DE102020122223A1

DE102020122223A1 - Method and skin measuring device for determining the instantaneous sensitivity of human skin to ultraviolet radiation

Info

Publication number: DE102020122223A1
Application number: DE102020122223.8A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Lukas
Original assignee: Holtkamp Electronics GmbH
Current assignee: Holtkamp Electronics GmbH
Priority date: 2020-01-07
Filing date: 2020-08-25
Publication date: 2021-07-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Hautmessgerät (10) zur Bestimmung der momentanen Empfindlichkeit menschlicher Haut gegenüber ultravioletter Strahlung. Dabei wird ein Hautbereich (12) mit Licht einer Referenzlichtquelle (13) bestrahlt, wobei von dem Hautbereich (12) reflektiertes beziehungsweise remittiertes Licht mittels wenigstens eines Sensors (14) gemessen und mittels einer Auswerteeinheit (17) ausgewertet wird. Das Verfahren wie auch das Hautmessgerät (10) zeichnet sich dadurch aus, dass als Lebenddetektion geprüft wird, ob es sich bei dem bestrahlten Hautbereich (12) um lebendige Haut handelt.The invention relates to a method and a skin measuring device (10) for determining the instantaneous sensitivity of human skin to ultraviolet radiation. A skin area (12) is irradiated with light from a reference light source (13), light reflected or remitted by the skin area (12) being measured by means of at least one sensor (14) and evaluated by means of an evaluation unit (17). The method, as well as the skin measuring device (10), is characterized in that, as a living detection, it is checked whether the irradiated skin area (12) is living skin.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der momentanen Empfindlichkeit menschlicher Haut gegenüber ultravioletter Strahlung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Außerdem betrifft sie ein Hautmessgerät zur Bestimmung der momentanen Empfindlichkeit menschlicher Haut gegenüber ultravioletter Strahlung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.The invention relates to a method for determining the instantaneous sensitivity of human skin to ultraviolet radiation according to the preamble of claim 1. It also relates to a skin measuring device for determining the instantaneous sensitivity of human skin to ultraviolet radiation according to the preamble of claim 7.

Die hier beschriebenen Hautmessgeräte oder Hautsensoren dienen dazu, die menschliche Haut im Hinblick auf ihre aktuelle, also momentane Empfindlichkeit gegenüber ultravioletter Strahlung (UV) zu vermessen. Dies ist beispielsweise vor einer Exposition gegenüber Sonnenlicht im Freien sinnvoll, aber auch vor der Benutzung eines UV-Therapiegerätes, sowie eines Solariums oder einer Sonnenbank. Gegenüber der üblichen prinzipiell ungenauen visuellen Hauttypbestimmung lässt sich bei derartigen Messungen unterschiedliche Parameter reproduzierbar messen und bei der Auswertung berücksichtigen.The skin measuring devices or skin sensors described here are used to measure the human skin with regard to its current, i.e. momentary, sensitivity to ultraviolet radiation (UV). This is useful, for example, before exposure to sunlight outdoors, but also before using a UV therapy device, a solarium or a tanning bed. In contrast to the usual, in principle, imprecise visual skin type determination, different parameters can be measured reproducibly with such measurements and taken into account in the evaluation.

Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zur Hautmessung und entsprechende Hautmessgeräte bekannt, bei denen die Haut mittels sichtbarem Licht einer Referenzlichtquelle untersucht wird. Dazu wird ein Bereich der Haut mit der Referenzlichtquelle beleuchtet. Das von der Haut reflektierte wie auch das von der Haut remittierte Licht wird mittels eines Sensors erfasst und untersucht.Methods for measuring skin and corresponding skin measuring devices are known from the prior art, in which the skin is examined by means of visible light from a reference light source. For this purpose, an area of the skin is illuminated with the reference light source. The light reflected by the skin as well as the light remitted by the skin is recorded and examined by means of a sensor.

Unter momentaner Empfindlichkeit der Haut wird dabei vorwiegend der aktuelle Zustand der Haut verstanden. Der allgemeine Hauttyp lässt sich mit den Verfahren und Geräten grundsätzlich nicht ermitteln. Der momentane oder aktuelle Hautzustand und damit die Empfindlichkeit gegenüber UV-Licht kann sich nämlich aufgrund diverser Einflüsse, wie beispielsweise der jüngsten Vorgeschichte der Haut durch Bestrahlung oder andere Einflüsse jederzeit ändern.Current skin sensitivity is primarily understood to mean the current condition of the skin. The general skin type cannot be determined with the methods and devices. The instantaneous or current skin condition and thus the sensitivity to UV light can change at any time due to various influences, such as the most recent history of the skin due to radiation or other influences.

Nachteilig an den bekannten Hautmessgeräten sind insbesondere die Ungenauigkeit und Fehleranfälligkeit der bekannten Messverfahren. Es kommt insbesondere häufig zu erheblichen Abweichungen bei der Wiederholung von Messungen. Offenbar lassen sich bei den bekannten Verfahren nicht alle relevanten Faktoren und/oder Messwerte berücksichtigen.Disadvantages of the known skin measuring devices are, in particular, the inaccuracy and susceptibility of the known measuring methods to errors. In particular, there are often significant deviations when measurements are repeated. Obviously, not all relevant factors and / or measured values can be taken into account with the known methods.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, die bekannten Verfahren und Hautmessgeräte zu verbessen. Insbesondere sollen die Messgenauigkeit und die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse und Auswertungen verbessert werden.It is therefore an object of the invention to improve the known methods and skin measuring devices. In particular, the measurement accuracy and the reproducibility of the results and evaluations should be improved.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Maßnahmen des Anspruchs 1. Damit erfolgt eine Bestimmung der momentanen Empfindlichkeit menschlicher Haut gegenüber ultravioletter Strahlung. Dazu wird ein Hautbereich mit Licht einer Referenzlichtquelle bestrahlt, wobei von dem Hautbereich reflektiertes beziehungsweise remittiertes Licht mittels eines Sensors gemessen und mittels einer Auswerteeinheit ausgewertet wird. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass geprüft wird, ob es sich bei dem bestrahlten Hautbereich um lebendige Haut handelt. Dies kann auch als „Lebenddetektion“ bezeichnet werden. Mittels einer solchen Prüfung können fehlerhafte Messungen und Manipulationen verhindert werden. Es wird damit insbesondere vermieden, dass andere Materialien, wie Stoffe oder andere Oberflächen als Hautbereich erkannt und analysiert werden.This object is achieved by a method with the measures of claim 1. The instantaneous sensitivity of human skin to ultraviolet radiation is determined. For this purpose, a skin area is irradiated with light from a reference light source, with light reflected or remitted by the skin area being measured by means of a sensor and evaluated by means of an evaluation unit. The procedure is characterized by the fact that it is checked whether the irradiated skin area is living skin. This can also be referred to as "live detection". Such a test can prevent incorrect measurements and manipulations. In particular, this prevents other materials, such as fabrics or other surfaces, from being recognized and analyzed as areas of the skin.

Insbesondere wird durch die Referenzlichtquelle ultraviolettes Licht (UV) abgegeben. Vorzugsweise handelt es sich um ein breites Spektrum ultravioletten Lichts, weiter vorzugsweise nur um ultraviolettes Licht. Ultraviolettes Licht eignet sich in besonderer Weise dazu, die Empfindlichkeit von menschlicher Haut für ultraviolette Strahlung zu messen. Dabei lassen sich, anders als bei sichtbarem Licht, unmittelbar Eigenschaften der Haut und andere Einflüsse im ultravioletten Spektralbereich messen. Aus den ermittelten Daten können Rückschlüsse auf die Empfindlichkeit der untersuchten Haut gegenüber ultravioletter Strahlung gezogen werden. Dabei können automatisch unterschiedliche Einflüsse auf die UV-Empfindlichkeit der Haut, wie Hauttyp, Vorbräunung, Sonnenschutzmittel oder auch Medikamente, festgestellt und berücksichtigt werden.In particular, ultraviolet light (UV) is emitted by the reference light source. It is preferably a broad spectrum of ultraviolet light, more preferably only ultraviolet light. Ultraviolet light is particularly suitable for measuring the sensitivity of human skin to ultraviolet radiation. In contrast to visible light, properties of the skin and other influences in the ultraviolet spectral range can be measured directly. From the data obtained, conclusions can be drawn about the sensitivity of the examined skin to ultraviolet radiation. Different influences on the UV sensitivity of the skin, such as skin type, pre-tan, sunscreen or medication, can be automatically determined and taken into account.

Vorzugsweise wird eine Pulsmessung zur Prüfung auf Lebendigkeit des Hautbereichs vorgenommen. Nur in lebendiger Haut kann ein Puls des Kreislaufsystems nachgewiesen werden. Eine Pulsmessung kann insbesondere durch Ermittlung des zeitlichen Verlaufs der Intensität und/oder des Spektrums des gemessenen Lichts vorgenommen werden. Vorzugsweise wird dazu sichtbares Licht in oder auf das Gewebe eingestrahlt. Insbesondere wird das reflektierte und/oder remittierte Licht untersucht. Durch eine Pulsmessung kann sichergestellt werden, dass es sich beim untersuchten Bereich um lebendige Haut handelt. Ausreichend dürfte sein, dass dazu typische Pulsfrequenzen aus einem weiten Bereich zwischen 20 und 250 Schlägen pro Minute nachgewiesen werden, gegebenenfalls aus einem Bereich zwischen 30 und 200 Schlägen pro Minute. Dies entspricht in etwa dem möglichen Pulsbereich zwischen sehr langsamem Ruhepuls und extrem hohem Puls bei sportlicher Betätigung.A pulse measurement is preferably carried out to check the liveliness of the skin area. A pulse of the circulatory system can only be detected in living skin. A pulse measurement can be carried out in particular by determining the time profile of the intensity and / or the spectrum of the measured light. For this purpose, visible light is preferably radiated into or onto the tissue. In particular, the reflected and / or remitted light is examined. A pulse measurement can be used to ensure that the area examined is living skin. It should be sufficient that typical pulse frequencies are detected from a wide range between 20 and 250 beats per minute, possibly from a range between 30 and 200 beats per minute. This roughly corresponds to the possible heart rate range between a very slow resting heart rate and an extremely high heart rate during exercise.

Es wird bevorzugt eine empfohlene Bestrahlungsdauer ermittelt und/oder ein Bestrahlungsplan für ultraviolettes Licht erstellt. Diese Bestrahlungsdauer beziehungsweise dieser Bestrahlungsplan wird demjenigen präsentiert, dessen Haut gemessen wurde, oder einem Bediener des Messgeräts. Die Bestrahlungsdauer und/oder der Bestrahlungsplan werden/wird demnach vorzugsweise einem Bediener und/oder Nutzer präsentiert, insbesondere in elektronischer Form. Hierzu kann der Bestrahlungsplan digital oder analog angezeigt werden, beispielsweise auf einem Ausdruck oder auch auf einem Bildschirm, in einer E-Mail oder mittels einer anderen Anzeigeart. Insbesondere lassen sich anhand der Messergebnisse beziehungsweise anhand deren Auswertung entsprechende Daten für einen Bestrahlungsplan ermitteln, wobei vorzugsweise Faktoren wie Bestrahlungsdauer und/oder Bestrahlungspausen und/oder Lichtschutzfaktoren ermittelt beziehungsweise berechnet werden. Der Bestrahlungsplan gibt dem Hauteigentümer oder auch Fachpersonal Hinweise zur Empfindlichkeit gegenüber UV-Licht.A recommended irradiation duration is preferably determined and / or a Irradiation plan for ultraviolet light created. This irradiation duration or this irradiation plan is presented to the person whose skin was measured or to an operator of the measuring device. The irradiation duration and / or the irradiation plan are / is accordingly preferably presented to an operator and / or user, in particular in electronic form. For this purpose, the irradiation plan can be displayed digitally or analogously, for example on a printout or also on a screen, in an e-mail or by means of another type of display. In particular, corresponding data for an irradiation plan can be determined on the basis of the measurement results or their evaluation, with factors such as irradiation duration and / or irradiation pauses and / or light protection factors preferably being determined or calculated. The irradiation plan provides the skin owner or specialist staff with information on sensitivity to UV light.

Besonders bevorzugt wird die Messung an mehreren Hautbereichen durchgeführt. Mit anderen Worten werden mehrere Einzelmessungen an verschiedenen Hautstellen oder Hautbereichen vorgenommen. Vorzugsweise wird ausgehend davon eine insbesondere arithmetische Mittelwertbildung der Messergebnisse durchgeführt. Auf diese Weise werden Fehlerquellen weiter minimiert. Auch können natürliche Unterschiede in der Hautempfindlichkeit auf diese Weise ausgeglichen werden.The measurement is particularly preferably carried out on several skin areas. In other words, several individual measurements are made on different skin sites or skin areas. On the basis of this, an in particular arithmetic averaging of the measurement results is preferably carried out. In this way, sources of error are further minimized. Natural differences in skin sensitivity can also be balanced out in this way.

Vorzugsweise wird zuerst die Lebenddetektion und erst danach die Hautmessung durchgeführt. Auf diese Weise können Manipulationen ausgeschlossen werden, indem zunächst auf das Vorhandensein eines lebendigen Hautbereichs als sogenannte Lebenddetektion geprüft wird. Alternativ kann zuerst die Hautmessung und danach die Lebenddetektion durchgeführt werden. So kann im Nachgang die Messung validiert werden. Alternativ können die Hautmessung und die Lebenddetektion gleichzeitig durchgeführt werden. Damit kann eine optimale Sicherheit gegen Fehlbedienung und Manipulation erreicht werden. Die einzelnen Varianten der Messung können insbesondere umschaltbar vorgesehen sein, so dass verschiedene Einsatzszenarien auswählbar sind. Hierzu kann insbesondere die Auswerteeinheit dienen.The live detection is preferably carried out first and only then is the skin measurement carried out. In this way, manipulations can be ruled out by first checking for the presence of a living area of skin as a so-called live detection. Alternatively, the skin measurement can be carried out first and then the life detection can be carried out. In this way, the measurement can be validated afterwards. Alternatively, the skin measurement and the live detection can be carried out at the same time. In this way, optimal security against incorrect operation and manipulation can be achieved. The individual variants of the measurement can in particular be provided in a switchable manner, so that different application scenarios can be selected. The evaluation unit in particular can be used for this purpose.

Die eingangs beschriebene Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Hautmessgerät zur Bestimmung der momentanen Empfindlichkeit menschlicher Haut gegenüber ultravioletter Strahlung mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Das Hautmessgerät ist vorzugsweise zur Implementierung des oben beschriebenen Verfahrens ausgelegt. Es arbeitet insbesondere mit einer Referenzlichtquelle zur Bestrahlung eines Hautbereichs und mit wenigstens einem Sensor zur Messung des von dem Hautbereich reflektierten und/oder remittierten Lichts. Außerdem ist eine Auswertungseinheit zur Auswertung der Messwerte zur Ermittlung der momentanen Empfindlichkeit gegenüber ultraviolettem Licht vorhanden, insbesondere eine elektronische oder computergestützte Auswerteeinheit. Das Hautmessgerät zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens ein Sensor, insbesondere als sogenannter Lebendsensor, zur Prüfung des Hautbereichs auf lebendige Haut als Lebenddetektion vorgesehen ist. Auf diese Wiese kann sichergestellt werden, dass es sich bei dem untersuchten Bereich um lebendige Haut handelt. Somit können Manipulationen wie auch Fehlmessungen vermieden werden.The object described at the beginning is also achieved by a skin measuring device for determining the instantaneous sensitivity of human skin to ultraviolet radiation with the features of claim 7. The skin measuring device is preferably designed to implement the method described above. It works in particular with a reference light source for irradiating a skin area and with at least one sensor for measuring the light reflected and / or remitted by the skin area. In addition, there is an evaluation unit for evaluating the measured values to determine the instantaneous sensitivity to ultraviolet light, in particular an electronic or computer-aided evaluation unit. The skin measuring device is characterized in that at least one sensor, in particular as a so-called living sensor, is provided for checking the skin area for living skin as a living detection. In this way it can be ensured that the examined area is living skin. In this way, manipulations and incorrect measurements can be avoided.

Vorzugsweise vollzieht der Lebendsensor eine Pulsmessung durch Einstrahlung und/oder Detektierung von Licht, insbesondere des reflektierten Lichts, zur Lebenddetektion. Dazu kann insbesondere die Intensität (und/oder gegebenenfalls das Spektrum) des empfangenen Lichts detektiert werden, insbesondere auch durch zeitliche Auflösung des detektierten Lichts. Zur Pulsmessung wird demnach Licht eingestrahlt und dessen Reflektion an der Haut gemessen. Durch eine zeitliche Auflösung des Signals lässt sich ein menschlicher Puls ermitteln. Diese liegt dann typischerweise in einem Frequenzbereich von 20 bis 250 Schlägen pro Minute, gegebenenfalls zwischen 30 und 200 Schlägen pro Minute. Dies entspricht in etwa dem möglichen Pulsbereich zwischen sehr langsamem Ruhepuls und extrem hohem Puls bei sportlicher Betätigung.The living sensor preferably carries out a pulse measurement by irradiating and / or detecting light, in particular the reflected light, for the purpose of detecting living. For this purpose, in particular the intensity (and / or, if applicable, the spectrum) of the received light can be detected, in particular also through temporal resolution of the detected light. To measure the pulse, light is irradiated and its reflection on the skin is measured. A human pulse can be determined through a temporal resolution of the signal. This is then typically in a frequency range of 20 to 250 beats per minute, possibly between 30 and 200 beats per minute. This roughly corresponds to the possible heart rate range between a very slow resting heart rate and an extremely high heart rate during exercise.

Die Referenzlichtquelle strahlt insbesondere ultraviolettes Licht ab. Es handelt sich dann um eine UV-Referenzlichtquelle. Die Lichtquelle kann als Dauerquelle beziehungsweise fachsprachlich Dauerstrichquelle, oder auch als gepulste Quelle ausgebildet sein. Durch einen Pulsbetrieb lassen sich Störungen auf einfache Weise herausfiltern und damit minimieren..The reference light source emits in particular ultraviolet light. It is then a UV reference light source. The light source can be designed as a permanent source or, in technical terms, a continuous wave source, or also as a pulsed source. With pulse operation, interference can be easily filtered out and thus minimized.

Vorzugsweise ist eine Lichtquelle zur Lebenddetektion vorgesehen, die weiter vorzugsweise sichtbares und/oder infrarotes Licht abstrahlt. Die Kombination verschiedener Lichtwellenlängen sorgt für deutlich verbesserte Analysemöglichkeiten gegenüber dem Stand der Technik. Die Referenzlichtquelle, vorzugsweise die UV-Referenzlichtquelle, und die Lichtquelle zur Lebenddetektion können weiter vorzugsweise in einer einzigen Lichtquelle zusammengefasst sein. Beispielsweise kann es sich um eine Lichtquelle handeln, die teilweise mit und teilweise ohne Filter arbeitet, und/oder auch als kombinierte oder zusammengesetzte Lichtquellen aus mehreren Punktlichtquellen, wie insbesondere LEDs. Auf diese Weise können Lichtquellen eingespart werden. Möglicherweise kann eine besonders breitbandige Lichtquelle verwendet werden, mit der alle relevanten Wellenlängenbereiche abgedeckt werden.A light source is preferably provided for the detection of life, which furthermore preferably emits visible and / or infrared light. The combination of different light wavelengths ensures significantly improved analysis options compared to the state of the art. The reference light source, preferably the UV reference light source, and the light source for the detection of living beings can furthermore preferably be combined in a single light source. For example, it can be a light source that works partly with and partly without a filter, and / or also as combined or assembled light sources from several point light sources, such as LEDs in particular. In this way, light sources can be saved. Possibly a particularly broadband Light source can be used with which all relevant wavelength ranges are covered.

Bei dem wenigstens einen Sensor zur Lebenddetektion und/oder zur Hautmessung kann es sich vorzugsweise um einen Photosensor, einen Bildsensor und/oder einen Kamerasensor handeln. Vorzugsweise ist dabei eine farbliche beziehungsweise spektrale Analyse vorgesehen. Zur spektralen Analyse kann insbesondere ein farbiger Kamerasensor dienen, sowohl als Zeilenkamera oder auch als zweidimensionale Kamera. Spektral lassen sich besonders aussagekräftige Ergebnisse bei der Messung erzielen, da insbesondere die spektralen Informationen ergänzende Rückschlüsse auf den aktuellen Hautzustand ermöglichen, insbesondere durch die Auswerteeinheit.The at least one sensor for live detection and / or for skin measurement can preferably be a photosensor, an image sensor and / or a camera sensor. A color or spectral analysis is preferably provided. A colored camera sensor, both as a line camera or as a two-dimensional camera, can in particular serve for the spectral analysis. Particularly meaningful results in the measurement can be achieved spectrally, since in particular the spectral information enables additional conclusions to be drawn about the current skin condition, in particular through the evaluation unit.

Der Sensor zur Lebenddetektion und der Sensor zur Hautmessung können insbesondere in einem einzigen Sensor zusammengefasst sein. Damit lassen sich Sensoren einsparen. Es lässt sich möglicherweise auch die Baugröße verringern. Auch kann damit möglicherweise die Kalibration vereinfacht werden. Der kombinierte Sensor muss dazu lediglich zur Aufnahme des gesamten interessierenden Wellenlängenbereichs und/oder der zeitlichen Auflösung geeignet sein. Die einzelnen Messungen können gleichzeitig und/oder nacheinander erfolgen.The sensor for live detection and the sensor for skin measurement can in particular be combined in a single sensor. This saves sensors. It may also be possible to reduce the size. The calibration can also possibly be simplified in this way. The combined sensor only has to be suitable for recording the entire wavelength range of interest and / or the temporal resolution. The individual measurements can be carried out simultaneously and / or one after the other.

Vorzugsweise ist eine Kalibrierungsmessung oder Dunkelmessung implementiert. Diese sorgt für eine Vermessung der Signale ohne das Licht der dem Hautsensor zugeordneten Lichtquellen. Damit kann vorzugsweise eine Fremdlichteinstrahlung ausgeschlossen oder zumindest herausgerechnet werden, insbesondere durch die Auswerteeinheit.A calibration measurement or dark measurement is preferably implemented. This ensures that the signals are measured without the light from the light sources assigned to the skin sensor. In this way, external light irradiation can preferably be excluded or at least calculated out, in particular by the evaluation unit.

Bevorzugt ist die Durchführung der Lebenddetektion und der Hautmessung nacheinander vorgesehen. Alternativ kann die Durchführung der Lebenddetektion und der Hautmessung gleichzeitig vorgesehen sein. Die Sensoren und/oder Lichtquellen sind dazu vorzugsweise gleichzeitig und/oder nacheinander betreibbar und/oder auswertbar. Vorzugsweise sind diese Betriebsmodi umschaltbar vorgesehen. Dann kann fallweise auf verschiedene Umgebungsbedingungen reagiert werden.The live detection and the skin measurement are preferably carried out one after the other. Alternatively, the live detection and the skin measurement can be carried out at the same time. For this purpose, the sensors and / or light sources can preferably be operated and / or evaluated simultaneously and / or one after the other. These operating modes are preferably provided in a switchable manner. Then it is possible to react to different environmental conditions on a case-by-case basis.

Bevorzugt sind separate Lichtquellen und/oder Sensoren für die Messung des Lichts zur Hautmessung, insbesondere der Referenzlichtquelle, und/oder des Lichts zur Lebenddetektion beziehungsweise Pulsmessung vorgesehen. Damit können optimierte Lichtquellen beziehungsweise Sensoren verwendet werden.Separate light sources and / or sensors are preferably provided for measuring the light for skin measurement, in particular the reference light source, and / or the light for living detection or pulse measurement. This means that optimized light sources or sensors can be used.

Die hier und in den Ansprüchen beschriebenen Merkmale des Hautmessgeräts wie auch die Maßnahmen des Verfahrens lassen sich, soweit dies technisch sinnvoll erscheint, in entsprechender Weise miteinander kombinieren.The features of the skin measuring device described here and in the claims, as well as the measures of the method, can be combined with one another in a corresponding manner, insofar as this appears technically sensible.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigt:

1 ein Beispiel eines Hautmessgeräts im Betriebsmodus.

A preferred embodiment of the invention is described in more detail below with reference to the drawing. In this shows:

1 an example of a skin measuring device in operating mode.

In der 1 ist ein Hautmessgerät 10 skizziert. Dieses weist ein hier gestrichelt eingezeichnetes Gehäuse 11 auf.In the 1 is a skin measuring device 10 outlined. This has a housing shown here in dashed lines 11 on.

Das Hautmessgerät 10 ist auf einem Hautbereich 12 gerichtet. Dieser Hautbereich 12 soll vermessen beziehungsweise im Hinblick auf die aktuelle oder momentane Empfindlichkeit gegenüber ultravioletter Strahlung (UV) charakterisiert werden.The skin measuring device 10 is on an area of skin 12th directed. This area of skin 12th should be measured or characterized with regard to the current or momentary sensitivity to ultraviolet radiation (UV).

Eine Lichtquelle für ultraviolettes Licht ist als Lichtquelle 13 dargestellt. Diese dient dazu, Licht in Richtung des Hautbereichs 12 abzugeben. Es handelt sich in diesem Fall um ultraviolettes Licht (UV).A light source for ultraviolet light is used as a light source 13th shown. This is used to direct light towards the skin area 12th submit. In this case, it is ultraviolet light (UV).

Das Licht ist hier wie auch bei den weiteren Lichtquellen und Sensoren jeweils mittels zweier paralleler Pfeile skizziert.Here, as with the other light sources and sensors, the light is sketched by means of two parallel arrows.

Der Hautbereich 12 reflektiert oder remittiert zumindest einen Teil des eingestrahlten Lichts wieder in Richtung Hautmessgerät 10. Dieses Licht kann dann beispielsweise von dem Sensor 14 detektiert werden.The skin area 12th reflects or remits at least part of the incident light back in the direction of the skin measuring device 10 . This light can then come from the sensor, for example 14th can be detected.

Als remittiertes Licht wird hier von der Haut aufgenommenes und wieder als Strahlung abgegebenes Licht bezeichnet. Typischerweise weist derart remittiertes Licht eine andere, in der Regel größere Wellenlänge auf als das eingestrahlte Licht.Light that is absorbed by the skin and emitted again as radiation is referred to here as remitted light. Typically, such reflected light has a different, generally greater wavelength than the incident light.

Das UV-Licht dient in diesem Beispiel zur Analyse der Hauteigenschaften des untersuchten Hautbereichs 12 im Hinblick auf die aktuelle Empfindlichkeit gegenüber UV-Einstrahlung. In this example, the UV light is used to analyze the skin properties of the examined skin area 12th with regard to the current sensitivity to UV radiation.

Es ist eine weitere Lichtquelle 15 vorgesehen. Diese Lichtquelle 15 gibt in diesem Beispiel sichtbares Licht (visible/VIS) ab. Ein weiterer Sensor 16 dient dazu, das dann von dem Hautbereich reflektiertes oder remittiertes Licht zu detektieren. Es handelt sich dabei im Wesentlichen wiederum um sichtbares Licht.It's another source of light 15th intended. This light source 15th emits visible light (visible / VIS) in this example. Another sensor 16 serves to detect the light then reflected or remitted by the skin area. Again, it is essentially visible light.

Diese Kombination aus Lichtquelle 15 und Sensor 16 dient hier zur Lebenddetektion des untersuchten Hautbereichs 12. Dazu wird eine Pulsmessung durchgeführt, indem der Hautbereich zeitlich aufgelöst vermessen wird. Periodische Intensitätsänderungen und/oder spektrale Schwankungen geben Hinweise auf das Vorhandensein eines Pulses. Dazu müssen sich diese Änderungen in einem entsprechenden Frequenzbereich bewegen.This combination of light source 15th and sensor 16 serves here for the live detection of the examined skin area 12th . For this purpose, a pulse measurement is carried out by measuring the skin area in a time-resolved manner. Periodic changes in intensity and / or spectral fluctuations indicate the presence of a pulse. For this purpose, these changes must move in a corresponding frequency range.

Das Hautmessgerät 10 weist üblicherweise noch eine hier skizzierte Auswerteeinheit 17 auf. Diese kann dazu dienen, die Lichtquellen 13 und 15 anzusteuern. Vor allem dient sie aber dazu, die Messergebnisse der einzelnen Sensoren 14 und 16 entgegenzunehmen und auszuwerten.The skin measuring device 10 usually also has an evaluation unit outlined here 17th on. This can serve as the light sources 13th and 15th head for. Above all, however, it serves to collect the measurement results from the individual sensors 14th and 16 to receive and evaluate.

Aus den Messwerten kann dann zunächst die aktuelle Empfindlichkeit der Haut 12 für ultraviolettes Licht ermittelt werden. Auch lassen sich dann Empfehlungen für Parameter bei der UV-Exposition abgeben. Als Parameter kommen beispielsweise in Betracht die Aufenthaltsdauer, die Bestrahlungsstärke, die Verwendung von Sonnenschutzmitteln wie auch deren Lichtschutzfaktoren.The current sensitivity of the skin can then be obtained from the measured values 12th for ultraviolet light. Recommendations for parameters for UV exposure can then also be made. Possible parameters are, for example, the length of stay, the irradiance, the use of sunscreens and their light protection factors.

Die Auswerteeinheit 17 ist hier der Einfachheit halber im Gehäuse 11 angeordnet. Sie kann aber auch zumindest teilweise extern vorhanden sein, beispielsweise mit externer Recheneinheit in einem Mobilgerät, wie einem Computer, einem Smartphone oder einem Tablet.The evaluation unit 17th is here in the housing for the sake of simplicity 11 arranged. However, it can also be present at least partially externally, for example with an external processing unit in a mobile device, such as a computer, a smartphone or a tablet.

Die eigentliche Messung kann in mehreren Schritten durchgeführt werden:

1.) Zunächst wird der Hautsensor wird auf der Haut positioniert.
2.) Gegebenenfalls erfolgt eine Überprüfung, ob der Hautsensor 10 wirklich so aufgelegt wurde, dass kein Fremdlicht in den Hautsensor 10 einstrahlen kann. Es handelt sich um eine sogenannte „Dunkelprüfung“. Der Sensor 16 sollte nämlich möglichst kein Tageslicht oder Lampenlicht detektieren.
3.) Im nächsten Schritt kann eine Überprüfung erfolgen, ob der Hautsensor 10 wirklich auf echte lebendige Haut positioniert wurde oder ob er zum Beispiel zwecks Manipulation des Messergebnisses auf einen Gegenstand positioniert wurde, wie beispielsweise auf Kleidung oder andere Gegenstände. Zu diesem Zweck wird die Haut im Hautbereich 12 mittels der Lichtquelle 15 mit sichtbarem Licht bestrahlt. Das vom Sensor 16 empfangene reflektierte wie auch remittierte Signal wird ausgewertet, um damit den Puls der Hautbereichs 12 zu ermitteln. Der Puls wird als Nachweis auf echte „lebendige“ Haut gewertet.
4.) Schließlich erfolgt die Durchführung der eigentlichen Messung der UV-Empfindlichkeit. Zu diesem Zweck wird die Haut per UV-Strahler, also mit der Lichtquelle 13 mit ultraviolettem Licht bestrahlt. Die Intensität des reflektierten und remittierten Lichtes wird mit dem UV-Empfänger, also dem Sensor 14, gemessen.
5.) Optional kann eine Wiederholung der gesamten oben beschriebenen Messprozedur von Punkt 1 bis 4 erfolgen. Dies kann zum Beispiel mehreren weiteren Hautbereichen 12 für eine Erhöhung der Messgenauigkeit ausgeführt werden, typischerweise an zwei weiteren Hautbereichen 12.
6.) Ebenfalls optional kann eine Berechnung des arithmetischen Mittelwerts aller UV-Messungen erfolgen. Damit werden Fehler reduziert.
7.) Die Ermittlung der aktuellen Empfindlichkeit des Hautbereichs 12 gegenüber ultravioletter Strahlung ist nun abgeschlossen. Das Messergebnis steht für die weitere Verwendung bereit.

The actual measurement can be carried out in several steps:

1.) First the skin sensor is positioned on the skin.
2.) If necessary, a check is carried out to determine whether the skin sensor 10 really was applied in such a way that no extraneous light enters the skin sensor 10 can radiate. It is a so-called "dark test". The sensor 16 should namely not detect any daylight or lamplight if possible.
3.) The next step can be to check whether the skin sensor 10 was actually positioned on real living skin or whether it was positioned on an object, for example on clothing or other objects, for the purpose of manipulating the measurement result. For this purpose, the skin is used in the skin area 12th by means of the light source 15th irradiated with visible light. That from the sensor 16 Received reflected as well as remitted signal is evaluated in order to keep the pulse of the skin area 12th to determine. The pulse is taken as evidence of real "living" skin.
4.) Finally, the actual measurement of the UV sensitivity is carried out. For this purpose, the skin is exposed to a UV lamp, i.e. the light source 13th irradiated with ultraviolet light. The intensity of the reflected and remitted light is determined by the UV receiver, i.e. the sensor 14th , measured.
5.) Optionally, the entire measurement procedure described above from points 1 to 4 can be repeated. This can include, for example, several other skin areas 12th to increase the measurement accuracy, typically on two additional skin areas 12th .
6.) The arithmetic mean of all UV measurements can also be calculated optionally. This reduces errors.
7.) Determining the current sensitivity of the skin area 12th towards ultraviolet radiation is now complete. The measurement result is ready for further use.

Beispielsweise kann die Auswerteeinheit 17 dann die weitere Auswertung vornehmen. Auch Empfehlungen lassen sich auf dieser Basis erarbeiten. Das Hautmessgerät 10 kann auch eine hier nicht gezeigte Anzeigeeinheit aufweisen, auf der Empfehlungen für die UV-Exposition ausgegeben werden. Aber auch externe Auswertungen und/oder Anzeigeeinheiten sind denkbar.For example, the evaluation unit 17th then carry out the further evaluation. Recommendations can also be worked out on this basis. The skin measuring device 10 can also have a display unit, not shown here, on which recommendations for UV exposure are output. But external evaluations and / or display units are also conceivable.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich sowohl für Aufenthalte von Personen im Freien aber vor allem für den Einsatz in Solarien entsprechende Messungen und Auswertungen durchführen. So können aktuelle Strahlungsintensitäten der Sonne wie auch des Solariums bei der Berechnung berücksichtigt werden. Beispielsweise lassen sich damit Strahlungsdosen ausrechnen in Joule pro Quadratmeter (J/m²). Aber auch die maximale erythemfreie Aufenthaltsdauer lässt sich ermitteln, beispielsweise in Sekunden oder Minuten. Schließlich lassen sich auch speziellere Werte, wie die durch die Bestrahlung gebildeten Vitamin-D3-Einheiten berechnen.By means of the method according to the invention, appropriate measurements and evaluations can be carried out both for people staying in the open air and especially for use in solariums. In this way, current radiation intensities from the sun and the solarium can be taken into account in the calculation. For example, it can be used to calculate radiation doses in joules per square meter (J / m ² ). But the maximum erythema-free length of stay can also be determined, for example in seconds or minutes. Finally, more specific values, such as the vitamin D3 units formed by the irradiation, can also be calculated.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010: HautmessgerätSkin measuring device
1111: Gehäusecasing
1212th: HautbereichSkin area
1313th: Lichtquelle (Messung UV-Empfindlichkeit)Light source (measurement of UV sensitivity)
1414th: Sensor (Messung UV-Empfindlichkeit)Sensor (measurement of UV sensitivity)
1515th: Lichtquelle (Pulsmessung)Light source (pulse measurement)
1616: Sensor (Pulsmessung)Sensor (pulse measurement)
1717th: AuswerteeinheitEvaluation unit

Claims

Method for determining the instantaneous sensitivity of human skin to ultraviolet radiation, a skin area (12) being irradiated with light from a reference light source (13), wherein light reflected or remitted by the skin area (12) is measured by means of at least one sensor (14) and evaluated by means of an evaluation unit (17), characterized in that it is checked as a living detection whether the irradiated skin area (12) is living Skin acts.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that ultraviolet light is emitted by the reference light source (13), wherein preferably a broad spectrum of ultraviolet light is emitted, more preferably only ultraviolet light.

Procedure according to Claim 1 and 2 , characterized in that a pulse measurement is carried out to determine the liveliness of the skin area (12), in particular the time course of the intensity and / or the spectrum of the measured light being determined, preferably of the reflected and / or remitted light.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a recommended irradiation duration is determined and / or an irradiation plan for ultraviolet light is created, in particular on the basis of the measurement results and / or their evaluation, with factors such as irradiation duration and / or irradiation pauses and / or light protection factors can be determined or calculated and / or wherein the irradiation duration and / or the irradiation plan is preferably presented to an operator and / or user, in particular in electronic form.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measurement is carried out on a plurality of skin areas (12), with an in particular arithmetic mean value formation of the measurement results being calculated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the live detection is carried out first and then the skin measurement or that the skin measurement is carried out first and then the life detection is carried out or that the skin measurement and the living detection are carried out simultaneously.

Skin measuring device for determining the instantaneous sensitivity of human skin to ultraviolet radiation, preferably for implementing the method described above, with a reference light source (13) for irradiating a skin area (12) and with at least one sensor (14) for measuring the amount of the skin area (12) reflected and / or remitted light, and with an evaluation unit (17) for evaluating the measured values to determine the instantaneous sensitivity to ultraviolet light, characterized in that at least one living sensor for testing the skin area (12) for living skin is provided as a living detection.

Skin measuring device according to Claim 7 , characterized in that the living sensor carries out a pulse measurement by temporal resolution of the detected light for living detection, in particular the intensity and / or the spectrum of the light.

Skin measuring device according to Claim 7 or 8th , characterized in that the reference light source (13) emits ultraviolet light.

Skin measuring device according to one of the Claims 7 to 9 , characterized in that a light source (15) is provided for live detection, which preferably emits visible and / or infrared light, wherein the reference light source (13) and the light source (15) for live detection can preferably be combined in one light source.

Skin measuring device according to one of the Claims 7 to 10 , characterized in that the at least one sensor (16) for live detection and / or for skin measurement is a photosensor, image sensor or camera sensor, a color or spectral analysis preferably being provided

Skin measuring device according to one of the Claims 7 to 11 , characterized in that the sensor (16) for live detection and the sensor (14) for skin measurement can be combined in a single sensor.

Skin measuring device according to one of the Claims 7 to 12th , characterized in that a calibration measurement or dark measurement is implemented, with which extraneous light irradiation can preferably be excluded or calculated.

Skin measuring device according to one of the Claims 7 to 13th , characterized in that the live detection and the skin measurement are provided one after the other or at the same time, in that the sensors and / or light sources can be operated and / or evaluated simultaneously or one after the other, preferably switchable.

Skin measuring device according to one of the Claims 7 to 14th , characterized in that separate light sources (13, 15) and / or sensors (14, 16) are provided for measuring the light for skin measurement and / or the light for living detection, in particular for pulse measurement.