초록 ▼

본 연구는 수면 무호흡증 환자의 중요한 증상중 하나이며 일상생활에서 본인이나 파트너에게 불쾌감을 주는 코골이 인식 및 방지시스템을 개발하는 것이다.

개발된 시스템은 전원부, 자세변형부, 호흡음 입력부, 디지털 하드웨어부, 코골이 인식 알고리즘 개발 및 임상실험으로 구성된다. 시스템 전원은12V, 2A용량의 전원공급기를 사용하여 ±5V 직류전원을 시스템에 공급하였다. 자세변형부는 에어펌프를 이용한 공기주입방식을 채택하였으며 두 개의 에어백에 공기를 번갈아 주입시켜 환자의 머리를 좌·우로 움직이도록 설계하였다. 또한 자

본 연구는 수면 무호흡증 환자의 중요한 증상중 하나이며 일상생활에서 본인이나 파트너에게 불쾌감을 주는 코골이 인식 및 방지시스템을 개발하는 것이다.

개발된 시스템은 전원부, 자세변형부, 호흡음 입력부, 디지털 하드웨어부, 코골이 인식 알고리즘 개발 및 임상실험으로 구성된다. 시스템 전원은12V, 2A용량의 전원공급기를 사용하여 ±5V 직류전원을 시스템에 공급하였다. 자세변형부는 에어펌프를 이용한 공기주입방식을 채택하였으며 두 개의 에어백에 공기를 번갈아 주입시켜 환자의 머리를 좌·우로 움직이도록 설계하였다. 또한 자세변형부를 부착한 베개는 환자의 목부분을 높게 유지시켜 코골이 방지에 도움이 될 수 있는 구조로 설계하였다. 호흡음 입력부는 베개에 부착된 2개의 마이크로폰으로부터 코골이 신호를 입력받아 증폭 및 필터링 한 후 직렬 A/D변환기로 입력시켰다. 다지털 하드웨어부는 TMS320C31 고속신호처리칩과 EPLD7064LC44를 기반으로 설계되었으며 코골이 인식시 자세변형부를 구동시키기 위한 모터제어부를 설계하였다. 화자종속 개념의 코골이 인식 알고리즘은 획득된 코골이신호를 처리하여 구한 켑스트럼 계수와 거리함수를 이용하여 자세변형부를 동작시키도록 하였다설계된 시스템을 평가하기 위해 MD 녹음기와 디지털 마이크로폰을 사용하여 코골이 환자 코골음과(연세대학교 원주기독병원의 환자들) 일반인의 실제 코골음을 녹음하여 설계한 알고리즘에 적용하여 검출성을 평가하였다.
켑스트럼 계수를 기반으로 개발된 알고리즘을 평가한 결과 해당 환자의 코골음 차이를 뚜렷이 나타내었으며 동시에 자세변형부를 동작시키므로써 화자종속 개념의 코골이 인식이 가능함을 보였다본 연구의 결과는 코골이 방지를 위한 수술 및 기구의 부작용을 해소 할 수 있으며, 개발된 하드웨어 및 코골이 인식알고리즘은 수면연구 및 음성인식분야에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract ▼

Snoring is one of the symptoms of apnea patient and also make a nuisance of himself(herself) or partner in sleep. This study is to develop a anti-snoring system which can detect the snoring and result in the anti-snoring.

The developed anti-snoring system is consisted of power supply, postu

Snoring is one of the symptoms of apnea patient and also make a nuisance of himself(herself) or partner in sleep. This study is to develop a anti-snoring system which can detect the snoring and result in the anti-snoring.

The developed anti-snoring system is consisted of power supply, posture transforming pillow, snoring sound acqusition circuit, digital hardware, snoring identification algorithm and clinical evaluation. Power supply provide ±5 V for driving system from the power adapter of 12 V and 2A. Posture transforming pillow was designed based on air injection and degasing technique using airpump. Head posture can be changed to the left or right direction by air bag control system. Snoring sound is acquired by two microphone attached in both side of pillow and amplified, filtered and finally applied to the A/D converter. Digital hardware was designed based on TMS320C31 for signal processing and EPLD7064LC44 for decoding logic. Also motor control part was designed for posture transforming. Snoring identification algorithm was designed based on Cepstral coefficient and distance function. Posture transforming pillow is drived by result of snoring-dependent identification same as the speaker dependent identification in speech signal processing. The performance of anti-snoring system was evaluated using snoring data from patient for anti-snoring operation in hospital and subjects with normal snoring sound. The analyzed results showed the possibility of snoring-dependent identification distinctly.

The developed anti-snoring system can be used to reduce side effects of anti-snoring operation and wear of anti-snoring apparatus. Also, Snoring identification algorithm and designed hardware based on DSP chip can be utilized to study sleep and speech signal processing.

목차 Contents

• I. 연구개발결과 요약문...4
• (한글) 수면장애 개선을 위한 지능형 코골이 인식 시스템 개발...4
• (영문) Development of the Intelligent Snoring Identification System for the Treatment of Sleep Disorder...5
• II. 총괄연구개발과제 연구결과...6
• 1. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표...6
• 2. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 결과...11
• 3. 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...14
• 4. 총괄연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도...15
• 5. 총괄연구개발과제의 활용계획...17
• 6. 첨부서류...17
• III. 제1세부연구개발과제 연구결과...20
• 1. 제1세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...21
• 2. 제1세부연구개발과제의 연구대상 및 방법...22
• 3. 제1세부연구개발과제의 최종 연구개발결과...26
• 4. 제1세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...29
• 5. 제1세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도...30
• 6. 제1세부연구개발과제의 활용계획...31
• 7. 참고문헌...32
• IV. 제2세부연구개발과제 연구결과...33
• 1. 제2세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...34
• 2. 제2세부연구개발과제의 연구대상 및 방법...35
• 3. 제2세부연구개발과제의 최종 연구개발결과...43
• 4. 제2세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...48
• 5. 제2세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도...49
• 6. 제2세부연구개발과제의 활용계획...50
• 7. 참고문헌...51