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감성공학을 위한 무선 이어폰 전송 장치
Wireless Transmitter earpiece for Sensibility Ergonomics 원문보기

한국컴퓨터정보학회 2011년도 제44차 하계학술발표논문집 19권 2호, 2011 June 30, 2011년, pp.273 - 276  

임채영 (전자부품연구원 메디컬IT융합연구센터) ,  전기만 (전자부품연구원 메디컬IT융합연구센터) ,  김경호 (단국대학교 전자공학과)

초록
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우리는 감성 공학에 기반하여 일상 생활 속에서 비침습적이면서 사용하기 간편한 광전용적맥파신호를 계측하고 분석하는 이어폰형 생체 신호 측정 시스템에 관하여 연구하였다. 생체 신호 측정 시스템에서는 광전용적맥파(photoplethysmograph, PPG)와 3축 가속도로 생체 신호와 운동 신호를 활용하였다. 수신된 생체 신호인 광전용적맥파 신호는 Peak 검출 및 전처리 알고리즘을 통하여 심박동변동성(heart rate Variablity,HRV)에 대한 시계열 정보로 변환하고 고속 퓨리에 변환(Fast Fourier Transfirm, FFT)과 전력 스펙트럼 밀도 분석(Power Spectrum Density, PSD)방법으로 교감과 부교감 신경 활성도 변화를 관측하였고, 운동 센서로 움직임을 관측하였다. 수신부 시스템은 안드로이드 기반의 자바 어플리케이션으로 스마트 폰에서 구현하였고, 송신부인 이어폰 생체정보 측정모듈로 맥파를 측정하여 상황에 따라 변화하는 자율 신경계의 활성도비율을 확인하였다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 감성 공학에 기반하여 일상생활 속에서 변화하는 다양한 상황에 대한 생체 신호의 반응을 측정하여 신체적, 정신적 건강 상태에 대해서 분석할 수 있는 휴대형 시스템을 개발하였다. 이전 연구들에서 사용하였던 생체 신호 측정 장비들의 불편함을 개선하기 위해 비자각적으로 측정할 수 있는 방법을 분석하여, 이어폰에 적용하고 회로를 간소화하였으며 PCB 제작으로 41mm X 22mm로 소형화 하였다.
  • 이와 관련한 많은 연구가 국내외적으로 활발히 진행되고 있다. 생체신호와 운동 신호에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이러한 생체 신호 중에서 우리는 비침습적이면서 사용하기 간편한 광전용적맥파(PPG)신호를 운동신호중에서 3축 가속도 신호를 이용하여 대상자의 상태를 측정하고자 하였다.[1-4] 일상 생활에서 발생하는 다양한 상황의 인체의 반응을 비자각적으로 측정하기 위해서 헤드셋을 활용하여 생체 신호와 운동 신호를 정량적으로 측정하는 방법을 제안하고, 이를 다양한 분석 방법을 통하여 인체의 상태변화를 모니터링 할 수 있는 감성공학 기반의 시스템에 대해 연구한다.
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