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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); 및상기 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
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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
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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
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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
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제4항에 있어서, 상기 제어 모듈(130)은,상기 외부 기기(스마트폰)(200)와 전 전력 통신을 위한 저 전력 블루투스 4
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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제16항에 있어서, 상기 제어 모듈(130)은,상기 외부 기기(스마트폰)(200)와 전 전력 통신을 위한 저 전력 블루투스 4
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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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