• 제목/요약/키워드: HRV analysis

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작업 부하에 따른 운전자의 생체신호 처리 및 특성 분석 (Analysis and Processing of Driver's Biological Signal of Workload)

  • 허윤석;이재천;김윤년
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.87-93
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    • 2015
  • 졸음 운전 등 운전자의 상태 변화에 따른 자동차 사고가 급증하고 있으며 이를 방지하기 위한 시스템 구축 및 운전자의 상태를 판단하는 알고리즘 개발이 요구되어 지고 있다. 본 논문에서는 모의 주행 시스템을 통한 운전자의 심박변이도, 산호 포화도 (SPO2), 체온을 측정하여 운전자의 상태를 알려 주는 실험을 수행하였다. 즉, 심박변이도 (Heart rate variability, HRV) 분석을 위해 운전자의 심전도(Electrocardiogram, ECG) 신호를 획득 한 후 심전도 P,QRS, T 파형 중 R peak 을 자동으로 검출하였고 이를 통해 구한 R-R interval을 이용하여 HRV의 주요 파라메타를 시간영역(time domain)으로 해석하여 작업 환경에 따른 운전자의 상태를 비교 분석하였다.

유비쿼터스 헬스케어 시스템을 위한 노드기반의 R피크 검출 알고리즘 (R-peak Detection Algorithm in Wireless Sensor Node for Ubiquitous Healthcare Application)

  • 이대석;황기현;차경환
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.227-232
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    • 2011
  • 현재 무선센서노드 기반의 헬스케어 모니터링 시스템이 활발히 연구되고 있다. 하지만 생체신호의 모니터링을 위한 전체 데이터의 전달은 무선센서네트워크 내의 데이터 트래픽과 에너지 소모가 증가하게 된다. 본 연구에서는 경량의 전처리 과정 및 알고리즘을 통해 ECG신호에서 의미있는 파라미터만을 검출하여 전송하였다. 본 연구에서는 정상적인 ECG에서 무선센서노드에서 R피크, RR간격을 검출할 수 있는 TinyOS 기반 어플리케이션을 구현하였으며 결과로 dECG, R피크, RR간격, HRV를 그래프로 확인 할 수 있었다. 따라서 본 연구를 이용하면 ECG신호 전체 데이터가 아닌 주요 정보만을 보냄으로서 에너지 소모, 데이터량을 줄일 수 있다.

Digital Relay 자동성능평가 시스템 개발 (Development of Automatic System for Estimation of Digital Relay Performance)

  • 민병운;박동호;김정한;최항섭;이승재
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.510-512
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    • 2005
  • This paper introduces the development of automatic system for estimation of digital relay performance. We have developed an automatic estimation system "HRV2004(Himap Relay function Verifier 2004)" for digital relay in 2004 and it has been verified in the field for one years. This paper describes the development details and field experience of HRV2004. HRV2004 can perform a series of jobs required for the relay testing in one environment and could handle most of all models of protective relay currently produced by Hyundai Heavy Industries. The functionality of this program consists of GUI of relay setting for beginner, fault record analysis and relay performance estimation. The core of this system is an automatic reporting of estimation test. If user is only click a button for relay estimation and one will received testing report to deliver customer. Additional benefit is fast response than the manual estimation. For example, the manual estimation takes spending 6 hours but this system is about 15 minutes.

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실내 상하온도차와 기류방식 제어에 따른 온열쾌적성 평가를 위한 생리신호분석 (Evaluation of Thermal Comfort for the Vertical Room Air Temperature Difference and for the Control of Air Stream based on Physiological Signal Analysis)

  • 이낙법;임재중;배동석;금종수;최호선;이구형
    • 감성과학
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    • 제2권1호
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    • pp.147-155
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    • 1999
  • 온열쾌적감에 영향을 주는 중요한 요인들로는 온도, 습도, 기류 등의 물리적 요인과 성별이나 체질 등 뿐만 아니라 온열환경에서 느끼는 인간의 감성적인 측면도 요인으로 작용한다. 본 연구에서는 여러 가지 온열 환경 중에서 실내의 상하온도차와 기류방식의 제어에 따른 생체반응의 변화, 및 감성의 변화를 관찰하여 온열환경에 따른 인간의 온열쾌적감을 평가하기 위해 생리신호를 측정, 분석하였다. 인간에게 가장 쾌적함을 주는 최적의 실내 상하온도차와 기류제어방식을 구현하기 위한 평가방법으로 MST(mean skin temperature)분석 및 HRV(heart rate variability) 분석과 EEG 주파수 스펙트럼 분석을 시행하였다. 그 결과 실내의 상하온도차는 23$^{\circ}C$의 머리부위 온도에서 발 부위와의 온도차가 -3$^{\circ}C$일 때 가장 쾌적한 조건으로 나타났고, 기류제어방식은 감성기류조건에서 가장 쾌적함을 보였다. 본 연구를 통해 실내의 상하온도차와 기류방식에 대한 온열환경의 쾌적조건을 설정하였고, HRV 분석과 EEG의 주파수 분석이 주판신소설문평가와 유의한 결과를 나타내어 이러한 생리신호의 분석이 인간의 감성적 측면을 고려한 온열쾌적성을 펑가하는데 보다 객관적이고 신뢰성 있는 평가지표로 이용될 수 있음을 제시하였다.

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열회수형 환기장치의 운전조건에 따른 경제성 평가에 관한 연구 (A Cost Analysis of the Heat Recovery Ventilator under Various Condition)

  • 강태욱;고재윤
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.21-28
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    • 2006
  • Changes in building construction methods and repairing of older buildings have reduced infiltration rate. Synthetic materials, release airborne particles and uneven healthy odor are increased. For preventing pollutants introduce fresh outdoor air into the building, simply letting fresh outdoor air into building, however, Is not a cost-effective way to ventilation. When additional ventilation is added to an existing HVAC system, the heating and cooling equipment, often cannot handle the increased load. A HRV provides a way to minimize in energy costs while introducing fresh air to a building. In this study, the economical research of HRV, made of three types of materials, are conducted. Heat recovering characteristics are studied at seasonal outdoor air conditions based on the outdoor air property condition at, Seoul in 2002. As a results, the average sensible effectiveness is 0.75 in the sensible heat exchanger and average total effectiveness is 0.65 in the total heat exchanger. The pay back period of the sensible heat exchangers are $3.2{\sim}3.5$ year and it of total heat exchanger is 2.2 years.

심박변이도 해석을 위한 가상 심장박동 발진기의 카오스-임계치 모델 성능 평가 (Assessment of Chaotic-Threshold Model on Integral Pulse Frequency Modulation for HRV Analysis)

  • 정겨운;김정환;이정환;김경섭
    • 전기학회논문지
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    • 제66권3호
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    • pp.581-586
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    • 2017
  • The well-known Integral Pulse Frequency Modulation (IPFM) cardiac oscillator has been used to generate the heart beat fluctuations as a representation of the modulatory autonomic nervous activity in terms of sympathetic and parasympathetic state. The IPFM model produces heartbeats by integrating the modulated sinusoid signals and applying the threshold of unity or chaotic threshold levels. This study aims at evaluating the performance of IPFM model by analyzing the influence of the threshold level with comparatively applying preset threshold of unity and Logistic-map and Henon-map chaotic-threshold. Based on our simulated results with interpreting the spectral features of Heart Rate Variability (HRV), we can conclude that the IPFM model with preset threshold level of unity can generate the optimal heartbeat variations int the sense of clinically valid heartbeats.

IPFM 모델의 해석을 통한 심박변이도 해석 (Assesment of Heart Rate Variability by Integral Pulse Frequency Modulation Model)

  • 박상은;김정환;정겨운;김경섭
    • 전기학회논문지
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    • 제64권5호
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    • pp.799-804
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    • 2015
  • This study aims at the new analysis of heart beat fluctuations by applying physiological Heart Rate Variability Model with representing the cardiac control system in sympathetic and parasympathetic-coupling oscillator constants, Cs and Cp. To find the effects of coupling constants on the beat-to-beat fluctuations, Integral Pulse Frequency Modulation (IPFM) model is adopted to generate the time series data of ECG R-peaks and represent them by poincaré scattergram plot in the time domain and HRV in the frequency domain, respectively. The actual poincaré plots and HRV spectrum are also analyzed by acquiring the experimental data from the subjects exposed to the emotional-stress invoking environment and the function of the coupling constants are verified in terms of antagonism in sympathetic and parasympathetic activity.

The Effect of Upper Cervical Manipulation on Autonomic Nervous System in Young Healthy Individuals

  • Lee, Seunggu;Lee, Yongwoo
    • Physical Therapy Rehabilitation Science
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    • 제10권2호
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    • pp.134-140
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    • 2021
  • Objective: The purpose of this study was to investigate the alteration of upper cervical manipulation to autonomic nervous system (ANS) through the heart rate variability(HRV) analysis in young healthy individuals. Design: Two-group pretest-posttest design. Methods: Thirty four young healthy participants (17 males and 17 females) were randomized into the 2 groups, such as the upper cervical manipulation group (UCM group, n=17), neck stretching group (NS group, n=17). UCM group received a upper cervical manipulation, especially on the atlas, and NS group did stretch for both side of upper trapezius and levator scapular. For the UCM, Atlas mobility was checked by therapist and thrust was given once at the posterior arch of Atlas. HRV was measured before and after intervention to investigate ANS alteration. After the intervention, both groups were given 3 minutes break-time before measuring HRV. Results: The UCM group showed significant differences in ANS Activity, Stress Resistance, Stress index and Fatigue Index (p<0.05) while no differences in NS group with before and after intervention. There were significant differences in ANS Activity, Stress Resistance, and Fatigue Index between groups (p<0.05). Conclusions: This study suggected that upper cervical manipulationhas positive effects on the ANS activity, stress resistance, and fatigue index.

심장과 호흡의 연결성을 이용한 감성인식 방법 (Emotion Recognition Method Using Heart-Respiration Connectivity)

  • 이동원;박상인;황민철
    • 감성과학
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    • 제20권3호
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    • pp.61-70
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    • 2017
  • 감성을 인식하는데 있어 생리적 반응은 중요하다. 생리적 반응은 인체의 주요 기관들과 밀접한 관련이 있지만 감성을 인식하는데 연결성은 고려되지 않고 있다. 자율신경계는 감성과 밀접한 관련이 있는데, 심장과 폐와 같은 인체 내 주요 내장기관에 분포되어 기능적 상보작용을 통해 생리적 반응을 조절하기 때문이다. 따라서 본 연구는 심장과 호흡의 연결성을 분석하고 감성을 인식하는 중요한 연결 변수를 찾고자 하였다. 피험자 18명(남 10명, 평균 나이 $24.72{\pm}2.47$)은 소리 자극을 이용한 감성 유발 실험에 참여하였고 심전도와 호흡 데이터를 측정하였다. 수집된 심장과 호흡 데이터는 스펙트럼 분석을 이용하여 HRV와 BRV spectrum을 구하였고, 감성에 따른 HRV와 BRV spectrum의 동기화 차이를 일원배치분산분석을 통해 통계적 유의성을 확인하였다. Tukey 검증 결과, arousal-relaxation은 HF 대역에서 심전도와 호흡의 동기화 차이로 인식 가능하였고(p = 0.008, d = 1.4274), negative-positive는 LF 대역에서 인식이 가능하였다(p = 0.002, d = 1.7377). 본 연구 결과로 심장과 호흡의 연결성을 통해 차원적 감성을 정량적으로 평가할 수 있음을 확인하였고, 복합적인 원인으로 발현되는 감성을 인식하는데 생리적 반응들의 연결성 변수의 활용도가 높을 것으로 기대된다.

성상신경절 차단 시 혈압, 맥박수 및 심박수 변이도의 변화 (The Changes of Blood Pressure, Heart Rate and Heart Rate Variability after Stellate Ganglion Block)

  • 권태동;한정미;김소연;이윤우
    • The Korean Journal of Pain
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    • 제19권2호
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    • pp.202-206
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    • 2006
  • Background: Stellate ganglion block (SGB) might be associated with changes in the blood pressure (BP) and heart rate (HR). The heart rate variability (HRV) shows the balance state between sympathetic and parasympathetic activities of the heart. The changes in these parameters of the HRV were studied to evaluate the possible mechanism of SGB in changing the BP. Methods: SGB was performed on 26 patients, using a paratracheal technique at the C6 level, and 8 ml of 1% mepivacaine injected. The success was confirmed by check the Horner's syndrome. The BP, HR and HRV were measured before and 5, 15, 30, 45 and 60 minutes after the SGB. Results: The increases in the BP from the baseline throughout the study period were statistically, but not clinically significant. The HR and LF/HF (low frequency/high frequency) ratio were increased at 5 and 45 min, respectively, after the administration of the SGB. In a comparison of left and right SGB, no significant differences were found in the BP, HR and HRV. A correlation analysis showed that an increased BP was significantly related with the changes in the LF/HF ratio and LF at 15 and 30 minutes, respectively, after the SGB. Dividing the patients into two groups; an increased BP greater and less than 20% of that at the baseline INC and NOT groups, respectively, hoarseness occurred more often in the INC group (P = 0.02). Conclusions: It was concluded that SGB itself does not clinically increase the BP and HR in normal hemodynamic patients. However, the loss of balance between the sympathetic and parasympathetic nerve system, attenuation of the baroreceptor reflex and hoarseness are minor causes of the increase in the BP following SGB; therefore, further studies will be required.