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심전도(ECG)와 광전용적맥파(PPG) 신호를 측정하기 위해 ECG와 PPG의 신호를 검출하는 장치에 있어서,
ECG신호와 PPG신호를 감지하는 감지부;
상기 감지부를 통해 감지되는 ECG신호의 DC성분을 제거한 후, 일정크기로 증폭시켜 ECG신호를 전처리하는 ECG신호 전처리부;
상기 감지부를 통해 감지되는 PPG신호의 DC성분을 제거한 후, 일정크기로 증폭시켜 PPG신호를 전처리하는 PPG신호 전처리부; 및
상기 ECG신호 전처리부와 PPG신호 전처리부로부터 입력되는 아날로그의 ECG신호 및 PPG신호를 디지털 데이터로 변환한 후, 상기 디지털 데이터를 일정 증폭도로 증폭하고, 상기 디지털 데이터의 필터링을 위한 필터 계수를 일정 증폭도로 증폭하여 출력되는 출력값을 기 설정된 기준값과 비교하고, 그 비교결과에 따라 일정 증폭도를 결정한 후, 상기 결정된 일정 증폭도로 디지털 필터를 구현하여 상기 ECG신호와 PPG신호를 검출하도록 제어하는 마이크로컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 검출 장치
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제1 항에 있어서, 상기 마이크로컨트롤러는,
상기 ECG신호의 필터연산을 디지털로 처리하는 정수형 필터 연산 알고리즘의 노치 필터(notch filter)와 저역통과필터의 필터링 동작을 수행하여 ECG신호를 검출하는 알고리즘과, 상기 PPG신호의 필터연산을 디지털로 처리하는 정수형 필터 연산 알고리즘의 저역통과필터의 필터링 동작을 수행하여 PPG신호를 검출하는 알고리즘이 저장되는 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 검출 장치
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제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 마이크로컨트롤러는,
상기 구현된 디지털 필터에 의해 상기 필터계수의 증폭과 상기 디지털로 변환된 ECG신호 및 PPG신호의 데이터를 증폭시켜 획득되는 출력값을 기 설정된 기준값과 비교하여 오차를 측정하고, 그 측정된 오차가 기 설정된 기준 오차를 만족할 때까지 상기 필터계수와 데이터를 증폭하는 것을 특징으로 하는 신호 검출 장치
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제3 항에 있어서, 상기 오차는, 하기의 수학식을 통해서 계산되는 것을 특징으로 하는 신호 검출 장치
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제3 항에 있어서, 상기 출력값을 상기 데이터의 증폭도와 상기 디지털 데이터의 증폭도로 나누어 ECG신호와 PPG신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 신호 검출 장치
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제1 항에 있어서, 상기 기 설정된 기준값은 감지된 ECG신호와 PPG신호에 대해 메트랩(MATLAB) 혹은 부동소수점연산 library를 이용한 소수형 계산을 이용하여 획득된 ECG신호와 PPG신호의 결과값인 것을 특징으로 하는 신호 검출 장치
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제1 항에 있어서, 상기 검출된 ECG신호와 PPG신호를 무선으로 전송하는 무선통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 검출 장치
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제7 항에 있어서, 상기 무선통신부는,
무선 지그비(ZigBee)통신, 블루투스(Bluetooth)통신 및 적외선(IrDA)통신 방식 중 어느 하나의 통신방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 신호 검출 장치
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제1 항에 있어서, 상기 일정 증폭도는 상기 필터 계수와 상기 디지털 데이터의 소수점 이하의 비트를 소수점 기준으로 좌측으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 신호 검출 장치
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측정 대상자의 심전도(ECG)와 광전용적맥파(PPG)에 대한 ECG신호와 PPG신호중 어느 하나를 감지하는 단계;
감지된 아날로그의 ECG신호 및 PPG신호를 디지털 데이터로 변환한 후, 상기 디지털 데이터와 상기 디지털 데이터의 필터링을 위한 필터 계수를 일정 증폭도로 증폭하여 출력되는 출력값을 기 설정된 기준값과 비교하고, 그 비교결과에 따라 일정 증폭도를 결정하는 단계;
상기 결정된 일정 증폭도로 디지털 필터를 구현하여 상기 ECG신호와 PPG신호를 검출하도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 검출 방법
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제10 항에 있어서, 상기 일정 증폭도를 결정하는 단계는,
정수형 필터연산으로 필터계수와 샘플링 주파수를 고려하여 해당 필터 계수의 증폭도를 증가시키며 획득되는 출력값과 제1 기준값의 제1 오차를 계산하여 상기 제1 오차가 제1 기준 오차보다 작을 때까지 상기 필터 계수의 증폭도를 증가시키는 단계; 및
상기 제1 오차가 제1 기준 오차보다 작으면, 상기 디지털 데이터의 증폭도를 증가시키며 획득되는 출력값과 제2 기준값의 제2 오차를 계산하여 상기 제2 오차가 제2 기준 오차보다 작을 때까지 상기 데이터의 증폭도를 증가시키는 단계를 포함하되,
상기 제1 기준오차보다 작을때의 필터 계수의 증폭도와 상기 제2 기준 오차보다 작을때의 상기 데이터의 증폭도를 상기 일정 증폭도로 결정하는 것을 특징으로 하는 신호 검출 방법
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제11 항에 있어서, 상기 제1, 제2 기준값과 상기 제1, 제2 기준 오차는 메트랩(MATLAB) 혹은 부동소수점연산 library를 이용한 소수형 계산을 이용하여 획득되어 기 저장되는 것을 특징으로 하는 신호 검출 방법
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제10 항에 있어서, 상기 일정 증폭도는, 상기 필터 계수와 상기 디지털 데이터의 소수점 이하의 비트를 소수점 기준으로 좌측으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 신호 검출 방법
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제10 항에 있어서, 상기 ECG신호와 PPG신호를 검출하도록 제어하는 단계는,
상기 결정된 일정 증폭도로 디지털 필터를 구현하여 검출되는 상기 ECG신호와 PPG신호의 출력값을 상기 일정 증폭도로 나누어 ECG신호와 PPG신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 신호 검출 방법
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