KR102218414B1 - Vital signal verification apparatus, vital signal measurement apparatus and vital signal verification method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 측정 위치 및 각도에 따라 측정 파워가 크게 차이가 나는 비접촉식으로 측정된 생체 신호에서 심박 신호가 정확하게 측정되었는지 판별할 수 있으며, 부정맥 등의 심질환 환자에 대해 측정된 생체 신호에서도 심박 신호가 포함되었는지 용이하게 확인할 수 있도록 하여 실시간으로 부정맥을 탐지할 수 있도록 하여 원격 의료 서비스나 자기 진단에 기초하는 홈 헬스 케어 서비스 등의 서비스 품질을 개선할 수 있는 생체 신호 검증 장치, 생체 신호 측정 장치 및 이의 생체 신호 검증 방법을 제공할 수 있다.In the present invention, it is possible to determine whether the heart rate signal is accurately measured from a non-contact-measured biological signal whose measurement power varies greatly depending on the measurement position and angle, and the heart rate signal is included in the biological signal measured for heart disease patients such as arrhythmia. A bio-signal verification device, a bio-signal measuring device, and a living body thereof that can improve the quality of services such as remote medical services or home healthcare services based on self-diagnosis by making it easy to check whether or not there is an arrhythmia in real time. A signal verification method can be provided.

Description

생체 신호 검증 장치, 생체 신호 측정 장치 및 이의 생체 신호 검증 방법{VITAL SIGNAL VERIFICATION APPARATUS, VITAL SIGNAL MEASUREMENT APPARATUS AND VITAL SIGNAL VERIFICATION METHOD}Bio-signal verification device, bio-signal measuring device, and bio-signal verification method thereof {VITAL SIGNAL VERIFICATION APPARATUS, VITAL SIGNAL MEASUREMENT APPARATUS AND VITAL SIGNAL VERIFICATION METHOD}

본 발명은 생체 신호 검증 장치, 생체 신호 측정 장치 및 이의 생체 신호 검증 방법에 관한 것으로, 비접촉식으로 측정된 심박 신호를 검증할 수 있는 생체 신호 검증 장치, 생체 신호 측정 장치 및 이의 생체 신호 검증 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a bio-signal verification device, a bio-signal measuring device, and a bio-signal verification method thereof, and to a bio-signal verification device capable of verifying a heartbeat signal measured in a non-contact manner, a bio-signal measuring device, and a bio-signal verification method thereof. will be.

종래에는 생체 신호, 특히 심박 신호를 측정하기 위해서는 일정 시간 동안 피부에 전극을 부착하여 얻은 심장 박동 파형을 분석하는 심전도 검사가 주로 수행되었다. 심전도 검사에서는 환자가 병원에 내원하고, 의사와 같은 전문가가 직접 심장 박동 파형을 확인하여 부정맥 여부 등을 판단하기 때문에, 시간이나 비용 측면에서 환자에게 부담이 될 수 있다. 또한 전극을 피부에 부착하기 때문에, 신생아나 화상 환자 등 피부가 예민한 환자에게 사용하기 어려우며, 일상 생활 중에 검사를 수행하기가 쉽지 않다.Conventionally, in order to measure a vital signal, particularly a heart rate signal, an electrocardiogram test has been mainly performed to analyze a heartbeat waveform obtained by attaching an electrode to the skin for a certain period of time. In an electrocardiogram, since a patient visits a hospital and an expert such as a doctor directly checks the heartbeat waveform to determine whether or not there is an arrhythmia, it may be a burden on the patient in terms of time and cost. In addition, since the electrode is attached to the skin, it is difficult to use it for patients with sensitive skin, such as newborns and burn patients, and it is not easy to perform tests during daily life.

따라서, 일상 생활 동안 간편하게 피검자의 부정맥을 진단할 수 있는, 비접촉식 심박 신호 측정 방법에 대한 요구가 있다.Therefore, there is a need for a method of measuring a non-contact heart rate signal that can easily diagnose a subject's arrhythmia during daily life.

이에 비접촉식 심박 측정에 관한 많은 연구가 진행되어 왔다. 비접촉식 심박 측정은 심박이 일정한 사람들의 경우 주파수 영역에서나 시간 영역에서 신호의 분석이 간단하여 심박 신호의 유무 판단이 쉽게 이루어지지만, 부정맥이 있는 사람들의 경우 심박이 불규칙적으로 뛰어 심박 신호의 유무 판단이 어렵다는 한계가 있다.Accordingly, many studies have been conducted on non-contact heart rate measurement. In the case of non-contact heart rate measurement, it is easy to determine the presence or absence of a heart rate signal because it is easy to analyze the signal in the frequency domain or in the time domain in the case of people with a constant heart rate, but in the case of people with arrhythmia, the heart rate is irregular and it is difficult to determine the presence or absence of a heart rate signal. There is a limit.

한국 공개 특허 제10-2014-0106795호 (2014.09.04. 공개)Korean Patent Publication No. 10-2014-0106795 (published on 2014.09.04.)

본 발명의 목적은 비접촉식으로 측정된 심박 신호가 정확하게 측정되었는지 판별할 수 있는 생체 신호 검증 장치, 생체 신호 측정 장치 및 이의 생체 신호 검증 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a bio-signal verification device, a bio-signal measuring device, and a bio-signal verification method thereof capable of determining whether a heartbeat signal measured in a non-contact manner is accurately measured.

본 발명의 다른 목적은 부정맥 등의 심질환 환자에 대해 측정된 생체 신호에서 심박 신호가 정확하게 측정되었는지 판별할 수 있는 생체 신호 검증 장치, 생체 신호 측정 장치 및 이의 생체 신호 검증 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a bio-signal verification device, a bio-signal measuring device, and a bio-signal verification method thereof capable of determining whether a heart rate signal is accurately measured from a bio-signal measured for a patient with heart disease such as arrhythmia.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 검증 장치는 레이더 기반 생체 신호 측정 장치에서 획득된 시간 영역에서의 수신 신호가 주파수 영역으로 변환된 주파수 생체 신호를 인가받고, 상기 주파수 생체 신호를 기지정된 주파수 구간에 따라 호흡 영역과 심박 영역 및 노이즈 영역으로 구분하는 주파수 구간 구분부; 상기 호흡 영역에서의 피크 신호인 호흡 피크 신호와 상기 심박 영역에서의 피크 신호인 심박 피크 신호의 파워 비가 기지정된 제1 문턱값 미만이면 비정상 측정된 것으로 판별하는 피크 비교부; 상기 피크 신호의 파워 비가 상기 제1 문턱값 이상이면, 상기 심박 영역에서의 평균 파워와 상기 노이즈 영역에서의 평균 파워의 비를 기지정된 제2 문턱값과 비교하여, 상기 제2 문턱값 이상이면, 정상 측정된 것으로 판별하는 파워 비교부; 및 상기 평균 파워의 비가 기지정된 제2 문턱값 미만이면, 심박 신호의 하모닉 성분의 파워의 합과 나머지 신호의 파워의 비를 기지정된 제3 문턱값과 비교하여, 상기 제3 문턱값 미만이면, 정상 측정된 것으로 판별하는 하모닉 분석부; 를 포함한다.In order to achieve the above object, the biosignal verification apparatus according to an embodiment of the present invention receives a frequency biosignal in which a received signal in a time domain obtained by a radar-based biosignal measurement device is converted into a frequency domain, and receives the frequency biosignal. A frequency section dividing unit that divides the signal into a breathing region, a heartbeat region, and a noise region according to a predetermined frequency section; A peak comparison unit configured to determine abnormal measurement when the power ratio of the respiration peak signal as a peak signal in the breathing region and the heart rate peak signal as the peak signal in the heart rate region is less than a predetermined first threshold value; When the power ratio of the peak signal is greater than or equal to the first threshold value, a ratio of the average power in the heartbeat region and the average power in the noise region is compared with a predetermined second threshold value, and if the power ratio is greater than or equal to the second threshold value, A power comparison unit that determines that it has been measured normally; And if the ratio of the average power is less than the predetermined second threshold, comparing the sum of the powers of the harmonic components of the heartbeat signal and the powers of the remaining signals with a predetermined third threshold, and if it is less than the third threshold, A harmonic analysis unit that determines that it has been measured normally; Includes.

상기 생체 신호 검증 장치는 상기 제3 문턱값 미만이면, 심박 주파수를 중심으로 기지정된 주파수 범위의 평균 신호 파워와 노이즈 영역의 전체 신호 파워의 비로 계산되는 신호대 잡음비가 기지정된 제4 문턱값 이상인지 판별하여, 상기 제4 문턱값 이상이면, 정상 측정된 것으로 판별하는 SNR 분석부; 를 더 포함할 수 있다.If the bio-signal verification device is less than the third threshold, it is determined whether the signal-to-noise ratio calculated as a ratio of the average signal power in the frequency range determined around the heartbeat frequency and the total signal power in the noise region is greater than or equal to the fourth threshold value. Thus, if the fourth threshold value or more, the SNR analysis unit to determine that the normal measurement; It may further include.

상기 생체 신호 검증 장치는 상기 생체 신호 검증 장치는 상기 레이더 기반 생체 신호 측정 장치로부터 주기적으로 방사된 임펄스 신호에 대한 수신 신호의 자기 상관 신호를 인가받고, 상기 자기 상관 신호의 주기 패턴을 기반으로 피검자의 움직임 여부를 판별하여, 피검자가 움직인 것으로 판별되면, 비정상 측정된 것으로 판별하는 움직임 판별부; 를 더 포함할 수 있다.The bio-signal verification device receives an autocorrelation signal of a received signal for an impulse signal periodically radiated from the radar-based bio-signal measurement device, and based on the periodic pattern of the autocorrelation signal, the A motion determination unit that determines whether or not the subject has moved, and determines that the subject has been abnormally measured; It may further include.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치는 기지정된 파형의 신호를 생성하는 신호 발생부; 상기 신호 발생부에서 생성된 신호를 방사하는 송신 안테나; 상기 송신 안테나에서 방사된 신호가 반사된 수신 신호를 수신하는 수신 안테나; 시간 영역에서의 상기 수신 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하여 주파수 생체 신호를 획득하는 신호 처리부; 및 상기 주파수 생체 신호를 기지정된 주파수 구간에 따라 호흡 영역과 심박 영역 및 노이즈 영역으로 구분하고, 구분된 호흡 영역과 심박 영역 및 노이즈 영역의 신호를 비교하여 생체 신호의 정상 측정 여부를 판별하는 생체 신호 검증부; 를 포함한다.A biological signal measuring apparatus according to another embodiment of the present invention for achieving the above object comprises: a signal generator for generating a signal of a predetermined waveform; A transmission antenna for radiating a signal generated by the signal generator; A reception antenna for receiving a reception signal from which the signal radiated from the transmission antenna is reflected; A signal processor for converting the received signal in a time domain into a signal in a frequency domain to obtain a frequency biosignal; And a biological signal for determining whether the biological signal is normally measured by dividing the frequency biological signal into a breathing region, a heart rate region, and a noise region according to a predetermined frequency section, and comparing the signals in the separated breathing region, the heart rate region, and the noise region. Verification unit; Includes.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 생체 신호 검증 방법은 레이더 기반 생체 신호 측정 장치에서 획득된 시간 영역에서의 수신 신호가 주파수 영역으로 변환된 주파수 생체 신호를 인가받는 단계; 상기 주파수 생체 신호를 기지정된 주파수 구간에 따라 호흡 영역과 심박 영역 및 노이즈 영역으로 구분하는 단계; 상기 호흡 영역에서의 피크 신호인 호흡 피크 신호와 상기 심박 영역에서의 피크 신호인 심박 피크 신호의 파워 비를 기지정된 제1 문턱값과 비교하여, 파워 비가 상기 제1 문턱값 미만이면 비정상 측정된 것으로 판별하는 단계; 상기 피크 신호의 파워 비가 상기 제1 문턱값 이상이면, 상기 심박 영역에서의 평균 파워와 상기 노이즈 영역에서의 평균 파워의 비를 기지정된 제2 문턱값과 비교하여, 상기 제2 문턱값 이상이면, 정상 측정된 것으로 판별하는 단계; 및 상기 평균 파워의 비가 기지정된 제2 문턱값 미만이면, 심박 신호의 하모닉 성분의 파워의 합과 나머지 신호의 파워의 비를 기지정된 제3 문턱값과 비교하여, 상기 제3 문턱값 미만이면, 정상 측정된 것으로 판별하는 단계; 를 포함한다.In order to achieve the above object, a biosignal verification method according to another embodiment of the present invention includes the steps of: receiving a frequency biosignal in which a received signal in a time domain obtained by a radar-based biosignal measuring device is converted into a frequency domain; Dividing the frequency biological signal into a breathing region, a heartbeat region, and a noise region according to a predetermined frequency section; The power ratio of the peak signal, which is the peak signal in the breathing region, and the peak signal, which is the peak signal, in the heart rate region, is compared with a predetermined first threshold value, and if the power ratio is less than the first threshold value, the measurement is abnormal. Determining; When the power ratio of the peak signal is greater than or equal to the first threshold value, a ratio of the average power in the heartbeat region and the average power in the noise region is compared with a predetermined second threshold value, and if the power ratio is greater than or equal to the second threshold value, Determining that it has been measured normally; And if the ratio of the average power is less than the predetermined second threshold, comparing the sum of the powers of the harmonic components of the heartbeat signal and the powers of the remaining signals with a predetermined third threshold, and if it is less than the third threshold, Determining that it has been measured normally; Includes.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 검증 장치, 생체 신호 측정 장치 및 이의 생체 신호 검증 방법은 측정 위치 및 각도에 따라 측정 파워가 크게 차이가 나는 비접촉식으로 측정된 생체 신호에서 심박 신호가 정확하게 측정되었는지 판별할 수 있도록 한다. 특히 부정맥 등의 심질환 환자에 대해 측정된 생체 신호에서도 심박 신호가 포함되었는지 용이하게 확인할 수 있도록 하여 실시간으로 부정맥을 탐지할 수 있도록 한다. 그러므로 원격 의료 서비스나 자기 진단에 기초하는 홈 헬스 케어 서비스 등의 서비스 품질을 개선할 수 있도록 한다.Therefore, in the biosignal verification device, the biosignal measurement device, and the biosignal verification method according to an embodiment of the present invention, the heart rate signal is accurately measured from the non-contact-measured biosignal in which the measurement power varies greatly depending on the measurement position and angle. Make it possible to determine whether or not. In particular, it is possible to easily check whether a heart rate signal is included in a vital signal measured for a patient with heart disease such as arrhythmia, so that arrhythmia can be detected in real time. Therefore, it is possible to improve service quality such as telemedicine service or home health care service based on self-diagnosis.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 검증 장치를 포함하는 생체 신호 측정 장치의 개략적 구조를 나타낸다.
도 2는 도 1의 생체 신호 검증부의 상세 구조의 일예를 나타낸다.
도 3 내지 도 5는 각각 시간 영역 및 주파수 영역에서의 생체 신호의 일예를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 검증 방법을 나타낸다.
1 shows a schematic structure of a physiological signal measuring apparatus including a physiological signal verification apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 shows an example of a detailed structure of the biosignal verification unit of FIG. 1.
3 to 5 show examples of biosignals in the time domain and the frequency domain, respectively.
6 shows a biosignal verification method according to an embodiment of the present invention.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the implementation of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다. Hereinafter, the present invention will be described in detail by describing a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms, and is not limited to the described embodiments. In addition, in order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals in the drawings indicate the same members.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈", "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary. In addition, terms such as "... unit", "... group", "module", and "block" described in the specification mean units that process at least one function or operation, which is hardware, software, or hardware. And software.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 검증 장치를 포함하는 생체 신호 측정 장치의 개략적 구조를 나타내고, 도 2는 도 1의 생체 신호 검증부의 상세 구조의 일예를 나타내며, 도 3 내지 도 5는 각각 시간 영역 및 주파수 영역에서의 생체 신호의 일예를 나타낸다.1 shows a schematic structure of a biosignal measuring apparatus including a biosignal verification apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows an example of a detailed structure of a biosignal verification unit of FIG. 1, and FIGS. 3 to 5 Represents an example of a biosignal in the time domain and the frequency domain, respectively.

생체 신호 검증 장치는 생체 신호 측정 장치에서 측정된 생체 신호를 검증하기 위해 구성되므로, 생체 신호 측정 장치와 별도로 구성될 수 있으나, 통상적으로 생체 신호 측정 장치 내에 포함되어 구성되며, 이에 도 1에서도 생체 신호 검증 장치(100)가 생체 신호 측정 장치 내에 포함되어 구성된 경우를 도시하였다.Since the biosignal verification device is configured to verify the biosignal measured by the biosignal measurement device, it may be configured separately from the biosignal measurement device, but is usually included in the biosignal measurement device, and thus also in FIG. A case in which the verification device 100 is included in the biosignal measuring device and configured is illustrated.

즉 도 1은 생체 신호 검증 장치가 포함된 비접촉식 생체 신호 측정 장치(100)의 일예를 나타내며, 비접촉식 생체 신호 측정 장치에서도 일예로 레이더 기반 생체 신호 측정 장치(100)의 개략적 구조를 도시하였다. 특히 여기서는 비접촉식 생체 신호 측정 장치(100)가 IR-UWB(Impulse Radio Ultra Wide-Band) 레이더 기반 생체 신호 측정 장치인 것으로 가정한다.That is, FIG. 1 shows an example of a non-contact bio-signal measuring device 100 including a bio-signal verification device, and also shows a schematic structure of a radar-based bio-signal measuring device 100 as an example. In particular, it is assumed here that the non-contact bio-signal measuring device 100 is an IR-UWB (Impulse Radio Ultra Wide-Band) radar-based bio-signal measuring device.

IR-UWB 레이더는 수십 나노/피코 단위 너비의 짧은 임펄스 신호를 빛의 속도로 송신하여 물체에 반사되어 수신되는 신호와 송신 신호의 시간적 차이를 활용하여 물체의 존재와 거리를 판단하는 방식으로 동작한다. 그리고 송신 파워가 매우 작기 때문에 저전력, 저가격 소형으로 구현이 가능하며, 광대역을 사용하여 협대역 간섭에 강하며 신호의 스펙트럼이 유사 잡음 형태를 보이므로 보안성 또한 향상된다.The IR-UWB radar operates by transmitting a short impulse signal with a width of tens of nano/pico units at the speed of light to determine the existence and distance of an object by using the temporal difference between the received signal and the transmitted signal reflected by the object. . And because the transmission power is very small, it can be implemented with low power, low cost, and small size, and it is strong against narrow-band interference by using a broadband, and because the spectrum of the signal shows a similar noise form, security is also improved.

IR-UWB 레이더 기반 생체 신호 측정 장치(100)는 IR-UWB 레이더를 이용하여 임펄스 신호를 피측정자에게 방사하여 피측정자의 위치를 탐지한 후, 호흡 및 심박으로 인한 신체의 미세한 움직임을 측정할 수 있다.The IR-UWB radar-based bio-signal measuring device 100 uses an IR-UWB radar to radiate an impulse signal to the subject to detect the position of the subject, and then measure minute movements of the body due to respiration and heartbeat. have.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 레이더 기반 생체 신호 측정 장치(100)는 제어부(110), 신호 발생부(120), 송신 안테나(130), 수신 안테나(140), 신호 처리부(150) 및 생체 신호 검증부(160)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the radar-based bio-signal measuring apparatus 100 according to the present embodiment includes a control unit 110, a signal generator 120, a transmitting antenna 130, a receiving antenna 140, and a signal processing unit 150. And a biosignal verification unit 160.

제어부(110)는 사용자 명령에 응답하여 신호 발생부(120)를 제어하여 방사하고자 하는 신호를 발생시키고, 생체 신호 검증부(160)에서 검증된 생체 측성 신호의 결과를 인가받아 분석하여 측정되고 검증된 생체 신호를 기반으로 피검자의 상태에 대한 정보를 획득한다. 일예로 제어부(110)는 피검자의 호흡 및 심박수 등에 대한 정보를 획득할 수 있으며, 피검자의 부정맥 여부에 대한 정보 등도 획득할 수 있다.The control unit 110 controls the signal generation unit 120 in response to a user command to generate a signal to be emitted, and receives and analyzes the result of the biometric signal verified by the biosignal verification unit 160 to be measured and verified. Information on the subject's state is acquired based on the generated biosignal. For example, the controller 110 may obtain information on the subject's respiration and heart rate, and may also obtain information on whether or not the subject's arrhythmia.

신호 발생부(120)는 제어부(110)의 제어에 따라 기지정된 파형의 신호를 생성하여 송신 안테나(130)로 전달한다. 레이더 기반 생체 신호 측정 장치가 IR-UWB를 이용하는 경우, 신호 발생부(120)는 일예로 임펄스 신호를 발생할 수 있다. IR-UWB 레이더에서 펄스의 주기가 짧을수록 많은 정보를 포함할 수 있는데, FCC의 정의에 따르면 펄스 폭이 수ns에 불과한 펄스 신호를 발생시켜 그 대역폭이 500MHz를 넘거나 중심 주파수 대비 대역폭이 20%를 넘는 경우 UWB 레이더에 포함되도록 하며, 신호 발생부(120)는 이러한 정의에 맞는 임펄스 신호를 발생시킬 수 있다.The signal generator 120 generates a signal of a predetermined waveform under the control of the controller 110 and transmits the generated signal to the transmission antenna 130. When the radar-based bio-signal measuring apparatus uses IR-UWB, the signal generator 120 may generate an impulse signal, for example. In IR-UWB radar, the shorter the pulse period, the more information can be included.According to the FCC definition, a pulse signal with a pulse width of only a few ns is generated, and the bandwidth exceeds 500 MHz or the bandwidth is 20% compared to the center frequency. In the case of exceeding the UWB radar, the signal generator 120 may generate an impulse signal suitable for this definition.

송신 안테나(130)는 신호 발생부(120)에 의해 발생된 임펄스 신호를 외부에 방사할 수 있으며, 이때 미리 설정된 영역으로 임펄스 신호가 방사될 수 있다. 여기서는 일예로 송신 안테나(130)가 피검자의 경동맥 부근으로 임펄스 신호를 방사하는 것으로 가정한다.The transmitting antenna 130 may radiate an impulse signal generated by the signal generator 120 to the outside, and at this time, the impulse signal may be radiated to a preset area. Here, as an example, it is assumed that the transmission antenna 130 radiates an impulse signal near the carotid artery of the subject.

신호 발생부(120)와 송신 안테나(130)는 레이더 기반 생체 신호 측정 장치(100)의 송신부로 볼 수 있다.The signal generator 120 and the transmission antenna 130 may be viewed as a transmitter of the radar-based bio-signal measuring apparatus 100.

수신 안테나(140)는 송신 안테나(130)에서 방사된 신호가 피검자에 반사된 반사 신호를 수신 신호로서 수신할 수 있으며, 고지향성을 가지는 초광대역 안테나가 사용될 수 있다.The reception antenna 140 may receive a reflected signal from which a signal radiated from the transmission antenna 130 is reflected to the subject as a reception signal, and an ultra-wideband antenna having high directivity may be used.

도 1에서는 설명의 편의를 위하여 송신 안테나(130)와 수신 안테나(140)를 별도로 구분하였으나, 경우에 따라서는 송신 안테나(130)와 수신 안테나(140)는 송수신 안테나로 통합될 수 있다.In FIG. 1, for convenience of explanation, the transmit antenna 130 and the receive antenna 140 are separately divided, but in some cases, the transmit antenna 130 and the receive antenna 140 may be integrated into a transmit/receive antenna.

신호 처리부(150)는 수신 안테나(140)에 의해 수신된 수신 신호를 인가받아 기지정된 방식으로 신호 처리하여 생체 신호를 획득한다. IR-UWB 레이더 기반 생체 신호 측정 장치(100)에서 신호 처리부(150)는 일예로 수신 안테나(140)를 통해 주기적으로 방사된 다수의 임펄스 신호 각각에 대응하여 수신 안테나(140)를 통해 수신된 수신 신호들을 수신 시간 구간 별로 구분하고, 구분된 시간 구간별 수신 신호들을 주파수 영역의 신호로 변환할 수 있다.The signal processing unit 150 receives the received signal received by the receiving antenna 140 and processes the signal in a known manner to obtain a biosignal. In the IR-UWB radar-based bio-signal measuring apparatus 100, the signal processing unit 150 receives received through the receiving antenna 140 in response to each of a plurality of impulse signals periodically radiated through the receiving antenna 140, for example. The signals may be divided for each reception time period, and the received signals for each divided time period may be converted into a frequency domain signal.

송신 안테나(130)에서 임펄스 신호가 방사되면, 방사된 신호는 여러 위치에서 반사되어, 반사된 거리에 따라 서로 다른 시간에 수신 신호로 입사된다. 이에 신호 처리부(150)는 송신 안테나(130)에서 주기적으로 방사되는 다수의 임펄스 신호들의 시간 간격 사이에서 획득되는 수신 신호를 구분함으로써, 각 임펄스 신호에 대한 수신 신호를 구별한다.When the impulse signal is radiated from the transmitting antenna 130, the radiated signal is reflected at various locations and incident on the received signal at different times according to the reflected distance. Accordingly, the signal processing unit 150 distinguishes a received signal for each impulse signal by classifying a received signal obtained between time intervals of a plurality of impulse signals periodically radiated from the transmitting antenna 130.

경우에 따라서 신호 처리부(150)가 임펄스 신호의 방사 시점을 판별하지 못하도록 구성된 경우, 신호 처리부(150)는 수신 신호에 대한 자기 상관(auto-correlation) 신호를 획득하여, 수신 신호의 주기성을 판별함으로써, 각 임펄스 신호에 대한 수신 신호들을 구분할 수 있다. 또한 피검자의 움직임을 판별하기 위해서 자기 상관 신호를 획득할 수도 있다.In some cases, when the signal processing unit 150 is configured not to determine the timing of emission of the impulse signal, the signal processing unit 150 acquires an auto-correlation signal for the received signal and determines the periodicity of the received signal. , It is possible to distinguish received signals for each impulse signal. In addition, an autocorrelation signal may be obtained to determine the subject's motion.

여기서 각 임펄스 신호에 구분된 수신 신호를 패스트 타임 신호라 하며, 다수의 임펄스에 대해 획득되는 다수의 패스트 타임 신호 각각에서 지정된 동일 시간 구간에 대한 신호를 추출하여 획득된 신호를 슬로우 타임 생체 신호라 한다. 즉 슬로우 타임 생체 신호는 다수의 패스트 타임 신호 각각에서 지정된 동일 시간 구간에 대한 신호를 추출하므로, 다수의 임펄스 신호에 대한 수신 신호 중 지정된 일정 거리 구간에서 반사되어 수신된 수신 신호의 집합으로 볼 수 있다.Here, the received signal divided into each impulse signal is referred to as a fast time signal, and a signal obtained by extracting a signal for the same specified time interval from each of a plurality of fast time signals acquired for a plurality of impulses is referred to as a slow time biosignal. . That is, since the slow-time bio-signal extracts a signal for the same specified time interval from each of a plurality of fast-time signals, it can be viewed as a set of received signals reflected from a predetermined distance interval among the received signals for a plurality of impulse signals. .

그리고 신호 처리부(150)는 슬로우 타임 생체 신호를 주파수 영역의 생체 신호로 변환한다. 신호 처리부(150)는 일예로 슬로우 타임 생체 신호에 대해 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)을 수행하여 주파수 영역의 생체 신호를 획득할 수 있다.In addition, the signal processing unit 150 converts the slow time bio-signal into a bio-signal in the frequency domain. The signal processing unit 150 may obtain a biosignal in a frequency domain by performing Fast Fourier Transform on a slow time biosignal, for example.

도 3 내지 도 5에서 (a)는 슬로우 타임 생체 신호를 나타내고, (b)는 주파수 영역의 생체 신호를 나타낸다.In FIGS. 3 to 5, (a) represents a slow time biosignal, and (b) represents a biosignal in a frequency domain.

여기서 수신 안테나(140)와 신호 처리부(150)는 레이더 기반 생체 신호 측정 장치(100)의 수신부로 볼 수 있다.Here, the receiving antenna 140 and the signal processing unit 150 may be regarded as receiving units of the radar-based bio-signal measuring apparatus 100.

생체 신호 검증부(160)는 본 실시예에 따른 생체 신호 검증 장치로서, 신호 처리부(150)에서 획득된 주파수 영역의 생체 신호를 분석하여, 생체 신호에서 심박 신호가 정상적으로 측정되었는지 여부를 검증한다.The biosignal verification unit 160 is a biosignal verification apparatus according to the present embodiment, and verifies whether a heartbeat signal is normally measured from the biosignal by analyzing a biosignal in a frequency domain obtained by the signal processing unit 150.

일반적으로 IR-UWB와 같은 레이더 신호를 피검자에게 방사하고, 수신 신호로부터 생체 신호를 측정하는 경우, 호흡이 가장 크게 측정되고, 심박은 측정이 용이하지 않다. 그러나 상기한 바와 같이 피검자의 경동맥 부근에서 측정을 수행하는 경우, 호흡에 비해 심박이 더욱 크게 측정되므로, 심박 측정에 용이하다는 장점이 있다. 다만, 경동맥 부근에서 측정을 수행하는 경우, 측정 각도에 따라 심박 신호의 측정 파워가 크게 변화하게 되며, 사람마다 심박 신호가 크게 측정되는 각도에 차이가 있다.In general, when a radar signal such as IR-UWB is radiated to a subject and a biological signal is measured from a received signal, respiration is the largest and the heart rate is not easy to measure. However, as described above, when the measurement is performed near the carotid artery of the subject, since the heart rate is measured to be larger than that of respiration, there is an advantage in that it is easy to measure the heart rate. However, when measurement is performed near the carotid artery, the measurement power of the heart rate signal varies greatly according to the measurement angle, and there is a difference in the angle at which the heart rate signal is largely measured for each person.

이에 생체 신호 검증부(160)가 측정된 생체 신호에 심박 신호가 정상적으로 나타나는지 여부를 판별할 필요가 있다. 또한 생체 신호 검증부(160)는 부정맥 등으로 인하여 심박 신호가 불규칙하게 나타나는 환자에 대해서도 심박 신호가 측정되었는지 여부를 확인할 수 있어야 한다.Accordingly, it is necessary for the biosignal verification unit 160 to determine whether or not the heartbeat signal normally appears in the measured biosignal. In addition, the biosignal verification unit 160 should be able to check whether the heartbeat signal is measured even for a patient whose heartbeat signal is irregular due to arrhythmia or the like.

도 2를 참조하면, 생체 신호 검증부(160)는 움직임 판별부(161), 주파수 구간 구분부(162), 피크 비교부(163), 파워 비교부(164), 하모닉 분석부(165), SNR 분석부(166) 및 검증 결과 판정부(167)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the biosignal verification unit 160 includes a motion determination unit 161, a frequency section classification unit 162, a peak comparison unit 163, a power comparison unit 164, a harmonic analysis unit 165, An SNR analysis unit 166 and a verification result determination unit 167 may be included.

움직임 판별부(161)는 우선 피검자의 움직임이 있는지 여부를 판별한다. IR-UWB 레이더 기반 생체 신호 측정 장치(100)는 호흡과 심박 등의 생체 신호를 측정할 수 있다는 장점이 있으나, 미세한 움직임에도 취약하기 때문에, 피검자의 움직임으로 인해 생체 신호를 측정할 수 없을 정도로 신호의 왜곡이 일어날 수 있다. 이에 움직임 판별부(161)는 피검자의 움직임 여부를 우선 판별하여 생체 신호의 정상 여부를 검증한다. 여기서 움직임 판별부(161)는 일예로 수신 신호의 자기 상관 신호에 대한 주기성을 분석하여 피검자의 움직임 여부를 판별할 수 있다.The motion determination unit 161 first determines whether or not there is a motion of the subject. The IR-UWB radar-based bio-signal measuring device 100 has the advantage of being able to measure bio-signals such as respiration and heart rate, but is vulnerable to minute movements, so it is not possible to measure bio-signals due to the movement of the subject. Distortion may occur. Accordingly, the motion determination unit 161 first determines whether the subject is moving, and verifies whether the biological signal is normal. Here, the motion determination unit 161 may determine whether the subject is moving by analyzing the periodicity of the autocorrelation signal of the received signal, for example.

경우에 따라서 피검자의 움직임 여부를 판별하는 움직임 판별부(161)의 기능은 다른 수단을 통해 수행될 수 있으며, 이 경우 움직임 판별부(161)는 생체 신호 검증부(160)에서 제외될 수 있다. 일예로 제어부(110)가 다른 수단을 통해 피검자의 움직임을 판별할 수도 있다.In some cases, the function of the motion determination unit 161 to determine whether the subject is moving may be performed through other means, and in this case, the motion determination unit 161 may be excluded from the biosignal verification unit 160. For example, the controller 110 may determine the subject's movement through other means.

그리고 판별 결과 피검자의 움직임이 없는 것으로 판단되면, 주파수 구간 구분부(162)가 슬로우 타임 생체 신호가 주파수 영역으로 변환된 생체 신호에서 기지정된 구간별로 주파수 구간을 구분한다.And if it is determined that there is no movement of the subject as a result of the determination, the frequency section classifying unit 162 classifies the frequency section for each predetermined section from the biosignal in which the slow time biosignal is converted to the frequency domain.

슬로우 타임 생체 신호에는 호흡에 의한 성분과 심박에 의한 성분 이외에 다양한 노이즈에 의한 성분이 포함되어 있으며, 호흡과 심박 성분은 주파수 영역에서 용이하게 구분될 수 있다. 일예로 주파수 구간 구분부(162)는 10 ~ 30 bpm(beats per minute)의 저주파수를 호흡 영역으로 구분하고, 45 ~ 110 bpm는 심박 영역으로 구분할 수 있다. 그리고 110 bpm 이상의 고주파수 영역은 노이즈 영역으로 구분할 수 있다.The slow-time bio-signal contains components due to various noises in addition to components by respiration and components by heart rate, and respiration and heart rate components can be easily distinguished in the frequency domain. For example, the frequency section classifying unit 162 may divide a low frequency of 10 to 30 bpm (beats per minute) into a breathing area, and 45 to 110 bpm may be divided into a heart rate area. In addition, a high frequency region of 110 bpm or more may be classified as a noise region.

즉 주파수 구간 구분부(162)는 주파수 영역의 생체 신호를 기지정된 호흡 영역과 심박 영역 및 노이즈 영역으로 구분하여, 생체 신호에서 호흡 신호와 심박 신호 및 노이즈 신호를 개략적으로 구분할 수 있도록 한다.That is, the frequency section classifying unit 162 divides the biological signal in the frequency domain into a predetermined breathing area, a heart rate area, and a noise area, so that the breathing signal, the heart rate signal, and the noise signal can be roughly distinguished from the biological signal.

이에 도 3 내지 도 5에서 (b)의 주파수 영역의 생체 신호에서는 호흡 영역과 심박 영역 및 노이즈 영역이 구분되어 표시되었다. 여기서 도 3은 피검자가 정상인 경우에 측정된 생체 신호를 나타내고, 도 4는 피검자가 부정맥 환자인 경우에 측정된 생체 신호를 나타내며, 도 5는 피검자가 정상이지만 노이즈가 크게 포함된 경우의 생체 신호를 나타낸다.Accordingly, in the biological signals in the frequency domain of (b) in FIGS. 3 to 5, the breathing area, the heart rate area, and the noise area are separated and displayed. Here, FIG. 3 shows the bio-signals measured when the subject is normal, and FIG. 4 shows the bio-signals measured when the subject is an arrhythmia patient, and FIG. 5 shows the bio-signals when the subject is normal but contains a large amount of noise. Show.

피크 비교부(163)는 주파수 구간 구분부(162) 구분된 호흡 영역과 심박 영역 각각에서 피크 신호를 추출하고, 호흡 영역에서 추출된 호흡 피크 신호와 심박 영역에서 추출된 심박 피크 신호의 파워 비를 계산하고, 계산된 피크 신호의 파워 비가 기지정된 제1 문턱값 이상인지 판별한다. 판별 결과, 피크 신호의 파워 비가 기지정된 제1 문턱값 미만이면, 생체 신호 검증부(160)는 측정된 생체 신호에서 심박 신호가 정상적으로 측정되지 않은 것으로 판별할 수 있다.The peak comparison unit 163 extracts a peak signal from each of the breathing areas and the heart rate areas divided by the frequency section division unit 162, and calculates the power ratio of the breathing peak signal extracted from the breathing area and the heart rate peak signal extracted from the heart rate area. It is calculated, and it is determined whether the power ratio of the calculated peak signal is equal to or greater than a predetermined first threshold. As a result of the determination, if the power ratio of the peak signal is less than the predetermined first threshold, the biosignal verification unit 160 may determine that the heartbeat signal is not normally measured from the measured biosignal.

상기한 바와 같이 경동맥 부근을 측정하는 경우, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 호흡보다 심박에 의한 성분이 더 크게 나타나므로, 제1 문턱값은 일예로 1 이상의 값으로 설정될 수 있다. 그러나 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 심박이 불규칙하게 나타나는 부정맥 환자 또한 고려하여야 하므로, 제1 문턱값은 1 이하의 값으로 설정될 수 있으며, 여러 실험 결과를 기초로 미리 설정될 수 있다.In the case of measuring the vicinity of the carotid artery as described above, as shown in FIG. 3(b), the component due to the heartbeat appears larger than that of respiration, so the first threshold may be set to a value of 1 or more as an example. . However, as shown in (b) of FIG. 4, since arrhythmia patients with irregular heartbeat should also be considered, the first threshold may be set to a value of 1 or less, and may be preset based on the results of various experiments. have.

한편 피크 신호의 파워 비가 기지정된 제1 문턱값 이상이면, 파워 비교부(164)가 심박 영역에서의 평균 파워(average power)와 노이즈 영역에서의 평균 파워의 비를 계산하고, 계산된 평균 파워 비가 기지정된 제2 문턱값 이상인지 판별한다. 즉 심박 성분이 노이즈 성분보다 크게 나타나는지를 판별한다.On the other hand, if the power ratio of the peak signal is greater than or equal to the predetermined first threshold, the power comparison unit 164 calculates the ratio of the average power in the heartbeat region and the average power in the noise region, and the calculated average power ratio is It is determined whether it is equal to or greater than a predetermined second threshold. That is, it is determined whether the heart rate component appears larger than the noise component.

만일 평균 파워 비가 제2 문턱값 이상이면, 생체 신호에 심박 신호가 정상적으로 측정된 것으로 판별할 수 있다. 그러나 평균 파워 비가 제2 문턱값 미만이면, 하모닉 분석부(165)가 심박 신호의 하모닉(Harmonic) 성분을 분석한다.If the average power ratio is greater than or equal to the second threshold, it may be determined that the heartbeat signal is normally measured in the biosignal. However, if the average power ratio is less than the second threshold value, the harmonic analysis unit 165 analyzes a harmonic component of the heartbeat signal.

시간 영역에서 심박 신호가 정상적으로 측정된 경우, 주파수 영역으로 변환된 생체 신호에는 심박 신호와 함께 하모닉 성분이 나타나게 되는 반면, 노이즈 신호에서는 하모닉 성분이 나타나지 않는다. 따라서 심박 신호가 정상적으로 측정된 경우, 심박 영역에서의 피크 주파수인 심박 주파수의 정수배에 해당하는 주파수에서는 하모닉 성분이 함께 나타나게 된다.When the heartbeat signal is normally measured in the time domain, a harmonic component appears together with the heartbeat signal in the biosignal converted to the frequency domain, whereas the harmonic component does not appear in the noise signal. Therefore, when the heart rate signal is normally measured, a harmonic component appears together at a frequency corresponding to an integer multiple of the heart rate frequency, which is the peak frequency in the heart rate region.

이에 하모닉 분석부(165)는 심박 주파수와 심박 주파수의 정수배에 해당하는 신호의 파워를 분석하여 하모닉 성분이 존재하는지 여부를 판별할 수 있으며, 일예로 심박 주파수와 심박 주파수의 정수배에 해당하는 신호의 파워의 합과 나머지 신호의 파워의 비를 기지정된 제3 문턱값과 비교하여 하모닉 성분의 존재 여부를 판별할 수 있다.Accordingly, the harmonic analysis unit 165 may analyze the power of the signal corresponding to the heartbeat frequency and an integer multiple of the heartbeat frequency to determine whether or not a harmonic component is present. For example, the heartbeat frequency and the signal corresponding to an integer multiple of the heartbeat frequency The presence or absence of a harmonic component may be determined by comparing a ratio of the sum of the powers and the powers of the remaining signals with a predetermined third threshold value.

만일 하모닉 성분이 존재하는 것으로 판별되면, 심박 신호가 정상적으로 측정된 것으로 판별한다. 그러나 하모닉 성분이 존재하지 않는 것으로 판단되면, SNR 분석부(166)가 심박 영역에서의 피크 주파수인 심박 주파수를 중심으로 기지정된 주파수 범위의 평균 신호 파워 대비 노이즈 영역의 전체 신호 파워를 비교하여, 신호대 잡음비를 계산하고, 계산된 신호대 잡음비가 기지정된 제4 문턱값 이상인지 판별한다.If it is determined that the harmonic component is present, it is determined that the heartbeat signal has been measured normally. However, if it is determined that the harmonic component does not exist, the SNR analysis unit 166 compares the total signal power in the noise region with the average signal power in the predetermined frequency range around the heartbeat frequency, which is the peak frequency in the heartbeat region, The noise ratio is calculated, and it is determined whether the calculated signal-to-noise ratio is equal to or greater than a predetermined fourth threshold.

만일 신호대 잡음비가 기지정된 제4 문턱값 이상이면, 심박 신호가 정상적으로 측정된 것으로 판별하고, 신호대 잡음비가 기지정된 제4 문턱값 미만이면, 심박 신호가 정상적으로 측정되지 않은 것으로 판별한다.If the signal-to-noise ratio is greater than or equal to the predetermined fourth threshold, it is determined that the heartbeat signal is normally measured, and if the signal-to-noise ratio is less than the predetermined fourth threshold, it is determined that the heartbeat signal is not normally measured.

검증 결과 판정부(167)는 움직임 판별부(161), 피크 비교부(163), 파워 비교부(164), 하모닉 분석부(165), SNR 분석부(166)에서의 판별 결과에 따라 심박 신호가 정상적으로 측정되었는지 여부를 판정하고, 판정 결과를 제어부(110)로 전달한다.The verification result determination unit 167 is a heart rate signal according to the determination result of the motion determination unit 161, the peak comparison unit 163, the power comparison unit 164, the harmonic analysis unit 165, and the SNR analysis unit 166. It is determined whether or not is measured normally, and the determination result is transmitted to the control unit 110.

제어부(110)는 검증 결과 판정부(167)의 판정 결과에 따라 다시 생체 신호 측정을 수행하기 위해, 신호 발생부(120)를 제어하거나, 호흡, 심박 및 부정맥 여부에 대한 정보를 분석할 수 있다.The control unit 110 may control the signal generator 120 or analyze information on whether or not respiration, heart rate, and arrhythmia in order to perform biosignal measurement again according to the determination result of the verification result determination unit 167. .

상기에서는 생체 신호 검증부(160)를 별도로 도시하였으나, 생체 신호 검증부(160)는 제어부(110)에 포함되어 구성될 수 있다. 경우에 따라서는 신호 처리부(150) 또한 제어부(110)에 포함되어 구성될 수 있다.Although the biosignal verification unit 160 is separately illustrated above, the biosignal verification unit 160 may be included in the control unit 110 and configured. In some cases, the signal processing unit 150 may also be included in the control unit 110 and configured.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 검증 방법을 나타낸다.6 shows a biosignal verification method according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하여, 도 6 의 생체 신호 검증 방법을 설명하면, 생체 신호 검증 장치(160)는 우선 생체 신호를 획득한다(S11). 여기서 생체 신호 검증 장치(160)는 주파수 영역으로 변환된 주파수 생체 신호를 획득할 수 있으며, 경우에 따라서는 시간 영역에서의 슬로우 타임 생체 신호를 함께 획득할 수도 있으며, 수신 신호에 대한 자기 상관 신호를 획득할 수도 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, when the biosignal verification method of FIG. 6 is described, the biosignal verification apparatus 160 first acquires a biosignal (S11). Here, the biosignal verification apparatus 160 may obtain a frequency biosignal converted to a frequency domain, and in some cases, may also acquire a slow time biosignal in a time domain, and may obtain an autocorrelation signal for the received signal. You can also get it.

그리고 생체 신호 검증 장치(160)는 피검자의 움직임이 발생하였는지 여부를 판별한다(S12). 만일 피검자의 움직임이 발생된 것으로 판별되면, 생체 신호가 비정상 측정된 것으로 판별한다(S18).In addition, the biosignal verification apparatus 160 determines whether or not movement of the subject has occurred (S12). If it is determined that the subject's movement has occurred, it is determined that the biological signal has been abnormally measured (S18).

생체 신호 검증 장치(160)는 자기 상관 신호가 획득되면, 획득된 자기 상관 신호로부터 피검자의 움직임 발생 여부를 판별할 수 있다. 그러나 생체 신호 측정 장치(100)에서 피검자의 움직임 발생 여부가 자기 상관 신호가 아닌 다른 수단을 통해 판별되도록 구성된 경우, 생체 신호 검증 장치(160)는 피검자의 움직임이 발생하였는지 여부를 판별하는 단계를 생략할 수 있다.When the autocorrelation signal is obtained, the biosignal verification apparatus 160 may determine whether or not a motion of the subject has occurred from the obtained autocorrelation signal. However, when the bio-signal measuring apparatus 100 is configured to determine whether the subject's movement has occurred through a means other than an autocorrelation signal, the bio-signal verification apparatus 160 omits the step of determining whether the subject’s movement has occurred. can do.

한편, 생체 신호 검증 장치(160)는 피검자의 움직임이 발생되지 않은 것으로 판별되면, 주파수 생체 신호를 기지정된 주파수 구간에 따라 호흡 영역과 심박 영역 및 노이즈 영역으로 구분한다(S13).On the other hand, when it is determined that the movement of the subject has not occurred, the biosignal verification apparatus 160 divides the frequency biosignal into a breathing area, a heartbeat area, and a noise area according to a predetermined frequency section (S13).

그리고 구분된 호흡 영역에서의 피크 신호인 호흡 피크 신호와 심박 영역에서의 피크 신호인 심박 피크 신호의 파워 비가 기지정된 제1 문턱값 이상인지 판별한다(S14). 만일 피크 신호의 파워 비가 기지정된 제1 문턱값 미만이면, 생체 신호, 특히 심박 신호가 비정상 측정된 것으로 판별한다(S18). 그러나 피크 신호의 파워 비가 기지정된 제1 문턱값 이상이면, 심박 영역에서의 평균 파워와 노이즈 영역에서의 평균 파워의 비를 계산하고, 계산된 평균 파워 비가 기지정된 제2 문턱값 이상인지 판별한다(S15).Then, it is determined whether the power ratio of the peak signal, which is the peak signal in the divided breathing region, and the heartbeat peak signal, which is the peak signal, in the heartbeat region, is greater than or equal to a predetermined first threshold (S14). If the power ratio of the peak signal is less than the predetermined first threshold, it is determined that the biological signal, especially the heart rate signal, has been abnormally measured (S18). However, if the power ratio of the peak signal is greater than or equal to the predetermined first threshold, the ratio of the average power in the heartbeat region and the average power in the noise region is calculated, and it is determined whether the calculated average power ratio is greater than or equal to a predetermined second threshold ( S15).

만일 평균 파워 비가 기지정된 제2 문턱값 이상이면, 생체 신호가 정상 측정된 것으로 판별한다(S19). 그러나 평균 파워 비가 기지정된 제2 문턱값 미만이면, 심박 신호의 하모닉 성분의 파워의 합과 나머지 신호의 파워의 비를 기지정된 제3 문턱값과 비교한다.If the average power ratio is greater than or equal to the predetermined second threshold, it is determined that the biosignal has been measured normally (S19). However, if the average power ratio is less than the predetermined second threshold, the sum of the powers of the harmonic components of the heartbeat signal and the powers of the remaining signals is compared with the predetermined third threshold.

하모닉 성분의 파워 비가 제3 문턱값 이상이면, 생체 신호가 정상 측정된 것으로 판별하고(S19), 하모닉 성분의 파워 비가 제3 문턱값 미만이면, 심박 주파수를 중심으로 기지정된 주파수 범위의 평균 신호 파워와 노이즈 영역의 전체 신호 파워의 비로 신호대 잡음비를 계산하고, 계산된 신호대 잡음비가 기지정된 제4 문턱값 이상인지 판별한다(S17).If the power ratio of the harmonic component is greater than or equal to the third threshold, it is determined that the biological signal has been measured normally (S19), and if the power ratio of the harmonic component is less than the third threshold, the average signal power of the frequency range determined around the heartbeat frequency The signal-to-noise ratio is calculated as the ratio of the total signal power of the noise region and it is determined whether the calculated signal-to-noise ratio is greater than or equal to a predetermined fourth threshold (S17).

신호대 잡음비가 기지정된 제4 문턱값 이상이면, 생체 신호가 정상 측정된 것으로 판별하고(S19), 신호대 잡음비가 기지정된 제4 문턱값 미만이면, 생체 신호가 정상 측정된 것으로 판별한다(S18).If the signal-to-noise ratio is greater than or equal to the predetermined fourth threshold, it is determined that the biological signal has been measured normally (S19), and if the signal-to-noise ratio is less than the predetermined fourth threshold, it is determined that the biological signal has been measured normally (S18).

본 발명에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행 시키기 위한 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다. 여기서 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스 될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 또한 컴퓨터 저장 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함하며, ROM(판독 전용 메모리), RAM(랜덤 액세스 메모리), CD(컴팩트 디스크)-ROM, DVD(디지털 비디오 디스크)-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등을 포함할 수 있다.The method according to the present invention may be implemented as a computer program stored in a medium for execution on a computer. Here, the computer-readable medium may be any available medium that can be accessed by a computer, and may also include all computer storage media. Computer storage media includes both volatile and nonvolatile, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storage of information such as computer readable instructions, data structures, program modules or other data, and ROM (Read Dedicated memory), RAM (random access memory), CD (compact disk)-ROM, DVD (digital video disk)-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, and the like.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will appreciate that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

110: 제어부 120: 신호 발생부
130: 송신 안테나 140: 수신 안테나
150: 신호 처리부 160: 생체 측정 신호 검증부
161: 움직임 판별부 162: 주파수 구간 구분부
163: 피크 비교부 164: 파워 비교부
165: 하모닉 분석부 166: SNR 분석부
167: 검증 결과 판정부
110: control unit 120: signal generation unit
130: transmit antenna 140: receive antenna
150: signal processing unit 160: biometric signal verification unit
161: motion discrimination unit 162: frequency section discrimination unit
163: peak comparison unit 164: power comparison unit
165: harmonic analysis unit 166: SNR analysis unit
167: verification result determination unit

Claims (10)

레이더 기반 생체 신호 측정 장치에서 획득된 시간 영역에서의 수신 신호가 주파수 영역으로 변환된 주파수 생체 신호를 인가받고, 상기 주파수 생체 신호를 기지정된 주파수 구간에 따라 호흡 영역과 심박 영역 및 노이즈 영역으로 구분하는 주파수 구간 구분부;
상기 호흡 영역에서의 피크 신호인 호흡 피크 신호와 상기 심박 영역에서의 피크 신호인 심박 피크 신호의 파워 비가 기지정된 제1 문턱값 미만이면 비정상 측정된 것으로 판별하는 피크 비교부;
상기 피크 신호의 파워 비가 상기 제1 문턱값 이상이면, 상기 심박 영역에서의 평균 파워와 상기 노이즈 영역에서의 평균 파워의 비를 기지정된 제2 문턱값과 비교하여, 상기 제2 문턱값 이상이면, 정상 측정된 것으로 판별하는 파워 비교부; 및
상기 평균 파워의 비가 기지정된 제2 문턱값 미만이면, 심박 신호의 하모닉 성분의 파워의 합과 나머지 신호의 파워의 비를 기지정된 제3 문턱값과 비교하여, 상기 제3 문턱값 미만이면, 정상 측정된 것으로 판별하는 하모닉 분석부; 를 포함하는 생체 신호 검증 장치.
The received signal in the time domain obtained by the radar-based bio-signal measuring device is applied with a frequency bio-signal converted into a frequency domain, and the frequency bio-signal is divided into a breathing area, a heart rate area, and a noise area according to a predetermined frequency section. Frequency section division unit;
A peak comparison unit configured to determine abnormal measurement when the power ratio of the respiration peak signal as a peak signal in the breathing region and the heart rate peak signal as the peak signal in the heart rate region is less than a predetermined first threshold value;
When the power ratio of the peak signal is greater than or equal to the first threshold value, a ratio of the average power in the heartbeat region and the average power in the noise region is compared with a predetermined second threshold value, and if the power ratio is greater than or equal to the second threshold value, A power comparison unit that determines that it has been measured normally; And
If the ratio of the average power is less than the second threshold value, the sum of the power of the harmonic component of the heart rate signal and the power of the remaining signals are compared with the third threshold value, and if it is less than the third threshold value, normal A harmonic analysis unit that determines the measured value; Bio-signal verification device comprising a.
제1 항에 있어서, 상기 생체 신호 검증 장치는
상기 제3 문턱값 미만이면, 심박 주파수를 중심으로 기지정된 주파수 범위의 평균 신호 파워와 노이즈 영역의 전체 신호 파워의 비로 계산되는 신호대 잡음비가 기지정된 제4 문턱값 이상인지 판별하여, 상기 제4 문턱값 이상이면, 정상 측정된 것으로 판별하는 SNR 분석부; 를 더 포함하는 생체 신호 검증 장치.
The method of claim 1, wherein the biosignal verification device
If it is less than the third threshold, it is determined whether the signal-to-noise ratio calculated as a ratio of the average signal power in the frequency range determined around the heartbeat frequency and the total signal power in the noise region is greater than or equal to the fourth threshold value, and the fourth threshold If the value is more than the SNR analysis unit to determine that the normal measurement; Bio-signal verification device further comprising a.
제1 항에 있어서, 상기 생체 신호 검증 장치는
상기 레이더 기반 생체 신호 측정 장치로부터 주기적으로 방사된 임펄스 신호에 대한 수신 신호의 자기 상관 신호를 인가받고, 상기 자기 상관 신호의 주기 패턴을 기반으로 피검자의 움직임 여부를 판별하여, 피검자가 움직인 것으로 판별되면, 비정상 측정된 것으로 판별하는 움직임 판별부; 를 더 포함하는 생체 신호 검증 장치.
The method of claim 1, wherein the biosignal verification device
Receives an autocorrelation signal of a received signal for an impulse signal periodically radiated from the radar-based biosignal measuring device, and determines whether the subject has moved or not based on the periodic pattern of the autocorrelation signal to determine that the subject has moved If so, the motion determination unit to determine that the abnormal measurement; Bio-signal verification device further comprising a.
기지정된 파형의 신호를 생성하는 신호 발생부;
상기 신호 발생부에서 생성된 신호를 방사하는 송신 안테나;
상기 송신 안테나에서 방사된 신호가 반사된 수신 신호를 수신하는 수신 안테나;
시간 영역에서의 상기 수신 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하여 주파수 생체 신호를 획득하는 신호 처리부; 및
상기 주파수 생체 신호를 기지정된 주파수 구간에 따라 호흡 영역과 심박 영역 및 노이즈 영역으로 구분하고, 구분된 호흡 영역과 심박 영역 및 노이즈 영역의 신호를 비교하여 생체 신호의 정상 측정 여부를 판별하는 생체 신호 검증부; 를 포함하는 생체 신호 측정 장치.
A signal generator for generating a signal of a predetermined waveform;
A transmission antenna for radiating a signal generated by the signal generator;
A reception antenna for receiving a reception signal from which the signal radiated from the transmission antenna is reflected;
A signal processor for converting the received signal in a time domain into a signal in a frequency domain to obtain a frequency biosignal; And
Biosignal verification that divides the frequency biosignal into a breathing area, a heartbeat area, and a noise area according to a predetermined frequency section, and compares the signals in the separated breathing area, heart rate area, and noise area to determine whether or not the biosignal is normally measured. part; Bio-signal measuring device comprising a.
제4 항에 있어서, 상기 생체 신호 검증부는
상기 주파수 생체 신호를 기지정된 주파수 구간에 따라 호흡 영역과 심박 영역 및 노이즈 영역으로 구분하는 주파수 구간 구분부;
상기 호흡 영역에서의 피크 신호인 호흡 피크 신호와 상기 심박 영역에서의 피크 신호인 심박 피크 신호의 파워 비가 기지정된 제1 문턱값 미만이면 비정상 측정된 것으로 판별하는 피크 비교부; 및
상기 피크 신호의 파워 비가 상기 제1 문턱값 이상이면, 상기 심박 영역에서의 평균 파워와 상기 노이즈 영역에서의 평균 파워의 비를 기지정된 제2 문턱값과 비교하여, 상기 제2 문턱값 이상이면, 정상 측정된 것으로 판별하는 파워 비교부; 및
상기 평균 파워의 비가 기지정된 제2 문턱값 미만이면, 심박 신호의 하모닉 성분의 파워의 합과 나머지 신호의 파워의 비를 기지정된 제3 문턱값과 비교하여, 상기 제3 문턱값 미만이면, 정상 측정된 것으로 판별하는 하모닉 분석부; 를 포함하는 생체 신호 측정 장치.
The method of claim 4, wherein the biosignal verification unit
A frequency section dividing unit that divides the frequency biological signal into a breathing area, a heartbeat area, and a noise area according to a predetermined frequency section;
A peak comparison unit configured to determine abnormal measurement when the power ratio of the respiration peak signal as a peak signal in the breathing region and the heart rate peak signal as the peak signal in the heart rate region is less than a predetermined first threshold value; And
When the power ratio of the peak signal is greater than or equal to the first threshold value, a ratio of the average power in the heartbeat region and the average power in the noise region is compared with a predetermined second threshold value, and if the power ratio is greater than or equal to the second threshold value, A power comparison unit that determines that it has been measured normally; And
If the ratio of the average power is less than the second threshold value, the sum of the power of the harmonic component of the heart rate signal and the power of the remaining signals are compared with the third threshold value, and if it is less than the third threshold value, normal A harmonic analysis unit that determines the measured value; Bio-signal measuring device comprising a.
제5 항에 있어서, 상기 생체 신호 검증부는
상기 제3 문턱값 미만이면, 심박 주파수를 중심으로 기지정된 주파수 범위의 평균 신호 파워와 노이즈 영역의 전체 신호 파워의 비로 계산되는 신호대 잡음비가 기지정된 제4 문턱값 이상인지 판별하여, 상기 제4 문턱값 이상이면, 정상 측정된 것으로 판별하는 SNR 분석부; 를 더 포함하는 생체 신호 측정 장치.
The method of claim 5, wherein the biosignal verification unit
If it is less than the third threshold, it is determined whether the signal-to-noise ratio calculated as a ratio of the average signal power in the frequency range determined around the heartbeat frequency and the total signal power in the noise region is greater than or equal to the fourth threshold value, and the fourth threshold If the value is more than the SNR analysis unit to determine that the normal measurement; Bio-signal measurement device further comprising a.
제5 항에 있어서, 상기 신호 처리부는
상기 수신 신호의 자기 상관 신호를 획득하여, 상기 수신 신호의 주기성을 판별하여 상기 수신 신호를 주기별로 구분하고,
상기 생체 신호 검증부는
구분된 상기 수신 신호의 주기에 따라 피검자의 움직임 여부를 판별하여, 피검자가 움직인 것으로 판별되면, 비정상 측정된 것으로 판별하는 움직임 판별부; 를 더 포함하는 생체 신호 측정 장치.
The method of claim 5, wherein the signal processing unit
Acquiring an autocorrelation signal of the received signal, determining the periodicity of the received signal, classifying the received signal by period,
The biosignal verification unit
A motion determination unit that determines whether or not the examinee has moved according to the divided period of the received signal and, if it is determined that the examinee has moved, determines that the measurement is abnormal; Bio-signal measurement device further comprising a.
레이더 기반 생체 신호 측정 장치에서 획득된 시간 영역에서의 수신 신호가 주파수 영역으로 변환된 주파수 생체 신호를 인가받는 단계;
상기 주파수 생체 신호를 기지정된 주파수 구간에 따라 호흡 영역과 심박 영역 및 노이즈 영역으로 구분하는 단계;
상기 호흡 영역에서의 피크 신호인 호흡 피크 신호와 상기 심박 영역에서의 피크 신호인 심박 피크 신호의 파워 비를 기지정된 제1 문턱값과 비교하여, 파워 비가 상기 제1 문턱값 미만이면 비정상 측정된 것으로 판별하는 단계;
상기 피크 신호의 파워 비가 상기 제1 문턱값 이상이면, 상기 심박 영역에서의 평균 파워와 상기 노이즈 영역에서의 평균 파워의 비를 기지정된 제2 문턱값과 비교하여, 상기 제2 문턱값 이상이면, 정상 측정된 것으로 판별하는 단계; 및
상기 평균 파워의 비가 기지정된 제2 문턱값 미만이면, 심박 신호의 하모닉 성분의 파워의 합과 나머지 신호의 파워의 비를 기지정된 제3 문턱값과 비교하여, 상기 제3 문턱값 미만이면, 정상 측정된 것으로 판별하는 단계; 를 포함하는 생체 신호 검증 방법.
Receiving a frequency biosignal obtained by a radar-based biosignal measuring apparatus in which a received signal in a time domain is converted into a frequency domain;
Dividing the frequency biological signal into a breathing region, a heartbeat region, and a noise region according to a predetermined frequency section;
The power ratio of the peak signal, which is the peak signal in the breathing region, and the peak signal, which is the peak signal, in the heart rate region, is compared with a predetermined first threshold value, and if the power ratio is less than the first threshold value, the measurement is abnormal. Determining;
When the power ratio of the peak signal is greater than or equal to the first threshold value, a ratio of the average power in the heartbeat region and the average power in the noise region is compared with a predetermined second threshold value, and if the power ratio is greater than or equal to the second threshold value, Determining that it has been measured normally; And
If the ratio of the average power is less than the second threshold value, the sum of the power of the harmonic component of the heart rate signal and the power of the remaining signals are compared with the third threshold value, and if it is less than the third threshold value, normal Determining that it has been measured; Biosignal verification method comprising a.
제8 항에 있어서, 상기 생체 신호 검증 방법은
상기 제3 문턱값 미만이면, 심박 주파수를 중심으로 기지정된 주파수 범위의 평균 신호 파워와 노이즈 영역의 전체 신호 파워의 비로 계산되는 신호대 잡음비가 기지정된 제4 문턱값 이상인지 판별하여, 상기 제4 문턱값 이상이면, 정상 측정된 것으로 판별하는 단계; 를 더 포함하는 생체 신호 검증 방법
The method of claim 8, wherein the biosignal verification method
If it is less than the third threshold, it is determined whether the signal-to-noise ratio calculated as a ratio of the average signal power in the frequency range determined around the heartbeat frequency and the total signal power in the noise region is greater than or equal to the fourth threshold value, and the fourth threshold Determining that it has been measured normally; Bio-signal verification method further comprising
제8 항에 있어서, 상기 생체 신호 검증 방법은
레이더 기반 생체 신호 측정 장치로부터 주기적으로 방사된 임펄스 신호에 대한 수신 신호의 자기 상관 신호를 인가는 단계;
상기 자기 상관 신호의 주기 패턴을 기반으로 피검자의 움직임 여부를 판별하여, 피검자가 움직인 것으로 판별되면, 비정상 측정된 것으로 판별하는 단계; 를 더 포함하는 생체 신호 검증 방법.
The method of claim 8, wherein the biosignal verification method
Applying an autocorrelation signal of the received signal to the impulse signal periodically radiated from the radar-based bio-signal measuring apparatus;
Determining whether the subject has moved based on the periodic pattern of the autocorrelation signal, and if it is determined that the subject has moved, determining that the subject has been abnormally measured; Bio-signal verification method further comprising a.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240007017A (en) 2022-07-07 2024-01-16 서울대학교병원 Apparatus and method for determining data quality of vital signal

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100249630A1 (en) 2008-04-03 2010-09-30 Kai Medical, Inc. Systems and methods for respiratory rate measurement
US20180106897A1 (en) 2015-04-20 2018-04-19 Resmed Sensor Technologies Limited Detection and identification of a human from characteristic signals

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140106795A (en) 2013-02-27 2014-09-04 정양권 UWB-based contactless biometric signals Tester
KR20160036967A (en) * 2014-09-26 2016-04-05 한양대학교 산학협력단 Method and Device for Measuring Biometric Data using UWB Radar
KR101777000B1 (en) * 2015-06-17 2017-09-11 한양대학교 산학협력단 Method and Device for Measuring Biometric Data using UWB Radar

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100249630A1 (en) 2008-04-03 2010-09-30 Kai Medical, Inc. Systems and methods for respiratory rate measurement
US20180106897A1 (en) 2015-04-20 2018-04-19 Resmed Sensor Technologies Limited Detection and identification of a human from characteristic signals

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Faheem Khan and Sung Ho Cho*, "A Detailed Algorithm for Vital Sign Monitoring of a Stationary/Non-Stationary Human through IR-UWB Radar", Sensors (Basel). 17(2): 290 (2017.02.04)
Yogesh Nijsure, et al., "An Impulse Radio Ultra Wideband System for Contactless Non-invasive Respiratory Monitoring", IEEE Transactions on Biomedical Engineering 60(6) January 2013

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240007017A (en) 2022-07-07 2024-01-16 서울대학교병원 Apparatus and method for determining data quality of vital signal

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