KR102475035B1 - Methof of monitoring user state using bio-signal and system performing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 상태 모니터링 장치에서 실행되는 사용자 상태 모니터링 방법은 제1 센서에 호흡과 연관된 특정 대역 및 대역 전류에 해당하는 주입 신호를 주입하는 단계, 상기 제1 센서를 통해 호흡 채널에 해당하는 생체 전위차 및 심전도 채널에 해당하는 생체 전위차를 분리하여 측정하는 단계, 상기 호흡 채널에 해당하는 생체 전위차를 이용하여 특정 대역의 호흡 신호를 추출하는 단계, 상기 심전도 채널에 해당하는 생체 전위차를 이용하여 상기 특정 대역을 제외한 ECG 대역의 심전도 신호를 추출하는 단계, 상기 호흡 신호를 이용하여 호흡의 패턴이 특정 범위를 초과하는 경우 제2 센서를 활성화하는 단계 및 상기 제2 센서를 통해 측정된 오디오 신호 및 상기 호흡 신호의 샘플링레이트 비율에 맞춰 멀티플렉싱을 수행한다.A user state monitoring method executed in a user state monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention includes the steps of injecting an injection signal corresponding to a specific band and band current associated with respiration into a first sensor, and a respiration channel through the first sensor. Separating and measuring the biopotential difference corresponding to the biopotential difference and the biopotential difference corresponding to the electrocardiogram channel, extracting a respiration signal of a specific band using the biopotential difference corresponding to the respiration channel, and measuring the biopotential difference corresponding to the electrocardiogram channel extracting an electrocardiogram signal of an ECG band excluding the specific band using the respiration signal, activating a second sensor when a respiration pattern exceeds a specific range using the respiration signal, and audio measured through the second sensor Multiplexing is performed according to the sampling rate ratio of the signal and the respiration signal.

Description

생체 신호를 이용한 사용자 상태 모니터링 방법 및 이를 실행하는 시스템{METHOF OF MONITORING USER STATE USING BIO-SIGNAL AND SYSTEM PERFORMING THE SAME}User state monitoring method using biosignal and system for executing the same

본 발명은 생체 신호를 이용한 사용자 상태 모니터링 방법 및 이를 실행하는 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기도 및 경동맥이 위치한 경부에 착용할 수 있는 웨어러블 기기를 통해 호흡 및 심전도를 동시에 측정하여 착용하기 쉽고 특정 상황(예를 들어, 치료 및 위생)에서 잠시 벗어 놓을 수 있도록 하는 생체 신호를 이용한 사용자 상태 모니터링 방법 및 이를 실행하는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method for monitoring a user's condition using biosignals and a system for executing the same, and more particularly, to a wearable device that can be worn on the neck where the airway and carotid artery are located, and measures respiration and electrocardiogram at the same time, making it easy to wear and specific It relates to a method for monitoring a user's condition using a biosignal that allows temporarily taking off from a situation (eg, treatment and hygiene) and a system for executing the same.

전 세계에서 사망의 제1원인은 심장질환으로 알려져 있다. 심장질환에는 심근경색, 관상동맥질환, 부정맥등 여러 가지가 있지만 방치하면 돌연사와 급사의 주원인이 되는 것으로 알려져 있다. 이러한 심장질환을 진단하는 가장 간단한 장치와 방법은 혈압계와 온도계와 같이 심전도와 호흡신호를 측정하여 판단하는 것이다.The number one cause of death worldwide is known to be heart disease. There are many heart diseases such as myocardial infarction, coronary artery disease, and arrhythmia, but they are known to be the main cause of sudden death and sudden death if left untreated. The simplest device and method for diagnosing such heart disease is to measure and determine an electrocardiogram and a breathing signal, such as a blood pressure monitor and a thermometer.

종래, 병원이나 진료소에서 심장질환을 진단하기 위하여 측정하는 장치는 고전적인 청진기, 5-10분정도의 심전도를 측정하여 심전도의 변화를 직접적으로 보는 심전도계, 24시간 측정할 수 있는 휴대형 홀터심전계 등의 장치가 있다.Conventionally, measuring devices for diagnosing heart disease in hospitals or clinics include a classic stethoscope, an electrocardiogram that measures 5-10 minutes of electrocardiogram and directly sees changes in the electrocardiogram, and a portable Holter electrocardiograph that can measure 24 hours. There is a device of

문제는 전문의들이 가장 많이 사용하고 있는 청진기로는 중증의 심질환을 제외하고는 일반적인 심질환을 예측한다는 것은 불가능한 일아며 임상에서 심질환자의 진단에 필수적으로 사용되는 심전계나 장시간 홀터의 장치들이 환자 편에서는 상시적으로 측정 받을 수 없다는 점, 초고가라는 점과 반드시 병원에 가서 측정해야 한다는 단점이 있다.The problem is that with the stethoscope most used by specialists, it is impossible to predict general heart disease except for severe heart disease. There are disadvantages in that it cannot be measured with a measurement method, that it is super expensive, and that it must be measured at a hospital.

장시간 측정이 가능한 홀터심전계에서 얻어진 심전신호는 많은 잡음신호를 가지고 있어서 정확한 부정맥을 예측하는데는 많은 어려움이 있다. 특히 부정맥이 원인이 되는 급성 혹은 만성적인 심근경색환자의 경우 심근경색후 3개월에서 1년사이에 대개 돌연사 하는 경우가 대부분이므로 심장질환자의 경우 가정에 상시적으로 휴대하면서 측정할 수 있는 장치가 절대적으로 필요하다.Since the ECG signal obtained from the Holter electrocardiograph, which can be measured for a long time, has many noise signals, it is difficult to accurately predict arrhythmias. In particular, patients with acute or chronic myocardial infarction caused by arrhythmias usually die suddenly within 3 months to 1 year after myocardial infarction, so in the case of heart disease patients, a device that can be carried at home and measured at home is absolutely essential. as needed

심질환의 환자의 경우, 투약효과를 보는 휴대용의 심전도측정장치와 심박변동장치는 필수적인 것은 물론이고 건상자의 경우에 있어서도 사망의 제1원인인 심장질환의 발병을 미리 예방하는 차원에서 자신의 심박변동을 정기적으로 측정하여 그 이상변동에 미리 대처함으로써 돌연사를 미연에 방지할 수 있는 수단이 될 수 있을 것이다.
한국등록특허 제10-0473852호는 심전도 및 호흡 무자각적 동시 계측 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 침대에 누운 상태에서 피검자가 의식하지 않아도 무자각적으로 심전도와 호흡을 동시에 연속적으로 계측할 수 있도록, 침대에서 무구속적으로 측정된 심전도에서 호흡을 자동 추출할 수 있다는 내용이 개시되어 있으나, 상기의 문제점을 해결하기 위한 방안이 개시되어 있지 않다.In the case of patients with heart disease, a portable electrocardiogram measuring device and heart rate oscillation device to see the effect of medication are essential, and even in the case of a healthy person, to prevent the onset of heart disease, the first cause of death, their own heart rate variability It can be a means to prevent sudden death in advance by regularly measuring and coping with abnormal fluctuations in advance.
Korean Patent Registration No. 10-0473852 relates to a method and apparatus for involuntarily measuring electrocardiogram and respiration simultaneously. Although it is disclosed that respiration can be automatically extracted from an unrestrainedly measured electrocardiogram, a method for solving the above problem is not disclosed.

본 발명은 코로나 바이러스(COVID-19)로 인한 중증 질환인 급성호흡곤란증후군(ARDS, Acute respiratory distress syndrome)의 대표적 증상인 호흡수 증가 및 빈맥을 측정하여 호흡부전을 모니터링하고 중증환자의 감별진단에 도움을 줄 수 있도록 하는 생체 신호를 이용한 사용자 상태 모니터링 방법 및 이를 실행하는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention monitors respiratory failure by measuring respiratory rate increase and tachycardia, which are representative symptoms of Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS), a severe disease caused by coronavirus (COVID-19), and is useful for differential diagnosis of severely ill patients. An object of the present invention is to provide a method for monitoring a user's condition using a biosignal to provide assistance and a system for executing the same.

또한, 본 발명은 기도 및 경동맥이 위치한 경부에 착용할 수 있는 웨어러블 기기를 통해 호흡 및 심전도를 동시에 측정하여 착용하기 쉽고 특정 상황(예를 들어, 치료 및 위생)에서 잠시 벗어 놓을 수 있도록 하는 생체 신호를 이용한 사용자 상태 모니터링 방법 및 이를 실행하는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, the present invention measures respiration and electrocardiogram at the same time through a wearable device that can be worn on the neck where the airway and carotid artery are located, so that it is easy to wear and can be taken off for a while in a specific situation (eg, treatment and hygiene). It is an object of the present invention to provide a user state monitoring method using and a system for executing the same.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned above can be understood by the following description and will be more clearly understood by the examples of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by means of the instrumentalities and combinations indicated in the claims.

이러한 목적을 달성하기 위한 사용자 상태 모니터링 장치에서 실행되는 사용자 상태 모니터링 방법은 제1 센서에 호흡과 연관된 특정 대역 및 대역 전류에 해당하는 주입 신호를 주입하는 단계, 상기 제1 센서를 통해 호흡 채널에 해당하는 생체 전위차 및 심전도 채널에 해당하는 생체 전위차를 분리하여 측정하는 단계, 상기 호흡 채널에 해당하는 생체 전위차를 이용하여 특정 대역의 호흡 신호를 추출하는 단계, 상기 심전도 채널에 해당하는 생체 전위차를 이용하여 상기 특정 대역을 제외한 ECG 대역의 심전도 신호를 추출하는 단계, 상기 호흡 신호를 이용하여 호흡의 패턴이 특정 범위를 초과하는 경우 제2 센서를 활성화하는 단계 및 상기 제2 센서를 통해 측정된 오디오 신호 및 상기 호흡 신호의 샘플링레이트 비율에 맞춰 멀티플렉싱을 수행한다.A user state monitoring method executed in a user state monitoring device to achieve this object includes injecting an injection signal corresponding to a specific band and band current associated with respiration into a first sensor, corresponding to a respiration channel through the first sensor. separating and measuring the biopotential difference corresponding to the electrocardiogram channel and the biopotential difference corresponding to the electrocardiogram channel, extracting a respiration signal of a specific band using the biopotential difference corresponding to the respiration channel, using the biopotential difference corresponding to the electrocardiogram channel Extracting an electrocardiogram signal of an ECG band other than the specific band, activating a second sensor when a breathing pattern exceeds a specific range using the breathing signal, and an audio signal measured through the second sensor; Multiplexing is performed according to the sampling rate ratio of the respiration signal.

또한 이러한 목적을 달성하기 위한 사용자 상태 모니터링 장치에서 실행되는 사용자 상태 모니터링 방법은 제1 센서에 제1 미세 전류를 주입한 후 상기 제1 센서를 통해 생체 전위차를 측정하는 단계, 상기 생체 전위차에서 제1 대역에 해당하는 제1 신호를 추출한 후, 상기 제1 신호를 이용하여 사용자의 호흡 상태를 모니터링하는 단계 및 상기 생체 전위차에서 상기 제1 대역을 제외한 대역 중 제2 대역에 해당하는 제2 신호를 추출한 후, 상기 제2 신호를 이용하여 사용자의 심전도 상태를 모니터링하는 단계를 포함한다.In addition, a user state monitoring method executed in a user state monitoring device to achieve this object includes injecting a first microcurrent into a first sensor and then measuring a biopotential difference through the first sensor; After extracting a first signal corresponding to a band, monitoring a user's breathing state using the first signal, and extracting a second signal corresponding to a second band among bands excluding the first band from the biopotential difference Then, monitoring the electrocardiogram state of the user using the second signal.

또한 이러한 목적을 달성하기 위한 사용자 상태 모니터링 장치는 제1 미세 전류가 주입되면 생체 전위차를 측정하는 제1 센서, 상기 생체 전위차에서 제1 대역에 해당하는 제1 신호를 추출한 후, 상기 제1 신호를 이용하여 사용자의 호흡 상태를 모니터링하는 호흡 상태 모니터링부 및 상기 생체 전위차에서 상기 제1 대역을 제외한 대역 중 제2 대역에 해당하는 제2 신호를 추출한 후, 상기 제2 신호를 이용하여 사용자의 심전도 상태를 모니터링하는 심전도 상태 모니터링부를 포함한다.In addition, a user state monitoring device to achieve this object is a first sensor that measures a biopotential difference when a first microcurrent is injected, extracts a first signal corresponding to a first band from the biopotential difference, and then transmits the first signal. After extracting a second signal corresponding to a second band among bands excluding the first band from the respiration state monitoring unit and the biopotential difference that monitors the user's respiration state using the second signal, the electrocardiogram state of the user is obtained by using the second signal. It includes an electrocardiogram state monitoring unit for monitoring.

전술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 코로나 바이러스(COVID-19)로 인한 중증 질환인 급성호흡곤란증후군(ARDS, Acute respiratory distress syndrome)의 대표적 증상인 호흡수 증가 및 빈맥을 측정하여 호흡부전을 모니터링하고 중증환자의 감별진단에 도움을 줄 수 있다는 장점이 있다.According to the present invention as described above, respiratory failure is monitored by measuring increased respiratory rate and tachycardia, which are representative symptoms of acute respiratory distress syndrome (ARDS), a severe disease caused by coronavirus (COVID-19) It has the advantage of being helpful in the differential diagnosis of severely ill patients.

또한 본 발명에 의하면, 기도 및 경동맥이 위치한 경부에 착용할 수 있는 웨어러블 기기를 통해 호흡 및 심전도를 동시에 측정하여 착용하기 쉽고 특정 상황(예를 들어, 치료 및 위생)에서 잠시 벗어 놓을 수 있다는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, respiration and electrocardiogram are simultaneously measured through a wearable device that can be worn on the neck where the airway and carotid artery are located, and it is easy to wear and can be temporarily removed in a specific situation (eg, treatment and hygiene). have.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 상태 모니터링 시스템을 설명하기 위한 네트워크 구성도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 상태 모니터링 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 상태 모니터링 방법의 다른 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 상태 모니터링 방법의 또 다른 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 상태 모니터링 방법의 또 다른 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 상태 모니터링 시스템을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 상태 모니터링 시스템을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 상태 모니터링 과정에서 생성된 신호를 설명하기 위한 예시도이다.1 is a network configuration diagram illustrating a system for monitoring a user's condition using a biosignal according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart for explaining an embodiment of a method for monitoring a user's condition using bio-signals according to the present invention.
3 is a flowchart for explaining another embodiment of a method for monitoring a user's condition using bio-signals according to the present invention.
4 is a flowchart illustrating another embodiment of a method for monitoring a user's condition using biosignals according to the present invention.
5 is a flowchart for explaining another embodiment of a method for monitoring a user's condition using bio-signals according to the present invention.
6 and 7 are exemplary diagrams for explaining a user condition monitoring system using biosignals according to an embodiment of the present invention.
8 is an exemplary diagram for explaining a user condition monitoring system using biosignals according to an embodiment of the present invention.
9 and 10 are exemplary diagrams for explaining signals generated in the process of monitoring a user's condition using biosignals according to an embodiment of the present invention.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above objects, features and advantages will be described later in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those skilled in the art to which the present invention belongs will be able to easily implement the technical spirit of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar components.

본 발명에 따른 “사용자 생체 신호 측정 장치”는 스마트폰 (smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기 (mobile phone), 화상 전화기, 전자북 리더기 (e-book reader), 데스크탑 PC (desktop personal computer), 랩탑 PC (laptop personal computer), 넷북 컴퓨터 (netbook computer), 워크스테이션 (workstation), 서버, PDA (personal digital assistant), PMP (portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라 (camera), 또는 웨어러블 장치 (wearable device)(예: 스마트 안경, 머리 착용형 장치 (head-mounted-device(HMD)), 전자 의복, 전자 팔찌, 전자 목걸이, 전자 앱세서리 (appcessory), 전자 문신, 스마트 미러, 또는 스마트 와치 (smart watch))중 적어도 하나를 포함할 수 있다."User bio-signal measurement device" according to the present invention is a smartphone, a tablet personal computer, a mobile phone, a video phone, an e-book reader, a desktop PC personal computer), laptop PC (laptop personal computer), netbook computer, workstation, server, PDA (personal digital assistant), PMP (portable multimedia player), MP3 player, mobile medical device, camera ( cameras), or wearable devices (e.g. smart glasses, head-mounted-devices (HMD)), electronic clothing, electronic bracelets, electronic necklaces, electronic appcessories, electronic tattoos, It may include at least one of a smart mirror or a smart watch.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 상태 모니터링 시스템을 설명하기 위한 네트워크 구성도이다.1 is a network configuration diagram illustrating a system for monitoring a user's condition using a biosignal according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 상태 모니터링 시스템은 사용자 생체 신호 측정 장치(100) 및 사용자 상태 모니터링 장치(200)를 포함한다. Referring to FIG. 1 , a user condition monitoring system using biosignals according to an embodiment includes a user biosignal measuring device 100 and a user condition monitoring device 200 .

사용자 생체 신호 측정 장치(100)는 사용자의 생체 신호를 측정하여 사용자 상태 모니터링 장치(200)에 제공하는 장치이다. 이러한 사용자 생체 신호 측정 장치(100)는 제1 센서(110), 제2 센서(120), 제1 ADC(130), 제2 ADC(140) 및 제어부(150)를 포함한다.The user bio-signal measuring device 100 is a device that measures a user's bio-signal and provides it to the user condition monitoring device 200 . The user bio-signal measuring device 100 includes a first sensor 110, a second sensor 120, a first ADC 130, a second ADC 140, and a controller 150.

제1 센서(110)는 전극(Electrode)으로, 생체전극, 경부전극이 여기에 포함한다. 이러한 제1 센서(110)는 2개의 쌍으로 사용될 수 있으나 하나만 사용될 수 있다.The first sensor 110 is an electrode, and includes a bioelectrode and a cervical electrode. These first sensors 110 may be used as two pairs, but only one may be used.

이러한 제1 센서(110)는 착용감지를 위한 전류 주입용 전극 2개, 착용감지를 위한 임피던스 측정용 전극 2개, 호흡신호 측정 위한 전류 주입용 전극 2개, 호흡신호 측정 위한 임피던스 측정용 전극 2개, 심전도 측정 위한 생체 전위차 측정용 전극 2개를 합한 10개의 전극이 필요하며, 최소 2개의 전극 쌍(electrode pair : Positive, Negative)을 공통으로 이용하여 대체할 수 있다. The first sensor 110 includes two current injection electrodes for wearing comfort, two impedance measurement electrodes for wearing comfort, two current injection electrodes for respiration signal measurement, two impedance measurement electrodes for respiration signal measurement, 10 electrodes, including 2 biopotential measurement electrodes for electrocardiogram measurement, are required, and at least 2 electrode pairs (electrode pair: Positive, Negative) can be used in common and replaced.

일 실시예에서, 제1 센서(110)에는 호흡과 연관된 특정 대역 및 대역 전류에 해당하는 주입 신호를 주입된다. In one embodiment, the first sensor 110 is injected with an injection signal corresponding to a specific band and band current associated with respiration.

다른 일 실시예에서, 제1 센서(110)에는 호흡과 연관된 제2 대역 및 제2 전류에 해당하는 제2주입 신호를 주입된다. In another embodiment, a second injection signal corresponding to a second band and a second current associated with respiration is injected into the first sensor 110 .

또 다른 일 실시예에서, 제1 센서(110)에는 컨택과 연관된 제1 대역 및 제1 전류에 해당하는 제1 주입 신호를 주입된다. In another embodiment, a first injection signal corresponding to a first band and a first current associated with a contact is injected into the first sensor 110 .

제2 센서(120)는 오디오 신호를 측정할 수 있는 마이크로서, 마이크로폰 등으로 구현될 수 있다. 이러한 제2 센서(120)는 호흡 신호를 이용하여 호흡의 패턴이 특정 범위를 초과하는 경우 활성화되며, 오디오 신호를 측정한다. The second sensor 120 may be implemented as a microphone capable of measuring an audio signal, or a microphone. The second sensor 120 is activated when a breathing pattern exceeds a specific range using a breathing signal, and measures an audio signal.

제1 ADC(130)은 제1 센서(110)에 호흡과 연관된 특정 대역 및 대역 전류에 해당하는 주입 신호를 주입된 경우, 제1 센서(110)를 통해 호흡 채널에 해당하는 생체 전위차 및 심전도 채널에 해당하는 생체 전위차를 분리하여 측정하여 제어부(150)에 제공한다. When an injection signal corresponding to a specific band and band current associated with respiration is injected into the first sensor 110, the first ADC 130 transmits a biopotential difference and an electrocardiogram channel corresponding to a respiration channel through the first sensor 110. The biological potential difference corresponding to is separated and measured, and provided to the control unit 150.

또한, 제1 ADC(130)은 제1 센서(110)에 컨택과 연견된 제1 대역 및 제1 전류에 해당하는 제1 주입 신호를 주입된 경우, 제1 센서(110)를 통해 생체 전위차를 측정한 후 상기 생체 전위차에서 제1 대역의 컨택 임피던스 신호를 추출한다. In addition, when the first injection signal corresponding to the first band and the first current associated with the contact is injected into the first sensor 110, the first ADC 130 measures the biopotential difference through the first sensor 110. After measurement, a contact impedance signal of the first band is extracted from the biopotential difference.

제2 ADC(140)는 제2 센서(120를 통신 수신된 오디오 신호를 처리하여 제어부(150)에 제공한다. The second ADC 140 processes the audio signal received through communication with the second sensor 120 and provides it to the controller 150 .

제어부(150)는 제1 ADC(130)로부터 수신된 호흡 채널에 해당하는 생체 전위차를 이용하여 특정 대역의 호흡 신호를 추출하고, 제1 ADC(130)로부터 수신된 심전도 채널에 해당하는 생체 전위차를 이용하여 상기 특정 대역을 제외한 ECG 대역의 심전도 신호를 추출한다. The control unit 150 extracts a respiration signal of a specific band using the biopotential difference corresponding to the respiration channel received from the first ADC 130, and the biopotential difference corresponding to the electrocardiogram channel received from the first ADC 130 ECG signals of ECG bands excluding the specific band are extracted by using.

또한, 제어부(150)는 제1 ADC(130)로부터 수신된 호흡 채널에 해당하는 생체 전위차에서 제2 대역의 호흡 신호를 추출한 후, 심전도 채널에 해당하는 생체 전위차에서 상기 제1 대역 또는 상기 제2 대역을 제외한 ECG 대역의 심전도 신호를 추출할 수 있다. In addition, the controller 150 extracts the respiration signal of the second band from the biopotential difference corresponding to the respiration channel received from the first ADC 130, and then extracts the first band or the second band from the biopotential difference corresponding to the electrocardiogram channel. An electrocardiogram signal of an ECG band excluding the band may be extracted.

그 후, 제어부(150)는 호흡 신호를 이용하여 호흡의 패턴이 특정 범위를 초과하는 경우 제2 센서(120)를 활성화하고, 제2 ADC(140)로부터 수신된 오디오 신호 및 상기 제1 ADC(130)로부터 수신된 호흡 신호의 샘플링레이트 비율에 맞춰 멀티플렉싱을 수행한다.Then, the controller 150 activates the second sensor 120 when the breathing pattern exceeds a specific range using the breathing signal, and the audio signal received from the second ADC 140 and the first ADC ( 130) performs multiplexing according to the sampling rate ratio of the respiration signal received.

이때, 제어부(150)는 멀티플렉싱된 신호를 이용하여 비정상 호흡 패턴을 인식할 수 있으며, 멀티플렉싱 신호를 디멀티플렉싱하여 오디오 신호 및 호흡 신호를 추출한 후, 상기 오디오 신호를 음성 출력 장치를 통해 출력하고 상기 호흡 신호를 디스플레이 장치를 통해 표시한다. At this time, the control unit 150 may recognize an abnormal breathing pattern using the multiplexed signal, demultiplex the multiplexing signal to extract an audio signal and a breathing signal, output the audio signal through an audio output device, and output the breathing signal. The signal is displayed through a display device.

한편, 제어부(150)는 제1 ADC(130)로부터 제1 센서(110)를 통해 측정된 생체 전위차에서 추출된 제1 대역의 컨택 임피던스 신호에 기반하여 사용자가 사용자 생체 신호 측정 장치의 착용이 완료되었다고 판단되면 호흡 채널에 해당하는 생체 전위차 및 심전도에 해당하는 생체 전위차를 측정한다. On the other hand, the controller 150 allows the user to complete the wearing of the user's bio-signal measuring device based on the contact impedance signal of the first band extracted from the biopotential difference measured from the first ADC 130 through the first sensor 110. If it is determined that it is, the biopotential difference corresponding to the breathing channel and the biopotential difference corresponding to the electrocardiogram are measured.

한편, 제1 센서(110)에 의해 측정된 데이터는 사용자가 기침을 하지 않을 경우 생성된 일반 데이터 및 사용자가 기침을 하는 경우 생성된 특징 데이터를 포함한다. Meanwhile, the data measured by the first sensor 110 includes general data generated when the user does not cough and characteristic data generated when the user coughs.

도 2 는 본 발명에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 상태 모니터링 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 2 는 제1 센서에 전류를 흘린 후 제1 센서를 통해 생체 전위차를 측정하고, 생체 전위차에서 추출된 신호를 이용하여 사용자의 호흡 상태 및 심전도 상태를 모니터링할 수 있는 일 실시예에 관한 것이다.2 is a flowchart for explaining an embodiment of a method for monitoring a user's condition using bio-signals according to the present invention. 2 relates to an embodiment in which a biopotential difference is measured through the first sensor after a current flows through the first sensor, and a user's respiration state and electrocardiogram state can be monitored using a signal extracted from the biopotential difference.

도 2 을 참조하면, 사용자 상태 모니터링 장치(200)는 제1 센서에 제1 미세 전류를 주입한다(단계 S310). 이때, 제1 미세 전류는 30uA ~ 100uA 사이의 전류를 의미한다. Referring to FIG. 2 , the user state monitoring device 200 injects a first microcurrent into the first sensor (step S310). At this time, the first microcurrent means a current between 30uA and 100uA.

사용자 상태 모니터링 장치(200)는 제1 센서를 통해 생체 전위차를 측정한 후, 생체 전위차에서 제1 대역에 해당하는 제1 신호를 추출한다(단계 S320). After measuring the biopotential difference through the first sensor, the user state monitoring apparatus 200 extracts a first signal corresponding to a first band from the biopotential difference (step S320).

단계 S320에 대한 일 실시예에서, 사용자 상태 모니터링 장치(200)는 생체 전위차에서 32kHz 내지 64kHz 중 일부에 해당하는 제1 신호를 추출할 수 있다. In one embodiment of step S320, the user state monitoring device 200 may extract a first signal corresponding to a portion of 32 kHz to 64 kHz from the biopotential difference.

사용자 상태 모니터링 장치(200)는 제1 신호를 이용하여 사용자의 호흡 상태를 모니터링한다(단계 S330). The user state monitoring device 200 monitors the user's breathing state using the first signal (step S330).

사용자 상태 모니터링 장치(200)는 생체 전위차에서 제1 대역을 제외한 제2 대역에 해당하는 제2 신호를 추출한다(단계 S340).The user state monitoring device 200 extracts a second signal corresponding to a second band excluding the first band from the biopotential difference (step S340).

단계 S340에 대한 일 실시예에서, 사용자 상태 모니터링 장치(200)는 생체 전위차에서 제1 대역을 제외한 0.05Hz 내지 150Hz 사이의 제2 대역에 해당하는 제2 신호를 추출할 수 있다. In one embodiment of step S340, the user state monitoring apparatus 200 may extract a second signal corresponding to a second band between 0.05 Hz and 150 Hz excluding the first band from the biopotential difference.

사용자 상태 모니터링 장치(200)는 제2 신호를 이용하여 사용자의 심전도 상태를 모니터링한다(단계 S350). The user state monitoring device 200 monitors the user's ECG state using the second signal (step S350).

도 3은 본 발명에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 상태 모니터링 방법의다른 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 3의 일 실시예는 제1 센서 및 피부 사이의 임피던스를 이용하여 사용자가 사용자 상태 모니터링 장치를 착용하였는지 감지할 수 있는 일 실시예에 관한 것이다. 3 is a flowchart for explaining another embodiment of a method for monitoring a user's condition using bio-signals according to the present invention. An embodiment of FIG. 3 relates to an embodiment capable of detecting whether a user is wearing a user condition monitoring device using an impedance between the first sensor and the skin.

도 3를 참조하면, 사용자 상태 모니터링 장치(200)는 제1 센서에 제1 미세 전류를 주입한다(단계 S410). 이때, 제1 미세 전류는 30uA ~ 100uA 사이의 전류를 의미한다. Referring to FIG. 3 , the user state monitoring device 200 injects a first microcurrent into the first sensor (step S410). At this time, the first microcurrent means a current between 30uA and 100uA.

사용자 상태 모니터링 장치(200)는 제1 센서를 통해 생체 전위차를 측정한 후, 생체 전위차에서 제1 대역에 해당하는 제1 신호를 추출한다(단계 S420). After measuring the biopotential difference through the first sensor, the user state monitoring device 200 extracts a first signal corresponding to a first band from the biopotential difference (step S420).

단계 S430에 대한 일 실시예에서, 사용자 상태 모니터링 장치(200)는 생체 전위차에서 32kHz 내지 64kHz 중 일부에 해당하는 제1 신호를 추출할 수 있다. In an embodiment of step S430, the user state monitoring device 200 may extract a first signal corresponding to a portion of 32 kHz to 64 kHz from the biopotential difference.

사용자 상태 모니터링 장치(200)는 제1 신호를 이용하여 사용자의 호흡 상태를 모니터링한다(단계 S430). The user state monitoring device 200 monitors the user's breathing state using the first signal (step S430).

사용자 상태 모니터링 장치(200)는 생체 전위차에서 제1 대역을 제외한 제2 대역에 해당하는 제2 신호를 추출한다(단계 S440).The user state monitoring device 200 extracts a second signal corresponding to a second band excluding the first band from the biopotential difference (step S440).

단계 S440에 대한 일 실시예에서, 사용자 상태 모니터링 장치(200)는 생체 전위차에서 제1 대역을 제외한 0.05Hz 내지 150Hz 사이의 제2 대역에서 제2 신호를 추출할 수 있다. In an embodiment of step S440, the user state monitoring apparatus 200 may extract the second signal in a second band between 0.05 Hz and 150 Hz excluding the first band from the biopotential difference.

사용자 상태 모니터링 장치(200)는 제2 신호를 이용하여 사용자의 심전도 상태를 모니터링한다(단계 S450). The user state monitoring device 200 monitors the user's electrocardiogram state using the second signal (step S450).

사용자 상태 모니터링 장치(200)는 제1 센서에 제2 미세 전류를 주입한다(단계 S460). 이때, 제2 미세 전류는 6uA ~ 22uA 사이의 전류를 의미한다The user state monitoring device 200 injects a second minute current into the first sensor (step S460). At this time, the second microcurrent means a current between 6uA and 22uA.

사용자 상태 모니터링 장치(200)는 제1 센서를 통해 생체 전위차를 측정한 후, 생체 전위차에서 제3 대역에 해당하는 제3 신호를 추출한다(단계 S470). After measuring the biopotential difference through the first sensor, the user state monitoring device 200 extracts a third signal corresponding to a third band from the biopotential difference (step S470).

단계 S470에 대한 일 실시예에서, 사용자 상태 모니터링 장치(200)는 제1 센서를 통해 측정된 생체 전위차에서 7.8Hz 내지 8Hz 사이의 제3 신호를 추출한다.In one embodiment of step S470, the user state monitoring device 200 extracts a third signal between 7.8 Hz and 8 Hz from the biopotential difference measured through the first sensor.

사용자 상태 모니터링 장치(200)는 제3 신호 및 제2 미세 전류를 이용하여 제1 센서 및 피부 사이의 임피던스를 산출한 후 임피던스를 이용하여 사용자가 사용자 상태 모니터링 장치(200)를 착용하였는지 여부를 결정한다(단계 S480).The user state monitoring device 200 calculates the impedance between the first sensor and the skin using the third signal and the second microcurrent, and then determines whether the user is wearing the user state monitoring device 200 using the impedance. Do (step S480).

도 4는 본 발명에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 상태 모니터링 방법의 또 다른 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating another embodiment of a method for monitoring a user's condition using biosignals according to the present invention.

도 4를 참조하면, 사용자 상태 모니터링 장치(200)는 제1 센서에 제1 대역 및 제1 미세 전류에 해당하는 제1 주입 신호를 주입한다(단계 S510). Referring to FIG. 4 , the user state monitoring device 200 injects a first injection signal corresponding to a first band and a first minute current into a first sensor (step S510).

사용자 상태 모니터링 장치(200)는 제1 센서를 통해 생체 전위차를 측정한 후 생체 전위차에서 제1 대역의 임피던스를 추출한다(단계 S515).The user state monitoring device 200 measures the biopotential difference through the first sensor and then extracts the impedance of the first band from the biopotential difference (step S515).

사용자 상태 모니터링 장치(200)는 제1 대역의 임피던스를 이용하여 사용자가 사용자 상태 모니터링 장치(200)를 착용하였다고 판단되면, 호흡 채널 및 심전도 채널을 측정한다(단계 S520).When the user condition monitoring device 200 determines that the user is wearing the user condition monitoring device 200 using the impedance of the first band, the user condition monitoring device 200 measures a breathing channel and an electrocardiogram channel (step S520).

사용자 상태 모니터링 장치(200)는 제1 센서에 제2 대역 및 제2 미세 전류에 해당하는 제2 주입 신호를 주입한다(단계 S525).The user state monitoring device 200 injects a second injection signal corresponding to the second band and the second minute current into the first sensor (step S525).

사용자 상태 모니터링 장치(200)는 호흡 채널에서 제2 대역의 호흡 신호를 추출하고, 심전도 채널에서 제1 대역 또는 제2 대역을 제외한 제3 대역의 심전도 신호를 추출한다(단계 S530).The user condition monitoring device 200 extracts the respiration signal of the second band from the respiration channel, and extracts the ECG signal of the third band excluding the first band or the second band from the ECG channel (step S530).

사용자 상태 모니터링 장치(200)는 호흡 신호를 기초로 호흡 패턴 및 흡기 패턴 중 어느 하나의 패턴이 특정 범위를 초과하면 제2 센서(즉, 마이크)를 활성화한다(단계 S535).The user state monitoring device 200 activates a second sensor (ie, a microphone) when any one of a breathing pattern and an inhalation pattern exceeds a specific range based on the breathing signal (step S535).

사용자 상태 모니터링 장치(200)는 제2 신호를 통해 측정된 오디오 신호 및 호흡 신호의 샘플링레이트에 비율에 맞춰 멀티플렉싱한다(단계 S540). 멀티플렉싱된 신호는 비정상 호흡 패턴의 인식이 수행된다. The user state monitoring device 200 multiplexes the second signal according to the sampling rate of the audio signal and the breathing signal measured through the second signal (step S540). Recognition of abnormal breathing patterns is performed on the multiplexed signal.

도 5는 본 발명에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 상태 모니터링 방법의 또 다른 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.5 is a flowchart for explaining another embodiment of a method for monitoring a user's condition using bio-signals according to the present invention.

도 5을 참조하면, 사용자 상태 모니터링 장치(200)는 제1 센서에 제1 대역 및 제1 미세 전류에 해당하는 제1 주입 신호를 주입한다(단계 S610). Referring to FIG. 5 , the user state monitoring apparatus 200 injects a first injection signal corresponding to a first band and a first minute current into a first sensor (step S610).

사용자 상태 모니터링 장치(200)는 제1 센서를 통해 호흡 채널에 해당하는 생체 전위차 및 심전도 채널에 해당하는 생체 전위차를 분리한다(단계 S620). The user state monitoring device 200 separates the biopotential difference corresponding to the respiration channel and the biopotential difference corresponding to the electrocardiogram channel through the first sensor (step S620).

사용자 상태 모니터링 장치(200)는 호흡 채널에 해당하는 생체 전위차를 이용하여 특정 대역의 호흡 신호를 추출하고, 심전도 채널에 해당하는 생체 전위차를 이용하여 상기 특정 대역을 제외한 ECG 대역의 심전도 신호를 추출한다(단계 S630).The user condition monitoring device 200 extracts a breathing signal of a specific band by using a biopotential difference corresponding to a breathing channel, and extracts an ECG signal of an ECG band excluding the specific band by using a biopotential difference corresponding to an electrocardiogram channel. (Step S630).

사용자 상태 모니터링 장치(200)는 호흡 신호를 이용하여 호흡의 패턴이 특정 범위를 초과하는 경우 제2 센서를 활성화시킨다(단계 S640). The user state monitoring device 200 activates the second sensor when the breathing pattern exceeds a specific range using the breathing signal (step S640).

사용자 상태 모니터링 장치(200)는 제2 센서로부터 수신된 모션 신호 및 호흡 신호의 샘플링레이트 비율에 맞추어 멀티플렉싱한다(단계 S650). 이러한 멀티플렉싱된 신호는 비정상 호흡 패턴을 이용하는데 사용된다. The user state monitoring device 200 multiplexes the motion signal and the breathing signal received from the second sensor according to the sampling rate ratio (step S650). These multiplexed signals are used to exploit abnormal breathing patterns.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 상태 모니터링 시스템을 설명하기 위한 예시도이다.6 and 7 are exemplary diagrams for explaining a user condition monitoring system using biosignals according to an embodiment of the present invention.

도 6 및 도 7을 참조하면, 사용자 생체 신호 측정 장치(100)는 비정상 호흡상태와 비정상 심장 상태를 동시에 모니터링 하기 위해 경부(Neck)에 전극(즉, 제1 센서 및 제2 센서)을 배치하여 호흡(Respiration) 신호와 심전도(Electrocardiography, ECG or EKG) 신호를 측정한다.Referring to FIGS. 6 and 7 , the user bio-signal measuring device 100 arranges electrodes (ie, a first sensor and a second sensor) on the neck in order to simultaneously monitor an abnormal breathing state and an abnormal heart state, Respiration signal and electrocardiography (ECG or EKG) signal are measured.

도 6의 참조번호(b)와 같이 사용자 상태 모니터링 장치(200)는 사용자 생체 신호 측정 장치(100)에 호흡을 측정하기 위해서 상기 경부 전극에 인체에 무해한 100㎂ 이하의 전류를 특정 주파수(32kHz, 64kHz 등)이 주입되면, 상기 경부 전극을 통해 생체 전위차(Voltage)를 측정할 수 있다. As shown in reference numeral (b) of FIG. 6, the user's condition monitoring device 200 applies a current harmless to the human body of 100 ㎂ or less to the neck electrode at a specific frequency (32 kHz, 64 kHz, etc.) is injected, the biopotential difference (Voltage) can be measured through the neck electrode.

따라서, 사용자 상태 모니터링 장치(200)는 사용자 생체 신호 측정 장치(100)로부터 수신된 생체 전위차를 이용하여 호흡 신호에서 흡기(Inspiration), 호기(Expiration) 뿐만 아니라 기침(Cough)과 같은 특정 패턴을 검출할 수 있다. Therefore, the user state monitoring device 200 detects a specific pattern such as inspiration, expiration, and cough in a breathing signal using the biopotential difference received from the user biosignal measuring device 100. can do.

또한, 도 6의 참조번호(b)와 같이 사용자 상태 모니터링 장치(200)는 사용자 생체 신호 측정 장치(100)의 경부 전극을 통해 심장과 관련된 심전도(Electrocardiography, ECG or EKG) 신호를 측정하고, 심장에서 유도되어 피부에서 생체 전위(V)로 측정되는 LEAD I 유사 심전도 신호를 통해 심박수 뿐만 아니라 빈맥, 부정맥을 검출할 수 있다.In addition, as shown in reference numeral (b) of FIG. 6, the user's condition monitoring device 200 measures an electrocardiography (ECG or EKG) signal related to the heart through the neck electrode of the user's bio-signal measuring device 100, and It is possible to detect tachycardia and arrhythmia as well as heart rate through the LEAD I-like electrocardiogram signal derived from and measured as biopotential (V) in the skin.

상기와 같이, 본 발명은 호흡 신호 및 심전도 신호를 동시에 특정할 수 있다. 이를 위해, 도 7(a)와 같이 피부에 부착된 전극으로 심장의 전기적 활동을 생체 전위 기반으로 심전도 측정하여 심박 급속 중인 빅맥을 인식하고, 도 7(b)와 같이 동일 전극으로 환자가 호흡 시 임피던스 변화에 기초하여 호흡 주기 및 강도를 측정한 후 호흡수 및 호흡량을 계산하여 얕은 호흡인 빈호흡을 인식할 수 있다. As described above, the present invention can simultaneously specify a respiration signal and an electrocardiogram signal. To this end, as shown in FIG. 7(a), the electrical activity of the heart is measured by electrocardiogram based on biopotential with electrodes attached to the skin to recognize a Big Mac with a rapid heartbeat, and when the patient breathes with the same electrode as shown in FIG. 7(b) Tachypnea, which is shallow breathing, can be recognized by measuring the respiratory cycle and strength based on the impedance change and then calculating the respiratory rate and volume.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 상태 모니터링 시스템을 설명하기 위한 예시도이다. 도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 상태 모니터링 과정에서 생성된 신호를 설명하기 위한 예시도이다.8 is an exemplary diagram for explaining a user condition monitoring system using biosignals according to an embodiment of the present invention. 9 and 10 are exemplary diagrams for explaining signals generated in the process of monitoring a user's condition using biosignals according to an embodiment of the present invention.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 사용자 상태 모니터링 장치(200)는 제1 센서에 제1 대역 및 제1 미세 전류에 해당하는 제1 주입 신호를 주입한다. 그런 다음, 사용자 상태 모니터링 장치(200)는 제1 센서를 통해 생체 전위차를 측정한 후 생체 전위차에서 제1 대역의 임피던스를 추출한다.Referring to FIGS. 8 to 10 , the user state monitoring device 200 injects a first injection signal corresponding to a first band and a first microcurrent into a first sensor. Then, the user state monitoring device 200 measures the biopotential difference through the first sensor and then extracts the impedance of the first band from the biopotential difference.

사용자 상태 모니터링 장치(200)는 제1 대역의 임피던스를 이용하여 사용자가 사용자 상태 모니터링 장치(200)를 착용하였다고 판단되면, 호흡 채널 및 심전도 채널을 측정한다. When the user condition monitoring device 200 determines that the user is wearing the user condition monitoring device 200 using the impedance of the first band, the user condition monitoring device 200 measures a breathing channel and an electrocardiogram channel.

그런 다음, 사용자 상태 모니터링 장치(200)는 제1 센서에 제2 대역 및 제2 미세 전류에 해당하는 제2 주입 신호를 주입한다. Then, the user state monitoring device 200 injects a second injection signal corresponding to the second band and the second minute current into the first sensor.

사용자 상태 모니터링 장치(200)는 호흡 채널에서 도 9의 (c)와 같이 제2 대역의 호흡 신호를 추출하고, 심전도 채널에서 제1 대역 또는 제2 대역을 제외한 도 9의 (b)와 같이 제3 대역(즉, ECG 대역)의 심전도 신호를 추출한다. The user condition monitoring device 200 extracts the respiration signal of the second band from the respiration channel as shown in (c) of FIG. 9, and removes the first band or the second band from the electrocardiogram channel as shown in (b) of FIG. ECG signals of 3 bands (ie, ECG bands) are extracted.

그 후, 사용자 상태 모니터링 장치(200)는 호흡 신호를 기초로 호흡 패턴 및 흡기 패턴 중 어느 하나의 패턴이 특정 범위를 초과하면 제2 센서를 활성화한다. Then, the user's condition monitoring device 200 activates the second sensor when any one of the breathing pattern and the inhalation pattern exceeds a specific range based on the breathing signal.

도 10과 같이 사용자 상태 모니터링 장치(200)는 제2 신호를 통해 측정된 오디오 신호(도 10(a)) 및 호흡 신호(도 10(b))의 샘플링레이트에 비율에 맞춰 멀티플렉싱한다. 멀티플렉싱된 신호는 비정상 호흡 패턴의 인식이 수행된다. As shown in FIG. 10, the user state monitoring device 200 multiplexes the audio signal (FIG. 10(a)) and the breathing signal (FIG. 10(b)) according to the sampling rate measured through the second signal. Recognition of abnormal breathing patterns is performed on the multiplexed signal.

한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Although described by limited embodiments and drawings, the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art can make various modifications and variations from these descriptions. Therefore, the spirit of the present invention should be grasped only by the claims described below, and all equivalent or equivalent modifications thereof will be said to belong to the scope of the spirit of the present invention.

100: 사용자 생체 신호 측정 장치
110: 제1 센서
120: 제2 센서
200: 사용자 상태 모니터링 장치
210: 제1 생체 데이터 수신부
220: 제2 생체 데이터 수신부
230: 제1 생체 데이터 분석부
240: 제2 생체 데이터 분석부
250: 생체 데이터 저장부
260: 제어부100: user bio-signal measuring device
110: first sensor
120: second sensor
200: user status monitoring device
210: first biometric data receiver
220: second biometric data receiver
230: first biometric data analysis unit
240: second biological data analysis unit
250: biometric data storage unit
260: control unit

Claims (9)

제1 센서;
호흡 신호를 이용하여 호흡의 패턴이 특정 범위를 초과하는 경우 활성화되며 오디오 신호를 측정하는 제2 센서;
제1 센서에 호흡과 연관된 특정 대역 및 대역 전류에 해당하는 주입 신호를 주입된 경우, 제1 센서를 통해 호흡 채널에 해당하는 생체 전위차 및 심전도 채널에 해당하는 생체 전위차를 분리하여 측정하여 제공하고, 상기 제1 센서에 컨택과 연견된 제1 대역 및 제1 전류에 해당하는 제1 주입 신호를 주입된 경우, 제1 센서를 통해 생체 전위차를 측정한 후 상기 생체 전위차에서 제1 대역의 컨택 임피던스 신호를 추출하는 제1 ADC;
상기 제2 센서를 통해 수신된 오디오 신호를 처리하여 제공하는 제2 ADC;
상기 제1 ADC로부터 수신된 호흡 채널에 해당하는 생체 전위차를 이용하여 특정 대역의 호흡 신호를 추출하고, 상기 제1 ADC로부터 수신된 심전도 채널에 해당하는 생체 전위차를 이용하여 상기 특정 대역을 제외한 ECG 대역의 심전도 신호를 추출하고, 상기 제1 ADC로부터 수신된 호흡 채널에 해당하는 생체 전위차에서 제2 대역의 호흡 신호를 추출한 후, 심전도 채널에 해당하는 생체 전위차에서 상기 제1 대역 또는 상기 제2 대역을 제외한 ECG 대역의 심전도 신호를 추출하고, 상기 호흡 신호를 이용하여 호흡의 패턴이 특정 범위를 초과하는 경우 제2 센서를 활성화하고, 상기 제2 ADC로부터 수신된 오디오 신호 및 상기 제1 ADC로부터 수신된 호흡 신호의 샘플링레이트 비율에 맞춰 멀티플렉싱을 수행하고, 멀티플렉싱된 신호를 이용하여 비정상 호흡 패턴을 인식할 수 있으며, 멀티플렉싱 신호를 디멀티플렉싱하여 오디오 신호 및 호흡 신호를 추출한 후, 상기 오디오 신호를 음성 출력 장치를 통해 출력하고 상기 호흡 신호를 디스플레이 장치를 통해 표시하고, 상기 제1 ADC로부터 제1 센서를 통해 측정된 생체 전위차에서 추출된 제1 대역의 컨택 임피던스 신호에 기반하여 사용자가 사용자 생체 신호 측정 장치의 착용이 완료되었다고 판단되면 호흡 채널에 해당하는 생체 전위차 및 심전도에 해당하는 생체 전위차를 측정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는
생체 신호를 이용한 사용자 상태 모니터링 시스템.
a first sensor;
a second sensor that is activated when a breathing pattern exceeds a specific range using a breathing signal and measures an audio signal;
When an injection signal corresponding to a specific band and band current associated with respiration is injected into the first sensor, a biopotential difference corresponding to a breathing channel and a biopotential difference corresponding to an electrocardiogram channel are separately measured and provided through the first sensor, When the first injection signal corresponding to the first band and the first current associated with the contact is injected into the first sensor, the biopotential difference is measured through the first sensor, and then the contact impedance signal of the first band is measured from the biopotential difference. A first ADC for extracting ;
a second ADC processing and providing an audio signal received through the second sensor;
A respiration signal of a specific band is extracted using the biopotential difference corresponding to the breathing channel received from the first ADC, and the ECG band excluding the specific band is extracted using the biopotential difference corresponding to the electrocardiogram channel received from the first ADC. After extracting the electrocardiogram signal of and extracting the respiration signal of the second band from the biopotential difference corresponding to the respiration channel received from the first ADC, the first band or the second band is obtained from the biopotential difference corresponding to the electrocardiogram channel. An electrocardiogram signal of the excluded ECG band is extracted, and a second sensor is activated when a breathing pattern exceeds a specific range using the breathing signal, and the audio signal received from the second ADC and the audio signal received from the first ADC are activated. Multiplexing is performed according to the sampling rate ratio of the respiration signal, an abnormal respiration pattern can be recognized using the multiplexed signal, an audio signal and a respiration signal are extracted by demultiplexing the multiplexing signal, and then the audio signal is output to an audio output device. , the respiration signal is displayed through a display device, and based on the contact impedance signal of the first band extracted from the biopotential difference measured from the first ADC through the first sensor, the user of the user's biosignal measuring device. and a control unit for measuring a biopotential difference corresponding to a breathing channel and a biopotential difference corresponding to an electrocardiogram when it is determined that the wearing is completed.
User condition monitoring system using vital signs.
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