KR20180074624A - Method and apparatus for measuring bio-signal - Google Patents

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KR20180074624A KR1020180066517A KR20180066517A KR20180074624A KR 20180074624 A KR20180074624 A KR 20180074624A KR 1020180066517 A KR1020180066517 A KR 1020180066517A KR 20180066517 A KR20180066517 A KR 20180066517A KR 20180074624 A KR20180074624 A KR 20180074624A
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Abstract

The present invention relates to a method for more precisely measuring a bio-signal and an apparatus thereof. The method includes the following steps of: generating a bio-signal based on a bio-signal measuring sensor by the apparatus for measuring a bio-signal; converting the bio-signal into a pulse-signal by signal-processing the bio-signal based on a first voltage distribution time constant circuit and a wave change portion by the apparatus for measuring a bio-signal; and generating first bio-information by counting the pulse-signal based on a counter by the apparatus for measuring a bio-signal. The first voltage distribution time constant circuit may filter a signal in a specific frequency band from the bio-signal based on voltage distribution using serial resistance included in the first voltage distribution time constant circuit.

Description

생체 신호 측정 방법 및 장치{Method and apparatus for measuring bio-signal}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and apparatus for measuring bio-

본 발명은 신호 측정 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 생체 신호 측정 방법 및 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal measurement method and apparatus, and more particularly, to a method and apparatus for measuring a biological signal.

경제 수준 및 의료 기술의 향상으로 건강에 대한 개인의 관심이 고조되어 있다. 또한, 우리나라 노인 인구의 비율이 2001년에 7%를 넘어 현재 고령화 사회로 진입하면서 사회가 부담해야 할 노인 인구의 의료 비용이 급증하고 있다. 이러한 건강에 대한 관심을 충족시키면서 의료 비용의 부담을 줄이기 위해, 개인의 건강 관리에 유비쿼터스 개념을 도입하는 u-헬스케어 시스템이 해결책으로 대두되고 있다. Individuals' interest in health is heightened by the improvement of economic and medical skills. In addition, the proportion of the elderly population in Korea exceeds 7% in 2001, and now the elderly population to be burdened by the society is increasing rapidly. In order to meet the interest of health and reduce the burden of medical expenses, the u-health care system that introduces the ubiquitous concept to the individual's health care is emerging as a solution.

u-헬스케어란 의료 시스템에 정보 및 무선 통신 기술과 네트워크 인프라를 확충하여 시간과 공간의 제약 없이 의료 서비스를 제공하는 시스템을 말한다. 이와 같이 시간과 공간의 제약에서 자유로운 u-헬스케어 시스템을 구축하기 위해서는 생체 신호를 연속적으로 측정할 수 있는 휴대 장치의 개발이 전제되어야 한다.u-Healthcare refers to a system that provides medical services without constraining time and space by expanding information and wireless communication technologies and network infrastructures in the healthcare system. In order to construct a u-healthcare system free from time and space constraints, it is necessary to develop a portable device capable of continuously measuring bio-signals.

기존의 ECG(electrocardiography) 센서는 옷(의류)에서 심박수를 측정하기 어려움이 존재한다. 예를 들어, 사람이 크게 움직이면, 입력되는 생체 신호의 노이즈가 심해지기 때문에 생체 신호에 대한 신뢰가 어려웠다. 다시 말하자면, 신체의 피부면과 접점 부위가 불안하고(밀착되지 않음), 사람이 움직임이 증가하면 입력되는 생체 신호에 노이즈가 증가되며, 이러한 노이즈들로 인해 ECG 센서에 의한 정확한 센싱이 어려웠다.Existing ECG (electrocardiography) sensors have difficulty measuring heart rate in clothes. For example, when a person moves largely, the noise of the input bio-signal becomes worse, so that it is difficult to trust the bio-signal. In other words, the skin surface and the contact point of the body are unstable (not closely contacted), and noise increases in the input biological signal when the human motion is increased, and it is difficult to accurately sense the ECG sensor due to such noise.

본 발명의 일 측면은 보다 정확하게 생체 신호를 측정하기 위한 방법을 제공한다.One aspect of the present invention provides a method for more accurately measuring a living body signal.

본 발명의 다른 측면은 보다 정확하게 생체 신호를 측정하기 위한 방법을 수행하는 장치를 제공한다.Another aspect of the present invention provides an apparatus for performing a method for measuring a living body signal more accurately.

본 발명의 일 측면에 따른 생체 신호 측정 방법은 생체 신호 측정 장치가 생체 신호 측정 센서를 기반으로 생체 신호를 생성하는 단계, 상기 생체 신호 측정 장치가 제1 전압 분배 시정수 회로 및 파형 변화부를 기반으로 상기 생체 신호를 신호 처리하여 펄스 신호로 변환하는 단계와 상기 생체 신호 측정 장치가 카운터를 기반으로 상기 펄스 신호를 카운팅하여 제1 생체 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있되, 상기 제1 전압 분배 시정수 회로는 상기 제1 전압 분배 시정수 회로에 포함된 직렬 저항을 사용한 전압 분배를 기반으로 상기 생체 신호에서 특정 주파수 대역의 신호를 필터링할 수 있다. According to one aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a bio-signal, comprising the steps of: generating a bio-signal based on a bio-signal measurement sensor; Converting the bio-electrical signal into a pulse signal, and generating the first bio-information by counting the pulse signal based on the counter, wherein the bio-signal measuring device generates the first bio- Number circuit may filter a signal of a specific frequency band in the bio-signal based on a voltage distribution using a series resistor included in the first voltage distribution time constant circuit.

한편, 상기 펄스 신호로 변환하는 단계는 상기 생체 신호 측정 장치가 상기 제1 전압 분배 시정수 회로를 기반으로 상기 생체 신호를 제1 파형 신호로 생성하는 단계와 상기 생체 신호 측정 장치가 상기 파형 변화부를 기반으로 상기 제1 파형 신호를 상기 펄스 신호로 변환하는 단계를 포함할 수 있되, 상기 제1 전압 분배 시정수 회로는 전원 전압과 접지 사이에 위치하여 상기 전원 전압을 분배하는 제1 직렬 저항 및 제2 직렬 저항 및 상기 제1 직렬 저항 및 상기 제2 직렬 저항 사이에 연결된 제1 커패시터를 포함하고, 상기 제1 전압 분배 시정수 회로는 상기 제1 직렬 저항 및 상기 제2 직렬 저항 및 상기 제1 커패시터를 기반으로 제1 임계값 이하의 전압 분배 시정수를 가질 수 있다.The step of converting the pulse signal into the pulse signal may include generating the first waveform signal based on the first voltage distribution time constant circuit, Wherein the first voltage divider circuit includes a first series resistor and a second series resistor that are positioned between a power supply voltage and ground to distribute the power supply voltage, 2 series resistor and a first capacitor coupled between the first series resistor and the second series resistor, the first voltage distribution time constant circuit comprising: a first series resistor and a second series resistor, May have a voltage distribution time constant of less than or equal to a first threshold value.

또한, 상기 펄스 신호로 변환하는 단계는 상기 생체 신호 측정 장치가 상기 제1 전압 분배 시정수 회로를 기반으로 상기 생체 신호를 제1 파형 신호로 생성하는 단계와 상기 생체 신호 측정 장치가 필터 및 증폭부를 기반으로 상기 제1 파형 신호를 필터링 및/또는 증폭하여 필터링된 제1 파형 신호로 생성하는 단계, 상기 생체 신호 측정 장치가 상기 파형 변화부를 기반으로 상기 필터링된 제1 파형 신호를 상기 펄스 신호로 변환하는 단계를 포함할 수 있되, 상기 제1 전압 분배 시정수 회로는 전원 전압과 접지 사이에 위치하여 상기 전원 전압을 분배하는 제1 직렬 저항 및 제2 직렬 저항과 상기 제1 직렬 저항 및 상기 제2 직렬 저항 사이에 연결된 제1 커패시터를 포함하고, 상기 제1 전압 분배 시정수 회로는 상기 제1 직렬 저항 및 상기 제2 직렬 저항 및 상기 제1 커패시터를 기반으로 결정된 제1 임계값 이하의 전압 분배 시정수를 가질 수 있다.The step of converting the pulse signal into the pulse signal may include the steps of the bio-signal measurement device generating the bio-signal as a first waveform signal based on the first voltage distribution time constant circuit, and the bio- Filtering and / or amplifying the first waveform signal to generate a filtered first waveform signal based on the waveform change unit, converting the filtered first waveform signal into the pulse signal based on the waveform change unit, Wherein the first voltage distribution time constant circuit comprises a first series resistor and a second series resistor located between the supply voltage and ground to distribute the supply voltage and a second series resistor and a second series resistor, And a first capacitor connected between the series resistors, the first voltage distribution time constant circuit comprising: a first series resistor and a second series resistor, The first capacitor is determined based on one can have a number of voltage distribution constant of less than or equal to the threshold value.

또한, 생체 신호 측정 방법은 상기 생체 신호 측정 장치가 제2 전압 분배 시정수 회로를 기반으로 상기 생체 신호를 제2 파형 신호로 생성하는 단계, 상기 생체 신호 측정 장치가 ADC(analog-to-digital converter)를 기반으로 상기 제2 파형 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계와 상기 생체 신호 측정 장치가 상기 디지털 신호를 기반으로 제2 생체 정보를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The bio-signal measurement method may further include the steps of the bio-signal measurement device generating the bio-signal as a second waveform signal based on a second voltage distribution time constant circuit, wherein the bio-signal measurement device includes an analog-to-digital converter Converting the second waveform signal into a digital signal based on the digital signal and generating the second biometric information based on the digital signal.

또한, 상기 제1 전압 분배 시정수 회로는 제1 전원 전압과 접지 사이에 위치하여 상기 제1 전원 전압을 분배하는 제1 직렬 저항 및 제2 직렬 저항 및 상기 제1 직렬 저항 및 상기 제2 직렬 저항 사이에 연결된 제1 커패시터를 포함하고, 상기 제1 전압 분배 시정수 회로는 상기 제1 직렬 저항 및 상기 제2 직렬 저항 및 상기 제1 커패시터를 기반으로 결정된 제1 임계값 이하의 전압 분배 시정수를 가지고, 상기 제2 전압 분배 시정수 회로는 제2 전원 전압과 접지 사이에 위치하여 상기 제2 전원 전압을 분배하는 제3 직렬 저항 및 제4 직렬 저항 및 상기 제3 직렬 저항 및 상기 제4 직렬 저항 사이에 연결된 제2 커패시터를 포함하고, 상기 제2 전압 분배 시정수 회로는 상기 제3 직렬 저항 및 상기 제4 직렬 저항 및 상기 제2 커패시터를 기반으로 결정된 제2 임계값 이상의 전압 분배 시정수를 가질 수 있다.The first voltage divider circuit may further include a first series resistor and a second series resistor located between the first supply voltage and the ground to distribute the first supply voltage and a second series resistor and a second series resistor, Wherein the first voltage divider time constant circuit comprises a first voltage divider circuit having a voltage distribution time constant equal to or less than a first threshold value determined based on the first series resistor and the second series resistor and the first capacitor, Wherein the second voltage divider time constant circuit comprises a third series resistor and a fourth series resistor located between the second supply voltage and ground to distribute the second supply voltage and a third series resistor and a fourth series resistor, Wherein the second voltage distribution time constant circuit comprises a second capacitor connected between the third series resistor and the fourth series resistor and a second capacitor connected between the second series resistor and the second capacitor, Lt; RTI ID = 0.0 > voltage / time < / RTI >

또한, 생체 신호 측정 방법은 상기 생체 신호 측정 장치가 상기 펄스 신호의 특성을 기반으로 상기 펄스 신호 상의 노이즈를 제거하는 단계, 상기 생체 신호 측정 장치가 이전에 생성된 이전 생체 정보를 기반으로 예측된 측정 예상치와 상기 생체 정보에 대한 비교를 기반으로 상기 생체 정보의 신뢰도를 판단하는 단계와 상기 생체 신호 측정 장치가 상기 신뢰도에 따라 상기 측정 예상치 또는 상기 생체 정보를 측정 대상의 신체 상태 정보의 생성을 위해 사용하는 단계를 포함할 수 있다.The bio-signal measurement method may further include the steps of: removing the noise on the pulse signal based on the characteristics of the pulse signal; measuring a predicted measurement based on previous bio-information generated by the bio- Determining the reliability of the biometric information based on the comparison between the predicted value and the biometric information; and determining the reliability of the biometric information based on the comparison between the predicted value and the biometric information, and using the measured predictive value or the biometric information, .

본 발명의 또 다른 측면에 따른 생체 신호 측정 장치는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 생체 신호 측정 센서를 기반으로 생체 신호를 생성하고, 제1 전압 분배 시정수 회로 및 파형 변화부를 기반으로 상기 생체 신호를 신호 처리하여 펄스 신호로 변환하고, 카운터를 기반으로 상기 펄스 신호를 카운팅하여 제1 생체 정보를 생성하도록 구현될 수 있되, 상기 제1 전압 분배 시정수 회로는 상기 제1 전압 분배 시정수 회로에 포함된 직렬 저항을 사용한 전압 분배를 기반으로 상기 생체 신호에서 특정 주파수 대역의 신호를 필터링할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring a bio-signal, the apparatus comprising: a processor for generating a bio-signal based on a bio-signal measurement sensor; To generate a first biometric information by counting the pulse signal based on a counter, and the first voltage distribution time constant circuit may be configured to generate a first biometric information signal A signal of a specific frequency band in the bio-signal can be filtered based on the voltage distribution using the included series resistance.

한편, 상기 프로세서는 상기 제1 전압 분배 시정수 회로를 기반으로 상기 생체 신호를 제1 파형 신호로 생성하고, 상기 파형 변화부를 기반으로 상기 제1 파형 신호를 상기 펄스 신호로 변환하도록 구현될 수 있되, 상기 제1 전압 분배 시정수 회로는 전원 전압과 접지 사이에 위치하여 상기 전원 전압을 분배하는 제1 직렬 저항 및 제2 직렬 저항 및 상기 제1 직렬 저항 및 상기 제2 직렬 저항 사이에 연결된 제1 커패시터를 포함하고, 상기 제1 전압 분배 시정수 회로는 상기 제1 직렬 저항 및 상기 제2 직렬 저항 및 상기 제1 커패시터를 기반으로 제1 임계값 이하의 전압 분배 시정수를 가질 수 있다.The processor may be configured to generate the first waveform signal based on the first voltage division time constant circuit and to convert the first waveform signal into the pulse signal based on the waveform change unit , The first voltage distribution time constant circuitry includes a first series resistor and a second series resistor located between the supply voltage and ground to distribute the supply voltage and a second series resistor and a second series resistor between the first series resistor and the second series resistor, And the first voltage divider time constant circuit may have a voltage distribution time constant of less than a first threshold based on the first series resistance and the second series resistance and the first capacitor.

또한, 상기 프로세서는 상기 제1 전압 분배 시정수 회로를 기반으로 상기 생체 신호를 제1 파형 신호로 생성하고, 필터 및 증폭부를 기반으로 상기 제1 파형 신호를 필터링 및/또는 증폭하여 필터링된 제1 파형 신호로 생성하고, 상기 파형 변화부를 기반으로 상기 필터링된 제1 파형 신호를 상기 펄스 신호로 변환하도록 구현될 수 있되, 상기 제1 전압 분배 시정수 회로는 전원 전압과 접지 사이에 위치하여 상기 전원 전압을 분배하는 제1 직렬 저항 및 제2 직렬 저항과 상기 제1 직렬 저항 및 상기 제2 직렬 저항 사이에 연결된 제1 커패시터를 포함하고, 상기 제1 전압 분배 시정수 회로는 상기 제1 직렬 저항 및 상기 제2 직렬 저항 및 상기 제1 커패시터를 기반으로 결정된 제1 임계값 이하의 전압 분배 시정수를 가질 수 있다.The processor may generate the first waveform signal based on the first voltage distribution time constant circuit, filter and / or amplify the first waveform signal based on the filter and the amplification unit, And converting the filtered first waveform signal into the pulse signal based on the waveform change unit, wherein the first voltage distribution time constant circuit is disposed between the power source voltage and the ground, A first series resistor and a second series resistor for distributing a voltage and a first capacitor coupled between the first series resistor and the second series resistor, wherein the first voltage divider circuit comprises a first series resistor and a second series resistor, And may have a voltage distribution time constant of less than or equal to a first threshold determined based on the second series resistance and the first capacitor.

또한, 상기 프로세서는 제2 전압 분배 시정수 회로를 기반으로 상기 생체 신호를 제2 파형 신호로 생성하고, ADC(analog-to-digital converter)를 기반으로 상기 제2 파형 신호를 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지털 신호를 기반으로 제2 생체 정보를 생성하도록 구현될 수 있다.The processor generates the second waveform signal based on the second voltage distribution time constant circuit, converts the second waveform signal into a digital signal based on an analog-to-digital converter (ADC) , And generate the second biometric information based on the digital signal.

또한, 상기 제1 전압 분배 시정수 회로는 제1 전원 전압과 접지 사이에 위치하여 상기 제1 전원 전압을 분배하는 제1 직렬 저항 및 제2 직렬 저항 및 상기 제1 직렬 저항 및 상기 제2 직렬 저항 사이에 연결된 제1 커패시터를 포함하고, 상기 제1 전압 분배 시정수 회로는 상기 제1 직렬 저항 및 상기 제2 직렬 저항 및 상기 제1 커패시터를 기반으로 결정된 제1 임계값 이하의 전압 분배 시정수를 가지고, 상기 제2 전압 분배 시정수 회로는 제2 전원 전압과 접지 사이에 위치하여 상기 제2 전원 전압을 분배하는 제3 직렬 저항 및 제4 직렬 저항 및 상기 제3 직렬 저항 및 상기 제4 직렬 저항 사이에 연결된 제2 커패시터를 포함하고, 상기 제2 전압 분배 시정수 회로는 상기 제3 직렬 저항 및 상기 제4 직렬 저항 및 상기 제2 커패시터를 기반으로 결정된 제2 임계값 이상의 전압 분배 시정수를 가질 수 있다.The first voltage divider circuit may further include a first series resistor and a second series resistor located between the first supply voltage and the ground to distribute the first supply voltage and a second series resistor and a second series resistor, Wherein the first voltage divider time constant circuit comprises a first voltage divider circuit having a voltage distribution time constant equal to or less than a first threshold value determined based on the first series resistor and the second series resistor and the first capacitor, Wherein the second voltage divider time constant circuit comprises a third series resistor and a fourth series resistor located between the second supply voltage and ground to distribute the second supply voltage and a third series resistor and a fourth series resistor, Wherein the second voltage distribution time constant circuit comprises a second capacitor connected between the third series resistor and the fourth series resistor and a second capacitor connected between the second series resistor and the second capacitor, Lt; RTI ID = 0.0 > voltage / time < / RTI >

또한, 상기 프로세서는 상기 펄스 신호의 특성을 기반으로 상기 펄스 신호 상의 노이즈를 제거하고, 이전에 생성된 이전 생체 정보를 기반으로 예측된 측정 예상치와 상기 생체 정보에 대한 비교를 기반으로 상기 생체 정보의 신뢰도를 판단하고, 상기 신뢰도에 따라 상기 측정 예상치 또는 상기 생체 정보를 측정 대상의 신체 상태 정보의 생성을 위해 사용하도록 구현될 수 있다.In addition, the processor removes noise on the pulse signal based on the characteristics of the pulse signal, and based on the comparison between the predicted measurement based on the previously generated previous biometric information and the biometric information, And to use the measurement estimate or the biometric information according to the reliability to generate the physical condition information of the measurement object.

본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정 방법 및 장치에 따르면, 전압 분배 시정수 회로를 기반으로 입력되는 생체 신호에 대한 노이즈를 처리하고 파형 변환 회로를 통해 생체 신호를 펄스 신호로 변환함으로써 보다 정확하게 측정 대상의 생체 정보를 획득할 수 있다. According to the method and apparatus for measuring a bio-signal according to the embodiment of the present invention, the noise of a bio-signal inputted based on the voltage distribution time constant circuit is processed and the bio-signal is converted into a pulse signal through the waveform conversion circuit, The biometric information of the object can be obtained.

도 1은 기존의 ECG(electrocardiography) 센서를 기반으로 한 심박수 측정 및 심전도 파형 검출 방법을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 측정 대상의 생체 신호 측정하기 위한 생체 신호 측정 장치를 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 측정 대상의 생체 신호 측정하기 위한 생체 신호 측정 장치를 나타낸 개념도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치의 구체적인 회로의 구성을 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 슈미트 트리거를 나타낸 회로도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 측정 대상의 생체 신호 측정하기 위한 생체 신호 측정 장치를 나타낸 개념도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호의 분석 방법을 나타낸 개념도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 펄스 신호 시간 정보의 생성 방법을 나타낸 개념도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 측정 대상의 생체 신호 측정하기 위한 생체 신호 측정 장치를 나타낸 개념도이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 측정 대상의 생체 신호 측정하기 위한 생체 신호 측정 장치를 나타낸 개념도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치에서 생체 신호 측정 방법을 나타낸 순서도이다.
1 is a conceptual diagram illustrating a heart rate measurement method and an ECG waveform detection method based on an existing ECG (electrocardiography) sensor.
2 is a conceptual diagram illustrating a bio-signal measurement apparatus for measuring a bio-signal of a measurement object according to an embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram illustrating a bio-signal measurement apparatus for measuring a bio-signal of a measurement object according to an embodiment of the present invention.
4 to 6 are conceptual diagrams showing a specific circuit configuration of the bio-signal measuring apparatus according to the embodiment of the present invention.
7 is a circuit diagram showing a Schmitt trigger according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating an apparatus for measuring a living body signal for measuring a living body signal of a measurement subject according to an embodiment of the present invention.
9 is a conceptual diagram illustrating a method of analyzing a bio-signal according to an embodiment of the present invention.
10 is a conceptual diagram illustrating a method of generating pulse signal time information according to an embodiment of the present invention.
11 is a conceptual diagram illustrating an apparatus for measuring a living body signal for measuring a living body signal of a measurement subject according to an embodiment of the present invention.
12 and 13 are conceptual diagrams showing a bio-signal measurement apparatus for measuring a bio-signal of a measurement object according to an embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a flowchart illustrating a bio-signal measurement method in a bio-signal measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조 부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 1은 기존의 ECG(electrocardiography) 센서를 기반으로 한 심박수 측정 및 심전도 파형 검출 방법을 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a heart rate measurement method and an ECG waveform detection method based on an existing ECG (electrocardiography) sensor.

도 1을 참조하면, 기존의 ECG 센서를 기반으로 한 생체 신호의 측정은 높은 정확도를 가지기 어렵다.Referring to FIG. 1, measurement of a living body signal based on an existing ECG sensor is difficult to have high accuracy.

기존의 생체 신호 측정 장치는 ECG 센서(100)에 의해 센싱된 생체 신호에 대해 ADC(analog-to-digital converter)(110), 디지털 데이터 처리 및 저장(120)부를 기반으로 신호 처리를 수행하여 측정 대상의 생체 정보를 획득하였다.The conventional bio-signal measurement apparatus performs signal processing based on an analog-to-digital converter (ADC) 110, digital data processing and storage 120 for a biological signal sensed by the ECG sensor 100 Biometric information of the subject was obtained.

기존의 생체 신호 측정 장치에서 생체 신호의 측정시 측정 대상(예를 들어, 사람)이 크게 움직이는 경우, 입력되는 생체 신호에 노이즈가 심할 수 있다. 따라서, 심박수 데이터에 대한 정확한 측정이 어려웠다.In a conventional bio-signal measuring device, when a measurement object (for example, a person) moves largely when measuring a bio-signal, the input bio-signal may have a large amount of noise. Therefore, accurate measurement of heart rate data was difficult.

또는 측정 대상의 피부면과 ECG 센서 간의 접점 부위가 밀착되지 않고, 측정 대상의 움직임이 증가하여 다른 생체 신호에 의한 노이즈가 증가되는 경우, 노이즈들이 ECG 접점으로 들어가 측정 대상의 생체 신호에 대한 측정을 어렵게 만들었다. 또한 옷이나 다른 요소(정전기 등)에 의한 노이즈들이 생체 신호로서 ECG 센서에 의해 센싱되기 때문에 정확한 생체 신호에 대한 측정이 어려웠다.Or when the contact point between the skin surface of the object to be measured and the contact point between the ECG sensor does not closely contact and the motion of the object to be measured increases to increase the noise due to other biological signals, It made it difficult. In addition, since noises due to clothes or other elements (such as static electricity) are sensed by the ECG sensor as biological signals, it is difficult to accurately measure the biological signals.

이하, 본 발명의 실시예에서는 정확하게 센서를 기반으로 측정 대상의 생체 신호를 보다 정확하게 측정하는 방법이 개시된다.Hereinafter, an embodiment of the present invention discloses a method for accurately measuring a living body signal of a measurement object based on a sensor accurately.

본 발명에서는 ECG 센서를 기반으로 생체 신호 측정 장치(또는 생체 신호 측정부)의 생체 신호를 기반으로 한 생체 정보(예를 들어, 심박수 정보 및 심전도 정보)의 생성 방법 및 PPG(photo-plethysmography) 센서를 기반으로 생체 신호 측정 장치(또는 생체 신호 측정부)의 생체 신호를 기반으로 한 생체 정보(예를 들어, 맥박수 정보 및 맥파형 정보)의 생성 방법이 개시된다. 생성된 생체 정보를 기반으로 측정 대상의 신체 상태 정보(스트레스 지수, 혈압 등)가 생성될 수 있다. 신체 상태 정보는 측정 대상의 상태를 모니터링하기 위한 정보로 활용되어 측정 대상의 관리자가 존재하는 경우, 관리자에게 측정 대상의 신체 상태 정보가 전달될 수 있다.In the present invention, a method of generating biometric information (for example, heart rate information and electrocardiographic information) based on a bio-signal of a bio-signal measuring device (or a bio-signal measuring part) based on an ECG sensor and a method of generating a photo- (E.g., pulse rate information and pulse waveform information) based on a bio-signal of a bio-signal measurement device (or a bio-signal measurement part) based on the bio-signal. The body condition information (stress index, blood pressure, etc.) of the measurement subject can be generated based on the generated biometric information. The physical condition information is used as information for monitoring the condition of the measurement subject, and when the manager of the measurement subject exists, the physical condition information of the measurement subject can be transmitted to the manager.

전술한 바와 같이 종래의 생체 신호에 대한 센싱을 위한 기존의 생체 신호 센서(예를 들어, ECG 센서, PPG 센서 등)를 기반으로 생체 신호 측정 장치의 센싱 결과는 측정 대상이 정적인 상태에 있는 경우에만 신뢰할 수 있다. 반면, 측정 대상이 동적인 상태에 있는 경우, 기존의 생체 신호 측정 장치는 신뢰하기 어려운 센싱값을 가질 수 있다.As described above, the sensing result of the bio-signal measuring device based on a conventional bio-signal sensor (for example, an ECG sensor, a PPG sensor, or the like) for sensing the bio-signal in the related art, Only reliable. On the other hand, when the measurement object is in a dynamic state, a conventional bio-signal measurement device may have a sensing value that is difficult to be relied upon.

본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정 방법 및 장치에서는 신뢰도 높은 생체 정보를 생성하기 위한 생체 신호의 처리 방법이 개시된다.A method and apparatus for measuring a bio-signal according to an embodiment of the present invention discloses a method for processing a bio-signal to generate reliable biometric information.

본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치는 새로운 센서 신호 처리 장치의 회로 구성과 생체 신호 분석 알고리즘을 기반으로 측정 대상이 동적인 상태에 있는 경우에도 보다 신뢰도 높은 심박수, 맥박 등의 생체 정보를 생성할 수 있다. 신호 처리 장치에 의해 1차적인 생체 신호의 안정화가 수행되고, 2차적으로 신호 처리 장치로부터 수신한 생체 신호에 대한 생체 신호 분석 알고리즘을 통해 보다 보다 정확하고 신뢰도 높은 생체 신호(심박수, 맥박)를 얻을 수 있다.The bio-signal measuring apparatus according to the embodiment of the present invention generates bio-information such as a heart rate and a pulse with higher reliability even when the measurement object is in a dynamic state based on the circuit configuration of the new sensor signal processing apparatus and the bio- can do. The primary biological signal is stabilized by the signal processing device and the biometric signal analysis algorithm for the biological signal received from the signal processing device is used to obtain a more accurate and reliable biological signal (heart rate, pulse) than the secondary biological signal .

이하, 본 발명의 실시예에서는 보다 정확하게 센서를 기반으로 측정 대상의 생체 신호를 측정하는 방법 및 장치가 구체적으로 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치는 여러 개의 개별 소자(칩) 또는 하나의 칩을 기반으로 구현될 수 있다.Hereinafter, a method and an apparatus for measuring a living body signal of a measurement object more accurately based on a sensor are described in detail in the embodiments of the present invention. The bio-signal measuring apparatus according to the embodiment of the present invention may be implemented on the basis of a plurality of discrete elements (chips) or a single chip.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 측정 대상의 생체 신호 측정하기 위한 생체 신호 측정 장치를 나타낸 개념도이다. 2 is a conceptual diagram illustrating a bio-signal measurement apparatus for measuring a bio-signal of a measurement object according to an embodiment of the present invention.

도 2에서는 ECG 센서를 기반으로 한 생체 정보(예를 들어, 심박수 정보와 심전도 정보)를 생성하기 위한 생체 신호 측정 장치가 개시된다. 2, a biomedical signal measuring apparatus for generating biometrics information (for example, heart rate information and electrocardiogram information) based on an ECG sensor is disclosed.

생체 신호 측정 장치는 측정 대상의 심박수를 측정하기 위한 심박수 측정부, 측정 대상의 심전도를 측정하기 위한 심전도 측정부를 포함할 수 있다.The bio-signal measuring apparatus may include a heart rate measuring unit for measuring the heart rate of the measurement subject, and an electrocardiogram measuring unit for measuring the electrocardiogram of the measurement subject.

도 2의 (a)를 참조하면, ECG 센서(200)에 의해 센싱된 생체 신호인 심전도 신호는 심박수 측정부, 심전도 측정부로 입력될 수 있다.2 (a), the electrocardiogram signal, which is a biological signal sensed by the ECG sensor 200, can be input to the heart rate measuring unit and the electrocardiogram measuring unit.

심박수 측정부는 제1 전압 분배 시정수 회로(210), 필터 및 증폭부(220), 슈미트트리거(230) 및 카운터(240)로 구성될 수 있다.The heart rate measuring unit may include a first voltage distribution time constant circuit 210, a filter and amplifying unit 220, a Schmitt trigger 230, and a counter 240.

제1 전압 분배 시정수 회로(210)는 제1 전압 분배 시정수를 기반으로 심전도 신호에 포함되는 심전도 전체 주기 파형 중에서 1차적으로 피크값을 가지는 R파형 신호를 검출하기 위해 사용될 수 있다. 제1 전압 분배 시정수 회로(210)를 기반으로 검출된 R파형 신호는 측정 대상의 심박수 정보를 획득하기 위해 활용될 수 있다.The first voltage distribution time constant circuit 210 may be used to detect an R wave signal having a peak value in the electrocardiogram full periodic waveform included in the electrocardiogram signal based on the first voltage distribution time constant. The R waveform signal detected based on the first voltage distribution time constant circuit 210 may be utilized to obtain heart rate information of a measurement object.

필터 및 증폭부(220)는 제1 전압 분배 시정수 회로(210)를 통해 수신한 R 파형 신호에서 추가적으로 다른 주파수 영역의 파형 신호를 필터링하고, R 파형 신호의 크기가 작을 경우, R파형 신호의 증폭을 위해 구현될 수 있다. 필터 및 증폭부(220)에 의해 필터링 및/또는 증폭된 R 파형 신호는 필터링된 R 파형 신호라는 용어로 표현될 수 있다.The filter and amplifying unit 220 further filters the waveform signal in the different frequency range from the R waveform signal received through the first voltage divider 208, and when the size of the R waveform signal is small, Can be implemented for amplification. The R-wave signal filtered and / or amplified by the filter and amplifying unit 220 may be expressed by the term filtered R-wave signal.

필터 및 증폭부(220)는 별도의 구성부(예를 들어, 필터부, 증폭부)로서 구현될 수도 있다.The filter and amplification unit 220 may be implemented as separate components (for example, a filter unit and an amplification unit).

도 2의 (b)에서는 필터 및 증폭부(220) 없이 심박수를 측정하기 위한 심박수 측정부가 개시된다. 필터 및 증폭부(220)는 선택적인 구성부로서 제1 전압 분배 시정수 회로(210)를 통해 검출된 R파형에 대한 필터링 및/또는 증폭이 필요하지 않은 경우, 바로 슈미트 트리거(230)로 필터 및 증폭부(220)를 거치지 않은 R 파형 신호가 입력될 수도 있다.In FIG. 2 (b), the heart rate measuring unit for measuring the heart rate without the filter and the amplifying unit 220 is disclosed. The filter and amplification unit 220 may be coupled to the Schmitt trigger 230 as an optional component if filter and / or amplification for the R waveform detected via the first voltage distribution time constant circuit 210 is not required, And the R wave signal not having passed through the amplification unit 220 may be input.

슈미트 트리거(230)는 R 파형 신호 또는 필터링된 R 파형 신호를 수신하여 펄스 신호로 변환하기 위해 구현될 수 있다. 슈미트 트리거(230)는 신호 파형의 펄스 신호로의 변환을 위한 예시적인 회로로서 다른 다양한 펄스파 변환 회로가 사용될 수도 있다.The Schmitt trigger 230 may be implemented to receive and convert an R waveform signal or a filtered R waveform signal into a pulse signal. The Schmitt trigger 230 may be any of a variety of different pulse wave conversion circuits as an example circuit for conversion of the signal waveform into a pulse signal.

카운터(240)는 슈미트 트리거(230)를 기반으로 생성된 펄스 신호를 카운팅하여 심박수 정보를 획득할 수 있다. 심박수 측정부에서는 카운터(240)에 의한 카운팅 결과를 기반으로 일정 기간 동안 측정 대상의 심박수를 쉽게 측정할 수 있다.The counter 240 may count pulse signals generated based on the Schmitt trigger 230 to obtain heart rate information. The heart rate measuring unit can easily measure the heart rate of the measurement subject for a predetermined period based on the counting result by the counter 240. [

심전도 측정부는 제2 전압 분배 시정수 회로(250), ADC(analog to digital converter)(260), 디지털 신호 처리 및 저장부(270)를 포함할 수 있다.The electrocardiogram measuring unit may include a second voltage distribution time constant circuit 250, an analog to digital converter (ADC) 260, and a digital signal processing and storage unit 270.

제2 전압 분배 시정수 회로(250)는 제1 전압 분배 시정수 회로(210)에서 사용되는 제1 전압 분배 시정수보다 큰 값의 제2 전압 분배 시정수를 기반으로 ECG 센서(200)에 의해 센싱된 심전도 신호를 기반으로 심전도 정보를 생성하도록 구현되었다. 제2 전압 분배 시정수 회로(250)를 통해 출력되는 신호는 ECG 센서(200)에 의해 센싱된 심전도 신호와 동일할 수 있다. 제2 전압 분배 시정수 회로(250)에서의 신호 처리를 위해 버퍼가 제2 전압 분배 시정수 회로(250) 전에 위치할 수도 있다.The second voltage divider time constant circuit 250 is enabled by the ECG sensor 200 based on a second voltage distribution time constant that is greater than the first voltage distribution time constant used in the first voltage distribution time constant circuit 210 And to generate ECG information based on the sensed ECG signal. The signal output through the second voltage divider time constant circuit 250 may be the same as the electrocardiogram signal sensed by the ECG sensor 200. The buffer may be located before the second voltage distribution time constant circuit 250 for signal processing in the second voltage distribution time constant circuit 250. [

제2 전압 분배 시정수 회로(250)를 통해 출력된 파형은 ADC(260)를 통하여 디지털 데이터로 변환되어 디지털화된 심전도 데이터에 대한 처리를 통해 측정 대상의 심전도 정보가 획득될 수 있다. 심전도 측정부를 통해 생성된 심전도 정보는 측정 대상의 좀 더 상세한 신체 상태 정보(예를 들어, 생체적 지수, 심리적 지수)의 획득을 위해 사용될 수 있다.The waveform output through the second voltage divider time constant circuit 250 is converted into digital data through the ADC 260 and the electrocardiogram information of the measurement object can be obtained through processing on the digitized electrocardiogram data. The electrocardiogram information generated by the electrocardiogram measuring unit can be used for acquiring more detailed physical condition information (for example, a biological index, a psychological index) of the measurement subject.

심전도 측정부에서 아날로그의 심전도 신호를 디지털의 심전도 데이터로 변환하기 위한 ADC는 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, ADC는 SAR(successive approximation register) ADC, 델타시그마(delta-sigma) ADC, Sensor-to-Time ADC 등일 수 있다. Sensor-to-Time ADC의 출력은 펄스의 변화 폭과 관련된 값일 수 있다. Sensor-to-Time ADC의 출력이 N비트(bit) 카운터에 입력되는 경우, Nbit의 ADC 출력이 획득되고, Nbit의 ADC 출력이 디지털의 심전도 데이터로서 측정 대상의 좀 더 상세한 신체 상태 정보의 획득을 위해 사용될 수 있다.An ADC for converting analog electrocardiogram signals to digital electrocardiogram data in the electrocardiogram measuring unit can be implemented in various ways. For example, the ADC can be a successive approximation register (SAR) ADC, a delta-sigma ADC, a sensor-to-time ADC, and the like. The output of the Sensor-to-Time ADC can be a value related to the variation width of the pulse. When the output of the Sensor-to-Time ADC is input to the N-bit counter, the ADC output of Nbit is obtained and the ADC output of Nbit is used to obtain more detailed physical status information of the measured object as digital electrocardiogram data. Lt; / RTI >

본 발명의 실시예에 따르면, 생체 신호 측정 장치는 AGC(automatic gain control)부를 더 포함할 수 있다. AGC부는 생체 신호 측정 장치에 포함되어 측정 대상에 의해 생성된 생체 신호(예를 들어, 심전도 신호)의 출력 크기를 조정하기 위해 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 2의 (a)에서는 AGC부가 증폭부에 연결될 수 있고, 도 2의 (b)에서는 AGC부가 ECG 센서에 연결되어 생체 신호의 출력 크기를 조정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the bio-signal measuring apparatus may further include an automatic gain control (AGC) unit. The AGC unit can be implemented to adjust the output size of a bio-signal (for example, electrocardiogram signal) generated by a measurement object included in the bio-signal measurement apparatus. For example, in FIG. 2 (a), the AGC section may be connected to the amplification section. In FIG. 2 (b), the AGC section may be connected to the ECG sensor to adjust the output size of the biomedical signal.

측정 대상마다 출력되는 생체 신호가 다르므로 AGC부는 생체 신호의 크기를 일정 임계 크기 이상의 생체 신호로 생성하기 위해 구현될 수 있다. AGC부는 임계 크기를 기준으로 파형의 크기가 너무 크거나 너무 작아 측정이 어려울 경우, 임계 크기로 생체 신호를 생성하기 위해 구현될 수 있다.Since the biometric signals outputted for each measurement object are different, the AGC unit can be implemented to generate the biometric signal with a biometric signal of a predetermined critical size or more. The AGC unit can be implemented to generate a biomedical signal with a critical size when the waveform is too large or too small to be measured based on the threshold size.

심박수 측정부, 심전도 측정부의 각 구성부는 생체 신호 측정 장치의 프로세서(예를 들어, MCU(micro controller unit))를 기반으로 동작이 제어될 수 있다. Each component of the heart rate measuring unit and the electrocardiograph measuring unit can be controlled based on a processor (for example, micro controller unit (MCU)) of the bio-signal measuring apparatus.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 측정 대상의 생체 신호 측정하기 위한 생체 신호 측정 장치를 나타낸 개념도이다.3 is a conceptual diagram illustrating a bio-signal measurement apparatus for measuring a bio-signal of a measurement object according to an embodiment of the present invention.

도 3에서는 심박수를 측정을 위한 ECG 센서를 기반으로 한 생체 신호 측정 장치가 개시된다.3 shows a bio-signal measuring apparatus based on an ECG sensor for measuring heart rate.

도 3을 참조하면, ECG 센서를 기반으로 한 생체 신호 측정 장치에서 심박수만을 측정하고자 하는 경우, 심박수 측정부만이 생체 신호 측정 장치에 포함될 수 있다.Referring to FIG. 3, when only a heart rate is measured in a bio-signal measuring device based on an ECG sensor, only a heart rate measuring part can be included in a bio-signal measuring device.

생체 신호 측정 장치는 ECG 센서, 슈미트 트리거(330) 및 카운터(340)를 포함할 수 있고, ECG 센서는 두 전극의 신호를 증폭하는 차동 증폭기(300), HPF(high pass filter, 고역 통과 필터)의 역할을 수행하는 제1 전압 분배 시정수 회로(210), LPF(low pass filter, 저역 통과 필터)(320)를 포함할 수 있다.The bio-signal measuring device may include an ECG sensor, a Schmitt trigger 330 and a counter 340. The ECG sensor may include a differential amplifier 300 for amplifying signals of two electrodes, a high pass filter (HPF) A first voltage distribution time constant circuit 210, and a low pass filter (LPF) 320.

즉, 측정 대상으로부터 획득된 생체 신호가 증폭되고, HPF(310)를 통해 R파형 신호가 필터링되고, LPF(320)를 통해 R 파형 신호 이외의 다른 주파수 대역의 신호가 필터링될 수 있다. 이후의 필터링된 R 파형 신호는 슈미트 트리거(330)를 통해 펄스 신호로 변환되고, 카운터(340)는 펄스 신호를 카운터(340)를 기반으로 카운팅하여 심박수 정보를 획득할 수 있다. 생체 신호 측정 장치를 기반으로 심박수만 측정하고자 할 경우, 별도의 ADC 및 심박수 측정을 위한 복잡한 알고리즘도 필요가 없다. 결과적으로 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치에서는 간략한 회로 구성으로 쉽게 카운터 방식으로 심박수 정보가 획득될 수 있다.That is, the bio-signal obtained from the measurement object is amplified, the R waveform signal is filtered through the HPF 310, and the signal of the frequency band other than the R waveform signal can be filtered through the LPF 320. The subsequent filtered R waveform signal is converted to a pulse signal through the Schmitt trigger 330 and the counter 340 may count the pulse signal based on the counter 340 to obtain heart rate information. When measuring only the heart rate based on the bio-signal measurement device, there is no need for a separate ADC and a complicated algorithm for heart rate measurement. As a result, in the bio-signal measuring apparatus according to the embodiment of the present invention, heart rate information can be easily obtained in a counter manner with a simple circuit configuration.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치의 구체적인 회로의 구성을 나타낸 개념도이다.4 to 6 are conceptual diagrams showing a specific circuit configuration of the bio-signal measuring apparatus according to the embodiment of the present invention.

도 4에서는 제1 전압 분배 시정수 회로, 제2 전압 분배 시정수 회로, 필터 및 증폭부에 대한 구체적인 회로도가 개시된다. 설명의 편의상 도 4에서 심박수 측정부에서 카운터를 제외하고, 심전도 측정부에서 ADC 및 신호 처리부를 제외한 회로도가 개시된다.4 shows a specific circuit diagram of the first voltage division time constant circuit, the second voltage division time constant circuit, the filter and the amplification section. For convenience of explanation, a circuit diagram except for the ADC and the signal processing section in the electrocardiogram measuring section is shown in FIG. 4 except for the counter in the heart rate measuring section.

도 4를 참조하면, 제1 전압 분배 시정수 회로, 제2 전압 분배 시정수 회로는 전원 전압(VDD)와 접지 사이에 직렬로 연결된 2개의 직렬 저항(제1 직렬 저항(410), 제2 직렬 저항(420)) 및 제1 직렬 저항(410) 및 제2 직렬 저항(420) 사이에 연결된 커패시터(capacitor)(430)를 기반으로 구현될 수 있다.Referring to FIG. 4, the first voltage distribution time constant circuit, the second voltage distribution time constant circuit includes two series resistors (first series resistor 410, second series resistor 410, and second series resistor) 410 connected in series between the power supply voltage VDD and ground (420) and a capacitor (430) connected between the first series resistor (410) and the second series resistor (420).

제1 직렬 저항(410) 및 제2 직렬 저항(420)은 전원 전압을 분배하고 커패시터(430)는 ECG 출력 파형에서 직류 성분을 제거하기 위한 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 2개의 직렬 저항(제1 직렬 저항(410), 제2 직렬 저항(420))은 MOS(metal oxide semiconductor) 저항일 수 있다.The first series resistor 410 and the second series resistor 420 may distribute the power supply voltage and the capacitor 430 may serve to remove the DC component from the ECG output waveform. For example, the two series resistors (first series resistor 410, second series resistor 420) may be a metal oxide semiconductor (MOS) resistor.

전압 분배 시정수는 저항(410, 420)과 커패시터(430)의 값을 기반으로 조정될 수 있다.The voltage distribution time constant can be adjusted based on the values of the resistors 410 and 420 and the capacitor 430.

전압 분배 시정수가 상대적으로 작아지는 경우, 전압 분배 시정수 회로를 통해 출력되는 신호의 고주파 특성이 상대적으로 강해질 수 있다. 따라서, 제1 전압 분배 시정수 회로의 제1 전압 분배 시정수는 상대적으로 낮은 값(또는 제1 임계값보다 낮은 값)을 가지도록 설정될 수 있고, 제1 전압 분배 시정수 회로를 통해 심전도 신호 중 R파형 신호가 출력될 수 있다. ECG 센서에 의해 센싱된 심전도 신호에 포함되는 나머지 파형은 저주파이므로 제거될 수 있다.When the voltage distribution time constant is relatively small, the high frequency characteristics of the signal output through the voltage division time constant circuit can be relatively strong. Therefore, the first voltage distribution time constant of the first voltage distribution time constant circuit can be set to have a relatively low value (or a value lower than the first threshold value), and the electrocardiogram signal An intermediate R waveform signal can be output. The remaining waveform included in the electrocardiogram signal sensed by the ECG sensor is low frequency and can be removed.

반대로 전압 분배 시정수가 상대적으로 커지는 경우, 전압 분배 시정수 회로를 통해 출력되는 신호의 고주파 특성이 상대적으로 약해져 심전도 신호의 전체 파형이 출력될 수 있다. 따라서, 제2 전압 분배 시정수 회로의 제2 전압 분배 시정수는 상대적으로 높은 값(또는 제2 임계값보다 높은 값)을 가지도록 설정될 수 있고, 제2 전압 분배 시정수 회로를 통해 심전도 신호의 전체 파형이 출력될 수 있다.On the contrary, when the voltage distribution time constant is relatively large, the high frequency characteristics of the signal output through the voltage distribution time constant circuit relatively weakens and the entire waveform of the electrocardiogram signal can be outputted. Therefore, the second voltage distribution time constant of the second voltage distribution time constant circuit can be set to have a relatively high value (or a value higher than the second threshold value), and the electrocardiogram signal Can be output.

즉, 제1 전압 분배 시정수 회로는 저항과 커패시터의 값을 기반으로 심전도 신호에서 R 파형 신호를 통과시키고 R 파형 신호를 제외한 나머지 신호를 통과시키지 않을 수 있다. 하지만, 제1 저압 분배 시정수 회로는 고주파 신호를 통과시키는 특성을 가지고 있으므로, R 파형 신호뿐만 아니라 다른 고주파 노이즈도 통과시킬 수 있다. 이러한 고주파 신호(또는 고주파 노이즈)는 전술한 필터 및 증폭부(450)에 의해 필터링될 수 있다. 필터 및 증폭부(450)는 고주파 신호를 제거하기 위해 일정한 임계 주파수 이하의 신호만을 통과시키기 위한 저역 통과 필터(470) 또는 제1 임계 주파수 이하의 낮은 주파수를 가지는 신호, 제2 임계 주파수 이상의 높은 주파수를 가지는 신호를 제외한 신호만을 통과시키도록 구현된 대역 통과 필터(460) 중 적어도 하나의 필터를 포함할 수 있다.That is, the first voltage distribution time constant circuit may pass the R waveform signal in the electrocardiogram signal based on the resistance and the value of the capacitor, and may not pass the remaining signal except the R waveform signal. However, since the first low-pressure distribution time constant circuit has a characteristic of passing a high-frequency signal, it can pass not only an R-shaped waveform signal but also other high-frequency noise. The high-frequency signal (or high-frequency noise) can be filtered by the filter and amplification unit 450 described above. The filter and amplifying unit 450 includes a low pass filter 470 for passing only a signal of a predetermined frequency or lower to remove a high frequency signal or a signal having a low frequency below the first threshold frequency, And a band-pass filter 460 configured to pass only signals except for signals having the same frequency band.

또는 필터 및 증폭부(450)는 입력단에 위치한 버퍼 및 출력단에 위치한 저항과 커패시터만으로 구현되거나 커패시터만으로 구현될 수도 있다.Or the filter and amplification unit 450 may be realized by only a resistor and a capacitor located at a buffer and an output terminal located at an input terminal or by a capacitor alone.

필터 및 증폭부(450)를 통과한 필터링된 R 파형 신호는 슈미트 트리거에 입력되어 펄스 신호로 변환될 수 있다. 카운터는 슈미트 트리거를 기반으로 생성된 펄스 신호를 카운팅하여 심박수 정보를 획득할 수 있다. The filtered R-wave signal having passed through the filter and amplifying unit 450 can be input to the Schmitt trigger and converted into a pulse signal. The counter can acquire heart rate information by counting pulse signals generated based on the Schmitt trigger.

도 5에서는 필터부 없이 증폭부만을 포함하는 생체 신호 측정 장치가 개시되고, 도 6에서는 필터부 및 증폭부를 포함하지 않는 생체 신호 측정 장치가 개시된다.FIG. 5 shows a bio-signal measurement apparatus including only an amplification unit without a filter unit, and FIG. 6 shows a bio-signal measurement apparatus that does not include a filter unit and an amplification unit.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 슈미트 트리거를 나타낸 회로도이다. 7 is a circuit diagram showing a Schmitt trigger according to an embodiment of the present invention.

도 7에서는 증폭된 R 파형 신호(또는 R 파형 신호)를 펄스 신호로 변환하기 위한 슈미트 트리거가 개시된다. 이하, 설명의 편의상 입력되는 신호가 필터링된 R 파형 신호인 경우가 가정되나, 입력되는 신호가 필터 및 증폭부를 거치지 않은 R 파형 신호일 수도 있다.In Fig. 7, a Schmitt trigger for converting an amplified R waveform signal (or R waveform signal) into a pulse signal is disclosed. Hereinafter, for the sake of convenience, it is assumed that the input signal is a filtered R-shaped signal, but the inputted signal may be an R-shaped signal that is not passed through the filter and the amplifying unit.

도 7의 (a)에서는 OP-amp를 기반으로 구현된 슈미트 트리거 회로가 개시되고, 도 7의 (b)에서는 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor)를 기반으로 구현된 디지털 슈미트 트리거 회로가 개시된다.7 (a) discloses a schmitt trigger circuit implemented based on an OP-amp, and FIG. 7 (b) illustrates a digital schmitt trigger circuit implemented based on a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS).

본 발명의 실시예에 따르면, 증폭된 R 파형 신호를 펄스 신호로 변환하기 위한 슈미트 트리거 회로 중 OP-amp를 기반으로 구현된 슈미트트리거는 저항 값에 의하여 문턱 전압의 레벨을 결정하고, 증폭된 R 파형 신호가 높은 문턱 전압(VTH)에 도달하는 경우, 1을 출력하고, 증폭된 R 파형 신호가 낮은 문턱 전압(VTL)에 도달하는 경우, 0을 출력할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a Schmitt trigger implemented on the basis of an OP-amp, among schmitt trigger circuits for converting an amplified R waveform signal into a pulse signal, determines a level of a threshold voltage according to a resistance value, When the waveform signal reaches the high threshold voltage VTH, it outputs 1 and outputs 0 when the amplified R waveform signal reaches the low threshold voltage VTL.

CMOS를 기반으로 구현된 슈미트 트리거는 CMOS의 W/L(width/length) 비를 기반으로 문턱 전압의 레벨을 결정할 수 있다. 마찬가지로 CMOS를 기반으로 구현된 슈미트 트리거는 증폭된 R 파형 신호가 높은 문턱 전압(VTH)에 도달하는 경우, 1을 출력하고, 증폭된 R 파형 신호가 낮은 문턱 전압(VTL)에 도달하는 경우, 0을 출력할 수 있다.The CMOS-based Schmitt trigger can determine the level of the threshold voltage based on the width / length ratio (W / L) of CMOS. Similarly, the Schmitt Trigger implemented based on CMOS outputs 1 when the amplified R waveform signal reaches the high threshold voltage (VTH), and outputs 0 when the amplified R waveform signal reaches the low threshold voltage (VTL) Can be output.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 측정 대상의 생체 신호 측정하기 위한 생체 신호 측정 장치를 나타낸 개념도이다.FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating an apparatus for measuring a living body signal for measuring a living body signal of a measurement subject according to an embodiment of the present invention.

도 8에서는 PPG(photo-plethysmography) 센서를 기반으로 맥박수 정보와 맥파형 정보를 생성하기 위한 생체 신호 측정 장치가 개시된다.FIG. 8 shows a bio-signal measurement apparatus for generating pulse rate information and pulse waveform information based on a PPG (photo-plethysmography) sensor.

도 8의 (a) 및 도 8의 (b)를 참조하면, PPG 센서(800)를 기반으로 구현된 생체 신호 측정 장치는 ECG 센서를 기반으로 구현된 생체 신호 측정 장치와 유사하게 측정 대상의 맥박수를 측정하여 맥박수 정보를 획득하고, 맥파형 정보를 획득하기 위해 구현될 수 있다. 아날로그 신호인 맥파형 신호가 제1 전압 분배 시정수 회로(810)로 입력될 수 있고, 제1 전압 분배 시정수 회로(810)를 통과한 맥파형 신호는 제1 전압 분배 시정수 회로(810)에 포함된 커패시터를 기반으로 직류 레벨이 안정화될 수 있다. 제1 전압 분배 시정수 회로(810)의 전압 분배 시정수를 기반으로 맥파형 신호 중 일부의 주파수 대역의 주파수 파형만이 출력될 수 있다.8 (a) and 8 (b), the bio-signal measuring device implemented on the basis of the PPG sensor 800 is similar to the bio-signal measuring device implemented on the basis of the ECG sensor, To obtain pulse rate information, and to obtain pulse wave information. A pulse wave signal as an analog signal can be input to the first voltage distribution time constant circuit 810 and the pulse wave signal having passed through the first voltage distribution time constant circuit 810 is input to the first voltage distribution time constant circuit 810, The DC level can be stabilized based on the capacitors included in the capacitor. Only a frequency waveform of some frequency bands of the pulse waveform signal can be output based on the voltage distribution time constant of the first voltage distribution time constant circuit 810. [

도 8의 (a)를 참조하면, 제1 전압 분배 시정수 회로(810)를 기반으로 1차적으로 필터링된 1차 필터링 맥파형 신호는 노이즈를 제거하기 위한 추가적인 필터링 및 증폭부(820)을 거쳐 슈미트 트리거(830)에 입력될 수 있다. 슈미트 트리거(830)에 입력되는 추가적인 필터링 및 증폭을 거친 1차 필터링 맥파형 신호는 2차 필터링 맥파형 신호라는 용어로 표현될 수 있다. 또는 도 8의 (b)를 참조하면, 1차 필터링 맥파형 신호는 바로 슈미트 트리거(830)에 입력될 수도 있다.Referring to FIG. 8A, the first-order filtered filtered waveform signal, which is primarily filtered based on the first voltage divider time constant circuit 810, is input to an additional filtering and amplifying unit 820 for removing noise, Can be input to the Schmitt trigger 830. [ The primary filtered pulsed waveform signal that has been further filtered and amplified and input to the Schmitt trigger 830 may be represented by the term secondary filtered pulsed waveform signal. 8B, the primary filtered pulsed waveform signal may be directly input to the Schmitt trigger 830. [

슈미트 트리거(830)는 1차 필터링 맥파형 신호(또는 2차 필터링 맥파형 신호)를 펄스 신호로 출력할 수 있다. 펄스 신호는 카운터(840)의 클럭처럼 동작하여 맥박수 정보를 결정할 수 있다.The Schmitt trigger 830 can output the primary filtered pulsed waveform signal (or the secondary filtered pulsed waveform signal) as a pulse signal. The pulse signal may act like a clock of counter 840 to determine pulse rate information.

또한, 아날로그 신호인 맥파형 신호가 제2 전압 분배 시정수 회로(850)로 입력될 수 있다. 제2 전압 분배 시정수 회로(850)는 제1 전압 분배 시정수 회로(810)의 제1 전압 분배 시정수보다 큰 제2 전압 분배 시정수를 기반으로 PPG 센서(800)를 통해 출력되는 출력 신호인 맥파형 신호와 유사한 신호를 획득할 수 있도록 구현되었다. 제2 전압 분배 시정수 회로(850)를 통해 출력되는 맥파형 신호는 ADC를 거쳐 디지털 신호로 변환될 수 있다. 디지털화된 맥파형 신호는 디지털 신호 처리 및 저장될 수 있다. 신호 처리된 맥파형 신호를 기반으로 맥파형 정보가 생성될 수 있다.Further, a pulse waveform signal, which is an analog signal, can be input to the second voltage distribution time constant circuit 850. [ The second voltage divider time constant circuit 850 receives the output signal (s) output via the PPG sensor 800 based on a second voltage distribution time constant that is greater than the first voltage distribution time constant of the first voltage distribution time constant circuit 810, To obtain a signal similar to a pulse wave signal. The pulse waveform signal outputted through the second voltage divider time constant circuit 850 can be converted into a digital signal via the ADC. The digitized pulse wave signal can be digitally processed and stored. The pulse waveform information can be generated based on the signal-processed pulse waveform signal.

도 8의 (c)를 참조하면, 맥박수만을 측정하기 위한 생체 신호 측정 장치의 구성이 개시된다.Referring to FIG. 8 (c), a configuration of a living body signal measuring apparatus for measuring only a pulse rate is disclosed.

마찬가지로 PPG 센서 기반의 생체 신호 측정 장치는 PPG 센서, LPF, 슈미트 트리거 및 카운터를 포함할 수 있고, PPG 센서는 증폭기, 전압 분배 시정수 회로를 포함할 수 있다. Similarly, a PPG sensor-based bio-signal measurement device may include a PPG sensor, an LPF, a Schmitt trigger, and a counter, and the PPG sensor may include an amplifier, a voltage distribution time constant circuit.

즉, 측정 대상으로부터 획득된 맥파형 신호가 증폭되고, HPF 역할을 수행하는 제1 전압 분배 시정수 회로를 기반으로 신호가 1차적으로 필터링되고, 1차적으로 필터링된 1차 필터링 맥파형 신호는 LPF로 전달될 수 있다. LPF는 차적으로 수신한 신호에 대한 2차적인 필터링을 수행하여 2차 필터링 맥파형 신호를 생성할 수 있다. 이후의 HPF 및 LPF를 기반으로 필터링된 2차 필터링 맥파형 신호는 슈미트 트리거를 통해 펄스 신호로 변환되고, 카운터는 펄스 신호를 카운팅하여 맥박수 정보를 획득할 수 있다. That is, the pulse waveform signal obtained from the measurement object is amplified, the signal is primarily filtered based on the first voltage distribution time constant circuit performing the HPF function, and the first-order filtered pulse waveform signal is filtered by the LPF Lt; / RTI > The LPF may perform a secondary filtering on a secondary received signal to generate a secondary filtered pulse waveform signal. The second filtered filtered pulse wave signal based on the following HPF and LPF is converted into a pulse signal through the Schmitt trigger, and the counter can acquire pulse rate information by counting the pulse signal.

본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정 방법은 생체 신호 측정 장치가 생체 신호 측정 센서를 기반으로 생체 신호(심전도 신호, 맥파 신호)를 생성하는 단계, 생체 신호 측정 장치가 제1 전압 분배 시정수 회로 및 파형 변화부를 기반으로 상기 생체 신호를 신호 처리하여 펄스 신호로 변환하는 단계와 생체 신호 측정 장치가 카운터를 기반으로 펄스 신호를 카운팅하여 제1 생체 정보(심박수 정보, 맥박수 정보)를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.The bio-signal measurement method according to an embodiment of the present invention includes the steps of generating a bio-signal (electrocardiogram signal, pulse wave signal) based on a bio-signal measurement sensor, measuring a bio- And converting the bio-signal to a pulse signal based on the waveform change unit, and generating the first bio-information (heart rate information, pulse rate information) by counting the pulse signal based on the counter, .

제1 전압 분배 시정수 회로는 제1 전압 분배 시정수 회로에 포함된 직렬 저항을 사용한 전압 분배를 기반으로 생체 신호에서 특정 주파수 대역의 신호를 필터링할 수 있다. 구체적으로 제1 전압 분배 시정수 회로는 전원 전압과 접지 사이에 위치하여 상기 전원 전압을 분배하는 제1 직렬 저항 및 제2 직렬 저항 및 상기 제1 직렬 저항 및 상기 제2 직렬 저항 사이에 연결된 제1 커패시터를 포함할 수 있다. 제1 전압 분배 시정수 회로는 제1 직렬 저항 및 상기 제2 직렬 저항 및 제1 커패시터를 기반으로 제1 임계값 이하의 전압 분배 시정수를 가질 수 있다.The first voltage distribution time constant circuit may filter the signal of a specific frequency band in the bio-signal based on the voltage distribution using the series resistance included in the first voltage distribution time constant circuit. In particular, the first voltage divider circuit includes a first series resistor and a second series resistor located between the power supply voltage and ground to distribute the power supply voltage, and a first series resistor and a second series resistor connected between the first series resistor and the second series resistor, Capacitors. The first voltage distribution time constant circuit may have a voltage distribution time constant of less than or equal to a first threshold based on the first series resistance and the second series resistance and the first capacitor.

펄스 신호의 생성을 위해 생체 신호 측정 장치는 제1 전압 분배 시정수 회로를 기반으로 생체 신호를 제1 파형 신호(예를 들어, R 파형 신호, 1차 필터링 맥파형 신호)로 생성하는 단계, 파형 변화부(예를 들어, 슈미트 트리거)를 기반으로 제1 파형 신호를 펄스 신호로 변환하는 단계를 수행할 수 있다. The bio-signal measurement apparatus for generating a pulse signal includes generating a first waveform signal (e.g., an R-wave signal and a first-order filtering pulse waveform signal) based on a first voltage distribution time constant circuit, And converting the first waveform signal into the pulse signal based on the change portion (e.g., Schmitt trigger).

또는 펄스 신호의 생성을 위해 생체 신호 측정 장치는 제1 전압 분배 시정수 회로를 기반으로 생체 신호를 제1 파형 신호로 생성하는 단계, 필터 및 증폭부를 기반으로 상기 제1 파형 신호를 필터링 및/또는 증폭하여 필터링된 제1 파형 신호(예를 들어, 필터링된 R 파형 신호, 2차 필터링 맥파형 신호)로 생성하는 단계, 파형 변화부를 기반으로 필터링된 제1 파형 신호를 펄스 신호로 변환하는 단계를 수행할 수 있다. Or for generating a pulse signal, the bio-signal measuring device may include generating a bio-signal as a first waveform signal based on a first voltage distribution time constant circuit, filtering the first waveform signal based on the filter and the amplification unit, and / Generating a filtered first waveform signal (for example, a filtered R waveform signal and a second-order filtered pulsewave signal) by amplifying and filtering the first waveform signal; and converting the filtered first waveform signal into a pulse signal based on the waveform- Can be performed.

또한, 생체 신호 측정 장치가 제2 전압 분배 시정수 회로를 기반으로 상기 생체 신호를 제2 파형 신호(유사 심전도 신호, 유사 맥파형 신호)로 생성하는 단계, ADC(analog-to-digital converter)를 기반으로 제2 파형 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계, 디지털 신호를 기반으로 제2 생체 정보를 생성하는 단계를 수행할 수 있다. The bio-signal measuring apparatus may further include a step of generating the biomedical signal as a second waveform signal (a similar electrocardiogram signal, a similar-pulse waveform signal) based on a second voltage distribution time constant circuit, an analog-to-digital converter Converting the second waveform signal into a digital signal based on the digital signal, and generating the second biometric information based on the digital signal.

제2 전압 분배 시정수 회로는 제2 전원 전압과 접지 사이에 위치하여 제2 전원 전압을 분배하는 제3 직렬 저항 및 제4 직렬 저항 및 제3 직렬 저항 및 제4 직렬 저항 사이에 연결된 제2 커패시터를 포함하고, 제2 전압 분배 시정수 회로는 제3 직렬 저항 및 제4 직렬 저항 및 제2 커패시터를 기반으로 결정된 제2 임계값 이상의 전압 분배 시정수를 가질 수 있다.The second voltage distribution time constant circuit includes a third series resistor and a fourth series resistor located between the second supply voltage and ground to distribute the second supply voltage and a second capacitor connected between the third series resistor and the fourth series resistor, And the second voltage distribution time constant circuit may have a voltage distribution time constant equal to or greater than a second threshold value determined based on the third series resistance and the fourth series resistance and the second capacitor.

또한, 생체 신호 측정 장치는 펄스 신호의 특성을 기반으로 펄스 신호 상의 노이즈를 제거하고, 이전에 생성된 이전 생체 정보를 기반으로 예측된 측정 예상치와 생체 정보에 대한 비교를 기반으로 생체 정보의 신뢰도를 판단하고, 신뢰도에 따라 측정 예상치 또는 생체 정보를 측정 대상의 신체 상태 정보의 생성을 위해 사용할 수 있다.In addition, the bio-signal measuring device eliminates noise on the pulse signal based on the characteristics of the pulse signal, and estimates the reliability of the bio-information based on the comparison between the predicted measurement based on the previous bio- And to use the measurement estimate or biometric information according to the reliability to generate the physical condition information of the measurement subject.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호의 분석 방법을 나타낸 개념도이다.9 is a conceptual diagram illustrating a method of analyzing a bio-signal according to an embodiment of the present invention.

도 9의 (a)은 기존의 ECG 센서, PPG 센서를 기반으로 출력되는 생체 신호를 개시한다.9 (a) discloses a bio-signal output based on a conventional ECG sensor and a PPG sensor.

도 9의 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 분석 장치의 출력 파형으로서 ECG 센서, PPG 센서를 기반으로 출력되는 생체 신호를 전술한 전압 분배 시정수 회로, 필터 및 증폭부, 슈미트 트리거 등을 통해 펄스 신호 형태로 변환한 것이다.FIG. 9B is a waveform diagram of an output signal of the bio-signal analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention. The bio-signal output based on the ECG sensor and the PPG sensor is divided into a voltage dividing time constant circuit, And the like.

ECG 센서, PPG 센서를 기반으로 출력되는 생체 신호(심박수 신호, 맥박 신호)가 펄스 신호로 변환되는 경우, 신체 신호를 기반으로 보다 신뢰도 높은 분석 결과가 획득될 수 있다.When a biological signal (heart rate signal, pulse signal) output based on an ECG sensor or a PPG sensor is converted into a pulse signal, a more reliable analysis result can be obtained based on the body signal.

생체 신호가 펄스 신호로 변환되는 경우, 별도의 ADC가 필요하지 않으므로 회로의 구성이 간단해진다. 따라서, 생체 신호 분석 장치가 저전력, 저면적으로 구현될 수 있다.When a biological signal is converted into a pulse signal, a separate ADC is not required, so that the circuit configuration is simplified. Therefore, the bio-signal analyzing apparatus can be realized with low power and low area.

도 9의 (b)에 개시된 바와 같이 펄스 신호로의 변환이 수행되는 경우, 예상되지 않은 노이즈가 발생할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 예상되는 펄스 신호의 특성 정보(예를 들어, 펄스 신호의 반복적인 발생 시간(또는 발생 주기) 및 펄스 신호의 폭의 크기)를 고려하여 펄스 신호에서 노이즈를 제거할 수 있다. 예를 들어, 펄스 신호의 발생 이후 임계 시간 내에 발생되는 신호는 모두 노이즈 신호로 간주되어 처리됨으로써 무시될 수 있다. 또한, 펄스 신호의 발생 이후 임계 시간 이후에 발생되는 펄스 신호는 심박수로서 카운팅될 수 있다.When conversion to a pulse signal is performed as shown in Fig. 9 (b), unexpected noise may occur. According to the embodiment of the present invention, noise is removed from the pulse signal in consideration of the characteristic information of the expected pulse signal (for example, the magnitude of the repetitive occurrence time (or occurrence period) of the pulse signal and the width of the pulse signal) . For example, signals generated within a critical time after the generation of a pulse signal can all be ignored by being treated as a noise signal. Also, the pulse signal generated after the threshold time after the generation of the pulse signal can be counted as the heart rate.

유효한 펄스 신호에 대한 판단을 위한 알고리즘은 일정 기간에서 펄스 신호의 발생 횟수, 펄스 신호의 폭의 크기와 같은 측정 대상의 펄스 신호의 특징 정보를 고려하여 측정 대상의 유효 심박수/유효 맥박수를 결정할 수 있다.The algorithm for determining the effective pulse signal can determine the effective heart rate / effective pulse rate of the measurement object in consideration of the feature information of the pulse signal of the measurement object such as the number of times of generation of the pulse signal and the width of the pulse signal in a certain period .

또한, 유효한 펄스 신호에 대한 판단을 위한 알고리즘은 결정된 측정 대상의 유효 심박수/유효 맥박수를 기반으로 펄스 신호와 펄스 신호 간의 시간을 예측하고, 펄스 신호와 펄스 신호 간 시간 내에 발생되는 신호를 노이즈 신호로 결정하여 무시할 수 있다.In addition, an algorithm for determining a valid pulse signal predicts a time between a pulse signal and a pulse signal based on the determined effective heart rate / effective pulse rate of the measurement object, and outputs a signal generated within the time between the pulse signal and the pulse signal as a noise signal And can be ignored.

이뿐만 아니라, 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호의 분석 방법은 생체 정보의 변화를 고려하여 측정 대상의 신체에 이상 발생 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 측정 대상의 심박수 변화 속도를 계산하여 측정 대상의 심장의 이상 여부가 판단될 수 있다. 심박수 변화 속도가 일정 임계값 이상인 경우, 측정 대상의 심박수 정보(예를 들어, 심박수 값, 심박수 변화 크기 등)를 저장하고, 심전도 정보도 저장/관리할 수 있다.In addition, the method of analyzing a bio-signal according to an embodiment of the present invention can determine whether or not an abnormality occurs in the body of a measurement subject in consideration of a change in the biometric information. For example, it is possible to determine whether the heart of the measurement subject is abnormal by calculating the heart rate change rate of the measurement subject. When the rate of change of heart rate is greater than or equal to a predetermined threshold value, heart rate information of the measurement subject (for example, heart rate value, heart rate change magnitude, etc.) can be stored and electrocardiographic information can be stored / managed.

즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 측정 대상의 생체 정보에 대한 종합적인 분석 알고리즘을 통해 측정 대상이 가진 증상에 대해 보다 구체적인 판단이 수행될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 분석 장치의 출력 값인 심박수 정보 및/또는 심전도 정보를 통해 측정 대상의 신체 상태 정보가 생성될 수 있다. 예를 들어, 심박수 정보 및/또는 심전도 정보를 기반으로 측정 대상의 스트레스 지수, 생체적 지수, 심리적 지수, 운동량 지수 등과 같은 신체 상태 정보가 결정될 수 있다. That is, according to the embodiment of the present invention, a more detailed determination can be performed on the symptom of the measurement object through the comprehensive analysis algorithm for the biometric information of the measurement object. For example, the physical condition information of the measurement object can be generated through the heart rate information and / or the electrocardiographic information, which are output values of the bio-signal analyzing apparatus according to the embodiment of the present invention. For example, based on the heart rate information and / or the electrocardiographic information, the physical condition information such as the stress index, the biological index, the psychological index, and the momentum index of the subject can be determined.

도 9의 (b)를 참조하면, T1, T2, T3, T4, T5 등과 같은 펄스 신호를 기반으로 추출되는 시간 정보(이하, 펄스 신호 시간 정보)는 측정 대상의 신체 상태 정보(스트레스, 혈압, 체지방, 피부 온도 등)의 결정을 위해 사용될 수 있다.Referring to FIG. 9B, time information (hereinafter referred to as pulse signal time information) extracted based on pulse signals such as T1, T2, T3, T4, T5 and the like includes body condition information (stress, blood pressure, Body fat, skin temperature, etc.).

예를 들어, 펄스 신호 시간 정보(T4), 펄스 신호 시간 정보(T5)를 기반으로 측정 대상의 체질에 대한 판단이 수행될 수 있다. T1 내지 T5와 같은 펄스 시간 정보를 기반으로 태음인, 태양인 등과 같은 측정 대상의 사상 체질에 대한 판단이 수행될 수 있고, 더 나아가서는 암, 뇌졸중, 심장병, 등과 같은 측정 대상의 질병에 대한 예측도 수행될 수 있다.For example, the determination of the constitution of the measurement object can be performed based on the pulse signal time information T4 and the pulse signal time information T5. Based on the pulse time information such as T1 to T5, determination of the sasang constitution of the measurement object such as taeein, sun person, and the like can be performed. Further, prediction of the disease of the measurement target such as cancer, stroke, .

한의학에서 측정되는 맥박 정보는 맥박 신호에 대응되는 펄스 신호의 폭의 크기와 관련될 수 있다. 맥박 신호에 대응되는 펄스 신호의 폭이 임계치보다 큰지 여부를 판단하여 임계치보다 큰 펄스 신호를 카운팅하여 한의학에서 사용되는 맥박 정보를 기반으로 한 진단도 가능할 수 있다. 신체 정보 측정 장치에서는 T4, T5 등과 같은 펄스 신호의 폭의 변화에 따른 측정 대상의 신체 상태 정보가 획득될 수 있다. Pulse information measured in Oriental medicine may be related to the magnitude of the width of the pulse signal corresponding to the pulse signal. It is possible to determine whether the width of the pulse signal corresponding to the pulse signal is larger than the threshold value and to count the pulse signal that is larger than the threshold value to enable diagnosis based on the pulse information used in oriental medicine. In the body information measuring apparatus, the body condition information of the measurement subject can be obtained according to the variation of the pulse signal width such as T4, T5, and the like.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 펄스 신호 시간 정보의 생성 방법을 나타낸 개념도이다.10 is a conceptual diagram illustrating a method of generating pulse signal time information according to an embodiment of the present invention.

도 10에서는 펄스 신호 시간 정보 중 T3에 대한 측정을 통해 펄스 신호 시간 정보(T3)를 생성하는 방법이 개시된다. 펄스 신호 시간 정보(T3)는 PTT(pulse transit time)에 대한 정보를 포함할 수 있다.In Fig. 10, a method of generating pulse signal time information T3 through measurement of T3 among pulse signal time information is disclosed. The pulse signal time information T3 may include information on a pulse transit time (PTT).

도 10을 참조하면, PTT(1000)는 측정 대상의 수축기 혈압 또는 이완기 혈압과 상관 관계를 가질 수 있다. 펄스 신호 시간 정보(T3)는 ECG 센서 기반의 생체 신호 측정 장치에서 측정된 제1 피크값의 발생 시간과 PGG 센서 기반의 생체 신호 측정 장치에서 측정된 제2 피크값의 발생 시간과의 차이값일 수 있다.Referring to FIG. 10, the PTT 1000 may have a correlation with systolic blood pressure or diastolic blood pressure of a subject to be measured. The pulse signal time information T3 may be a difference value between the time of occurrence of the first peak value measured by the ECG sensor-based bio-signal measuring device and the time of occurrence of the second peak value measured by the PGG sensor- have.

PTT(1000)는 수축기 혈압 또는 이완기 혈압의 크기와 반비례할 수 있다. 따라서, PTT(1000)를 이용하여 측정 대상의 혈압을 예측할 수 있다. PTT(1000)만을 기반으로 측정 대상의 혈압에 대한 예측을 수행할 수도 있으나 측정 대상의 추가적인 신체 정보(예를 들어, 측정 대상의 몸무게나 팔 길이, 혈관의 상태 등)을 고려하여 보다 정확하게 측정 대상의 혈압을 산출할 수 있다.PTT 1000 may be inversely proportional to the size of systolic or diastolic blood pressure. Therefore, the PTT 1000 can be used to predict the blood pressure of the measurement subject. It is possible to predict the blood pressure of the measurement subject based on only the PTT 1000. However, it is possible to accurately estimate the blood pressure of the measurement subject based on the additional physical information of the measurement subject (for example, the body weight, arm length, Can be calculated.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 측정 대상의 생체 신호 측정하기 위한 생체 신호 측정 장치를 나타낸 개념도이다.11 is a conceptual diagram illustrating an apparatus for measuring a living body signal for measuring a living body signal of a measurement subject according to an embodiment of the present invention.

도 11에서는 펄스 신호 시간 정보(T3)인 PTT를 측정하기 위한 생체 신호 측정 장치가 개시된다. 설명의 편의상 도 9에서 개시된 생체 신호 측정 장치는 필터 및 증폭부를 포함하지 않는 것으로 가정되나, 필터 및 증폭부를 포함하는 형태로 구현될 수도 있다.In Fig. 11, a biomedical signal measuring device for measuring PTT, which is pulse signal time information T3, is disclosed. For convenience of explanation, the bio-signal measurement apparatus disclosed in FIG. 9 is assumed to not include a filter and an amplification unit, but may be implemented in a form including a filter and an amplification unit.

도 11을 참조하면, 생체 신호 측정 장치는 ECG 센서를 기반으로 측정된 심전도 신호에 대해 전압 분배 시정수 회로 및 슈미트 트리거를 거쳐 출력된 제1 신호, PPG 센서를 기반으로 측정된 맥박 신호에 대해 전압 분배 시정수 회로 및 슈미트 트리거를 거쳐 출력된 제2 신호를 기반으로 PPT(1150)를 측정할 수 있다. S-R 래치(latch) 회로(1100)를 기반으로 Q 값이 1인 시간이 PPT(1150)일 수 있다.Referring to FIG. 11, the bio-signal measuring apparatus includes a first signal output through a voltage divider circuit and a Schmitt trigger for an electrocardiogram signal measured based on an ECG sensor, a first signal output through a Schmitt trigger, The PPT 1150 can be measured based on the second signal output via the distribution time constant circuit and Schmitt trigger. The time when the Q value is 1 based on the S-R latch circuit 1100 may be the PPT 1150.

본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치는 심전도 신호에 대한 제1 펄스 신호 및 맥박 신호에 대한 제2 펄스 신호를 동시에 획득하고, 제1 펄스 신호 및 제2 펄스 신호를 기반으로 측정 대상의 신체 상태 정보를 생성할 수 있다. 측정 대상에 대한 별도의 관리자가 존재하는 경우, 측정 대상의 신체 상태 정보는 무선/유선 시스템을 통해 관리자로 전송될 수 있다. 관리자는 측정 대상의 신체 상태 정보를 기반으로 측정 대상을 관리할 수 있다.The apparatus for measuring a bio-signal according to an embodiment of the present invention simultaneously acquires a first pulse signal for an electrocardiogram signal and a second pulse signal for a pulse signal, and based on the first pulse signal and the second pulse signal, State information can be generated. When there is a separate manager for the measurement object, the physical condition information of the measurement object can be transmitted to the manager via the wireless / wired system. The manager can manage the measurement object based on the physical condition information of the measurement subject.

도 12 및 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 측정 대상의 생체 신호 측정하기 위한 생체 신호 측정 장치를 나타낸 개념도이다.12 and 13 are conceptual diagrams showing a bio-signal measurement apparatus for measuring a bio-signal of a measurement object according to an embodiment of the present invention.

도 12에서 생체 신호 측정 장치는 여러 개의 개별 소자(칩) 또는 하나의 칩을 기반으로 구현될 수 있다.In Fig. 12, the bio-signal measuring apparatus can be implemented on the basis of a plurality of discrete elements (chips) or one chip.

도 12를 참조하면, 생체 신호 측정 장치는 심박수 정보, 심전도 정보, 맥박수 정보, 맥파형 정보, 온도 정보를 생성할 수 있다.Referring to FIG. 12, the bio-signal measuring device may generate heart rate information, electrocardiogram information, pulse rate information, pulse waveform information, and temperature information.

전술한 바와 같이 고역 통과 필터의 기능을 수행하는 전압 분배 시정수 회로를 기반으로 측정 대상이 동적 상태인 경우에도, 안정적인 심박수 정보, 맥박수 정보가 측정될 수 있다.As described above, stable heart rate information and pulse rate information can be measured even when the measurement object is dynamic based on the voltage distribution time constant circuit that performs the function of the high-pass filter.

생체 신호 측정 장치는 제1 생체 신호 측정부(1200), 제2 생체 신호 측정부(1220) 및 온도 측정부(1240)를 포함할 수 있다.The living body signal measuring apparatus may include a first living body signal measuring unit 1200, a second living body signal measuring unit 1220, and a temperature measuring unit 1240.

제1 생체 신호 측정부(1200)는 전술한 도 6에서 개시된 PPG 기반의 생체 신호 측정 방법을 기반으로 맥박수 정보 및 맥파형 정보를 생성할 수 있다.The first bio-signal measuring unit 1200 may generate pulse rate information and pulse waveform information based on the PPG-based bio-signal measurement method disclosed in FIG.

제2 생체 신호 측정부(1220)는 전술한 도 2에서 개시된 ECG 기반의 생체 신호 측정 방법을 기반으로 심박수 정보 및 심전도 정보를 생성할 수 있다.The second biomedical signal measuring unit 1220 can generate heart rate information and electrocardiogram information based on the ECG-based bio-signal measurement method disclosed in FIG.

온도 측정부(1240)는 측정 대상의 온도를 측정하여 온도 정보를 생성할 수 있다.The temperature measuring unit 1240 can generate temperature information by measuring the temperature of the measurement object.

생체 신호 측정 장치에 의해 측정된 맥박수 정보, 맥파형 정보, 심박수 정보, 심전도 정보 및 온도 정보는 메모리에 저장될 수 있고, 맥박수 정보, 맥파형 정보, 심박수 정보, 심전도 정보 및 온도 정보 중 적어도 하나의 정보가 정상 범위를 벋어난 값을 가지는 경우, 측정 대상의 이상 여부에 대한 정보가 관리자에게 전달될 수 있다.The pulse rate information, the pulse wave information, the heart rate information, the electrocardiogram information, and the temperature information measured by the bio-signal measuring device may be stored in a memory and may be stored in the memory and may include at least one of pulse rate information, pulse waveform information, heart rate information, If the information has a value deviating from the normal range, information on the abnormality of the measurement object can be transmitted to the manager.

도 13을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따르면, ADC(1300)를 기반으로 심전도 정보, 맥파형 정보, 온도 정보가 디지털 정보로 변환되고, 심전도 정보, 맥파형 정보, 온도 정보는 펄스 폭 변조(pulse width modulation, PWM)를 기반으로 카운터에 의하여 N비트로 출력될 수 있다.13, electrocardiogram information, pulse waveform information, and temperature information are converted into digital information based on the ADC 1300, and electrocardiogram information, pulse waveform information, (pulse width modulation, PWM).

본 발명의 실시예에 따르면, 복합 센서(PPG, ECG 등)를 기반으로 신뢰성이 있는 생체 정보를 획득할 수 있다. 즉, 측정 센서를 멀티로 사용하여 생체 정보의 측정에 문제가 있을 경우 다른 센서를 가동하므로 생체 정보의 측정시 보완하여 안정적인 센싱 값을 획득할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, ECG, PPG, 온도, 등의 생체 신호처리 장치는 임의의 주기 또는 특정한 시간 간격을 기준으로 생체 정보를 생성할 수 있다. 에너지의 절약을 위해서 ECG 센서, PPG 센서는 1분 동안 측정한 결과를 분당으로 표현하기보다는 일정한 시간 동안 측정하고 이를 계산하여 1분 동안의 생체 정보로서 생성할 수도 있다. According to an embodiment of the present invention, reliable biometric information can be acquired based on a complex sensor (PPG, ECG, etc.). That is, when a measurement sensor is used as a multi-sensor, if another sensor is in trouble when there is a problem in measurement of biometric information, a stable sensing value can be obtained by supplementing the measurement of biometric information. According to the embodiment of the present invention, the bio-signal processing device such as ECG, PPG, temperature, etc. can generate biometric information on the basis of a certain period or a specific time interval. To save energy, the ECG sensor and the PPG sensor can be measured for a certain period of time rather than expressed in minutes, and the result can be calculated as one minute of biometric information.

가속도 센서, 자이로 센서 등에 의해 측정 대상의 상태가 동적 상태로 인지되는 경우, 신뢰성 있는 생체 정보의 획득을 위해 복합 센서가 현재 측정된 신호(현재 측정 신호)와 이전에 측정된 신호(이전 측정 신호)를 비교 분석하여 현재 측정 신호의 신뢰도를 결정할 수 있다.(A current measurement signal) and a previously measured signal (a previous measurement signal) in order to acquire reliable biometric information when the state of the measurement object is recognized as a dynamic state by an acceleration sensor, a gyro sensor, The reliability of the current measurement signal can be determined.

현재 측정 신호가 이전 측정 신호를 기반으로 한 측정 예상치 범위에 있을 경우, 현재 측정 신호의 신뢰도는 상대적으로 높다고 판단될 수 있다. 현재 측정 신호를 기반으로 한 생체 정보(예를 들어, 심박수 정보, 심전도 정보, 맥박수 정보 및 맥파형 정보)의 생성이 수행될 수 있다.If the current measurement signal is within the measurement expected range based on the previous measurement signal, the reliability of the current measurement signal may be determined to be relatively high. Biometric information (e.g., heart rate information, electrocardiographic information, pulse rate information, and pulse waveform information) based on the current measurement signal can be generated.

반대로, 현재 측정 신호가 이전 측정 신호를 기반으로 한 측정 예상치 범위를 벋어난 경우, 현재 측정 신호의 신뢰도는 상대적으로 낮다고 판단될 수 있다. 현재 측정 신호의 신뢰도가 낮은 경우, 현재 측정 신호를 기반으로 한 생체 정보의 생성이 수행되지 않고, 이전 측정 결과를 기반으로 생성된 측정 예상 정보가 측정 대상의 생체 정보로서 활용될 수 있다. 이전 측정 결과를 기반으로 생성된 측정 예상 정보는 기존의 생체 정보의 변화도를 기반으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 심박수 정보의 겨우, 심박수가 증가하는 경향을 보였다면, 심박수의 증가도를 고려하여 이전 측정 결과를 기반으로 측정 예상 정보가 생성될 수 있다.Conversely, if the current measured signal is outside of the expected range based on the previous measured signal, the reliability of the current measured signal may be determined to be relatively low. When the reliability of the current measurement signal is low, the generation of the biometric information based on the current measurement signal is not performed, and the measurement prediction information generated based on the previous measurement result can be utilized as the biometric information of the measurement target. The measurement prediction information generated based on the previous measurement result can be determined based on the degree of change of the existing biometric information. For example, if the heart rate tends to increase only in the heart rate information, the measurement prediction information can be generated based on the previous measurement results in consideration of the increase in the heart rate.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치에서 생체 신호 측정 방법을 나타낸 순서도이다.FIG. 14 is a flowchart illustrating a bio-signal measurement method in a bio-signal measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 14서는 현재 측정 신호와 측정 예상치에 대한 비교를 기반으로 신뢰도 높은 생체 신호 측정을 수행하는 방법이 개시된다.Figure 14 discloses a method for performing a reliable bio-signal measurement based on a comparison of a current measurement signal with a measurement estimate.

도 14를 참조하면, 측정 대상의 움직임이 임계 범위를 초과하였는지 여부에 대해 판단할 수 있다(단계 S1400).Referring to FIG. 14, it can be determined whether the motion of the measurement object exceeds the threshold range (step S1400).

측정 대상의 움직임이 임계 범위를 초과하지 않은 경우, 현재 측정 신호의 신뢰도는 상대적으로 높다고 판단될 수 있다. 따라서, 측정 대상의 움직임이 임계 범위를 초과하지 않은 경우, 현재 측정 신호를 기반으로 전술한 바와 같이 생체 정보(심박수 정보, 심전도 정보, 맥박수 정보와 맥파형 정보 등)가 생성될 수 있다(단계 S1410).If the motion of the measurement object does not exceed the critical range, the reliability of the current measurement signal can be determined to be relatively high. Accordingly, when the motion of the measurement object does not exceed the critical range, the biometric information (heart rate information, electrocardiographic information, pulse rate information, pulse waveform information, etc.) can be generated based on the current measurement signal (step S1410 ).

반대로, 측정 대상의 움직임이 임계 범위를 초과한 경우, 현재 측정 신호의 신뢰도는 상대적으로 낮다고 판단될 수 있다. 따라서, 측정 대상의 움직임이 임계 범위를 초과한 경우, 이전 측정 결과를 기반으로 생성된 측정 예상 정보가 측정 대상의 생체 정보로서 활용될 수 있다(단계 S1420). Conversely, when the movement of the measurement object exceeds the critical range, it can be judged that the reliability of the current measurement signal is relatively low. Accordingly, when the motion of the measurement object exceeds the threshold range, the measurement prediction information generated based on the previous measurement result can be utilized as the biometric information of the measurement object (step S1420).

이와 같은 생체 신호 측정 방법은 애플리케이션으로 구현되거나 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.Such a bio-signal measurement method may be implemented in an application or may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components and recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may include program commands, data files, data structures, and the like, alone or in combination.

상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들일 수 있고, 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.The program instructions recorded on the computer-readable recording medium may be those specially designed and configured for the present invention and may be those known and used by those skilled in the computer software arts.

컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD 와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, magneto-optical media such as floptical disks, media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like.

프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Examples of program instructions include machine language code such as those generated by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules for performing the processing according to the present invention, and vice versa.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be possible.

Claims (12)

생체 신호 측정 방법은,
생체 신호 측정 장치가 생체 신호 측정 센서를 기반으로 생체 신호를 생성하는 단계;
상기 생체 신호 측정 장치가 제1 전압 분배 시정수 회로 및 파형 변화부를 기반으로 상기 생체 신호를 신호 처리하여 펄스 신호로 변환하는 단계; 및
상기 생체 신호 측정 장치가 카운터를 기반으로 상기 펄스 신호를 카운팅하여 제1 생체 정보를 생성하는 단계를 포함하되,
상기 제1 전압 분배 시정수 회로는 상기 제1 전압 분배 시정수 회로에 포함된 직렬 저항을 사용한 전압 분배를 기반으로 상기 생체 신호에서 특정 주파수 대역의 신호를 필터링하는 것을 특징으로 하는 방법.
A method of measuring a living body signal,
Generating a bio-signal based on the bio-signal measurement sensor;
Converting the bio-electrical signal into a pulse signal by signal processing the bio-electrical signal based on the first voltage distribution time constant circuit and the waveform change unit; And
Wherein the bio-signal measuring device counts the pulse signal based on a counter to generate first bio-information,
Wherein the first voltage distribution time constant circuit filters a signal of a specific frequency band in the bio-signal based on a voltage distribution using a series resistor included in the first voltage distribution time constant circuit.
제1항에 있어서, 상기 펄스 신호로 변환하는 단계는,
상기 생체 신호 측정 장치가 상기 제1 전압 분배 시정수 회로를 기반으로 상기 생체 신호를 제1 파형 신호로 생성하는 단계; 및
상기 생체 신호 측정 장치가 상기 파형 변화부를 기반으로 상기 제1 파형 신호를 상기 펄스 신호로 변환하는 단계를 포함하되,
상기 제1 전압 분배 시정수 회로는 전원 전압과 접지 사이에 위치하여 상기 전원 전압을 분배하는 제1 직렬 저항 및 제2 직렬 저항 및 상기 제1 직렬 저항 및 상기 제2 직렬 저항 사이에 연결된 제1 커패시터를 포함하고,
상기 제1 전압 분배 시정수 회로는 상기 제1 직렬 저항 및 상기 제2 직렬 저항 및 상기 제1 커패시터를 기반으로 제1 임계값 이하의 전압 분배 시정수를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
2. The method of claim 1,
Generating a first waveform signal by the bio-signal measurement device based on the first voltage distribution time constant circuit; And
Wherein the bio-signal measuring device converts the first waveform signal into the pulse signal based on the waveform change part,
Wherein the first voltage divider circuit comprises a first series resistor and a second series resistor positioned between the supply voltage and ground to distribute the supply voltage and a second capacitor coupled between the first capacitor and the second capacitor, Lt; / RTI >
Wherein the first voltage distribution time constant circuit has a voltage distribution time constant less than a first threshold based on the first series resistance and the second series resistance and the first capacitor.
제1항에 있어서, 상기 펄스 신호로 변환하는 단계는,
상기 생체 신호 측정 장치가 상기 제1 전압 분배 시정수 회로를 기반으로 상기 생체 신호를 제1 파형 신호로 생성하는 단계; 및
상기 생체 신호 측정 장치가 필터 및 증폭부를 기반으로 상기 제1 파형 신호를 필터링 및/또는 증폭하여 필터링된 제1 파형 신호로 생성하는 단계;
상기 생체 신호 측정 장치가 상기 파형 변화부를 기반으로 상기 필터링된 제1 파형 신호를 상기 펄스 신호로 변환하는 단계를 포함하되,
상기 제1 전압 분배 시정수 회로는 전원 전압과 접지 사이에 위치하여 상기 전원 전압을 분배하는 제1 직렬 저항 및 제2 직렬 저항과 상기 제1 직렬 저항 및 상기 제2 직렬 저항 사이에 연결된 제1 커패시터를 포함하고,
상기 제1 전압 분배 시정수 회로는 상기 제1 직렬 저항 및 상기 제2 직렬 저항 및 상기 제1 커패시터를 기반으로 결정된 제1 임계값 이하의 전압 분배 시정수를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
2. The method of claim 1,
Generating a first waveform signal by the bio-signal measurement device based on the first voltage distribution time constant circuit; And
Filtering the first waveform signal and generating a filtered first waveform signal based on the filter and the amplification unit;
And converting the filtered first waveform signal into the pulse signal based on the waveform change unit,
Wherein the first voltage divider circuit comprises a first series resistor and a second series resistor located between the supply voltage and ground to distribute the supply voltage and a first capacitor connected between the first series resistor and the second series resistor, Lt; / RTI >
Wherein the first voltage distribution time constant circuit has a voltage distribution time constant that is less than or equal to a first threshold determined based on the first series resistance and the second series resistance and the first capacitor.
제1항에 있어서,
상기 생체 신호 측정 장치가 제2 전압 분배 시정수 회로를 기반으로 상기 생체 신호를 제2 파형 신호로 생성하는 단계;
상기 생체 신호 측정 장치가 ADC(analog-to-digital converter)를 기반으로 상기 제2 파형 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계; 및
상기 생체 신호 측정 장치가 상기 디지털 신호를 기반으로 제2 생체 정보를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method according to claim 1,
Generating a biomedical signal as a second waveform signal based on a second voltage distribution time constant circuit;
Converting the second waveform signal into a digital signal based on an analog-to-digital converter (ADC); And
Further comprising the step of the biometric signal measuring device generating second biometric information based on the digital signal.
제4항에 있어서,
상기 제1 전압 분배 시정수 회로는 제1 전원 전압과 접지 사이에 위치하여 상기 제1 전원 전압을 분배하는 제1 직렬 저항 및 제2 직렬 저항 및 상기 제1 직렬 저항 및 상기 제2 직렬 저항 사이에 연결된 제1 커패시터를 포함하고,
상기 제1 전압 분배 시정수 회로는 상기 제1 직렬 저항 및 상기 제2 직렬 저항 및 상기 제1 커패시터를 기반으로 결정된 제1 임계값 이하의 전압 분배 시정수를 가지고,
상기 제2 전압 분배 시정수 회로는 제2 전원 전압과 접지 사이에 위치하여 상기 제2 전원 전압을 분배하는 제3 직렬 저항 및 제4 직렬 저항 및 상기 제3 직렬 저항 및 상기 제4 직렬 저항 사이에 연결된 제2 커패시터를 포함하고,
상기 제2 전압 분배 시정수 회로는 상기 제3 직렬 저항 및 상기 제4 직렬 저항 및 상기 제2 커패시터를 기반으로 결정된 제2 임계값 이상의 전압 분배 시정수를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the first voltage divider circuit comprises a first series resistor and a second series resistor located between the first supply voltage and ground to distribute the first supply voltage and a second series resistor and second series resistor between the first series resistor and the second series resistor, And a first capacitor connected thereto,
Wherein the first voltage distribution time constant circuit has a voltage distribution time constant equal to or less than a first threshold value determined based on the first series resistor and the second series resistor and the first capacitor,
Wherein the second voltage divider circuit comprises a third series resistor and a fourth series resistor located between the second supply voltage and ground to distribute the second supply voltage and a fourth series resistor between the third series resistor and the fourth series resistor, And a second capacitor connected thereto,
Wherein the second voltage distribution time constant circuit has a voltage distribution time constant equal to or greater than a second threshold value determined based on the third series resistance and the fourth series resistance and the second capacitor.
제5항에 있어서,
상기 생체 신호 측정 장치가 상기 펄스 신호의 특성을 기반으로 상기 펄스 신호 상의 노이즈를 제거하는 단계;
상기 생체 신호 측정 장치가 이전에 생성된 이전 생체 정보를 기반으로 예측된 측정 예상치와 상기 생체 정보에 대한 비교를 기반으로 상기 생체 정보의 신뢰도를 판단하는 단계; 및
상기 생체 신호 측정 장치가 상기 신뢰도에 따라 상기 측정 예상치 또는 상기 생체 정보를 측정 대상의 신체 상태 정보의 생성을 위해 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. The method of claim 5,
Removing the noise on the pulse signal based on the characteristic of the pulse signal;
Determining reliability of the biometric information on the basis of the comparison between the biometric information and the measurement prediction predicted based on the previous biometric information generated by the biometric signal measuring device; And
Wherein the bio-signal measuring device uses the measurement estimate or the bio-information according to the reliability to generate the physical condition information of the measurement object.
생체 신호 측정 장치에 있어서,
상기 생체 신호 측정 장치는 프로세서를 포함하되,
상기 프로세서는 생체 신호 측정 센서를 기반으로 생체 신호를 생성하고,
제1 전압 분배 시정수 회로 및 파형 변화부를 기반으로 상기 생체 신호를 신호 처리하여 펄스 신호로 변환하고,
카운터를 기반으로 상기 펄스 신호를 카운팅하여 제1 생체 정보를 생성하도록 구현되되,
상기 제1 전압 분배 시정수 회로는 상기 제1 전압 분배 시정수 회로에 포함된 직렬 저항을 사용한 전압 분배를 기반으로 상기 생체 신호에서 특정 주파수 대역의 신호를 필터링하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 장치.
A bio-signal measuring apparatus comprising:
The bio-signal measuring apparatus includes a processor,
The processor generates a bio-signal based on the bio-signal measurement sensor,
Signal processing of the bio-signal based on the first voltage distribution time constant circuit and the waveform change unit, converts the signal into a pulse signal,
Counting the pulse signal based on a counter to generate first biometric information,
Wherein the first voltage distribution time constant circuit filters a signal of a specific frequency band from the bio-signal based on a voltage distribution using a series resistor included in the first voltage distribution time constant circuit.
제7항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 제1 전압 분배 시정수 회로를 기반으로 상기 생체 신호를 제1 파형 신호로 생성하고,
상기 파형 변화부를 기반으로 상기 제1 파형 신호를 상기 펄스 신호로 변환하도록 구현되되,
상기 제1 전압 분배 시정수 회로는 전원 전압과 접지 사이에 위치하여 상기 전원 전압을 분배하는 제1 직렬 저항 및 제2 직렬 저항 및 상기 제1 직렬 저항 및 상기 제2 직렬 저항 사이에 연결된 제1 커패시터를 포함하고,
상기 제1 전압 분배 시정수 회로는 상기 제1 직렬 저항 및 상기 제2 직렬 저항 및 상기 제1 커패시터를 기반으로 제1 임계값 이하의 전압 분배 시정수를 가지는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the processor generates the first waveform signal based on the first voltage distribution time constant circuit,
And converting the first waveform signal into the pulse signal based on the waveform change unit,
Wherein the first voltage divider circuit comprises a first series resistor and a second series resistor positioned between the supply voltage and ground to distribute the supply voltage and a second capacitor coupled between the first capacitor and the second capacitor, Lt; / RTI >
Wherein the first voltage distribution time constant circuit has a voltage distribution time constant less than or equal to a first threshold value based on the first series resistor, the second series resistor, and the first capacitor.
제8항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 제1 전압 분배 시정수 회로를 기반으로 상기 생체 신호를 제1 파형 신호로 생성하고,
필터 및 증폭부를 기반으로 상기 제1 파형 신호를 필터링 및/또는 증폭하여 필터링된 제1 파형 신호로 생성하고,
상기 파형 변화부를 기반으로 상기 필터링된 제1 파형 신호를 상기 펄스 신호로 변환하도록 구현되되,
상기 제1 전압 분배 시정수 회로는 전원 전압과 접지 사이에 위치하여 상기 전원 전압을 분배하는 제1 직렬 저항 및 제2 직렬 저항과 상기 제1 직렬 저항 및 상기 제2 직렬 저항 사이에 연결된 제1 커패시터를 포함하고,
상기 제1 전압 분배 시정수 회로는 상기 제1 직렬 저항 및 상기 제2 직렬 저항 및 상기 제1 커패시터를 기반으로 결정된 제1 임계값 이하의 전압 분배 시정수를 가지는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the processor generates the first waveform signal based on the first voltage distribution time constant circuit,
A filter and an amplifier for filtering and / or amplifying the first waveform signal to generate a filtered first waveform signal,
And converting the filtered first waveform signal into the pulse signal based on the waveform change unit,
Wherein the first voltage divider circuit comprises a first series resistor and a second series resistor located between the supply voltage and ground to distribute the supply voltage and a first capacitor connected between the first series resistor and the second series resistor, Lt; / RTI >
Wherein the first voltage distribution time constant circuit has a voltage distribution time constant equal to or less than a first threshold value determined based on the first series resistor and the second series resistor and the first capacitor.
제7항에 있어서,
상기 프로세서는 제2 전압 분배 시정수 회로를 기반으로 상기 생체 신호를 제2 파형 신호로 생성하고,
ADC(analog-to-digital converter)를 기반으로 상기 제2 파형 신호를 디지털 신호로 변환하고,
상기 디지털 신호를 기반으로 제2 생체 정보를 생성하도록 구현되는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 장치.
8. The method of claim 7,
The processor generates the biosignal as a second waveform signal based on a second voltage distribution time constant circuit,
Converting the second waveform signal into a digital signal based on an analog-to-digital converter (ADC)
And the second bio-information is generated based on the digital signal.
제10항에 있어서,
상기 제1 전압 분배 시정수 회로는 제1 전원 전압과 접지 사이에 위치하여 상기 제1 전원 전압을 분배하는 제1 직렬 저항 및 제2 직렬 저항 및 상기 제1 직렬 저항 및 상기 제2 직렬 저항 사이에 연결된 제1 커패시터를 포함하고,
상기 제1 전압 분배 시정수 회로는 상기 제1 직렬 저항 및 상기 제2 직렬 저항 및 상기 제1 커패시터를 기반으로 결정된 제1 임계값 이하의 전압 분배 시정수를 가지고,
상기 제2 전압 분배 시정수 회로는 제2 전원 전압과 접지 사이에 위치하여 상기 제2 전원 전압을 분배하는 제3 직렬 저항 및 제4 직렬 저항 및 상기 제3 직렬 저항 및 상기 제4 직렬 저항 사이에 연결된 제2 커패시터를 포함하고,
상기 제2 전압 분배 시정수 회로는 상기 제3 직렬 저항 및 상기 제4 직렬 저항 및 상기 제2 커패시터를 기반으로 결정된 제2 임계값 이상의 전압 분배 시정수를 가지는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 장치.
11. The method of claim 10,
Wherein the first voltage divider circuit comprises a first series resistor and a second series resistor located between the first supply voltage and ground to distribute the first supply voltage and a second series resistor and second series resistor between the first series resistor and the second series resistor, And a first capacitor connected thereto,
Wherein the first voltage distribution time constant circuit has a voltage distribution time constant equal to or less than a first threshold value determined based on the first series resistor and the second series resistor and the first capacitor,
Wherein the second voltage divider circuit comprises a third series resistor and a fourth series resistor located between the second supply voltage and ground to distribute the second supply voltage and a fourth series resistor between the third series resistor and the fourth series resistor, And a second capacitor connected thereto,
Wherein the second voltage distribution time constant circuit has a voltage distribution time constant equal to or greater than a second threshold value determined based on the third series resistance and the fourth series resistance and the second capacitor.
제11항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 펄스 신호의 특성을 기반으로 상기 펄스 신호 상의 노이즈를 제거하고,
이전에 생성된 이전 생체 정보를 기반으로 예측된 측정 예상치와 상기 생체 정보에 대한 비교를 기반으로 상기 생체 정보의 신뢰도를 판단하고,
상기 신뢰도에 따라 상기 측정 예상치 또는 상기 생체 정보를 측정 대상의 신체 상태 정보의 생성을 위해 사용하도록 구현되는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 장치.
12. The method of claim 11,
Wherein the processor removes noise on the pulse signal based on the characteristics of the pulse signal,
Determining reliability of the biometric information on the basis of the predicted measurement based on the previously generated biometric information and comparing the biometric information with the biometric information,
And to use the measurement estimate or the biometric information for the generation of the physical condition information of the measurement object according to the reliability.
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