• 제목/요약/키워드: Respiration detection

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호흡 검출 시스템을 위한 초소형 센서 인터페이스 회로 (Miniaturized Sensor Interface Circuit for Respiration Detection System)

  • Jo, Sung-Hun
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권8호
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    • pp.1130-1133
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    • 2021
  • In this paper, a miniaturized sensor interface circuit for the respiration detection system is proposed. Respiratory diagnosis is one of the main ways to predict various diseases. The proposed system consists of respiration detection sensor, temperature sensor, and interface circuits. Electrochemical type gas sensor using solid electrolytes is adopted for respiration detection. Proposed system performs sensing, amplification, analog-to-digital conversion, digital signal processing, and i2c communication. And also proposed system has a small form factor and low-cost characteristics through optimization and miniaturization of the circuit structure. Moreover, technique for sensor degradation compensation is introduced to obtain high accuracy. The size of proposed system is about 1.36 cm2.

완맥(緩脈)의 동서의학적(東西醫學的) 해석 -맥율(脈率)을 중심으로- (Detection and interpretation of wan-maeck by the pulse diagnostic apparatus -on the pulse/respiration rate-)

  • 박영배;강성길;김창환;고형균;김용석;이윤호;김성운;허웅;윤충화
    • 대한한의학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.143-156
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    • 1997
  • This report was conducted to quantify the pulse/respiration ratio and set up the normal range of wan-maeck(緩脈). In order to objectify the pulse diagnosis and use as basic clinical index of Cold-Hot diagnosis, we developed the hardware and software for detection and interpretation of pulse/respiration ratio, pulse/expiration ratio, pulse/respiration ratio, inspiration time, expiration time, respiration frequency, respiration time, duration of one pulse and pulse and pulse rate per minute, The results were as follows; pulse/respiration ratio is $4.30{\pm}1.03$ times, pulse/respiration ratio is $1.60{\pm}0.32$ times, pulse/respiration ratio is $2.37{\pm}0.75$ times, inspiration time is $1.35{\pm}0.20$ sec, expiration time is $1.89{\pm}0.39$ sec, respiration frequency is $17.16{\pm}3.49$ times/min, total respiration time is $3.63{\pm}0.71$ sec, duration of a pulse is $0.86{\pm}0.15$ sec, pulse rate is $71.51{\pm}12.30$ times/min.

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IR-UWB 레이더를 이용한 비접촉 실시간 심박탐지 (A Non-contact Realtime Heart Rate Estimation Using IR-UWB Radar)

  • 변상선
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.123-131
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    • 2019
  • In recent years, a non-contact respiration and heart rates monitoring via IR-UWB radar has been paid much attention to in various applications - patient monitoring, occupancy detection, survivor exploring in disaster area, etc. In this paper, we address a novel approach of real time heart rate estimation using IR-UWB radar. We apply sine fitting and peak detection method for estimating respiration rate and heart rate, respectively. We also deploy two techniques to mitigate the error caused by wrong estimation of respiration rate: a moving average filter and finding the frequency of the highest occurrence. Experimental results show that the algorithm can estimate heart rate in real time when respiration rate is presumed to be estimated accurately.

광용적맥파의 신호 패턴을 이용한 호흡 검출 기법 (Respiration Detection Method Using the PPG Signal Pattern)

  • 박문수;김정구
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.1862-1870
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    • 2016
  • A respiration is one of the most useful techniques for vital checking and an abnormal respiration is often the earliest sign of critical illness. Detection of respiration is based on the photo-plethysmography (PPG) with photodiode technique. Because PPG sensor using photodiode can be easily miniaturized, it is suitable for wearable devices. A system to measure respiration rate based on PPG signal is implemented and for a reliable measurement an improved algorithm in accuracy using PPG signal pattern is proposed in this paper. As results regarding to three types of respirations (regular interval, free interval, and weak respiration) the proposed algorithm showed error rate of 0.047, 0.067, and 0.122 respectively.

도플러 레이더를 이용한 수면 중의 심박 및 호흡 측정: 예비연구 (A Study on Measurement of Heartrate and Respiration during Sleep using Doppler Radar: Preliminary Study)

  • 임용규
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.264-270
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    • 2017
  • A Doppler radar sensor was applied to detect respirations and heartbeats of persons who were lying on a bed. This study is preliminary study aiming at non-contact and non-intrusive respiration and heart rate monitoring during sleep in daily life. For the experiments, 10GHz Doppler radar with patch-type antenna was used and installed on the upper right and the distance between the body and the antenna was 1 m. The results show that each signal of respiration and heartbeat is observed in each frequency band however the frequency band and the waveform vary according to the subjects and the posture. The results show that the heartbeats can be detected with the peak detection in some frequency band. This study shows the feasibility of applying the Doppler radar to detection of heartbeat and respiration during sleep and further studies about heartbeat detection algorithm are required.

A STUDY ON PULSE RATE SYSTEM

  • Kim, H. K.;S. C. Han;K. K. Min;W. Huh
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1998년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.535-537
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    • 1998
  • In this paper, we devised a pulse rate detection system to provide basic clinical index of cold-hot diagnosis of oriental medicine. The system consists of pulse signal detection, respiration signal detection, electrocardiograph detection, A/D conversion and computer system parts. We define a pulse rate by a pulse count to the respiration period inspiration pulse rate by a pulse count to the inspiration period, and expiration pulse rate by a pulse count to the expiration period. The clinical experiments for normal Person to evaluate the pulse rate detection system show the pulse/respiration ratio of 4.30${\pm}$1.03, the pulse/inspiration ratio of 1.60${\pm}$0.32, the pulse/expiration ratio of 2.37${\pm}$0.75.

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수면 관리 베개 시스템 (Sleep Management Pillow System)

  • 안도현;쩐밍;박재희
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.212-217
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    • 2019
  • 본 논문에서 코골이 검출과 호흡 측정이 가능한 수면 관리 베개 시스템에 대해 연구 조사 하였다. 수면 관리 베개 시스템은 4개의 압력센서, 두 개의 마이크로폰, 하나의 베개, 측정 시스템으로 구성되어있다. 베개의 하단부에 설치된 4개의 압력 센서는 호흡 신호를 측정 하는데 사용되고, 베개 중앙 왼쪽과 오른 쪽에 설치된 두 개의 마이크로폰은 코골이 신호만 검출하는데 사용된다. 데이터 수집 장치와 컴퓨터로 구성된 측정 시스템을 사용하여 10명의 젊은 사람들의 코골이 신호와 호흡신호를 측정하였다. 호흡 신호 측정 정확도는 약 98%이였고, 코골이 신호 측정 정확도는 약 97% 이였다. 본 연구에서 수행된 실험 결과들이 수면 관리 베개 시스템이 수면 중 사람의 코골이 신호와 호흡신호를 측정하는데 사용 가능함을 보여 주고 있다.

Breathing Measurement and Sleep Apnea Detection Experiment and Analysis using Piezoelectric Sensor

  • Cho, Seokhyang;Cho, Seung-Ho
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제22권11호
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    • pp.17-23
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    • 2017
  • In this paper, we implemented a respiration measurement system consisting of piezoelectric sensor, respiration signal processing device, and a viewer on a notebook. We tried an experiment for measuring respiration and detecting sleep apnea syndrome when a subject lay on a bed. We applied the respiration measurement algorithm to sensor data obtained from four subjects. In order to get a good graph shape, data manipulation methods such as moving averages and maximum values were applied. The window size for moving average was chosen as N=70, and the threshold value for each subject was customized. In this case, the proposed system showed 96.0% accuracy. When the maximum value among 90 data was applied instead of moving average, our system achieved 95.1% accuracy. In an experiment for detecting sleep apnea syndrome, the system showed that sleep apnea occurred correctly and calculated the average interval of sleep apnea. While infants or the elderly as well as patients with sleep apnea syndrome are lying down on a bed, our results are also expected to be able to cope with some accidental emergency situation by observing their respiration and detecting sleep apnea.

새로운 신호모델에 의한 CW 레이다 심장박동 및 호흡검출 성능분석 (Heart beat and Respiration Detection Performance of CW radar Based on New Signal Model)

  • 이병섭
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.28-33
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    • 2017
  • 본 논문에서는 여러 곳에서 통용되고 있는 기존의 CW(continuous-wave) 레이더 송수신모델을 수정한 송수신모델을 제안한다. 최근에 심장박동과 호흡을 검출하기 위해 기존신호모델을 기반으로 CW(continuous-wave) 레이더에 대한연구가 진행 되고 있다. 그러나 이 통용되고 있는 수신모델은 인체 공학적으로 개념과 일치하지 않기 때문에 이모델을 근거로 실험을 할 경우 실제 개발되는 시스템 성능을 정확하게 예측할수 없다. 본 논문에서는 인체 공학상 개념과 일치하는 수정된 CW(continuous-wave) 레이더 송수신모델을 제안하고 가운시안 잡음rhk 다중경로 환경에서 심장박동 및 호흡검출에 대한 시뮬레이션을 수행하고 이를 기존수신모델과의 심장박동과 호흡검출에 대한 성능을 비교 분석한다.

도플러 레이더를 이용한 비접촉 방식의 심박 및 호흡 검출에 관한 연구 (A Study of Noncontact Heartbeat and Respiration Detection Using the Doppler Radar)

  • 신재연;조성필;장병준;박호동;이윤수;이경중
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제46권1호
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    • pp.1-9
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    • 2009
  • 본 연구에서는 기존의 접촉식 센서를 이용한 생체신호 측정이 아닌 비접촉 방식으로 심박과 호흡을 추출하기 위해 2.4GHz 대역에서 동작하는 도플러 레이더 센서와 베이스 밴드 모듈로 구성된 도플러 레이더 시스템을 설계하고 그 성능을 평가하였다. 설계된 도플러 레이더 시스템은 인체표면의 변위변화에 의해 반사되는 위상변화를 이용하여 심폐 활동을 검출할 수 있다. 도플러 레이더 센서의 I/Q 채널에서 획득한 신호는 베이스 밴드 모듈의 전처리 필터부, 증폭부, 옵셋조정부를 통과하여 호흡과 심박 신호로 분리된다. 도플러 레이더 시스템으로부터 측정된 생체신호와 기존의 생체신호 간의 상관성을 확인하기 위해 호흡과 심박 대역이 각각 다른 쥐, 토끼, 사람을 대상으로 측정하여 그 결과를 비교하였다. 설계된 도플러 레이더 시스템에서 분리된 호흡 및 심박 신호는 측정 대상의 움직임이 없는 상태에서는 높은 검출률을 보였으며, 도플러 레이더에서 심박과 호흡 신호를 검출한 결과 거리, 호흡과 심박의 변이량, 호흡과 심박대역에 따라 검출률이 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다.