KR101635825B1 - 생체신호주기의 획득 방법 및 시스템 - Google Patents

생체신호주기의 획득 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 일종의 생체신호주기의 획득 방법과 시스템을 제시한다. 해당 방법은 생체신호값을 수신한 후 임시값과 크기를 비교하여, 그중의 하나를 보류하며; 유지시간이 설정시간에 도달한 생체신호값을 하나의 극값으로 판정하며; 싸이클을 다시 시작하여 다음 극값을 판정하며; 어느 하나의 극값과 다음 극값사이의 시간값을 계산하는 것을 통해 생체신호주기를 획득하는 단계를 포함한다. 본 발명은 극값인식알고리즘을 통해 생체신호주기를 획득할수 있으며, 간단하고, 신속하고, 효율적이고 신뢰도가 높은 우점이 있고, 또한 생체신호의 증폭, 필터링 및 아날로그디지틀변환에 대한 요구가 상대적으로 낮고, 데이터처리가 상대적으로 용이하여, 하드웨에 비용을 대폭 줄일수 있다.

Description

생체신호주기의 획득 방법 및 시스템 {Method and System for Obtaining Cycle of Physiological Signal}
본 발명은 생체신호 획득기술에 관한 것으로, 특히 생체신호주기를 획득하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
인체의 중요한 생체신호, 예를 들어 심박, 호흡 등 신호는 종래에는 주로 근육의 전기적 신호를 수집하고 처리하여 획득하였으며, 신호수집장치를 인체의 피부에 긴밀히 접촉시켜 명확한 전기적 신호를 획득한 후에 증폭처리하였다. 상기 방식으로 획득한 생체신호의 주기에 대해 먼저 간단한 문턱(threshold)으로 성형(shaping)을 설정하여 주기 관련 플래그를 획득하고, 싸이클 플래그에 의해 계산하여 획득한다.
압전 센서 등 마이크로 센서와 유사한 설비를 사용하여 사람의 심박, 호흡 등 마이크로 신호를 감지할 경우, 산생된 신호파형(도1 참조)이 생물전기신호(도2 참조)와 완전히 다르며，이러한 파형은 하나의 활동 주기에 여러개의 빔이 있고, 폭이 주기에 따라 선형 변화를 나타내기에 문턱 성형 또는 푸리에 변환을 주기의 계측에 사용할수 없으며, 현재 가장 일반적으로 사용하는 것은 실시간 심박수 측정이다. 그러나, 실시간 심박수 측정은 자기 상관 함수를 이용하여 처리하기에 계산량이 크며 저가의 ARM에서 실행하기 어려워 주기의 획득원가를 증가시킨다.
본 발명의 주요한 목적은 일종의 생체신호주기의 획득방법을 제공하여 생체신호의 획득효율을 높이고, 획득원가를 절감하는 데 있다.
본 발명은 일종의 생체신호주기 획득 방법을 제시하는데,
생체신호값을 수신한 후 임시값과 크기를 비교하여, 그중의 하나를 보류하며; 유지시간이 설정시간에 도달한 생체신호값을 하나의 극값으로 판정하며; 싸이클을 다시 시작하여 다음 극값을 판정하며; 어느 하나의 극값과 다음 극값사이의 시간값을 계산하는 것을 통해 생체신호주기를 획득하는 단계를 포함한다.
상기 방법 이외에,
일정한 시간내에 극대값과 극소값을 통해 각각 획득한 주기가 서로 근사한지 판단하며; 근사할 경우, 두 주기의 평균값을 생체신호주기로 설정하는 것을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 생체신호값을 수신한 후 임시값과 크기를 비교하여, 그중의 하나를 보류하며; 유지시간이 설정시간에 도달한 생체신호값을 하나의 극값으로 판정하며; 싸이클을 다시 시작하여 다음 극값을 판정하는 단계는 구체적으로,
하나의 생체신호값을 수신하고, 계수기(a)를 작동하고 한개 단위값을 더하며, 상기 생체신호값과 임시값을 비교하여, 상기 생체신호값이 임시값보다 크거나/작을 때, 상기 생체신호값으로 임시값을 대체하고, 계수기(a)중의 값을 누산기(b)에 누적하고 계수기(a)를 0점 복귀하며; 상기 생체신호값이 임시값보다 작거나/클 경우, 계속하여 다음 심박신호 전압값을 수신하고, 계수기(a)의 계수값이 설정시간에 대응하는 값에 도달할 경우, 상기 생체신호값을 하나의 극값으로 판정하며, 누산기(b)의 누적값을 출력하고 계수기(a), 일시 레지스터 및 누산기(b)를 0점 복귀하고, 계속하여 다음 극값을 판정하며; 상기 하나의 극값 및 다음 하나의 극값을 각각 극대값 또는 극소값으로 하는 것을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 어느 하나의 극값과 다음 극값사이의 시간값을 계산하는 것을 통해 생체신호주기를 획득하는 단계는 구체적으로,
누산기(b)에 누적된 값에 필요한 시간과 설정시간을 더해 상기 생체신호주기를 획득하는 것을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 설정시간이 생체신호주기 인식범위 상한선의 반주기보다 큰 것이 바람직하다.
본 발명은 또 일종의 생체신호주기 획득 시스템을 제시하는 바,
생체신호값을 수신한 후 임시값과 크기를 비교하여, 그중의 하나를 보류하며; 유지시간이 설정시간에 도달한 생체신호값을 하나의 극값으로 판정하며; 싸이클을 다시 시작하여 다음 극값을 판정하는 극값판정유닛;
어느 하나의 극값과 다음 극값사이의 시간값을 계산하는 것을 통해 생체신호주기를 획득하는 주기계산유닛을 포함한다.
상기 시스템은,
일정한 시간내에 극대값과 극소값을 통해 각각 획득한 주기가 서로 근사한지 판단하는 근사주기판정유닛;
근사할 경우, 두 주기의 평균값을 생체신호주기로 설정하는 주기설정유닛을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 극값판정유닛은 구체적으로,
하나의 생체신호값을 수신하고, 계수기(a)를 작동하고 한개 단위값을 더하며, 상기 생체신호값과 임시값을 비교하여, 상기 생체신호값이 임시값보다 크거나/작을 때, 상기 생체신호값으로 임시값을 대체하고, 계수기(a)중의 값을 누산기(b)에 누적하고 계수기(a)를 0점 복귀하며; 상기 생체신호값이 임시값보다 작거나/클 경우, 계속하여 다음 심박신호 전압값을 수신하고, 계수기(a)의 계수값이 설정시간에 대응하는 값에 도달할 경우, 상기 생체신호값을 하나의 극값으로 판정하며, 누산기(b)의 누적값을 출력하고 계수기(a), 일시 레지스터 및 누산기(b)를 0점 복귀하고, 계속하여 다음 극값을 판정하며; 상기 하나의 극값 및 다음 하나의 극값을 각각 극대값 또는 극소값으로 하는데 사용하는 것이 바람직하다.
상기 주기계산유닛은 구체적으로,
누산기(b)에 누적된 값에 필요한 시간과 설정시간을 더해 상기 생체신호주기를 획득하는 것을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 설정시간이 생체신호주기 인식범위 상한선의 반주기보다 큰 것이 바람직하다.
본 발명은 극값인식알고리즘을 통해 생체신호주기를 획득할수 있으며, 간단하고, 신속하고, 효율적이고 신뢰도가 높은 우점이 있고, 또한 생체신호의 증폭, 필터링 및 아날로그디지틀변환에 대한 요구가 상대적으로 낮고, 데이터처리가 상대적으로 용이하여, 하드웨에 비용을 대폭 줄일수 있다.
도1은 기존 기술의 압전 센서로 획득한 신호파형의 구성도이다.
도2는 기존 기술의 생물전기신호파형의 구성도이다.
도3은 본 발명의 생체신호주기 획득 방법의 일 실시예에 따른 단계 흐름 구성도이다.
도4는 본 발명의 생체신호주기 획득 방법의 다른 실시예에 따른 단계 흐름 구성도이다.
도5는 본 발명의 생체신호주기 획득 시스템의 일 실시예에 따른 구성도이다.
도6은 본 발명의 생체신호주기 획득 시스템의 다른 실시예에 따른 구성도이다.
이하, 본 발명 목적의 실현, 기능 특징 및 장점에 대해 본 발명의 실시예와 첨부한 도면을 결부하여 상세히 설명한다.
본 발명의 구체적인 실시예는 본 발명을 해석하기 위한 것에 불과하며, 본 발명을 한정하는 것이 아님을 이해해야 한다.
도3을 참조하면, 본 발명의 일종의 생체신호주기 획득 방법의 일 실시예를 제시하였다. 상기 방법은,
생체신호값을 수신한 후 임시값과 크기를 비교하여, 그중의 하나를 보류하며; 유지시간이 설정시간에 도달한 생체신호값을 하나의 극값으로 판정하며; 싸이클을 다시 시작하여 다음 극값을 판정하는 단계(S10);
어느 하나의 극값과 다음 극값사이의 시간값을 계산하는 것을 통해 생체신호주기를 획득하는 단계(S11)를 포함할수 있다.
본 실시예에서, 상기 생체신호는 호흡 및 심박 등 신호를 포함할수 있으며, 해당 생체신호값은 전압값 등 구체적인 값일 수 있으며, 해당 생체신호는 압전 센서 등 설비를 통해 획득할수 있다. 상기 생체신호주기 획득 방법에서, 압전 센서 등 마이크로 센서설비를 이용하여 인체의 안정상태의 마이크로 신호를 획득할수 있으며, 반송파 신호에서 직접 호흡과/또는 심박의 생체신호주기를 판독할수 있다.
상기 단계(S10)는 구체적으로, 하나의 생체신호값을 수신하고, 계수기(a)를 작동하고 한개 단위값을 더하며, 상기 생체신호값과 임시값을 비교하여, 상기 생체신호값이 임시값보다 크거나/작을 때, 상기 생체신호값으로 임시값을 대체하고, 계수기(a)중의 값을 누산기(b)에 누적하고 계수기(a)를 0점 복귀하며; 상기 생체신호값이 임시값보다 작거나/클 경우, 계속하여 다음 심박신호 전압값을 수신하고, 계수기(a)의 계수값이 설정시간에 대응하는 값에 도달할 경우, 상기 생체신호값을 하나의 극값으로 판정하며, 누산기(b)의 누적값을 출력하고 계수기(a), 일시 레지스터 및 누산기(b)를 0점 복귀하고, 계속하여 다음 극값을 판정하는 것을 포함한다. 해당 임시값은 0 또는 보류한 생체신호값일 수 있다.
상기 단계(S11)은 구체적으로 누산기(b)에 누적된 값에 필요한 시간과 설정시간을 더해 상기 생체신호주기를 획득하는 것을 포함한다.
상기 생체신호의 주기는 극값인식알고리즘을 통해 획득할수 있으며, 해당 극값은 극대값과 극소값을 포함할수 있는데, 즉 상기 하나의 극값 및 다음 하나의 극값이 각각 극대값 또는 극소값이다. 해당 극대값의 인식알고리즘은 수신한 생체신호값이 초월되지 않고 제일 큰 값을 유지하는 시간을 기록하여, 시간기록계가 설정시간에 도달하면 해당 생체신호값을 한개 주기의 극대값으로 인정한다. 또한, 어느 하나의 극대값(하나의 극값)이 인식되어 인정된후로부터 다른 하나의 극대값(다음 하나의 극값)이 인식되어 인정되는 기간의 시간(길이)값을 계산할 수 있다. 극소값의 인식 알고리즘은 어느 하나의 수신한 생체신호값이 더 작은 값에 의해 대체되지 않고 유지하는 시간을 기록하여, 시간기록계가 설정시간에 도달하면 해당 생체신호값을 한개 주기의 극소값으로 인정한다. 또한, 어느 하나의 극소값(하나의 극값)이 인식되어 인정된후로부터 다른 하나의 극소값(다음 하나의 극값)이 인식되어 인정되는 기간의 시간(길이)값을 계산할 수 있다. 그런 다음, 상기 설정시간 및 두개 극대값사이의 시간값 또는 두개 극소값사이의 시간값에 따라, 극대값의 인식 알고리즘을 통해 획득한 생체신호주기 및 극소값의 인식 알고리즘을 통해 획득한 생체신호주기를 각각 획득한다. 상기 설정시간은 생체신호의 구체적 상황에 따라 설정할수 있는데, 예를 들어 본 실시예에서는 해당 설정시간을 생체신호주기의 반주기보다 큰 시간으로 설정할수 있다.
이하, 극대값 방식으로 심박신호주기를 획득하는 것을 예를 들어 상기 생체신호주기를 획득하는 방법에 대해 한층 더 구체적으로 설명한다.
먼저, 압전센서로부터 출력된 하나의 심박신호전압값을 수신하고, 계수기(a)를 작동하고 1을 더하며, 이를 일시 레지스터의 임시값과 비교하여, 임시값보다 클 경우, 해당 심박신호전압값으로 임시값을 대체하고, 계수기(a)중의 값을 누산기(b)에 누적하고 계수기(a)를 0점 복귀하며; 임시값보다 작을 경우, 계속하여 다음 심박신호 전압값을 수신한다.
계수기(a)의 계수값이 일정한 값에 도달할 때, 누산기(b)의 누적값을 출력하고, 계수기(a), 일시 레지스터 및 누산기(b)를 0점 복귀하고 새로운 싸이클을 시작하며; 싸이클을 시작하여 수신한 하나 하나의 심박신호전압값을 일시 레지스터의 임시값 0과 비교한다. 상기 심박신호주기의 계산식은 다음과 같다.
주기(s)=(누산기(b)의 값/수신속도) +설정시간
심박신호전압값이 초월되지 않은 상태를 유지하는 시상수(즉, 설정시간)를 미리 설정해야 하기에 인식 주기의 상한선이 바로 설정시간의 역수이다.
예를 들어, 심박신호 주파수 영역이 약0.7Hz내지 1.6Hz이면, 극대값의 설정시간을 0.55초(극소값의 시상수는 0.60초로 설정가능)로 설정할수 있으며, 수신한 어느 하나의 심박신호전압값이 일시 레지스터에서 0.55초동안 유지하여 초월되지 않을 경우, 계수기(a)가 계수를 시작한다. 새로 수신한 심박신호전압값이 비교기에 진입하면, 계수기(a)는 1을 더하고, 만일 수신한 심박신호전압값이 그전의 임시값보다 크면, 새로 수신한 심박신호전압값이 일시 레지스터에 갱신되어,일시 레지스터중의 본래의 심박신호전압값을 대체하며, 계수기(a)의 계수가 누산기(b)에 누적되고, 계수기(a)가 0점으로 복귀되며; 만일 새로 수신한 심박신호전압값이 본래의 일시 레지스터중의 임시값보다 작거나 같으면, 계수기(a)에 1을 더하는 외에 기타 변화가 발생하지 않으며, 심박신호전압값의 비교 싸이클을 계속하며; 계수기(a)의 계수값이 0.55에서 수신한 심박신호전압값 개수(예를 들어300)에 도달하면, 누산기(b)의 값B을 출력하며, B까지 누적하는데 소모한 시간에 0.55초를 더하면 바로 심박신호의 주기이다.
어느 하나의 심박신호전압값이 0.55초동안 유지할때 계수기(a)가 수신한 심박신호(전압)의 갯수값이 275이고, 심박신호전압값 수신속도가 500개/초라고 가정하면, 심박신호주기=(B/500)+0.55이다.
상기 방식으로 일정한 시간내의 극대값 방식의 생체신호주기와 극소값 방식의 생체신호주기를 각각 획득한 후, 해당 극대값 방식의 생체신호주기와 극소값 방식의 생체신호주기에 의해 더욱 정확한 생체신호주기를 획득할수 있다.
도4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예를 제시하였는데, 상기 생체신호주기의 획득방법은,
일정한 시간내에 극대값과 극소값을 통해 각각 획득한 주기가 서로 근사한지 판단하는 단계(S12);
근사할 경우, 두 주기의 평균값을 생체신호주기로 판정하는 단계(S13)를 포함한다.
설정한 일정 시간내에, 이를테면 해당 일정시간내에 극대값 방식과 극소값 방식을 통해 적어도 하나의 생체신호주기를 획득한다. 그 다음에 두가지 방식으로 획득한 생체신호주기를 비교하여 두 주기가 근사한지 판단하며; 근사할 경우, 두 주기의 편균값을 계산하여, 그 평균값을 더 정확한 생체신호주기로 판정하며; 그렇지 않을 경우 종료한다. 해당 근사여부의 판정은 생체신호의 구체적인 상황에 따라 확정할수 있는데, 예컨대 호흡신호 주기의 근사범위는 약 0.004초이며, 심박신호주기의 근사범위는 약 0.017초이다.
상기 생체신호주기를 획득하는 방법은, 극값인식알고리즘을 통해 생체신호주기를 획득할수 있으며, 간단하고, 신속하고, 효율적이고 신뢰도가 높은 우점이 있고, 또한 생체신호의 증폭, 필터링 및 아날로그디지틀변환에 대한 요구가 상대적으로 낮고, 데이터처리가 상대적으로 용이하여, 하드웨에 비용을 대폭 줄일수 있다.
도5를 참조하면, 본 발명의 일종의 생체신호주기 획득 시스템(20)의 일 실시예를 제시하였다. 해당 시스템(20)은 극값판정유닛(21)과 주기계산유닛(22)을 포함하며, 해당 극값판정유닛(21)은 생체신호값을 수신한 후 임시값과 크기를 비교하여, 그중의 하나를 보류하며, 유지시간이 설정시간에 도달한 생체신호값을 하나의 극값으로 판정하고, 싸이클을 다시 시작하여 다음 극값을 판정하는데 사용되며; 해당 주기계산유닛(22)은 어느 하나의 극값과 다음 극값사이의 시간값을 계산하는 것을 통해 생체신호주기를 획득하는데 사용된다.
본 실시예에서, 상기 생체신호는 호흡 및 심박 등 신호를 포함할수 있으며, 해당 생체신호값은 전압값 등 구체적인 값일 수 있으며, 해당 생체신호는 압전 센서 등 설비를 통해 획득할수 있다. 상기 생체신호주기 획득 시스템에서, 압전 센서 등 마이크로 센서설비를 이용하여 인체의 안정상태의 마이크로 신호를 획득할수 있으며, 반송파 신호에서 직접 호흡과/또는 심박의 생체신호주기를 판독할수 있다.
상기 극값판정유닛(21)은 구체적으로는, 하나의 생체신호값을 수신하고, 계수기(a)를 작동하고 한개 단위값을 더하며, 상기 생체신호값과 임시값을 비교하여, 상기 생체신호값이 임시값보다 크거나/작을 때, 상기 생체신호값으로 임시값을 대체하고, 계수기(a)중의 값을 누산기(b)에 누적하고 계수기(a)를 0점 복귀하며; 상기 생체신호값이 임시값보다 작거나/클 경우, 계속하여 다음 심박신호 전압값을 수신하고, 계수기(a)의 계수값이 설정시간에 대응하는 값에 도달할 경우, 상기 생체신호값을 하나의 극값으로 판정하며, 누산기(b)의 누적값을 출력하고 계수기(a), 일시 레지스터 및 누산기(b)를 0점 복귀하고, 계속하여 다음 극값을 판정하는데 사용된다. 해당 임시값은 0 또는 보류한 생체신호값일 수 있다.
상기 주기계산유닛(22)은 구체적으로, 누산기(b)에 누적된 값에 필요한 시간과 설정시간을 더해 상기 생체신호주기를 획득하는 것을 포함한다.
상기 생체신호의 주기는 극값인식알고리즘을 통해 획득할수 있으며, 해당 극값은 극대값과 극소값을 포함할수 있는데, 즉 상기 하나의 극값 및 다음 하나의 극값이 각각 극대값 또는 극소값이다. 해당 극대값의 인식알고리즘은 수신한 생체신호값이 초월되지 않고 유지하는 시간을 기록하여, 시간기록계가 설정시간에 도달하면 해당 생체신호값을 한개 주기의 극대값으로 인정한다. 또한, 어느 하나의 극대값(하나의 극값)이 인식되어 인정된후로부터 다른 하나의 극대값(다음 하나의 극값)이 인식되어 인정되는 기간의 시간(길이)값을 계산할 수 있다. 극소값의 인식 알고리즘은 어느 하나의 수신한 생체신호값이 더 작은 값에 의해 대체되지 않고 유지하는 시간을 기록하여, 시간기록계가 설정시간에 도달하면 해당 생체신호값을 한개 주기의 극소값으로 인정한다. 또한, 어느 하나의 극소값(하나의 극값)이 인식되어 인정된후로부터 다른 하나의 극소값(다음 하나의 극값)이 인식되어 인정되는 기간의 시간(길이)값을 계산할 수 있다. 그런 다음, 상기 설정시간 및 두개 극대값사이의 시간값 또는 두개 극소값사이의 시간값에 따라, 극대값의 인식 알고리즘을 통해 획득한 생체신호주기 및 극소값의 인식 알고리즘을 통해 획득한 생체신호주기를 각각 획득한다. 상기 설정시간은 생체신호의 구체적 상황에 따라 설정할수 있는데, 예를 들어 본 실시예에서는 해당 설정시간을 생체신호주기의 반주기보다 큰 시간으로 설정할수 있다.
이하, 극대값 방식으로 심박신호주기를 획득하는 것을 예를 들어 상기 생체신호주기를 획득하는 시스템(20)에 대해 한층 더 구체적으로 설명한다.
먼저, 압전센서로부터 출력된 하나의 심박신호전압값을 수신하고, 계수기(a)를 작동하고 1을 더하며, 이를 일시 레지스터의 임시값과 비교하여; 임시값보다 클 경우, 임시값을 대체하고, 계수기(a)중의 값을 누산기(b)에 누적하고 계수기(a)를 0점 복귀하며; 임시값보다 작을 경우, 계속하여 다음 심박신호 전압값을 수신한다.
계수기(a)의 계수값이 일정한 값에 도달할 때, 누산기(b)의 누적값을 출력하고, 계수기(a), 일시 레지스터 및 누산기(b)를 0점 복귀하고 새로운 싸이클을 시작하며; 싸이클을 시작하여 수신한 하나 하나의 심박신호전압값을 일시 레지스터의 임시값 0과 비교한다. 상기 심박신호주기의 계산식은 다음과 같다.
주기(s)=(누산기(b)의 값/수신속도) +설정시간
심박신호전압값이 초월되지 않은 상태를 유지하는 시상수(즉, 설정시간)를 미리 설정해야 하기에 인식 주기의 상한선이 바로 설정시간의 역수이다.
예를 들어, 심박신호 주파수 영역이 약0.7Hz내지 1.6Hz이면, 극대값의 설정시간을 0.55초(극소값의 시상수는 0.60초로 설정가능)로 설정할수 있으며, 수신한 어느 하나의 심박신호전압값이 일시 레지스터에서 0.55초동안 유지하여 초월되지 않을 경우, 계수기(a)가 계수를 시작한다. 새로 수신한 심박신호전압값이 비교기에 진입하면, 계수기(a)는 1을 더하고, 만일 수신한 심박신호전압값이 그전의 임시값보다 크면, 새로 수신한 심박신호전압값이 일시 레지스터에 갱신되어,일시 레지스터중의 본래의 심박신호전압값을 대체하며, 계수기(a)의 계수가 누산기(b)에 누적되고, 계수기(a)가 0점으로 복귀되며; 만일 새로 수신한 심박신호전압값이 본래의 일시 레지스터중의 임시값보다 작거나 같으면, 계수기(a)에 1을 더하는 외에 기타 변화가 발생하지 않으며, 심박신호전압값의 비교 싸이클을 계속하며; 계수기(a)의 계수값이 0.55초에서 수신한 심박신호전압값 개수(예를 들어300)에 도달하면, 누산기(b)의 값B을 출력하며, B까지 누적하는데 소모한 시간에 0.55초를 더하면 바로 심박신호의 주기이다.
어느 하나의 심박신호전압값이 0.55초동안 유지할때 계수기(a)가 수신한 심박신호전압의 갯수값이 275이고, 심박신호전압값 수신속도가 500개/초라고 가정하면, 심박신호주기=(B/500)+0.55 이다.
상기 방식으로 일정한 시간내의 극대값 방식의 생체신호주기와 극소값 방식의 생체신호주기를 각각 획득한 후, 해당 극대값 방식의 생체신호주기와 극소값 방식의 생체신호주기에 의해 더욱 정확한 생체신호주기를 획득할수 있다.
도6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 시스템은(20)은 근사주기판정유닛(23)과 주기설정유닛(24)을 포함하는데, 해당 근사주기판정유닛(23)은 일정한 시간내에 극대값과 극소값을 통해 각각 획득한 주기가 서로 근사한지 판단하는데 사용되며; 해당 주기설정유닛(24)은 근사할 경우, 두 주기의 평균값을 생체신호주기로 설정하는데 사용된다.
설정한 일정 시간내에, 이를테면 해당 일정시간내에 극대값 방식과 극소값 방식을 통해 적어도 하나의 생체신호주기를 획득한다. 그 다음에 두가지 방식으로 획득한 생체신호주기를 비교하여 두 주기가 근사한지 판단하며; 근사할 경우, 두 주기의 편균값을 계산하여, 그 평균값을 더 정확한 생체신호주기로 판정하며; 그렇지 않을 경우 종료한다. 해당 근사여부의 판정은 생체신호의 구체적인 상황에 따라 확정할수 있는데, 예컨대 호흡신호 주기의 근사범위는 약 0.004초이며, 심박신호주기의 근사범위는 약 0.017초이다.
상기 생체신호주기를 획득하는 시스템(20)은, 극값인식알고리즘을 통해 생체신호주기를 획득할수 있으며, 간단하고, 신속하고, 효율적이고 신뢰도가 높은 우점이 있고, 또한 생체신호의 증폭, 필터링 및 아날로그디지틀변환에 대한 요구가 상대적으로 낮고, 데이터처리가 상대적으로 용이하여, 하드웨에 비용을 대폭 줄일수 있다.
이상에서 설명한 내용은 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐이며, 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 명세서 또는 첨부한 도면을 이용하여 실시한 동등한 구조 또는 동등한 흐름의 변환, 또는 직접 혹은 간접적으로 기타 관련 기술분야에 이용하는 행위는 모두 본 발명의 보호범위에 속한다.
20:시스템 21:극값판정유닛
22:주기계산유닛 23:근사주기판정유닛
24:주기설정유닛

Claims (10)

  1. 하나의 생체신호값을 수신하고 계수기를 작동하여 1을 더하며,
    상기 생체신호값과 일시레지스터의 임시값과 크기를 비교하며,
    상기 생체신호값이 임시값보다 클 경우 상기 생체신호값으로 임시값을 대체하고 계수기의 계수값을 누산기에 누적하고 계수기를 0점으로 복귀시키며;
    상기 생체신호값이 임시값보다 작거나 같은 경우 계수기에 1을 더하면서 다음 생체신호값을 수신하며,
    상기 계수기의 계수값이 설정시간에 대응하는 값에 도달할 경우, 상기 생체신호값을 하나의 극값으로 판정하고 누산기의 누적값을 출력하며 계수기, 일시레지스터 및 누산기를 0점으로 복귀하고, 싸이클을 다시 시작하여 계속하여 다음 극값을 판정하며,
    어느 하나의 극값과 다음 하나의 극값 사이의 시간값을 계산하는 것을 통해 생체신호주기를 획득하며,
    상기 하나의 극값 및 다음 하나의 극값이 각각 극대값 또는 극소값이고,
    일정한 시간내에 극대값과 극소값을 통해 각각 획득한 주기가 서로 근사한지 판단하며, 근사할 경우 두 주기의 평균값을 생체신호주기로 설정하며,
    호흡신호주기의 근사범위는 0.004초이고, 심박신호주기의 근사범위는 0.017초이며,
    어느 하나의 극값과 다음 하나의 극값 사이의 시간값을 계산하는 것을 통해 생체신호주기를 획득하는 방법은,
    누산기에 누적된 값에 필요한 시간과 설정시간을 더해 상기 생체신호주기를 획득하는 것을 특징으로 하는 일종의 생체신호주기를 획득하는 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 설정시간이 생체신호주기 인식범위 상한선의 반주기보다 더 큰 것을 특징으로 하는 일종의 생체신호주기를 획득하는 방법.
  6. 하나의 생체신호값을 수신하고 계수기를 작동하여 1을 더하며, 상기 생체신호값과 일시레지스터의 임시값과 크기를 비교하며, 상기 생체신호값이 임시값보다 클 경우 상기 생체신호값으로 임시값을 대체하고 계수기의 계수값을 누산기에 누적하고 계수기를 0점으로 복귀시키며, 상기 생체신호값이 임시값보다 작거나 같은 경우 계수기에 1을 더하면서 다음 생체신호값을 수신하며, 상기 계수기의 계수값이 설정시간에 대응하는 값에 도달할 경우, 상기 생체신호값을 하나의 극값으로 판정하고 누산기의 누적값을 출력하며 계수기, 일시레지스터 및 누산기를 0점으로 복귀하고, 싸이클을 다시 시작하여 계속하여 다음 극값을 판정하는 극값판정유닛;
    어느 하나의 극값과 다음 하나의 극값 사이의 시간값을 계산하는 것을 통해 생체신호주기를 획득하는 주기계산유닛;
    일정한 시간내에 극대값과 극소값을 통해 각각 획득한 주기가 서로 근사한지 판단하는 근사주기판정유닛;
    근사할 경우, 두 주기의 평균값을 생체신호주기로 설정하는 주기설정유닛;을 포함하여 이루어지되,
    상기 극값판정유닛은, 상기 하나의 극값 및 다음 하나의 극값을 각각 극대값 또는 극소값으로 하는데 사용하고,
    호흡신호주기의 근사범위는 0.004초이고, 심박신호주기의 근사범위는 0.017초이며,
    상기 주기계산유닛은 누산기에 누적된 값에 필요한 시간과 설정시간을 더해 상기 생체신호주기를 획득하는 것을 특징으로 하는 일종의 생체신호주기를 획득하는 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제6항에 있어서,
    상기 설정시간이 생체신호주기 인식범위 상한선의 반주기보다 더 큰 것을 특징으로 하는 일종의 생체신호주기를 획득하는 시스템.
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