KR20230007669A - 공간적 위상 코히어런시에 기반한 활력 징후 측정 거리 결정 장치 및 방법 - Google Patents

공간적 위상 코히어런시에 기반한 활력 징후 측정 거리 결정 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230007669A
KR20230007669A KR1020210088291A KR20210088291A KR20230007669A KR 20230007669 A KR20230007669 A KR 20230007669A KR 1020210088291 A KR1020210088291 A KR 1020210088291A KR 20210088291 A KR20210088291 A KR 20210088291A KR 20230007669 A KR20230007669 A KR 20230007669A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
distance
signal
phase
coherency
determining
Prior art date
Application number
KR1020210088291A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102559663B1 (ko
Inventor
신현출
최호익
송희망
Original Assignee
숭실대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 숭실대학교산학협력단 filed Critical 숭실대학교산학협력단
Priority to KR1020210088291A priority Critical patent/KR102559663B1/ko
Publication of KR20230007669A publication Critical patent/KR20230007669A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102559663B1 publication Critical patent/KR102559663B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/0205—Simultaneously evaluating both cardiovascular conditions and different types of body conditions, e.g. heart and respiratory condition
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/113—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb occurring during breathing
    • A61B5/1135—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb occurring during breathing by monitoring thoracic expansion
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7203—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235—Details of waveform analysis
    • A61B5/7253—Details of waveform analysis characterised by using transforms
    • A61B5/7257—Details of waveform analysis characterised by using transforms using Fourier transforms
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2503/00—Evaluating a particular growth phase or type of persons or animals
    • A61B2503/04—Babies, e.g. for SIDS detection
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2503/00—Evaluating a particular growth phase or type of persons or animals
    • A61B2503/08—Elderly
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2503/00—Evaluating a particular growth phase or type of persons or animals
    • A61B2503/20—Workers
    • A61B2503/22—Motor vehicles operators, e.g. drivers, pilots, captains

Abstract

본 발명은 공간적 위상 코히어런시에 기반한 활력 징후 측정 거리 결정 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 활력 징후 측정을 위한 거리를 결정하는 방법에 있어서, 레이더를 통해 반사된 신호를 수신하는 단계; 상기 반사된 신호에 기초하여 위상 신호를 결정하는 단계; 복수의 거리 별 결정된 위상 신호를 이용하여 상기 복수의 거리 중에서 선택된 거리 쌍인 제1 거리 및 제2 거리에 대한 위상 신호 사이의 코히어런시를 결정하는 단계; 및 상기 코히어런시에 기초하여 활력 징후 측정을 위한 거리를 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 한 쌍의 서로 다른 범위 빈에서의 위상 간 코히어런시를 정량화하는 공간적 위상 코히어런시 지수를 활용하여, 가장 높은 지수 값을 가지는 한 쌍의 범위 빈을 활력 징후 탐지를 위한 거리로 선택함으로써, 종래의 방법들에 비하여 더욱 정확한 활력 징후가 측정될 수 있다.

Description

공간적 위상 코히어런시에 기반한 활력 징후 측정 거리 결정 장치 및 방법{Apparatus and method for determining a distance for measuring vital sign based on spatial phase coherency}
본 발명은 활력 징후(vital sign)을 측정하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 더 구체적으로 주파수 변조 연속파(Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW) 레이더를 이용하여 활력 징후를 측정하기 위하여 레이더와 목표 대상 사이의 최적 거리를 결정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
FMCW 레이더는 표적의 범위(range) 및 변위(displacement) 정보를 모두 얻을 수 있다. 범위 및 변위에 대한 정보는 복조된 레이더 신호의 스펙트럼 구성 요소에 있으며, 이산 푸리에 변환(DFT)과 같은 스펙트럼 분석을 사용하여 간단히 추출될 수 있다. 또한 FMCW 레이더는 밀리미터(mm) 파를 활용하기 때문에, 전력 소모가 적고 포장의 크기를 작게 할 수 있는 장점이 있다. 이러한 특성으로 인해 FMCW 레이더는 범위 및 변위에 대한 분석 요구가 존재하는 다양한 분야에 널리 적용되어 왔으며, 그러한 분야로서 자동차 제어 시스템, 제스처 인식, 구조 모니터링 및 수위 측정을 들 수 있다. 특히 생체 의학 분야에서는 호흡 및 심장 박동과 같은 비접촉 활력 징후(non-contact vital sign)의 모니터링에 FMCW가 사용되고 있다. 비접촉 활력 징후 모니터링은 사용자에게 불편함을 주지 않고도 지속적으로 작동할 수 있어 노인 가정 의료 관리, 영아 돌연사 증후군 예방, 운전자 모니터링 시스템, 생존자 수색 등에 유용하다.
FMCW 레이더 신호에서 생체 신호를 추출하는 일반적인 프로세스는 주로 스펙트럼의 분해 및 범위 빈(range bin)의 선택으로 구성된다. DFT를 사용한 스펙트럼 분해 후 각 범위 빈 또는 주파수 빈에서 크기와 위상이 얻어진다. 범위 프로파일이라고 불리는 각 범위 빈의 크기와 위상은 변위 정보를 포함한다. 범위 프로파일에서 활력 징후를 추출하려면 활력 정보가 존재하는 특정 범위 빈을 선택할 필요가 있다. 예를 들어, 호흡은 복부 또는 가슴 근처 범위에서 측정되고 심장 박동은 목과 같이 피부가 얇은 범위에서 측정된다. 기존의 방법에 따르면, 크기 또는 위상을 활용하여 범위 빈이 선택된다. 최대 위상 변화를 가진 범위 빈을 선택하는 기존에 방법은 위상 노이즈에 취약하다. 특정 목표 범위 내에서 범위 빈을 통합하는 종래 방법에 따르면, 활력 징후의 정확도가 낮을 수 있다. 범위 빈을 잘못 선택하면 활력 징후 모니터링이 부정확해질 수 있다. 따라서 범위 빈의 선택은 활력 징후를 정확하게 감지하는 데 매우 중요하다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록특허 제10-1895324호(2018.09.05. 공고)에 개시되어 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 주파수 변조 연속파(Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW) 레이더를 이용하여 활력 징후를 측정하기 위하여 레이더와 목표 대상 사이의 최적 거리를 결정하는 장치 및 방법을 제시하는 것에 있다.
본 발명의 일 실시에 따라 활력 징후 측정을 위한 거리를 결정하는 방법은, 레이더를 통해 반사된 신호를 수신하는 단계; 상기 반사된 신호에 기초하여 위상 신호를 결정하는 단계; 복수의 거리 별 결정된 위상 신호를 이용하여 상기 복수의 거리 중에서 선택된 거리 쌍인 제1 거리 및 제2 거리에 대한 위상 신호 사이의 코히어런시를 결정하는 단계; 및 상기 코히어런시에 기초하여 활력 징후 측정을 위한 거리를 결정하는 단계를 포함한다.
상기 제1 거리 및 제2 거리에 대한 위상 신호 사이의 코히어런시는 시간 윈도우내에서 상기 제1 거리의 위상 신호와 제2 거리의 위상 신호에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 제1 거리 및 제2 거리에 대한 위상 신호 사이의 코히어런시는 시간 윈도우내에서 상기 제1 거리의 위상 신호와 상기 제2 거리의 위상 신호의 곱의 합의 절대값, 상기 제1 거리의 위상 신호의 표준 편차, 상기 제2 거리의 위상 신호의 표준 편차에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 위상 신호는 상기 레이더를 통해 송신된 신호와 상기 반사된 신호의 결합 신호에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 위상 신호는 상기 결합 신호에 저대역 필터를 적용하여 생성되는 중간 주파수 신호로부터 결정될 수 있다.
상기 위상 신호는 상기 중간 주파수 신호를 이산 푸리에 변환하여 생성되는 이산 푸리에 변환 신호로부터 결정될 수 있다.
상기 위상 신호는 상기 이산 푸리에 변환 신호의 위상을 거리에 따라 나타내는 신호일 수 있다.
상기 활력 징후 측정을 위한 거리는 상기 복수의 거리로부터 선택 가능한 복수의 후보 거리 쌍 중에서 상기 코히어런시가 가장 높을 때의 거리 쌍에 해당한 제1 거리 또는 제2 거리로 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라 활력 징후 측정을 위한 거리를 결정하는 장치는, 반사된 신호를 수신하는 레이더; 상기 반사된 신호에 기초하여 위상 신호를 결정하고, 복수의 거리 별 결정된 위상 신호를 이용하여 상기 복수의 거리 중에서 선택된 거리 쌍인 제1 거리 및 제2 거리에 대한 위상 신호 사이의 코히어런시를 결정하는 코히어런시 결정부; 및 상기 코히어런시에 기초하여 활력 징후 측정을 위한 거리를 결정하는 거리 결정부를 포함할 수 있다.
상기 코히어런시 결정부는 시간 윈도우내에서 상기 제1 거리의 위상 신호와 제2 거리의 위상 신호에 기초하여 상기 제1 거리 및 제2 거리에 대한 위상 신호 사이의 코히어런시를 결정할 수 있다.
상기 활력 징후 측정 거리 결정 장치는 상기 레이더를 통해 송신된 신호와 상기 반사된 신호를 결합하여 결합 신호를 생성하는 믹서를 더 포함하고, 상기 위상 신호는 상기 결합 신호에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 활력 징후 측정 거리 결정 장치는 상기 결합 신호를 저대역 필터링하여 중간 주파수 신호를 생성하는 필터를 더 포함하고, 상기 위상 신호는 상기 중간 주파수 신호로부터 결정될 수 있다.
상기 활력 징후 측정 거리 결정 장치는 상기 중간 주파수 신호를 이산 푸리에 변환하여 이산 푸리에 변환 신호를 생성하는 이산 푸리에 변환부를 더 포함하고, 상기 위상 신호는 상기 이산 푸리에 변환 신호로부터 결정될 수 있다.
본 발명에 따르면, 한 쌍의 서로 다른 범위 빈에서의 위상 간 코히어런시를 정량화하는 공간적 위상 코히어런시 지수를 활용하여, 가장 높은 지수 값을 가지는 한 쌍의 범위 빈을 활력 징후 탐지를 위한 거리로 선택함으로써, 종래의 방법들에 비하여 더욱 정확한 활력 징후가 측정될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 활력 징후 거리 결정 장치의 블록도를 보여준다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 FMCW 레이더와 대상의 배치를 보여준다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 활력 징후 측정 장치의 동작 방법을 보여준다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 단일 피험자로부터 생체 신호를 획득하는 장면을 보여준다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 단일 피험자로부터 측정된 호흡 측정 신호의 크기와 위상을 보여준다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 단일 피험자로부터 측정된 심장 박동 신호의 크기와 위상을 보여준다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 SPC 지수의 계산 원리를 보여준다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 범위 빈에 대한 호흡 측정 신호의 SPC를 보여주는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 범위 빈에 대한 심장 박동 측정 신호의 SPC를 보여주는 그래프이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예에 따라 결정된 거리를 이용하여 레이더로부터 호흡 신호 및 심장 박동 신호를 관측한 결과를 보여준다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 정확도를 종래 방법과 비교하여 보여주는 도면이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 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.
다음은 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 활력 징후 거리 결정 장치를 설명한다.
본 발명의 실시예는 활력 징후의 변위가 포함된 범위 빈을 선택하도록, 서로 다른 복수의 범위 빈에 대한 위상 간의 코히어런시(공간적 위상 코히어런시)를 고려하여 활력 징후 탐지를 위한 최적의 범위 빈을 선택하고, 최적 범위 빈에 해당한 거리를 이용하여 활력 징후 탐지를 측정하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 활력 징후 거리 결정 장치의 블록도를 보여준다.
도 1에서 보여지는 바와 같이, 활력 징후 거리 결정 장치(100)는 FMCW 레이더(110), 믹서(120), 필터(130), 이산 푸리에 변환부(discrete Fourier Transformer, DFT)(140), 공간적 위상 코히어런시(spatial phase coherency, SPC) 결정부(150), 거리 결정부(160), 및 활력 징후 측정부(170)를 포함한다. 도 1에서 보여지는 활력 징후 거리 결정 장치(100)는 활력 징후 측정 장치라고 불리울 수도 있다.
FMCW 레이더(110)는 선형적으로 변조된 주파수 신호를 송신하고 FMCW 레이더(110)는 대상으로부터 반사된 신호를 수신한다.
믹서(120)는 송신한 신호와 수신한 신호를 결합(mixing)하여 결합된 신호를 생성한다.
필터(130)는 결합된 신호에 저대역 필터를 적용하여 중간 주파수(intermediate frequency, IF) 신호를 생성한다.
이산 푸리에 변환부(140)는 중간 주파수 신호를 이산 푸리에 변환하여 수학식 3과 같이 표현될 수 있는 이산 푸리에 변환된 신호를 생성한다.
공간적 위상 코히어런시 결정부(150)는 이산 푸리에 변환된 신호로부터 위상 신호를 획득하고, 서로 다른 거리의 위상 신호 사이의 코히어런시를 결정한다. 구체적으로는, 복수의 거리 별 획득된 위상 신호를 이용하여 복수의 거리 중에서 선택된 거리 쌍인 제1 거리 및 제2 거리에 대한 위상 신호 사이의 코히어런시를 결정한다. 여기서 물론 제1 거리 및 제2 거리는 서로 상이한 거리 값에 해당한다.
거리 결정부(160)는 코히어런시가 가장 높을 때의 거리값을 활력 징후 측정을 위한 최적의 거리로 결정한다. 여기서, 거리 결정부(160)는 복수의 거리로부터 선택 가능한 복수의 후보 거리 쌍 중에서 코히어런시가 가장 높을 때의 거리 쌍을 활력 징후 측정을 위한 최적의 거리 값으로 결정한다.
이때, 코히런시가 가장 높을 때의 거리 쌍에 해당한 제1 거리 또는 제2 거리 중 어느 하나를 활력 징후 측정을 위한 최적 거리 값으로 사용할 수 있다. 코히어런시가 높다는 것은 위상 신호 간 유사도(일치도)가 높다는 것을 의미하므로, 최종 결정된 거리 쌍에 해당한 제1 거리 또는 제2 거리를 최적 거리 값으로 사용하여 활력 징후를 측정할 수 있다.
활력 징후 측정부(170)는 거리 결정부(160)에서 결정된 거리로부터 FMCW 레이더(110)를 이용하여 활력 징후를 측정한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 FMCW 레이더와 대상의 배치를 보여준다.
도 2에 도시된 바와 같이, FMCW 레이더(110)는 대상으로부터 r(t)의 거리에 놓여 있다. 심박의 측정과 관련하여, r(t)는 심박 변화에 따라 미세 변위
Figure pat00001
만큼 변한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 활력 징후 측정 장치의 동작 방법을 보여준다.
먼저, FMCW 레이더(110)는 선형적으로 변조된 주파수 신호를 송신한다(S101).
다음, FMCW 레이더(110)는 대상으로부터 반사된 신호를 수신한다(S103).
믹서(120)는 송신한 신호와 수신한 신호를 결합(mixing)하여 결합된 신호를 생성한다(S105).
필터(130)는 결합된 신호에 저대역 필터를 적용하여 중간 주파수(intermediate frequency, IF) 신호 x(t,n)을 생성한다(S107).
중간주파수 신호 x(t,n)는 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00002
수학식 1에서 보여지는 바와 같이, 중간 주파수 신호 x(t,n)는 거리 r에 대응되는 진동 주파수(beat frequency)(fr), 거리 r로부터 반사된 신호의 크기 함수M(t,r), 거리 r로부터 반사된 무선 신호의 시간 지연에 해당하는 위상 함수 P(t,r)으로 표현될 수 있다. t는 스캔 인덱스를 나타내고, n은 처프(chirp) 신호 내 샘플 인덱스를 나타낸다.
거리 r에 대응되는 진동 주파수(fr)는 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00003
수학식 2에서, BW는 밴드폭를 나타내고, c는 빛의 속도를 나타내고,
Figure pat00004
는 처프 신호의 길이(duration)를 나타내며,
Figure pat00005
는 샘플링 주파수를 나타낸다.
이산 푸리에 변환부(140)는 중간 주파수 신호 x(t,n)를 이산 푸리에 변환하여 수학식 3과 같이 표현될 수 있는 이산 푸리에 변환된 신호(X(t,rk))를 생성한다(S109).
Figure pat00006
여기서,
Figure pat00007
크기 위상 코히어런시 결정부(150)는 이산 푸리에 변환된 신호(X(t,rk))로부터 크기 신호 M(t, rk)와 위상 신호 P(t, rk)를 획득한다(S111).
크기 신호 M(t, rk)와 위상 신호 P(t, rk)는 수학식 4에 따라 얻어질 수 있다.
Figure pat00008
Figure pat00009
rk에 대상이 존재할 때, 크기 함수 M(t, rk)와 위상 함수 P(t, rk)는 수학식 5와 같이 모델링될 수 있다.
Figure pat00010
Figure pat00011
수학식 5에서, M0는 송신 신호의 크기이고, fc는 중심 주파수(center frequency)를 나타낸다.
rk에 있는 대상이 미세 변위(small displacement)
Figure pat00012
로 움직인다고 가정하여, 거리 함수 r(t)를 수학식 6에 따라 정의할 수 있다.
Figure pat00013
수학식 5에서 rk를 수학식 6의 r(t)로 대체하면, 수학식 5는 수학식 7과 같이 변경될 수 있다.
Figure pat00014
Figure pat00015
Figure pat00016
임을 가정하면, 수학식 7의 M(t, rk)는 Taylor series에 의해 수학식 8과 같이 근사될 수 있다.
Figure pat00017
활력 징후 측정과 관련하여
Figure pat00018
는 호흡과 심박 등과 같은 신체 활동에 의해 발생하는 몸의 변위에 해당한다.
하지만, 수학식 5의 모델링은 등방성 안테나에서 유효하며, 방향성을 가진 안테나 모델의 경우 M(t, r)은 안테나 이득 G, 레이더 반사 면적 σ, 실효 면적 Ae을 고려하여 수학식 9와 같이 모델링되어야 한다.
Figure pat00019
이 때, G, σ, Ae는 호흡과 심박에 의한 움직임으로 인해 값이 변화할 수 있으므로, 수학식 7에서와 달리 수학식 9에서는
Figure pat00020
와
Figure pat00021
의 관계가 명확하지 않은 것을 알 수 있다.
반면
Figure pat00022
은
Figure pat00023
와 선형적으로 비례한다. 활력 징후 측정에 있어서
Figure pat00024
는 호흡과 심박에 의한 변위이며,
Figure pat00025
대비
Figure pat00026
가 활력 징후에 의한 변위를 더 잘 반영한다.
활력 징후는 신체의 여러 부위에서 나타나므로, 레이더 신호의 여러 거리에 대해 호흡 또는 심박이 관측될 수 있다. 활력 징후에 의한 변위가 존재하는 서로 다른 거리의 P(t,r)에서는 호흡 또는 심박 대역의 진동이 동시에 나타날 것이며, 코히어런시가 높을 것이다.
레이더의 서로 다른 거리에서 동시에 유사한 진동이 나타났다는 것은 그 진동이 호흡 또는 심박 신호일 가능성이 높다는 것을 의미한다. 본 발명의 실시예에서는 코히어런스를 수치화하기 위하여 서로 다른 두 거리 간의 위상 신호를 비교하는 공간적 위상 코히어런스(SPC)를 제안한다.
다음은 도 4 내지 도 6를 참고하여 호흡 및 심장 박동 추출과 관련하여 위상을 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 단일 피험자로부터 생체 신호를 획득하는 장면을 보여준다.
도 4에 보여지는 바와 같이, 피험자에는 심장 박동 센서(10), 호흡 센서(20)가 부착되고, 피험자와 거리 r만큼 떨어진 거리에 FMCW 레이더(110)가 놓인다. 심장 박동 센서(10)는 참조 심장 박동 신호의 측정에 사용되고, 호흡 센서(20)는 참조 호흡 신호의 측정에 사용된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 단일 피험자로부터 측정된 호흡 측정 신호의 크기와 위상을 보여준다.
도 5에서는, 참조 호흡 신호(respiration reference), 호흡 레이더 신호(radar signal(respiration)), 호흡의 위상 신호 P(t,r)와 참조 호흡 신호 간 상관 값(correlation), r=0.525m에서의 크기 및 위상, r=0.550m에서의 크기 및 위상, r=0.800m에서의 크기 및 위상의 신호가 시간 t에 따라 보여진다. 크기 및 위상 그래프에서, 실선은 크기를 나타내고, 점선은 위상을 나타낸다.
레이더 신호의 경우 시간과 거리에 따른 함수로 얻어지며, 각 거리 별로 위상 신호 P(t,r)와 크기 신호 M(t,r)이 결정될 수 있다.
도 5에서 보여지는 바와 같이, r=0.525m 및 r=0.550m 에서의 위상 신호는 참조 호흡 신호와 높은 상관 관계(유사도)를 가진다. 그러나, r=0.800m에서의 위상 신호는 참조 호흡 신호와는 연관되지 않는다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 단일 피험자로부터 측정된 심장 박동 신호의 크기와 위상을 보여준다.
도 6에서는, 참조 심장 박동 신호(heartbeat reference), 심장 박동 레이더 신호(radar signal(heartbeat)), 심장 박동의 위상 신호 P(t,r)와 참조 심장 박동 신호 간 상관 값(correlation), r=0.775m에서의 크기 및 위상, r=0.800m에서의 크기 및 위상, r=1.050m에서의 크기 및 위상의 신호가 시간 t에 따라 보여진다. 크기 및 위상 그래프에서, 실선은 크기를 나타내고, 점선은 위상을 나타낸다.
도 6에서 보여지는 바와 같이, r=0.775m 및 r=0.800m에서의 위상 신호는 참조 심장 박동 신호와 높은 상관 관계(유사도)를 가진다. 그러나, r=1.050m에서의 위상 신호는 참조 심장 박도 신호와는 연관되지 않는다.
도 5와 도 6에서 보여지는 바와 같이, 측정되는 위상 신호는 레이더와 측정 대상 사이의 거리 r에 따라 정확도가 달라진다. 따라서, 적합한 범위 빈 선택이 필요하다.
여기서, 도 5에서 서로 다른 두 거리 r=0.525m 및 r=0.500m 에서의 위상 신호는 진동 파형이 거의 동일하고, 참조 호흡 신호와도 높은 상관 관계를 갖는다. 따라서 r=0.525m 및 r=0.500m 모두 호흡 측정에 유효한 거리(적합한 범위 빈)임을 알 수 있다.
도 6에서 서로 다른 두 거리 r=0.775m 및 r=0.800m 에서의 위상 신호는 신호 진동 파형이 거의 동일하고, 참조 심장 박동 신호와도 높은 상관 관계를 갖는다. 따라서 r=0.775m 및 r=0.800m 모두 심장 박동 측정에 유효한 거리(적합한 범위 빈)임을 알 수 있다.
이와 같이 레이더의 다양한 거리에서 동시에 유사한 진동이 나타났다는 것은 그 진동이 호흡 또는 심박 신호일 가능성이 높다는 것을 알 수 있다.
다시 도 3을 설명한다.
호흡과 심박이 나타나는 적합한 거리 r을 결정하기 위하여, 공간 위상 코히어런시 결정부(150)는 복수의 거리 별 결정된 위상 신호를 이용하여 복수의 거리 중 선택된 거리 쌍인 제1 거리 및 제2 거리에 대한 위상 신호 사이의 코히어런시를 수학식 10을 통해 결정한다.
간 위상 코히어런시 결정부(150)는 수학식 10에서 보여지는 바와 같은 서로 다른 두 거리 r과 r'에서의 위상 신호 간의 코히어런시를 결정한다(S113). 본 발명의 실시예에서는 이를 공간 위상 코히어런시(spatial phase coherency, SPC) 지수로 정의한다.
Figure pat00027
수학식 10에서 r과 r'는 복수의 거리 값 중 공간 위상 코히어런시 계산에 사용된 거리 쌍인 제1 거리 및 제2 거리에 해당한다(r≠r'). 복수의 거리는 레이더의 레인지 빈 해상도에 따라 결정될 수도 있고, 레이더에서 커버하는 레인지 빈 범위 내에서 설정 간격으로 샘플링될 수도 있다.
여기서, P(s,r)은 거리 r에서의 위상 신호, P(s,r')은 거리 r'에서의 위상 신호이며, 이때 P(s,r), P(s,r')의 시간 평균은 사전에 제거 되었으며,
Figure pat00028
과
Figure pat00029
은 각각 P(s,r)과 P(s,r')의 시간에 대한 표준편차이다.
수학식 10에서 보여지는 바와 같이, SPC 지수는 시간(t-t0)와 시간(t) 사이의 윈도우 내에서 제1 거리의 위상 신호 P(s,r)와 제2 거리의 위상 신호 P(s,r')의 곱의 합의 절대값, 제1 거리의 위상 신호의 표준 편차
Figure pat00030
및 제2 거리의 위상 신호의 표준 편차
Figure pat00031
에 기초하여 결정될 수 있다.
거리 결정부(160)는 코히어런시(SPC)에 기초하여 활력 징후 측정을 위한 거리를 결정한다(S115). 이때, 거리 결정부(160)는 복수의 거리로부터 선택 가능한 복수의 후보 거리 쌍 중에서 SPC가 가장 높은 한 쌍의 거리 값(range bin)을 활력 징후 탐지를 위한 거리로 선택한다.
가장 높은 SPC 지수를 가지는 최적의 한 쌍의 범위 빈은 수학식 11에서 보여지는 바와 같이 결정될 수 있다.
Figure pat00032
즉, 복수의 거리 중에서 서로 다른 두 거리로 조합 가능한 복수의 r, r' 세트 중에서 SPC 지수가 가장 높은 하나의 r, r' 세트를 최종적으로 획득한다.
여기서, 서로 다른 두 거리에서의 위상 신호의 SPC 지수가 높다는 것은 위상 신호의 유사도(일치도)가 높다는 것을 의미하므로, 최종 결정된 한 세트의 제1 거리(r)과 제2 거리(r') 중 하나를 최적 값으로 결정할 수 있다.
활력 징후 측정부(170)는 거리 결정부(160)에서 결정된 거리로부터 FMCW 레이더(110)를 이용하여 활력 징후를 측정한다(S117).
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 SPC 지수의 계산 원리를 보여준다.
도 7의 (a)는 레이더 신호로부터 얻은 시간과 거리에 따른 위상 스펙트럼이며, (b)는 거리 r1을 기준으로 연산한 SPC 지수 값으로, 거리 r1에서의 위상 신호와 그와 상이한 거리 r'의 위상 신호 간의 SPC 연산 결과를 보여준다. r'≠r1이며, r'는 r2 부터 r9 까지의 값이 사용된다.
공간 위상 코히어런시 SPC는 수학식 10을 통하여 연산된다. SPC가 1에 가까울수록 서로 다른 두 거리에서의 위상 신호 간의 유사도(일치도)가 높고, 0에 가까울수록 낮은 것을 나타낸다. 도 7의 예시에서는 r1의 위상 신호는 r2 내지 r9 중 r2의 위상 신호와 가장 높은 유사도를 나타냈다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 범위 빈에 대한 호흡 측정 신호의 SPC를 보여주는 그래프이다.
도 8의 (a)는 참조 호흡 신호(respiration ref) 및 호흡 레이더 신호(radar signal(respiration))를 보여주고, (b)는 조합 가능한 후보 거리 쌍 별 획득된 SPC 지수를 보여주고, (c)는 최대 SPC를 도출한 거리 쌍인 rR1 및 rR2에서의 위상 및 크기 신호를 보여준다. 이때 실선은 위상 신호, 점선은 크기 신호를 나타낸다.
도 8의 (b)에 나타낸 SPC 이미지는 두 개의 거리 축으로 구성되며, 이미지 내의 각 좌표점은 서로 조합 가능한 후보 거리쌍 좌표를 나타내며, 각 좌표점의 SPC 값은 색상으로 표현된다. SPC 이미지 상에 표시한 (rR1,rR2) 지점은 호흡 레이더 신호로부터 최대 SPC 값을 도출한 거리 쌍에 대응한 좌표점이다. 이러한 SPC 이미지는 대각선을 기준으로 대칭 형태로 나타난다.
SPC 이미지 결과를 보면, 호흡 측정 신호의 경우 0.05≤r≤0.60m 범위 내에서 거리 쌍이 선택되는 경우에 높은 SPC 지수를 도출하게 된다. SPC 이미지의 하단에 나타낸 그래프는 각 범위 빈에서의 최대 SPC 값이며, 참조 심장 박동 신호와 각 범위 빈 별 위상 신호 사이의 상관 계수(Correlation)와 비교되었다. 각 범위 빈 별 최대 SPC 값은 상관 계수와 유사 경향을 나타내었고, 두 가지 지수 모두 동일한 범위 빈(약 0.05≤r≤0.60m 범위)에서 최대 값을 가졌다.
도 8의 (c)를 보면, 최대 SPC를 도출한 거리 쌍인 rR1 및 rR2에서의 위상 신호는 거의 동일한 형태로 나타난 것이 확인되며, 이들 위상 신호는 도 8의 (a)에 나타낸 참조 호흡 신호와도 비례하는 패턴을 갖는다. 따라서 rR1 및 rR2는 호흡 신호 측정에 적합한 거리 값에 해당한다. 여기서, rR1 및 rR2에서의 크기 신호는 위상 신호와는 달리 크게 연관성이 없다는 것을 알 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 범위 빈에 대한 심장 박동 측정 신호의 SPC를 보여주는 그래프이다.
도 9의 (a)는 참조 심장 박동 신호(heartbeat ref) 및 심박 레이더 신호(radar signal(heartbeat))를 보여주고, (b)는 조합 가능한 후보 거리 쌍 별 획득된 SPC 지수를 보여주고, (c)는 최대 SPC를 도출한 거리 쌍인 rH1 및 rH2에서의 위상 및 크기 신호를 보여준다. SPC 이미지 내에 표시한 (rR1,rR2) 지점은 심박 레이더 신호로부터 최대 SPC 값을 도출한 거리 쌍에 대응한 좌표점이다.
SPC 이미지 결과를 보면, 심장 박동 측정 신호의 경우 0.75≤r≤0.85m 범위 내에서 거리 쌍이 선택되는 경우에 높은 SPC 지수를 도출하게 된다. SPC 이미지 하단에 나타낸 그래프는 각 범위 빈에서의 최대 SPC 값을 나타내며, 참조 심장 박동 신호와 각 범위 빈 별 위상 신호 사이의 상관 계수와 비교되었다. 각 범위 빈 별 최대 SPC 값은 상관 계수와 유사 경향을 나타내었고, 두 가지 지수 모두 동일한 범위 빈(약 0.75≤r≤0.85m 범위)에서 최대 값을 가졌다.
도 9의 (c)의 경우에서도, 최대 SPC를 도출한 거리 쌍인 rH1 및 rH2에서의 위상 신호는 거의 동일하게 나타난 것이 확인되며, 이들 위상 신호는 도 9의 (a)에 나타낸 참조 심장 박동 신호와도 비례하는 패턴을 가지므로, 해당 거리 값은 심장 박동 측정에 적합한 거리 값을 나타낸다. 여기서, rH1 및 rH2에서의 크기 신호의 경우 위상 신호와는 달리 서로 연관성이 없다는 것을 알 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, SPC가 가장 높은 한 쌍의 범위 빈을 선택하여 정확한 호흡 신호 및 심장 박동 신호를 추출할 수 있다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예에 따라 결정된 거리로부터 호흡 신호 및 심장 박동 신호를 레이더로 관측한 결과를 보여준다.
총 10명의 피험자를 대상으로 테스트를 수행하였고, 결과 검증을 위하여 각 피험자에게 부착된 센서로부터 얻은 참조 호흡 신호 및 참조 심장 박동 신호와 비교하였다. 도 10 및 도 11의 결과로부터 본 발명의 실시예에 따라 측정된 호흡 신호 및 심장 박동 신호는 각각의 참조 신호와 대부분 일치하며 높은 신뢰성을 확인할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 정확도를 종래 방법과 비교하여 보여주는 도면이다.
도 12의 데이터를 얻기 위하여, 4가지의 종래 방법으로서, 2020년에 H.I. Choi 등에 의해 IEEE에서 발표된 "Target range selection of FMCW radar for accurate vital information extraction"라는 제목의 논문에 기재된 방법(이하 제1 종래 방법이라 함)과, 2019년에 J.M. Munoz-Ferreras 등에 의해 IEEE에서 발표된 "Fmcw-radar-based vital-sign monitoring of multiple patients"라는 제목의 논문에 기재된 방법(이하 제2 종래 방법이라 함)과, 2019년에 M. Alizadeh 등에 의해 IEEE에서 발표된 "Remote monitoring of human vital signs using mm-wave fmcw radar" 라는 제목의 논문에 기재된 방법(이하 제3 종래 방법이라 함)과, 2019년에 H. Lee 등에 의해 발표된 "A novel vital-sign sensing algorithm for multiple subjects based on 24-ghz fmcw doppler radar"라는 제목의 논문에 기재된 방법(이하 제4 종래 방법이라 함)이 사용되었다.
도 12에서 보여지는 바와 같이, 4가지의 종래 방법에 비하여, 본 발명의 실시예에 따른 측정 방법은 레이더로부터 얻은 생체 신호가 참조 신호와 상관 관계가 높은 것을 알 수 있으며 매우 높은 정확성을 보여준다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 심장 박동 센서 20: 호흡 센서
100: 활력 징후 측정 장치 110: FMCW 레이더
120: 믹서 130: 필터
140: 이산 푸리에 변환부 150: 공간 위상 코히어런시 측정부
160: 거리 결정부 170: 활력 징후 측정부

Claims (13)

  1. 활력 징후 측정을 위한 거리를 결정하는 방법에 있어서,
    레이더를 통해 반사된 신호를 수신하는 단계;
    상기 반사된 신호에 기초하여 위상 신호를 결정하는 단계;
    복수의 거리 별 결정된 위상 신호를 이용하여 상기 복수의 거리 중에서 선택된 거리 쌍인 제1 거리 및 제2 거리에 대한 위상 신호 사이의 코히어런시를 결정하는 단계; 및
    상기 코히어런시에 기초하여 활력 징후 측정을 위한 거리를 결정하는 단계를 포함하는 활력 징후 측정 거리 결정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 거리 및 제2 거리에 대한 위상 신호 사이의 코히어런시는 시간 윈도우내에서 상기 제1 거리의 위상 신호와 제2 거리의 위상 신호에 기초하여 결정되는 활력 징후 측정 거리 결정 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 거리 및 제2 거리에 대한 위상 신호 사이의 코히어런시는 시간 윈도우내에서 상기 제1 거리의 위상 신호와 상기 제2 거리의 위상 신호의 곱의 합의 절대값, 상기 제1 거리의 위상 신호의 표준 편차, 상기 제2 거리의 위상 신호의 표준 편차에 기초하여 결정되는 활력 징후 측정 거리 결정 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 위상 신호는 상기 레이더를 통해 송신된 신호와 상기 반사된 신호의 결합 신호에 기초하여 결정되는 활력 징후 측정 거리 결정 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 위상 신호는 상기 결합 신호에 저대역 필터를 적용하여 생성되는 중간 주파수 신호로부터 결정되는 활력 징후 측정 거리 결정 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 위상 신호는 상기 중간 주파수 신호를 이산 푸리에 변환하여 생성되는 이산 푸리에 변환 신호로부터 결정되는 활력 징후 측정 거리 결정 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 위상 신호는 상기 이산 푸리에 변환 신호의 위상을 거리에 따라 나타내는 신호인 활력 징후 측정 거리 결정 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 활력 징후 측정을 위한 거리는,
    상기 복수의 거리로부터 선택 가능한 복수의 후보 거리 쌍 중에서 상기 코히어런시가 가장 높을 때의 거리 쌍에 해당한 제1 거리 또는 제2 거리로 결정되는 활력 징후 측정 거리 결정 방법.
  9. 활력 징후 측정을 위한 거리를 결정하는 장치에 있어서,
    반사된 신호를 수신하는 레이더;
    상기 반사된 신호에 기초하여 위상 신호를 결정하고, 복수의 거리 별 결정된 위상 신호를 이용하여 상기 복수의 거리 중에서 선택된 거리 쌍인 제1 거리 및 제2 거리에 대한 위상 신호 사이의 코히어런시를 결정하는 코히어런시 결정부; 및
    상기 코히어런시에 기초하여 활력 징후 측정을 위한 거리를 결정하는 거리 결정부를 포함하는 활력 징후 측정 거리 결정 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 코히어런시 결정부는 시간 윈도우내에서 상기 제1 거리의 위상 신호와 제2 거리의 위상 신호에 기초하여 상기 제1 거리 및 제2 거리에 대한 위상 신호 사이의 코히어런시를 결정하는 활력 징후 측정 거리 결정 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 레이더를 통해 송신된 신호와 상기 반사된 신호를 결합하여 결합 신호를 생성하는 믹서를 더 포함하고,
    상기 위상 신호는 상기 결합 신호에 기초하여 결정되는 활력 징후 측정 거리 결정 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 결합 신호를 저대역 필터링하여 중간 주파수 신호를 생성하는 필터를 더 포함하고,
    상기 위상 신호는 상기 중간 주파수 신호로부터 결정되는 활력 징후 측정 거리 결정 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 중간 주파수 신호를 이산 푸리에 변환하여 이산 푸리에 변환 신호를 생성하는 이산 푸리에 변환부를 더 포함하고,
    상기 위상 신호는 상기 이산 푸리에 변환 신호로부터 결정되는 활력 징후 측정 거리 결정 장치.
KR1020210088291A 2021-07-06 2021-07-06 공간적 위상 코히어런시에 기반한 활력 징후 측정 거리 결정 장치 및 방법 KR102559663B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210088291A KR102559663B1 (ko) 2021-07-06 2021-07-06 공간적 위상 코히어런시에 기반한 활력 징후 측정 거리 결정 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210088291A KR102559663B1 (ko) 2021-07-06 2021-07-06 공간적 위상 코히어런시에 기반한 활력 징후 측정 거리 결정 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230007669A true KR20230007669A (ko) 2023-01-13
KR102559663B1 KR102559663B1 (ko) 2023-07-26

Family

ID=84900294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210088291A KR102559663B1 (ko) 2021-07-06 2021-07-06 공간적 위상 코히어런시에 기반한 활력 징후 측정 거리 결정 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102559663B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180087174A (ko) * 2017-01-23 2018-08-01 지멘스 메디컬 솔루션즈 유에스에이, 인크. 코히어런스를 사용하는 전단 속력 이미징
KR20180091022A (ko) * 2015-12-10 2018-08-14 조지아 테크 리서치 코오포레이션 위상 동기 루프를 기반으로 한 노이즈-억제 기능이 있는 멀티-캐리어 비접촉 신호 검출
KR20200093183A (ko) * 2019-01-28 2020-08-05 재단법인대구경북과학기술원 투톤 레이더 방식을 이용한 휴먼 상태 모니터링 시스템 및 그 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180091022A (ko) * 2015-12-10 2018-08-14 조지아 테크 리서치 코오포레이션 위상 동기 루프를 기반으로 한 노이즈-억제 기능이 있는 멀티-캐리어 비접촉 신호 검출
KR20180087174A (ko) * 2017-01-23 2018-08-01 지멘스 메디컬 솔루션즈 유에스에이, 인크. 코히어런스를 사용하는 전단 속력 이미징
KR20200093183A (ko) * 2019-01-28 2020-08-05 재단법인대구경북과학기술원 투톤 레이더 방식을 이용한 휴먼 상태 모니터링 시스템 및 그 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102559663B1 (ko) 2023-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109875529B (zh) 一种基于超宽带雷达的生命体征检测方法及系统
EP2093588B1 (en) Pulsed ultra-wideband sensor and the method thereof
EP2830508B1 (en) Methods and apparatus for ultrasound imaging
US8951198B2 (en) Methods and apparatus for ultrasound imaging
Sacco et al. A radar system for indoor human localization and breath monitoring
Alizadeh et al. Remote heart rate sensing with mm-wave radar
JP2023533883A (ja) 生体情報取得装置及び生体情報取得方法
CN114818910B (zh) 一种非接触式血压检测模型训练方法、血压检测方法及装置
KR101902760B1 (ko) 레이더를 이용한 생체 신호 측정 방법 및 장치
KR20210001217A (ko) 신호 분리 기반의 잡음 환경 내 실시간 생체 신호 탐지 장치 및 그 방법
Bresnahan et al. Measurement of multiple simultaneous human vital signs using a millimeter-wave FMCW radar
CN111685760B (zh) 一种基于雷达测量的人体呼吸频率计算方法
Giordano et al. Survey, analysis and comparison of radar technologies for embedded vital sign monitoring
JP2019152441A (ja) バイタルセンサ
KR102559663B1 (ko) 공간적 위상 코히어런시에 기반한 활력 징후 측정 거리 결정 장치 및 방법
CN109452954A (zh) 超声成像方法及装置
KR20230077607A (ko) 시간적 위상 코히어런시에 기반한 심박 측정 거리 결정 장치 및 방법
Toda et al. ECG Signal Reconstruction Using FMCW Radar and a Convolutional Neural Network for Contactless Vital-Sign Sensing
US20170251998A1 (en) Ultrasonic diagnostic device
KR102444685B1 (ko) 크기와 위상 사이의 코히어런시에 기반한 활력 징후 측정 거리 결정 장치 및 방법
Widiyasari et al. Contactless respiratory rate monitoring using FMCW radar
Pan et al. A spectrum estimation approach for accurate heartbeat detection using Doppler radar based on combination of FTPR and TWV
Marty et al. Investigation of mmWave Radar Technology For Non-contact Vital Sign Monitoring
KR20230123699A (ko) 비접촉식 생체 신호 측정 시스템 및 방법
KR102584602B1 (ko) Fmcw 레이더를 기반으로 하는 도플러 속도를 이용한 호흡수 추정 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right