KR102523994B1 - Apparatus for judgment of drinking using vital sign and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 생체신호를 이용한 음주 판별 장치와 방법에 관한 것으로, 사용자의 생체신호 중 광용적맥파(PPG)를 검출하는 생체신호 검출부; 및 상기 생체신호를 이용해 심박변이도(HRV)의 추출과 분석을 통해 음주 여부와 음주 정도를 판별하는 제어부;를 포함한다.The present invention relates to an apparatus and method for determining drinking using a bio-signal, comprising: a bio-signal detector for detecting a photoplethysmogram (PPG) among bio-signals of a user; and a control unit that determines whether or not drinking and the degree of drinking through extraction and analysis of heart rate variability (HRV) using the biosignal.
Description
본 발명은 생체신호를 이용한 음주 판별 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 신체에 착용하거나 부착된 장치를 통해 검출되는 사용자의 생체신호를 이용하여 사용자의 음주 여부와 음주 정도를 판별할 수 있도록 하는, 생체신호를 이용한 음주 판별 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for determining drinking using bio-signals, and more particularly, to determine whether or not a user has been drinking and the degree of drinking by using a user's bio-signal detected through a device worn or attached to the user's body. It relates to a device and method for determining drinking alcohol using biosignals that enable
일반적으로 적당한 양의 알코올 섭취는 사람에게 여러 가지 도움을 주지만 지나친 음주는 건강을 해친다. 또한, 음주 운전 후 운전으로 인한 사고는 대형 사고를 일으켜 목숨까지도 앗아간다. 또한 음주 상태에서는 이성적인 사고가 마비되어 각종 범죄의 발생 원인으로 작용하기도 한다.In general, a moderate amount of alcohol intake provides various benefits to a person, but excessive drinking harms health. In addition, accidents caused by driving after drinking and driving cause major accidents and even take lives. In addition, in a state of drinking, rational thinking is paralyzed and acts as a cause of various crimes.
특히 음주로 인해 다른 사람에게까지 피해를 입히는 것은 사회적인 문제가 되기 때문에 이를 방지하기 위해 대표적으로 음주 운전을 단속하고 있다. In particular, since it is a social problem that harms others due to drinking, drunk driving is typically cracked down to prevent it.
이때 음주 상태를 측정하는 방법으로는 알코올 센서가 장착된 호흡형 음주 측정기기를 사용하여 호흡 시에 내뿜는 공기에서 알코올 농도를 측정하는 방법과 레이저를 이용하여 혈류량에 포함된 알코올 농도를 측정하는 방법이 있다. 일반적으로 음주 단속에 사용되는 방법으로는 흔히 전자의 방법이 사용되는데, 일부 음주측정에 불복하는 운전자에 대해 운전자의 동의를 얻어 혈액 채취 등의 방법으로 혈중 알코올 농도를 추정하는 위드마크(Widmark) 공식을 사용하는 경우도 있다.At this time, as a method of measuring the drinking state, there is a method of measuring the alcohol concentration in the air exhaled during breathing using a breath-type breathalyzer equipped with an alcohol sensor, and a method of measuring the alcohol concentration contained in the blood flow using a laser. there is. In general, the former method is commonly used as a method used for alcohol control. Widmark formula for estimating the blood alcohol concentration by obtaining the consent of the driver for some drivers who disobey the breathalyzer and taking blood, etc. is sometimes used.
하지만 기존의 음주 측정방법은 음주자를 직접 대면하여 측정하는 방법이기 때문에 원거리에 있는 특정인에 대한 음주 여부를 판별하기에는 시간적 및 경제적으로 적합하지 않은 문제점이 있다. 따라서 치료를 위해 금주를 해야 하지만 의지가 약한 환자 등을 대상으로, 직접 대면을 하지 않더라도 원거리에서 통신을 통해 음주 여부를 실시간으로 판별할 수 있도록 하는 방법이 필요한 상황이다.However, since the existing drinking measurement method is a method of measuring drinking by directly meeting the drinking person, there is a problem in that it is not suitable for time and economically to determine whether a specific person at a distance is drinking. Therefore, there is a need for a method that enables real-time determination of drinking status through communication from a distance, even without face-to-face face-to-face, for patients who need to abstain from alcohol for treatment but have a weak will.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2011-0132109호(2011.12.07. 공개, 음주 측정 장치)에 개시되어 있다. The background art of the present invention is disclosed in Republic of Korea Patent Publication No. 10-2011-0132109 (2011.12.07. Publication, breathalyzer).
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 사용자의 신체에 착용하거나 부착된 장치를 통해 검출되는 사용자의 생체신호를 이용하여 사용자의 음주 여부와 음주 정도를 판별할 수 있도록 하는, 생체신호를 이용한 음주 판별 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. According to one aspect of the present invention, the present invention was created to solve the above problems, and whether or not the user has been drinking and the degree of drinking by using the user's bio-signal detected through a device worn or attached to the user's body. An object of the present invention is to provide a device and method for determining drinking using bio-signals, which can discriminate.
본 발명의 일 측면에 따른 생체신호를 이용한 음주 판별 장치는, 사용자의 생체신호 중 광용적맥파(PPG)를 검출하는 생체신호 검출부; 및 상기 생체신호를 이용해 심박변이도(HRV)의 추출과 분석을 통해 음주 여부와 음주 정도를 판별하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for determining drinking using biosignals according to an aspect of the present invention includes a biosignal detection unit for detecting a photoplethysmogram (PPG) of a user's biosignals; and a control unit for determining whether or not to drink and the degree of drinking through extraction and analysis of heart rate variability (HRV) using the biosignal.
본 발명의 다른 측면에 따른 생체신호를 이용한 음주 판별 방법은, 생체신호 검출부가 사용자의 생체신호 중 광용적맥파(PPG)를 검출하는 단계; 제어부가 상기 생체신호에 대한 전처리(Pre-Processing)를 수행하는 단계; 상기 제어부가 상기 전처리된 생체신호에서 피크 포인트(Peak Point)들을 검출하는 단계; 상기 제어부가 상기 검출된 피크 포인트들을 이용해 심박변이도(HRV)의 추출과 분석을 수행하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 심박변이도(HRV)의 분석을 통해 얻은 파라미터를 이용하여 음주 여부와 음주 정도를 판별하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, a drinking discrimination method using a biosignal includes detecting, by a biosignal detection unit, a photoplethysmogram (PPG) of a user's biosignal; performing pre-processing on the bio-signal by a controller; detecting, by the control unit, peak points in the preprocessed biosignal; performing, by the control unit, extraction and analysis of heart rate variability (HRV) using the detected peak points; and determining, by the controller, whether or not drinking and the degree of drinking using parameters obtained through the analysis of the heart rate variability (HRV).
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 사용자의 신체에 착용하거나 부착된 장치를 통해 검출되는 사용자의 생체신호를 이용하여 사용자의 음주 여부와 음주 정도를 판별할 수 있도록 한다.According to one aspect of the present invention, the user's bio-signal detected through a device worn or attached to the user's body can be used to determine whether or not the user has been drinking and the degree of drinking.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은 사용자를 직접 대면하지 않더라도 사용자의 생체신호를 분석하여 원거리에서도 통신을 통해 음주 여부를 실시간으로 판별할 수 있도록 한다.According to another aspect of the present invention, even if the user does not face the user directly, the user's bio-signal is analyzed to enable real-time determination of drinking or not through communication even at a distance.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호를 이용한 음주 판별 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 생체신호를 이용한 음주 판별 장치가 사용자의 신체에 착용하거나 부착될 수 있는 형태로 구현되는 것을 보인 예시도.
도 3은 상기 도 1에 있어서, 멀티채널 광용적맥파(PPG) 센서를 보인 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호를 이용한 음주 판별 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 5는 상기 도 4에 있어서, 생체신호에 대한 전처리 과정을 보다 구체적으로 설명하기 위한 흐름도.
도 6은 상기 도 4에 있어서, 생체신호에서 피크 포인트(Peak Point)를 검출하는 과정을 보다 구체적으로 설명하기 위한 흐름도.
도 7은 상기 도 4에 있어서, 심박변이도(HRV)의 분석을 통해 얻은 파라미터를 이용하여 음주 여부와 음주 정도를 판별하는 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 8은 상기 도 4에 있어서, 피크 포인트(Peak Point)를 검출하는 방법을 설명하기 위하여 보인 생체신호 파형 예시도.
도 9는 정상인 그룹과 알코올 의존 그룹의 자세에 따른 HRV 임상 자료의 일부를 보인 예시도.1 is an exemplary diagram showing a schematic configuration of an apparatus for determining drinking alcohol using bio-signals according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exemplary view showing that the device for determining drinking alcohol using bio-signals in FIG. 1 is implemented in a form that can be worn or attached to a user's body.
FIG. 3 is an exemplary diagram showing a multi-channel photoplethysmogram (PPG) sensor in FIG. 1;
4 is a flowchart for explaining a drinking determination method using bio-signals according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart for explaining in detail the pre-processing process for bio-signals in FIG. 4;
FIG. 6 is a flowchart for explaining in detail the process of detecting a peak point in a biosignal in FIG. 4;
FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of determining whether or not drinking and the degree of drinking using parameters obtained through analysis of heart rate variability (HRV) in FIG. 4; FIG.
FIG. 8 is an example of a biosignal waveform shown to explain a method of detecting a peak point in FIG. 4;
9 is an exemplary view showing a portion of HRV clinical data according to postures of a normal group and an alcohol dependent group;
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 생체신호를 이용한 음주 판별 장치의 일 실시예를 설명한다. Hereinafter, an embodiment of an apparatus for determining drinking alcohol using bio-signals according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In this process, the thickness of lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, definitions of these terms will have to be made based on the content throughout this specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호를 이용한 음주 판별 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.1 is an exemplary diagram showing a schematic configuration of an apparatus for determining drinking alcohol using bio-signals according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 생체신호를 이용한 음주 판별 장치는, 생체신호 검출부(110), 음주 판별 데이터 저장부(120), 제어부(130), 및 통신부(140)를 포함한다.As shown in FIG. 1 , the device for determining drinking using biosignals according to the present embodiment includes a
본 실시예에 따른 생체신호를 이용한 음주 판별 장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 사용자의 신체(예 : 손목, 발목 등)에 착용하거나 부착될 수 있는 형태로 구현된다.As shown in FIG. 2 , the device for determining drinking alcohol using bio-signals according to the present embodiment is implemented in a form that can be worn or attached to a user's body (eg, wrist, ankle, etc.).
상기 생체신호 검출부(110)는 다양한 생체신호 중 광용적맥파(PPG)를 주기적으로 검출하는 센서를 포함한다(도 3 참조).The
상기 광용적맥파(PPG : Photoplentysmograph)는, 신체 말단에서 혈관의 용적이 변화하는 것을 모니터링 하는 생체 신호로서, 혈관의 혈액의 양(혈류량)이 증가하면 빛을 더욱 많이 흡수하게 됨으로써, 투과나 반사하는 광량이 감소하는 특징을 이용하여 혈관의 용적 변화를 측정할 수 있도록 하는 생체 신호이다.The photoplentysmograph (PPG) is a biosignal that monitors changes in the volume of blood vessels at the extremities of the body. As the amount of blood (blood flow) in the blood vessels increases, more light is absorbed, thereby causing transmission or reflection. It is a bio-signal that enables measurement of volume change of blood vessels by using the feature of decreasing light intensity.
도 3은 상기 도 1에 있어서, 멀티채널 광용적맥파(PPG) 모듈을 보인 예시도로서, 상기 생체신호 검출부(110)는, 복수의 광용적맥파(PPG) 센서가 하나의 모듈 형태로 결합된 멀티채널 광용적맥파(PPG) 모듈을 포함하며, 상기 멀티채널 광용적맥파(PPG) 모듈을 통해 생체신호(PPG 신호)의 측정 정확도(또는 측정 시간 간격)를 향상시킬 수 있도록 한다.FIG. 3 is an exemplary diagram showing the multi-channel photoplethysmography (PPG) module of FIG. 1, wherein the
예컨대 상기 멀티채널 광용적맥파(PPG) 모듈을 통해 생체신호(PPG 신호)의 측정 주기를 단축(예 : 각 채널의 PPG 센서를 순차적으로 구동하는 방식으로 전체적인 측정 주기를 단축)할 경우에 신호의 연속성을 확보하여 더 정확한 측정이 가능하게 되는 것이다.For example, when the measurement period of a biosignal (PPG signal) is shortened through the multi-channel PPG module (e.g., the overall measurement period is shortened by sequentially driving the PPG sensor of each channel), the signal By ensuring continuity, more accurate measurements are possible.
다시 도 1을 참조하면, 상기 음주 판별 데이터 저장부(120)는 상기 생체신호 검출부(110)를 통해 검출된 생체신호 데이터, 상기 생체신호 데이터를 처리하여 음주 여부와 음주 정도(예 : 상:많음, 중:보통, 하:적음 등)를 판별하기 위한 알고리즘(예 : 음주 판별 알고리즘), 및 상기 알고리즘을 통한 신호 처리 과정에서 발생(생산)하는 처리 데이터(예 : HRV 데이터)를 저장한다.Referring back to FIG. 1 , the drinking determination
여기서 상기 HRV(heart rate variability)는 심박수의 박동 간 변동을 나타내는 심박변이도를 의미하는 것으로, 건강한 사람의 경우 심박변이도 측정 시 그 양상이 불규칙하고 복잡한데 반하여, 심박변이도(HRV)가 적을수록(규칙적이고 단순할수록) 체내 변화에 대한 반응성이 떨어지는 특성이 있다.Here, the heart rate variability (HRV) means heart rate variability representing the inter-beat variability of heart rate. In the case of a healthy person, the pattern is irregular and complicated when measuring heart rate variability, whereas the smaller the heart rate variability (HRV) (regular The simpler it is, the less reactive it is to changes in the body.
따라서 본 실시예에서 상기 제어부(130)는 상기 생체신호(예 : PPG 신호)를 이용해 HRV(또는 HR)를 추출하고, 상기 HRV(또는 HR)의 분석(예 : 시계열 분석, 주파수계열 분석 등)을 통해 음주 여부와 음주 정도를 판별한다.Therefore, in this embodiment, the
상기 음주 판별 데이터 저장부(120)는 외장형으로 포함되거나, 상기 제어부(130)에 내장되는 내장형으로 포함될 수 있다.The drinking determination
상기 제어부(130)는 상기 음주 판별 데이터 저장부(120)에 저장된 생체신호 데이터(예 : PPG 신호 데이터)와 알고리즘(예 : 음주 판별 알고리즘)을 이용하여 음주 여부와 음주 정도(예 : 상:많음, 중:보통, 하:적음 등)를 판별한다.The
상기 제어부(130)에서의 음주 여부와 음주 정도(예 : 상:많음, 중:보통, 하:적음 등)를 판별하는 방법은 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.A method of determining whether or not the
상기 제어부(130)에서 음주 여부와 음주 정도가 판별되면, 상기 통신부(140)는 상기 음주 여부와 음주 정도에 대한 판별 결과를 미리 지정된 목적지(예 : 관제센터나 병원 등)로 전송한다. When the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호를 이용한 음주 판별 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method for determining drinking using bio-signals according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 제어부(130)는 생체신호 검출부(110)를 통해 지정된 특정 생체신호(예 : PPG 신호)를 검출한다(S110).Referring to FIG. 4 , the
상기와 같이 지정된 특정 생체신호(예 : PPG 신호)가 검출되면, 상기 제어부(130)는 상기 생체신호(예 : PPG 신호)에 대한 전처리(Pre-Processing)를 수행한다(S120)(도 5 참조).When a specific bio-signal (eg, PPG signal) designated as described above is detected, the
도 5는 상기 도 4에 있어서, 생체신호에 대한 전처리 과정을 보다 구체적으로 설명하기 위한 흐름도로서, 이에 도시된 바와 같이, 상기 생체신호의 전처리를 수행하는 단계(S120)에서, 상기 제어부(130)는 상기 생체신호에서 저주파 대역을 차단하는 하이패스(High Pass) 필터링과 고주파 대역을 차단하는 로우패스(Low Pass) 필터링을 수행한다(도 5의 S121). FIG. 5 is a flowchart for explaining the pre-processing process for the bio-signal in more detail in FIG. performs high pass filtering to block low frequency bands and low pass filtering to block high frequency bands from the biosignal (S121 in FIG. 5).
이때 상기 필터링(예 : 하이패스 필터링, 로우패스 필터링)은 물리적인 필터를 이용해 처리할 수도 있다. At this time, the filtering (eg, high pass filtering, low pass filtering) may be processed using a physical filter.
그리고 상기 제어부(130)는 상기 필터링을 거친 생체신호(예 : PPG 신호)에 대하여 미분(derivation)을 취하고(S122), 상기 미분을 취한 생체신호(예 : PPG 신호)에 다시 제곱(square)을 수행한다(S123). Then, the
다음 상기 제어부(130)는 상기 제곱(square) 처리한 생체신호에서, 기 지정된 개수의 포인트(예 : 5 포인트)씩 평균을 취하여 한 개의 포인트(즉, 1 포인트)를 생성하는, 이동 평균(moving average) 필터링을 수행한다(S124).Next, the
상기와 같이 생체신호(예 : PPG 신호)에 대한 전처리(Pre-Processing)를 수행한 후, 상기 제어부(130)는 도 8에 도시된 바와 같은 생체신호(예 : PPG 신호) 파형에서 피크 포인트(Peak Point)를 검출한다(S130)(도 6 참조).After pre-processing the biosignal (eg PPG signal) as described above, the
여기서 피크 포인트(Peak Point)는, 예컨대 도 8에 도시된 바와 같은 생체신호(예 : PPG 신호) 파형에 있어서, 각 주기별 최대값을 갖는 지점을 의미한다.Here, the peak point refers to a point having a maximum value for each period in the biosignal (eg, PPG signal) waveform as shown in FIG. 8 .
도 6은 상기 도 4에 있어서, 생체신호에서 피크 포인트(Peak Point)를 검출하는 과정을 보다 구체적으로 설명하기 위한 흐름도로서, 상기 피크 포인트(Peak Point)를 검출하기 위하여, 본 실시예에서는 제로 크로싱(Zero Crossing) 방법과 적응형 경계화(Adaptive Threshold) 방법을 함께 사용한다.FIG. 6 is a flowchart for more specifically explaining the process of detecting a peak point in a biosignal in FIG. 4. In order to detect the peak point, in this embodiment, zero crossing (Zero Crossing) method and Adaptive Threshold method are used together.
여기서 상기 제로 크로싱(Zero Crossing) 방법은, 상기 생체신호(예 : PPG 신호)를 미분한 후 0과 만나는 점을 피크 포인트(Peak Point)로 검출하는 방법이다.Here, the zero crossing method is a method of differentiating the biosignal (eg, PPG signal) and then detecting a point where it meets 0 as a peak point.
그리고 상기 적응형 경계화(Adaptive Threshold) 방법은, 처음에 기 지정된 시간 동안(예 : 6초 동안) 신호들의 피크를 검출한 후, 그 중 최대값을 검출하여 P1이라고 가정하고, 최초의 문턱값(TH1)을 3/4*P1 이라고 할 때, 이후의 문턱값은 다음 수학식 1에 따라 산출하는 방식이다.And, the adaptive threshold method first detects peaks of signals for a predetermined time period (eg, for 6 seconds), then detects the maximum value among them, assumes that it is P1, and sets the first threshold value When (TH1) is 3/4*P1, the subsequent threshold value is calculated according to Equation 1 below.
본 실시예에서는 피크 포인트 검출율을 높이기 위하여, 상기와 같은 동작 특성을 갖는 제로 크로싱(Zero Crossing) 방법과 적응형 경계화(Adaptive Threshold) 방법을 동시에 사용한다(S131).In this embodiment, in order to increase the peak point detection rate, the zero crossing method and the adaptive threshold method having the above operating characteristics are simultaneously used (S131).
한편 상기 생체신호(예 : PPG 신호)에는 주변 상황의 영향을 받아 갑작스런 노이즈(예 : 임펄스 노이즈)가 포함될 수 있으며, 이런 노이즈가 생체신호(예 : PPG 신호)에 포함될 경우, 상기 두 가지 방법(예 : 제로 크로싱 방법과 적응형 경계화 방법)을 모두 적용한다고 하더라도, 잘못된 피크 포인트가 검출될 수 있다.On the other hand, the biosignal (eg PPG signal) may include sudden noise (eg impulse noise) under the influence of surrounding circumstances, and when such noise is included in the biosignal (eg PPG signal), the above two methods ( Example: Even if both the zero-crossing method and the adaptive demarcation method) are applied, an erroneous peak point may be detected.
따라서 상기와 같은 노이즈가 포함된 생체신호(예 : PPG 신호)를 보간하기 위하여, 본 실시예에서는 아래와 같은 서치 백(Search Back) 알고리즘을 적용한다(S132).Therefore, in order to interpolate the biosignal (eg, PPG signal) including noise as described above, the following search back algorithm is applied in the present embodiment (S132).
예컨대 상기 서치 백(Search Back) 알고리즘은, 피크(피크 포인트)와 피크(피크 포인트)사이의 간격(PPi : Peak-to-Peak interval)을 기 지정된 개수(예 : 5개) 단위로 저장하고 그 평균(즉, 평균 PPi)을 취한다. 만약 이 평균값과 현재 계산된 PPi값이 기 지정된 기준값(예 : 20%) 이상 차이가 발생할 경우 잘못된 PPi라고 인식하여, 상기 평균 PPi 값으로 현재의 PPi 값을 대신하는 것이다.For example, the search back algorithm stores peak-to-peak intervals (PPi) between peaks (peak points) in units of a pre-specified number (eg, 5), Take the average (i.e. average PPi). If there is a difference between this average value and the currently calculated PPi value by more than a predetermined reference value (eg, 20%), it is recognized as an erroneous PPi value, and the current PPi value is replaced with the average PPi value.
상기와 같이 제어부(130)는 제로 크로싱(Zero Crossing) 방법과 적응형 경계화(Adaptive Threshold) 방법을 동시에 적용하고, 또한 서치 백(Search Back) 알고리즘을 추가로 적용하여 생체신호(예 : PPG 신호)에서 피크(피크 포인트)들을 검출한다(S133).As described above, the
도 7은 상기 도 4에 있어서, 심박변이도(HRV)의 분석을 통해 얻은 파라미터를 이용하여 음주 여부와 음주 정도를 판별하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 9는 정상인 그룹과 알코올 의존 그룹의 자세에 따른 HRV 임상 자료의 일부를 보인 예시도로서, 상기와 같이 생체신호(예 : PPG 신호)에서 피크(피크 포인트)들이 검출되면, 상기 검출된 피크(피크 포인트)들을 이용해 심박변이도(HRV)의 추출과 분석(예 : 시계열 분석, 주파수계열 분석 등)을 수행하고, 상기 심박변이도(HRV)의 분석을 통해 얻은 파라미터(예 : NN50, RMSSD, HR std, pNN50 등)를 이용하여 음주 여부와 음주 정도(예 : 적어도 3단계의 음주 정도)를 판별한다.FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of determining whether or not drinking and the degree of drinking using parameters obtained through heart rate variability (HRV) analysis in FIG. 4, and FIG. As an example diagram showing a part of HRV clinical data according to, when peaks (peak points) are detected in a biosignal (eg, PPG signal) as described above, the heart rate variability (HRV) is calculated using the detected peaks (peak points). Extraction and analysis (e.g., time series analysis, frequency series analysis, etc.) are performed, and drinking status and alcohol consumption are determined using parameters (e.g., NN50, RMSSD, HR std, pNN50, etc.) obtained through the analysis of the heart rate variability (HRV) Determine degree (e.g. level of drinking at least 3 levels).
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(130)는 심박변이도(HRV)의 분석을 통해 파라미터(예 : NN50, RMSSD, HR std, pNN50 등)를 산출한다(S140).As shown in FIG. 7 , the
상기와 같이 심박변이도(HRV)의 분석을 통해 파라미터가 산출되면, 상기 파라미터 중 상호 연관성이 있는 파라미터를 제1 그룹(NN50, RMSSD)과 제2 그룹(HR std, pNN50)으로 분류하여, 상기 제1 그룹의 파라미터를 이용해 제1 파라미터 분석을 수행하고(S141), 또한 상기 제2 그룹의 파라미터를 이용해 제2 파라미터 분석을 수행한다(S142).When parameters are calculated through the analysis of heart rate variability (HRV) as described above, parameters having a correlation among the parameters are classified into a first group (NN50, RMSSD) and a second group (HR std, pNN50), A first parameter analysis is performed using the parameters of the first group (S141), and a second parameter analysis is performed using the parameters of the second group (S142).
여기서 상기 NN50은 NN간격(PPi)이 기 지정된 기준 시간(예 : 50ms)보다 긴 차이를 보이는 연속적인 NN간격의 수를 의미한다. Here, the NN50 means the number of consecutive NN intervals showing a difference longer than a predetermined reference time (eg, 50 ms) in the NN interval (PPi).
상기 NN(Normal beat-to-Normal-beat interval)은, 통상적으로 부정맥으로 나타나는 비정상적인 비트 간격을 제외한 모든 정상적인 비트를 의미한다.The NN (Normal beat-to-Normal-beat interval) means all normal beats except for abnormal beat intervals that usually appear as arrhythmia.
또한 상기 RMSSD는 연속적인 NN간격의 평균 제곱의 제곱근으로서, 심장의 부교감신경 조절능력을 평가하는 파라미터이다.In addition, the RMSSD is the square root of the mean square of successive NN intervals, and is a parameter for evaluating the parasympathetic nerve control ability of the heart.
또한 상기 HR std는 Heart Rate의 표준편차로서, HR의 변화를 나타내는 파라미터이다.Also, the HR std is a standard deviation of the heart rate and is a parameter representing a change in HR.
또한 상기 pNN50은 NN50의 빈도를 퍼센테이지로 변환한 파라미터이다.Also, the pNN50 is a parameter obtained by converting the frequency of NN50 into a percentage.
따라서 상기 제어부(130)는 상기 제1 파라미터 분석(S141)을 통해 제1 그룹내의 파라미터 값을 앤드(AND) 연산하여 음주 정도를 판별한다(S143).Accordingly, the
예컨대 제1 그룹 내의 파라미터 NN50이 제1 기준값(예 : 10)보다 크고, RMSSD가 제1 기준값(예 : 50)보다 크면 음주 정도는 하, NN50이 제2 기준값(예 : 15)보다 크고, RMSSD가 제2 기준값(예 : 100)보다 크면 음주 정도는 중, NN50이 제3 기준값(예 : 20)보다 크고, RMSSD가 제3 기준값(예 : 150)보다 크면 음주 정도는 상을 나타낸다.For example, if the parameter NN50 in the first group is greater than the first reference value (eg 10) and the RMSSD is greater than the first reference value (eg 50), the drinking degree is low, NN50 is greater than the second reference value (eg 15), and the RMSSD If is greater than the second reference value (eg 100), the drinking degree is medium, if NN50 is greater than the third reference value (eg 20), and RMSSD is greater than the third reference value (eg 150), the drinking level is high.
또한 상기 제어부(130)는 상기 제2 파라미터 분석(S142)을 통해 제2 그룹내의 파라미터 값을 앤드(AND) 연산하여 음주 정도를 판별한다(S144).In addition, the
예컨대 제2 그룹 내의 파라미터 HR std가 제1 기준값(예 : 10)보다 크고, pNN50이 제1 기준값(예 : 10)보다 크면 음주 정도는 하, HR std가 제2 기준값(예 : 15)보다 크고, pNN50이 제2 기준값(예 : 15)보다 크면 음주 정도는 중, HR std가 제3 기준값(예 : 20)보다 크고, pNN50이 제3 기준값(예 : 20)보다 크면 음주 정도는 상을 나타낸다.For example, if the parameter HR std in the second group is greater than the first reference value (eg 10) and the pNN50 is greater than the first reference value (eg 10), the drinking level is low and the HR std is greater than the second reference value (eg 15) , If pNN50 is greater than the second reference value (eg, 15), the drinking level is medium, and if HR std is greater than the third reference value (eg, 20) and pNN50 is greater than the third reference value (eg, 20), the drinking level indicates a phase. .
상기와 같이 제1 파라미터 분석(S141)과 제2 파라미터 분석(S142)을 통해 각기 음주 정도가 판별되면, 상기 제어부(130)는 상기 각 파라미터 분석 결과를 오아(OR) 연산하여(S145), 최종 음주 판별 결과를 출력한다(S146).As described above, when the degree of drinking is determined through the first parameter analysis (S141) and the second parameter analysis (S142), the
만약 상기 제1,제2 파라미터 분석 결과에 차이가 있는 경우, 기 설정된 기준에 따라 음주 단계가 더 높은 것(또는 더 낮은 것)을 최종 음주 판별 결과로 출력할 수 있다.If there is a difference between the first and second parameter analysis results, a higher (or lower) drinking level may be output as the final drinking determination result according to a predetermined criterion.
이때 본 실시예에서는 상기 음주 정도를 3단계(예 : 상, 중, 하)로 구분하여 판별하고 있으나, 이에 한정하지 않고 다른 실시예에서는 더 많거나 더 적은 단계로 구분하여 음주 정도를 판별하게 할 수도 있음에 유의한다.At this time, in the present embodiment, the drinking degree is classified into three stages (eg, high, medium, and low), but is not limited thereto, and in another embodiment, the drinking degree is divided into more or less stages to determine the drinking degree. Note that there may be
상기와 같이 본 실시예는 사용자의 신체에 착용하거나 부착된 장치를 통해 검출되는 사용자의 생체신호를 이용하여 사용자의 음주 여부와 음주 정도를 판별할 수 있도록 하며, 사용자를 직접 대면을 하지 않더라도 원거리에서도 통신을 통해 음주 여부를 실시간으로 판별할 수 있도록 하는 효과가 있다. As described above, the present embodiment enables the user to determine whether or not the user has been drinking and the degree of drinking by using the user's bio-signal detected through a device worn or attached to the user's body, and even if the user is not directly face to face, at a distance. There is an effect of enabling real-time determination of whether or not drunk through communication.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.The present invention has been described above with reference to the embodiments shown in the drawings, but this is only exemplary, and those skilled in the art can make various modifications and equivalent other embodiments. you will understand the point. Therefore, the technical protection scope of the present invention should be determined by the claims below.
110 : 생체신호 검출부 120 : 음주 판별 데이터 저장부
130 : 제어부 140 : 통신부110: bio-signal detection unit 120: drinking determination data storage unit
130: control unit 140: communication unit
Claims (20)
상기 생체신호를 이용해 심박변이도(HRV)의 추출과 분석을 통해 음주 여부와 음주 정도를 판별하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는,
생체신호 검출부를 통해 지정된 특정 생체신호가 검출되면,
상기 생체신호에 대한 전처리(Pre-Processing)를 수행하고, 상기 전처리된 생체신호에서 피크 포인트(Peak Point)들을 검출하며, 상기 검출된 피크 포인트들을 이용해 심박변이도(HRV)의 추출과 분석을 수행하고, 상기 심박변이도(HRV)의 분석을 통해 얻은 파라미터를 이용하여 음주 여부와 음주 정도를 판별하고,
상기 제어부는,
상기 생체신호에서 피크 포인트를 검출 시,
상기 생체신호에 임펄스 노이즈가 포함될 경우에 대비하여 상기 임펄스 노이즈가 포함된 생체신호를 보간하기 위하여 서치 백(Search Back) 알고리즘을 적용하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 음주 판별 장치.
a bio-signal detection unit that detects a photoplethysmogram (PPG) among bio-signals of the user; and
A control unit for determining whether or not drinking and the degree of drinking through extraction and analysis of heart rate variability (HRV) using the biosignal;
The control unit,
When a specific bio-signal designated through the bio-signal detector is detected,
Pre-processing is performed on the biosignal, peak points are detected in the preprocessed biosignal, and heart rate variability (HRV) is extracted and analyzed using the detected peak points. , Using the parameters obtained through the analysis of the heart rate variability (HRV), determining whether or not drinking and the degree of drinking,
The control unit,
When detecting a peak point in the biosignal,
In preparation for the case where the impulse noise is included in the biosignal, a search back algorithm is applied to interpolate the biosignal including the impulse noise.
복수의 광용적맥파(PPG) 센서가 하나의 모듈로 결합된 멀티채널 광용적맥파(PPG) 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 음주 판별 장치.
The method of claim 1, wherein the bio-signal detector,
A drinking discrimination device using bio-signals, characterized in that it comprises a multi-channel photoplethysmogram (PPG) module in which a plurality of PPG sensors are combined into one module.
상기 생체신호 검출부를 통해 검출된 생체신호 데이터, 상기 생체신호 데이터를 처리하여 음주 여부와 음주 정도를 판별하기 위한 알고리즘, 및 상기 알고리즘을 통한 신호 처리 과정에서 발생하는 처리 데이터 중 적어도 하나를 저장하는 음주 판별 데이터 저장부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 음주 판별 장치.
The method of claim 1, wherein the drinking discrimination device using the biosignal,
Drinking that stores at least one of bio-signal data detected through the bio-signal detector, an algorithm for processing the bio-signal data to determine whether or not to drink and the degree of drinking, and processing data generated in a signal processing process through the algorithm. A drinking discrimination device using biosignals, characterized in that it further comprises a determination data storage unit.
외장형으로 포함되거나, 상기 제어부에 내장되는 내장형으로 포함되는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 음주 판별 장치.
The method of claim 3, wherein the drinking determination data storage unit,
A drinking discrimination device using biosignals, characterized in that it is included as an external type or as a built-in type built into the control unit.
상기 제어부에서 음주 여부와 음주 정도가 판별되면, 상기 음주 여부와 음주 정도에 대한 판별 결과를 미리 지정된 목적지로 전송하는 통신부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 음주 판별 장치.
The method of claim 1, wherein the drinking discrimination device using the biosignal,
When the control unit determines whether or not to drink and the degree of drinking, the communication unit for transmitting the determination result of whether or not to drink and the degree of drinking to a pre-designated destination;
상기 생체신호에서 저주파 대역을 차단하는 하이패스(High Pass) 필터링과 고주파 대역을 차단하는 로우패스(Low Pass) 필터링을 수행하고,
상기 필터링을 거친 생체신호에 대하여 미분을 취한 후 제곱을 수행하고,
상기 제곱 처리한 생체신호에서, 기 지정된 개수의 포인트씩 평균을 취하여 한 개의 포인트를 생성하는 이동 평균 필터링을 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 음주 판별 장치.
The method of claim 1, wherein the preprocessing of the biosignal,
Performing high pass filtering to block low frequency bands and low pass filtering to block high frequency bands from the biosignal;
Performing the square after taking the differential for the biosignal that has passed through the filtering,
The drinking discrimination device using the biosignal, characterized in that it comprises a moving average filtering for generating one point by taking an average of a predetermined number of points in the squared biosignal.
상기 생체신호에서 피크 포인트를 검출 시,
피크 포인트 검출율을 높이기 위하여, 제로 크로싱(Zero Crossing) 방법과 적응형 경계화(Adaptive Threshold) 방법을 동시에 적용하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 음주 판별 장치.
The method of claim 1, wherein the control unit,
When detecting a peak point in the biosignal,
In order to increase the peak point detection rate, a drinking discrimination device using a biosignal characterized by simultaneously applying a zero crossing method and an adaptive threshold method.
피크 포인트와 피크 포인트 사이의 간격(PPi)을 기 지정된 개수 단위로 저장하고 그 평균(평균 PPi)을 취한 후, 이 평균값과 현재 계산된 PPi 값이 기 지정된 기준값 이상 차이가 발생할 경우 잘못된 PPi 값으로 인식하여, 상기 평균 PPi 값으로 현재의 PPi 값을 대신하는 알고리즘인 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 음주 판별 장치.
The method of claim 1, wherein the search back algorithm,
After storing the interval (PPi) between peak points in a pre-specified number of units and taking the average (average PPi), if there is a difference between this average value and the currently calculated PPi value by more than the pre-specified reference value, an incorrect PPi value is generated. A drinking discrimination device using biosignals, characterized in that the algorithm recognizes and substitutes the current PPi value with the average PPi value.
상기 심박변이도(HRV)의 분석을 통해 산출하는 파라미터는,
NN50, RMSSD, HR std, 및 pNN50 중 적어도 하나 이상이며,
상기 NN50은 NN(Normal beat-to-Normal-beat interval)간격(PPi)이 기 지정된 기준 시간보다 긴 차이를 보이는 연속적인 NN간격의 수를 의미하는 파라미터이고, 상기 RMSSD는 연속적인 NN간격의 평균 제곱의 제곱근으로서, 심장의 부교감신경 조절능력을 평가하는 파라미터이며, 상기 HR std는 Heart Rate의 표준편차로서, HR의 변화를 나타내는 파라미터이고, 상기 pNN50은 상기 NN50의 빈도를 퍼센테이지로 변환한 파라미터인 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 음주 판별 장치.
According to claim 1,
The parameter calculated through the analysis of the heart rate variability (HRV) is,
At least one of NN50, RMSSD, HR std, and pNN50;
The NN50 is a parameter indicating the number of consecutive NN intervals in which the NN (Normal beat-to-Normal-beat interval) interval (PPi) shows a difference longer than a predetermined reference time, and the RMSSD is the average of consecutive NN intervals As the square root of the square, it is a parameter that evaluates the parasympathetic nerve control ability of the heart, the HR std is the standard deviation of the Heart Rate, which is a parameter representing the change in HR, and the pNN50 is a parameter obtained by converting the frequency of the NN50 into a percentage A drinking discrimination device using biosignals, characterized in that.
상기 심박변이도(HRV)의 분석을 통해 산출된 파라미터를 제1 그룹(NN50, RMSSD)과 제2 그룹(HR std, pNN50)으로 분류하여 각기 제1 파라미터 분석과 제2 파라미터 분석을 수행하고, 상기 제1, 제2 파라미터 분석을 통해 각기 음주 정도가 판별되면, 상기 각 파라미터 분석 결과를 오아(OR) 연산하여 최종 음주 판별 결과를 출력하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 음주 판별 장치.
The method of claim 1, wherein the control unit,
The parameters calculated through the analysis of the heart rate variability (HRV) are classified into a first group (NN50, RMSSD) and a second group (HR std, pNN50), and a first parameter analysis and a second parameter analysis are performed, respectively. When the degree of drinking is determined through the analysis of the first and second parameters, an OR operation is performed on the results of the analysis of each parameter, and a final drinking determination result is output.
상기 제1 파라미터 분석을 통해 제1 그룹내의 파라미터 값을 앤드(AND) 연산하여 음주 정도를 판별하되, 음주 정도를 3단계로 판별할 경우,
제1 그룹 내의 파라미터 NN50이 제1 기준값보다 크고, RMSSD가 제1 기준값보다 크면 음주 정도는 하, NN50이 제2 기준값보다 크고, RMSSD가 제2 기준값보다 크면 음주 정도는 중, NN50이 제3 기준값보다 크고, RMSSD가 제3 기준값보다 크면 음주 정도는 상으로 판별하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 음주 판별 장치.
The method of claim 11, wherein the control unit,
Through the first parameter analysis, the parameter values in the first group are ANDed to determine the degree of drinking, but if the degree of drinking is determined in three stages,
If the parameter NN50 in the first group is greater than the first reference value and the RMSSD is greater than the first reference value, the drinking degree is low, if NN50 is greater than the second reference value and the RMSSD is greater than the second reference value, the drinking degree is medium, and NN50 is the third reference value and if the RMSSD is greater than the third reference value, the drinking degree is determined as a phase.
상기 제2 파라미터 분석을 통해 제2 그룹내의 파라미터 값을 앤드(AND) 연산하여 음주 정도를 판별하되, 음주 정도를 3단계로 판별할 경우,
제2 그룹 내의 파라미터 HR std가 제1 기준값보다 크고, pNN50이 제1 기준값보다 크면 음주 정도는 하, HR std가 제2 기준값보다 크고, pNN50이 제2 기준값보다 크면 음주 정도는 중, HR std가 제3 기준값보다 크고, pNN50이 제3 기준값보다 크면 음주 정도는 상으로 판별하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 음주 판별 장치.
The method of claim 11, wherein the control unit,
Through the analysis of the second parameter, the parameter values in the second group are ANDed to determine the degree of drinking, but if the degree of drinking is determined in three stages,
If the parameter HR std in the second group is greater than the first reference value and pNN50 is greater than the first reference value, the drinking degree is low, and if the HR std is greater than the second reference value and the pNN50 is greater than the second reference value, the drinking degree is medium, and the HR std is greater than the second reference value If it is greater than the third reference value and pNN50 is greater than the third reference value, the drinking degree is judged as a phase.
제어부가 상기 생체신호에 대한 전처리(Pre-Processing)를 수행하는 단계;
상기 제어부가 상기 전처리된 생체신호에서 피크 포인트(Peak Point)들을 검출하는 단계;
상기 제어부가 상기 검출된 피크 포인트들을 이용해 심박변이도(HRV)의 추출과 분석을 수행하는 단계; 및
상기 제어부가 상기 심박변이도(HRV)의 분석을 통해 얻은 파라미터를 이용하여 음주 여부와 음주 정도를 판별하는 단계;를 포함하고,
상기 생체신호에서 피크 포인트들을 검출하는 단계에서,
상기 제어부는,
상기 생체신호에 임펄스 노이즈가 포함될 경우에 대비하여 상기 임펄스 노이즈가 포함된 생체신호를 보간하기 위하여 서치 백(Search Back) 알고리즘을 추가로 적용하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 음주 판별 방법.
detecting a photoplethysmogram (PPG) of the user's bio-signals by a bio-signal detection unit;
performing pre-processing on the bio-signal by a controller;
detecting, by the control unit, peak points in the preprocessed biosignal;
performing, by the control unit, extraction and analysis of heart rate variability (HRV) using the detected peak points; and
Determining, by the control unit, whether or not drinking and the degree of drinking using parameters obtained through the analysis of the heart rate variability (HRV);
In the step of detecting peak points in the biosignal,
The control unit,
In preparation for the case where the impulse noise is included in the biosignal, a search back algorithm is additionally applied to interpolate the biosignal including the impulse noise.
상기 제어부가,
상기 생체신호에 대한 하이패스(High Pass) 필터링과 로우패스(Low Pass) 필터링을 수행하고, 상기 필터링을 거친 생체신호에 대하여 미분을 취한 후 제곱을 수행한 후, 상기 제곱 처리한 생체신호에서, 기 지정된 개수의 포인트씩 평균을 취하여 한 개의 포인트를 생성하는 이동 평균 필터링을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 음주 판별 방법.
The method of claim 14, wherein the pre-processing of the bio-signal comprises:
the control unit,
After performing high pass filtering and low pass filtering on the biosignal, taking a derivative of the filtered biosignal, performing squaring, and then squaring the biosignal, A drinking discrimination method using bio-signals, comprising the step of performing moving average filtering to generate one point by taking an average of a predetermined number of points.
상기 제어부는,
피크 포인트 검출율을 높이기 위하여, 제로 크로싱(Zero Crossing) 방법과 적응형 경계화(Adaptive Threshold) 방법을 동시에 적용하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 음주 판별 방법.
The method of claim 14, wherein in the step of detecting peak points in the biosignal,
The control unit,
In order to increase the peak point detection rate, a drinking discrimination method using biosignals, characterized in that a zero crossing method and an adaptive threshold method are simultaneously applied.
상기 심박변이도(HRV)의 분석을 통해 산출하는 파라미터는,
NN50, RMSSD, HR std, 및 pNN50 중 적어도 하나 이상이며,
상기 NN50은 NN(Normal beat-to-Normal-beat interval)간격(PPi)이 기 지정된 기준 시간보다 긴 차이를 보이는 연속적인 NN간격의 수를 의미하는 파라미터이고, 상기 RMSSD는 연속적인 NN간격의 평균 제곱의 제곱근으로서, 심장의 부교감신경 조절능력을 평가하는 파라미터이며, 상기 HR std는 Heart Rate의 표준편차로서, HR의 변화를 나타내는 파라미터이고, 상기 pNN50은 상기 NN50의 빈도를 퍼센테이지로 변환한 파라미터인 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 음주 판별 방법.
According to claim 14,
The parameter calculated through the analysis of the heart rate variability (HRV) is,
At least one of NN50, RMSSD, HR std, and pNN50;
The NN50 is a parameter indicating the number of consecutive NN intervals in which the NN (Normal beat-to-Normal-beat interval) interval (PPi) shows a difference longer than a predetermined reference time, and the RMSSD is the average of consecutive NN intervals As the square root of the square, it is a parameter that evaluates the parasympathetic nerve control ability of the heart, the HR std is the standard deviation of the Heart Rate, which is a parameter representing the change in HR, and the pNN50 is a parameter obtained by converting the frequency of the NN50 into a percentage A drinking discrimination method using biosignals, characterized in that.
상기 파라미터를 이용하여 음주 여부와 음주 정도를 판별하기 위하여,
상기 제어부는,
상기 심박변이도(HRV)의 분석을 통해 산출된 파라미터를 제1 그룹(NN50, RMSSD)과 제2 그룹(HR std, pNN50)으로 분류하여 각기 제1 파라미터 분석과 제2 파라미터 분석을 수행하고, 상기 제1, 제2 파라미터 분석을 통해 각기 음주 정도가 판별되면, 상기 각 파라미터 분석 결과를 오아(OR) 연산하여 최종 음주 판별 결과를 출력하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 음주 판별 방법.
According to claim 14,
In order to determine whether or not drinking and the degree of drinking using the parameters,
The control unit,
The parameters calculated through the analysis of the heart rate variability (HRV) are classified into a first group (NN50, RMSSD) and a second group (HR std, pNN50), and a first parameter analysis and a second parameter analysis are performed, respectively. When the degree of drinking is determined through the analysis of the first and second parameters, an OR operation is performed on the result of the analysis of each parameter, and a final drinking determination result is output.
상기 제1 파라미터 분석을 통해 제1 그룹내의 파라미터 값을 앤드(AND) 연산하여 음주 정도를 판별하되, 음주 정도를 3단계로 판별할 경우,
제1 그룹 내의 파라미터 NN50이 제1 기준값보다 크고, RMSSD가 제1 기준값보다 크면 음주 정도는 하, NN50이 제2 기준값보다 크고, RMSSD가 제2 기준값보다 크면 음주 정도는 중, NN50이 제3 기준값보다 크고, RMSSD가 제3 기준값보다 크면 음주 정도는 상으로 판별하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 음주 판별 방법.
The method of claim 18, wherein the control unit,
Through the first parameter analysis, the parameter values in the first group are ANDed to determine the degree of drinking, but if the degree of drinking is determined in three stages,
If the parameter NN50 in the first group is greater than the first reference value and the RMSSD is greater than the first reference value, the drinking degree is low, if NN50 is greater than the second reference value and the RMSSD is greater than the second reference value, the drinking degree is medium, and NN50 is the third reference value and if the RMSSD is greater than the third reference value, the degree of drinking is determined as a phase.
상기 제2 파라미터 분석을 통해 제2 그룹내의 파라미터 값을 앤드(AND) 연산하여 음주 정도를 판별하되, 음주 정도를 3단계로 판별할 경우,
제2 그룹 내의 파라미터 HR std가 제1 기준값보다 크고, pNN50이 제1 기준값보다 크면 음주 정도는 하, HR std가 제2 기준값보다 크고, pNN50이 제2 기준값보다 크면 음주 정도는 중, HR std가 제3 기준값보다 크고, pNN50이 제3 기준값보다 크면 음주 정도는 상으로 판별하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 음주 판별 방법.The method of claim 18, wherein the control unit,
Through the analysis of the second parameter, the parameter values in the second group are ANDed to determine the degree of drinking, but if the degree of drinking is determined in three stages,
If the parameter HR std in the second group is greater than the first reference value and pNN50 is greater than the first reference value, the drinking degree is low, and if the HR std is greater than the second reference value and the pNN50 is greater than the second reference value, the drinking degree is medium, and the HR std is greater than the second reference value If it is greater than the third reference value and pNN50 is greater than the third reference value, the drinking degree is judged as an award.
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