KR20150044311A - 심전도 신호를 이용한 동기신호 생성 방법 및 장치 - Google Patents

심전도 신호를 이용한 동기신호 생성 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20150044311A
KR20150044311A KR20130123555A KR20130123555A KR20150044311A KR 20150044311 A KR20150044311 A KR 20150044311A KR 20130123555 A KR20130123555 A KR 20130123555A KR 20130123555 A KR20130123555 A KR 20130123555A KR 20150044311 A KR20150044311 A KR 20150044311A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
electrocardiogram
time interval
synchronization
reference signal
Prior art date
Application number
KR20130123555A
Other languages
English (en)
Inventor
황정환
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR20130123555A priority Critical patent/KR20150044311A/ko
Priority to US14/305,696 priority patent/US20150105679A1/en
Publication of KR20150044311A publication Critical patent/KR20150044311A/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7271Specific aspects of physiological measurement analysis
    • A61B5/7285Specific aspects of physiological measurement analysis for synchronising or triggering a physiological measurement or image acquisition with a physiological event or waveform, e.g. an ECG signal
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B13/00Transmission systems characterised by the medium used for transmission, not provided for in groups H04B3/00 - H04B11/00
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A61B5/0015Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by features of the telemetry system
    • A61B5/0024Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by features of the telemetry system for multiple sensor units attached to the patient, e.g. using a body or personal area network
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • A61B5/346Analysis of electrocardiograms
    • A61B5/349Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • A61B5/346Analysis of electrocardiograms
    • A61B5/349Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle
    • A61B5/352Detecting R peaks, e.g. for synchronising diagnostic apparatus; Estimating R-R interval
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802Sensor mounted on worn items
    • A61B5/681Wristwatch-type devices

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

심전도 신호를 획득하는 단계, 심전도 신호의 세기가 기준 신호의 세기보다 커지면, 제1 첨두 신호를 출력하는 단계, 그리고 제1 첨두 신호에 따라 제1 동기신호를 생성하는 단계에 따라 인체의 심전도 신호를 바탕으로 동기신호를 생성하는 장치가 제공된다.

Description

심전도 신호를 이용한 동기신호 생성 방법 및 장치 {Method and apparatus for generating of synchronization signal using electrocardiogram signal}
본 발명은 신체에 근접한 영역에 위치한 전자통신장비에서 신체의 심전도 신호를 이용하여 동기신호를 생성하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
근래 사람들은 다양한 전자통신장비를 신체에 착용하거나, 신체에 인접한 거리에서 휴대한다. 예를 들어, 사람들은 음성 및 데이터 통신을 위해서 스마트폰을 휴대하고 있고, 스마트 고글(smart goggle)과 같은 헤드 마운트 장비(head mount device, HMD)를 통해 사진 및 동영상을 촬영하고 있다. 더구나, 입는 컴퓨터의 기술이 발전함에 따라 몸에 장착하는 장비의 개수나 종류가 점점 증가하는 추세이다.
한편, 사람의 건강 상태를 실시간으로 모니터링 하기 위해서, 심박 센서, 넘어짐 센서와 같은 다양한 센서 장치가 몸에 부착되어 사용될 수 있다. 또한, 초음파 센서가 몸에 부착되어 시각장애인에게 보행 중 전방에 나타난 장애물을 알려주기 위해 사용된다.
이러한 다양한 전자통신장비는 신체 영역 네트워크(body area network, BAN)에 포함될 수 있고, 이 경우 각 장비 간의 동기화가 이루어져야 한다. 예를 들어 건강 모니터링을 위한 센서는 수집한 건강 정보를 스마트폰과 같은 휴대용 단말에 전송하므로, 휴대용 단말이 건강 정보를 알기 위해서는 동기화를 바탕으로 수신된 신호를 복원할 필요가 있다. 또한, 시각 장애인의 보행에 도움을 줄 수 있는 초음파 센서는 동기화를 바탕으로 초음파를 송수신하여 전방의 장애물을 감지할 수 있다.
종래, BAN에 포함된 복수의 전자통신 장비(앞으로 'BAN 장비'라고 함)는 유선을 통해 기준 신호를 주고 받음으로써 서로 동기화하였으나, 유선이라는 제약이 있었다. 그리고 기준신호를 무선으로 전송하는 방법이 사용될 수 있으나, 무선 신호는 인체를 통과하며 감쇄 및 손실될 수 있고, 때때로 신호가 정확하게 전달되지 않는다. 이는 별도의 기준 신호를 송수신하지 않고 데이터 신호에 별도의 신호를 덧붙여 송신하는 방식도 마찬가지로 겪을 수 있는 문제점이고, 별도의 신호가 더 전송되므로 데이터 전송율이 감소될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에서는, 신체에 의한 신호 감쇄의 영향을 받지 않는 무선 동기화 방법을 위해, 인체의 심전도 신호를 이용하여 BAN 장비의 동기신호를 생성할 수 있는 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 한 실시 예에 따르면, 인체의 심전도 신호를 통해 동기신호를 생성하는 방법이 제공된다. 상기 동기신호 생성 방법은, 인체의 심전도 신호를 획득하는 단계, 심전도 신호의 세기가 기준 신호의 세기보다 커지면, 제1 첨두 신호를 출력하는 단계, 그리고 제1 첨두 신호에 따라 제1 동기신호를 생성하는 단계를 포함한다.
상기 동기신호 생성 방법에서 획득하는 단계는, 심전도 신호를 증폭하고, 증폭된 심전도 신호에서 잡음 신호를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 동기신호 생성 방법에서 기준 신호는 항상 일정한 세기를 가지는 신호이고, 기준 신호의 세기는 심전도 신호에 포함된 파형 중 QRS파의 최소 첨두값보다는 작으며, 심전도 신호에 포함된 파형 중 QRS파가 아닌 다른 파형의 최대 첨두값보다는 작을 수 있다.
상기 동기신호 생성 방법은, 기준 신호를 갱신하는 단계, 심전도 신호의 세기가 갱신된 기준 신호의 세기보다 커지면, 제2 첨두 신호를 출력하는 단계, 그리고 제2 첨두 신호에 따라 제2 동기신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 동기신호 생성 방법에서 기준 신호를 갱신하는 단계는, 심전도 신호에 포함된 파형 중 QRS파의 첨두값이 나타나는 시간 간격을 복수 회 측정하는 단계, 측정된 복수의 시간 간격과 미리 정해진 시간 간격을 각각 비교하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 동기신호 생성 방법에서 측정된 복수의 시간 간격과 미리 정해진 시간 간격을 각각 비교하는 단계는, 미리 정해진 시간 간격보다 큰 시간 간격이 존재하는 경우, 기준 신호를 감소시키고, 감소된 기준 신호를 이용하여 QRS파의 첨두값이 나타나는 시간 간격을 측정하는 단계, 그리고 미리 정해진 시간 간격보다 큰 시간 간격이 존재하지 않는 경우, 첨두값의 최소값과 기준 신호의 비율을 조정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 동기신호 생성 방법은, 제1 동기신호에서 지터신호를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 인체의 심전도 신호를 통해 동기신호를 생성하는 장치가 제공된다. 상기 동기신호 생성 장치는, 심전도 신호를 획득하는 전극부, 심전도 신호의 세기가 기준 신호의 세기보다 커지면, 제1 첨두 신호를 출력하는 신호 비교부, 제1 첨두 신호에 따라 제1 동기신호를 생성하는 동기신호 생성부를 포함한다.
상기 동기신호 생성 장치는, 심전도 신호를 증폭하는 증폭부, 그리고 증폭된 심전도 신호에서 잡음 신호를 제거하는 필터부를 더 포함할 수 있다.
상기 동기신호 생성 장치에서 기준 신호는 항상 일정한 세기를 가지는 신호이고, 기준 신호의 세기는 심전도 신호에 포함된 파형 중 QRS파의 최소 첨두값보다는 작으며, 심전도 신호에 포함된 파형 중 QRS파가 아닌 다른 파형의 최대 첨두값보다는 작을 수 있다.
상기 동기신호 생성 장치는, 기준 신호를 갱신하는 신호처리부를 더 포함하고, 신호비교부는, 심전도 신호의 세기가 갱신된 기준 신호의 세기보다 커지면, 제2 첨두 신호를 출력하고, 동기신호 생성부는, 제2 첨두 신호에 따라 제2 동기신호를 생성할 수 있다.
상기 동기신호 생성 장치에서 신호처리부는, 심전도 신호에 포함된 파형 중 QRS파의 첨두값이 나타나는 시간 간격을 복수 회 측정하고, 측정된 복수의 시간 간격과 미리 정해진 시간 간격을 각각 비교할 수 있다.
상기 동기신호 생성 장치에서 신호처리부는, 미리 정해진 시간 간격보다 큰 시간 간격이 존재하는 경우, 기준 신호를 감소시키고, 감소된 기준 신호를 이용하여 QRS파의 첨두값이 나타나는 시간 간격을 측정하며, 미리 정해진 시간 간격보다 큰 시간 간격이 존재하지 않는 경우, 첨두값의 최소값과 기준 신호의 비율을 조정할 수 있다.
상기 동기신호 생성 장치에서 신호처리부는, 신호비교기의 최소 신호비교 성능을 기준으로 기준 신호의 비율을 할 수 있다.
상기 동기신호 생성 장치는, 제1 동기신호에서 지터신호를 제거하는 지터신호 제거부를 더 포함할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 한 실시 예에 따르면, 복수의 BAN 장비가 인체의 심전도 신호를 바탕으로 동기신호를 생성하여 개별적으로 동기를 얻음으로써, 한 사람의 신체에 부착된 복수의 BAN 장비가 서로 동기화될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 동기신호 생성 장치(100)를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 동기신호 생성 장치(100)의 각종 신호를 도시한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 동기신호 생성 장치의 신호처리부가 기준 신호를 갱신하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 동기신호를 통해 복수의 BAN 장비가 송수신하는 신호를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 동기신호를 통해 서로 동기화된 초음파 센서를 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
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.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 동기신호 생성 장치(100)를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 동기신호 생성 장치(100)는, 전극부(110), 증폭부(120), 필터부(130), 신호처리부(140), 신호비교부(150), 동기신호 생성부(160), 그리고 지터신호 제거부(170)를 포함한다.
전극부(110)는, 인체로부터 심전도 신호를 획득하는 복수의 전극을 통해 심전도 신호를 획득한다. 즉, 전극부(110)에 포함된 복수의 전극이 인체 표면에 부착되고, 심근에서 발생하는 활동 전류에 의해 피부에 형성된 전위가 복수의 전극을 통해 검출된다. 따라서, 전극부(110)에서 획득하는 심전도 신호는 전위차 형태이다. 전극부가 접촉되는 위치에 따라서 심전도 신호의 크기는 다를 수 있지만, 심전도 신호의 모양은 동일하며, 측정 위치에 따른 심전도 신호의 지연시간은 매우 적다.
증폭부(120)는, 전극부(110)에서 획득한 심전도 신호를 증폭한다. 즉, 증폭부(120)는, 복수의 전극에서 검출한 전위차 형태의 심전도 신호를 조합하여 증폭한다.
필터부(130)는, 증폭된 심전도 신호에서 잡음 신호를 제거한다. 즉, 필터부(130)는, 다양한 생체 전류에 의한 잡음 신호가 포함된 심전도 신호에서 잡음 신호를 제거한다.
신호처리부(140)는, 잡음 신호가 제거된 심전도 신호를 이용하여 동기신호 생성에 필요한 기준 신호를 생성한다. 또한, 신호처리부(140)는 BAN 장비로부터 수신된 기준 신호에 대한 제어신호에 따라 기준 신호를 갱신할 수 있다.
신호비교부(150)는, 잡음 신호가 제거된 심전도 신호와 신호처리부(140)에서 생성한 기준 신호를 비교하여 동기신호 생성에 필요한 첨두 신호를 출력한다. 이때, 신호비교부(150)는, 심전도 신호의 세기가 기준 신호의 세기보다 큰 구간에서는 심전도 신호의 첨두치를 검출하여 첨두 신호를 출력한다.
동기신호 생성부(160)는, 신호비교부(150)에서 출력한 첨두 신호에 맞추어 동기신호를 생성한다. 이때 생성된 동기신호는 미리 정해진 크기의 펄스폭을 갖는다.
지터신호 제거부(170)는, 생성된 동기신호에서 지터신호를 제거한다. 전극에서 검출된 심전도 신호에 위상 잡음 신호가 존재하기 때문에 지터신호가 동기신호에 포함될 수 있고, 지터신호 제거부(170)에서 동기신호에 포함된 지터신호를 제거한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 동기신호 생성 장치(100)의 각종 신호를 도시한 그래프이다.
본 발명의 실시 예에 따른 동기신호 생성 장치(100)는, 필터부(130)에서 출력된 심전도 신호(210)와 기준 신호(220)를 비교하여 출력된 첨두 신호(230)를 바탕으로 동기신호(240)를 생성한다.
필터부(130)에서 잡음 신호가 제거된 심전도 신호(210)는 P파, QRS파 등 특정 파형을 포함하고 있으며, 이러한 파형은 심장의 수축 및 이완 운동과 관련된다. 심전도 신호(210)에 포함된 파형 중 QRS파가 가장 높은 진폭을 나타내며, 본 발명의 실시 예에 따른 동기신호 생성 장치(100)에서는 QRS파를 이용하여 동기신호(240)를 생성할 수 있다. 즉, 신호비교부(150)에서 심전도 신호(210)와 기준 신호(220)를 비교하여 심전도 신호(210)가 기준 신호(220)보다 큰 구간이 QRS파에 해당하는 구간(앞으로 'QRS 구간'이라 함)인 것으로 판정한다. 따라서, 기준 신호(220)는 항상 일정한 세기를 가지는 신호로서, 기준 신호(220)의 세기는 QRS파의 최소 첨두값보다 작고, 심전도 신호(210)에 포함된 다른 신호의 최대 첨두값보다는 커야 한다.
신호비교부(150)는 QRS 구간에서 첨두값을 검출하여 첨두 신호(230)를 출력한다. 이때, 신호비교부(150)에서 출력되는 첨두 신호(230)는 신호처리부(140)에서의 시간 지연 때문에 실제 QRS 파형의 첨두값이 나타나는 시간에 비해 지연된다.
이후, 동기신호 생성부(160)는 출력된 첨두 신호(230)의 첨두에 해당하는 시간에 맞추어 미리 정해진 펄스폭을 갖는 동기신호(240)를 출력한다. 첨두 신호(230)와 마찬가지로 동기신호 생성부(160)에서의 시간 지연 때문에 동기신호(240)가 첨두 신호(230)에 비해 지연된다.
이때, 도 2에 도시된 본 발명의 한 실시 예에 따른 첨두 신호(230) 및 동기신호(240)의 형태는 예시적이며, 각 신호에 목적에 부합하는 형태는 모두 사용될 수 있다.
그리고, QRS 파형의 진폭은 사람에 따라 다르고, 시간에 따라 변화할 수도 있다. 따라서 QRS 파형을 구분하기 위해 사용되는 기준 신호(220)는 미리 정해진 주기에 따라 갱신되어야 하고, 신호처리부(140)에서 기준 신호(220)를 갱신한다. 한편, 신호처리부(140)가 기준 신호(220)를 갱신하는 동안에도 동기신호 생성 장치(100)는 기존 기준 신호(220)를 이용하여 계속적으로 동기신호(240)를 생성한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 동기신호 생성 장치의 신호처리부가 기준 신호를 갱신하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
먼저, 미리 정해진 주기 마다 BAN 장비로부터 기준 신호(220)에 대한 제어 신호가 신호처리부(140)로 입력된다(S301). 그리고 신호처리부(140)는 미리 정해진 주기 동안 필터부(130)에서 출력된 심전도 신호(210)를 기준 신호(220)와 비교하여 QRS 파형의 첨두값이 나타나는 시간 간격을 측정한다(S302).
이후, 신호처리부(140)는 첨두값의 시간 간격과 미리 정해진 시간 간격을 비교하여 기준 신호(220)를 갱신한다(S303). 이때, 미리 정해진 주기는 동기화의 중요도에 따라 결정될 수 있다. 즉, 동기화가 중요한 BAN 장비는 기준 신호(220)를 자주 갱신함으로써 동기화 오차를 최소화하고, 미리 정해진 주기를 길게 하여 첨두값의 시간 간격을 더욱 정확하게 획득할 수 있다.
신호처리부(140)는 미리 정해진 시간 간격보다 큰 첨두값의 시간 간격이 존재하면, 기준 신호(220)를 감소시킨다(S304). 즉, 이 경우 신호처리부(140)는 기존 기준 신호(220)가 너무 높게 형성되어 QRS 파형을 검출하는데 적합하지 않은 것으로 판단한다. 따라서, 신호처리부(140)는 QRS 파형의 첨두값이 검출될 수 있도록 기준 신호(220)의 크기를 감소시키고, 감소된 기준 신호(220)를 통해 첨두값의 시간 간격을 다시 측정한다. 한편, 미리 정해진 시간 간격은 일반인의 심전도의 리듬을 고려하여 결정될 수 있다. 즉, 일반인의 심전도가 1분에 100회 정도의 리듬이라고 할 때 첨두값의 시간 간격은 1/100 [min]이 될 수 있고, 미리 정해진 시간 간격은 1/100 [min]보다 약간 큰 1/90~1/80 [min]이 될 수 있다.
이후, 미리 정해진 주기 동안 측정된 첨두값의 시간 간격이 모두 미리 정해진 시간 간격보다 작아지면, 첨두값 중 가장 작은 세기인 최소 첨두값과 기준 신호(220)의 비율을 조정한다(S305). 즉, 기준 신호(220)의 크기를 조절하여 최소 첨두값 대 기준 신호(220)의 비율을 고정 비율로 맞춤으로써, 신호비교기가 첨두값과 기준 신호(220)를 안정적으로 비교할 수 있다. 이때, 고정 비율은 신호비교기의 최소 신호비교 성능을 기준으로 미리 정해질 수 있다.
이후, 신호처리부(140)는 갱신된 기준 신호(220)를 신호비교부(150)에 전송하여 새로운 동기신호(240)가 생성될 수 있도록 한다(S306). 그리고 동기신호 생성 장치 (100)와 연결된 BAN 장비로 기준 신호(220)에 대한 제어 신호를 전송하여 기준 신호(220)가 갱신되었음을 알린다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 동기신호를 통해 복수의 BAN 장비가 송수신하는 신호를 나타낸 도면이다.
사용자의 인체에 근접한 장비는 본 발명의 실시 예에 따른 동기신호 생성 장치(100)에서 생성한 동기신호를 통해 서로 동기화한다. 이때, 동기신호 생성 장치(100)는 각 BAN 장비에 내장되거나, BAN 장비와 외부에서 연결될 수 있다. 동기신호 생성 장치(100)가 각 BAN 장비에 내장되는 경우, 동기신호 생성 장치(100)의 전극부(110)는 외부로 노출되어 인체의 심전도 신호(210)를 획득할 수 있다.
각 BAN 장비는 내장 또는 외장된 동기신호 생성 장치(100)를 이용하여 인체의 심전도 신호(210)에 기반한 동기신호를 생성할 수 있다. 이때, 각 동기신호 생성 장치(100)에서 생성한 동기신호는 동일한 파형과 시작시간을 가질 수 있다. 이후, 각 BAN 장비는 동기신호를 이용하여 다른 BAN 장비와 데이터를 송수신할 수 있다.
도 4를 참조하면, 1번 BAN 장비(410)에서 2번 BAN 장비(420)로 데이터를 전송하는 경우, 1번 BAN 장비(410)는 동기신호(401)로부터 소정의 시간(402)이 경과한 후 데이터 신호(403)를 전송한다. 즉, 데이터 신호(403)가 전송되는 시점은 동기신호(401)를 기준으로 결정되고, 한 사람의 심전도 신호(210)를 통해 생성된 동기신호(401, 404)로 동기화된 모든 BAN 장비는 소정의 시간이 같다. 각 BAN 장비(410, 420)에서 데이터 신호를 송수신하는 방식은 기존의 유무선 통신 방식이 그대로 사용될 수 있고, 통신 방식에 따라 데이터 신호의 형태는 달라질 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 동기신호를 통해 서로 동기화된 초음파 센서를 나타낸 도면이다.
BAN에 포함된 초음파 센서를 이용하여 전방의 장애물을 탐지함으로써, 시각 장애인의 보행을 보조할 수 있다. 즉, 초음파 센서에서 전방으로 초음파를 방사하고, 장애물에서 반사되어 되돌아오는 초음파 신호를 수신하여 시각 장애인에게 전방에 장애물이 있음을 알릴 수 있다. 하지만, 하나의 초음파 센서만 사용할 경우 장애물의 유무만을 탐지할 수 있을 뿐, 장애물의 형태를 획득하는 것은 불가능하다.
본 발명의 실시 예에 따른 BAN에 포함된 복수의 초음파 센서(510, 520)는 심전도 신호(210)를 통해 생성된 동기신호(501, 502)를 이용하여 서로 동기화되고, 방사된 초음파 신호(503, 504)가 되돌아 오는데 소요된 시간을 비교하여 장애물의 형태를 획득할 수 있다.
시각 장애인의 신체에 근접한 복수의 초음파 센서(510, 520)는 내장 또는 외장된 동기신호 생성 장치(100)에서 생성한 동기신호(501, 502)를 통해 서로 동기화되어 있다. 각 초음파 센서(510, 520)는 동기신호(501, 502)에서 일정한 시간이 경과한 후 동시에 전방으로 초음파(503, 504)를 방사하고, 반사된 초음파(505, 506)를 수신한다. 이때, 신체에서 장애물까지의 거리가 모두 다르기 때문에 서로 다른 시각(507)에 반사된 초음파가 수신되고, 각 초음파 센서에서 장애물까지 모두 다른 거리가 계산될 수 있다. 즉, 반사된 초음파가 수신된 시각을 통해 계산된 거리를 이으면 전방에 위치한 장애물의 형태를 구할 수 있다.
도 5를 참조하면, 1번 초음파 센서(510)에서 반사 초음파를 수신한 시각이 2번 초음파 센서(520)의 수신 시각보다 앞서므로, 1번 초음파 센서(510)가 위치한 곳에서 장애물까지의 거리가 더 짧은 것을 알 수 있고, n개의 초음파 센서를 이용하는 경우, 1번부터 n번 초음파 센서까지 계산된 거리를 모두 이으면 장애물의 형태를 알 수 있다.
위와 같이 본 발명의 실시 예에 따르면, 복수의 BAN 장비가 인체의 심전도 신호를 바탕으로 동기신호를 생성하여 개별적으로 동기를 얻음으로써, 한 사람의 신체에 부착된 복수의 BAN 장비가 서로 동기화될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (15)

  1. 인체의 심전도 신호를 통해 동기신호를 생성하는 방법으로서,
    상기 심전도 신호를 획득하는 단계,
    상기 심전도 신호의 세기가 상기 기준 신호의 세기보다 커지면, 제1 첨두 신호를 출력하는 단계, 그리고
    상기 제1 첨두 신호에 따라 제1 동기신호를 생성하는 단계
    를 포함하는 동기신호 생성 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 획득하는 단계는,
    상기 심전도 신호를 증폭하고, 상기 증폭된 심전도 신호에서 잡음 신호를 제거하는 단계
    를 포함하는 동기신호 생성 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 기준 신호는 항상 일정한 세기를 가지는 신호이고, 상기 기준 신호의 세기는 상기 심전도 신호에 포함된 파형 중 QRS파의 최소 첨두값보다는 작으며, 상기 심전도 신호에 포함된 파형 중 QRS파가 아닌 다른 파형의 최대 첨두값보다는 작은 동기신호 생성 방법.
  4. 제1항에서,
    상기 기준 신호를 갱신하는 단계,
    상기 심전도 신호의 세기가 상기 갱신된 기준 신호의 세기보다 커지면, 제2 첨두 신호를 출력하는 단계, 그리고
    상기 제2 첨두 신호에 따라 제2 동기신호를 생성하는 단계
    를 더 포함하는 동기신호 생성 방법.
  5. 제4항에서,
    상기 기준 신호를 갱신하는 단계는,
    상기 심전도 신호에 포함된 파형 중 QRS파의 첨두값이 나타나는 시간 간격을 복수 회 측정하는 단계, 그리고
    상기 측정된 복수의 시간 간격과 미리 정해진 시간 간격을 각각 비교하는 단계
    를 포함하는 동기신호 생성 방법.
  6. 제5항에서,
    상기 측정된 복수의 시간 간격과 미리 정해진 시간 간격을 각각 비교하는 단계는,
    상기 미리 정해진 시간 간격보다 큰 상기 시간 간격이 존재하는 경우, 상기 기준 신호를 감소시키고, 감소된 기준 신호를 이용하여 QRS파의 첨두값이 나타나는 시간 간격을 측정하는 단계, 그리고
    상기 미리 정해진 시간 간격보다 큰 상기 시간 간격이 존재하지 않는 경우, 상기 첨두값의 최소값과 상기 기준 신호의 비율을 조정하는 단계
    를 포함하는 동기신호 생성 방법.
  7. 제1항에서,
    상기 제1 동기신호에서 지터신호를 제거하는 단계
    를 더 포함하는 동기신호 생성 방법.
  8. 인체의 심전도 신호를 통해 동기신호를 생성하는 장치로서,
    상기 심전도 신호를 획득하는 전극부,
    상기 심전도 신호의 세기가 상기 기준 신호의 세기보다 커지면, 제1 첨두 신호를 출력하는 신호 비교부, 그리고
    상기 제1 첨두 신호에 따라 제1 동기신호를 생성하는 동기신호 생성부
    를 포함하는 동기신호 생성 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 심전도 신호를 증폭하는 증폭부, 그리고
    상기 증폭된 심전도 신호에서 잡음 신호를 제거하는 필터부
    를 더 포함하는 동기신호 생성 장치.
  10. 제8항에서,
    상기 기준 신호는 항상 일정한 세기를 가지는 신호이고, 상기 기준 신호의 세기는 상기 심전도 신호에 포함된 파형 중 QRS파의 최소 첨두값보다는 작으며, 상기 심전도 신호에 포함된 파형 중 QRS파가 아닌 다른 파형의 최대 첨두값보다는 작은 동기신호 생성 장치.
  11. 제8항에서,
    상기 기준 신호를 갱신하는 신호처리부
    를 더 포함하고,
    상기 신호비교부는,
    상기 심전도 신호의 세기가 상기 갱신된 기준 신호의 세기보다 커지면, 제2 첨두 신호를 출력하고,
    상기 동기신호 생성부는,
    상기 제2 첨두 신호에 따라 제2 동기신호를 생성하는 동기신호 생성 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 신호처리부는,
    상기 심전도 신호에 포함된 파형 중 QRS파의 첨두값이 나타나는 시간 간격을 복수 회 측정하고, 상기 측정된 복수의 시간 간격과 미리 정해진 시간 간격을 각각 비교하는 동기신호 생성 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 신호처리부는,
    상기 미리 정해진 시간 간격보다 큰 상기 시간 간격이 존재하는 경우, 상기 기준 신호를 감소시키고, 감소된 기준 신호를 이용하여 QRS파의 첨두값이 나타나는 시간 간격을 측정하며,
    상기 미리 정해진 시간 간격보다 큰 상기 시간 간격이 존재하지 않는 경우, 상기 첨두값의 최소값과 상기 기준 신호의 비율을 조정하는 동기신호 생성 장치.
  14. 제13항에서,
    상기 신호처리부는,
    상기 신호비교기의 최소 신호비교 성능을 기준으로 상기 기준 신호의 비율을 조정하는 동기신호 생성 장치.
  15. 제8항에서,
    상기 제1 동기신호에서 지터신호를 제거하는 지터신호 제거부
    를 더 포함하는 동기신호 생성 장치.
KR20130123555A 2013-10-16 2013-10-16 심전도 신호를 이용한 동기신호 생성 방법 및 장치 KR20150044311A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130123555A KR20150044311A (ko) 2013-10-16 2013-10-16 심전도 신호를 이용한 동기신호 생성 방법 및 장치
US14/305,696 US20150105679A1 (en) 2013-10-16 2014-06-16 Method and apparatus for generating synchronization signal using electrocardiogram signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130123555A KR20150044311A (ko) 2013-10-16 2013-10-16 심전도 신호를 이용한 동기신호 생성 방법 및 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150044311A true KR20150044311A (ko) 2015-04-24

Family

ID=52810250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130123555A KR20150044311A (ko) 2013-10-16 2013-10-16 심전도 신호를 이용한 동기신호 생성 방법 및 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20150105679A1 (ko)
KR (1) KR20150044311A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023022507A1 (ko) 2021-08-17 2023-02-23 주식회사 메디컬에이아이 2개 유도의 비동시적 심전도를 기반으로 동시적 심전도를 생성하는 방법

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015004807A1 (ja) * 2013-07-12 2015-01-15 株式会社 東芝 電子機器
CN105354418A (zh) * 2015-10-30 2016-02-24 南京邮电大学 基于智能手机的心电预警系统
CN106073754A (zh) * 2016-05-16 2016-11-09 天津工业大学 一种低功耗的便携式心电监测装置
KR102327151B1 (ko) 2019-11-25 2021-11-17 한국전자통신연구원 심전도의 심실 탈분극 검출 장치 및 그 방법
KR102470132B1 (ko) 2020-09-28 2022-11-25 한국전자통신연구원 적응적 메디안 필터를 이용한 심전도 신호의 r 피크 검출 장치 및 방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7697982B2 (en) * 2006-04-27 2010-04-13 General Electric Company Synchronization to a heartbeat

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023022507A1 (ko) 2021-08-17 2023-02-23 주식회사 메디컬에이아이 2개 유도의 비동시적 심전도를 기반으로 동시적 심전도를 생성하는 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20150105679A1 (en) 2015-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20150044311A (ko) 심전도 신호를 이용한 동기신호 생성 방법 및 장치
US11277697B2 (en) Hearing assistance system with enhanced fall detection features
KR102023991B1 (ko) 생체 신호 전송기, 생체 신호 수신기, 및 생체 신호 송수신 방법
CN103845046A (zh) 生物信息测量装置和系统、生物信息测量方法及程序
EP3836828B1 (en) Method for synchronization of a multitude of wearable devices
CN110022520A (zh) 助听器系统
KR101337387B1 (ko) 맥파전달시간 측정 장치 및 맥파전달시간 측정 방법
JP2022504877A (ja) オンボディセンサシステム
JP2019148428A (ja) 人検出装置及び人検出方法
WO2014028671A3 (en) Real-time physiological characteristic detection based on reflected components of light
EP3524143A1 (en) Method and apparatus for wearable devices to measure blood pressure
JP6358333B2 (ja) 発汗心拍推定システム、発汗心拍推定装置及び発汗心拍推定方法
NZ784075A (en) Notification method for continuous blood glucose monitoring system
JP2008054795A (ja) 心拍情報取得装置
CN102711624A (zh) 使用身体上或身体中通信技术来获得关于用户的身体成分的信息的系统和方法
EP3396338A1 (en) Vibration sensor
CN106293033B (zh) 信息处理方法及电子设备
CN115633947A (zh) 一种可穿戴血压监测装置及血压监测方法
KR101752387B1 (ko) 이상 활동 탐지를 위한 이동 단말기 및 이를 포함하는 시스템
TW201633997A (zh) 移動電子設備、檢測系統以及生理特徵的檢測方法
KR102139121B1 (ko) 무선 통신을 이용한 심전도 신호 측정 장치, 방법 및 컴퓨터로 독출 가능한 기록 매체
US20200037900A1 (en) Monopolar physiological signal detection device and its operating method
KR20220093622A (ko) 개인정보 보호를 위한 신체 스켈레톤 벡터 기반 지능형 낙상탐지 시스템 및 방법
Sato et al. Heart rate measurement based on event timing coding observed by video camera
JP2011072452A (ja) 電位差測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid