KR102193558B1 - Method, system and non-transitory computer-readable recording medium for measuring bio signal - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 태양에 따르면, 생체 신호를 측정하기 위한 방법으로서, 피측정자의 제1 신체 부위와 접촉되는 제1 센싱 디바이스로부터 제1 생체 신호를 획득하고, 상기 피측정자의 제2 신체 부위와 접촉되는 제2 센싱 디바이스로부터 제2 생체 신호를 획득하는 단계, 상기 획득되는 제1 생체 신호 및 제2 생체 신호를 양자화하는 단계, 및 상기 양자화된 제1 생체 신호 및 상기 양자화된 제2 생체 신호 사이의 상관 관계(correlation)가 가장 높은 시점을 기준으로 하여 상기 양자화된 제1 생체 신호 및 상기 양자화된 제2 생체 신호를 동기화하는 단계를 포함하고, 상기 제1 센싱 디바이스 및 상기 제2 센싱 디바이스는 상호 간에 물리적으로 분리되어 있는 방법이 제공된다.According to an aspect of the present invention, as a method for measuring a bio-signal, a first bio-signal is obtained from a first sensing device that is in contact with a first body part of a subject, and a second body part of the subject is contacted. Obtaining a second bio-signal from a second sensing device that is configured to be, quantizing the obtained first bio-signal and the second bio-signal, and between the quantized first bio-signal and the quantized second bio-signal Synchronizing the quantized first bio-signal and the quantized second bio-signal based on a time point having a highest correlation, wherein the first sensing device and the second sensing device are Physically separate methods are provided.

Description

생체 신호를 측정하기 위한 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체{METHOD, SYSTEM AND NON-TRANSITORY COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM FOR MEASURING BIO SIGNAL}Method, system and non-transitory computer-readable recording medium for measuring vital signs {METHOD, SYSTEM AND NON-TRANSITORY COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM FOR MEASURING BIO SIGNAL}

본 발명은 생체 신호를 측정하기 위한 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다.The present invention relates to a method, a system and a non-transitory computer-readable recording medium for measuring a physiological signal.

최근 과학 기술의 비약적인 발전으로 인해 인류 전체의 삶의 질이 향상되고 있으며, 의료 환경에서도 많은 변화가 발생하였다. 과거에는 병원에서 X-ray, CT, fMRI 등의 의료영상을 촬영한 후 몇 시간 또는 며칠을 기다려야 영상 판독이 가능했었다.Due to the recent rapid development of science and technology, the quality of life for the whole of mankind is improving, and many changes have occurred in the medical environment. In the past, medical images, such as X-rays, CTs, and fMRIs, were taken in hospitals and waited several hours or days to read the images.

그러나 최근 10여년 전부터 의료영상을 촬영한 후 영상의학과 전문의의 모니터 화면으로 영상이 전송되어 즉시 판독할 수 있는 영상저장 및 전송시스템(PACS, Picture Archive Communication System)이 도입되었다. 또한, 병원에 가지 않고서도 자신의 혈당과 혈압을 언제 어디서나 확인할 수 있는 유비쿼터스(ubiquitous) 헬스케어 관련 의료기기가 많이 보급되어, 혈당 환자나 고혈압 환자들은 자신의 집이나 사무실에서 이를 사용하고 있다. 특히, 각종 질환의 주요한 발명 원인이 되고 있고 유병률이 증가하고 있는 고혈압의 경우에는, 혈압을 지속적으로 측정하여 실시간으로 알려주는 시스템이 필요하며, 이와 관련한 다양한 유형의 연구들이 시도되고 있다.However, the image storage and transmission system (PACS, Picture Archive Communication System) has been introduced since recent 10 years ago, after taking medical images, images are transmitted to the monitor screen of radiologists and can be read immediately. In addition, ubiquitous healthcare-related medical devices that can check their blood sugar and blood pressure anytime, anywhere without going to the hospital have been widely distributed, and blood sugar patients and hypertensive patients use them in their homes or offices. In particular, in the case of hypertension, which is a major cause of the invention of various diseases and the prevalence is increasing, a system that continuously measures blood pressure and notifies it in real time is required, and various types of studies have been attempted.

최근에는, 피측정자의 다양한 신체 부위(가슴, 손목, 발목, 등)와 접점을 형성시켜 생체 신호(ECG 신호 등)를 측정하는 웨어러블 디바이스가 널리 보급됨에 따라, 일상 생활 중에 손쉽게 생체 신호를 측정하고 분석할 수 있게 되었다.In recent years, as wearable devices that measure biological signals (ECG signals, etc.) by forming contact with various body parts (chest, wrist, ankle, etc.) of the subject are widely spread, it is possible to easily measure biological signals during daily life. It became possible to analyze.

그런데, 피측정자의 서로 다른 복수의 신체 부위에 각각 배치되는 복수의 이기종 디바이스(dissimilar devices)로부터 측정되는 복수의 생체 신호는 서로 동기화되어 있지 않기 때문에, 이들 복수의 생체 신호를 함께 활용하기 위해서는 이들 복수의 생체 신호를 동기화하는 과정이 선행되어야 할 필요가 있다.However, since a plurality of biosignals measured from a plurality of dissimilar devices respectively disposed on a plurality of different body parts of the subject are not synchronized with each other, in order to utilize the plurality of biosignals together, It is necessary to precede the process of synchronizing the biological signals of

이에, 본 발명자는, 피측정자의 서로 다른 신체 부위와 접촉되는 서로 다른 복수의 디바이스에 의하여 각각 측정되는 생체 신호를 동기화하는 기술을 제안하는 바이다.Accordingly, the present inventors propose a technique for synchronizing bio-signals measured by a plurality of different devices that are in contact with different body parts of a subject.

본 발명은 상술한 문제점을 모두 해결하는 것을 그 목적으로 한다.An object of the present invention is to solve all of the above-described problems.

또한, 본 발명은 피측정자의 제1 신체 부위와 접촉되는 제1 센싱 디바이스로부터 제1 생체 신호를 획득하고, 피측정자의 제2 신체 부위와 접촉되는 제2 센싱 디바이스로부터 제2 생체 신호를 획득하고, 위의 획득되는 제1 생체 신호 및 제2 생체 신호를 양자화하고, 위의 양자화된 제1 생체 신호 및 위의 양자화된 제2 생체 신호 사이의 상관 관계(correlation)가 가장 높은 시점을 기준으로 하여 위의 양자화된 제1 생체 신호 및 위의 양자화된 제2 생체 신호를 동기화함으로써, 서로 다른 복수의 센싱 디바이스에 의하여 각각 측정되는 생체 신호를 동기화하여 분석할 수 있는 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention obtains a first bio-signal from a first sensing device in contact with a first body part of the subject, and a second bio-signal from a second sensing device in contact with a second body part of the subject, , The obtained first biosignal and the second biosignal are quantized, and the correlation between the quantized first biosignal and the quantized second biosignal is highest based on the time point By synchronizing the above quantized first bio-signal and the quantized second bio-signal, a method, system and non-transitory computer-reading capable of synchronizing and analyzing bio-signals measured by different plurality of sensing devices Another object is to provide a possible recording medium.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.A typical configuration of the present invention for achieving the above object is as follows.

본 발명의 일 태양에 따르면, 생체 신호를 측정하기 위한 방법으로서, 피측정자의 제1 신체 부위와 접촉되는 제1 센싱 디바이스로부터 제1 생체 신호를 획득하고, 상기 피측정자의 제2 신체 부위와 접촉되는 제2 센싱 디바이스로부터 제2 생체 신호를 획득하는 단계, 상기 획득되는 제1 생체 신호 및 제2 생체 신호를 양자화하는 단계, 및 상기 양자화된 제1 생체 신호 및 상기 양자화된 제2 생체 신호 사이의 상관 관계(correlation)가 가장 높은 시점을 기준으로 하여 상기 양자화된 제1 생체 신호 및 상기 양자화된 제2 생체 신호를 동기화하는 단계를 포함하고, 상기 제1 센싱 디바이스 및 상기 제2 센싱 디바이스는 상호 간에 물리적으로 분리되어 있는 방법이 제공된다.According to an aspect of the present invention, as a method for measuring a bio-signal, a first bio-signal is obtained from a first sensing device that is in contact with a first body part of a subject, and a second body part of the subject is contacted. Obtaining a second bio-signal from a second sensing device that is configured to be, quantizing the obtained first bio-signal and the second bio-signal, and between the quantized first bio-signal and the quantized second bio-signal Synchronizing the quantized first bio-signal and the quantized second bio-signal based on a time point having a highest correlation, wherein the first sensing device and the second sensing device are Physically separate methods are provided.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 생체 신호를 측정하기 위한 시스템으로서, 피측정자의 제1 신체 부위와 접촉되는 제1 센싱 디바이스로부터 제1 생체 신호를 획득하고, 상기 피측정자의 제2 신체 부위와 접촉되는 제2 센싱 디바이스로부터 제2 생체 신호를 획득하는 생체 신호 획득부, 및 상기 획득되는 제1 생체 신호 및 제2 생체 신호를 양자화하고, 상기 양자화된 제1 생체 신호 및 상기 양자화된 제2 생체 신호 사이의 상관 관계(correlation)가 가장 높은 시점을 기준으로 하여 상기 양자화된 제1 생체 신호 및 상기 양자화된 제2 생체 신호를 동기화하는 생체 신호 처리부를 포함하고, 상기 제1 센싱 디바이스 및 상기 제2 센싱 디바이스는 상호 간에 물리적으로 분리되어 있는 시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention, as a system for measuring a biological signal, a first biological signal is obtained from a first sensing device that is in contact with a first body part of the subject, and the second body part of the subject is contacted. A bio-signal acquisition unit that obtains a second bio-signal from a second sensing device that quantizes the obtained first bio-signal and the second bio-signal, and quantizes the quantized first bio-signal and the quantized second bio-signal A biosignal processing unit for synchronizing the quantized first biosignal and the quantized second biosignal based on a time point in which a correlation is highest, and the first sensing device and the second sensing Devices are provided with a system that is physically separated from each other.

이 외에도, 본 발명을 구현하기 위한 다른 방법, 시스템 및 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하기 위한 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공된다.In addition to this, another method, a system for implementing the present invention, and a non-transitory computer-readable recording medium for recording a computer program for executing the method are further provided.

본 발명에 의하면, 피측정자의 서로 다른 신체 부위에 각각 배치되는 서로 다른 복수의 센싱 디바이스에 의하여 각각 측정되는 생체 신호를 동기화하여 분석할 수 있으므로, 다양한 신체 부위에서 측정되는 다양한 생체 신호를 복합적으로 분석할 수 있고 이에 따라 보다 더 정확하고 다양한 생체 정보를 도출할 수 있게 되는 효과가 달성된다.According to the present invention, since it is possible to synchronize and analyze bio-signals measured by a plurality of different sensing devices respectively disposed on different body parts of a subject, various bio-signals measured in various body parts can be analyzed in a complex manner. The effect of being able to derive more accurate and various biometric information is achieved accordingly.

도 1은 본 발명에 따른 전체 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 시스템의 내부 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 서로 다른 복수의 센싱 디바이스로부터 각각 획득되는 복수의 ECG 신호를 동기화하는 과정을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 슬라이딩 윈도우 알고리즘을 이용하여 제1 ECG 신호 및 제2 ECG 신호를 동기화 포인트를 찾는 과정을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 서로 다른 복수의 센싱 디바이스로부터 각각 획득되는 복수의 ECG 신호를 이용하여 생체 정보를 생성하는 과정을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 생체 신호를 모니터링하는 시스템의 구성을 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 생체 신호 측정 장치의 모습을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 PPG 센서를 포함하는 생체 신호 측정 장치의 모습을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 생체 신호 측정 장치가 탑재된 워치형 센싱 디바이스의 모습을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 이어폰형 센싱 디바이스의 모습을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 14 내지 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따라 생체 신호 측정 장치가 탑재된 목걸이형 센싱 디바이스의 모습을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 17 및 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따라 생체 신호 측정 장치가 탑재된 핑거레스트형 센싱 디바이스의 모습을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 19 및 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따라 생체 신호 측정 장치가 탑재된 차량 스티어링휠형 센싱 디바이스의 모습을 예시적으로 나타내는 도면이다.
1 is a diagram schematically showing the configuration of an entire system according to the present invention.
2 is a diagram illustrating an internal configuration of a biosignal measuring system according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a process of synchronizing a plurality of ECG signals each obtained from a plurality of different sensing devices according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a process of finding a synchronization point for a first ECG signal and a second ECG signal using a sliding window algorithm according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 are diagrams illustrating a process of generating biometric information using a plurality of ECG signals each obtained from a plurality of different sensing devices according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram conceptually showing the configuration of a system for monitoring a bio-signal according to an embodiment of the present invention.
8 and 9 are diagrams illustrating an apparatus for measuring a biological signal according to an embodiment of the present invention.
10 is a diagram illustrating an example of a biological signal measuring apparatus including a PPG sensor according to an embodiment of the present invention.
11 and 12 are views exemplarily illustrating a watch-type sensing device equipped with a bio-signal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
13 is a diagram illustrating an example of an earphone type sensing device according to an embodiment of the present invention.
14 to 16 are views exemplarily showing the state of a necklace-type sensing device equipped with a biological signal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
17 and 18 are views exemplarily illustrating a finger rest type sensing device equipped with a bio-signal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
19 and 20 are views exemplarily illustrating a vehicle steering wheel type sensing device equipped with a biological signal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The detailed description of the present invention to be described later refers to the accompanying drawings, which illustrate specific embodiments in which the present invention may be practiced. These embodiments are described in detail sufficient to enable a person skilled in the art to practice the present invention. It is to be understood that the various embodiments of the present invention are different from each other, but need not be mutually exclusive. For example, specific shapes, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the present invention in relation to one embodiment. In addition, it is to be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the detailed description to be described below is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if properly described, is limited only by the appended claims, along with all scopes equivalent to those claimed by the claims. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions over several aspects.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to enable those of ordinary skill in the art to easily implement the present invention.

전체 시스템의 구성Composition of the whole system

이하, 본 발명에 따른 생체 신호 측정 시스템의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a detailed description will be given of a preferred embodiment of the biosignal measuring system according to the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 전체 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a diagram schematically showing the configuration of an entire system according to the present invention.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전체 시스템은, 통신망(100), 생체 신호 측정 시스템(200) 및 센싱 디바이스(300)로 구성될 수 있다.As shown in FIG. 1, the entire system according to an embodiment of the present invention may include a communication network 100, a biosignal measuring system 200, and a sensing device 300.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신망(100)은 유선 통신이나 무선 통신과 같은 통신 양태를 가리지 않고 구성될 수 있으며, 근거리 통신망(LAN, Local Area Network), 도시권 통신망(MAN, Metropolitan Area Network), 광역 통신망(WAN, Wide Area Network) 등 다양한 통신망으로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 본 명세서에서 말하는 통신망(100)은 와이파이(Wi-Fi), 와이파이 다이렉트(Wi-Fi Direct), LTE 다이렉트(LTE Direct), 블루투스(Bluetooth)와 같은 공지의 근거리 무선 통신망을 포함할 수 있다. 그러나, 통신망(100)은, 굳이 이에 국한될 필요 없이, 공지의 유무선 데이터 통신망, 공지의 전화망 또는 공지의 유무선 텔레비전 통신망을 그 적어도 일부에 있어서 포함할 수도 있다.First, the communication network 100 according to an embodiment of the present invention may be configured regardless of a communication mode such as wired communication or wireless communication, a local area network (LAN), a metropolitan area network (MAN, Metropolitan Area Network). ), and a wide area network (WAN). Preferably, the communication network 100 referred to in the present specification includes a known short-range wireless communication network such as WiFi (Wi-Fi), WiFi Direct (Wi-Fi Direct), LTE Direct (LTE Direct), and Bluetooth. I can. However, the communication network 100 is not necessarily limited thereto, and may include a known wired/wireless data communication network, a known telephone network, or a known wired/wireless television communication network in at least part thereof.

예를 들면, 통신망(100)은 무선 데이터 통신망으로서, 와이파이(WiFi) 통신, 와이파이 다이렉트(WiFi-Direct) 통신, 롱텀 에볼루션(LTE, Long Term Evolution) 통신, 블루투스 통신(저전력 블루투스(BLE; Bluetooth Low Energy) 포함), 적외선 통신, 초음파 통신 등과 같은 종래의 통신 방법을 적어도 그 일부분에 있어서 구현하는 것일 수 있다. 다른 예를 들면, 통신망(100)은 광 통신망으로서, 라이파이(LiFi, Light Fidelity) 등과 같은 종래의 통신 방법을 적어도 그 일부분에 있어서 구현하는 것일 수 있다.For example, the communication network 100 is a wireless data communication network, such as WiFi (WiFi) communication, WiFi Direct (WiFi-Direct) communication, Long Term Evolution (LTE) communication, Bluetooth communication (low-power Bluetooth (BLE; Bluetooth Low) Energy), infrared communication, ultrasonic communication, and the like may be implemented in at least part of a conventional communication method. For another example, the communication network 100 is an optical communication network, and may implement a conventional communication method such as LiFi (Light Fidelity) in at least a portion thereof.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 시스템(200)은, 피측정자의 제1 신체 부위와 접촉되는 제1 센싱 디바이스로부터 제1 생체 신호를 획득하고, 피측정자의 제2 신체 부위와 접촉되는 제2 센싱 디바이스로부터 제2 생체 신호를 획득하고, 위의 획득되는 제1 생체 신호 및 제2 생체 신호를 양자화하고, 위의 양자화된 제1 생체 신호 및 위의 양자화된 제2 생체 신호 사이의 상관 관계(correlation)가 가장 높은 시점을 기준으로 하여 위의 양자화된 제1 생체 신호 및 위의 양자화된 제2 생체 신호를 동기화함으로써, 서로 다른 복수의 디바이스에 의하여 각각 측정되는 생체 신호를 동기화하여 분석할 수 있다.Next, the bio-signal measurement system 200 according to an embodiment of the present invention acquires a first bio-signal from a first sensing device in contact with a first body part of the subject, and obtains a second body part of the subject. Obtaining a second bio-signal from a second sensing device in contact with, quantizing the obtained first bio-signal and second bio-signal, and quantizing the quantized first bio-signal and the quantized second bio-signal By synchronizing the above quantized first bio-signal and the quantized second bio-signal based on the time point where the correlation is highest, the bio-signals measured by a plurality of different devices are synchronized Can be analyzed.

생체 신호 측정 시스템(200)의 기능에 관하여는 아래에서 더 자세하게 알아보기로 한다. 한편, 생체 신호 측정 시스템(200)에 관하여 위와 같이 설명되었으나, 이러한 설명은 예시적인 것이고, 생체 신호 측정 시스템(200)에 요구되는 기능이나 구성요소의 적어도 일부가 필요에 따라 디바이스(300) 내에서 실현되거나 디바이스(300) 내에 포함될 수도 있음은 당업자에게 자명하다.The function of the bio-signal measurement system 200 will be described in more detail below. On the other hand, although the biosignal measurement system 200 has been described above, this description is exemplary, and at least some of the functions or components required for the biosignal measurement system 200 are required in the device 300 It will be apparent to those skilled in the art that it may be realized or included within the device 300.

마지막으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 디바이스(300)는 생체 신호 측정 시스템(200)에 접속한 후 통신할 수 있는 기능을 포함하는 디지털 기기로서, 메모리 수단을 구비하고 마이크로 프로세서를 탑재하여 연산 능력을 갖춘 디지털 기기라면 얼마든지 본 발명에 따른 센싱 디바이스(300)로서 채택될 수 있다. 디바이스(300)는 스마트 글래스, 스마트 워치, 스마트 밴드, 스마트 링, 스마트 넥클리스 등과 같은 웨어러블 디바이스이거나 스마트폰, 스마트 패드, 데스크탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 워크스테이션, PDA, 웹 패드, 이동 전화기 등과 같은 다소 전통적인 디바이스일 수 있다.Finally, the sensing device 300 according to an embodiment of the present invention is a digital device including a function to communicate after being connected to the biosignal measurement system 200, and includes a memory means and a microprocessor. Any digital device with computing power can be adopted as the sensing device 300 according to the present invention. The device 300 is a wearable device such as a smart glass, a smart watch, a smart band, a smart ring, a smart necklace, etc., or a somewhat traditional device such as a smart phone, a smart pad, a desktop computer, a notebook computer, a workstation, a PDA, a web pad, a mobile phone, etc. It can be a device.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 센싱 디바이스(300)는 인체로부터 소정의 생체 신호를 획득하기 위한 센싱 수단(예를 들면, 접촉 전극, 영상 촬영 장치 등)을 포함할 수 있고, 생체 신호 측정에 관한 다양한 정보를 사용자에게 제공하기 위한 표시 수단을 포함할 수 있다.In particular, according to an embodiment of the present invention, the sensing device 300 may include a sensing means (for example, a contact electrode, an image capturing device, etc.) for obtaining a predetermined bio-signal from the human body. It may include a display means for providing various information on the measurement to the user.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 센싱 디바이스(300)에는 본 발명에 따른 기능을 수행하기 위한 애플리케이션 프로그램이 더 포함되어 있을 수 있다. 이러한 애플리케이션은 해당 디바이스(300) 내에서 프로그램 모듈의 형태로 존재할 수 있다. 이러한 프로그램 모듈의 성격은 후술할 바와 같은 생체 신호 측정 시스템(200)의 생체 신호 획득부(210), 생체 신호 처리부(220), 통신부(230) 및 제어부(240)와 전반적으로 유사할 수 있다. 여기서, 애플리케이션은 그 적어도 일부가 필요에 따라 그것과 실질적으로 동일하거나 균등한 기능을 수행할 수 있는 하드웨어 장치나 펌웨어 장치로 치환될 수도 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the sensing device 300 may further include an application program for performing a function according to the present invention. Such an application may exist in the form of a program module within the device 300. The characteristics of such a program module may be generally similar to the biosignal acquisition unit 210, the biosignal processing unit 220, the communication unit 230, and the control unit 240 of the biosignal measurement system 200 to be described later. Here, at least a part of the application may be replaced with a hardware device or a firmware device capable of performing a function substantially the same as or equivalent to the application, if necessary.

후술할 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 센싱 디바이스(300)는, 본 발명에 따라 생체 신호를 측정하는 기능을 수행하는 생체 신호 측정 장치 및 이 생체 신호 측정 장치와 물리적으로 또는 전기적으로 연결 또는 결합될 수 있는 상대방 객체(counterpart object)로 구성될 수 있다.As will be described later, according to an embodiment of the present invention, the sensing device 300 includes a biosignal measuring device that performs a function of measuring a biosignal according to the present invention, and physically or electrically with the biosignal measuring device. It may be composed of a counterpart object that can be connected or combined.

생체 신호 측정 시스템의 구성Configuration of the biosignal measurement system

이하에서는, 본 발명의 구현을 위하여 중요한 기능을 수행하는 생체 신호 측정 시스템(200)의 내부 구성 및 각 구성요소의 기능에 대하여 살펴보기로 한다.Hereinafter, the internal configuration of the biosignal measurement system 200 that performs an important function for the implementation of the present invention and functions of each component will be described.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 시스템의 내부 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating an internal configuration of a biosignal measuring system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 시스템(200)은, 생체 신호 획득부(210), 생체 신호 처리부(220), 통신부(230) 및 제어부(240)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 생체 신호 획득부(210), 생체 신호 처리부(220), 통신부(230) 및 제어부(240)는 그 중 적어도 일부가 외부 시스템(미도시됨)과 통신하는 프로그램 모듈들일 수 있다. 이러한 프로그램 모듈들은 운영 시스템, 응용 프로그램 모듈 및 기타 프로그램 모듈의 형태로 생체 신호 측정 시스템(200)에 포함될 수 있으며, 물리적으로는 여러 가지 공지의 기억 장치 상에 저장될 수 있다. 또한, 이러한 프로그램 모듈들은 생체 신호 측정 시스템(200)과 통신 가능한 원격 기억 장치에 저장될 수도 있다. 한편, 이러한 프로그램 모듈들은 본 발명에 따라 후술할 특정 업무를 수행하거나 특정 추상 데이터 유형을 실행하는 루틴, 서브루틴, 프로그램, 오브젝트, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포괄하지만, 이에 제한되지는 않는다.Referring to FIG. 2, a biosignal measurement system 200 according to an embodiment of the present invention includes a biosignal acquisition unit 210, a biosignal processing unit 220, a communication unit 230, and a control unit 240. I can. According to an embodiment of the present invention, the biosignal acquisition unit 210, the biosignal processing unit 220, the communication unit 230, and the control unit 240 are programs in which at least some of them communicate with an external system (not shown). It can be modules. These program modules may be included in the biosignal measurement system 200 in the form of an operating system, an application program module, and other program modules, and may be physically stored on various known storage devices. In addition, these program modules may be stored in a remote storage device capable of communicating with the biosignal measurement system 200. Meanwhile, these program modules include routines, subroutines, programs, objects, components, data structures, etc. that perform specific tasks or execute specific abstract data types according to the present invention, but are not limited thereto.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 생체 신호 획득부(210)는, 피측정자의 제1 신체 부위와 접촉되는 제1 센싱 디바이스로부터 제1 생체 신호를 획득하고, 피측정자의 제2 신체 부위와 접촉되는 제2 센싱 디바이스로부터 제2 생체 신호를 획득하는 기능을 수행할 수 있다.First, according to an embodiment of the present invention, the bio-signal acquisition unit 210 acquires a first bio-signal from a first sensing device that is in contact with a first body portion of the subject, and obtains a second body portion of the subject. A function of acquiring a second bio-signal from a second sensing device that is in contact with may be performed.

여기서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 센싱 디바이스 및 제2 센싱 디바이스는 상호 간에 물리적으로 분리되어 있는 서로 다른 종류의 센싱 디바이스일 수 있다.Here, according to an embodiment of the present invention, the first sensing device and the second sensing device may be different types of sensing devices that are physically separated from each other.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 센싱 디바이스는, 피측정자의 제1 신체 부위에 탈부착될 수 있어서, 제1 센싱 디바이스의 전극이 제1 신체 부위에 접촉할 때 간헐적으로 제1 생체 신호를 측정할 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 센싱 디바이스는, 피측정자의 제2 신체 부위에 상시적으로 부착되어 있어서, 제2 센싱 디바이스의 전극이 제2 신체 부위에 접촉되어 있는 동안에(반드시 물리적으로 붙어 있지는 않더라도 생체 신호를 획득할 수 있는 상태가 유지되는 동안에) 제2 생체 신호를 상시적으로(예를 들면, 기설정된 주기마다) 측정할 수 있다.Specifically, according to an embodiment of the present invention, the first sensing device may be detachably attached to the first body part of the subject, so that the first sensing device intermittently contacts the first body part. Bio-signals can be measured. Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, the second sensing device is always attached to the second body part of the subject, so that while the electrode of the second sensing device is in contact with the second body part ( Although not necessarily physically attached, the second bio-signal can be measured at all times (eg, every preset period) while the state in which the bio-signal can be obtained is maintained.

예를 들면, 제1 센싱 디바이스는 피측정자의 손목 또는 발목 부위에 탈부착될 수 있는 워치(watch)형 센싱 디바이스일 수 있고, 제2 센싱 디바이스는 피측정자의 피부(예를 들면, 가슴 부위 피부 등)에 상시적으로 부착되는 패치(patch)형 센싱 디바이스일 수 있다.For example, the first sensing device may be a watch-type sensing device that can be detachably attached to the wrist or ankle of the subject, and the second sensing device is the skin of the subject (eg, skin on the chest, etc.). ) May be a patch-type sensing device that is constantly attached to ).

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 생체 신호 또는 제2 생체 신호는 무선 통신망을 통하여 획득될 수 있다. 예를 들면, 제1 생체 신호 또는 제2 생체 신호는 와이파이(Wi-Fi), 와이파이 다이렉트(Wi-Fi Direct), LTE 다이렉트(LTE Direct), 블루투스(Bluetooth)와 같은 공지의 근거리 무선 통신망을 통하여 전송될 수 있다. 나아가, 후술할 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 생체 신호 및 제2 생체 신호의 무선 전송은 해당 생체 신호에 대한 양자화(Quantization)가 수행된 이후에 이루어질 수도 있다.Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, the first biosignal or the second biosignal may be obtained through a wireless communication network. For example, the first biosignal or the second biosignal is via a known short-range wireless communication network such as Wi-Fi, Wi-Fi Direct, LTE Direct, and Bluetooth. Can be transmitted. Further, as will be described later, according to an embodiment of the present invention, wireless transmission of the first biosignal and the second biosignal may be performed after quantization of the corresponding biosignal is performed.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 생체 신호 처리부(220)는, 위의 획득되는 제1 생체 신호 및 제2 생체 신호를 양자화하고, 위의 양자화된 제1 생체 신호 및 위의 양자화된 제2 생체 신호 사이의 상관 관계(correlation)가 가장 높은 시점(즉, 동기화 포인트)을 기준으로 하여 제1 생체 신호 및 제2 생체 신호를 동기화하는 기능을 수행할 수 있다.Next, according to an embodiment of the present invention, the biosignal processing unit 220 quantizes the obtained first biosignal and the second biosignal, and quantizes the quantized first biosignal and the quantized above. A function of synchronizing the first bio-signal and the second bio-signal may be performed based on a time point (ie, a synchronization point) having the highest correlation between the second bio-signals.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 생체 신호 처리부(220)는, 슬라이딩 윈도우 알고리즘(sliding window algorithm)을 이용하여, 위의 양자화된 제1 생체 신호 및 위의 양자화된 제2 생체 신호 중 어느 한 생체 신호를 나머지 다른 생체 신호에 대하여 이동시키면서 위의 양자화된 제1 생체 신호와 위의 양자화된 제2 생체 신호 사이의 상관 관계를 산출할 수 있다.Specifically, according to an embodiment of the present invention, the biosignal processing unit 220 uses a sliding window algorithm to select the quantized first biosignal and the quantized second biosignal. A correlation between the quantized first biosignal and the quantized second biosignal may be calculated while one biosignal is moved with respect to the other biosignal.

예를 들면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 처리부(210)에 의하여 획득되는 제1 생체 신호 및 제2 생체 신호가 각각 제1 ECG 신호 및 제2 ECG 신호인 경우를 가정할 수 있다.For example, it may be assumed that the first bio-signal and the second bio-signal obtained by the bio-signal processing unit 210 according to an embodiment of the present invention are a first ECG signal and a second ECG signal, respectively.

이러한 경우에, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 처리부(220)는, 양자화된 제1 ECG 신호 및 양자화된 제2 생체 신호로부터 각각 제1 R-R 간격(R-R interval) 및 제2 R-R 간격을 검출하고, 슬라이딩 윈도우 알고리즘을 이용하여 제1 R-R 간격에 해당하는 제1 부분 ECG 신호 및 제2 R-R 간격에 해당하는 제2 부분 ECG 신호 중 어느 한 신호를 나머지 다른 신호에 대하여 이동시키면서 위의 양자화된 제1 ECG 신호와 위의 양자화된 제2 ECG 신호 사이의 상관 관계를 산출할 수 있다.In this case, the biosignal processing unit 220 according to an embodiment of the present invention detects a first RR interval and a second RR interval from the quantized first ECG signal and the quantized second biosignal, respectively. And, by using a sliding window algorithm, one of the first partial ECG signal corresponding to the first RR interval and the second partial ECG signal corresponding to the second RR interval is moved with respect to the other A correlation between the 1 ECG signal and the quantized second ECG signal above may be calculated.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 서로 다른 복수의 센싱 디바이스로부터 각각 획득되는 복수의 ECG 신호를 동기화하는 과정을 예시적으로 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a process of synchronizing a plurality of ECG signals each obtained from a plurality of different sensing devices according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 슬라이딩 윈도우 알고리즘을 이용하여 제1 ECG 신호 및 제2 ECG 신호를 동기화 포인트를 찾는 과정을 예시적으로 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a process of finding a synchronization point for a first ECG signal and a second ECG signal using a sliding window algorithm according to an embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4의 실시예에서, 워치형 센싱 디바이스로부터 획득된 제1 ECG 신호의 R-R 간격에 해당하는 제1 부분 ECG 신호(즉, 워치형 RR 데이터)와 패치형 센싱 디바이스로부터 획득된 제2 ECG 신호의 R-R 간격에 해당하는 제2 부분 ECG 신호(즉, 패치형 RR 데이터)를 비교함으로써, 이들 두 ECG 신호의 RR 데이터 사이의 상관 관계를 산출하는 경우를 가정할 수 있다. 계속하여, 도 3 및 도 4의 실시예에서, n/2개의 패치형 RR 데이터와 n/2개의 워치형 RR 데이터는 슬라이딩 윈도우 알고리즘을 이용하여 비교될 수 있다. 여기서, n은 기설정된 시간 구간(예를 들면, 30초, 1분, 2분, 3분 등) 동안의 R-R 간격의 수를 나타낼 수 있다. 계속하여, 도 3 및 도 4의 실시예에서, n개의 패치형 RR 데이터와 n/2개의 워치형 RR 데이터가 비교될 수도 있으며, n/2개 이상 또는 n/2개 이하의 RR 데이터가 이용될 수도 있다.3 and 4, a first partial ECG signal (ie, watch type RR data) corresponding to the RR interval of the first ECG signal acquired from the watch type sensing device and the second ECG acquired from the patch type sensing device By comparing the second partial ECG signal (ie, patch-type RR data) corresponding to the RR interval of the signal, it may be assumed that the correlation between the RR data of these two ECG signals is calculated. Subsequently, in the embodiments of FIGS. 3 and 4, n/2 patch-type RR data and n/2 watch-type RR data may be compared using a sliding window algorithm. Here, n may represent the number of R-R intervals during a preset time period (eg, 30 seconds, 1 minute, 2 minutes, 3 minutes, etc.). Subsequently, in the embodiments of FIGS. 3 and 4, n patch-type RR data and n/2 watch-type RR data may be compared, and n/2 or more or n/2 or less RR data may be used. May be.

도 3 및 도 4의 실시예에서, 슬라이딩 윈도우 알고리즘을 이용하면, 워치형 센싱 디바이스인 제1 센싱 디바이스로부터 획득되는 제1 ECG 신호 중 제1 R-R 간격에 대응하는 제1 부분 ECG 신호와 패치형 센싱 디바이스인 제2 센싱 디바이스로부터 획득되는 제2 ECG 신호 중 제2 R-R 간격에 대응하는 제2 부분 ECG 신호가 가장 높은 상관 관계를 보이는 맥시멈 히트 카운트 인덱스(maximum hit count index)가 결정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 일단 맥시멈 히트 카운트 인덱스가 결정되면, 패치형 RR 데이터 또는 워치형 RR 데이터를 위의 두 ECG 신호의 동기화 포인트로 시프트함으로써 제1 ECG 신호 및 제2 ECG 신호를 동기화할 수 있다.In the embodiments of FIGS. 3 and 4, when a sliding window algorithm is used, a first partial ECG signal corresponding to a first RR interval and a patch-type sensing device among first ECG signals obtained from a first sensing device that is a watch-type sensing device A maximum hit count index in which the second partial ECG signal corresponding to the second RR interval has the highest correlation among the second ECG signals obtained from the second sensing device may be determined. According to an embodiment of the present invention, once the maximum hit count index is determined, the first ECG signal and the second ECG signal are synchronized by shifting the patch-type RR data or the watch-type RR data to a synchronization point of the two ECG signals. I can.

계속하여, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 처리부(220)는, 위의 두 ECG 신호의 로우(raw) 신호를 이용하여 동기화 포인트를 검토함으로써 위의 동기화가 유효한지 여부를 검증할 수 있다.Subsequently, referring to FIGS. 3 and 4, the biosignal processing unit 220 according to an embodiment of the present invention examines a synchronization point by using a raw signal of the two ECG signals. You can verify whether is valid.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 워치형 RR 데이터와 패치형 RR 데이터가 동기화되면, 맥시멈 히트 카운트 인덱스에 포함되거나 후행하는 RR 데이터는 피측정자의 심혈관 기능을 평가하기 위하여 분석될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the watch-type RR data and the patch-type RR data are synchronized, the RR data included in or following the maximum hit count index may be analyzed to evaluate the cardiovascular function of the subject.

이상의 실시예에서, 두 ECG 신호를 동기화하는 실시예에 대하여 주로 설명되었지만, 본 발명이 반드시 위의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 서로 다른 종류의 생체 신호를 동기화하는 실시예도 얼마든지 상정될 수 있음을 밝혀 둔다.In the above embodiments, an embodiment of synchronizing two ECG signals has been mainly described, but the present invention is not necessarily limited to the above embodiment, and different types of living organisms within the scope capable of achieving the object of the present invention. It should be noted that any number of embodiments for synchronizing signals can be conceived.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 생체 신호 측정 시스템(200)은, 제1 센싱 디바이스 및 제2 센싱 디바이스로부터 각각 ECG 신호 및 PPG 신호를 획득할 수 있고, 위의 ECG 신호로부터 검출되는 R-R 간격에 해당하는 신호와 위의 PPG 신호로부터 검출되는 R-R 간격에 해당하는 신호를 비교함으로써 위의 ECG 신호와 위의 PPG 신호 사이의 상관 관계를 산출할 수 있고, 위의 산출되는 상관 관계(correlation)가 가장 높은 시점을 기준으로 하여 위의 ECG 신호와 위의 PPG 신호를 동기화할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the biosignal measurement system 200 may obtain an ECG signal and a PPG signal from the first sensing device and the second sensing device, respectively, and at the RR interval detected from the above ECG signal. The correlation between the above ECG signal and the above PPG signal can be calculated by comparing the corresponding signal with the signal corresponding to the RR interval detected from the above PPG signal, and the calculated correlation above is the most. It is possible to synchronize the above ECG signal and the above PPG signal based on the high viewpoint.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 생체 정보 측정 시스템(200)은, 위의 동기화된 제1 생체 신호 및 위의 동기화된 제2 생체 신호를 참조하여, 한 가지 생체 신호만을 활용하여서는 생성하기 어려운 다양한 생체 정보를 생성하는 기능을 더 수행할 수 있다.Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, the biometric information measurement system 200 generates by using only one biosignal by referring to the synchronized first biosignal and the synchronized second biosignal. It can further perform a function of generating various difficult biometric information.

예를 들면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 정보 측정 시스템(200)은, 심전도(ECG), 광용적맥파(photoplethysmogram), 산소포화도(SpO2), 심박수(heart rate), 체온, 혈압(blood pressure), 근전도(electromyogram), 땀샘 활성도(sweat gland activity), 발한량(volume of perspiration) 및 호흡수(respiration rate) 중 적어도 하나에 관한 정보를 생체 정보로서 생성할 수 있다.For example, the biometric information measurement system 200 according to an embodiment of the present invention includes an electrocardiogram (ECG), a photoplethysmogram, an oxygen saturation (SpO 2 ), a heart rate, a body temperature, and a blood pressure. Information on at least one of blood pressure), electromyogram, sweat gland activity, volume of perspiration, and respiration rate may be generated as biometric information.

도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 서로 다른 복수의 센싱 디바이스로부터 각각 획득되는 복수의 ECG 신호를 이용하여 생체 정보를 생성하는 과정을 예시적으로 나타내는 도면이다.5 and 6 are diagrams illustrating a process of generating biometric information using a plurality of ECG signals each obtained from a plurality of different sensing devices according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 시스템(200)은, 피측정자의 왼쪽 손목에 착용된 제1 센싱 디바이스로부터 제1 생체 신호를 획득할 수 있고(S511), 피측정자의 오른쪽 손목에 착용된 제2 센싱 디바이스로부터 제2 생체 신호를 획득할 수 있다(S512). 다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 시스템(200)은, 앞서 설명된 방법에 따라 제1 생체 신호 및 제2 생체 신호를 양자화할 수 있다(S521 및 S522). 다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 시스템(200)은, 위의 양자화된 제1 생체 신호 및 제2 생체 신호를 동기화할 수 있고(S530), 위의 동기화된 제1 생체 신호 및 제2 생체 신호를 참조하여 원하는 생체 정보를 생성할 수 있다(S540).First, referring to FIG. 5, the biosignal measurement system 200 according to an embodiment of the present invention may obtain a first biosignal from a first sensing device worn on a left wrist of a subject (S511). , A second biosignal may be obtained from a second sensing device worn on the right wrist of the subject (S512). Next, the biosignal measurement system 200 according to an embodiment of the present invention may quantize the first biosignal and the second biosignal according to the method described above (S521 and S522). Next, the biosignal measurement system 200 according to an embodiment of the present invention can synchronize the quantized first biosignal and the second biosignal (S530), and synchronize the first biosignal And it is possible to generate desired biometric information by referring to the second biosignal (S540).

다음으로, 도 6을 참조하면, ECG 신호를 비롯한 많은 종류의 생체 신호는 그것이 효과적으로 활용되기 위해서 아날로그 신호의 형태를 유지할 필요가 있으므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 시스템(200)은, 위의 양자화가 된 제1 생체 신호 및 제2 생체 신호를 다시 아날로그 신호의 형태로 변환(즉, DAC 변환)하는 과정을 더 수행할 수 있고(S640), 이렇게 아날로그 신호의 형태로 변환된 제1 생체 신호 및 제2 생체 신호에 대하여 증폭 또는 대역 통과 필터링 등의 처리를 더 수행함으로써(S650 내지 S670) 원하는 생체 정보를 생성하는 데에 필요한 아날로그 생체 신호를 복원할 수 있다.Next, referring to FIG. 6, since it is necessary to maintain the shape of an analog signal in order to effectively utilize many kinds of bio signals including ECG signals, the bio signal measurement system 200 according to an embodiment of the present invention , The process of converting the quantized first biosignal and the second biosignal to the form of an analog signal (ie, DAC conversion) may be further performed (S640). An analog biosignal required for generating desired biometric information may be restored by further performing processing such as amplification or bandpass filtering on the first biosignal and the second biosignal (S650 to S670).

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신부(230)는 생체 신호 획득부(210) 및 생체 신호 처리부(220)로부터의/로의 데이터 송수신이 가능하도록 하는 기능을 수행할 수 있다.Meanwhile, the communication unit 230 according to an embodiment of the present invention may perform a function of enabling data transmission/reception from/to the biosignal acquisition unit 210 and the biosignal processing unit 220.

마지막으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(240)는 생체 신호 획득부(210), 생체 신호 처리부(220) 및 통신부(230) 간의 데이터의 흐름을 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 제어부(240)는 생체 신호 측정 시스템(200)의 외부로부터의/로의 데이터 흐름 또는 생체 신호 측정 시스템(200)의 각 구성요소 간의 데이터 흐름을 제어함으로써, 생체 신호 획득부(210), 생체 신호 처리부(220) 및 통신부(230)에서 각각 고유 기능을 수행하도록 제어할 수 있다.Finally, the controller 240 according to an embodiment of the present invention may perform a function of controlling the flow of data between the biosignal acquisition unit 210, the biosignal processing unit 220, and the communication unit 230. That is, the control unit 240 according to the present invention controls the data flow from/to the outside of the biosignal measurement system 200 or between the components of the biosignal measurement system 200, thereby controlling the biosignal acquisition unit ( 210), the biosignal processing unit 220 and the communication unit 230 may be controlled to perform their own functions, respectively.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 생체 신호를 모니터링하는 시스템의 구성을 개념적으로 나타내는 도면이다.7 is a diagram conceptually showing the configuration of a system for monitoring a bio-signal according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 모니터링 시스템은, 다양한 형태(예를 들면, 워치형, 패치형 등)로 구성되는 복수의 센싱 디바이스, 센싱 디바이스와 연동하여 생체 신호를 전송할 수 있는 트랜스미터, 트랜스미터로부터 전송되는 생체 신호를 이용하여 인공지능 기반 알고리즘을 이용한 연산을 수행함으로써 유용한 생체 정보를 생성하고 그 생성되는 생체 정보를 외부 서버로 전송하는 디지털 디바이스 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, a biosignal monitoring system according to an embodiment of the present invention transmits a biosignal in association with a plurality of sensing devices configured in various forms (eg, a watch type, a patch type, etc.) and a sensing device. It may include a transmitter capable of generating useful biometric information by performing an operation using an artificial intelligence-based algorithm using biometric signals transmitted from the transmitter and a digital device that transmits the generated biometric information to an external server.

계속하여, 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 모니터링 시스템은, 그 자체가 서버로서의 기능을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 모니터링 시스템은, 측정된 생체 신호에 따라 도출된 생체 정보가 기설정된 경고 발생 범위에 해당하는지 여부를 판단하고 그 판단 결과에 따라 피측정자의 건강 위험을 인식할 수 있도록 구현될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 모니터링 시스템은, 측정된 생체 신호에 따라 도출되는 ECG 관련 생체 정보가 기설정된 범위를 벗어나는 비정상적인 심혈관계 질환을 가리키는 경우에, 피측정자의 건강 위험을 병원, 응급 구조 기관 등의 외부 서버에 알릴 수 있다. 이상의 실시예에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 디바이스는 저장 모듈, 메모리, 프로세서 등을 포함할 수 있고, GPS 정보를 수신할 수 있는 GPS 모듈을 포함할 수 있는데, 이러한 GPS 정보는 위의 생체 정보와 함께 외부 서버로 전송되어 응급 상황 대처에 효율적으로 활용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 위와 같은 디지털 디바이스는 후술할 생체 정보 측정 장치에 대응되는 개념일 수 있다.Subsequently, referring to FIG. 7, the biosignal monitoring system according to an embodiment of the present invention may itself perform a function as a server. More specifically, the biosignal monitoring system according to an embodiment of the present invention determines whether the biometric information derived according to the measured biosignal falls within a preset warning generation range, and the health of the subject according to the determination result. It can be implemented to be aware of the risk. For example, the biosignal monitoring system according to an embodiment of the present invention indicates an abnormal cardiovascular disease in which ECG-related biometric information derived according to the measured biometric signal is out of a preset range, the health risk of the subject Can be notified to external servers such as hospitals and emergency rescue organizations. In the above embodiments, the digital device according to an embodiment of the present invention may include a storage module, a memory, a processor, and the like, and may include a GPS module capable of receiving GPS information. It is transmitted to an external server along with the biometric information, so that it can be effectively used to cope with an emergency situation. According to an embodiment of the present invention, the digital device as described above may be a concept corresponding to an apparatus for measuring biometric information to be described later.

계속하여, 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체 정보 모니터링 시스템은, 측정된 생체 신호에 따라 도출된 생체 정보를 외부 서버로 전송할 수 있고, 이로써 외부 서버가 위의 전송된 생체 정보를 이용하여 피측정자의 건강 위험을 인식할 수 있도록 할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 외부 서버에서의 건강 위험 판단은 적어도 하나의 생체 정보로부터 직접적으로 이루어지거나 다양한 생체 정보에 대한 다자간 검사를 거쳐서 이루어질 수 있다.Subsequently, referring to FIG. 7, the biometric information monitoring system according to another embodiment of the present invention may transmit biometric information derived according to the measured biometric signal to an external server, whereby the external server The information can be used to make it possible to recognize the health risk of the subject. According to another embodiment of the present invention, the determination of health risk in an external server may be made directly from at least one piece of biometric information or through multi-party tests on various biometric information.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 피측정자의 건강 상태를 정확하게 분석하기 위하여, 위와 같은 다자간 검사는, 하나의 디지털 디바이스에 의하여 자동적으로 수행되기 보다는, 방대한 양의 데이터와 전문 인력을 갖춘 연구 기관에 의하여 수행될 수 있다. 이러한 경우에, 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체 정보 모니터링 시스템은, 생체 정보가 기설정된 경고 발생 구간에 해당하는지 여부를 자동적으로 판단하지 않고 생체 정보를 병원 등의 외부 서버로 전송할 수 있다.In addition, according to another embodiment of the present invention, in order to accurately analyze the health status of the subject, the multi-party test as described above is not automatically performed by a single digital device, but rather a research equipped with a vast amount of data and specialized personnel. It can be done by an institution. In this case, the biometric information monitoring system according to another embodiment of the present invention may transmit the biometric information to an external server such as a hospital without automatically determining whether the biometric information corresponds to a preset warning generation section.

나아가, 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체 정보 모니터링 시스템은, 생체 정보가 보다 넓은 범위를 갖는 경고 발생 구간에 해당하는지 여부를 예비적으로 판단하고 생체 정보가 위의 보다 넓은 범위를 갖는 경고 발생 구간에 해당한다고 판단되는 경우에만 해당 생체 정보를 병원 등의 외부 서버로 전송할 수도 있다. 이렇게 함으로써, 모든 생체 정보를 외부 서버로 전송하는 데에 소요되는 네트워크 부하와 외부 서버에서 생체 정보를 실시간으로 처리하는 데에 소요되는 연산 부담을 줄일 수 있게 된다.Further, the biometric information monitoring system according to another embodiment of the present invention preliminarily determines whether or not the biometric information corresponds to an alert generation section having a wider range, and the biometric information is an alert generation section having a wider range above. The biometric information may be transmitted to an external server such as a hospital only when it is determined that it corresponds to. By doing so, it is possible to reduce the network load required to transmit all biometric information to the external server and the computational load required to process the biometric information in real time by the external server.

계속하여, 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 정보 모니터링 시스템으로부터 생체 정보를 전송 받는 외부 서버는 특정 사용자 ID에 대응하는 저장 영역에 수많은 생체 정보를 누적적으로 저장하고 유지할 수 있고, 특정 프로그램에 의하여 건강 위험 요인 분석이 수행되거나 실시간 생체 정보가 누적된 데이터와 비교되거나 숙련된 의료 전문가에 의하여 분석될 수 있다. 위와 같은 방법에 따라 피측정자의 건강 위험이 인식되는 경우에, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 정보 모니터링 시스템은 외부 서버로부터 경고 신호를 수신할 수 있고 이 경고 신호를 다양한 방식으로(예를 들면, 디지털 디바이스의 디스플레이에 시각적으로 표시하거나 센싱 디바이스를 통해 경고 사운드를 발생시키는 방식으로) 처리할 수 있다.Subsequently, referring to FIG. 7, an external server that receives biometric information from a biometric information monitoring system according to an embodiment of the present invention can accumulate and maintain a number of biometric information in a storage area corresponding to a specific user ID. In addition, health risk factor analysis may be performed by a specific program, real-time biometric information may be compared with accumulated data, or analyzed by an experienced medical professional. When the health risk of the subject is recognized according to the above method, the biometric information monitoring system according to an embodiment of the present invention may receive a warning signal from an external server and receive the warning signal in various ways (for example, , It can be visually displayed on a display of a digital device or by generating a warning sound through a sensing device).

생체 신호 측정 장치의 구성Configuration of a vital signal measuring device

도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 생체 신호 측정 장치의 모습을 예시적으로 나타내는 도면이다. 도 8은 생체 신호 측정 장치의 앞쪽(front) 모습을 나타낸 것이고, 도 9는 생체 신호 측정 장치의 뒤쪽(rear) 모습을 나타낸 것이다.8 and 9 are diagrams illustrating an apparatus for measuring a biological signal according to an embodiment of the present invention. FIG. 8 shows a front view of the physiological signal measuring device, and FIG. 9 shows a rear view of the physiological signal measuring device.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치(800)는 후면에 바깥쪽으로 돌출되어 형성되는 돌출부(850)를 포함할 수 있고, 이러한 돌출부(850)에 의하여 생체 신호 측정 장치(800)가 소정의 상대방 객체에 탑재될 수 있다. 또한, 도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치(800)는, 상대방 객체와 전기적으로 연결될 수 있도록 하는 전기적 접촉 단자(860)를 포함할 수 있고, 생체 신호 측정 장치(800)가 상대방 객체에 탑재되면 해당 생체 신호 측정 장치(800)와 해당 상대방 객체가 전기적으로 연결될 수 있게 된다.Referring to FIGS. 8 and 9, the biosignal measuring apparatus 800 according to an embodiment of the present invention may include a protrusion 850 formed to protrude outward from the rear surface, and by this protrusion 850 The biosignal measuring apparatus 800 may be mounted on a predetermined counterpart object. In addition, referring to FIGS. 8 and 9, the biosignal measuring apparatus 800 according to an embodiment of the present invention may include an electrical contact terminal 860 to be electrically connected to a counterpart object. When the signal measuring device 800 is mounted on a counterpart object, the corresponding biosignal measuring device 800 and the counterpart object can be electrically connected.

계속하여, 도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치(800)는, 피측정자의 다양한 생체 신호를 측정할 수 있도록 적어도 하나의 생체 센서(예를 들면, ECG 센서, PPG 센서 등) 또는 생체 센서 모듈을 포함할 수 있다. 보다 더 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치(800)는, 본체의 후면(820)에 형성되어 생체 신호를 측정하는 제1 전극(A) 및 제1 전극(A)이 형성되어 있지 않은 면(본체의 전면(810) 또는 측면(830))에 형성되어 생체 신호를 측정하는 제2 전극(B)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 전극(A) 및 제2 전극(B)은 ECG 신호를 측정할 수 있는 ECG 센서의 역할을 수행할 수 있으며, 이러한 경우에, 피측정자가 자신의 제1 신체 부위(예를 들면, 손가락 또는 손 끝)를 제1 전극(A)에 접촉시키는 한편 자신의 제2 신체 부위(예를 들면, 제1 신체 부위와는 다른 손가락 또는 손 끝)를 제2 전극(B)에 접촉시키면, 제1 전극(A) 및 제2 전극(B)을 통하여 피측정자의 신체로부터의 ECG에 관한 생체 신호가 측정될 수 있다.Subsequently, referring to FIGS. 8 and 9, the biosignal measurement apparatus 800 according to an embodiment of the present invention includes at least one biometric sensor (eg, ECG sensor, PPG sensor, etc.) or a biometric sensor module. More specifically, in the biosignal measuring apparatus 800 according to an embodiment of the present invention, a first electrode A and a first electrode A are formed on the rear surface 820 of the main body to measure a biosignal. It may include a second electrode B that is formed on a surface that is not formed (the front surface 810 or the side surface 830 of the body) to measure a biosignal. For example, the first electrode (A) and the second electrode (B) may serve as an ECG sensor capable of measuring an ECG signal, and in this case, the subject is a first body part (for example, For example, a finger or a fingertip) is brought into contact with the first electrode (A), while a second body part (for example, a finger or fingertip different from the first body part) is attached to the second electrode (B). When in contact, a biosignal regarding the ECG from the body of the subject may be measured through the first electrode A and the second electrode B.

한편, 도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치(800)의 본체의 전면에 배치되는 디스플레이 화면(870)을 포함할 수 있고, 이 디스플레이 화면(870) 상에 제2 전극이 배치될 수 있다. 이러한 경우에, 피측정자는 자신의 제1 신체 부위를 제1 전극(A)에 접촉시키는 한편 자신의 제2 신체 부위를 디스플레이 화면(870)에 접촉시키면, 제1 전극(A) 및 디스플레이 화면(870) 상에 배치되는 제2 전극을 통하여 피측정자의 신체로부터의 ECG에 관한 생체 신호가 측정될 수 있다.Meanwhile, referring to FIGS. 8 and 9, a display screen 870 disposed in front of the main body of the biosignal measuring apparatus 800 according to an embodiment of the present invention may be included, and the display screen 870 A second electrode may be disposed thereon. In this case, when the subject contacts his or her first body part with the first electrode (A) while touching his second body part with the display screen 870, the first electrode (A) and the display screen ( Bio-signals related to the ECG from the body of the subject may be measured through the second electrode disposed on the 870.

도 8 및 도 9에서, 생체 신호 측정 장치에 포함되는 전극이 두 개인 실시예에 대하여 주로 설명되었지만, 본 발명에 따른 생체 신호 측정 장치의 구성이 반드시 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 얼마든지 변경될 수 있음을 밝혀 둔다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 물리적으로 분리된 셋 이상의 전극이 생체 신호 측정 장치의 전면, 후면 및 측면 중 적어도 한 곳에 다양한 모습으로 배치될 수 있다.In FIGS. 8 and 9, an embodiment in which two electrodes included in the biosignal measurement apparatus are mainly described, but the configuration of the biosignal measurement apparatus according to the present invention is not necessarily limited to the above embodiment, It should be noted that it can be changed as much as possible within the scope of achieving the purpose. According to another embodiment of the present invention, three or more physically separated electrodes may be disposed in various shapes on at least one of the front, rear, and side surfaces of the biosignal measuring device.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치는, 적어도 하나의 PPG 센서(즉, 광 센서) 및 PPG 센서 모듈을 포함할 수 있고, 이로써 PPG 또는 SpO2에 관한 생체 신호를 측정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, PPG 센서 및 PPG 센서 모듈은, 피측정자의 손 끝 또는 발 끝에 대하여 적색광(약 660nm) 내지 근적외선광(약 940nm)을 발생시키는 발광부(light emitting unit; 예를 들면, LED) 및 피측정자의 손 끝 또는 발 끝으로부터 반사되는 광을 검출하는 수광부(light receiving unit; 예를 들면, 포토 다이오드 또는 포토 트랜지스터)을 포함할 수 있다. 나아가, 본 발명의 일 실시예에 따르면, PPG 센서가 배치되는 위치는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, ECG 센서의 전극이 형성되는 위치와 같은 위치에 형성될 수 있으며, 이러한 경우에 피측정자가 자신의 신체 부위를 ECG 센서의 전극 근처에 접촉시킴으로써 ECG에 관한 생체 신호 및 PPG에 관한 생체 신호가 함께 측정되도록 할 수 있게 된다.Meanwhile, the biosignal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention may include at least one PPG sensor (ie, an optical sensor) and a PPG sensor module, thereby measuring a biosignal related to PPG or SpO 2 . have. According to an embodiment of the present invention, the PPG sensor and the PPG sensor module include a light emitting unit that generates red light (about 660 nm) to near-infrared light (about 940 nm) with respect to a fingertip or a toe of a subject. For example, it may include an LED) and a light receiving unit (for example, a photodiode or a phototransistor) for detecting light reflected from a fingertip or a toe of a subject. Further, according to an embodiment of the present invention, the position where the PPG sensor is disposed is not particularly limited, but may be formed at the same position as the position where the electrode of the ECG sensor is formed, and in this case, the subject is By contacting the body part near the electrode of the ECG sensor, it is possible to measure the biosignal of the ECG and the biosignal of the PPG together.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, PPG 또는 Sp02에 관한 생체 신호를 측정하는 PPG 센서는 생체 신호 측정 장치의 전면에 형성되는 디스플레이 화면을 활용하여 구현될 수 있다.Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, a PPG sensor that measures a biosignal related to PPG or Sp0 2 may be implemented using a display screen formed on the front surface of the biosignal measurement device.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 PPG 센서를 포함하는 생체 신호 측정 장치의 모습을 예시적으로 나타내는 도면이다.10 is a diagram illustrating an example of a biological signal measuring apparatus including a PPG sensor according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치(1000)에서, PPG 또는 Sp02에 관한 생체 신호를 측정하기 위한 측정 영역(E)이 디스플레이 영역(1070) 내에 포함되는 영역으로서 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 위의 측정 영역(E)에서는, PPG에 관한 생체 신호를 측정하기 위하여 적색광이 조사될 수 있고, PPG 및 SpO2에 관한 생체 신호를 측정하기 위하여 적색광 및 근적외선광이 조사될 수 있다. 이를 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치(1000)의 측정 영역(E)에는, 근적외선광을 발생시키기 위한 근적외선(IR) 서브픽셀(subpixels)과 적색광을 발생시키기 위한 가시광선(RGB) 서브픽셀을 포함하는 픽셀 구조가 형성될 수 있고, 피측정자의 신체 부위로부터 반사되는 근적외선광과 적색광을 검출할 수 있는 수광부가 더 형성될 수 있다. 도 10에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치(1000)에 따르면, 광 센서를 위한 별도의 구조를 따로 마련할 필요 없이, 디스플레이 화면 상에 구현된 측정 영역을 통하여 PPG 및 SpO2에 관한 생체 신호를 측정할 수 있게 된다.Referring to FIG. 10, in the biosignal measurement apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention, a measurement area E for measuring a biosignal related to PPG or Sp0 2 is included in the display area 1070. It can be formed as According to an embodiment of the present invention, in the above measurement area (E), red light may be irradiated to measure a biological signal related to PPG, and red light and near-infrared light to measure a biological signal related to PPG and SpO 2 This can be investigated. To this end, in the measurement area E of the bio-signal measuring apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention, near-infrared (IR) subpixels for generating near-infrared light and visible light for generating red light ( A pixel structure including RGB) subpixels may be formed, and a light receiving unit capable of detecting near-infrared light and red light reflected from a body part of the subject may be further formed. According to the biosignal measurement apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 10, PPG and SpO through a measurement area implemented on a display screen are not required to separately provide a separate structure for an optical sensor. It is possible to measure the bio-signals for 2 .

도 8 내지 도 10에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치(800 및 1000)에 따르면, ECG 센서 또는 PPG 센서에 의하여 측정되는 다양한 생체 신호를 소정의 처리 모듈 또는 저장 모듈을 이용하여 처리 및 분석함으로써, 혈압(blood pressure) 등의 유용한 생체 정보를 실시간으로 추정할 수 있게 된다.According to the biosignal measuring apparatuses 800 and 1000 according to an embodiment of the present invention shown in FIGS. 8 to 10, various biosignals measured by an ECG sensor or a PPG sensor are processed using a predetermined processing module or a storage module. By processing and analyzing it, useful biometric information such as blood pressure can be estimated in real time.

한편, 생체 신호를 측정하거나 분석하는 방법과 혈압 등의 생체 정보를 추정하는 방법에 관하여는, 한국특허출원 제2013-116158호, 한국특허출원 제2012-54770호 및 미국특허출원 제15/393,881호의 개시 내용을 참조할 수 있으며, 상기 개시 내용은 본 명세서에 그 전체로서 병합된 것으로 보아야 한다.On the other hand, with respect to a method of measuring or analyzing a biosignal and a method of estimating biometric information such as blood pressure, Korean Patent Application No. 2013-116158, Korean Patent Application No. 2012-54770, and US Patent Application No. 15/393,881 Reference may be made to the disclosure, and the disclosure should be viewed as being incorporated herein in its entirety.

센싱 디바이스에 관한 실시예An embodiment of the sensing device

이하에서는, 도 11 내지 도 20을 참조하여, 본 발명에 따른 센싱 디바이스에 관한 다양한 실시예에 대하여 자세하게 설명하기로 한다. 본 명세서에서 언급되는 센싱 디바이스에 관하여는, 미국특허출원 제14/779,851호, 제14/779,857호, 제14/779,890호, 제14/864,262호, 제14/864,387호, 제14/864,413호, 제15/215,127호, 제15/215,178호, 제15/291,686호, 제15/393,727호 및 제15/393,881호의 개시 내용을 참조할 수 있으며, 상기 개시 내용은 본 명세서에 그 전체로서 병합된 것으로 보아야 한다.Hereinafter, various embodiments of the sensing device according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 11 to 20. Regarding the sensing device referred to in this specification, U.S. Patent Application Nos. 14/779,851, 14/779,857, 14/779,890, 14/864,262, 14/864,387, 14/864,413, Reference may be made to the disclosures of Nos. 15/215,127, 15/215,178, 15/291,686, 15/393,727 and 15/393,881, the disclosures of which are incorporated herein in their entirety. Must see.

[워치형 센싱 디바이스][Watch type sensing device]

도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 생체 신호 측정 장치가 탑재된 워치형 센싱 디바이스의 모습을 예시적으로 나타내는 도면이다.11 and 12 are views exemplarily illustrating a watch-type sensing device equipped with a bio-signal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 11 및 도 12를 참조하면, 워치형 센싱 디바이스(1100)는 피측정자의 손목을 감싸는 밴드부(1110) 및 생체 신호 측정 장치(1101)가 탑재되는 탑재부(1120)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 탑재부(1120)는 생체 신호 측정 장치(1101)의 외형에 대응하는 형상으로 이루어질 수 있고, 생체 신호 측정 장치(1101)를 잡고 있을 수 있도록 이루어질 수 있다. 예를 들면, 탑재부(1120)는 베이스(base)부(1122) 및 베이스부(1122)에 대하여 수직한 방향으로 형성되는 월(wall)부(1124)를 포함할 수 있고, 베이스부(1122) 및 월부(1124)에 의하여 형성되는 내부 공간은 생체 신호 측정 장치(1101)를 수용할 수 있다. 다만, 본 발명에 따른 탑재부의 형상이 반드시 도 11에 도시된 바에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 얼마든지 변경될 수 있음을 밝혀 둔다.Referring to FIGS. 11 and 12, the watch-type sensing device 1100 may include a band portion 1110 surrounding a wrist of a subject and a mounting portion 1120 on which the bio-signal measuring apparatus 1101 is mounted. According to an embodiment of the present invention, the mounting unit 1120 may have a shape corresponding to the external shape of the biosignal measuring device 1101, and may be formed to hold the biosignal measuring device 1101. For example, the mounting portion 1120 may include a base portion 1122 and a wall portion 1124 formed in a direction perpendicular to the base portion 1122, and the base portion 1122 And the internal space formed by the wall portion 1124 may accommodate the biosignal measuring device 1101. However, it should be noted that the shape of the mounting portion according to the present invention is not necessarily limited to the bar shown in FIG. 11, and can be changed as much as possible within a range capable of achieving the object of the present invention.

계속하여, 도 11 및 도 12를 참조하면, 워치형 센싱 디바이스(1100)에 탑재되는 생체 신호 측정 장치(1101)는 소정의 전기적 접촉 단자(1160)를 통하여 워치형 센싱 디바이스(1100)와 전기적으로 연결될 수 있는데, 이러한 전기적 연결을 통하여 생체 신호 측정 장치(1101)는 자신과 연결된 상대방(즉, 워치형 센싱 디바이스(1100))의 유형(type)을 인식할 수 있고 그 인식된 유형에 부합하는 기능을 활성화시킬 수 있다.Subsequently, referring to FIGS. 11 and 12, the biosignal measuring apparatus 1101 mounted on the watch-type sensing device 1100 is electrically connected to the watch-type sensing device 1100 through a predetermined electrical contact terminal 1160. Through this electrical connection, the biosignal measuring device 1101 can recognize the type of the counterpart (i.e., the watch type sensing device 1100) connected to itself, and a function corresponding to the recognized type. Can be activated.

계속하여, 도 11 및 도 12를 참조하면, 워치형 센싱 디바이스(1100)를 착용하고 있는 피측정자의 손목 부위는 생체 신호 측정 장치(1101)의 후면(구체적으로는, 후면에 형성된 제1 전극)과 접촉하고 있게 되므로, 피측정자가 워치형 센싱 디바이스(1100)를 착용하고 있는 상태에서 자신의 손가락을 생체 신호 측정 장치(1101)의 다른 부분에 형성된 제2 전극에 접촉시키면, 피측정자의 신체와 생체 신호 측정 장치(1101) 사이에 서로 다른 두 곳의 접점이 생기게 되고, 이 두 곳의 접점을 통해 ECG에 관한 생체 신호가 측정될 수 있게 된다. 또한, 도 12를 참조하면, 워치형 센싱 디바이스(1100)를 착용하고 있는 피측정자는 자신의 손가락 끝을 생체 신호 측정 장치(1101)의 PPG 센서 부분(예를 들면, 생체 신호 측정 장치(1101) 디스플레이 화면에 형성된 측정 영역 등)에 근접시킴으로써, PPG 또는 SpO2에 관한 생체 신호가 측정될 수 있게 할 수 있다. 이상에서 살펴본 바와 같이, 생체 신호 측정 장치(1101)가 워치형 센싱 디바이스(1100)에 탑재되면 ECG에 관한 생체 신호와 PPG에 관한 생체 신호가 모두 측정될 수 있으므로, 생체 신호 측정 장치(1101)는 자신이 워치형 센싱 디바이스(1100)에 탑재되는 것에 대응하여 ECG에 관한 생체 신호를 측정하는 기능, PPG 또는 SpO2에 관한 생체 신호를 측정하는 기능 및 위의 측정되는 생체 신호에 기초하여 혈압을 실시간으로 추정하는 기능을 모두 활성화하도록 구현될 수 있다.Subsequently, referring to FIGS. 11 and 12, the wrist portion of the subject wearing the watch-type sensing device 1100 is the rear surface of the biosignal measuring apparatus 1101 (specifically, a first electrode formed on the rear surface). Since it is in contact with, when the subject is wearing the watch-type sensing device 1100 and the user's finger is in contact with the second electrode formed in another part of the biosignal measuring device 1101, the subject’s body and Two different contact points are created between the bio-signal measuring device 1101, and a bio-signal related to the ECG can be measured through the contact points at the two points. In addition, referring to FIG. 12, a subject wearing the watch-type sensing device 1100 holds the tip of his/her finger at the PPG sensor portion of the biosignal measuring apparatus 1101 (for example, the biosignal measuring apparatus 1101). Proximity to the measurement area formed on the display screen, etc.), it is possible to measure a biosignal related to PPG or SpO 2 . As described above, when the biosignal measuring device 1101 is mounted on the watch-type sensing device 1100, both the biosignal for ECG and the biosignal for PPG can be measured, so that the biosignal measuring device 1101 In response to being mounted on the watch-type sensing device 1100, a function of measuring a biological signal related to ECG, a function of measuring a biological signal related to PPG or SpO 2 , and a blood pressure based on the measured biological signal in real time It can be implemented to activate all functions that are estimated to be.

일반적으로, 생체 신호가 측정되는 신체 부위가 어디인지에 따라 그 측정되는 생체 신호의 값이 달라질 수 있기 때문에, 생체 신호 및 생체 정보의 정확도를 높이기 위해서는, 생체 신호 측정의 대상이 되는 신체 부위에 따라 생체 신호의 값을 보정할 필요가 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 생체 신호 측정 장치(1101)는 워치형 센싱 디바이스(1100)에 탑재되는 것에 대응하여 생체 신호 측정의 대상이 되는 신체 부위가 손목 부위라는 것을 인식할 수 있고, 전극 등을 통하여 측정되는 생체 신호의 값을 손목 부위에 부합하는 방식으로 보정할 수 있다.In general, since the value of the measured biosignal may vary depending on where the body part where the biosignal is measured, in order to increase the accuracy of the biosignal and biometric information, It is necessary to correct the value of the biosignal. According to an embodiment of the present invention, in response to being mounted on the watch-type sensing device 1100, the biosignal measuring apparatus 1101 may recognize that a body portion to be measured biosignal is a wrist portion, and the electrode The value of the biosignal measured through the back can be corrected in a manner that matches the wrist area.

계속하여, 도 11 및 도 12를 참조하면, 생체 신호 측정 장치(1101)에 의하여 측정되거나 추정되는 생체 신호 또는 생체 정보에 관한 정보가 디스플레이 화면 상에 표시될 수 있다. 예를 들면, 수축기 혈압(F1), 이완기 혈압(F2) 및 심박수(F3)에 관한 정보가 디스플레이 화면 상에 표시될 수 있다.Subsequently, referring to FIGS. 11 and 12, information on a biosignal or biometric information measured or estimated by the biosignal measuring apparatus 1101 may be displayed on the display screen. For example, information on the systolic blood pressure F1, the diastolic blood pressure F2, and the heart rate F3 may be displayed on the display screen.

한편, 워치형 센싱 디바이스에 관하여는, 한국특허출원 제2013-116158호, 한국특허출원 제2012-54770호 및 미국특허출원 제15/393,881호의 개시 내용을 참조할 수 있으며, 상기 개시 내용은 본 명세서에 그 전체로서 병합된 것으로 보아야 한다.On the other hand, with respect to the watch-type sensing device, reference may be made to the disclosures of Korean Patent Application No. 2013-116158, Korean Patent Application No. 2012-54770, and US Patent Application No. 15/393,881, the disclosure content of which is herein It should be viewed as merged as a whole.

[이어폰형 센싱 디바이스][Earphone type sensing device]

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 이어폰형 센싱 디바이스의 모습을 예시적으로 나타내는 도면이다.13 is a diagram illustrating an example of an earphone type sensing device according to an embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이어폰형 센싱 디바이스(1300)는, 왼쪽 이어폰의 오디오 출력부(1303) 주변에 배치되는 제1 전극(1301)과 오른쪽 이어폰의 오디오 출력부(1303) 주변에 배치되는 제2 전극(1302)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 피측정자가 왼쪽 이어폰 및 오른쪽 이어폰을 모두 착용하면 제1 전극(1301) 및 제2 전극(1302)이 모두 피측정자의 피부와 접촉하게 되고, 이에 따라 피측정자의 신체와 이어폰형 센싱 디바이스(1300) 사이에 서로 다른 두 곳의 접점이 생기게 되고, 이 두 곳의 접점을 통해 ECG에 관한 생체 신호가 측정될 수 있게 된다.Referring to FIG. 13, the earphone-type sensing device 1300 according to an embodiment of the present invention includes a first electrode 1301 disposed around an audio output unit 1303 of a left earphone and an audio output unit of the right earphone ( 1303) may include a second electrode 1302 disposed around. According to an embodiment of the present invention, when the subject wears both the left earphone and the right earphone, both the first electrode 1301 and the second electrode 1302 come into contact with the subject’s skin. Two different contact points are created between the body and the earphone-type sensing device 1300, and biosignals related to the ECG can be measured through the contact points at the two points.

다만, 본 발명에 따른 이어폰형 센싱 디바이스의 구성이 반드시 도 13에 도시된 바에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 얼마든지 변경될 수 있음을 밝혀 둔다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 전극 및 제2 전극이 각각 왼쪽 이어폰 및 오른쪽 이어폰의 오디오 출력부를 감싸는 커버의 주변에 배치될 수도 있다.However, it should be noted that the configuration of the earphone-type sensing device according to the present invention is not necessarily limited to that shown in FIG. 13, and can be changed as much as possible within the range capable of achieving the object of the present invention. According to another embodiment of the present invention, the first electrode and the second electrode may be disposed around a cover surrounding the audio output units of the left earphone and the right earphone, respectively.

한편, 이어폰형 센싱 디바이스에 관하여는, 미국특허출원 제15/393,727호의 개시 내용을 참조할 수 있으며, 상기 개시 내용은 본 명세서에 그 전체로서 병합된 것으로 보아야 한다. 또한, 한국공개특허공보 제10-2010-0001360호의 ECG 신호 수집 기술에 관한 개시 내용도 본 명세서에 그 전체로서 병합된 것으로 보아야 한다.Meanwhile, with respect to the earphone-type sensing device, reference may be made to the disclosure of US Patent Application No. 15/393,727, and the disclosure should be considered to be incorporated herein as a whole. In addition, the disclosure of the ECG signal collection technology of Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2010-0001360 should be viewed as being incorporated in the present specification as a whole.

[목걸이형 센싱 디바이스][Necklace type sensing device]

도 14 내지 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따라 생체 신호 측정 장치가 탑재된 목걸이형 센싱 디바이스의 모습을 예시적으로 나타내는 도면이다.14 to 16 are views exemplarily showing the state of a necklace-type sensing device equipped with a biological signal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 14 내지 도 16을 참조하면, 목걸이형 센싱 디바이스(1400)는 피측정자의 목 주변에 걸쳐지는 목걸이 줄(1410) 및 생체 신호 측정 장치(1401)가 탑재된 탑재부(1420)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 탑재부(1420)는 생체 신호 측정 장치(1401)의 외형에 대응하는 형상으로 이루어질 수 있고, 생체 신호 측정 장치(1401)를 잡고 있을 수 있도록 이루어질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 목걸이형 센싱 디바이스(1400)의 탑재부(1420)의 구성은 워치형 센싱 디바이스(1100)의 탑재부(1120)의 구성과 전반적으로 유사할 수 있다.Referring to FIGS. 14 to 16, the necklace type sensing device 1400 may include a necklace string 1410 that spans around the neck of a subject and a mounting unit 1420 in which the biosignal measuring device 1401 is mounted. . According to an embodiment of the present invention, the mounting unit 1420 may have a shape corresponding to the external shape of the biosignal measuring device 1401, and may be formed to hold the biosignal measuring device 1401. According to an embodiment of the present invention, the configuration of the mounting portion 1420 of the necklace-type sensing device 1400 may be generally similar to the configuration of the mounting portion 1120 of the watch-type sensing device 1100.

구체적으로, 도 14 및 도 15를 참조하면, 피측정자가 목걸이형 센싱 디바이스(1400)의 제1 전극을 한 손가락으로 접촉시키고 제2 전극을 다른 손가락으로 접촉시키면, 피측정자의 신체와 생체 신호 측정 장치(1401) 사이에 서로 다른 두 곳의 접점이 생기게 되고, 이 두 곳의 접점을 통해 ECG에 관한 생체 신호가 측정될 수 있게 된다. 또한, 도 14 및 도 15를 참조하면, 목걸이형 센싱 디바이스(1400)를 착용하고 있는 피측정자는 자신의 손가락 끝을 생체 신호 측정 장치(1401)의 PPG 센서 부분(예를 들면, 생체 신호 측정 장치(1401) 디스플레이 화면에 형성된 측정 영역 등)에 근접시킴으로써, PPG 또는 SpO2에 관한 생체 신호가 측정될 수 있게 할 수 있다. 이상에서 살펴본 바와 같이, 생체 신호 측정 장치(1401)가 목걸이형 센싱 디바이스(1400)에 탑재되면 ECG에 관한 생체 신호와 PPG에 관한 생체 신호가 모두 측정될 수 있으므로, 생체 신호 측정 장치(1401)는 목걸이형 센싱 디바이스(1400)에 탑재되는 것에 대응하여 ECG에 관한 생체 신호를 측정하는 기능, PPG 또는 SpO2에 관한 생체 신호를 측정하는 기능 및 위의 측정되는 생체 신호에 기초하여 혈압을 실시간으로 추정하는 기능을 활성화하도록 구현될 수 있다.Specifically, referring to FIGS. 14 and 15, when the subject contacts the first electrode of the necklace-type sensing device 1400 with one finger and the second electrode with the other finger, the body of the subject and the biological signal are measured. Two different contact points are created between the device 1401, and biosignals related to the ECG can be measured through the contact points at the two points. In addition, referring to FIGS. 14 and 15, the subject wearing the necklace-type sensing device 1400 attaches the tip of his/her finger to the PPG sensor part of the biosignal measuring device 1401 (for example, the biosignal measuring device (1401) By approaching the measurement area formed on the display screen, etc.), a biosignal related to PPG or SpO 2 can be measured. As described above, when the biological signal measuring device 1401 is mounted on the necklace-type sensing device 1400, both the biological signal related to the ECG and the biological signal related to the PPG can be measured, so that the biological signal measuring device 1401 In response to being mounted on the necklace-type sensing device 1400, a function of measuring a biological signal related to ECG, a function of measuring a biological signal related to PPG or SpO 2 , and a blood pressure estimation based on the measured biological signal above in real time It can be implemented to activate the function to do.

일반적으로, 생체 신호가 측정되는 신체 부위가 어디인지에 따라 그 측정되는 생체 신호의 값이 달라지 수 있기 때문에, 생체 신호 및 생체 정보의 정확도를 높이기 위해서는, 생체 신호 측정의 대상이 되는 신체 부위에 따라 생체 신호의 값을 보정할 필요가 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 생체 신호 측정 장치(1401)는 목걸이형 센싱 디바이스(1400)에 탑재되는 것에 대응하여 생체 신호 측정의 대상이 되는 신체 부위가 모두 손가락 부위라는 것을 인식할 수 있고, 전극 등을 통하여 측정되는 생체 신호의 값을 손가락 부위에 부합하는 방식으로 보정할 수 있다.In general, since the value of the measured bio-signal may vary depending on where the body part where the bio-signal is measured, in order to increase the accuracy of the bio-signal and the bio-information, Accordingly, it is necessary to correct the value of the biosignal. According to an embodiment of the present invention, in response to being mounted on the necklace-type sensing device 1400, the biosignal measuring apparatus 1401 may recognize that all body parts subject to biosignal measurement are finger portions, The value of the biosignal measured through an electrode or the like may be corrected in a manner that matches the finger portion.

다음으로, 도 16을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 목걸이형 센싱 디바이스는 ECG에 관한 생체 신호를 측정하는 데에 사용될 수 있는 복수의 보조 전극을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 보조 전극(1410a) 및 제2 보조 전극(1410b)은 목걸이 줄(1410) 상에 형성될 수 있고, 제1 보조 전극(1410a) 및 제2 보조 전극(1410b)을 통하여 ECG에 관한 생체 신호를 측정할 수 있다. 예를 들면, 제1 보조 전극(1410a) 및 제2 보조 전극(1410b) 모두가 피측정자의 신체와 접촉되어 있는 경우이거나 제1 보조 전극(1410a) 및 제2 보조 전극(1410b) 중 어느 하나가 피측정자의 신체와 접촉되어 있고 생체 신호 측정 장치(1401)의 두 전극 중 어느 하나가 피측정자의 손가락과 접촉되어 있는 경우에, 두 접점을 통하여 ECG에 관한 생체 신호가 측정될 수 있다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 목걸이 줄(1410)은 피측정자의 목 부위와 접촉되는 것이 일반적이고 생체 신호 측정 장치(1401)는 피측정자의 손가락 부위와 접촉되는 것이 일반적이므로, 제1 보조 전극(1410a) 및 제2 보조 전극(1410b)으로부터의 생체 신호는 제1 보조 전극(1410a) 및 제2 보조 전극(1410b)이 피측정자의 목 부위에 접촉되는 동안에 발생하는 것으로 가정할 수 있고, 생체 신호 측정 장치(1401)의 두 전극으로부터의 생체 신호는 생체 신호 측정 장치(1401)의 두 전극이 피측정자의 손가락 부위와 접촉되는 동안에 발생하는 것으로 가정할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치(1401)는, 생체 신호 및 생체 정보의 정확도를 높이기 위해서, 위의 가정에 따라 생체 신호 값을 적절하게 보정할 수 있다.Next, referring to FIG. 16, the necklace-type sensing device according to an embodiment of the present invention may further include a plurality of auxiliary electrodes that can be used to measure a biosignal related to an ECG. Specifically, according to an embodiment of the present invention, the first auxiliary electrode 1410a and the second auxiliary electrode 1410b may be formed on the necklace string 1410, and the first auxiliary electrode 1410a and the second auxiliary electrode 1410a Biosignals related to ECG may be measured through the auxiliary electrode 1410b. For example, when both the first auxiliary electrode 1410a and the second auxiliary electrode 1410b are in contact with the body of the subject, or any one of the first auxiliary electrode 1410a and the second auxiliary electrode 1410b is When one of the two electrodes of the bio-signal measuring apparatus 1401 is in contact with the subject's body, a bio-signal related to the ECG may be measured through the two contact points. Here, according to an embodiment of the present invention, since the necklace string 1410 is generally in contact with the neck of the subject, and the biosignal measuring device 1401 is in contact with the finger of the subject, the first The biosignal from the auxiliary electrode 1410a and the second auxiliary electrode 1410b may be assumed to be generated while the first auxiliary electrode 1410a and the second auxiliary electrode 1410b are in contact with the neck of the subject. , It may be assumed that the biosignals from the two electrodes of the biosignal measurement apparatus 1401 are generated while the two electrodes of the biosignal measurement apparatus 1401 are in contact with the subject's finger. Accordingly, the biosignal measuring apparatus 1401 according to an embodiment of the present invention may appropriately correct the biosignal value according to the above assumption in order to increase the accuracy of the biosignal and biometric information.

계속하여, 도 14 내지 도 16을 참조하면, 생체 신호 측정 장치(1401)에 의하여 측정되거나 추정되는 생체 신호 또는 생체 정보에 관한 정보가 디스플레이 화면 상에 표시될 수 있다. 예를 들면, 수축기 혈압(F1), 이완기 혈압(F2) 및 심박수(F3)에 관한 정보가 디스플레이 화면 상에 표시될 수 있다.Subsequently, referring to FIGS. 14 to 16, information on a biosignal or biometric information measured or estimated by the biosignal measuring apparatus 1401 may be displayed on the display screen. For example, information on the systolic blood pressure F1, the diastolic blood pressure F2, and the heart rate F3 may be displayed on the display screen.

한편, 목걸이형 센싱 디바이스에 관하여는, 미국특허출원 제15/393,881호의 개시 내용을 참조할 수 있으며, 상기 개시 내용은 본 명세서에 그 전체로서 병합된 것으로 보아야 한다.Meanwhile, with respect to the necklace-type sensing device, reference may be made to the disclosure of US Patent Application No. 15/393,881, and the disclosure should be considered to be incorporated in the present specification as a whole.

[핑거레스트(finger-rest)형 센싱 디바이스][Finger-rest type sensing device]

도 17 및 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따라 생체 신호 측정 장치가 탑재된 핑거레스트형 센싱 디바이스의 모습을 예시적으로 나타내는 도면이다.17 and 18 are views exemplarily illustrating a finger rest type sensing device equipped with a bio-signal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 17 및 도 18을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 핑거레스트형 센싱 디바이스는(1700) 광 센서를 이용하여 피측정자의 신체 내 산소포화도를 측정할 수 있다. 따라서, 생체 신호 측정 장치(1701)는 전기적 접촉 단자(1760)를 통해 핑거레스트형 센싱 디바이스(1700)에 탑재되는 것이 인식되면 산소포화도를 측정하는 데에 필요한 기능(예를 들면, PPG 센서의 기능 등)을 활성화하도록 구현될 수 있다.Referring to FIGS. 17 and 18, the finger rest type sensing device 1700 according to an exemplary embodiment of the present invention may measure oxygen saturation in the body of a subject using an optical sensor. Therefore, when it is recognized that the biosignal measuring apparatus 1701 is mounted on the fingerrest type sensing device 1700 through the electrical contact terminal 1760, a function required for measuring the oxygen saturation level (for example, the function of the PPG sensor) Etc.).

도 18을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 핑거레스트형 센싱 디바이스(1700)에 탑재된 생체 신호 측정 장치(1701)의 디스플레이 화면 상에 산소포화도에 관한 정보(F4)가 표시될 수 있다.Referring to FIG. 18, information F4 about oxygen saturation may be displayed on a display screen of a biosignal measuring apparatus 1701 mounted in a fingerrest type sensing device 1700 according to an embodiment of the present invention. .

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 핑거레스트형 센싱 디바이스(1700)는 ECG에 관한 생체 신호를 측정할 수 있는 복수의 전극(미도시됨)을 더 포함할 수 있으며, 이러한 경우 생체 신호 측정 장치(1701)는 전기적 접촉 단자(1760)를 통해 핑거레스트형 센싱 디바이스(1700)의 복수의 전극 중 적어도 일부가 피측정자의 신체와 접촉하는 것이 인식되면 ECG에 관한 생체 신호를 측정하는 데에 필요한 기능(예를 들면, ECG 센서의 기능 등)을 활성화할 수 있다.Further, according to an embodiment of the present invention, the finger rest type sensing device 1700 may further include a plurality of electrodes (not shown) capable of measuring a bio signal related to an ECG, and in this case, a bio signal measurement When it is recognized that at least some of the plurality of electrodes of the finger rest-type sensing device 1700 are in contact with the body of the subject through the electrical contact terminal 1760, the device 1701 is required to measure a bio-signal related to the ECG. You can activate a function (eg, the function of an ECG sensor).

한편, 목걸이형 센싱 디바이스에 관하여는, 미국특허출원 제15/393,881호의 개시 내용을 참조할 수 있으며, 상기 개시 내용은 본 명세서에 그 전체로서 병합된 것으로 보아야 한다.Meanwhile, with respect to the necklace-type sensing device, reference may be made to the disclosure of US Patent Application No. 15/393,881, and the disclosure should be considered to be incorporated in the present specification as a whole.

[차량 스티어링휠형 센싱 디바이스][Vehicle steering wheel type sensing device]

도 19 및 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따라 생체 신호 측정 장치가 탑재된 차량 스티어링휠형 센싱 디바이스의 모습을 예시적으로 나타내는 도면이다.19 and 20 are views exemplarily illustrating a vehicle steering wheel type sensing device equipped with a biological signal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 19 및 도 20을 참조하면, 차량 스티어링휠형 센싱 디바이스(1900)는 피측정자가 손으로 조작할 수 있는 스티어링휠(1910) 및 생체 신호 측정 장치(1901)가 탑재된 탑재부(1920)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 탑재부(1920)는 생체 신호 측정 장치(1901)의 외형에 대응하는 형상으로 이루어질 수 있고, 생체 신호 측정 장치(1901)를 잡고 있을 수 있도록 이루어질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량 스티어링휠형 센싱 디바이스(1900)의 탑재부(1920)의 구성은 워치형 센싱 디바이스(1100)의 탑재부(1120)의 구성과 전반적으로 유사할 수 있다.Referring to FIGS. 19 and 20, the vehicle steering wheel type sensing device 1900 includes a steering wheel 1910 that a subject can manipulate by hand and a mounting unit 1920 on which a biosignal measuring device 1901 is mounted. I can. According to an embodiment of the present invention, the mounting unit 1920 may be formed in a shape corresponding to the external shape of the biosignal measuring device 1901, and may be formed to hold the biosignal measuring device 1901. According to an embodiment of the present invention, the configuration of the mounting unit 1920 of the vehicle steering wheel type sensing device 1900 may be generally similar to the configuration of the mounting unit 1120 of the watch type sensing device 1100.

계속하여, 도 19 및 도 20을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 스티어링휠형 센싱 디바이스(1900)는 ECG에 관한 생체 신호를 측정하는 데에 사용될 수 있는 제1 스위칭 전극(1910a) 및 제2 스위칭 전극(1910b)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 스위칭 전극(1910a)은 스티어링휠(1910)의 왼쪽 위쪽에 형성될 수 있고, 제2 스위칭 전극(1910b)은 스티어링휠(1910)의 오른쪽 위쪽에 형성될 수 있으며, 이로써 피측정자가 양손으로 스티어링휠(1910)을 자연스럽게 잡으면 피측정자의 양손 손가락이 각각 제1 스위칭 전극(1910a) 및 제2 스위칭 전극(1910b)과 접촉될 수 있게 된다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, PPG 또는 SpO2에 관한 생체 신호를 측정하기 위한 PPG 센서는 제1 스위칭 전극(1910a) 및 제2 스위칭 전극(1910b) 중 적어도 한 곳에 형성될 수 있다. 제1 보조 전극(1410a) 및 제2 보조 전극(1410b)을 통하여 ECG에 관한 생체 신호를 측정할 수 있다.Subsequently, referring to FIGS. 19 and 20, the vehicle steering wheel type sensing device 1900 according to an embodiment of the present invention includes a first switching electrode 1910a that may be used to measure a biosignal related to ECG, and A second switching electrode 1910b may be included. Specifically, according to an embodiment of the present invention, the first switching electrode 1910a may be formed on the upper left side of the steering wheel 1910, and the second switching electrode 1910b is the upper right side of the steering wheel 1910. In this way, when the subject naturally holds the steering wheel 1910 with both hands, the fingers of both hands of the subject may contact the first switching electrode 1910a and the second switching electrode 1910b, respectively. In addition, according to an embodiment of the present invention, the PPG sensor for measuring a biosignal related to PPG or SpO 2 may be formed on at least one of the first switching electrode 1910a and the second switching electrode 1910b. The biosignal related to the ECG may be measured through the first auxiliary electrode 1410a and the second auxiliary electrode 1410b.

이상에서 살펴본 바와 같이, 생체 신호 측정 장치(1901)가 차량 스티어링휠형 센싱 디바이스(1900)에 탑재되면 ECG에 관한 생체 신호와 PPG에 관한 생체 신호가 모두 측정될 수 있으므로, 생체 신호 측정 장치(1901)는 전기적 접촉 단자(1960)을 통하여 차량 스티어링휠형 센싱 디바이스(1900)에 탑재되는 것이 인식되면 ECG에 관한 생체 신호를 측정하는 기능, PPG 또는 SpO2에 관한 생체 신호를 측정하는 기능 및 위의 측정되는 생체 신호에 기초하여 혈압을 실시간으로 추정하는 기능을 활성화하도록 구현될 수 있다.As described above, when the bio-signal measuring device 1901 is mounted on the vehicle steering wheel-type sensing device 1900, both the bio-signal of ECG and the bio-signal of PPG can be measured, so that the bio-signal measuring device 1901 When it is recognized that it is mounted on the vehicle steering wheel-type sensing device 1900 through the electrical contact terminal 1960, a function of measuring a biosignal related to ECG, a function of measuring a biosignal related to PPG or SpO 2 and the above measured It may be implemented to activate a function of estimating blood pressure in real time based on a biological signal.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 스티어링휠(1910)은 피측정자의 손가락 부위와 접촉되는 것이 일반적이므로, 제1 스위칭 전극(1910a) 및 제2 스위칭 전극(1910b)으로부터의 생체 신호는 제1 스위칭 전극(1910a) 및 제2 스위칭 전극(1910b)이 피측정자의 손가락 부위에 접촉되는 동안에 발생하는 것으로 가정할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치(1901)는, 생체 신호 및 생체 정보의 정확도를 높이기 위해서, 위의 가정에 따라 생체 신호 값을 적절하게 보정할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, since the steering wheel 1910 is generally in contact with the finger portion of the subject, the biosignals from the first and second switching electrodes 1910a and 1910b are It may be assumed that the first switching electrode 1910a and the second switching electrode 1910b are in contact with the subject's finger. Accordingly, the biosignal measuring apparatus 1901 according to an embodiment of the present invention may appropriately correct the biosignal value according to the above assumption in order to increase the accuracy of the biosignal and biometric information.

계속하여, 도 19 및 도 20을 참조하면, 생체 신호 측정 장치(1901)에 의하여 측정되거나 추정되는 생체 신호 또는 생체 정보에 관한 정보가 디스플레이 화면 상에 표시될 수 있다. 예를 들면, 수축기 혈압(F1), 이완기 혈압(F2), 심박수(F3) 및 산소포화도(F4)에 관한 정보가 디스플레이 화면 상에 표시될 수 있다.Subsequently, referring to FIGS. 19 and 20, information on a biosignal or biometric information measured or estimated by the biosignal measuring apparatus 1901 may be displayed on the display screen. For example, information about systolic blood pressure F1, diastolic blood pressure F2, heart rate F3, and oxygen saturation F4 may be displayed on the display screen.

한편, 차량 스티어링휠형 센싱 디바이스에 관하여는, 미국특허출원 제15/393,881호의 개시 내용을 참조할 수 있으며, 상기 개시 내용은 본 명세서에 그 전체로서 병합된 것으로 보아야 한다.Meanwhile, for the vehicle steering wheel type sensing device, reference may be made to the disclosure of US Patent Application No. 15/393,881, and the disclosure should be considered to be incorporated herein as a whole.

이상에서, 본 발명에 따른 센싱 디바이스의 다양한 실시예에 대하여 살펴보았지만, 본 발명에 따른 센싱 디바이스의 구성이 반드시 위의 설명된 바에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 얼마든지 변경될 수 있음을 밝혀 둔다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 그 손잡이에 센서를 포함하고 있는 트레드밀(treadmill)형 센싱 디바이스, 그 발판으로부터 생체 신호를 측정하는 체중계(scale)형 센싱 디바이스, 손가락 또는 손바닥으로부터 생체 신호를 측정하는 키보드형 센싱 디바이스, 양쪽 팔로부터 생체 신호를 측정하는 암체어(armchair)형 센싱 디바이스, 그 핸들바에 센서를 포함하고 있는 자전거형 센싱 디바이스, 손가락으로부터 생체 신호를 측정하는 장갑형 센싱 디바이스 등을 더 상정할 수 있다.In the above, various embodiments of the sensing device according to the present invention have been described, but the configuration of the sensing device according to the present invention is not necessarily limited to the above description, and within the range that can achieve the object of the present invention. It should be noted that it is subject to change. According to another embodiment of the present invention, a treadmill-type sensing device including a sensor in its handle, a scale-type sensing device that measures a physiological signal from the footrest, and a physiological signal from a finger or palm A keyboard-type sensing device, an armchair-type sensing device that measures biological signals from both arms, a bicycle-type sensing device that includes a sensor on its handlebar, and an armor-type sensing device that measures biological signals from a finger can be further conceived. have.

이상 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The embodiments according to the present invention described above may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components and recorded in a non-transitory computer-readable recording medium. The non-transitory computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded in the non-transitory computer-readable recording medium may be specially designed and configured for the present invention or may be known and usable to those skilled in the computer software field. Examples of non-transitory computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic-optical media such as floptical disks ( magneto-optical media), and hardware devices specially configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of the program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform processing according to the present invention, and vice versa.

이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.In the above, the present invention has been described by specific matters such as specific elements and limited embodiments and drawings, but this is provided only to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. , Anyone with ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can make various modifications and variations from these descriptions.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention is limited to the above-described embodiments and should not be defined, and all modifications that are equally or equivalent to the claims as well as the claims to be described later fall within the scope of the spirit of the present invention. I would say.

100: 통신망
200: 생체 신호 측정 시스템
210: 생체 신호 획득부
220: 생체 신호 처리부
230: 통신부
240: 제어부
300: 센싱 디바이스
100: communication network
200: biosignal measurement system
210: biosignal acquisition unit
220: biosignal processing unit
230: communication department
240: control unit
300: sensing device

Claims (10)

생체 신호를 측정하기 위한 방법으로서,
피측정자의 제1 신체 부위와 접촉되는 제1 센싱 디바이스로부터 제1 생체 신호를 획득하고, 상기 피측정자의 제2 신체 부위와 접촉되는 제2 센싱 디바이스로부터 제2 생체 신호를 획득하는 단계,
상기 획득되는 제1 생체 신호 및 제2 생체 신호를 양자화하는 단계, 및
상기 양자화된 제1 생체 신호 및 상기 양자화된 제2 생체 신호 사이의 상관 관계(correlation)가 가장 높은 시점을 기준으로 하여 상기 양자화된 제1 생체 신호 및 상기 양자화된 제2 생체 신호를 동기화하는 단계를 포함하고,
상기 제1 센싱 디바이스 및 상기 제2 센싱 디바이스는 상호 간에 물리적으로 분리되어 있으며,
상기 제1 생체 신호 및 상기 제2 생체 신호는 각각 ECG 신호 또는 PPG 신호이고,
상기 동기화 단계에서, 상기 양자화된 제1 생체 신호 및 상기 양자화된 제2 생체 신호로부터 각각 제1 R-R 간격(R-R interval) 및 제2 R-R 간격을 검출하고, 슬라이딩 윈도우 알고리즘(sliding window algorithm)을 이용하여 상기 제1 R-R 간격에 해당하는 제1 부분 생체 신호 및 상기 제2 R-R 간격에 해당하는 제2 부분 생체 신호 중 어느 한 신호를 나머지 다른 신호에 대하여 이동시키면서 상기 제1 부분 생체 신호와 상기 제2 부분 생체 신호 사이의 상관 관계를 산출하며, 상기 제1 부분 생체 신호와 상기 제2 부분 생체 신호가 가장 높은 상관 관계를 보이는 맥시멈 히트 카운트 인덱스(maximum hit count index)를 결정하고 이에 기초하여 상기 양자화된 제1 생체 신호 및 상기 양자화된 제2 생체 신호를 동기화하는
방법.
As a method for measuring a vital signal,
Acquiring a first bio-signal from a first sensing device in contact with a first body part of the subject, and obtaining a second bio-signal from a second sensing device in contact with a second body part of the subject,
Quantizing the obtained first biosignal and second biosignal, and
Synchronizing the quantized first bio-signal and the quantized second bio-signal based on a time point in which a correlation between the quantized first bio-signal and the quantized second bio-signal is highest Including,
The first sensing device and the second sensing device are physically separated from each other,
The first bio-signal and the second bio-signal are each an ECG signal or a PPG signal,
In the synchronization step, a first RR interval and a second RR interval are respectively detected from the quantized first biosignal and the quantized second biosignal, using a sliding window algorithm. The first partial biosignal and the second portion while moving one of the first partial biosignal corresponding to the first RR interval and the second partial biosignal corresponding to the second RR interval with respect to the other signal A correlation between the biosignals is calculated, and a maximum hit count index showing the highest correlation between the first partial biosignal and the second partial biosignal is determined, and the quantized second 1 for synchronizing the biosignal and the quantized second biosignal
Way.
제1항에 있어서,
상기 제1 생체 신호는 상기 제1 센싱 디바이스의 전극이 상기 제1 신체 부위에 접촉할 때 간헐적으로 측정되고, 상기 제2 생체 신호는 상시적으로 측정되는
방법.
The method of claim 1,
The first bio-signal is intermittently measured when the electrode of the first sensing device contacts the first body part, and the second bio-signal is constantly measured.
Way.
제1항에 있어서,
상기 제1 센싱 디바이스는 상기 피측정자의 손목 또는 발목 부위에 탈부착될 수 있는 손목시계(watch)형 디바이스이고, 상기 제2 센싱 디바이스는 상기 피측정자의 피부에 상시적으로 부착되는 패치(patch)형 디바이스인
방법.
The method of claim 1,
The first sensing device is a watch-type device that can be detachably attached to the wrist or ankle of the subject, and the second sensing device is a patch type that is constantly attached to the skin of the subject. Device Inn
Way.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 동기화 단계가 수행된 이후에, 상기 양자화된 제1 생체 신호 및 상기 양자화된 제2 생체 신호를 아날로그 신호로 변환하는 단계를 더 포함하는
방법.
The method of claim 1,
After the synchronization step is performed, further comprising converting the quantized first biosignal and the quantized second biosignal into an analog signal
Way.
제1항에 있어서,
상기 동기화된 제1 생체 신호 및 상기 동기화된 제2 생체 신호를 참조하여 생체 정보를 생성하는 단계를 더 포함하는
방법.
The method of claim 1,
Generating biometric information by referring to the synchronized first bio-signal and the synchronized second bio-signal
Way.
제7항에 있어서,
상기 생체 정보에는, 심전도(ECG), 광용적맥파(photoplethysmogram), 산소포화도(SpO2), 심박수(heart rate), 체온, 혈압, 근전도(electromyogram), 땀샘 활성도(sweat gland activity), 발한량(volume of perspiration) 및 호흡수(respiration rate) 중 적어도 하나에 관한 정보가 포함되는
방법.
The method of claim 7,
The biometric information includes electrocardiogram (ECG), photoplethysmogram, oxygen saturation (SpO 2 ), heart rate, body temperature, blood pressure, electromyogram, sweat gland activity, and sweat gland activity. volume of perspiration) and respiration rate (respiration rate)
Way.
제1항에 따른 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.A non-transitory computer-readable recording medium storing a computer program for executing the method according to claim 1. 생체 신호를 측정하기 위한 시스템으로서,
피측정자의 제1 신체 부위와 접촉되는 제1 센싱 디바이스로부터 제1 생체 신호를 획득하고, 상기 피측정자의 제2 신체 부위와 접촉되는 제2 센싱 디바이스로부터 제2 생체 신호를 획득하는 생체 신호 획득부, 및
상기 획득되는 제1 생체 신호 및 제2 생체 신호를 양자화하고, 상기 양자화된 제1 생체 신호 및 상기 양자화된 제2 생체 신호 사이의 상관 관계(correlation)가 가장 높은 시점을 기준으로 하여 상기 양자화된 제1 생체 신호 및 상기 양자화된 제2 생체 신호를 동기화하는 생체 신호 처리부를 포함하고,
상기 제1 센싱 디바이스 및 상기 제2 센싱 디바이스는 상호 간에 물리적으로 분리되어 있으며,
상기 제1 생체 신호 및 상기 제2 생체 신호는 각각 ECG 신호 또는 PPG 신호이고,
상기 생체 신호 처리부는, 상기 양자화된 제1 생체 신호 및 상기 양자화된 제2 생체 신호로부터 각각 제1 R-R 간격(R-R interval) 및 제2 R-R 간격을 검출하고, 슬라이딩 윈도우 알고리즘(sliding window algorithm)을 이용하여 상기 제1 R-R 간격에 해당하는 제1 부분 생체 신호 및 상기 제2 R-R 간격에 해당하는 제2 부분 생체 신호 중 어느 한 신호를 나머지 다른 신호에 대하여 이동시키면서 상기 제1 부분 생체 신호와 상기 제2 부분 생체 신호 사이의 상관 관계를 산출하며, 상기 제1 부분 생체 신호와 상기 제2 부분 생체 신호가 가장 높은 상관 관계를 보이는 맥시멈 히트 카운트 인덱스(maximum hit count index)를 결정하고 이에 기초하여 상기 양자화된 제1 생체 신호 및 상기 양자화된 제2 생체 신호를 동기화하는
시스템.
As a system for measuring a vital signal,
A biosignal acquisition unit acquiring a first biosignal from a first sensing device in contact with a first body part of a subject and a second biosignal from a second sensing device in contact with a second body part of the subject , And
The obtained first bio-signal and the second bio-signal are quantized, and the quantized second bio-signal is quantized based on a time point at which a correlation between the quantized first bio-signal and the quantized second bio-signal is highest. 1 bio-signal and a bio-signal processor for synchronizing the quantized second bio-signal,
The first sensing device and the second sensing device are physically separated from each other,
The first bio-signal and the second bio-signal are each an ECG signal or a PPG signal,
The biosignal processing unit may detect a first RR interval and a second RR interval from the quantized first biosignal and the quantized second biosignal, respectively, and use a sliding window algorithm. Thus, one of the first partial bio-signal corresponding to the first RR interval and the second partial bio-signal corresponding to the second RR interval is moved with respect to the other signal, while the first partial bio-signal and the second partial bio-signal are moved. A correlation between partial biosignals is calculated, and a maximum hit count index showing the highest correlation between the first partial biosignal and the second partial biosignal is determined, and the quantized Synchronizing the first biosignal and the quantized second biosignal
system.
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