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인체 삽입형 뇌 신경자극기는 소비전력에 있어서 효율적인 구조로 설계되어야 한다. 이들 자극신호는 파형이 단순하고, MCU(micro controller unit)의 대기시간은 실행시간보다 훨씬 긴 특성을 가짐에도 불구하고, 이러한 특성을 고려한 저전력 설계가 되어 있지 않다. 본 논문에서는 자극신호 특성에 기반하는 저전력 알고리즘을 제안한다. 또한 뇌 신경자극기 S/W, NMS(neuro modulation simulation)의 설계 및 구현 결과도 제시한다. 저전력 알고리즘 구현을 위해, 기존 뇌 신경자극기 프로그램의 함수별 수행(running) 시간을 분석하여, 실행(execution) 시간과 대기(waiting) 시간을 도출하였다. 그리고 AM-LPM(active mode-low power mode) 전환시간을 추정하여 저전력 알고리즘 구현에 반영하였다. 본 논문에서 제안하는 저전력 알고리즘은 자극신호의 특성을 이용하여 출력을 다수의 구간으로 분할하고, MCU를 구간별 AM 또는 LPM으로 운용한다. 제안하는 알고리즘의 검증을 위해, 외부 제어프로그램을 개발하여 알고리즘의 동작상태를 확인하였고, 오실로스코프를 이용하여 출력신호의 정확성을 확인하였다. 검증 결과, 제안하는 저전력 알고리즘을 적용할 경우, 기존 뇌 신경자극기 대비 소모전류를 76.31% 감소시킴을 확인 할 수 있었다.

권호기사

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기사명 저자명 페이지 원문 목차
수정된 DD LMS 알고리즘 = (A)Modified Decision-Directed LMS Algorithm 오길남 pp.3-8
이중 필드플레이트 기술을 이용한 4H-SiC 쇼트키 장벽 다이오드 = 4H-SiC Schottky Barrier Diode Using Double-Field-Plate Technique 김태완, 심슬기, 조두형, 김광수 pp.11-16

소자 부정합에 덜 민감한 12비트 60MS/s 0.18um CMOS Flash-SAR ADC = (A)Mismatch-Insensitive 12b 60MS/s 0.18um CMOS Flash-SAR ADC 변재혁, 김원강, 박준상, 이승훈 pp.17-26

저전력 복합 스위칭 기반의 0.16mm² 12b 30MS/s 0.18um CMOS SAR ADC = (A)0.16mm² 12b 30MS/s 0.18um CMOS SAR ADC Based on Low-Power Composite Switching 신희욱, 정종민, 안태지, 박준상, 이승훈 pp.27-38

1.5비트 비교기를 이용한 인버터 기반 3차 델타-시그마 변조기 = Design of a Inverter-Based 3^rd^ Order ΔΣ Modulator Using 1.5bit Comparators 최정훈, 성재현, d윤광섭 pp.39-46
데이터 마이닝 결정나무를 이용한 포렌식 영상의 분류 = Forensic Image Classification using Data Mining Decision Tree 이강현 pp.49-55
코팅 추가에 의한 멤브레인 키보드에서의 고스트-키 검출에 관한 연구 = (A)study on Detecting a Ghost-key using Additional Coating at the Membrane type Keyboard 이현창, 이명석 pp.56-63
운전자 졸음 검출을 위한 눈 개폐 검출 알고리즘 연구 = (A)Study on an Open/Closed Eye Detection Algorithm for Drowsy Driver Detection 김태형, 임웅, 심동규 pp.67-77
스테레오 카메라와 번호판 인식 알고리즘을 활용한 차량 속도 측정 시스템 구현 = (A)Vehicle Speed Measurement System Implementation using a Stereo Camera and a License Plate Recognition Algorithm 김영모, 류지형, 최두현 pp.78-84
유한 상태 머신 기반 레이더 신호의 펄스 반복 주기 검출 알고리즘 = (A)Detection Algorithm for Pulse Repetition Interval Sequence of Radar Signals based on Finite State Machine 박상환, 주영관, 김관태, 전중남 pp.85-92
쿼드로터 헤딩 방향 제어를 위한 지자기 센서 보상 및 센서 융합 = Geomagnetic Sensor Compensation and Sensor Fusion for Quadrotor Heading Direction Control 이유진, 유정래 pp.95-102
고장 입력이 존재하는 비동기 순차 머신을 위한 내고장성 제어 = Fault-Tolerant Control of Asynchronous Sequential Machines with Input Faults 양정민 pp.103-109

MSP430 기반 저전력 뇌 신경자극기 S/W 설계 및 구현 = Design and Implementation of Low-power Neuromodulation S/W based on MSP430 홍상표, 권성호, 심현민, 이상민 pp.110-120

고조파 왜곡 환경에서 향상된 역률 계측 알고리즘 개발 = Development of advanced Power Factor Computation Algorithm in Harmonics distorted Distribution System 이현우, 박영균, 이진한, 정상현, 박철우 pp.121-128
다중(multiple) TSV-to-TSV의 임피던스 해석 = (The)Impedance Analysis of Multiple TSV-to-TSV 이시현 pp.131-137
수동 밀리미터파 보안 검색 시스템 개발 = Development of Passive Millimeter wave Security Screening System 윤진섭, 정경권, 채연식 pp.138-143
이론적 수중음향 채널모델에서 QPSK 변조의 성능분석 = Analysis of QPSK Performance over a Theoretical Underwater Acoustic Channel 강희훈, 임요웅 pp.144-150

참고문헌 (17건) : 자료제공( 네이버학술정보 )

참고문헌 목록에 대한 테이블로 번호, 참고문헌, 국회도서관 소장유무로 구성되어 있습니다.
번호 참고문헌 국회도서관 소장유무
1 Deep brain stimulation: mechanism, surgical procedure, and clinical applications 소장
2 Noninvasive brain stimulation: repetitive transcranial magnetic stimulation and transcranial direct current stimulation 소장
3 Quantification of the Effect of Medication and Deep Brain Stimulation on Parkinsonian Rigidity 소장
4 Effects of STN DBS on rigidity in Parkinson's disease. 네이버 미소장
5 Deep brain stimulation. 네이버 미소장
6 Michael S. Okun, Pamela R. Zeilman, “Parkinsons's Disease : Guide to Deep Brain Stimulation Therapy”, NATIONAL PARKINSON FOUNDATION, pp. 40, 2014 미소장
7 S. Q. LEE, W. S. Youm, G. Hwang, “Wireless Power Transfer Technology for Implantable Medical Device”, Elecronics and Telecommunications Trends, Vol. 28, no. 5. pp. 72-82. October 2013. 미소장
8 J. -Y. Tsai, K. -H. Huang, J. -R. Wang, S.-I. Liu, P.-C. Li, “Ultrasonic Wireless Power and Data Communication for Neural Stimulation”, IEEE International Ultrasonics Symposium Proceedings, pp. 1052-1055, Orlando, FL, U.S.A, October, 2011. 미소장
9 F. sill, F. Grassert, D. timmermann, “Low power gate-level design with mixed-Vth (MVT)techniques”, Proceedings. SBCCI 2004. 17th Symposium on Integrated Circuits and Systems Design, pp. 278-282, Porto de Galinhas, Pernambuco, Brazil, Sept, 2004. 미소장
10 C.X. Huang, B. Zhang, An-Chang Deng, and B. Swirski. “The design and implementation of PowerMill”, Proceedings. 1955 International Symposium on Low Power Design. pp. 105-108, 1995. 미소장
11 T. Sato, M. NagamAtsu, and H. Tago. “Power and performance simulator : ESP and its application for 100MIPS/W class RISC design”in Proc. Symp. Low Power Electron. pp. 46-47, San Diego, Oct 1994. 미소장
12 T. Sato, Y. Ootaguro, M. NagamAtsu, and H. Tago, “Evaluation of architecture-level power estimation for CMOS RISC processors”, in Proc. Symp. Low Power Electron, pp. 44-45, San Jose, CA, Oct 1995. 미소장
13 Heungsik Eom, Keonwook Kim, “Study of Instruction-level Current Consumption Modeling and Optimization for Low Power Microcontroller”, IEIE, vol. 43, no 5, pp.1-7, Sep 2006. 미소장
14 Yoon-Gu kim, Yong-Jin Jeong, “Low Power Design of Filter Based Face Detection Hardware”, IEIE, Vol. 45, no 6, pp.89-95, Jun 2008. 미소장
15 Limiting CPU Frequency Scaling Considering Main Memory Accesses 소장
16 Wentai Liu, Kasin Vichienchom, Mark Clements, Stephen C. DeMarco, Chris Hughes, Elliot McGucken, Mark S. Humayun, Eugene de Juan, James D. Weiland, “A Neuro-Stimulus Chip with Telemetry Unit for Retinal Prosthetic Device”, IEEE Jounals of Solid-State Circuits, Vol. 35. no 10, pp. 1487-1497, October 2010. 미소장
17 S. P. Hong, C. H. Quan, H. M. Shim, K. T. Kim, K. S. Kim, K. S. Yoon and S. M. Lee, “Design and Implementation of Neuromodulation S/W based on MSP430”, Resko proceeding, pp.114-120, ilsan kintex, korea, Sep 2015. 미소장

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