KR20180086546A - 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치 및 이를 이용한 스트레스 측정 방법 - Google Patents

스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치 및 이를 이용한 스트레스 측정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치 및 이를 이용한 스트레스 측정 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치로서, 스트레스 측정을 위한 피검자의 귀를 통하여 PPG(Photopolethysmography) 신호를 측정하고, 측정된 PPG 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 PPG 센서 모듈; 피검자의 움직임에 의해 변형되는 PPG 신호의 맥파를 보정하도록 상기 피검자의 움직임 신호를 측정하고, 측정된 움직임 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 IMU(Inertial Motion Unit) 센서 모듈; 및 상기 PPG 센서 모듈의 PPG 신호와 상기 IMU 센서 모듈의 움직임 신호를 입력받고, 상기 움직임 신호에 기초하여 상기 PPG 신호에 포함된 동적 잡음(motion artifact)을 제거하는 필터링을 수행한 후, 필터링된 PPG 신호의 프로세싱 전처리를 통해 피검자의 스트레스 지수를 산출하는 제어(MCU) 모듈을 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치 및 이를 이용한 스트레스 측정 방법에 따르면, 피검자의 귀를 통하여 PPG 신호를 측정하고, PPG 신호의 정확도를 높이기 위해 피검자의 움직임을 측정한 후 동적 잡음이 제거된 필터링된 PPG 신호를 이용하여 피검자의 스트레스 지수를 산출할 수 있도록 구성하되, PPG 센서 모듈과 IMU 센서 모듈 및 제어 모듈을 귓속에 착용되는 착용(wearable)형 무선이어폰 형태로 구현함으로써, 실시간으로 측정되는 피검자의 PPG 신호를 이용한 정확한 스트레스 지수를 측정함은 물론, 사용의 편리성이 더욱 향상될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 귓속에 착용되는 착용(wearable)형 무선이어폰 형태로 스트레스 측정 장치를 구성함으로써, 스트레스를 받는 직장 중에서도 가장 스트레스의 강도가 큰 콜센터 등의 고객 서비스 담당자가 착용하여 쉽게 사용할 수 있도록 하는 편의성이 향상되고, 고객 서비스 담당자 스스로 실시간으로 받는 스트레스를 관리할 수 있도록 할 수 있다.

Description

스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치 및 이를 이용한 스트레스 측정 방법{A EAR HEADSET DEVICE FOR STRESS MEASUREMENT AND STRESS MEASUREMENT METHOD USING THE SAME}
본 발명은 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치 및 이를 이용한 스트레스 측정 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 귓속에 착용되는 착용(wearable)형 무선이어폰 형태로 구현하는 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치 및 이를 이용한 스트레스 측정 방법에 관한 것이다.
일반적으로 스트레스(stress)는 인간이 심리적 혹은 신체적으로 감당하기 어려운 상황에 처했을 때 느끼는 불안과 위협의 감정으로 정의되고 있다. 이러한 스트레스는 인간의 모든 삶의 영역에 존재하기에 누구도 스트레스를 피할 수 없다. 특히, 직장 내 스트레스가 장기간 지속되면 결근, 질병, 불만족, 직원 교체율 증가, 직무 효율성 저하로 이어지게 된다. 직장 관련 스트레스는 직접적으로 건강에 좋지 않은 영향을 미치거나, 또는 질병과 질병을 일으키는 행동에 스트레스를 받도록 하는 경향을 증가시킴으로써, 다양한 신체적 및 정신적 장애를 발생시키게 된다. 이러한 스트레스의 증상으로는 두통, 위장 장애, 근육통, 수면 장애, 피로감, 식욕부진, 과민성, 사기 저하 등이 일반적으로 나타나고 있다.
최근 수십 년 동안 대부분의 직업은 본질적으로 스트레스를 많이 받고 있으며, 고객 서비스는 세계에서 가장 스트레스가 많은 직업 중 하나이다. 즉, 조용한 집, 콜센터 또는 번화한 소매점에서 일하는 것과 상관없이, 고객 불만을 다루는 고객 서비스 업종에서는 많은 스트레스가 발생되는 것은 당연한 일이다. 이때, 고객 서비스 담당자가 문제가 있는 고객에게 스트레스를 받게 되면, 화가 나거나 불안해하거나 하는 등의 문제가 발생하게 되고, 이는 다양한 스트레스 증상이 발생되어 건강을 해치게 되는 문제를 야기하게 된다. 즉, 고객 서비스를 담당하는 직원은 일반적으로 고객이 제기할 수 있는 다양한 불만이나 문제를 다루게 되므로 스트레스에 취약하고, 또한 고객 서비스 담당자가 잘못한 경우가 아님에도 고객의 불합리한 요구나 분노에 쉽게 노출되어 많은 스트레스를 받게 되는 문제가 있었다. 이와 같이 고객 서비스 담당자가 받는 스트레스에 대한 필요한 조치를 취하기 위해서는 고객 서비스 담당자의 스트레스를 실시간으로 모니터링하고 관리해야 함에도 불구하고, 현실적으로 이루어지지 못하고 있는 실정에 있다.
이에 본 출원인은 고객 서비스 담당자의 스트레스를 실시간으로 측정하여 모니터링하고, 관리할 수 있도록 하는 귓속에 착용되는 착용(wearable)형 무선이어폰 형태로 구현하는 스트레스 측정 장치를 제안하고자 한다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 피검자의 귀를 통하여 PPG 신호를 측정하고, PPG 신호의 정확도를 높이기 위해 피검자의 움직임을 측정한 후 동적 잡음이 제거된 필터링된 PPG 신호를 이용하여 피검자의 스트레스 지수를 산출할 수 있도록 구성하되, PPG 센서 모듈과 IMU 센서 모듈 및 제어 모듈을 귓속에 착용되는 착용(wearable)형 무선이어폰 형태로 구현함으로써, 실시간으로 측정되는 피검자의 PPG 신호를 이용한 정확한 스트레스 지수를 측정함은 물론, 사용의 편리성이 더욱 향상될 수 있도록 하는, 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치 및 이를 이용한 스트레스 측정 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 귓속에 착용되는 착용(wearable)형 무선이어폰 형태로 스트레스 측정 장치를 구성함으로써, 스트레스를 받는 직장 중에서도 가장 스트레스의 강도가 큰 콜센터 등의 고객 서비스 담당자가 착용하여 쉽게 사용할 수 있도록 하는 편의성이 향상되고, 고객 서비스 담당자 스스로 실시간으로 받는 스트레스를 관리할 수 있도록 하는, 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치 및 이를 이용한 스트레스 측정 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치는,
스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치로서,
스트레스 측정을 위한 피검자의 귀를 통하여 PPG(Photopolethysmography) 신호를 측정하고, 측정된 PPG 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 PPG 센서 모듈;
피검자의 움직임에 의해 변형되는 PPG 신호의 맥파를 보정하도록 상기 피검자의 움직임 신호를 측정하고, 측정된 움직임 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 IMU(Inertial Motion Unit) 센서 모듈; 및
상기 PPG 센서 모듈의 PPG 신호와 상기 IMU 센서 모듈의 움직임 신호를 입력받고, 상기 움직임 신호에 기초하여 상기 PPG 신호에 포함된 동적 잡음(motion artifact)을 제거하는 필터링을 수행한 후, 필터링된 PPG 신호의 프로세싱 전처리를 통해 피검자의 스트레스 지수를 산출하는 제어(MCU) 모듈을 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 IMU 센서 모듈은,
피검자의 움직임 정도의 변화량을 측정하기 위한 센서로서, 가속도계(accelerometer), 자이로스코프(Gyroscope), 및 자력계(Magnetometer) 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 이어 헤드셋 장치는,
구동을 위한 전원으로 리튬이온 충전 배터리(Lithium Ion Rechargeable Battery)를 채용하여 구비할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어 모듈은,
산출된 스트레스 지수의 결과를 외부 기기(스마트폰)로 전송하기 위해 통신하는 블루투스 모듈을 더 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 제어 모듈은,
상기 외부 기기(스마트폰)와 전 전력 통신을 위한 저 전력 블루투스 4.0과 통합된 릴리패드(Lily pad) 심블리(Simblee) BLE 보드로 구현될 수 있다.
바람직하게는, 상기 이어 헤드셋 장치는,
본체의 외부에 접촉되는 부위가 노출되는 PPG 센서 모듈과, 본체의 내부에 구비되는 IMU 센서 모듈과, 제어 모듈과, 리튬이온 충전 배터리를 포함하는 피검자의 귓속에 착용되는 착용(wearable)형 무선이어폰 형태로 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 이어 헤드셋 장치는,
스트레스 지수의 실시간 산출이 필요한 콜센터와 같은 고객 서비스 담당자가 귓속에 착용하여 사용될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 제어 모듈은,
산출된 스트레스 지수가 미리 설정된 임계값을 초과하는 경우, 블루투스 통신을 통해 미리 설정된 외부 기기(스마트폰)로 스트레스 지수 정보를 제공할 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 외부 기기(스마트폰)는,
상기 제어 모듈을 통해 블루투스 통신으로 제공되는 스트레스 지수 정보에 대응하여 알람을 울리거나 진동을 울려 스트레스 상태를 해당 피검자가 인지하도록 할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 제어 모듈은,
적응 필터링 알고리즘을 통해 필터링 처리된 상기 PPG 신호를 특정 대역의 주파수만을 통과시키는 필터를 통해 PPG 맥파 파형을 생성하여 피크 간격을 산출하고, 산출된 피크 간격을 통해 심박수 파형이 도출되면 고속푸리에 변환(FFT)를 수행하여 심박 변이도(HRV)를 산출하는 프로세싱 전처리를 수행할 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 제어 모듈은,
상기 프로세싱 전처리의 수행을 통해 교감활성도(LF: Low Frequency), 부교감활성도(HF: High Frequency), 자율신경균형도(LF/HF), 및 심박 변이도(HRV)의 파라미터를 획득하고, 획득된 파라미터들을 이용하여 스트레스 상태를 분석하여 스트레스 지수를 획득할 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 필터는,
고 이득 3단의 대역통과필터(High gain 3-stage band pass filter)로 구성될 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 이어 헤드셋 장치를 이용한 스트레스 측정 방법은,
PPG 센서 모듈과 IMU 센서 모듈 및 제어(MCU) 모듈을 구비하는 이어 헤드셋 장치를 이용한 스트레스 측정 방법으로서,
(1) 상기 제어 모듈이 상기 PPG 센서 모듈로부터 피검자의 귀를 통하여 측정되어 디지털 신호로 변환된 PPG 신호를 입력받는 단계;
(2) 상기 제어 모듈이 상기 IMU 센서 모듈로부터 피검자의 움직임 정도가 측정되어 디지털 신호로 변환된 움직임 신호를 입력받는 단계;
(3) 상기 제어 모듈이 상기 움직임 신호에 기초하여 상기 PPG 신호에 포함된 동적 잡음을 적응 필터링 알고리즘의 처리를 통해 제거하는 단계; 및
(4) 상기 제어 모듈이 필터링된 PPG 신호의 프로세싱 전처리를 통해 피검자의 스트레스 지수를 산출하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는,
(5) 상기 제어 모듈이 산출된 스트레스 지수가 미리 설정된 임계값을 초과하는 경우, 블루투스 통신을 통해 미리 설정된 외부 기기(스마트폰)로 스트레스 지수 정보를 제공하는 단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 외부 기기(스마트폰)는,
상기 제어 모듈을 통해 블루투스 통신을 제공되는 스트레스 지수 정보에 대응하여 알람을 울리거나 진동을 울려 스트레스 상태를 해당 피검자가 인지하도록 경고할 수 있다.
바람직하게는, 상기 단계 (4)는,
(4-1) 상기 제어 모듈이 적응 필터링 알고리즘을 통해 필터링 처리된 상기 PPG 신호를 특정 대역의 주파수만을 통과시키는 필터를 통해 PPG 맥파 파형을 생성하여 피크 간격을 산출하는 단계;
(4-2) 상기 제어 모듈이 상기 단계(4-1)를 통해 산출된 피크 간격을 통해 심박수 파형을 도출하는 단계; 및
(4-3) 상기 제어 모듈이 상기 단계 (4-2)를 통해 도출된 심박수 파형을 이용하여 고속푸리에 변환(FFT)를 수행하여 심박 변이도(HRV)를 산출하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 제어 모듈은,
상기 프로세싱 전처리의 수행을 통해 교감활성도(LF: Low Frequency), 부교감활성도(HF: High Frequency), 자율신경균형도(LF/HF), 및 심박 변이도(HRV)의 파라미터를 획득하고, 획득된 파라미터들을 이용하여 스트레스 상태를 분석하여 스트레스 지수를 획득할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 IMU 센서 모듈은,
피검자의 움직임 정도의 변화량을 측정하기 위한 센서로서, 가속도계(accelerometer), 자이로스코프(Gyroscope), 및 자력계(Magnetometer) 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 제어 모듈은,
상기 외부 기기(스마트폰)와 전 전력 통신을 위한 저 전력 블루투스 4.0과 통합된 릴리패드(Lily pad) 심블리(Simblee) BLE 보드로 구현될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 이어 헤드셋 장치는,
본체의 외부에 접촉되는 부위가 노출되는 PPG 센서 모듈과, 본체의 내부에 구비되는 IMU 센서 모듈과, 제어 모듈과, 리튬이온 충전 배터리를 포함하는 피검자의 귓속에 착용되는 착용(wearable)형 무선이어폰 형태로 구성될 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치 및 이를 이용한 스트레스 측정 방법에 따르면, 피검자의 귀를 통하여 PPG 신호를 측정하고, PPG 신호의 정확도를 높이기 위해 피검자의 움직임을 측정한 후 동적 잡음이 제거된 필터링된 PPG 신호를 이용하여 피검자의 스트레스 지수를 산출할 수 있도록 구성하되, PPG 센서 모듈과 IMU 센서 모듈 및 제어 모듈을 귓속에 착용되는 착용(wearable)형 무선이어폰 형태로 구현함으로써, 실시간으로 측정되는 피검자의 PPG 신호를 이용한 정확한 스트레스 지수를 측정함은 물론, 사용의 편리성이 더욱 향상될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 귓속에 착용되는 착용(wearable)형 무선이어폰 형태로 스트레스 측정 장치를 구성함으로써, 스트레스를 받는 직장 중에서도 가장 스트레스의 강도가 큰 콜센터 등의 고객 서비스 담당자가 착용하여 쉽게 사용할 수 있도록 하는 편의성이 향상되고, 고객 서비스 담당자 스스로 실시간으로 받는 스트레스를 관리할 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치의 사시도 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치의 전체 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치의 시스템 구조도를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치에 적용되는 적응형 필터의 블록 다이어그램을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치에 적용되는 적응형 필터로 노이즈를 처리한 전/후의 PPG 신호를 그래프로 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치에 적용되는 적응형 필터로 처리하기 전/후의 PPG 신호의 고속푸리에 변환(FFT)을 수행한 결과의 그래프를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치를 이용한 대상자에 대한 심박 변이도(HRV)의 FFT 결과 그래프를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치를 이용한 스트레스 이벤트를 평가하는데 사용되는 PPG 및 IMU 센서의 추출된 특징을 테이블로 도시한 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 이어 헤드셋 장치를 이용한 스트레스 측정 방법의 동작 흐름을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 이어 헤드셋 장치를 이용한 스트레스 측정 방법에서, 스트레스 지수 산출 단계(S140)의 세부 과정의 동작 흐름을 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치의 사시도 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치의 전체 구성을 기능블록으로 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치의 시스템 구조도를 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 3에 각각 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치(100)는, PPG 센서 모듈(110), IMU 센서 모듈(120), 및 제어 모듈(130)을 포함하여 구성될 수 있으며, 리튬이온 충전 배터리(140), 및 블루투스 모듈(150)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
PPG 센서 모듈(110)은, 스트레스 측정을 위한 피검자의 귀를 통하여 PPG(Photopolethysmography) 신호를 측정하고, 측정된 PPG 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 구성이다. 이러한 PPG 센서 모듈(110)은 도 1에 도시된 바와 같이, 착용형 무선이어폰 형태의 본체(101)의 내부에 구비하되, 피검자의 귓속과 접촉되는 부위가 노출되도록 형성될 수 있다.
IMU 센서 모듈(120)은, 피검자의 움직임에 의해 변형되는 PPG 신호의 맥파를 보정하도록 피검자의 움직임 신호를 측정하고, 측정된 움직임 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 구성이다. 이러한 IMU(Inertial Motion Unit) 센서 모듈(120)은 피검자의 움직임 정도의 변화량을 측정하기 위한 센서로서, 가속도계(accelerometer), 자이로스코프(Gyroscope), 및 자력계(Magnetometer) 중 어느 하나로 구성될 수 있다. 여기서, IMU 센서 모듈(120)은 사용자의 움직임에 의해 변형된 맥파를 보정하도록 사용자 움직임 변화량을 측정하는 MEMS형 3축 가속도 센서로 구성됨이 바람직하다.
제어 모듈(130)은, PPG 센서 모듈(110)의 PPG 신호와 IMU 센서 모듈(120)의 움직임 신호를 입력받고, 움직임 신호에 기초하여 PPG 신호에 포함된 동적 잡음(motion artifact)을 제거하는 필터링을 수행한 후, 필터링된 PPG 신호의 프로세싱 전처리를 통해 피검자의 스트레스 지수를 산출하는 프로세싱 모듈의 구성이다. 이러한 제어(MCU) 모듈(130)은 산출된 스트레스 지수의 결과를 외부 기기(스마트폰)(200)로 전송하기 위해 통신하는 블루투스 모듈(150)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 제어 모듈(130)은 도 3에 도시된 바와 같이, 외부 기기(스마트폰)(200)와 전 전력 통신을 위한 저 전력 블루투스 4.0과 통합된 릴리패드(Lily pad) 심블리(Simblee) BLE 보드로 구현될 수 있다.
또한, 제어 모듈(130)은 산출된 스트레스 지수가 미리 설정된 임계값을 초과하는 경우, 블루투스 통신을 통해 미리 설정된 외부 기기(스마트폰)(200)로 스트레스 지수 정보를 제공할 수 있다. 이때, 외부 기기(스마트폰)(200)는 제어 모듈(130)을 통해 블루투스 통신으로 제공되는 스트레스 지수 정보에 대응하여 알람을 울리거나 진동을 울려 스트레스 상태를 해당 피검자가 인지하도록 할 수 있다.
또한, 제어 모듈(130)은 적응 필터링 알고리즘을 통해 필터링 처리된 PPG 신호를 특정 대역의 주파수만을 통과시키는 필터를 통해 PPG 맥파 파형을 생성하여 피크 간격을 산출하고, 산출된 피크 간격을 통해 심박수 파형이 도출되면 고속푸리에 변환(FFT)를 수행하여 심박 변이도(HRV)를 산출하는 프로세싱 전처리를 수행할 수 있다. 즉, 제어 모듈(130)은 프로세싱 전처리의 수행을 통해 교감활성도(LF: Low Frequency), 부교감활성도(HF: High Frequency), 자율신경균형도(LF/HF), 및 심박 변이도(HRV)의 파라미터를 획득하고, 획득된 파라미터들을 이용하여 스트레스 상태를 분석하여 스트레스 지수를 획득하게 된다. 여기서, 필터는 고 이득 3단의 대역통과필터(High gain 3-stage band pass filter)로 구성될 수 있다.
리튬이온 충전 배터리(140)는, 이어 헤드셋 장치(100)의 각각의 모듈 구동을 위한 전원을 제공하기 위한 전원의 구성이다. 이러한 리튬이온 충전 배터리(Lithium Ion Rechargeable Battery)(140)는 이어 헤드셋 장치(100)의 본체(101)에 형성되는 버튼(미도시)을 통해 전원 공급의 온/오프가 제어될 수 있도록 할 수 있다.
이어 헤드셋 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 본체(101)의 외부에 접촉되는 부위가 노출되는 PPG 센서 모듈(110)과, 본체(101)의 내부에 구비되는 IMU 센서 모듈(120)과, 제어 모듈(130)과, 리튬이온 충전 배터리(140)를 포함하는 피검자의 귓속에 착용되는 착용(wearable)형 무선이어폰 형태로 구성될 수 있다. 여기서, 이어 헤드셋 장치(100)는 스트레스 지수의 실시간 산출이 필요한 콜센터와 같은 고객 서비스 담당자가 귓속에 착용하여 사용되도록 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치에 적용되는 적응형 필터의 블록 다이어그램을 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제어 모듈(130)에 구비되는 적응 필터링 알고리즘을 위한 적응 필터는 동적 잡음(motion artifact)에 의해 발생하는 PPG 신호의 노이즈를 제거하기 위한 필터링 구성이다. 즉, IMU 센서 모듈(120)의 가속도계 신호는 모션 유도 노이즈 신호와 상관관계가 있으므로 노이즈 참조로 사용되고, 여기서 기준 잡음 신호는 의존적인 에러 신호에 응답하여 그 임펄스를 연속적으로 재조정하는 적응형 필터에 의해 처리되게 된다. 이하에서는 적응형 필터에 의해 처리되는 과정을 수학식의 과정을 통해 나타낸다.
Figure pat00001
여기서, ct는 유한 임펄스 응답(FIR)에서 사용되는 필터 계수 벡터를 나타내고, at는 측정된 가속도의 시간 순서를 나타낸다.
Figure pat00002
여기서, m은 계수 모델 순서를 나타낸다.
Figure pat00003
여기서, 필터 계수 ct는 다음 수학식 4와 같이 LMS(least mean square) 방법을 사용하여 업데이트 된다.
Figure pat00004
여기서, k는 단위 스텝의 크기를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치에 적용되는 적응형 필터로 노이즈를 처리한 전/후의 PPG 신호를 그래프로 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치에 적용되는 적응형 필터로 처리하기 전/후의 PPG 신호의 고속푸리에 변환(FFT)을 수행한 결과의 그래프를 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치를 이용한 대상자에 대한 심박 변이도(HRV)의 FFT 결과 그래프를 도시한 도면이다. 도 5는 적응 필터에 의한 잡음 제거 전후의 PPG 신호를 그래프로 명확하게 나타내고 있으며, 필터링된 PPG 피크는 동적 잡음에 의해 오염된 신호까지도 탐지할 수 있게 된다. 도 6은 필터링된 PPG 신호와 필터링 되지 않은 PPG 신호 간의 차이점을 더욱 분명하게 나타내기 위해, 고속 푸리에 변환(FFT)이 수행된 결과의 그래프를 나타내고 있다. 즉, 0~0.5㎐ 사이의 저주파 노이즈(소음)가 제거되는 것이 잘 관찰되고, 약 1.25㎐에서 가장 높은 피크 주파수가 제공됨을 알 수 있으며, 분당 75비트(bpm)에 근접되고 있다. 도 7은 대상자에 대한 심박 변이도(HRV)의 FFT 결과 그래프로서, (a)는 이완(relax), (b)는 스트레스 상태를 그래프로 나타내고 있다. 즉, 심장 박동은 스트레스 수준과 상관관계가 있으며, 스트레스 수준이 증가함에 따라 심박 수가 증가하게 됨을 알 수 있다. 이를 통해 심장 박동으로부터 PPG 파형의 피크 간격을 계산하게 되고, 일단 심박수 파형이 도출되면, 고속푸리에 변환(FFT)을 수행함으로써 심박 변이도(HRV)의 계산이 수행되게 된다. 즉, 스트레스는 저주파(LF, 0.05~0.15㎐), 고주파(HF, 0.15~0.4㎐) 및 LF/HF(LF와 HF의 비)에 대한 전력 스펙트럼 에너지를 계산하여 평가하게 된다. 이러한 스트레스는 도 8에 도시된 바와 같이, HF에 대한 높은 LF(높은 LF/HF 비)와 관련이 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치를 이용한 스트레스 이벤트를 평가하는데 사용되는 PPG 및 IMU 센서의 추출된 특징을 테이블로 도시한 나타낸 도면이다. 도 8은 스트레스 수준을 평가하기 위해 지원 벡터 머신(SVM) 분류기에 대한 입력 매개 변수로 제공되는 추출된 기능(특징)을 나타내고 있다. 즉, 도 8의 (a)는 스트레스 이벤트를 평가하는데 사용되는 PPG 및 IMU 센서의 추출된 특징을 나타내고 있으며, 도 8의 (b)는 추출된 특징에 따른 이완 및 스트레스의 상태를 지수로 표현하고 있다. 본 발명에서의 분류는 SVM(Support Vector Machine) 분류자를 사용하여 수행되고 있으며, 분류의 정확도는 95%를 넘었으며, SVM은 arduino MCU에서 libsvm 3.21 라이브러리를 사용하여 구현하였다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 이어 헤드셋 장치를 이용한 스트레스 측정 방법의 동작 흐름을 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 이어 헤드셋 장치를 이용한 스트레스 측정 방법에서, 스트레스 지수 산출 단계(S140)의 세부 과정의 동작 흐름을 도시한 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 헤드셋 장치(100)를 이용한 스트레스 측정 방법은, 제어 모듈(130)이 피검자의 PPG 신호를 입력받는 단계(S110), 제어 모듈(130)이 피검자의 움직임 신호를 입력받는 단계(S120), 제어 모듈(130)이 신호에 포함된 동적 잡음을 적응 필터링 알고리즘의 처리를 통해 제거하는 단계(S130), 제어 모듈(130)이 필터링된 PPG 신호를 이용하여 피검자의 스트레스 지수를 산출하는 단계(S140), 및 제어 모듈(130)이 블루투스 통신을 통해 미리 설정된 외부 기기(스마트폰)(200)로 스트레스 지수 정보를 제공하는 단계(S150)를 포함하여 구현될 수 있다.
스트레스 측정 방법에 사용되는 이어 헤드셋 장치(100)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, PPG 센서 모듈(110)과 IMU 센서 모듈(120) 및 제어(MCU) 모듈(130)을 구비할 수 있다. 여기서, IMU 센서 모듈(120)은 피검자의 움직임 정도의 변화량을 측정하기 위한 센서로서, 가속도계(accelerometer), 자이로스코프(Gyroscope), 및 자력계(Magnetometer) 중 어느 하나로 구성될 수 있다. 또한, 제어 모듈(130)은 외부 기기(스마트폰)(200)와 전 전력 통신을 위한 저 전력 블루투스 4.0과 통합된 릴리패드(Lily pad) 심블리(Simblee) BLE 보드로 구현될 수 있다. 또한, 이어 헤드셋 장치(100)는 본체(101)의 외부에 접촉되는 부위가 노출되는 PPG 센서 모듈(110)과, 본체(101)의 내부에 구비되는 IMU 센서 모듈(120)과, 제어 모듈(130)과, 리튬이온 충전 배터리(140)를 포함하는 피검자의 귓속에 착용되는 착용(wearable)형 무선이어폰 형태로 구성됨을 전제로 한다. 이하에서는 도 1 내지 도 4에 도시된 이어 헤드셋 장치(100)를 참조하여 스트레스 측정 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
단계 S110에서는, 제어 모듈(130)이 PPG 센서 모듈(110)로부터 피검자의 귀를 통하여 측정되어 디지털 신호로 변환된 PPG 신호를 입력받는다. 이러한 단계 S110에서는 PPG 센서 모듈(110)이 스트레스 측정을 위한 피검자의 귀를 통하여 PPG 신호를 측정하고, 측정된 PPG 신호를 디지털 신호로 변환한 PPG 신호를 제어 모듈(130)이 실시간으로 제공받게 된다.
단계 S120에서는, 제어 모듈(130)이 IMU 센서 모듈(120)로부터 피검자의 움직임 정도가 측정되어 디지털 신호로 변환된 움직임 신호를 입력받는다. 이러한 단계 S120에서는 IMU 센서 모듈(120)이 피검자의 움직임에 의해 변형되는 PPG 신호의 맥파를 보정하도록 피검자의 움직임 신호를 측정하고, 측정된 움직임 신호를 디지털 신호로 변환한 움직임 신호를 제어 모듈(130)이 실시간으로 제공받게 된다.
단계 S130에서는, 제어 모듈(130)이 움직임 신호에 기초하여 PPG 신호에 포함된 동적 잡음을 적응 필터링 알고리즘의 처리를 통해 제거하게 된다. 이러한 단계 S130에서는 도 4를 통해 앞서 설명한 바와 같은 적응 필터링 알고리즘을 통해 동적 잡음을 제거하게 된다.
단계 S140에서는, 제어 모듈(130)이 필터링된 PPG 신호의 프로세싱 전처리를 통해 피검자의 스트레스 지수를 산출하게 된다. 이러한 단계 S140에서는 제어 모듈(130)이 적응 필터링 알고리즘을 통해 필터링 처리된 PPG 신호를 특정 대역의 주파수만을 통과시키는 필터를 통해 PPG 맥파 파형을 생성하여 피크 간격을 산출하는 단계(S141)와, 제어 모듈(130)이 단계 S141을 통해 산출된 피크 간격을 통해 심박수 파형을 도출하는 단계(S142)와, 제어 모듈(130)이 단계 S142를 통해 도출된 심박수 파형을 이용하여 고속푸리에 변환(FFT)를 수행하여 심박 변이도(HRV)를 산출하는 단계(S143)를 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서, 제어 모듈(130)은 프로세싱 전처리의 수행을 통해 교감활성도(LF: Low Frequency), 부교감활성도(HF: High Frequency), 자율신경균형도(LF/HF), 및 심박 변이도(HRV)의 파라미터를 획득하고, 획득된 파라미터들을 이용하여 스트레스 상태를 분석하여 스트레스 지수를 획득할 수 있다.
단계 S150에서는, 제어 모듈(130)이 산출된 스트레스 지수가 미리 설정된 임계값을 초과하는 경우, 블루투스 통신을 통해 미리 설정된 외부 기기(스마트폰)(200)로 스트레스 지수 정보를 제공할 수 있다. 여기서, 외부 기기(스마트폰)(200)는 제어 모듈(130)을 통해 블루투스 통신을 제공되는 스트레스 지수 정보에 대응하여 알람을 울리거나 진동을 울려 스트레스 상태를 해당 피검자가 인지하도록 경고할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치 및 이를 이용한 스트레스 측정 방법은, 피검자의 귀를 통하여 PPG 신호를 측정하고, PPG 신호의 정확도를 높이기 위해 피검자의 움직임을 측정한 후 동적 잡음이 제거된 필터링된 PPG 신호를 이용하여 피검자의 스트레스 지수를 산출할 수 있도록 구성하되, PPG 센서 모듈과 IMU 센서 모듈 및 제어 모듈을 귓속에 착용되는 착용(wearable)형 무선이어폰 형태로 구현함으로써, 실시간으로 측정되는 피검자의 PPG 신호를 이용한 정확한 스트레스 지수를 측정함은 물론, 사용의 편리성이 더욱 향상될 수 있도록 할 수 있다. 또한, 귓속에 착용되는 착용(wearable)형 무선이어폰 형태로 스트레스 측정 장치를 구성함으로써, 스트레스를 받는 직장 중에서도 가장 스트레스의 강도가 큰 콜센터 등의 고객 서비스 담당자가 착용하여 쉽게 사용할 수 있도록 하는 편의성이 향상되고, 고객 서비스 담당자 스스로 실시간으로 받는 스트레스를 관리할 수 있도록 할 수 있게 된다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 본 발명의 일실시예에 따른 이어 헤드셋 장치
101: 본체
110: PPG 센서 모듈
120: IMU 센서 모듈
130: 제어(MCU) 모듈
140: 리튬이온 충전 배터리
150: 블루투스 모듈
200: 외부 기기(스마트폰)
S110: 제어 모듈이 피검자의 PPG 신호를 입력받는 단계
S120: 제어 모듈이 피검자의 움직임 신호를 입력받는 단계
S130: 제어 모듈이 신호에 포함된 동적 잡음을 적응 필터링 알고리즘의 처리를 통해 제거하는 단계
S140: 제어 모듈이 필터링된 PPG 신호를 이용하여 피검자의 스트레스 지수를 산출하는 단계
S141: 제어 모듈이 PPG 맥파 파형을 생성하여 피크 간격을 산출하는 단계
S142: 제어 모듈이 산출된 피크 간격을 통해 심박수 파형을 도출하는 단계
S143: 제어 모듈이 고속푸리에 변환(FFT)를 수행하여 심박 변이도(HRV)를 산출하는 단계
S150: 제어 모듈이 블루투스 통신을 통해 미리 설정된 외부 기기(스마트폰)로 스트레스 지수 정보를 제공하는 단계

Claims (20)

  1. 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치(100)로서,
    스트레스 측정을 위한 피검자의 귀를 통하여 PPG(Photopolethysmography) 신호를 측정하고, 측정된 PPG 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 PPG 센서 모듈(110);
    피검자의 움직임에 의해 변형되는 PPG 신호의 맥파를 보정하도록 상기 피검자의 움직임 신호를 측정하고, 측정된 움직임 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 IMU(Inertial Motion Unit) 센서 모듈(120); 및
    상기 PPG 센서 모듈(110)의 PPG 신호와 상기 IMU 센서 모듈(120)의 움직임 신호를 입력받고, 상기 움직임 신호에 기초하여 상기 PPG 신호에 포함된 동적 잡음(motion artifact)을 제거하는 필터링을 수행한 후, 필터링된 PPG 신호의 프로세싱 전처리를 통해 피검자의 스트레스 지수를 산출하는 제어(MCU) 모듈(130)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 IMU 센서 모듈(120)은,
    피검자의 움직임 정도의 변화량을 측정하기 위한 센서로서, 가속도계(accelerometer), 자이로스코프(Gyroscope), 및 자력계(Magnetometer) 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는, 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 이어 헤드셋 장치(100)는,
    구동을 위한 전원으로 리튬이온 충전 배터리(Lithium Ion Rechargeable Battery)(140)를 채용하여 구비하는 것을 특징으로 하는, 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어 모듈(130)은,
    산출된 스트레스 지수의 결과를 외부 기기(스마트폰)(200)로 전송하기 위해 통신하는 블루투스 모듈(150)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제어 모듈(130)은,
    상기 외부 기기(스마트폰)(200)와 전 전력 통신을 위한 저 전력 블루투스 4.0과 통합된 릴리패드(Lily pad) 심블리(Simblee) BLE 보드로 구현되는 것을 특징으로 하는, 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이어 헤드셋 장치(100)는,
    본체(101)의 외부에 접촉되는 부위가 노출되는 PPG 센서 모듈(110)과, 본체(101)의 내부에 구비되는 IMU 센서 모듈(120)과, 제어 모듈(130)과, 리튬이온 충전 배터리(140)를 포함하는 피검자의 귓속에 착용되는 착용(wearable)형 무선이어폰 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는, 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 이어 헤드셋 장치(100)는,
    스트레스 지수의 실시간 산출이 필요한 콜센터와 같은 고객 서비스 담당자가 귓속에 착용하여 사용하는 것을 특징으로 하는, 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제어 모듈(130)은,
    산출된 스트레스 지수가 미리 설정된 임계값을 초과하는 경우, 블루투스 통신을 통해 미리 설정된 외부 기기(스마트폰)(200)로 스트레스 지수 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는, 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 외부 기기(스마트폰)(200)는,
    상기 제어 모듈(130)을 통해 블루투스 통신으로 제공되는 스트레스 지수 정보에 대응하여 알람을 울리거나 진동을 울려 스트레스 상태를 해당 피검자가 인지하도록 하는 것을 특징으로 하는, 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치.
  10. 제6항에 있어서, 상기 제어 모듈(130)은,
    적응 필터링 알고리즘을 통해 필터링 처리된 상기 PPG 신호를 특정 대역의 주파수만을 통과시키는 필터를 통해 PPG 맥파 파형을 생성하여 피크 간격을 산출하고, 산출된 피크 간격을 통해 심박수 파형이 도출되면 고속푸리에 변환(FFT)를 수행하여 심박 변이도(HRV)를 산출하는 프로세싱 전처리를 수행하는 것을 특징으로 하는, 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제어 모듈(130)은,
    상기 프로세싱 전처리의 수행을 통해 교감활성도(LF: Low Frequency), 부교감활성도(HF: High Frequency), 자율신경균형도(LF/HF), 및 심박 변이도(HRV)의 파라미터를 획득하고, 획득된 파라미터들을 이용하여 스트레스 상태를 분석하여 스트레스 지수를 획득하는 것을 특징으로 하는, 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 필터는,
    고 이득 3단의 대역통과필터(High gain 3-stage band pass filter)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 스트레스 측정을 위한 이어 헤드셋 장치.
  13. PPG 센서 모듈(110)과 IMU 센서 모듈(120) 및 제어(MCU) 모듈(130)을 구비하는 이어 헤드셋 장치(100)를 이용한 스트레스 측정 방법으로서,
    (1) 상기 제어 모듈(130)이 상기 PPG 센서 모듈(110)로부터 피검자의 귀를 통하여 측정되어 디지털 신호로 변환된 PPG 신호를 입력받는 단계;
    (2) 상기 제어 모듈(130)이 상기 IMU 센서 모듈(120)로부터 피검자의 움직임 정도가 측정되어 디지털 신호로 변환된 움직임 신호를 입력받는 단계;
    (3) 상기 제어 모듈(130)이 상기 움직임 신호에 기초하여 상기 PPG 신호에 포함된 동적 잡음을 적응 필터링 알고리즘의 처리를 통해 제거하는 단계; 및
    (4) 상기 제어 모듈(130)이 필터링된 PPG 신호의 프로세싱 전처리를 통해 피검자의 스트레스 지수를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 이어 헤드셋 장치를 이용한 스트레스 측정 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    (5) 상기 제어 모듈(130)이 산출된 스트레스 지수가 미리 설정된 임계값을 초과하는 경우, 블루투스 통신을 통해 미리 설정된 외부 기기(스마트폰)(200)로 스트레스 지수 정보를 제공하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 이어 헤드셋 장치를 이용한 스트레스 측정 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 외부 기기(스마트폰)(200)는,
    상기 제어 모듈(130)을 통해 블루투스 통신을 제공되는 스트레스 지수 정보에 대응하여 알람을 울리거나 진동을 울려 스트레스 상태를 해당 피검자가 인지하도록 경고하는 것을 특징으로 하는, 이어 헤드셋 장치를 이용한 스트레스 측정 방법.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계 (4)는,
    (4-1) 상기 제어 모듈(130)이 적응 필터링 알고리즘을 통해 필터링 처리된 상기 PPG 신호를 특정 대역의 주파수만을 통과시키는 필터를 통해 PPG 맥파 파형을 생성하여 피크 간격을 산출하는 단계;
    (4-2) 상기 제어 모듈(130)이 상기 단계(4-1)를 통해 산출된 피크 간격을 통해 심박수 파형을 도출하는 단계; 및
    (4-3) 상기 제어 모듈(130)이 상기 단계 (4-2)를 통해 도출된 심박수 파형을 이용하여 고속푸리에 변환(FFT)를 수행하여 심박 변이도(HRV)를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 이어 헤드셋 장치를 이용한 스트레스 측정 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제어 모듈(130)은,
    상기 프로세싱 전처리의 수행을 통해 교감활성도(LF: Low Frequency), 부교감활성도(HF: High Frequency), 자율신경균형도(LF/HF), 및 심박 변이도(HRV)의 파라미터를 획득하고, 획득된 파라미터들을 이용하여 스트레스 상태를 분석하여 스트레스 지수를 획득하는 것을 특징으로 하는, 이어 헤드셋 장치를 이용한 스트레스 측정 방법.
  18. 제16항에 있어서, 상기 IMU 센서 모듈(120)은,
    피검자의 움직임 정도의 변화량을 측정하기 위한 센서로서, 가속도계(accelerometer), 자이로스코프(Gyroscope), 및 자력계(Magnetometer) 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는, 이어 헤드셋 장치를 이용한 스트레스 측정 방법.
  19. 제16항에 있어서, 상기 제어 모듈(130)은,
    상기 외부 기기(스마트폰)(200)와 전 전력 통신을 위한 저 전력 블루투스 4.0과 통합된 릴리패드(Lily pad) 심블리(Simblee) BLE 보드로 구현되는 것을 특징으로 하는, 이어 헤드셋 장치를 이용한 스트레스 측정 방법.
  20. 제16항에 있어서, 상기 이어 헤드셋 장치(100)는,
    본체(101)의 외부에 접촉되는 부위가 노출되는 PPG 센서 모듈(110)과, 본체(101)의 내부에 구비되는 IMU 센서 모듈(120)과, 제어 모듈(130)과, 리튬이온 충전 배터리(140)를 포함하는 피검자의 귓속에 착용되는 착용(wearable)형 무선이어폰 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는, 이어 헤드셋 장치를 이용한 스트레스 측정 방법.
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