Abstract
In this paper, we implemented a system to measure respiration rate with nonrestraint sensors comfortable for people to do their everyday life. The proposed system consists of a pad covered with a Piezoelectric sensor, a respiration measuring device able to send the signal data after amplifying and filtering the source signals to the viewer, a viewer providing sensor data visualization and implementing the respiration measuring algorithm. The algorithm is based on a breathing cycle with the local peak points extracted from threshold on sensor data. Respiration measurements on 3 subjects were performed by changing moving averages and thresholds. The proposed system showed less than 5% error rate when proper moving averages are N=50~60 and a range of thresholds is 800~1300. The system will contribute to preventing suffocation during sleep for infants and the elderly living alone.
본 논문에서는 일상생활에 편리한 무구속 센서를 활용하여 호흡을 측정하는 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 Piezoelectric 센서를 내장한 센서 패드, 센서 패드로부터 출력된 호흡 신호를 증폭 필터링한 후 디지털로 변환하는 호흡 측정 기기, 센서 데이터 시각화 및 호흡 측정 알고리즘을 구현한 뷰어로 구성된다. 제안된 알고리즘은 센서 데이터의 임계값을 통해 추출된 최고점을 기준으로 한 호흡 주기에 기반하고 있다. 3명의 피실험자에 대하여 이동 평균 개수와 임계값을 변경해 가면서 호흡 측정 실험이 수행되었으며, 실험 결과에 의하면, 제안 시스템은 이동 평균 개수 50~60을 중심으로 임계값 800~1300 범위에서 약 5% 이내의 오류율이라는 양호한 성능을 나타내었다. 향후 본 시스템은 영 유아나 독거노인의 수면 중 질식사를 예방하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.