KR20200087422A

KR20200087422A - 산소포화도 측정기의 이진검색 기반 자동 오프셋 교정장치

Info

Publication number: KR20200087422A
Application number: KR1020190003669A
Authority: KR
Inventors: 고형호; 문영진
Original assignee: 어보브반도체 주식회사; 충남대학교산학협력단
Priority date: 2019-01-11
Filing date: 2019-01-11
Publication date: 2020-07-21
Also published as: KR102189402B1

Abstract

본 발명은 펄스 옥시미터(pulse oximeter) 또는 산소 포화도와 같이 광신호로 구동되는 펄스 형태의 입력신호를 증폭하여 처리할 때 주변광으로 인한 배경신호(ambient signal)를 제거함으로써 높은 신호대잡음비를 획득하도록 한 산소포화도 측정기의 이진검색 기반 자동 오프셋 교정장치에 관한 것으로서, 전류를 발생하는 LED 구동부와, 상기 LED 구동부로부터 발생된 전류를 받아 발광하는 발광부와, 상기 발광부로 접근한 손가락 내부 혈관에서 반사된 빛을 검출하고 전류로 변환하여 출력하는 검출부와, 상기 검출부에서 변환된 전류를 전달받아 전압으로 변환하고 증폭하여 출력하는 전류-전압 변환 증폭부와, 상기 전류-전압 변환 증폭부에서 변환 및 증폭된 전압을 전달받아 샘플링 및 필터링하여 출력하는 샘플링 및 필터링부와, 상기 샘플링 및 필터링부에서 필터링된 전압을 전달받아 디지털 값으로 변환하여 출력하는 디지털 변환부와, 상기 전류-전압 변환 증폭부의 출력신호를 전달받아 양수인지 음수인지를 비교하는 비교부와, 상기 비교부의 비교결과에 따라 이진 검색 로직을 상기 전류-전압 변환 증폭부의 출력신호가 O에서 가까워진 값을 검색하는 이진 검색 로직부와, 상기 이진 검색 로직부에서 검색된 값을 아날로그 값으로 변환하여 상기 전류-전압 변환 증폭부로 출력하는 전류 변환부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

산소포화도 측정기의 이진검색 기반 자동 오프셋 교정장치{a auto offset compensation device based binary searching of pulse oximeter}

본 발명은 산소포화도 측정기에 관한 것으로, 특히 배경신호(ambient signal)로 인한 오프셋 성분을 자동으로 제거하여 높은 신호대잡음비를 획득하도록 한 산소포화도 측정기의 이진검색 기반 자동 오프셋 교정장치에 관한 것이다.

개인화 및 고령화가 진행될수록 개인은 스스로 건강에 관심을 가지고 정기적인 건강검진을 하고 있다. 그러나 건강검진을 하기 위해서는 별도의 시간을 내야하는 불편함이 따르기 때문에 대부분은 건강에 이상이 생긴 경우에 병원을 찾고 있다. 그런데 거동이 불편하거나 지병이 있는 노인이나 장애인의 경우는 병원을 다니기에 불편하고 또한 수시적으로 몸의 상태(즉, 생체 상태)를 파악하여야 위험 상황에 대한 대처가 가능하다.

따라서 개인 건강에 대한 측정 대상으로 산소포화도 측정이 많이 이용되고 있다. 산소포화도 측정은 동맥혈의 맥동성분에 의한 파장 별 광 흡수도를 측정하여 비침습적(non-invasive)으로 혈중 산소포화도(SpO2)를 산출하고 있다.

일반적으로 광신호를 이용한 심박 및 혈관 내 산소포화도 측정을 위하여, LED의 광을 혈관에 비추고, 수광부의 검출부에 감지되는 빛을 측정하는 방식이 이용된다. 이때, 수광부의 광 입력 신호를 처리함에 있어, LED의 on/off 에 따라 측정하고자 하는 광량보다 매우 큰 주변광으로 인하여 신호 처리의 품질이 저하되는 경우가 많다. 이를 해결하기 위하여 심박 및 산소포화도 측정 시스템의 구현 시 주변광을 제거하기 위한 기법들이 적용된다.

종래 기술 중 US 5954644의 경우 광용적맥파(PPG: photoplethysmography) 측정에 있어, LED off 시 주변 광(ambient light)을 샘플&홀드 하고, LED를 on 하여 PPG 신호를 샘플&홀드 하여, 두 신호를 추가의 차동 증폭단에서 증폭하여 주변 광을 제거하는 기법을 사용하고 있다.

종래 기술 중 US 8315684의 경우, PPG 또는 산소 포화도(SpO₂) 구현을 위한 옥시미터(oximeter)의 주변광 제거를 위하여, 적외선(IR) LED 구동 시의 광 입력 신호, 적색 LED(Red) 구동 시의 광 입력 신호, LED off 시의 주변 광 입력 신호(ambient)를 시그마-델타 인터페이스(sigma-delta interface를 이용하여 디지털(digital)로 변환하고, 마이크로컨트롤러(microcontroller)단에서 주변광 신호를 제거하는 기법을 적용한다.

종래 기술 중, US 5954644 등에서 사용되는 추가 차동 증폭부를 이용한 주변광 제거 기법의 경우, 주변광 제거를 위한 증폭부가 추가되어 회로의 소비 전력 및 크기 측면에서 비효율적이다. 또한 추가 차동 증폭부의 입력 범위 이하의 주변광만을 제거할 수 있다는 제한이 있다.

종래 기술 중, US 8315684 등에서 사용되는 디지털 도메인에서의 주변광 제거 기법의 경우, 디지털 신호 처리를 통하여 주변 광을 제거하기 때문에, 주변광의 신호가 클 경우, 아날로그/디지털 변환기를 통하여 변환되는 디지털 신호 중 주변 광이 차지하는 비중이 높아져, 실제 획득하고자 하는 신호의 동적 범위가 줄어들고, 신호대잡음비가 감소하는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로 펄스 옥시미터(pulse oximeter) 또는 산소 포화도와 같이 광신호로 구동되는 펄스 형태의 입력신호를 증폭하여 처리할 때 주변광으로 인한 배경신호(ambient signal)를 제거함으로써 높은 신호대잡음비를 획득하도록 한 산소포화도 측정기의 이진검색 기반 자동 오프셋 교정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 산소포화도 측정기의 이진검색 기반 자동 오프셋 교정장치는 전류를 발생하는 LED 구동부와, 상기 LED 구동부로부터 발생된 전류를 받아 발광하는 발광부와, 상기 발광부로 접근한 손가락 내부 혈관에서 반사된 빛을 검출하고 전류로 변환하여 출력하는 검출부와, 상기 검출부에서 변환된 전류를 전달받아 전압으로 변환하고 증폭하여 출력하는 전류-전압 변환 증폭부와, 상기 전류-전압 변환 증폭부에서 변환 및 증폭된 전압을 전달받아 샘플링 및 필터링하여 출력하는 샘플링 및 필터링부와, 상기 샘플링 및 필터링부에서 필터링된 전압을 전달받아 디지털 값으로 변환하여 출력하는 디지털 변환부와, 상기 전류-전압 변환 증폭부의 출력신호를 전달받아 양수인지 음수인지를 비교하는 비교부와, 상기 비교부의 비교결과에 따라 이진 검색 로직을 상기 전류-전압 변환 증폭부의 출력신호가 O에서 가까워진 값을 검색하는 이진 검색 로직부와, 상기 이진 검색 로직부에서 검색된 값을 아날로그 값으로 변환하여 상기 전류-전압 변환 증폭부로 출력하는 전류 변환부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 의한 산소포화도 측정기의 이진검색 기반 자동 오프셋 교정장치는 다음과 같은 효과가 있다.

즉, 펄스 옥시미터(pulse oximeter) 또는 산소 포화도와 같이 광신호로 구동되는 펄스 형태의 입력신호를 증폭하여 처리할 때 주변광으로 인한 배경신호(ambient signal)를 제거함으로써 높은 신호대잡음비를 획득할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 산소포화도 측정기의 이진검색 기반 자동 오프셋 교정장치를 개략적으로 나타낸 구성도
도 2는 도 1의 이직 검색 로직부에 대한 동작을 설명하기 위한 순서도
도 3은 도 1의 이진 검색 로직부를 나타낸 회로도
도 4는 3의 이진 로직 연산부의 동작 타이밍도

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명의 실시 예에 따른 산소포화도 측정기는 광용적맥파(PPG, Photoplethysmogram) 센서를 이용하여 산소 포화도를 측정한다. 광용적맥파 센서를 이용한 산소포화도 측정은 심장의 수축과 이완으로 변화하는 혈액용적과 혈액내의 헤모글로빈에 흡수되는 빛의 양의 선형적 관계를 이용하여 신호를 획득하는 방법을 이용하는 것으로, 생체에 투과성 빔을 사용하여 적외선의 광도변화를 측정하는 것으로, 일반적으로 손가락, 손목, 발가락, 귓볼 등에서 측정한다.

이하의 실시 예에서는 손가락에서 산소포화도를 측정하는 경우를 일 예로 하여 설명한다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 산소포화도 측정기는 환자 및 의사가 공간적으로 구속을 받지 않게 하기 위해 2.4GHz ISM 밴드 영역을 사용하고 있는 지그비(Zigbee)무선 통신 모듈을 사용하여, 산소포화도 측정결과를 원격에 전송한다.

도 1은 본 발명에 의한 산소포화도 측정기의 이진검색 기반 자동 오프셋 교정장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

본 발명에 의한 산소포화도 측정기의 이진검색 기반 자동 오프셋 교정장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 전류를 발생하는 LED 구동부(LED driving circuit)(110)와, 상기 LED 구동부(110)로부터 발생된 전류를 받아 발광하는 발광부(LED)(120)와, 상기 발광부(120)로 접근한 손가락(A) 내부 혈관에서 반사된 빛을 검출하고 전류로 변환하여 출력하는 검출부(130)와, 상기 검출부(130)에서 변환된 전류를 전달받아 전압으로 변환하고 증폭하여 출력하는 전류-전압 변환 증폭부(140)와, 상기 전류-전압 변환 증폭부(140)에서 변환 및 증폭된 전압을 전달받아 샘플링 및 필터링하여 출력하는 샘플링 및 필터링부(Sampling & Flitering)(150)와, 상기 샘플링 및 필터링부(150)에서 필터링된 전압을 전달받아 디지털 값으로 변환하여 출력하는 디지털 변환부(ADC)(160)와, 상기 전류-전압 변환 증폭부(140)의 출력신호(Vout)를 전달받아 양수인지 음수인지를 비교하는 비교부(170)와, 상기 비교부(170)의 비교결과에 따라 이진 검색 로직을 상기 전류-전압 변환 증폭부(140)의 출력신호(Vout)가 O에서 가까워진 값을 검색하는 이진 검색 로직부(Binary serach ligic)(180)와, 상기 이진 검색 로직부(180)에서 검색된 값을 아날로그 값으로 변환하여 상기 전류-전압 변환 증폭부(140)로 출력(iDAC)하는 전류 변환부(Current DAC)(190)를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 산소포화도 측정기의 이진검색 기반 자동 오프셋 교정장치는 사용자의 손가락(A)에 광(예: LED 광)을 조사하고 손가락(A)을 투과한 광을 PD(검출부)를 통해 수신하고, 수신한 광을 이용하여 산소포화도를 측정한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 산소포화도 측정기의 이진검색 기반 자동 오프셋 교정장치는 상기 LED 구동부(110)에서 필요한 전류를 발생하여 상기 발광부(120)로 공급하고 상기 발광부(120)는 상기 LED 구동부(110)에서 공급되는 전류를 통해 발광하여 상기 손가락(A) 내부 혈관을 비추게 된다.

상기 발광부(120)를 통해 손가락 내부의 혈관을 비출 때 포토다이오드로 이루어진 검출부(130)에서 반사된 빛을 검출하고 전류로 변환하여 출력한다. 이때 상기 검출부(130)에서 출력되는 전류는 일반적으로 펄스 형태로 구동된다. 따라서 상기 전류-전압 변환 증폭부(140)를 통하여 전압으로 변환하고 증폭하여 출력한다.

상기 전류-전압 변환 증폭부(140)를 통하여 변환 및 증폭된 전압을 상기 샘플링 및 필터링부(150)에서 전달받아 적절한 타이밍으로 샘플링 및 필터링하여 상기 디지털 변환부(160)를 이용하여 전압을 다시 디지털 값으로 변환한다.

여기서, 상기 전류-전압 변환 증폭부(140)는 완전 차동형으로 구성되어 있는데, 상기 전류-전압 변환 증폭부(140)의 출력 신호(Vout)가 상기 비교부(170)에서 양수인지 음수인지를 비교하고, 상기 비교부(170)를 통해 전달된 결과를 근거로 상기 이진 검색 로직부(180)에서 상기 전류-전압 변환 증폭부(140)의 출력신호가 0에 가까운 디지털 값을 검색하고, 상기 이진 검색 로직부(180)를 통해 검색된 디지털 전류 값을 아날로그 값으로 변환하는 전류 변환부(190)에서 변환하여 상기 전류-전압 변환 증폭부(140)로 출력한다.

본 발명에 의한 산소포화도 측정기의 이진검색 기반 자동 오프셋 교정장치를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

상기 LED 구동부(110)를 구동하여 상기 발광부(120)의 구동에 필요한 전류를 공급하는 제어 신호를 LED_ON이라고 한다. 상기 검출부(130)에 흐르는 전체 전류를 iPD, 주변 광으로 인하여 검출부(130)에 흐르는 주변광 전류 성분을 iAMB, 광용적맥파(photoplethysmogram) 측정을 위한 혈관 반사광으로 인하여 검출부(130)에 흐르는 반사광 전류 성분을 iPPG, 전류 변환부(190)의 출력 전류를 iDAC, 전류-전압 변환 증폭부(140)의 피드백 임피던스(Zf)에 흐르는 전류를 iOUT 이라고 하면, 아래와 같은 수학식으로 정리된다.

즉, iPD는 iAMP와 iPPG의 합이고, iOUT는 -iPD와 iDAC의 합이다.

상기 발광부(120)의 제어신호인 LED_ON=0 일 때는 상기 발광부(120)에 전류가 흐르지 않고, 상기 검출부(130)에 흐르는 반사광 전류 성분 iPPG는 0이 되어 상기 검출부(130)에 흐르는 전류 iPD 는 아래의 수학식 2와 같다.

따라서 상기 이진 검색 로직부(180)를 통하여 Vout이 0에 가장 가까운 값이 되도록 전류 변환부(190)의 전류 모드 DAC의 출력 전류 iDAC을 조정한다. 상기 이진 검색(binary search)으로 상기 전류-전압 변환 증폭부(140)의 출력신호 Vout = 0 이 되었다고 가정하면, iDAC = iAMB로 쓸 수 있다.

이후 상기 발광부(120)의 제어신호인 LED_ON = H로 설정하면, 상기 검출부(130)에 흐르는 전체 전류 iPD에는 주변광 전류 iAMB와 반사광 전류 iPPG가 모두 존재하게 된다. 이때 주변광 전류 iAMB에 해당하는 전류를 전류 변환부(190)가 생성하고 있기 때문에 전류 변환부(190)의 출력전류 iDAC는 주변광 전류 iAMB와 같게 된다.

상기 발광부(120)의 제어신호 LED_ON = H 일 때의 상기 전류-전압 변환 증폭부(140)의 출력 전압 Vout는 아래의 수학식 3과 같다.

따라서 주변광 전류 iAMB로 인한 성분 없이 측정하고자 하는 반사광 전류 iPPG에 해당하는 신호만을 Vout에서 측정할 수 있으며, LED_ON 신호와 적절한 타이밍으로 샘플링 및 필터링부(150)에서 원하는 신호를 추출하여 디지털 변환부(160)를 동작하여 원하는 반사광 전류 iPPG 성분만을 디지털로 변환하여 출력할 수 있다.

상기 전류-전압 변환 증폭부(140)는 다양한 타이밍 신호의 형태로 구동할 수 있으며, 적절한 타이밍은 발광부(120)의 구동 신호인 LED_ON 신호를 H로 설정하고, 상기 전류-전압 변환 증폭부(140)의 안정화 시간 이후 샘플링 및 필터링부(150)에서 신호를 샘플링하여 출력하는 것이다.

도 2는 도 1의 이직 검색 로직부에 대한 동작을 설명하기 위한 순서도이다.

상기 이진 검색 로직부(180)는 도 2에 도시된 바와 같이, 전류 변환부(180)의 전류 모드 DAC가 N 비트의 해상도를 가진다고 가정한다.

먼저, 초기화 상태에서는 SC 신호(start of conversion)가 상승하면 초기화 모드로 진입하며, 이때 가장 상위 비트(MSB, Most Significant Bit)를 H로 설정하고, 나머지 비트(Least significant bits, LSBs)는 L로 세팅한다. 그리고 카운터 변수 k는 0으로 세팅한다(S110).

이어서, 상기 전류-전압 변환 증폭부(140)가 안정화되는 약간의 시간을 거쳐 사기 비교부(170)에서 전류-전압 변환 증폭부(140)의 출력신호 Vout에 대해서 양인지 음인지의 부호를 판단하여 비교부(170)의 출력신호인 COMP를 출력한다(S120).

상기 비교부(170)의 출력신호 COMP가 H일 경우 MSB-k 번째 비트를 H로 세팅하고(S130), 상기 비교부(170)의 출력신호 COMP가 L일 경우 MSB-k 번째 비트를 L로 세팅한다(S140).

이때 k와 N의 크기를 비교하고(S150), 상기 비교 결과 k < N 일 경우 카운터 변수 k를 1 증가시키고(S160), MSB-k 번째 비트를 H로 세팅하고(S170), 비교 작업을 반복한다.

이와 같은 과정으로 이진 검색 과정을 거쳐 전류-전압 변환 증폭부(140)의 출력신호 Vout가 0에 가장 가까워지는 값을 찾아간다. 이후 k > N 일 경우 EOC(End of Conversion) 을 H로 생성하고 종료한다(S180).

도 3은 도 1의 이진 검색 로직부를 나타낸 회로도이다.

상기 이진 검색 로직부(180)의 이진 검색 로직은 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 적절한 구현 사례는 도 3에 도시된 바와 같이, 다수의 D-플립플롭(D-flipflop)(DFF)을 직렬로 연결하여 구현할 수 있다. 이때 상기 직렬로 연결된 2행의 DFF 어레이를 이용하며, 첫 행의 DFF는 쉬프트 레지스터 형태로 카운터 k의 역할을 수행한다.

여기서, 상기 각 DFF는 비동기 셋(asynchronous SET)(SET) 및 비동기 리셋(asynchronous RESET)(RST) 신호를 가지는 DFF로 구성한다. SC 신호가 H가 되면 첫행의 첫 번째 DFF의 출력 Q가 H가 되며, 다른 DFF 의 출력은 모두 L이 된다.

한편, 2행의 DFF는 COMP 값을 업데이트(update)하는 역할을 하며, COMP = H 일 경우 COMP 값을 DFF에 업데이트 하고, COMP=L 일 경우 COMP 값을 update 하지 않고, L를 계속 유지한다.

마지막 COMP 신호가 들어오면 최종적으로 EOC 신호가 H로 발생하여 이진 검색(nary search)이 종료되었음을 알린다.

도 4는 3의 이진 로직 연산부의 동작 타이밍도이다.

도 4에서와 같이, 이진 검색 로직에 클럭 신호(CLK)가 입력되고 있으며, LED_ON = L에서 발광부(120)는 OFF 상태이다. SC 신호가 입력되면 주변광 전류(ambient current)를 제거하기 위한 이진 검색 동작이 시작된다. N bit의 클럭 동작으로 ambient 신호가 제거되고 나면 EOC 신호가 발생하여 이진 검색 동작 종료를 알리고, 이후 LED_ON = H로 설정하여 PPG 신호만을 증폭한다.

LED_ON = H가 되는 구간 중 전류-전압 변환 증폭부(140)의 안정화 시간을 거치고, 적절한 시간 딜레이 이후 전류-전압 변환 증폭부(140)의 출력신호인 Vout를 샘플링 및 필터링하여 디지털 변환부(160)를 이용하여 디지털로 변환한다.

따라서 본 발명에 의한 산소포화도 측정기의 이진검색 기반 자동 오프셋 교정장치는 검출부(130)의 전류에 포함된 주변광 전류를 간단한 이진 검색 기반 회로를 이용하여 자동으로 제거할 수 있다. 기존 발명에 비해 회로 구조 및 알고리즘이 단순하고, 전류-전압 변환 증폭부의 출력 신호를 바로 이용하기 때문에 디지털로 변환하기 위해 디지털 변환기를를 이용하거나 호스트 프로세서와의 통신이 필요한 기존 기술보다 빠른 시간 내에 주변광 전류를 제거할 수 있다.

이로 인하여 산소포화도 측정기는 60세 이상의 호흡기 장애가 있는 노인분이나, 의식장애, 쇼크, 또는 심부전증 등이 확인되는 경우에 사용되며, 또한 장시간 집중을 필요로 하는 사람, 장거리 운전자나 만성피로에 피곤한 사람, 스포츠를 할 때 몸 상태에 관한 자료를 필요로 하는 경우 또는, 폐질환자나 만성 폐쇄성 폐질환자 등에게 사용될 것이다.

한편, 전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

110 : LED 구동부 120 : 발광부
130 : 검출부 140 : 전류-전압 변환 증폭부
150 : 샘플링 및 필터링부 160 : 디지털 변환부
170 : 비교부 180 : 이진 검색 로직부
190 : 전류 변환부

Claims

전류를 발생하는 LED 구동부와,
상기 LED 구동부로부터 발생된 전류를 받아 발광하는 발광부와,
상기 발광부로 접근한 손가락 내부 혈관에서 반사된 빛을 검출하고 전류로 변환하여 출력하는 검출부와,
상기 검출부에서 변환된 전류를 전달받아 전압으로 변환하고 증폭하여 출력하는 전류-전압 변환 증폭부와,
상기 전류-전압 변환 증폭부에서 변환 및 증폭된 전압을 전달받아 샘플링 및 필터링하여 출력하는 샘플링 및 필터링부와,
상기 샘플링 및 필터링부에서 필터링된 전압을 전달받아 디지털 값으로 변환하여 출력하는 디지털 변환부와,
상기 전류-전압 변환 증폭부의 출력신호를 전달받아 양수인지 음수인지를 비교하는 비교부와,
상기 비교부의 비교결과에 따라 이진 검색 로직을 상기 전류-전압 변환 증폭부의 출력신호가 O에서 가까워진 값을 검색하는 이진 검색 로직부와,
상기 이진 검색 로직부에서 검색된 값을 아날로그 값으로 변환하여 상기 전류-전압 변환 증폭부로 출력하는 전류 변환부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 산소포화도 측정기의 이진검색 기반 자동 오프셋 교정장치.
제 1 항에 있어서, 상기 이진 검색 로직부는 다수의 D-플립플롭을 직렬로 연결하여 구성하는 것을 특징으로 하는 산소포화도 측정기의 이진검색 기반 자동 오프셋 교정장치.
제 2 항에 있어서, 상기 이진 검색 로직부는 상기 다수의 D-플립플롭이 직렬로 연결된 2행의 DFF 어레이로 구성되는 것을 특징으로 하는 산소포화도 측정기의 이진검색 기반 자동 오프셋 교정장치.
제 3 항에 있어서, 상기 직렬로 연결된 2행의 DFF 어레이 중 첫 행의 DFF는 쉬프트 레지스터 형태로 카운터의 역할을 수행하는 것을 특징으로 하는 산소포화도 측정기의 이진검색 기반 자동 오프셋 교정장치.
제 3 항에 있어서, 상기 각 DFF는 비동기 셋 및 비동기 리셋 신호를 갖는 DFF로 구성하는 것을 특징으로 하는 산소포화도 측정기의 이진검색 기반 자동 오프셋 교정장치.