KR102315871B1 - 생체 신호 처리 장치 및 생체 신호 처리 방법 - Google Patents

생체 신호 처리 장치 및 생체 신호 처리 방법 Download PDF

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Abstract

생체 신호 처리 장치가 개시된다. 일 실시예는 감지된 생체 신호를 설정값과 비교하고, 비교 결과를 기초로 생체 신호의 베이스라인을 추정하며, 추정된 베이스라인을 통해 생체 신호의 처리 로직을 제어한다.

Description

생체 신호 처리 장치 및 생체 신호 처리 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROCESSING BIO-SIGNAL PROCESSING}
아래 실시예들은 생체 신호를 처리하는 기술에 관한 것이다.
근전도 센서를 통해 측정한 신호를 이용하기 위해 신호 처리 장치는 측정된 원(raw) 근전도 신호를 원하는 주파수 대역에 따라 필터링한다. 신호 처리 장치는 근전도 신호의 존재 유무를 확인하기 위해 필터링된 신호의 절대값 및 무빙 에버리지(Moving Average, MAVG)에 기초한 결과값을 이용할 수 있다.
관련 선행기술로, 한국 공개특허공보 제10-2012-0045526(발명의 명칭: 잡음 제거 장치 및 그에 따른 잡음 제거 방법, 출원인: 경북대학교 산학협력단)이 있다. 해당 한국 공개특허공보에는 모폴로지(morphology)를 이용하여 심전도 신호의 잡음을 제거하는 잡음 제거 장치 및 그에 따른 잡음 제거 방법이 개시된다.
일 측에 따른 생체 신호 처리 장치는 감지된 생체 신호를 설정값과 비교하는 비교부; 상기 비교부의 출력값을 기초로 상기 감지된 생체 신호의 베이스라인(baseline)을 추정하는 베이스라인 추정부; 및 상기 베이스라인의 추정을 기초로 상기 감지된 생체 신호의 처리 로직을 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 제어부는, 상기 감지된 생체 신호에서 상기 추정된 베이스라인을 제거한다.
상기 제어부는, 상기 처리 로직에 따른 임계값을 상기 추정된 베이스라인만큼 증가시킨다.
상기 비교부는, 상기 감지된 생체 신호를 기초로 획득된 특징값(feature value)과 상기 설정값 사이의 비교를 기초로 상기 설정값을 업데이트한다.
상기 비교부는, 상기 특징값이 상기 설정값 이상인 경우, 상기 특징값이 미리 정해진 기준을 만족하는지 여부를 확인하고, 상기 확인을 기초로 상기 설정값을 적응적으로 조절한다.
생체 신호 처리 장치는 상기 감지된 생체 신호의 동 잡음(motion artifact)을 제거하는 동 잡음 제거부를 더 포함한다.
상기 생체 신호 처리 장치는 웨어러블 디바이스를 포함한다.
상기 생체 신호 처리 장치는 시스템 온 칩(System On-Chip)으로 구현되어 웨어러블 디바이스에 내장된다.
다른 일 측에 따른 생체 신호 처리 장치는 근전도(ElectroMyoGraphy, EMG) 신호를 측정하는 측정부; 상기 측정된 근전도 신호를 설정값과 비교하는 비교부; 상기 비교부의 출력값을 기초로 상기 측정된 근전도 신호의 베이스라인(baseline)을 추정하는 베이스라인 추정부; 및 상기 베이스라인의 추정을 기초로 상기 측정된 근전도 신호의 처리 로직을 제어하는 제어부를 포함한다.
일 측에 따른 생체 신호 처리 방법은 감지된 생체 신호를 설정값과 비교하는 단계; 상기 비교부의 출력값을 기초로 상기 감지된 생체 신호의 베이스라인(baseline)을 추정하는 단계; 및 상기 베이스라인의 추정을 기초로 상기 감지된 생체 신호의 처리 로직을 제어하는 단계를 포함한다.
상기 감지된 생체 신호의 처리 로직을 제어하는 단계는 상기 감지된 생체 신호에서 상기 추정된 베이스라인을 제거하는 단계를 포함한다.
상기 감지된 생체 신호는 근전도(ElectroMyoGraphy, EMG) 신호를 포함한다.
도 1은 일 실시예에 따른 생체 신호 처리 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 생체 신호 처리 장치의 베이스라인 이용을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 근전도 신호의 처리를 위한 생체 신호 처리 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 베이스라인을 추정하는 스킴(scheme)을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 동 잡음을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 7은 일 실시예에 따라 처리되는 근전도 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 생체 신호 처리 장치를 포함하는 웨어러블 디바이스를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 생체 신호 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 일 실시예에 따른 생체 신호 처리 장치를 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에 따른 생체 신호 처리 장치(100)는 독립된 기기로(standalone device) 실시될 수 있다. 또는, 일 실시예에 따른 생체 신호 처리 장치(100)는 시스템 온 칩의 형태로 구현되어 웨어러블 디바이스 또는 이동 단말 등의 전자 기기에 임베디드(내장)될 수 있다.
도 1을 참조하면 일 실시예에 따른 생체 신호 처리 장치(100)는 비교부(110), 베이스라인 추정부(120), 및 제어부(130)를 포함한다.
생체 신호 처리 장치(100)는 생체 신호를 감지할 수 있다. 예를 들어, 생체 신호 처리 장치(100)는 사용자의 생체 임피던스(bio-impedance), 근전도(ElectroMyoGraphy, EMG) 신호, 심전도(ElectroCardioGraphy, ECG) 신호, 및 광체적변동파형(PhotoPlethysmoGram, PPG) 중 적어도 하나를 감지할 수 있다. 또한, 생체 신호 처리 장치(100)는 사용자의 생체 신호를 감지할 수 있는 디바이스로부터 생체 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 생체 신호 처리 장치(100)는 통신 인터페이스를 통해 상기 디바이스로부터 사용자의 근전도 신호, 심전도 신호 등의 생체 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 통신 인터페이스는 WLAN(Wireless LAN), WiFi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등의 무선 인터넷 인터페이스와 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication) 등의 근거리 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 통신 인터페이스는 외부와 통신을 수행할 수 있는 모든 인터페이스(예를 들어, 유선 인터페이스)를 나타낼 수 있다.
생체 신호 처리 장치(100)는 감지된 생체 신호를 증폭할 수 있고, 전처리(pre-processing)할 수 있다. 예를 들어, 생체 신호 처리 장치(100)는 차동 증폭기 등의 증폭기를 통해 감지된 생체 신호의 이득을 증가시킬 수 있고, 전처리를 통해 생체 신호의 잡음을 제거할 수 있다.
생체 신호 처리 장치(100)는 감지된 생체 신호의 동 잡음(motion artifact)을 제거하는 동 잡음 제거부를 포함할 수 있다. 근전도 신호의 주파수 스펙트럼은 0내지 500Hz에서 나타날 수 있고, 근전도 신호에 동 잡음이 있는 경우, 동 잡음의 주파수 스펙트럼은 저주파 대역(예를 들어, 0 ~ 60Hz 또는 0 ~ 70Hz)에서 나타날 수 있다. 동 잡음 제거부는 필터링을 통해 생체 신호의 동 잡음을 제거할 수 있다. 전술한 동 잡음의 주파수 스펙트럼은 일 실시예에 따른 예시적인 사항일 뿐, 동 잡음의 주파수 스펙트럼이 전술한 예에 한정되지 않는다.
생체 신호 처리 장치(100)는 동 잡음이 제거된 생체 신호를 후처리(post-processing)할 수 있다. 생체 신호는 음의 값을 갖는 샘플(sample)과 양의 값을 갖는 샘플을 포함할 수 있다. 음의 값을 갖는 샘플이 양의 값을 가지도록 생체 신호 처리 장치(100)는 생체 신호의 샘플들에 절대값(absolute)을 적용할 수 있다. 또한, 생체 신호가 양의 값을 가지도록 생체 신호 처리 장치(100)는 생체 신호를 정류(rectification)할 수 있다. 또한, 생체 신호 처리 장치(100)는 생체 신호의 샘플들에 대해 무빙 에버리지(moving average)를 적용할 수 있다. 또한, 생체 신호 처리 장치(100)는 생체 신호의 샘플들에 대해 RMS(Root Mean Square)를 적용할 수 있다. 생체 신호 처리 장치(100)는 후처리를 통해 샘플의 무빙 에버리지, RMS와 같은 특징값(feature value)을 획득할 수 있다. 또한, 생체 신호 처리 장치(100)는 후처리를 통해 생체 신호를 스무딩(smoothing)하게 할 수 있다.
비교부(110)는 생체 신호를 설정값과 비교한다. 예를 들어, 비교부(110)는 생체 신호를 기초로 획득된 특징값을 설정값과 비교할 수 있다. 전술한 바와 같이, 특징값은 생체 신호의 무빙 에버리지 등을 포함할 수 있다. 비교부(110)는 특징값과 설정값의 비교를 통해 설정값을 업데이트할 수 있다. 보다 구체적으로, 특징값이 설정값 미만인 경우, 비교부(110)는 설정값을 특징값으로 변경할 수 있다. 특징값이 설정값 이상인 경우, 비교부(110)는 설정값에 미리 정해진 상수(
Figure 112014115325961-pat00001
)를 더하여 설정값을 증가시킬 수 있다. 비교부(110)는 업데이트된 설정값을 베이스라인 추정부(120)로 출력할 수 있다.
베이스라인 추정부(120)는 비교부(110)의 출력값을 기초로 생체 신호의 베이스라인을 추정한다. 베이스라인 추정부(120)는 비교부(110)로부터 업데이트된 설정값을 수신할 수 있고, 업데이트된 설정값을 생체 신호의 베이스라인으로 추정할 수 있다. 예를 들어, 타임 인덱스 n을 갖는 샘플(달리 표현하면, n번째 샘플)이 비교부(110)로 입력되는 경우, 비교부(110)는 n번째 샘플의 특징값과 설정값을 비교할 수 있다. 비교부(110)는 n번째 샘플의 특징값이 설정값 미만인 경우, 설정값을 n번째 샘플의 특징값으로 변경할 수 있고, 변경된 설정값을 베이스라인 추정부(120)로 출력할 수 있다. 베이스라인 추정부(120)는 상기 변경된 설정값을 n번째 샘플의 베이스라인으로 추정할 수 있다. 또한, 비교부(110)는 n번째 샘플의 특징값이 설정값 이상인 경우, 설정값을 미리 정해진 상수값(
Figure 112014115325961-pat00002
)만큼 증가시킬 수 있고, 증가된 설정값을 베이스라인 추정부(120)로 출력할 수 있다. 베이스라인 추정부(120)는 상기 증가된 설정값을 n번째 샘플의 베이스라인으로 추정할 수 있다. n번째 샘플의 베이스라인이 추정되는 경우, n+1번째 샘플이 비교부(110)로 입력될 수 있다.
n+1번째 샘플의 베이스라인도 n번째 샘플의 베이스라인이 추정된 방식과 같이 추정될 수 있다. 보다 구체적으로, n+1번째 샘플의 특징값은 설정값과 비교될 수 있다. n+1번째 샘플의 특징값과 비교되는 설정값은 n번째 샘플의 베이스라인일 수 있다. n+1번째 샘플의 특징값이 n번째 샘플의 베이스라인과 비교될 수 있다. 비교 결과, n+1번째 샘플의 특징값이 n번째 샘플의 베이스라인 미만이면, n+1번째 샘플의 베이스라인은 "n+1번째 샘플의 특징값"이 될 수 있고, n+1번째 샘플의 특징값이 n번째 샘플의 베이스라인보다 크다면, n+1번째 샘플의 베이스라인은 "n번째 샘플의 베이스라인 +
Figure 112014115325961-pat00003
"일 수 있다.
측정된 생체 신호의 엔벨롭(envelope) 신호가 사각 펄스(rectangular pulse)라고 가정하자. 측정된 생체 신호 중 유효한 신호의 진폭은 클 수 있고, 진폭이 커짐에 따라 유효한 신호는 큰 특징값을 가질 수 있다. 여기서, 유효한 신호는 측정된 신호에서 사용자가 관찰하기를 원하는 신호로, 상기 사각 펄스에서 rectangular 부분의 신호일 수 있다.
n+1번째 샘플이 유효한 신호가 시작되는 샘플이라고 하자. n+1번째 샘플은 n번째 샘플에 비해 큰 특징값을 가질 수 있다. n+1번째 샘플이 비교부(110)에 입력되는 경우, n+1번째 샘플의 베이스라인은 n+1번째 샘플의 특징값과 n번째 샘플의 베이스라인 사이의 비교를 기초로 추정될 수 있다. n+1번째 샘플의 특징값이 n번째 샘플의 베이스라인보다 크므로 n+1번째 샘플의 베이스라인은 "n번째 샘플의 베이스라인 +
Figure 112014115325961-pat00004
"일 수 있다. 마찬가지로, n+2번째 샘플의 특징값과 n번째 샘플의 베이스라인이 비교될 수 있고, n+2번째 샘플의 특징값이 n번째 샘플의 베이스라인보다 크므로 n+2번째 샘플의 베이스라인은 "n+1번째 샘플의 베이스라인 +
Figure 112014115325961-pat00005
"일 수 있다. 연속적으로 유효한 신호의 샘플이 입력되는 경우, 샘플이 입력될 때마다 샘플의 베이스라인은
Figure 112014115325961-pat00006
만큼 계속 증가될 수 있다. 후술하겠지만, 생체 신호에서 베이스라인이 제거되므로, 유효한 신호에서 베이스라인이 제거되면, 유효한 신호의 진폭은 타임 인덱스가 증가할수록 감소할 수 있다.
예를 들어, 100번 샘플의 특징값을 5라하고, 101번 샘플부터 200번 샘플까지의 특징값을 50이라고 하자. 여기서, 유효한 신호는 101번 샘플부터 200번 샘플이다. 100번 샘플의 베이스라인이 4로 추정되었다고 가정하자. 101번 샘플이 비교부(110)로 입력되는 경우, 비교부(110)가 출력하는 출력값은 "4 +
Figure 112014115325961-pat00007
"일 수 있고, 101번 샘플의 베이스라인은 "4 +
Figure 112014115325961-pat00008
"일 수 있다. 후술하겠지만, 101번 샘플의 특징값에서 베이스라인이 제거되므로, 101번 샘플의 진폭은 "50-(4 +
Figure 112014115325961-pat00009
)"일 수 있다. 이와 같은 방식으로, 102번 샘플의 진폭은 "50-(4+2*
Figure 112014115325961-pat00010
)"일 수 있고, 200번 샘플의 진폭은 "50-(4+100*
Figure 112014115325961-pat00011
)"일 수 있다. 101번 샘플의 특징값과 200번 샘플의 특징값을 비교할 때, 계속적으로 증가되는 베이스라인으로 인해 유효한 신호의 진폭이 신호 처리에 따라 감소할 수 있다.
유효한 신호의 진폭이 신호 처리에 따라 감소하는 것을 방지하기 위해, 비교부(110)는 생체 신호의 특징값이 설정값 이상인 경우, 특징값이 미리 정해진 기준을 만족하는지 여부를 확인할 수 있다. 또한, 비교부(110)는 상기 확인을 기초로 설정값을 적응적으로 조절할 수 있다. 예를 들어, 비교부(110)는 유효한 신호의 검출을 위해 설정된 임계값을 이용하여 특징값이 유효한 신호를 나타내는지 여부를 확인할 수 있다. 비교부(110)는 입력된 샘플의 특징값이 상기 임계값 이상인 경우, 입력된 샘플을 유효한 신호로 확인할 수 있다.
비교부(110)는 상기 확인을 기초로 설정값을 적응적으로(adaptively) 조절할 수 있다. 예를 들어, 비교부(110)는 상기 확인을 기초로 상기
Figure 112014115325961-pat00012
를 0으로 설정할 수 있다.
Figure 112014115325961-pat00013
가 0으로 설정되는 경우, 유효한 신호의 베이스라인은 일정하게 유지될 수 있다. 또는, 비교부(110)는 상기 확인을 기초로 상기
Figure 112014115325961-pat00014
를 보다 작은 값으로 설정할 수 있다.
제어부(130)는 베이스라인의 추정을 기초로 생체 신호의 처리 로직을 제어한다. 생체 신호의 처리 로직은 아래의 로직을 포함할 수 있다.
(1) 생체 신호에서 베이스라인을 제거하는 로직
(2) 미리 설정된 임계값을 베이스라인만큼 증가시키는 로직
이하, 도 2를 참조하여 각 로직에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 일 실시예에 따른 생체 신호 처리 장치의 베이스라인 이용을 설명하기 위한 도면이다.
도 2의 (a)는 생체 신호에서 베이스라인이 제거되는 것을 설명하기 위한 도면이다. 생체 신호 처리 장치는 입력되는 생체 신호의 베이스라인을 추정할 수 있다. 베이스라인이 추정되는 경우, 생체 신호 처리 장치는 전술한 로직 (1)을 제어할 수 있고, 로직 (1)의 제어에 따라 생체 신호 처리 장치는 생체 신호에서 베이스라인을 제거할 수 있다.
도 2의 (b)는 미리 설정된 임계값을 베이스라인만큼 증가시키는 것을 설명하기 위한 도면이다. 근육의 수축 또는 이완에 따라 발생한 근전도 신호의 존재 여부를 확인하기 위해 임계값이 미리 설정될 수 있다. 근전도 신호가 임계값 이상인 경우, 생체 신호 처리 장치는 근전도 신호가 존재한다고 판단할 수 있고, 근전도 신호가 임계값 미만인 경우, 생체 신호 처리 장치는 근전도 신호가 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다.
도 2의 (b)의 왼쪽 그래프에 도시된 것과 같이, 전극과 피부 사이의 임피던스 또는 half cell potential 등의 변화로 인해 근전도 신호의 베이스라인은 임계값보다 높게 형성될 수 있다. 근전도 신호의 베이스라인이 임계값보다 높게 형성되는 경우, 생체 신호 처리 장치는 근전도 신호가 항상 존재한다고 판단할 수 있다. 생체 신호 처리 장치가 근전도 신호를 정확하게 검출하지 못할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 근육이 실제로 움직이지 않는 경우에도 생체 신호 처리 장치는 사용자의 근육이 움직인다고 판단할 수 있다.
생체 신호 처리 장치는 근전도 신호의 베이스라인을 추정할 수 있고, 생체 신호 처리 장치는 전술한 로직 (2)를 제어할 수 있다. 로직 (2)의 제어에 따라 생체 신호 처리 장치는, 도 2의 (b)의 오른쪽 그래프에 도시된 것과 같이, 임계값에 베이스라인을 더할 수 있다. 근전도 신호의 베이스라인의 추정을 통해 새로운 임계값이 설정될 수 있다. 새로운 임계값의 설정을 통해, 생체 신호 처리 장치는 사용자가 원하는 근전도 신호를 검출할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 근전도 신호의 처리를 위한 생체 신호 처리 장치를 설명하기 위한 도면이다.
생체 신호 처리 장치(300)는 측정부(미도시)를 포함할 수 있다. 측정부는 전극을 포함할 수 있다. 전극은, 예를 들어, 표면 전극일 수 있다. 표면 전극은 사용자의 신체에 부착될 수 있고, 사용자의 근육의 이완 또는 수축에 의해 발생하는 전기적 신호를 측정할 수 있다.
생체 신호 처리 장치(300)는 증폭기(310)를 포함할 수 있다. 증폭기(310)는 측정된 근전도 신호를 증폭한다. 증폭기(310)를 통해 근전도 신호의 이득값이 조정될 수 있다. 증폭기(310)는 차동 증폭기를 포함할 수 있다.
생체 신호 처리 장치(300)는 전처리부(320)를 포함할 수 있다. 전처리부(320)는 필터를 통해 근전도 신호에 포함된 노이즈를 제거한다.
생체 신호 처리 장치(300)는 근전도 신호를 샘플링 레이트에 기초하여 샘플링할 수 있다. 예를 들어, 생체 신호 처리 장치(300)는 1kHz의 샘플링 레이트로 근전도 신호를 샘플링할 수 있다. 샘플링을 기초로 복수의 샘플들이 생성될 수 있다.
생체 신호 처리 장치(300)는 동 잡음 제거부(330)를 포함할 수 있다. 근전도 신호의 주파수 대역은 0 내지 500Hz일 수 있고, 동 잡음의 주파수 대역은 저주파 대역(예를 들어, 0 ~ 60Hz 또는 0 ~ 70Hz)일 수 있다. 동 잡음 제거부(330)는 필터링을 통해 동 잡음을 제거한다.
생체 신호 처리 장치(300)는 특징값 획득부(340)를 포함할 수 있다. 근전도 신호는 음의 진폭을 갖는 샘플을 포함할 수 있다. 특징값 획득부(340)는 음의 진폭을 갖는 샘플이 샘플이 양의 진폭을 갖도록 샘플에 절대값을 적용할 수 있다. 또한, 특징값 획득부(340)는 샘플의 무빙 에버리지(moving average)를 획득할 수 있다. 특징값 획득부(340)는 수학식 1에 따라 샘플의 특징값을 획득할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112014115325961-pat00015
수학식 1에서, MAV는 샘플의 무빙 에버리지, N은 샘플의 개수,
Figure 112014115325961-pat00016
는 샘플, 및 k는 샘플의 인덱스를 나타낸다. 전술한 특징값은 일 실시예에 따른 예시적인 사항일 뿐, 샘플의 특징값이 전술한 사항으로 한정되지 않는다.
생체 신호 처리 장치(300)는 비교부(350)를 포함한다. 비교부(350)는 근전도 신호를 설정값과 비교한다. 비교부(350)는 입력받은 샘플의 특징값과 설정값을 비교할 수 있다. 또한, 생체 신호 처리 장치(300)는 비교부(350)의 출력값을 기초로 근전도 신호의 베이스라인(baseline)을 추정하는 베이스라인 추정부(360)를 포함한다. 이하, 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 일 실시예에 따른 베이스라인을 추정하는 스킴(scheme)을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 비교부(410)는 첫 번째 샘플을 입력 받는다. 비교부(410)는 첫 번째 샘플인 EMG(1)의 특징값과 설정값을 비교할 수 있다. 여기서, 설정값은 EMG(1)의 특징값에 비해 매우 큰 값으로 미리 설정될 수 있다. 첫 번째 샘플의 특징값은 설정값에 비해 작으므로, 비교부(410)는 설정값을 EMG(1)의 특징값으로 변경할 수 있다. EMG(1)의 특징값이 EMG(1)의 베이스라인으로 추정될 수 있다.
시간이 지남에 따라, 비교부(410)는 EMG(n)을 입력 받을 수 있다. 비교부(410)는 EMG(n)의 특징값과 설정값을 비교할 수 있다. 비교부(410)는 EMG(n)의 특징값과 설정값의 비교를 기초로 설정값을 업데이트할 수 있다. 보다 구체적으로, EMG(n)의 특징값이 설정값 미만인 경우, 비교부(410)는 설정값을 EMG(n)의 특징값으로 변경할 수 있다. EMG(n)의 특징값이 설정값 이상인 경우, 비교부(410)는 설정값에 미리 정해진 상수(
Figure 112014115325961-pat00017
)를 더할 수 있다. EMG(n)의 특징값이 설정값 이상인 경우, 비교부(410)는 설정값을 설정값+
Figure 112014115325961-pat00018
로 변경할 수 있다. 샘플이 입력될 때 마다, 설정값은 업데이트될 수 있다. 비교부(410)는 업데이트된 설정값을 베이스라인 추정부(420)로 출력할 수 있다.
베이스라인 추정부(420)는 비교부(410)의 출력값을 기초로 근전도 신호의 베이스라인(baseline)을 추정한다. EMG(n)의 베이스라인은 EMG(n)의 특징값 또는 설정값 +
Figure 112014115325961-pat00019
일 수 있다.
일 실시예에 있어서, EMG(n)의 특징값이 설정값 이상인 경우, 비교부(410)는 EMG(n)의 특징값이 미리 정해진 기준을 만족하는지 여부를 확인할 수 있다. 비교부(410)는 상기 확인을 기초로 설정값을 적응적으로 조절할 수 있다.
근전도 신호의 경우, 특정 샘플 구간에 포함된 샘플들의 특징값은 다른 샘플의 특징값에 비해 클 수 있다. 상기 특정 샘플 구간은 사용자의 근육의 수축 또는 이완에 의해 발생하는 전기적 신호를 감지한 구간일 수 있다. 특정 샘플 구간의 이전에 샘플들의 베이스라인은 특정 샘플 구간에 포함된 샘플들의 특징값에 비해 낮게 추정될 수 있다. 특정 샘플 구간에 포함된 샘플의 특징값은 설정값에 비해 크므로, 비교부(410)는 설정값 +
Figure 112014115325961-pat00020
를 출력할 수 있다. 설정값 +
Figure 112014115325961-pat00021
로 인해, 상기 특정 샘플 구간에 포함된 샘플들의 베이스라인은 증가할 수 있다. 결국, 특정 샘플 구간의 첫 번째 샘플의 진폭에서 제거되는 베이스라인과 특정 샘플 구간의 마지막 샘플의 진폭에서 제거되는 베이스라인은 상이할 수 있다. 베이스라인의 계속되는 증가로 인해 특정 샘플 구간의 마지막 샘플의 진폭에서 제거되는 베이스라인은 특정 샘플 구간의 첫 번째 샘플의 진폭에서 제거되는 베이스라인에 비해 클 수 있다. 이 경우, 특정 샘플 구간의 진폭은 샘플 인덱스가 증가할수록 감소하여, 신호의 보상이 필요할 수 있다.
비교부(410)는 EMG(n)이 사용자의 근육의 활동에 의해 발생하는 전기적 신호와 대응하는 샘플인지 여부를 확인한다. 예를 들어, 비교부(410)는 EMG(n)이 사용자의 근육의 수축에 의해 발생하는 전기적 신호와 대응하는지 여부가 확인될 수 있도록 미리 설정된 임계값을 이용할 수 있고, EMG(n)의 특징값이 임계값 이상인 경우, EMG(n)은 사용자의 근육의 수축에 의해 발생하는 전기적 신호와 대응한다고 확인할 수 있다.
비교부(410)는 상기 확인을 기초로 상기
Figure 112014115325961-pat00022
를 적응적으로 조절할 수 있다. 예를 들어, 비교부(410)는 상기
Figure 112014115325961-pat00023
를 0으로 재설정할 수 있다. 또는, 비교부(410)는 상기
Figure 112014115325961-pat00024
를 보다 작은값으로 재설정할 수 있다. 상기
Figure 112014115325961-pat00025
가 재설정됨으로써, 사용자가 관찰하기 원하는 신호의 왜곡이 방지될 수 있다.
다시 도 3으로 돌아와서, 제어부(370)는 베이스라인의 추정을 기초로 근전도 신호의 처리 로직을 제어한다. 근전도 신호의 처리 로직은 아래의 로직을 포함할 수 있다.
(1) 근전도 신호에서 베이스라인을 제거하는 로직
(2) 미리 설정된 임계값을 베이스라인만큼 증가시키는 로직
제어부(370)는 베이스라인이 추정되는 경우, 근전도 신호에서 베이스라인을 제거할 수 있다. 예를 들어, EMG(n)의 베이스라인이 추정되는 경우, EMG(n)의 특징값에서 베이스라인의 크기를 감산할 수 있다.
또한, 제어부(370)는 베이스라인이 추정되는 경우, 미리 설정된 임계값에 베이스라인의 크기를 더할 수 있다. 사용자의 근육의 수축 또는 이완에 의해 발생하는 전기적 신호와 대응하는 원하는 신호(desired signal)를 측정 신호에서 검출하기 위해 임계값이 설정될 수 있다. 측정 신호의 크기가 임계값 미만인 경우, 원하는 신호가 검출되지 않음을 나타낼 수 있고, 측정 신호의 크기가 임계값 이상인 경우, 원하는 신호가 검출됨을 나타낼 수 있다.
전극과 피부 사이의 임피던스 또는 half cell potential의 변화에 의해 근전도 신호의 베이스라인이 임계값보다 클 수 있다. 제어부(370)는 임계값을 통해 원하는 신호를 검출하지 못할 수 있다. 제어부(370)는 추정된 베이스라인이 임계값 이상인지 여부를 확인할 수 있고, 확인을 기초로 미리 설정된 임계값을 베이스라인의 크기만큼 증가시킬 수 있다.
도 3에는 도시되지 않았으나, 생체 신호 처리 장치(300)는 처리 로직에 따라 처리된 근전도 신호를 기초로 사용자의 제스처(gesture)를 식별하는 식별부를 포함할 수 있다.
사용자의 제스처는 사용자가 주먹을 쥐는 등 사용자의 움직임(motion)을 의미할 수 있다. 제스처는 특정 근육의 수축 또는 이완과 대응할 수 있다. 특정 근육의 수축 또는 이완에 의해 근육에서 발생하는 전기적 신호의 검출을 통해 사용자의 제스처가 식별될 수 있다.
예를 들어, 생체 신호 처리 장치(300)가 사용자의 손목에 위치한다고 하자. 사용자가 손을 위에서 아래로 내리는 제스처를 취하는 경우, 생체 신호 처리 장치(300)는 손목 근육의 수축 또는 이완에 따라 검출된 근전도 신호를 이용하여 사용자가 취하는 제스처는 손을 위에서 아래로 내리는 제스처라고 확인할 수 있다.
도 1 내지 도 2를 통해 설명한 구성들은 도 3에 적용될 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 동 잡음을 설명하기 위한 도면이다.
도 5의 (a)는 건식 전극(dry electrode)을 통해 측정된 근전도 신호를 나타낸다. 도 5의 (a)에서 첫 번째 신호는 시간 영역의 신호를 나타낸다. 건식 전극을 통해 측정된 생체 신호는 습식 전극(wet electrode)을 통해 측정된 생체 신호보다 많은 노이즈를 포함할 수 있다. 도 5의 (a)에서 두 번째 신호는 첫 번째 신호를 주파수 영역으로 변환한 신호이다. 측정된 근전도 신호는 0 내지 500Hz 주파수 대역을 가질 수 있다. 주파수 영역으로 변환된 근전도 신호는 전체 주파수 대역에 걸쳐 평평(flat)할 수 있다.
도 5의 (b)는 동 잡음(motion artifact)이 포함된 근전도 신호를 나타낸다. 도 5의 (b)에서 첫 번째 신호는 시간 영역의 신호를 나타낸다. 첫 번째 신호에서, 신호가 끊기는 구간이 발생할 수 있다. 신호가 끊기는 구간은 동 잡음이 발생한 구간일수 있다. 건식 전극을 통한 생체 신호의 측정은 동 잡음에 취약할 수 있다. 첫 번째 신호를 주파수 영역으로 변환한 신호가 도 5의 (b)에서 두 번째 신호이다.
도 5의 (b)에서 두 번째 신호를 살펴보면, 저주파 대역(예를 들어, 0 ~60Hz 또는 0 ~ 70Hz)(510)에서 동 잡음의 주파수 스펙트럼이 형성될 수 있다. 근전도 신호에서 원하는 신호(desired signal)의 주파수 대역은 주파수 대역(520)이다. 전술하였듯이, 원하는 신호는 근육의 활동으로 인해 근육에서 발생한 전기적 신호와 대응할 수 있다. 동 잡음을 제거하기 위해 생체 신호 처리 장치는 측정된 근전도 신호를 필터링할 수 있다.
도 5에 도시된 주파수 영역의 신호의 주파수들은 일 실시예에 따른 예시적인 사항일 뿐, 동 잡음의 주파수 대역, 원하는 신호의 주파수 대역, 또는 근전도 신호의 주파수 대역은 전술한 예에 의해 한정되지 않는다.
도 6 내지 도 7은 일 실시예에 따라 처리되는 근전도 신호를 설명하기 위한 도면이다.
근전도 신호는 멀티 채널을 통해 측정될 수 있다. 예를 들어, 3개의 채널을 통해 근전도 신호가 측정될 수 있다.
도 6의 (a)는 3개의 채널을 통해 측정된 근전도 신호 또는 증폭기를 통해 게인이 획득된 근전도 신호를 나타낸다. 예를 들어, 근전도 신호를 증폭하기 위해 차동 증폭기(differential amplifier)가 이용될 수 있다.
도 6의 (b)는 전처리 및 동 잡음이 제거된 근전도 신호를 나타낸다. 전처리를 통해 전극과 피부 사이의 인터페이스 등으로 인한 노이즈가 제거될 수 있다. 전처리된 근전도 신호의 필터링에 따라 전처리된 근전도 신호에 포함된 동 잡음이 제거될 수 있다.
도 6의 (c)는 근전도 신호의 샘플에 절대값을 취한 것을 나타낸다. 도 6의 (a) 및 (b)에서, 음의 진폭값을 갖는 샘플들이 있고, 도 6의 (c)에서, 모든 샘플들이 양의 진폭값을 갖는다.
도 7의 (a)는 절대값을 취한 샘플에 무빙 에버리지를 적용한 것을 나타낸다. 샘플에 절대값 및 무빙 에버리지가 적용됨으로써 샘플의 특징값(feature value)이 획득될 수 있다. 도 7의 (a)를 살펴보면, n이 600 내지 1000인 샘플의 진폭이 다른 샘플들에 비해 큰 것을 확인할 수 있다. n이 600 내지 1000인 샘플들이 근육의 활동으로 인해 근육에서 발생한 전기적 신호와 대응할 수 있다. n이 600 내지 1000인 샘플들은 근전도 신호에서 사용자가 관찰하기 원하는 신호일 수 있다.
도 7의 (a)에서, 모든 샘플에 걸쳐 베이스라인이 형성될 수 있다. 채널 별로 형성된 베이스라인의 크기가 상이할 수 있다.
도 7의 (b)는 베이스라인이 제거된 근전도 신호를 나타낸다. 베이스라인의 제거로 인해 측정된 근전도 신호에서 원하는 신호를 쉽게 검출할 수 있다. 도 7의 (a)에서 n이 600 내지 1000인 샘플들의 진폭은 거의 유사할 수 있다. 도 7의 (b)를 살펴보면, n이 600 내지 1000인 구간에서, n이 증가할수록 샘플의 진폭은 감소할 수 있다. n이 600 내지 1000인 구간에서, 추정되는 베이스라인의 크기는 n이 증가할수록 커질 수 있다. 전술한 바와 같이, 설정값에
Figure 112014115325961-pat00026
를 더하므로, n이 증가할수록 베이스라인의 크기는 커질 수 있다. n이 600 내지 1000인 구간에서, 제거되는 베이스라인의 크기는 n이 증가할수록 커지므로, n이 증가할수록 샘플의 진폭은 감소할 수 있다.
도 7의 (c)는
Figure 112014115325961-pat00027
를 재설정한 신호를 나타낸다. 생체 신호 처리 장치는 샘플의 특징값이 임계값 이상이 되는지 여부를 확인할 수 있고, 특징값이 임계값 이상이 되는 경우, 상기
Figure 112014115325961-pat00028
를 0으로 재설정하거나 상기
Figure 112014115325961-pat00029
를 적응적으로 조절하여 재설정할 수 있다. 도 7의 (b)에서 살펴본 바와 같이,
Figure 112014115325961-pat00030
가 재설정되지 않는 경우, 원하는 신호의 크기는 n이 증가할수록 감소할 수 있다. 경우에 따라,
Figure 112014115325961-pat00031
가 재설정되지 않는 경우, 원하는 신호의 크기가 0이 될 수 있다. 도 7의 (c)를 살펴보면,
Figure 112014115325961-pat00032
가 재설정되는 경우, 원하는 신호의 진폭은 n이 증가할수록 감소하지 않고, 거의 일정할 수 있다.
Figure 112014115325961-pat00033
의 재설정에 기초하여, 복수의 채널을 통해 측정된 근전도 신호에서 원하는 신호의 왜곡없이 베이스라인만 제거될 수 있고, 원하는 신호를 이용한 어플리케이션의 동작이 보다 정확해 질 수 있다.
도 5 내지 도 7을 통해 기술된 사항들은 도 1 내지 도 4를 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 생체 신호 처리 장치를 포함하는 웨어러블 디바이스를 설명하기 위한 도면이다.
생체 신호 처리 장치는 웨어러블 디바이스에 포함되어 동작할 수 있다. 웨어러블 디바이스는 사용자의 근전도 신호를 측정할 수 있고, 근전도 신호에 기초하여 사용자가 취한 제스처를 식별할 수 있다. 도 8의 (a)에 도시된 제스처는 주먹을 쥔 사용자가 검지 손가락을 피는 제스처이다. 주먹을 쥔 사용자가 검지 손가락을 피는 경우, 웨어러블 디바이스는 검지 손가락을 피는데 사용되는 근육의 활동을 감지할 수 있다. 웨어러블 디바이스는 상기 근육의 활동으로 인해 발생하는 전기적 신호를 측정할 수 있다. 웨어러블 디바이스는 측정된 신호를 분석할 수 있고, 분석을 통해 사용자가 취한 제스처를 식별할 수 있다. 주먹을 쥔 사용자의 검지 손가락을 피는 제스처는 웨어러블 디바이스의 기능 실행을 위한 입력과 대응될 수 있다. 웨어러블 디바이스는 상기 제스처를 식별하는 경우, 기능 실행을 위한 입력이 있으므로, 특정 기능을 실행할 수 있다. 도 8의 (b)에는 사용자가 모든 손가락을 피는 제스처가 도시된다. 웨어러블 디바이스는 모든 손가락을 피는데 사용되는 근육의 근전도 신호를 감지할 수 있고, 상기 감지를 기초로 사용자가 취한 제스처를 식별할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 생체 신호 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 일 실시예에 따른 생체 신호 처리 방법은 생체 신호 처리 장치에 의해 수행될 수 있다.
생체 신호 처리 장치는 표면 전극(예를 들어, 건식 전극)을 이용하여 생체 신호를 감지할 수 있다. 또한, 생체 신호 처리 장치는 생체 신호 처리 장치와 연결된 디바이스로가 감지한 생체 신호를 수신할 수 있고, 수신한 생체 신호를 설정값과 비교할 수 있다. 감지된 생체 신호는, 예를 들어, 생체 임피던스(bio-impedance), 근전도(ElectroMyoGraphy, EMG) 신호, 심전도(ElectroCardioGraphy, ECG) 신호, 및 광체적변동파형(PhotoPlethysmoGram, PPG) 중 적어도 하나일 수 있다.
생체 신호 처리 장치는 감지된 생체 신호를 전처리할 수 있고, 감지된 생체 신호의 동 잡음을 제거할 수 있다. 또한, 생체 신호 처리 장치는 감지된 생체 신호를 샘플링할 수 있고, 디지털 신호로 변환할 수 있다.
생체 신호 처리 장치는 감지된 생체 신호를 설정값과 비교한다(910).
생체 신호 처리 장치는 생체 신호와 설정값의 비교를 기초로 감지된 생체 신호의 베이스라인을 추정한다(920).
생체 신호 처리 장치는 베이스라인의 추정을 기초로 생체 신호의 처리 로직을 제어한다(930). 생체 신호의 처리 로직은 (1) 생체 신호에서 베이스라인을 제거하는 로직 및 (2) 미리 설정된 임계값을 베이스라인만큼 증가시키는 로직을 포함할 수 있다.
생체 신호 처리 장치는 생체 신호에서 베이스라인을 제거할 수 있다. 예를 들어, 생체 신호 처리 장치는 n번째 샘플의 특징값에서 베이스라인의 크기를 뺄 수 있다. 또한, 생체 신호 처리 장치는 생체 신호의 검출을 위해 설정된 임계값에 베이스라인의 크기만큼 더할 수 있다. 베이스라인의 추정을 통해 상기 임계값이 재설정될 수 있다.
도 1 내지 도 8을 통해 기술된 사항들은 도 9를 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
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 (19)

  1. 감지된 생체 신호의 특징값을 설정값과 비교하는 비교부;
    상기 특징값이 상기 설정값보다 작은 경우 상기 특징값을 상기 감지된 생체 신호의 베이스라인(baseline)으로 추정하고, 상기 특징값이 상기 설정값 이상인 경우 상기 설정값과 미리 정해진 상수의 합을 상기 베이스라인으로 추정하는 베이스라인 추정부; 및
    상기 베이스라인의 추정을 기초로 상기 감지된 생체 신호의 처리 로직을 제어하는 제어부
    를 포함하는 생체 신호 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 감지된 생체 신호에서 상기 추정된 베이스라인을 제거하는,
    생체 신호 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 처리 로직에 따른 임계값을 상기 추정된 베이스라인만큼 증가시키는,
    생체 신호 처리 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 비교부는,
    상기 특징값이 상기 설정값 이상인 경우, 상기 특징값이 미리 정해진 기준을 만족하는지 여부를 확인하고, 상기 확인을 기초로 상기 설정값을 적응적으로 조절하는,
    생체 신호 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 감지된 생체 신호의 동 잡음(motion artifact)을 제거하는 동 잡음 제거부
    를 더 포함하는,
    생체 신호 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 생체 신호 처리 장치는 웨어러블 디바이스를 포함하는,
    생체 신호 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 생체 신호 처리 장치는 시스템 온 칩(System On-Chip)으로 구현되어 웨어러블 디바이스에 내장되는,
    생체 신호 처리 장치.
  9. 근전도(ElectroMyoGraphy, EMG) 신호를 측정하는 측정부;
    상기 측정된 근전도 신호의 특징값을 설정값과 비교하는 비교부;
    상기 특징값이 상기 설정값보다 작은 경우 상기 특징값을 상기 측정된 근전도 신호의 베이스라인(baseline)으로 추정하고, 상기 특징값이 상기 설정값 이상인 경우 상기 설정값과 미리 정해진 상수의 합을 상기 베이스라인으로 추정하는 베이스라인 추정부; 및
    상기 베이스라인의 추정을 기초로 상기 측정된 근전도 신호의 처리 로직을 제어하는 제어부
    를 포함하는 생체 신호 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 측정된 근전도 신호에서 상기 추정된 베이스라인을 제거하는,
    생체 신호 처리 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 처리 로직에 따른 임계값을 상기 추정된 베이스라인만큼 증가시키는,
    생체 신호 처리 장치.
  12. 삭제
  13. 제9항에 있어서,
    상기 비교부는,
    상기 특징값이 상기 설정값 이상인 경우, 상기 특징값이 미리 정해진 기준을 만족하는지 여부를 확인하고, 상기 확인을 기초로 상기 설정값을 적응적으로 조절하는,
    생체 신호 처리 장치.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 측정된 근전도 신호의 동 잡음(motion artifact)을 제거하는 동 잡음 제거부를 더 포함하는,
    생체 신호 처리 장치.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 처리 로직에 따라 처리된 근전도 신호를 기초로 사용자의 제스처(gesture)를 식별하는 식별부를 더 포함하는,
    생체 신호 처리 장치.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 생체 신호 처리 장치는 웨어러블 디바이스를 포함하는,
    생체 신호 처리 장치.
  17. 생체 신호 처리 장치의 생체 신호 처리 방법에 있어서,
    감지된 생체 신호의 특징값을 설정값과 비교하는 단계;
    상기 특징값이 상기 설정값보다 작은 경우 상기 특징값을 상기 감지된 생체 신호의 베이스라인(baseline)으로 추정하고, 상기 특징값이 상기 설정값 이상인 경우 상기 설정값과 미리 정해진 상수의 합을 상기 베이스라인으로 추정하는 단계; 및
    상기 베이스라인의 추정을 기초로 상기 감지된 생체 신호의 처리 로직을 제어하는 단계
    를 포함하는 생체 신호 처리 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 감지된 생체 신호의 처리 로직을 제어하는 단계는
    상기 감지된 생체 신호에서 상기 추정된 베이스라인을 제거하는 단계
    를 포함하는 생체 신호 처리 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 감지된 생체 신호는 근전도(ElectroMyoGraphy, EMG) 신호를 포함하는, 생체 신호 처리 방법.
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