하여 측정된 생체 정보의 평균 값은 통신모듈(150)로부터 사용자 단말기, 통합 서버, 건강 관리 기관 및 서로 다른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치 중 적어도 어느 하나로 전송될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(100)는 전원공급부(미도시) 및 선택 스위치부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 전원공급부는 광원부(110), 센서 어레이(120), 평균 값 측정부(130), 제어부(140) 및 통신모듈(150) 중 적어도 어느 하나의 구동 전원을 공급할 수 있다.
예를 들면, 전원공급부는 초소형 충/방전 배터리 또는 초소형 수퍼 커패시터(super-capacitor)를 사용하는 액티브(Active) 소자로 구성될 수 있다.
실시예에 따라서, 전원공급부는 코인 전지와 같은 1차 전지나 리튬-폴리머 배터리와 같은 2차 전지일 수 있으며, 전원공급부가 2차 전지일 경우, 외부 전원(단말기)에 의해서 충전될 수 있고, 전원공급부가 코인 전지와 같은 1차 전지일 경우 교환될 수 있다.
상기 선택 스위치부는 상기 복수 개의 감지 센서를 선택적으로 측정할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(100)의 평균 값 측정부(130), 제어부(140), 전원공급부 및 선택 스위치부 중 적어도 어느 하나는 본 발명의 실시 형태에 따라서 패치형의 기판이 아닌 외부에 위치될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 감지 센서를 포함하는 센서 어레이를 통하여 측정되는 평균 값을 도시한 것이다.
보다 상세하게는, 도 5는 단일 감지 센서를 포함하는 생체 정보 측정 장치로부터 측정된 생체 정보(펄스 옥시미터)의 평균 값을 나타내는 그래프를 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 1번 센서(감지 센서)를 포함하는 생체 정보 측정 장치로부터 측정된 펄스 옥시미터 값은 약 10.3을 나타내고, 2번 센서(감지 센서)를 포함하는 생체 정보 측정 장치로부터 측정된 펄스 옥시미터 값은 약 10.1을 나타낸다.
또한, 3번 센서를 포함하는 생체 정보 측정 장치로부터 측정된 펄스 옥시미터 값은 약 9.8을 나타내고, 4번 센서를 포함하는 생체 정보 측정 장치로부터 측정된 펄스 옥시미터 값은 약 10.5를 나타낸다(도 5에서는 5개의 센서를 예를 들어 설명하였지만, 본 발명은 전술한 센서의 개수에 한정되지 않고, 제한없이 사용 가능하다.).
즉, 도 5에서와 같이, 각각의 단일 센서를 포함하는 생체 정보 측정 장치는 펄스 옥시미터의 정확도가 측정 대상 부위의 부착 위치나 면적에 따라 변화하여 측정하고자 하는 생체 조직에 대한 펄스 옥시미터 값을 정확하게 측정하는데 한계를 보이는 것을 확인할 수 있다.
그러므로, 복수 개의 감지 센서를 포함하는 본 발명의 일실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치는 단일의 센서로 구성된 생체 정보 측정 장치보다, 산출된 펄스 옥시미터의 평균 값의 정확도 및 신뢰도가 더 높은 것을 확인할 수 있으며, 외부적인 요인에 의한 오차가 작으므로, 피부 조직에 대한 높은 정확도의 펄스 옥시미터를 작은 오차 범위 내에서 일정하게 측정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 감지 센서의 광증폭 포토트랜지스터를 도시한 것이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 감지 센서의 광증폭 포토트랜지스터의 회로부 구성도를 도시한 것이다.
본 발명의 광증폭 포토 트랜지스터는 게이트 전극, 소스 전극, 드레인 전극, 및 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극 사이에 채널이 형성되도록 하고, 상기 게이트 전극과 중첩되지 않은 비오버랩 영역을 포함하는 채널 영역을 포함하며, 상기 비오버랩 영역은 광전도성을 증폭시키는 포토 컨덕터(photo conductor)로 동작한다.
실시예에 따라 상기 게이트 전극은 국부적 상부 게이트 구조 또는 국부적 하부 게이트 구조일 수 있다.
도 6을 참조하면, 도 6은 하부 게이트 구조를 갖는 광증폭 포토 트랜지스터로서, 본 발명의 일실시예에 따른 광증폭 포토 트랜지스터(180)는 기판(186) 상에 형성된 국부적 하부 게이트 전극(181), 국부적 하부 게이트 전극(181)을 덮도록 형성된 게이트 절연층(182), 게이트 절연층(182)의 양측에 각각 형성된 소스 전극(185S), 드레인 전극(185D) 및 게이트 절연층(182) 상에 형성되고, 소스 전극(185S) 및 드레인 전극(185D) 사이에 채널이 형성되도록 하는 채널 영역(183)을 포함한다.
국부적 하부 게이트 전극(181)은 기판(186) 상에 형성되고, 게이트 절연층(182)은 국부적 하부 게이트 전극(181)을 덮도록 기판(186) 상에 형성된다.
소스 전극(185S) 및 드레인 전극(185D)은 게이트 절연층(182)의 양측에 각각 형성된다.
국부적 하부 게이트 전극(181), 소스 전극(185S), 및 드레인 전극(185D)은 금속 및 투명 전도성 물질 중 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있고, 상기 금속은 금(Au), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al) 및 팔라듐(Pd) 중 어느 하나의 물질일 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 본 발명이 속한 기술분야에서 사용 가능한 금속 물질이면 바람직하다. 또한, 상기 투명 전도성 물질은 비정질 산화물, 결정질 산화물, 그래핀(graphene) 및 고분자 유기물 중 적어도 하나 이상의 물질일 수 있다.
실시예에 따라서는 국부적 하부 게이트 전극(181), 소스 전극(185S) 및 드레인 전극(185D)은 투명 전도성 물질로 이루어질 수 있고, 상기 투명 전도성 물질은 IZO(indium zinc oxide), ITO(indium thin oxide) 및 그래핀(graphene) 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
채널 영역(183)은 게이트 절연층(182) 상에 형성되고, 소스 전극(185S) 및 드레인 전극(185D) 사이에 채널이 형성되도록 하며, 국부적 하부 게이트 전극(181)과 중첩되지 않은 비오버랩 영역(184)을 포함한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 광증폭 포토 트랜지스터(180)의 비오버랩 영역(184)은 비칭 인가되지 않은 경우 게이트 전극에 바이어스(bias)가 인가되더라도 외부 직렬 저항과 같이 작용한다. 그러나, 비오버랩 영역(184)은 빛이 인가되는 경우에는 저항이 낮아지고 전도성이 증가하여 광전도성을 증폭시키는 포토 컨덕터(photo conductor)로 작용한다.
채널 영역(183)은 전이금속 칼코겐 화합물(Transition Metal Dichalcogenides), 실리콘(Si) 물질 및 실리콘 산화물(Silicon oxide) 중 적어도 하나를 포함하는 물질로 형성될 수 있고, 전이금속 칼코겐 화합물은 단층 또는 다층일 수 있다.
이차원 물질은 일차원 물질과 비교했을 때 복잡한 구조를 제조하기가 상대적으로 쉬워 차세대 나노전자소자의 물질로 이용하기에 적합하다. 이러한 2차원 물질 중 2차원 전이금속 칼코겐화합물(2D Transition Metal Dichalcogenides)은 이황화 몰리브덴(Molybdenum Disulfide, MoS2), 이셀레니드 몰리브덴(Molybdenum Diselenide, MoSe2), 이셀레니드 텅스텐(Tungsten Diselenide, WSe2), 이텔루리드 몰리브덴(Molybdenum Ditelluride, MoTe2), 및 이셀레니드 주석(Tin Diselenide, SnSe2) 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
또한, 2차원 전이금속 칼코겐화합물은 일반적으로 2eV아래의 밴드갭(band-gap)을 갖기 때문에 1500nm 밑의 파장 빛에 흡수할 수 있다.
도 6의 본 발명의 일실시예에 따른 광증폭 포토 트랜지스터(180)의 비오버랩 영역(184)은 소스 전극(185S) 및 드레인 전극(185D)의 양 측면 방향에 각각 형성된 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않고, 광증폭 포토 트랜지스터의 비오버랩 영역(184)은 소스 전극(185S) 및 드레인 전극(185D) 중 어느 한 측면 방향에 형성될 수도 있다.
또한, 본 발명의 광증폭 포토 트랜지스터(180)에서는 다층 전이금속 칼코겐화합물은 3층 이상인 것이 바람직하다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일실시예에 따른 광증폭 포토 트랜지스터의 포토 컨덕터로서의 특성에 대한 그래프를 도시한 것이다. 도 8a는 녹색광(532nm)가 조사되는 경우의 특성 그래프이고, 도 8b는 적색광(638nm)이 조사되는 경우의 특성 그래프이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 광증폭 포토 트랜지스터는 빛이 조사되는 경우, 빛이 조사되지 않는 경우와 대비하여 저항이 낮아지고 전도성이 증가하는 경향을 보인다. 또한, 조사되는 빛의 파장이 클수록 드레인 전류의 크기가 커진다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 광증폭 포토 트랜지스터의 전달 커브(transfer curve) 그래프를 도시한 것이고, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 광증폭 포토 트랜지스터의 광반응성 특성에 대한 그래프를 도시한 것이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 이는 빛이 인가되었을 때 전자-정공 쌍(electron-hole pair)이 국부적 게이트 전극과 중첩하는 채널 영역뿐만 아니라, 포토 컨덕터로 작용하는 채널 영역의 비오버랩 영역에도 생성이 되어, 채널 전체의 전도성이 증폭되고, 포토 트랜지스터의 오프-전류(off-current)뿐만 아니라, 온-전류(on-current) 도 크게 증가함을 확인할 수 있다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 본 발명의 국부적 게이트 전극 구조를 포함하는 광증폭 포토 트랜지스터는 국부적 게이트 전극이 아닌 공통 게이트 전극 구조(common gated structure)를 갖는 종래 기술(Woong Choi, et.al, Advanced Materials 24, 5382-5836(2012))의 광반응성인 100mAW-1 이하 보다 약 100 내지 1000배의 광 반응성이 증폭되는 효과를 보인다.
도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이 본 발명의 광증폭 포토 트랜지스터는 국부적 게이트 전극을 형성하여 포토 컨덕터와 포토 트랜지스터가 결합된 구조를 통하여 광이득 및 광반응성을 증폭시킬 수 있다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 광증폭 포토 트랜지스터의 비오버랩 길이에 따른 민감도를 도시한 것이다. 도 11을 참조하면, 비오버랩 길이 및 광반응성에 따라 민감도(Sensitivity)가 증가함을 확인할 수 있다. 그러므로, 본 발명의 일실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치는 비오버랩 영역을 포함하여 광이득 및 광반응성을 증폭시키는 감지 센서를 제공할 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도를 도시한 것이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(300)는 기판(310) 상에 형성된 센서 어레이(320)로부터 측정 대상 부위(피부 조직)의 저항 값을 측정하고, 측정된 저항 값에 기반하여 생체 정보의 평균 값을 측정한다.
이를 위해, 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(300)는 센서 어레이(120) 및 평균 값 측정부(130)를 포함한다.
여기서, 상기 기판(310)은 전기적으로 도전성인 복수 개의 감지 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판(310)은 페이퍼, 폴리머, 직물(woven fabric) 및 절연된 금속 포일 중 적어도 어느 하나의 재질로 형성될 수 있다.
실시예에 따라서, 기판(310)은 피부에 부착 가능한 플렉서블(Plexible) 기판일 수 있으며, 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(plycarbonate), 폴리아크릴레이트(polyacylate), 폴리에테르이미드(polyether imide), 폴리에테르술폰(polyehtersulfone), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate) 및 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate) 중 적어도 어느 하나의 물질로 이루어질 수도 있다.
센서 어레이(320)는 노드 및 복수 개의 멀티채널로 연결된 아일랜드 네트워크를 형성하는 복수 개의 감지 센서를 포함하여 기판(310) 상에 형성된다.
예를 들면, 센서 어레이(320)는 복수 개의 채널로 형성된 멀티채널을 포함할 수 있고, 상기 멀티채널은 비교적 넓은 면적을 커버하도록 구불구불한 형태인 미엔더(meander) 패턴으로 형성될 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 멀티채널은 나선형, 직사각형 형태의 루프를 갖는 미엔더 패턴, 한 쌍의 서로 맞물린 미엔더 패턴, 내부의 나선이 외부의 나선 내에 형성된 한 쌍의 독립된 동신원 형태의 패턴, 한 쌍의 서로 맞물린 원형 패턴, 큰 루프 내에 형성된 작은 직사각형 루프를 갖는 미엔더 패턴, 큰 루프 내에 형성된 작은 원형 또는 타 원형의 루프를 갖는 미엔더 패턴 및 공통 중심축을 갖는 일렬의 나선 형태의 패턴 중 적어도 어느 하나의 패턴으로 형성될 수 있으며, 전술한 형태의 패턴들이 직렬 또는 병렬의 매트릭스 형태로 배열될 수 있으므로, 패턴의 형태에 한정되는 것은 아니다.
또한, 센서 어레이(320)는 노드로 연결된 복수 개의 멀티채널과, 단자를 포함하는 아일랜드 네트워크를 형성하는 감지 센서를 포함할 수 있다.
예를 들면, 아일랜드 네트워크는 4개의 멀티채널이 노드에 의해 직렬로 연결되고, ‘∩’의 모양으로 형성된 형태일 수 있으며, ‘∩’ 의 각 끝 부분에 단자가 연결되어 있는 형태를 일컫을 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 멀티채널은 ‘∩’의 형태에서, 0°, 90°, 180°, 및 270° 중 적어도 어느 하나의 각도로 기울어져 형성될 수 있고, 노드에 의해 병렬 연결 또는 직렬과 병렬이 혼합된 연결로 형성될 수도 있다.
또한, 아일랜드 네트워크는 적어도 하나 이상의 멀티채널로 형성될 수 있으며, 직렬 및 병렬 연결, 멀티채널의 패턴, 멀티채널의 개수, 노드의 개수 및 단자의 개수 중 적어도 어느 하나는 본 발명의 실시예에 따라서 달라질 수 있으므로, 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이(320)는 폴리이미드 용액(Polyimide solution)으로 만들어진 필름(film) 상에 백금(Pt) 박막으로 형성된 멀티채널을 포토리소그래피(photolithography) 공정을 통해 패터닝한 후, 패터닝된 멀티채널을 기판(310)에 전사시켜 형성될 수 있다.
또한, 상기 멀티채널은 폴리이미드 용액으로 만들어진 필름 상에 백금을 포함하는 도전층이 형성되고, 포토리소그래피 공정을 통한 패터닝 및 식각 공정이 수행되어 형성될 수 있으며, 상기 도전층은 스퍼터링 증착법(sputtering), 전자빔(E-beam) 및 기화 증착법(Evaporation) 등에 의해 상기 필름 상에 형성될 수 있다.
또한, 상기 멀티채널은 금(Au), 텅스텐(W), 팔라듐(Pd), 실리콘(Si), 실리콘 합금 및 전도성 금속 산화물 중 적어도 어느 하나의 저항체를 이용하여 형성될 수도 있다.
센서 어레이(320)는 기판(310) 상에 형성된 IC 회로와 연결되어 패치형 구조로 형성될 수 있다.
상기 IC 회로는 집적화 기술을 구사함으로써, 신호의 필터, 증폭, 디지털화 및 처리 기능을 처리할 수 있다. 실시예에 따라서, IC 회로는 기판(310) 내에서 신호를 처리하는 집적화 및 다기능화 IC 센서(integrated circuit sensor)일 수 있다.
또한, 패치형 구조는 신체 표면의 접착 부위의 면적 및 특성에 따라 다양한 크기 및 형상으로 구현될 수 있고, 피부에 적용하기에 적합한 의료용 피부 접촉 허용 접착제를 포함하는 것일 수 있으며, 패치형 구조는 다양한 크기를 갖는 원형, 사각형, 직사각형, 마름모형, 십자형, 굽은 형 및 알파벳 X자형 중 적어도 어느 하나로 구현될 수도 있다.
평균 값 측정부(330)는 단자로부터 측정된 저항 값에 기반하여 센서 어레이(320)에 대한 평균 값을 측정한다.
평균 값 측정부(330)는 각각의 단자로부터 측정되는 피부 조직에 대한 저항 값에 기반하여 생체 정보의 평균 값을 측정할 수 있다.
여기서, 상기 생체 정보는 심박(맥박), 산소포화도 및 온도 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따라서, 평균 값 측정부(330)는 서로 다른 피부 조직에 부착된 센서 어레이(320)로부터 수신되는 저항 값에 기반하여 서로 다른 부위(면적)에 대한 통합된 평균 값을 측정할 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(300)는 통신모듈(340), 제어부(350) 및 전원공급부(360)를 더 포함할 수 있다.
통신모듈(340)은 평균 값 측정부(330)로부터 측정된 생체 정보의 평균 값을 외부로 전송할 수 있다.
통신모듈(340)은 서로 다른 전송대역폭으로 평균 값을 송수신할 수 있으며, 커버리지(coverage)에 따라 지그비, 블루투스, 지웨이브 및 와이파이 중 적어도 어느 하나의 무선 방식이 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(300)를 통하여 측정된 생체 정보의 측정 값은 사용자 단말기, 통합 서버, 건강 관리 기관 및 외부의 온도 감지 장치 중 적어도 어느 하나로 전송될 수 있다.
실시예에 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(300)로부터 측정된 평균 값은 통합 서버로 전송되고, 사용자는 통합 서버로부터 건강 관련 정보를 수신하여 지속적인 관리를 받을 수 있으며, 실시간으로 측정되는 생체 정보에 기반하여 사용자의 건강 상태를 실시간으로 분석하여 병원 및 건강 관리 기관(건강센터)으로부터 예방 및 처방 서비스를 받을 수도 있다.
또한, 상기 통합 서버는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(300)로부터 수신되는 생체 정보의 평균 값을 종합적으로 관리하고, 사용자, 관리자 및 병원 관계자에게 생체 정보의 변화 추이 및 건강 상태를 분석하여 제공할 수도 있다.
제어부(350)는 통신모듈(340)로부터 수신되는 제어 커맨드(command)에 대응하여 선택되는 적어도 하나의 감지 센서로부터 측정된 저항 값에 기반하여 생체 정보의 평균 값을 측정하도록 제어할 수 있다.
예를 들면, 제어부(350)는 외부로부터 수신되는 제어 커맨드에 대응하여 직렬 및 병렬로 이루어져 있는 매트릭스 형태의 감시 센서를 포함한 센서 어레이(320) 중 특정 부분에 위치하는 감지 센서로부터 측정되는 저항 값 만을 이용하여 생체 정보의 평균 값을 측정하도록 평균 값 측정부(330)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(350)는 실시예에 따라서 기판(310) 상에 위치할 수 있으나, 기판(310)이 아닌 외부에 위치하여 센서 어레이(320), 평균 값 측정부(330), 통신모듈(340) 및 전원공급부(360) 중 적어도 어느 하나를 제어할 수도 있다.
전원공급부(360)는 센서 어레이(320), 평균 값 측정부(330), 통신모듈(340) 및 제어부(350) 중 적어도 어느 하나의 구동 전원을 공급할 수 있다.
예를 들면, 전원공급부(360)는 초소형 충/방전 배터리 또는 초소형 수퍼 커패시터(super-capacitor)를 사용하는 액티브(Active) 소자로 구성될 수 있다.
실시예에 따라서, 전원공급부(360)는 코인 전지와 같은 1차 전지나 리튬-폴리머 배터리와 같은 2차 전지일 수 있으며, 전원공급부(260)가 2차 전지일 경우, 외부 전원에 의해서 충전될 수 있고, 코인 전지와 같은 1차 전지일 경우, 교환될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(300)는 선택 스위치부(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 이하에서는 도 21을 참조하여 선택 스위치부에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치의 선택 스위치부의 동작 예를 도시한 것이다.
도 21을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선택 스위치부(710)는 복수 개의 감지 센서(Sensor #1, #2, …, #N) 중 임의의 감지 센서를 선택할 수 있는 센서 선택 모듈(721)을 포함하며, 신호 처리 모듈(Signal Processing, 720)은 제어부(350)의 제어 커맨드에 기반하여 각각의 임의의 감지 센서로부터 측정되는 저항 값(DS1, DS2, …, DSN)을 감지할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(300)는 신호 처리 모듈(720)을 이용하여 복수 개의 감지 센서 중 임의의 센서를 선택하고, 선택된 감지 센서로부터 생체 정보에 대한 저항 값을 측정하는 방식을 도 21에 도시된 바와 같이, 스위치(Switch)의 형식으로 구성할 수 있다.
실시예에 따라서, 신호 처리 모듈(720)은 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(300)의 평균 값 측정부(330)일 수도 있다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 감지 센서의 개략적 평면도를 도시한 것이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 감지 센서(321)는 노드(323)로 연결된 복수 개의 멀티채널(322)로 형성되고, 피부 조직에서의 생체 정보에 대한 저항 값을 측정하는 단자(324)를 포함한다.
도 13에 도시된 바와 같이, 감지 센서(321)의 복수 개의 멀티채널(322)은 각 노드(323)로 연결되어 있고, 양 끝에 위치하는 멀티채널(322)에 단자(324)가 연결되어 있는 형태를 나타낼 수 있다.
복수 개의 멀티채널(322)은 노드(323)에 의해 직렬로 연결되고, 노드(323)로 연결된 복수 개의 멀티채널(322)은 아일랜드 형태를 형성할 수 있다.
상기 아일랜드 형태는 세로 길이 및 가로 길이의 비율이 100 미만인 상기 복수 개의 멀티채널(322)을 이용하여 2 x 2의 구조로 형성됨으로써, 선형의 멀티채널보다 넓은 면적(대면적)의 측정 대상 부위인 피부에 대한 온도를 감지할 수 있다.
또한, 멀티채널(322)은 넓은 면적을 커버하도록 구불구불한 형태인 미엔더(meander) 패턴으로 형성될 수 있으며, 0°, 90°, 45°, -45° 및 -90° 중 적어도 어느 하나의 각도로 형성될 수 있다.
예를 들면, 멀티채널(322)은 피부의 팽창 및 수축에 따른 저항의 변화를 최소화하기 위하여 0°, 90°, 45°, -45° 및 -90° 중 적어도 어느 하나의 각도로 기울어져 형성될 수 있다.
실시예에 따라서, 멀티채널(322)은 나선형, 직사각형 형태의 루프를 갖는 미엔더 패턴, 한 쌍의 서로 맞물린 미엔더 패턴, 내부의 나선이 외부의 나선 내에 형성된 한 쌍의 독립된 동신원 형태의 패턴, 한 쌍의 서로 맞물린 원형 패턴, 큰 루프 내에 형성된 작은 직사각형 루프를 갖는 미엔더 패턴, 큰 루프 내에 형성된 작은 원형 또는 타 원형의 루프를 갖는 미엔더 패턴 및 공통 중심축을 갖는 일렬의 나선 형태의 패턴 중 적어도 어느 하나의 패턴으로 형성될 수 있으며, 전술한 형태의 패턴들이 직렬 또는 병렬의 매트릭스 형태로 배열될 수 있으므로, 패턴의 형태에 한정되는 것은 아니다.
또한, 멀티채널(322)은 네거티브 온도 계수 서미스터(thermistor)일 수 있다.
예를 들면, 멀티채널(322)은 인쇄 NTC(negative temperature coefficient) 서미스터를 사용할 수 있으나, 인쇄 NTC 서미스터들에 제한되는 것은 아니며, 저항이 온도에 의해 변화하는 임의의 플렉서블(flexible) 온도 센서로 동등하게 적용가능하고, PTC(positive temperature coefficient) 서미스터, RTD(resistance temperature device), 및 플렉서블 기판 재료 상에 제조된 임의의 디바이스 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.
또한, 멀티채널(322) 각각은 세로 길이 및 가로 길이의 비율이 100 미만일 수 있다. 즉, 멀티채널(322)은 세로 길이 및 가로 길이의 비율이 100 미만이므로, 포토리소그래피 공정에서 패터닝을 진행할 경우, 멀티채널의 끊어지는 문제를 해결할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 임의의 멀티채널(322) 2개에 인접한 노드(323)에 가해지는 저항은 일정하고, 임의의 각 멀티채널(322)의 저항과 동일할 수 있다. 또한, 노드(323) 사이의 저항의 온도 관련성은 개별 멀티채널(322)의 온도 관련성과 동일할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치의 감지 센서(321)를 구성하는 단자(324)는 오브젝트(측정 대상 부위 또는 피부 조직)에 대한 저항 값을 측정할 수 있다.
실시예에 따라서, 단자(324)는 감지 센서(321) 각각에 형성될 수 있고, 복수 개의 감지 센서(321)로 구성된 센서 어레이(320)에 구성되어 센서 어레이(320)에 의한 저항 값을 측정할 수도 있다.
다시 도 13을 참조하면, 감지 센서(321)를 구성하는 멀티채널(322)이 4개로 형성되어 있으나, 멀티채널(322)의 형태, 개수, 노드(323)의 개수 및 단자(324)의 개수 중 적어도 어느 하나는 본 발명의 실시 형태에 따라 달라질 수 있으므로, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하에서는, 도 14a 내지 도 14e를 참조하여 복수 개의 감지 센서(321)를 포함하는 센서 어레이(320)에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 14a 내지 도 14e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이의 실시예를 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 14a를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(300)는 기판(310) 상에 N x M의 직렬 및 병렬의 매트릭스 형태로 배열된 복수 개의 감지 센서(321)로 구성된 센서 어레이(320)를 포함할 수 있다.
도 14a에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(300)는 도 13을 통해 설명한 바와 같은 감지 센서(321)의 형태로 형성된 것으로서, 본 발명의 실시 형태에 따라 감지 센서(321)의 개수 및 배치 형태는 임의로 형성될 수 있다.
실시예에 따라서, 센서 어레이(320)는 복수 개의 감지 센서(321)가 직렬 및 병렬로 연결될 수 있으며, 직렬과 병렬을 혼합한 형태로 형성될 수도 있다.
도 14b를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(300)는 기판(310) 상에 2 x 2의 매트릭스 형태로 배열된 4개의 감지 센서(321)로 구성된 센서 어레이(320)를 포함할 수 있으며, 4개의 감지 센서(321)는 도 13을 통해 설명한 바와 같은 감지 센서(321)의 형태로 형성된 것일 수 있다.
도 14c를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(300)는 기판(310) 상에 2 x 2의 매트릭스 형태로 배열된 4개의 감지 센서(321)로 구성된 센서 어레이(320)를 포함할 수 있다. 여기서, 감지 센서(321) 각각은 서로 다른 형태를 나타낼 수 있다.
예를 들면, 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(300)의 상측에 형성된 2개의 감지 센서(321)는 노드로 연결된 4개의 멀티채널이 ‘∪’의 형태를 나타내며, ‘∪’의 각 끝 부분에 단자가 연결되어 있는 형태를 나타내고, 하측에 형성된 2개의 감지 센서(321)는 노드로 연결된 4개의 멀티채널이 ‘∩’의 형태를 나타내며, ‘∩’의 각 끝 부분에 단자가 연결되어 있는 형태를 나타낼 수 있다.
또한, 감지 센서(321)를 구성하는 멀티채널 각각은 0°, 90°, 45°, -45° 및 -90° 중 적어도 어느 하나의 각도로 기울어져 형성될 수 있으나, 멀티채널을 이루는 각도는 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(300)는 측정 대상 부위에 의한 저항의 변화를 최소화하기 위하여 실시 형태에 따라 변형된 멀티채널을 포함하는 복수 개의 감지 센서(321)를 포함할 수 있으며, 복수 개의 감지 센서(321)의 구조 및 형태와, 감지 센서(321)를 구성하는 멀티채널의 각도, 형태 및 개수는 이에 한정되는 것은 아니다.
도 14d를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(300)는 기판(310) 상에 1 x 4의 매트릭스 형태로 배열된 4개의 감지 센서(321)로 구성된 센서 어레이(320)를 포함할 수 있으며, 감지 센서(321)는 도 13을 통해 설명한 바와 같은 감지 센서(321)의 형태로 형성된 것일 수 있다.
도 14e를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(300)는 기판(310) 상에 1 x 4의 매트릭스 형태로 배열된 4개의 감지 센서(321)로 구성된 센서 어레이(320)를 포함할 수 있다.
여기서, 4개의 감지 센서(321)는 노드로 연결된 4개의 멀티채널이 ‘∩’의 모양으로 형성된 형태를 나타내고, ‘∩’의 각 끝 부분에 단자가 연결되어 있는 형태를 나타낼 수 있으며, 4개의 감지 센서(321)를 구성하는 멀티채널 각각은 0°, 90°, 45°, -45° 및 -90° 중 적어도 어느 하나의 각도로 기울어져 형성될 수 있다.
도 14b 내지 도 14e에 도시된 4개의 감지 센서(321)를 포함하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(300)는 센서 어레이(320)로부터 동일한 총 저항값을 측정할 수 있다.
여기서, 센서 어레이(320)의 총 저항값은 하기 [수식 1]을 만족함으로써 산출될 수 있다.
[수식 1]
Figure PCTKR2016000160-appb-I000001
여기서, Rt는 저항값,
Figure PCTKR2016000160-appb-I000002
는 비저항, ℓ는 길이, A는 단면적을 의미한다.
도 14b 내지 도 14e에 도시된 감지 센서(321)로 구성된 센서 어레이(320)를 포함하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(300)는 20℃에서, 비저항 값이 1.1 x 10- 7를 나타내고, 단면적이 50um x 50um를 나타내므로, 총 저항값은 10000Ω의 일정한 값을 나타낼 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치(300)는 도 14a 내지 14e에 도시된 센서 어레이(320) 외에 기판(310) 상에 평균 값 측정부(330), 통신모듈(340), 제어부(350), 전원공급부(360) 및 선택 스위치부(미도시) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수도 있다.
도 15a 및 도 15b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단일 감지 센서를 이용한 생체 정보 측정 장치의 온도 변화에 따른 저항 값 그래프를 도시한 것이다.
도 15a는 단일 감지 센서를 이용한 생체 정보 측정 장치를 이용하여, 30℃부터 80℃까지 10℃ 간격으로 오브젝트에 대한 저항값을 측정한 그래프를 도시한 것이고, 도 15b는 단일 감지 센서를 이용한 생체 정보 측정 장치를 이용하여, 30℃부터 40℃까지 1℃간격으로 측정하고, 36℃부터 38℃까지 0.5℃간격으로 오브젝트에 대한 저항 값을 측정한 그래프를 도시한 것이다.
도 15a 및 도 15b에 도시된 바와 같이, 단일 감지 센서를 이용한 생체 정보 측정 장치는 온도의 정확도가 오브젝트의 부착위치나 면적에 따라 변화하여 측정하고자 하는 오브젝트에 대한 온도를 정확하게 측정하는데 한계를 나타내는 것을 확인할 수 있다.
도 16a 및 도 16b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치의 온도 변화에 따른 평균 값 그래프를 도시한 것이다.
도 16a는 단일 감지 센서를 이용한 생체 정보 측정 장치를 이용하여 온도 변화에 따른 오브젝트에 대한 저항 값(Resistance)를 나타내는 그래프를 도시한 것이고, 도 16b는 4개의 감지 센서를 포함하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치를 이용하여 온도 변화에 따른 오브젝트에 대한 저항 값을 나타내는 그래프를 도시한 것이다.
도 16a 및 도 16b를 참조하면, 단일 감지 센서를 이용한 생체 정보 측정 장치보다, 4개의 감지 센서로 구성된 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치로부터 산출된 생체 정보에 대한 평균 값이 정확도에 대한 신뢰도가 더 높은 것을 확인할 수 있다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치의 온도 변화에 따른 편차 그래프를 도시한 것이다.
보다 상세하게는, 도 17은 단일 감지 센서를 이용한 생체 정보 측정 장치와, 4개의 감지 센서를 포함하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치를 이용하여 0℃부터 50℃까지의 온도 변화에 따른 편차를 나타내는 그래프를 도시한 것이다.
도 17을 참조하면, 4개의 감지 센서로부터 측정된 저항 값에 기반하여 평균 온도를 측정하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치가, 단일 감지 센서를 이용한 생체 정보 측정 장치보다 편차가 작은 것을 확인할 수 있다.
즉, 복수 개의 감지 센서로 구성된 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치는 평균 온도 측정 시, 외부적인 요인에 의한 오차가 작으므로, 오브젝트에 대한 높은 정확도의 온도를 일정하게 측정할 수 있음을 알 수 있다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치에 적용되는 감지 센서를 설명하는 개념도를 도시한 것이다.
도 18을 참조하면, 감지 센서(321)는 브리지 회로(bridge circuit, 410) 및 신호 처리 모듈(420)을 포함할 수 있다.
브리지 회로(410)는 특정 저항 값을 가지는 복수의 저항 소자들(411) 및 가변 저항 값을 가지는 온도 감지 소자(412)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 브리지 회로(410)는 휘트스톤 브리지로 구현되어 온도 감지 소자의 저항 값을 정밀하게 측정할 수 있다. 보다 구체적으로, 브리지 회로(410)의 일 단(상기 일 단은 제1 저항 소자(411a) 및 온도 감지 소자(412) 사이의 노드에 해당함) 및 다른 일 단(상기 다른 일 단은 제2 및 제3 저항 소자들(411b, 411c) 사이의 노드에 해당함)은 신호 처리 모듈(420)의 양 입력단과 연결될 수 있다. 브리지 회로(410)는 온도 감지 소자(412)의 저항 값 변화에 따라 신호 처리 모듈(420)의 양 입력단에 전압을 제공할 수 있다.
실시예에서, 온도 감지 소자(412)는 오브젝트의 온도 변화에 따라 저항 값이 변화하는 가변 저항 소자를 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 온도 감지 소자(412)는 백금 저항 또는 구리 저항으로 구현되어 오브젝트의 온도 변화를 감지할 수 있다.
신호 처리 모듈(420)은 브리지 회로(410)로부터 인가된 전압을 기초로 오프셋 전압의 발생 유무를 판단할 수 있다. 보다 구체적으로, 신호 처리 모듈(420)은 브리지 회로(410)로부터 인가된 전압을 기초로 온도 감지 소자(412)의 저항 값 변화를 검출하면, 브리지 회로(410)의 양 단에 추가 전류(430)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1 추가 전류(431)는 브리지 회로(410)의 일 단에 제공되고, 제2 추가 전류(432)는 브리지 회로(410)의 다른 일 단에 제공되어 브리지 회로(410)에서 출력되는 오프셋 전압을 제거할 수 있다. 즉, 신호 처리 모듈(420)은 추가 전류(430)를 브리지 회로(410)의 양 단에 제공하여 캘리브레이션(Calibration)을 수행할 수 있다. 여기에서, 브리지 회로(410)에 제공되는 추가 전류의 크기는 오프셋 전압의 크기에 따라 결정될 수 있다. 신호 처리 모듈(420)은 캘리브레이션을 수행하여 오브셋 전압이 제거되면 온도 감지 소자(412)의 저항 값을 기초로 온도를 감지할 수 있다.
도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치의 감지 센서를 나타내는 회로도를 도시한 것이다.
도 19를 참조하면, 감지 센서(321)는 브리지 회로(410) 및 신호 처리 모듈(420)을 포함하고, 신호 처리 모듈(420)은 증폭기(510), 카운터(520) 및 컨트롤러(530)를 포함할 수 있다.
증폭기(510)는 브리지 회로(410)의 양 단에 걸리는 출력 전압을 수신할 수 있다. 보다 구체적으로, 증폭기(510)는 양 입력단에서 브리지 회로(410)의 양 단에 걸리는 출력 전압들(V-, V+)은 증폭기(510)의 양 입력단에 제공되고, 컨트롤러(530)는 출력 전압들(V-, V+)의 차이 값을 기초로 오프셋 전압의 발생 여부를 판단할 수 있다. 컨트롤러(530)는 오프셋 전압이 발생하면 브리지 회로(410)의 양 단에 추가 전류(431, 432)를 제공할 수 있고, 브리지 회로(410)는 추가 전류(431, 432)를 기초로 변화된 출력 전압을 다시 증폭기(510)에 제공할 수 있다.
컨트롤러(530)는 오프셋 전압의 값을 기초로 브리지 회로(410)에 인가될 추가 전류(431, 432)의 값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(530)는 브리지 회로(410)의 일 단에 걸리는 출력 전압(V-)을 증가시키기 위하여 양의 전류(Positive Current)를 추가로 인가할 수 있고, 브리지 회로(410)의 다른 일 단에 걸리는 출력 전압(V+)을 감소시키기 위하여 음의 전류(Negative Current)를 추가로 인가할 수 있다. 즉, 컨트롤러(530)는 추가 전류(431, 432)의 값을 조절하여 오프셋 전압을 최소화할 수 있다.
실시예에서, 센서 어레이는 특정 주기마다 감지 센서(321)의 온도 감지 소자(412)의 저항 값 변화에 따른 오프셋 전압 유무를 판단하고, 오프셋 전압이 제거될 때까지 캘리브레이션을 단계적으로 반복할 수 있다. 보다 구체적으로, 카운터(520)는 클럭(CLK)을 생성하여 컨트롤러(530)에 제공할 수 있고, 컨트롤러(530)는 클럭(CLK)의 주기를 기초로 오프셋 전압의 발생 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 컨트롤러(530)는 클럭(CLK)의 제1 주기에서 오프셋 전압이 발생하면 추가 전류(431, 432)를 브리지 회로(410)에 인가하여 오프셋 전압을 감소시킬 수 있다. 컨트롤러(530)는 클럭(CLK)의 제2 주기에서 다시 오프셋 전압의 발생 여부를 판단할 수 있고, 여전히 오프셋 전압이 존재하면 다시 추가 전류(431, 432)를 브리지 회로(410)의 양 단에 제공할 수 있다.
컨트롤러(530)는 오프셋 전압이 제거될 때까지 상기 과정을 반복할 수 있고, 오프셋 전압이 제거되면 온도의 감지를 수행할 수 있다.
도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치에 의하여 수행되는 오프셋 전압의 제거 과정을 나타내는 그래프를 도시한 것이다.
도 20을 참조하면, 브리지 회로(410)의 출력 전압들(610, 620)은 추가 전류의 인가를 통해 오프셋 전압이 제거될 수 있다. 여기에서, 제1 출력 전압(610)은 브리지 회로(410)의 다른 일 단에서 출력되는 전압(V+)으로 가정하고, 제2 출력 전압(620)은 브리지 회로(410)의 일 단에서 출력되는 전압(V-)으로 가정하면, 신호 처리 모듈(420)은 초기 단계에서 제1 및 제2 출력 전압들(610, 620) 간에 오프셋 전압이 발생한 것을 판단할 수 있다. 신호 처리 모듈(420)은 클럭(CLK)을 기초로 브리지 회로(410)에 추가 전류(430)를 단계적으로 제공할 수 있고, 추가 전류(430)의 제공 결과에 따라 제1 및 제2 출력 전압들(610, 620)의 오프셋 전압 발생 여부를 다시 판단할 수 있다. 결과적으로, 신호 처리 모듈(420)은 오프셋 전압이 제거될 때까지 추가 전류(430)를 단계적으로 제공하여 캘리브레이션 과정을 반복할 수 있다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치의 생체 정보의 평균 값을 측정하는 흐름도를 도시한 것이다.
도 22를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치는 복수 개의 감지 센서로부터 오브젝트에 대한 저항 값을 측정(DS1, DS2, …, DSN)할 수 있다(단계 810).
또한, 본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치는 복수 개의 감지 센서로부터 측정된 저항 값 중 최대값(DSMAX) 및 최소값(DSMIN)을 산출할 수 있고(단계 820), 산출된 최대값(DSMAX) 및 최소값(DSMIN)을 제외한 저항 값을 기반으로 오브젝트에 대한 생체 정보의 평균 값(DSAVG)을 산출할 수 있다(단계 830).
그러므로, 본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치는 산출된 생체 정보의 평균 값(DSAVG)을 출력할 수 있고(단계 840), 기설정된 시간 인터벌(Time Interval)이 지난 후, 오브젝트에 대한 생체 정보의 평균 값을 산출하는 과정을 반복할 수 있다(단계 850).
도 23은 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 방법의 흐름도를 도시한 것이다.
도 23을 참조하면, 복수 개의 감지 센서들 각각은 온도 감지 소자의 저항 값 변화 유무를 검출할 수 있다(단계 910). 보다 구체적으로, 브리지 회로는 온도 감지 소자의 저항 값 변화 유무를 검출하여 신호 처리 모듈에 제공할 수 있다.
센서 어레이는 온도 감지 소자의 저항 값 변화가 검출되면, 온도 감지 소자의 저항 값 변화에 따라 발생하는 오프셋 전압을 최소화하기 위하여 캘리브레이션을 수행하고 온도를 감지할 수 있다(단계 920). 보다 구체적으로, 컨트롤러는 온도 감지 소자의 저항 값 변화가 검출되면, 브리지 회로의 출력 전압들(V-, V+)에 포함되는 오프셋 전압을 제거하기 위하여 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 컨트롤러는 오프셋 전압이 제거될 때까지 추가 전류를 단계적으로 인가하여 캘리브레이션을 반복할 수 있다. 신호 처리 모듈은 오프셋 전압이 제거된 브리지 회로의 출력 전압들(V-, V+)의 아날로그 신호를 처리하여 온도를 감지할 수 있다.
평균 값 측정부는 센서 어레이를 통해 감지된 온도를 기초로 복수 개의 감지 센서의 평균 값을 측정할 수 있다(단계 930). 예를 들어, 평균 값 측정부는 복수 개의 감지 센서 중 특정 감지 센서를 제외하여 평균 값을 측정할 수 있고, 생체 정보 측정의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치는 온도 감지 소자의 저항 값 변화에 따라 발생하는 오프셋 전압을 제거하기 위하여 추가 전류의 인가를 통한 캘리브레이션을 수행하고, 복수 개의 감지 센서 중 특정 감지 센서를 제외하여 평균 값을 측정함으로써, 생체 정보의 측정의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치는 특정 주기마다 저항 값 변화에 따른 오프셋 전압 유무를 판단하고, 오프셋 전압이 제거될 때까지 캘리브레이션을 단계적으로 반복할 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (23)

  1. 광을 생성하는 광원부;
    스위칭 박막트랜지스터와 연결되고, 상기 광원부로부터 생성되어 피부 조직으로부터 반사 또는 투과된 광의 광반응성을 증폭하며, 상기 광반응성이 증폭된 광에 대한 상기 피부 조직의 조직 활동(tissue activity) 및 기능(function)과 연관된 생체 정보를 매핑하기 위한 흡수 정보를 출력하는 복수 개의 감지 센서를 포함하여 기판 상에 형성되는 센서 어레이; 및
    상기 감지 센서로부터 출력된 상기 흡수 정보에 기반하여 상기 센서 어레이에 대한 상기 생체 정보의 평균 값을 측정하는 평균 값 측정부
    를 포함하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 감지 센서는
    능동형 매트릭스 형태로 배열된 하나 이상의 광증폭 포토 트랜지스터
    를 포함하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 광증폭 포토 트랜지스터는
    국부적 게이트 전극, 소스 전극, 드레인 전극, 및 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극 사이에 채널이 형성되도록 하고, 상기 게이트 전극과 중첩되지 않은 비오버랩 영역을 포함하는 채널 영역을 포함하며,
    상기 비오버랩 영역은 광전도성을 증폭시키는 포토 컨덕터(photo conductor)로 동작하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 비오버랩 영역은 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극의 양 측면 방향에 각각 형성되거나, 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극 중 어느 한 측면 방향에 형성되는 것을 특징으로 하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 채널 영역은
    전이금속 칼코겐 화합물(Transition Metal Dichalcogenides)로 형성되는 것을 특징으로 하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 생체 정보는
    심박, 산소포화도 및 온도 중 적어도 어느 하나와 연관된 조직 활동 및 기능과 연관되는 것을 특징으로 하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 센서 어레이는
    상기 기판에 형성된 IC 회로와 연결되어 패치형 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기판은
    페이퍼, 폴리머, 직물(woven fabric) 및 금속 포일 중 적어도 어느 하나의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 측정된 생체 정보의 평균 값을 외부로 전송하는 통신모듈; 및
    상기 통신모듈로부터 수신되는 제어 커맨드(command)에 대응하여 상기 복수 개의 감지 센서 중 선택되는 적어도 하나의 감지 센서로부터 측정된 흡수 정보에 기반하여 상기 평균 값 측정부로부터 상기 생체 정보의 평균 값을 측정하도록 제어하는 제어부
    를 더 포함하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치.
  10. 노드 및 복수 개의 멀티채널로 연결된 아일랜드 네트워크를 형성하는 복수 개의 감지 센서 여기서, 상기 감지 센서는 피부 조직의 조직 활동(tissue activity) 및 기능(function)에 대한 저항 값을 측정하는 단자를 포함함 를 포함하여 기판 상에 형성되는 센서 어레이; 및
    상기 단자로부터 측정된 상기 저항 값에 기반하여 상기 센서 어레이에 대한 생체 정보의 평균 값을 측정하는 평균 값 측정부
    를 포함하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 센서 어레이는
    상기 복수 개의 감지 센서 각각이 온도 감지 소자의 저항 값 변화에 따라 발생하는 오프셋 전압을 최소화하기 위하여 캘리브레이션(Calibration)을 수행하여 상기 생체 정보를 매핑하기 위한 저항 값을 측정하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 감지 센서는
    미엔더(meander) 패턴으로 형성된 복수 개의 멀티채널이 상기 노드로 연결되고, 상기 기판 상에 매트릭스 형태로 배열되는 것을 특징으로 하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 복수 개의 멀티채널은
    서미스터(thermistor)인 것을 특징으로 하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 멀티채널 각각은
    세로 길이 및 가로 길이의 비율이 100 미만인 것을 특징으로 하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 멀티채널 각각은
    상기 기판과 수평 방향을 기준으로 0°, 90°, 45°, -45° 및 -90°중 적어도 어느 하나의 각도로 형성되어 상기 피부 조직에 대한 상기 저항 값의 변화를 최소화하는 것을 특징으로 하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 센서 어레이는
    특정 주기마다 상기 온도 감지 소자의 저항 값 변화에 따른 오프셋 전압 유무를 판단하고, 상기 오프셋 전압이 제거될 때까지 상기 캘리브레이션을 단계적으로 반복하는 것을 특징으로 하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 평균 값 측정부는
    상기 측정된 저항 값을 기반으로 상기 복수 개의 감지 센서들 중 특정 감지 센서를 제외하여 상기 복수 개의 감지 센서들의 평균 값을 측정하는 것을 특징으로 하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 평균 값 측정부는
    상기 복수 개의 감지 센서로부터 측정된 상기 저항 값 중 가장 높은 온도 또는 가장 낮은 온도를 가지는 감지 센서를 제외하여 상기 평균 값을 측정하는 것을 특징으로 하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 평균 값 측정부는
    상기 복수 개의 감지 센서들 중 기 설정된 기준을 초과하는 급격한 온도 변화를 감지하는 감지 센서를 제외하여 상기 평균 값을 측정하는 것을 특징으로 하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치.
  20. 제10항에 있어서,
    상기 측정된 평균 값을 외부로 전송하는 통신모듈;
    상기 통신모듈로부터 수신되는 제어 커맨드(command)에 대응하여 상기 복수 개의 감지 센서 중 선택되는 적어도 하나의 감지 센서로부터 측정된 저항 값에 기반하여 상기 평균 값 측정부로부터 상기 생체 정보의 평균 값을 측정하도록 제어하는 제어부; 및
    구동 전원을 공급하는 전원공급부
    를 더 포함하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 센서 어레이로부터 측정된 저항 값이 기 설정된 값 이상으로 변화하면 상기 복수 개의 감지 센서에 추가 전류를 인가하여 오프셋 전압을 최소화하기 위한 캘리브레이션을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치.
  22. 제10항에 있어서,
    상기 복수 개의 감지 센서의 저항 값을 선택적으로 측정하는 선택 스위치부
    를 더 포함하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치.
  23. 멀티채널로 연결된 아일랜드 네트워크를 형성하는 복수 개의 감지 센서들을 포함하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치에서 수행되는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 방법에 있어서,
    상기 복수 개의 감지 센서들 각각이 온도 감지 소자의 저항 값 변화 유무를 검출하는 단계;
    상기 저항 값의 변화가 검출되면 상기 저항 값 변화에 따라 발생하는 오프셋 전압을 최소화하기 위하여 캘리브레이션(Calibration)을 수행하여 온도를 감지하는 단계; 및
    상기 감지된 온도를 기초로 상기 복수 개의 감지 센서들 중 특정 감지 센서를 제외하여 상기 복수 개의 감지 센서들의 평균 값을 측정하는 단계
    를 포함하는 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230089453A (ko) * 2021-12-13 2023-06-20 주식회사 태크녹스 인체의 온열생리 반응을 측정하기 위한 초정밀 체온 측정 장치 및 이를 위한 테스트 절차

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180124739A (ko) 2017-05-11 2018-11-21 주식회사 케이티앤지 궐련의 종류별로 에어로졸 생성장치에 포함된 히터의 온도를 제어하는 방법 및 궐련의 종류별로 히터의 온도를 제어하는 에어로졸 생성장치
KR20190049391A (ko) 2017-10-30 2019-05-09 주식회사 케이티앤지 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치
US11547333B2 (en) * 2017-08-27 2023-01-10 Aseeyah Shahid Physiological parameter sensing device
KR102057216B1 (ko) 2017-10-30 2019-12-18 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 장치용 히터 조립체
KR102180421B1 (ko) 2017-10-30 2020-11-18 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성 장치
MY205044A (en) 2017-10-30 2024-09-29 Kt & G Corp Aerosol generating device and method for controlling same
EP3704963B1 (en) 2017-10-30 2024-05-29 KT&G Corporation Optical module and aerosol generation device comprising same
KR102057215B1 (ko) 2017-10-30 2019-12-18 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성 장치 및 생성 방법
CN115530429A (zh) 2017-10-30 2022-12-30 韩国烟草人参公社 气溶胶生成装置
CN110996693B (zh) 2017-10-30 2023-01-24 韩国烟草人参公社 气溶胶生成装置、加热器及制作气溶胶生成装置用加热器的方法
KR102430948B1 (ko) * 2018-06-08 2022-08-12 한국전자통신연구원 적외선 광 센서 및 그의 제조 방법
KR102867548B1 (ko) 2020-06-25 2025-10-10 삼성전자주식회사 심전도 측정을 위한 전자 장치 및 전자 장치에서의 동작 방법
CN112577623A (zh) * 2020-12-09 2021-03-30 西安电子科技大学 一种接触式人体皮肤温度分布测量传感装置
USD1090857S1 (en) * 2023-09-25 2025-08-26 Onera Technologies B.V. Medical diagnostics device
WO2025101241A1 (en) * 2023-11-10 2025-05-15 Cardiac Pacemakers, Inc. Wearable metabolic sensor systems

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001008902A (ja) * 1999-04-12 2001-01-16 General Electric Co <Ge> 温度センサアレイ並びにその製造及び使用方法
KR20050043702A (ko) * 2003-11-06 2005-05-11 산요덴키가부시키가이샤 온도 측정 장치 및, 온도 측정 송신 장치
JP2007299085A (ja) * 2006-04-28 2007-11-15 Nec Corp 画像読取装置および画像読取方法
KR20150118111A (ko) * 2013-01-22 2015-10-21 짐머 메디진시스템 게엠바하 임피던스 측정에 기초한 연속적이고 비침습적인 조직 온도 측정
KR101596195B1 (ko) * 2015-02-05 2016-02-29 경희대학교 산학협력단 인공피부센서 및 인공피부센서 기반의 생체 정보 진단 장치

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1338628A (zh) * 2000-08-10 2002-03-06 同济大学 多组分气体监测报警系统
KR100455286B1 (ko) 2002-01-11 2004-11-06 삼성전자주식회사 생리신호획득 및 해석을 이용한 동물의 상태 파악 방법 및장치
JP4348467B2 (ja) 2003-09-30 2009-10-21 学校法人日本大学 光を用いた生体の物質特性検査装置
JP4081686B2 (ja) 2004-07-05 2008-04-30 ソニー株式会社 生体情報の処理装置および映像音響再生装置
US7460958B2 (en) * 2004-10-07 2008-12-02 E.I. Du Pont De Nemours And Company Computer-implemented system and method for analyzing mixtures of gases
CN102198004A (zh) 2010-03-25 2011-09-28 葛歆瞳 无创式近红外电子血糖仪
JP5624669B2 (ja) * 2011-02-28 2014-11-12 日本光電工業株式会社 生体電気信号計測装置
CN102694510B (zh) 2011-03-22 2015-02-25 中国科学院微电子研究所 与传感器耦合的斩波放大器电路
KR20120121852A (ko) * 2011-04-27 2012-11-06 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 온도 측정 장치, 온도 교정 장치 및 온도 교정 방법
KR101133082B1 (ko) 2011-07-11 2012-04-04 박영환 멀티 포인트 온도 측정이 가능한 온도 센서
CN103035734A (zh) 2011-10-07 2013-04-10 元太科技工业股份有限公司 金属氧化物薄膜晶体管
KR20140119795A (ko) 2012-01-30 2014-10-10 피에스티 센서스 (피티와이) 리미티드 대면적 온도 센서
KR101376732B1 (ko) 2012-09-19 2014-04-07 전자부품연구원 다층 전이금속 칼코겐화합물을 이용한 투명전자소자, 이를 이용한 광전자 소자 및 트랜지스터 소자
JP2014063795A (ja) * 2012-09-20 2014-04-10 Seiko Epson Corp 光電変換素子、光電変換素子の製造方法、及び電子機器
US8823396B2 (en) 2013-01-11 2014-09-02 Nokia Corporation Apparatus and associated methods
US9063556B2 (en) * 2013-02-11 2015-06-23 Omnivision Technologies, Inc. Bandgap reference circuit with offset voltage removal
WO2015010127A1 (en) * 2013-07-19 2015-01-22 Advanced Liquid Logic, Inc. Methods of on-actuator temperature measuremment
TW201529041A (zh) 2013-12-11 2015-08-01 Samsung Electronics Co Ltd 用於提供生物阻抗感應器陣列的方法及系統
WO2016102971A2 (en) * 2014-12-23 2016-06-30 Fertility Focus Limited Processing a Physical Signal

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001008902A (ja) * 1999-04-12 2001-01-16 General Electric Co <Ge> 温度センサアレイ並びにその製造及び使用方法
KR20050043702A (ko) * 2003-11-06 2005-05-11 산요덴키가부시키가이샤 온도 측정 장치 및, 온도 측정 송신 장치
JP2007299085A (ja) * 2006-04-28 2007-11-15 Nec Corp 画像読取装置および画像読取方法
KR20150118111A (ko) * 2013-01-22 2015-10-21 짐머 메디진시스템 게엠바하 임피던스 측정에 기초한 연속적이고 비침습적인 조직 온도 측정
KR101596195B1 (ko) * 2015-02-05 2016-02-29 경희대학교 산학협력단 인공피부센서 및 인공피부센서 기반의 생체 정보 진단 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230089453A (ko) * 2021-12-13 2023-06-20 주식회사 태크녹스 인체의 온열생리 반응을 측정하기 위한 초정밀 체온 측정 장치 및 이를 위한 테스트 절차
KR102624379B1 (ko) * 2021-12-13 2024-01-12 주식회사 태크녹스 인체의 온열생리 반응을 측정하기 위한 초정밀 체온 측정 장치 및 이를 위한 테스트 절차

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