KR102605896B1 - 생체정보 검출을 위한 특징 추출 장치 및 방법과, 생체정보 검출 장치 및 웨어러블 기기 - Google Patents

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Abstract

생체신호로부터 생체정보 검출을 위한 특징을 추출하는 장치에 관한 것이다. 일 실시예에 따르면 장치는 생체신호를 획득하는 생체신호 획득부와, 생체신호의 파형을 하나 이상의 구성펄스로 분해하고, 구성펄스 각각의 특징점(characteristic point)을 기초로 생체정보 검출을 위한 특징을 추출하는 처리부를 포함할 수 있다.

Description

생체정보 검출을 위한 특징 추출 장치 및 방법과, 생체정보 검출 장치 및 웨어러블 기기{APPARATUS AND METHOD FOR EXTRACTING BIO-SIGNAL FEATURE, APPARATUS FOR DETECTING BIO-INFORMATION AND WEAREABLE DEVICE}
비침습적으로 생체정보를 검출하기 위하여 생체신호로부터 특징을 추출하고, 추출된 특징을 이용하여 생체정보를 검출하는 기술과 관련된다.
최근 고령화된 인구구조와 급증하는 의료비 및 전문 의료서비스인력의 부족 등으로 인해 IT 기술과 의료기술이 접목된 IT-의료 융합기술에 대한 연구가 수행되고 있다. 특히 인체의 건강상태에 대한 모니터링은 병원과 같은 고정된 장소에서만 수행되는 것으로 국한되지 않고, 가정과 사무실 등 일상생활 속에서 언제 어디서나 사용자의 건강 상태를 모니터링해 주는 모바일 헬스케어(mobile healthcare) 분야로 확대되고 있다. 개인의 건강상태를 나타내 주는 생체신호의 종류에는 대표적으로 ECG(심전도, Electrocardiography), PPG(광전용적맥파, Photoplethysmogram), EMG(근전도, Electromyography) 신호 등이 있으며, 일상생활에서 이를 측정하기 위해서 다양한 생체신호 센서가 개발되고 있다. 특히 PPG 센서의 경우는 심혈관계 상태 등을 반영하는 맥파 형태를 분석하여 인체의 혈압 추정이 가능하다.
PPG 생체신호 관련 연구결과에 의하면 전체 PPG 신호는 심장에서 출발하여 신체 말단부로 향하는 진행파(propagation wave)와 말단부에서 다시 되돌아오는 반사파(reflection wave)들로 중첩되어 구성된다. 그리고 진행파 혹은 반사파들과 관련된 다양한 특징(feature)들을 추출하면 혈압을 추정할 수 있는 정보를 얻을 수 있음이 알려져 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2016-0094218호 (2016.08.09)
생체신호를 구성하는 구성펄스의 특징점을 이용하여 생체정보 검출에 필요한 특징을 추출하는 장치 및 방법과, 이를 이용하여 혈압과 같은 생체정보를 검출하는 장치 및 웨어러블 기기가 제시된다.
일 양상에 따르면, 생체정보 검출을 위한 특징(feature) 추출 장치는 생체신호를 획득하는 생체신호 획득부 및 획득된 생체신호의 파형을 하나 이상의 구성펄스로 분해하고, 구성펄스 각각의 특징점(characteristic point)을 기초로 생체정보 검출을 위한 특징을 추출하는 처리부를 포함할 수 있다.
처리부는 획득된 생체신호의 파형을 기초로 순차적으로 구성펄스를 분해하되, 이전에 분해된 구성펄스를 반영한 새로운 생체신호를 기초로 구성펄스를 분해하는 파형 분해부를 포함할 수 있다.
파형 분해부는 생체신호의 파형을 기초로 분해할 구성펄스를 추정하는 펄스 추정부 및 추정 결과를 기초로 구성펄스를 생성하는 펄스 생성부를 포함할 수 있다.
파형 분해부는 구성펄스가 생성되면, 생체신호에서 상기 구성펄스를 소거하는 펄스 소거부를 더 포함하고, 펄스 추정부는 생성된 구성펄스의 수가 미리 설정된 개수보다 작으면, 소거된 생체신호를 기초로 다음 구성펄스를 추정할 수 있다.
펄스 추정부는 생체신호의 파형을 기초로 구성펄스 파형 함수를 모델링하고, 구성펄스 파형 함수의 파라미터를 추정할 수 있다.
펄스 추정부는 가우시안(Gaussian) 파형 함수 및 미리 설정된 비대칭 인자를 기초로 시간 축을 기준으로 좌우로 비대칭인 구성펄스 파형 함수를 모델링할 수 있다.
파형 분해부는 생체신호 및 비대칭 인자를 기초로 구성펄스가 추정되면, 생체신호에서 구성펄스가 소거된 생체신호를 기초로 비대칭 인자를 조절하는 인자 조절부를 더 포함하고, 펄스 추정부는 생체신호 및 조절된 비대칭 인자를 기초로 구성펄스를 다시 추정할 수 있다.
인자 조절부는 소거된 생체신호 파형의 평균 시간이 피크 지점 시간보다 작으면 비대칭 인자를 조절할 수 있다.
처리부는 분해된 각 구성펄스의 시간, 진폭, 표준편차 인자 및 오프셋 중의 하나 이상을 포함하는 특징점을 기초로 생체정보 검출을 위한 특징을 추출하는 특징 추출부를 포함할 수 있다.
생체신호 획득부는 사용자의 피부에 광을 조사하고 사용자의 피부로부터 되돌아오는 광을 검출하여 생체신호를 획득할 수 있다.
또한, 특징 추출 장치는 생체정보 검출 장치로부터 생체신호를 수신하여 생체신호 획득부에 전달하고, 처리부가 수신된 생체신호를 기초로 처리한 결과를 생체정보 검출 장치에 전송하는 통신부를 더 포함할 수 있다.
일 양상에 따르면, 생체정보 검출을 위한 특징(feature) 추출 방법은 생체신호를 획득하는 단계, 획득된 생체신호의 파형을 하나 이상의 구성펄스로 분해하는 단계 및 구성펄스 각각의 특징점(characteristic point)을 기초로 생체정보 검출을 위한 특징을 추출하는 단계를 포함할 수 있다.
분해하는 단계는 생체신호의 파형을 기초로 순차적으로 구성펄스를 분해하되, 이전에 분해된 구성펄스를 반영한 새로운 생체신호를 기초로 구성펄스를 분해할 수 있다.
분해하는 단계는 생체신호의 파형을 기초로 구성펄스를 추정하는 단계 및 추정 결과를 기초로 구성펄스를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 특징 추출 방법은 구성펄스가 생성되면, 생체신호에서 구성펄스를 소거하는 단계를 더 포함하고, 구성펄스를 추정하는 단계는 생성된 구성 펄스의 수가 미리 설정된 개수보다 작으면, 소거 결과 생성된 생체신호를 기초로 다음 구성펄스를 추정할 수 있다.
구성펄스를 추정하는 단계는 생체신호의 파형을 기초로 구성펄스 파형 함수를 모델링하고, 구성펄스 파형 함수의 파라미터를 추정할 수 있다.
구성펄스를 추정하는 단계는 가우시안(Gaussian) 파형 함수 및 비대칭 인자를 기초로 시간 축을 기준으로 좌우로 비대칭인 구성펄스 파형 함수를 모델링할 수 있다.
또한, 특징 추출 방법은 추정하고자 하는 구성펄스 파형에 대한 비대칭 인자를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
비대칭 인자를 조절하는 단계는 생체신호 및 비대칭 인자를 기초로 구성펄스를 추정하는 단계, 생체신호에서 구성펄스를 소거하는 단계, 소거된 생체신호 파형의 평균 시간 및 피크 지점의 시간을 비교하는 단계 및 비교 결과 평균 시간이 피크 지점의 시간보다 작으면, 비대칭 인자를 조절하고 다시 구성펄스를 추정하는 단계로 이동하는 단계를 포함할 수 있다.
일 양상에 따르면 생체정보 검출 장치는 사용자의 피부에 광을 조사하고, 사용자의 피부로부터 되돌아오는 광을 검출하여 생체신호를 측정하는 측정부 및 생체신호의 파형으로부터 분해된 하나 이상의 구성펄스 각각의 특징점(characteristic point)을 기초로 추출된, 생체신호의 특징(feature)을 이용하여 생체정보를 검출하는 처리부를 포함할 수 있다.
처리부는 획득된 생체신호의 파형을 기초로 순차적으로 구성펄스를 분해하되, 이전에 분해된 구성펄스를 반영한 새로운 생체신호를 기초로 구성펄스를 분해할 수 있다.
처리부는 가우시안 파형 함수 및 비대칭 인자를 기초로 시간 축을 기준으로 비대칭인 구성펄스 파형 함수를 모델링하고, 모델링된 구성펄스 파형 함수를 기초로 구성펄스를 분해할 수 있다.
처리부는 구성펄스가 분해되면, 각 구성펄스의 진폭, 시간, 표준편차 인자 및 오프셋 중의 하나 이상의 특징점을 이용하여 상기 특징을 추출할 수 있다.
또한, 생체정보 검출 장치는 측정된 생체신호를 특징 추출 장치에 전송하며, 특징 추출 장치로부터 생체신호를 이용하여 분해된 하나 이상의 구성펄스, 각 구성펄스의 특징점 및 특징점을 기초로 추출된 특징 중의 하나 이상을 수신하는 통신부를 더 포함할 수 있다.
이때, 생체정보는 혈압, 혈관 나이, 동맥경화도, 대동맥압 파형, 스트레스 지수 및 피로도 중의 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 양상에 따르면, 웨어러블 기기는 기기 본체, 기기 본체에 장착되며, 사용자의 피부에 광을 조사하고, 사용자의 피부로부터 되돌아오는 광을 검출하여 생체신호를 측정하는 측정부, 기기 본체에 장착되며 측정부를 제어하여 생체신호를 획득하고, 획득된 생체신호의 파형을 하나 이상의 구성펄스를 분해하여 각 구성펄스의 특징점을 기초로 특징을 추출하고 추출된 특징을 이용하여 생체정보를 검출하는 처리부 및 기기 본체에 장착되며 처리부의 처리 결과를 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.
표시부는 검출된 생체정보 또는 생체정보 변화 추이를 표시하는 제1 영역을 포함할 수 있다.
또한, 표시부는 사용자가 제1 영역에서 어느 하나의 생체정보를 선택하는 경우, 선택된 생체정보의 검출에 사용된 구성펄스를 표시하는 제2 영역을 더 포함할 수 있다.
표시부는 제1 영역에 현재 검출된 생체정보 또는 사용자가 선택한 생체정보를 나타내기 위한 마크를 표시할 수 있다.
또한, 웨어러블 기기는 기기 본체에 장착되며, 외부 장치와 통신 연결하여 상기 처리부의 처리 결과를 외부 장치에 송신하는 통신부를 더 포함할 수 있다.
생체정보 검출을 위한 효과적인 생체신호 파형 분석 방법을 제공할 수 있다. 생체신호를 구성하는 구성펄스를 분해하여 각 구성펄스의 특징점을 기초로 특징을 추출함으로써 정확한 생체정보 검출이 가능하다.
도 1은 일 실시예에 따른 특징 추출 장치의 블록도이다.
도 2는 다른 실시예에 따른 특징 추출 장치의 블록도이다.
도 3은 특징 추출 장치의 처리부 구성의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 4a 및 도 4b는 일반적인 생체신호의 특징 추출 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 3의 파형 분해부의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 6은 도 5의 파형 분해부의 일 실시예가 수행하는 파형 분해 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 3의 파형 분해부의 다른 실시예를 도시한 블록도이다.
도 8은 도 7의 인자 조절부가 수행하는 비대칭 인자의 조절 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 특징 추출 방법의 흐름도이다.
도 10은 도 9의 파형 분해 단계의 일 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 11은 도 10의 비대칭 인자 조절 단계의 일 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 생체정보 검출 장치의 블록도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 생체정보 검출 방법의 흐름도이다.
도 14는 다른 실시예에 따른 생체정보 검출 장치의 블록도이다.
도 15a 내지 도 15d는 일 실시예에 따른 웨어러블 기기를 설명하기 위한 도면들이다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 기재된 기술의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 생체정보 검출을 위한 특징 추출 장치 및 방법과, 생체정보 검출 장치 및 웨어러블 기기의 실시예들을 도면들을 참고하여 자세히 설명하도록 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 특징 추출 장치의 블록도이다. 본 실시예의 특징 추출 장치(100)는 착용 가능한 웨어러블 기기나 스마트폰, 태블릿 PC, 데스크탑 PC, 노트북 PC 등의 단말, 혈압과 같은 생체정보를 검출하는 장치 등에 하드웨어 또는 소프트웨어 모듈의 형태로 탑재될 수 있다. 또는, 특징 추출 장치(100)는 독립적인 하드웨어 장치로 구현될 수 있으며, 이 경우, 다양한 생체신호 예컨대, 복수의 구성 펄스들의 합으로 이루어진 생체신호들의 파형 분석을 위한 연구 목적 등으로 활용될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며 본 기술의 활용 목적 등에 따라 다양하게 변형 실시될 수 있다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 특징 추출 장치(100)는 생체신호 획득부(110) 및 처리부(120)를 포함한다. 생체신호 획득부(110) 및 처리부(120)는 하나 이상의 회로, 프로세서, 메모리 또는 그것들의 조합에 의해 구현될 수 있다.
생체신호 획득부(110)는 생체정보 검출을 위한 피검체의 생체신호를 획득하고, 획득된 생체신호를 처리부(120)에 전달할 수 있다. 이때, 생체정보는 혈압, 혈관 나이, 동맥경화도, 대동맥압 파형, 스트레스 지수 및 피로도 등을 포함할 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 이러한 생체 정보를 검출하기 위한 생체신호는 심전도(Electorcardiography, ECG), 광전용적맥파(Photoplethysmogram, PPG) 및 근전도(Electormygraphy, EMG) 신호 등일 수 있다.
이하, 광전용적맥파 신호(이하, '맥파 신호'라고 함)를 이용하여 혈압을 검출하는 예를 위주로 설명한다. 다만, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐 이에 국한되는 것은 아니다.
생체신호 획득부(110)는 광을 피검체에 조사하고 피검체로부터 되돌아오는 광을 검출하는 센서를 포함할 수 있다. 이때, 생체신호 획득부(110)는 소정의 제어신호에 따라 센서를 구동하여 피검체의 맥파 신호를 획득할 수 있다. 이때, 제어신호는 특징 추출 장치(100)에 구현된 제어 모듈에 의해 생성될 수 있다. 제어 모듈은 처리부(120)의 일 기능으로 구현될 수 있으며 사용자의 입력을 기초로 제어신호를 생성할 수 있다. 센서는 제어신호에 따라 광원을 구동하여 피검체에 광을 조사하고 피검체로부터 산란되거나 반사되어 돌아오는 광을 검출하여 맥파 신호를 측정할 수 있다. 이때, 센서는 특징 추출 장치(100)의 내부에 장착될 수 있으나, 이에 제한되지 않으며 별도의 다른 하드웨어 장치로 구현될 수 있다.
생체신호 획득부(110)는 생체신호가 획득되면, 노이즈를 제거하기 위한 필터링, 생체신호의 증폭, 디지털 신호로의 변환 등의 전처리를 수행할 수 있다.
처리부(120)는 생체신호 획득부(110)로부터 생체신호를 수신하고, 수신된 생체신호의 파형을 분석하여 생체 정보 검출을 위한 특징(feature)을 추출할 수 있다. 예를 들어, 처리부(120)는 수신된 생체신호의 전체 파형을 기초로 하나 이상의 구성펄스를 분해할 수 있다. 이때, 분해할 구성펄스의 수는 검출하고자 하는 생체정보의 종류 등에 따라 미리 설정될 수 있다. 또한, 분해된 각 구성펄스로부터 시간 및 진폭 등의 특징점(characteristic point)을 획득하여, 특징점들 중의 하나 또는 둘 이상을 조합한 결과를 생체정보 검출에 필요한 특징으로서 추출할 수 있다. 이때, 각 구성펄스로부터 추출되는 특징점들은 여기에 예시된 바에 제한되지 않으며 생체신호의 종류나 파형의 특성, 검출하고자 하는 생체정보의 종류 등에 따라 다양한 정보들을 포함할 수 있다.
도 2는 다른 실시예에 따른 특징 추출 장치의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 다른 실시예의 특징 추출 장치(200)는 생체신호 획득부(110), 처리부(120) 및 통신부(210)를 포함할 수 있다. 본 실시예에 따르면 생체신호 획득부(110) 및 처리부(120)는 하나 이상의 회로, 메모리, 프로세서 및 그것들의 조합으로 하나의 모듈로서 구현될 수 있다.
본 실시예에 따르면 생체신호 획득부(110)는 생체신호를 측정하는 외부 장치로부터 생체신호를 획득할 수 있다. 예를 들어, 생체신호 획득부(110)는 생체신호 측정 제어신호가 수신되면 통신부(210)를 제어하여 생체정보 검출 장치(1400)와 연결하도록 할 수 있다.
일 예에 따르면, 통신부(210)는 생체신호 획득부(110)의 제어에 따라 통신 기술을 이용하여 통신망에 접속하여 생체정보 검출 장치(1400)와 연결하고, 생체정보 검출 장치(1400)로부터 생체정보를 수신할 수 있다. 이때, 생체정보 검출 장치(1400)는 후술하는 바와 같이 생체신호를 측정하는 센서를 포함할 수 있으며, 피검체로부터 측정된 생체신호를 통신부(210)에 전송할 수 있다.
이때, 통신 기술은 블루투스(bluetooth) 통신, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신, 근거리 무선 통신(Near Field Communication unit), WLAN(와이파이) 통신, 지그비(Zigbee) 통신, 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신, WFD(Wi-Fi Direct) 통신, UWB(ultra wideband) 통신, Ant+ 통신 WIFI 통신 및 이동통신 방식을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예에 따르면, 통신부(210)는 통신망에 접속되어 있는 생체정보 검출 장치(1400)로부터 연결 요청 신호가 수신되면 생체정보 검출 장치(1400)와 통신 연결하고, 생체정보 검출 장치(1400)로부터 생체정보 검출을 위한 생체신호와 그 생체신호를 이용하여 생체정보 검출에 필요한 특징을 추출하도록 요청하는 정보를 수신할 수 있다. 또한, 통신부(210)는 처리부(120)에 의해 생체신호를 이용한 특징 정보를 포함한 처리 결과를 생체정보 검출 장치(1400)에 전송할 수 있다.
통신부(210)는 생체정보 검출 장치(1400)로부터 생체신호를 수신하면 수신된 생체신호를 생체신호 획득부(110)에 전달할 수 있다. 이때, 생체신호 획득부(110)는 생체신호가 생체정보 검출 장치(1400)로부터 수신되면, 수신된 생체신호를 전처리하고 처리부(120)에 전달할 수 있다.
처리부(120)는 수신된 생체신호의 파형을 분석하여 하나 이상의 구성펄스로 분해하고, 각 구성펄스의 특징점을 획득하여 생체정보 검출에 필요한 특징을 추출할 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 8을 참조하여, 도 1 및 도 2에 도시된 특징 추출 장치(100,200)의 처리부(120)의 다양한 실시예들을 설명한다.
도 3은 특징 추출 장치(100,200)의 처리부(120) 구성의 일 실시예를 도시한 블록도이다. 도 4a 및 도 4b는 일반적인 생체신호의 특징 추출 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 도 1 및 도 2에 도시된 특징 추출 장치(100,200)의 처리부(120)는 파형 분해부(121)와 특징 추출부(122)를 포함할 수 있다.
파형 분해부(121)는 생체신호가 수신되면, 수신된 생체신호의 전체 파형을 분석하여 구성펄스로 분해할 수 있다. 이때, 분해하고자 하는 구성펄스의 개수는 생체정보의 종류, 파형의 특성 등의 다양한 기준에 따라 미리 설정될 수 있다. 또한, 파형 분해부(121)는 생체신호의 전체 파형을 기초로 분해하고자 하는 구성펄스를 순차적으로 분해할 수 있다. 이때, 생체신호로부터 현재 분해된 구성펄스는 다음 구성펄스의 분해를 위하여 생체신호에 반영될 수 있다. 즉, 아래에서 후술하는 바와 같이, 생체신호 획득부(110)로부터 수신된 생체신호의 전체 파형을 기초로 첫 번째 구성펄스가 분해된 이후 순차적으로 이전에 분해된 구성펄스를 반영한 생체신호를 기초로 구성펄스를 분해할 수 있다.
예를 들어, 도 4a는 혈압 측정을 위한 맥파 신호(40)와 그 맥파 신호를 형성하는 5개의 구성펄스(41,42,43,44,45)를 예시한 것이다. 일반적으로 맥파 신호는 심장에서 출발하여 신체 말단부로 향하는 진행파(propagation wave)와 말단부에서 다시 되돌아오는 반사파(reflection wave)들로 중첩되어 구성된다. 각 구성펄스들의 시간이나 진폭 정보 등을 적절히 조합하면 혈압과 상관도가 높은 특징을 추출할 수 있다. 일반적으로 혈압을 추정하기 위해 세 번째까지의 구성펄스들이 주로 사용되므로, 분해할 구성펄스의 개수는 3으로 설정될 수 있다. 그 이후의 펄스들은 사람에 따라 관측되지 않는 경우도 있고, 노이즈(noise) 때문에 찾아내기 어렵거나 혈압 추정과의 상관도도 낮은 경우가 보통이다.
도 4b는 생체신호를 이용하여 특징을 추출하는 일반적인 절차를 도시한 것이다. 생체신호로부터 특징을 추출하는 일반적인 장치는 생체신호의 2차 미분신호에서 로컬 최소 지점(local minimum point)을 탐색하고, 로컬 최소 지점에 해당하는 시간(T1,T2,T3)과, 그 시간(T1,T2,T3)에 대응하는 전체 생체신호의 진폭(P1,P2,P3)을 특징점(characteristic point)으로 획득할 수 있다. 또한, 획득된 특징점들을 이용하여 생체정보 검출을 위한 특징을 추출할 수 있다. 이때, 로컬 최소 지점은 2차 미분신호의 일부 구간을 관찰했을 때 신호가 감소하다가 특정 지점을 중심으로 다시 증가하는 형태, 즉, 아래로 볼록한 형태를 가지는 지점을 의미한다.
이와 같이 일반적인 특징을 추출하는 방법의 경우 구성펄스 각각의 특징점을 이용하는 것이 아니라, 생체신호 전체 파형의 진폭 정보 등을 특징점으로 이용하여 특징을 추출함으로써 생체정보를 정확하게 검출하는데 한계가 존재한다.
다시 도 3을 참조하면, 특징 추출부(122)는 파형 분해부(121)에 의해 생체신호의 전체 파형으로부터 분해된 각각의 구성펄스로부터 특징점을 획득하고, 획득된 정보를 이용하여 특징을 추출할 수 있다. 이때, 특징점은 각각의 구성펄스로부터 획득되는 시간, 진폭, 평균시간, 표준편차 및 각각의 구성펄스의 시간에 대응하는 전체 생체신호 파형의 진폭 정보를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
예를 들어, 파형 분해부(121)가 도 4a에 도시된 맥파 신호(40)에서 3개의 구성펄스(41,42,43)를 분해한 경우, 특징 추출부(122)는 각각의 구성펄스(41,42,43)에서 진폭(A1,A2,A3) 정보를 획득할 수 있고, 획득된 각 구성펄스의 진폭(A1,A2,A3) 정보를 아래의 수학식 1과 같이 조합하여 혈압 추정을 위한 특징(F)을 추출할 수 있다.
Figure 112016091095049-pat00001
도 5 내지 도 8을 참조하여, 도 3의 파형 분해부(121)가 생체신호로부터 파형을 분해하는 실시예들을 좀 더 상세하게 설명한다.
도 5는 도 3의 파형 분해부의 일 실시예를 도시한 블록도이다. 도 6은 도 5의 파형 분해부의 일 실시예가 수행하는 파형 분해 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 파형 분해부(500)는 펄스 추정부(510), 펄스 생성부(520) 및 펄스 소거부(530)를 포함할 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 펄스 추정부(510)는 도 6의 (a)의 생체신호를 기초로 분해할 구성펄스를 추정할 수 있다. 이때, 생체신호는 이전에 분해된 구성펄스를 반영한 생체신호일 수 있다. 예를 들어, 펄스 추정부(510)는 분해할 구성펄스를 가우시안(Gaussian) 파형으로 가정하고, 가우시안 파형 함수를 기초로 구성펄스 파형 함수를 모델링할 수 있다. 이때, 일반적으로 가우시안 파형 함수는 시간 축을 기준으로 좌우로 대칭인 형태를 의미하므로, 본 실시예에 따르면 펄스 추정부(510)는 가우시안 파형 함수를 기초로 분해하고자 하는 구성펄스 파형 함수를 모델링하되, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 시간 축을 기준으로 좌우로 비대칭인 정도를 나타내는 비대칭 인자(γ)를 사용하여 아래의 수학식 2와 같이 비대칭 구성펄스 파형 함수를 모델링할 수 있다.
여기서, gi(t)는 i(1≤i≤L, 여기서 L은 분해할 구성펄스의 수)번째 구성펄스를 의미한다. t는 시간을 의미하고, Ai, mi,σi 및 Bi는 각각 i번째 구성펄스의 진폭, 평균시간, 표준편차 및 오프셋을 의미한다. 여기서, 오프셋은 구성펄스 파형의 진폭이 기준 위치로부터 얼마나 떨어져 있는가를 나타낼 수 있다.
수학식 2와 같이, 펄스 추정부(510)에 의해 모델링되는 구성펄스 파형은 비대칭 인자(γ)를 적절히 조절함으로써 구성펄스 파형의 시간 축을 기준으로 좌우로 비대칭한 정도가 조절될 수 있다. 예를 들어, 비대칭 인자는 1에서 2 사이의 값으로 미리 설정될 수 있다. 만약 비대칭 인자가 1로 설정되는 경우 좌우로 대칭인 가우시안 파형이 되며, 비대칭 인자를 1보다 점점 크게 설정함으로써 구성펄스 파형의 형태를 전체적으로 왼쪽은 가파르게 상승하고, 오른쪽은 상대적으로 더 완만하게 감소하도록 할 수 있다.
그 다음, 펄스 추정부(510)는 수학식 2와 같이 구성펄스 파형 함수가 모델링되면, 구성펄스 파형 함수의 파라미터 진폭(Ai), 평균시간(mi), 표준편차(σi) 및 오프셋(Bi)을 추정할 수 있다. 펄스 추정부(510)는 구성펄스 파형 함수의 파라미터가 추정되면, 미리 설정된 비대칭 인자를 사용하여 구성펄스를 추정할 수 있다.
펄스 생성부(520)는 추정된 구성펄스를 구성펄스 신호로 생성하며, 펄스 소거부(530)는 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 생체신호에서 구성펄스 신호를 소거하여 새로운 생체신호를 생성할 수 있다.
펄스 추정부(510), 펄스 생성부(520) 및 펄스 소거부(530)는 미리 설정된 개수의 구성펄스가 생성될 때까지 도 6의 (a) 내지 (c)의 과정을 반복 수행할 수 있다.
도 6의 (d)에 도시된 바와 같이, 미리 설정된 개수(예: 3)의 구성펄스가 분해되면, 각각의 구성펄스로부터 특징점 예컨대, 진폭(A1,A2,A3), 평균시간(m1,m2,m3), 표준편차(σ1,σ2,σ3), 최초의 생체신호의 진폭(P1,P2,P3) 등을 획득할 수 있다.
이하, 펄스 추정부(510)가 구성펄스를 추정하는 과정의 일 예를 설명한다.
먼저, 펄스 추정부(510)가 첫 번째(i=1) 구성펄스 g1(t)에 대한 파라미터 (A1,m1,σ1, B1)를 추정하는 것을 설명한다. 펄스 추정부(510)는 도 1의 생체신호 획득부(110)로부터 수신된 생체신호 파형 함수 g(t)를 1차, 2차 미분하여 각각 g'(t), g"(t)를 구한다. 예컨대, 생체신호 파형 g(t) 함수에서 시간 t 값이 1씩 증가하는 디지털 샘플 인덱스라 가정하면, 아래의 수학식 3을 이용하여 n=1일 때의 1차 미분신호 g'(t)와 n=2일 때의 2차 미분 신호 g"(t)를 구할 수 있다.
그 다음, 펄스 추정부(510)는 1차 미분함수 g'(t)와 2차 미분함수 g"(t) 각각에서 파형이 가장 피크인 지점의 시간값 t1, t2를 구한다. 이와 같이 구해진 피크 지점의 시간값 t1, t2 와 구성펄스 파형의 평균 시간(mi) 및 표준편차(σi)는 아래의 수학식 4와 같은 관계가 성립함을 알 수 있다.
Figure 112016091095049-pat00004
Figure 112016091095049-pat00005

펄스 추정부(510)는 수학식 4의 두 식을 이용하여 수학식 5와 같이 첫 번째 구성펄스의 평균 시간(m1)과 표준편차(σ1)를 구할 수 있다.
Figure 112016091095049-pat00006
Figure 112016091095049-pat00007

이때, 생체신호 g(t)의 전체 파형의 앞부분은 구성펄스의 왼쪽 형태와 유사하게 겹쳐질 수 있으므로 시간 t가 평균시간(mi)보다 작은 범위에서 생체신호 g(t)의 전체 파형을 미분한 결과는 구성펄스의 왼쪽을 미분한 결과와 유사하다고 할 수 있다. 이에 따라, 수학식 2에서 구성펄스 파형의 왼쪽 부분에 해당하는 함수인
Figure 112016091095049-pat00008
을 2차 ,3차 미분하여 0이 되는 시간 지점을 구하게 되면 위 수학식 4의 관계가 성립함을 알 수 있다.
그 다음, 펄스 추정부(510)는 위에서 구해진 시간 지점 t1, t2 에 대응하는 생체신호 g(t)의 진폭 g(t1), g(t2)를 이용하여, 첫 번째 구성펄스 g1(t)의 진폭(A1)과 오프셋(B1)을 추정할 수 있다. 이때, 생체신호 g(t)의 진폭 g(t1), g(t2)와 첫 번째 구성펄스 g1(t)의 진폭(A1)과 오프셋(B1) 간의 관계식은 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.
위 수학식 6에서 , 의 의미는 시간 t가 평균 시간 (mi)보다 작은 범위에서는 생체신호 파형 g(t)와 gi(t)의 형태가 유사함을 나타낸다. 위 수학식 6을 이용하면 첫 번째 구성펄스 g1(t)의 진폭(A1)과 오프셋(B1) 은 아래와 수학식 7과 같이 추정될 수 있다.
펄스 추정부(510)는 이와 같이 첫 번째 구성펄스에 대한 파라미터를 추정하고, 미리 설정된 비대칭 인자를 사용하여 첫 번째 구성펄스 g1(t)를 추정할 수 있다.
펄스 생성부(520)는 펄스 추정부(510)에 의해 구성펄스 파형 함수의 파라미터가 추정되면, 이를 이용하여 첫 번째 구성펄스 신호를 생성한다.
펄스 소거부(530)는 구성펄스 신호가 생성되면, 생체신호에서 그 생성된 구성펄스를 소거하여 다음 구성펄스의 추정을 위한 생체신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 아래의 수학식 8과 같이 도 1의 생체신호 획득부(110)로부터 수신된 최초의 생체신호 g(t)에서 첫 번째 구성펄스 신호 g1(t)를 소거하여 두 번째 구성펄스 g2(t)의 추정을 위한 새로운 생체신호 g(t)를 생성할 수 있다.
Figure 112016091095049-pat00013
한편, 펄스 추정부(510)는 구성펄스가 생성되면, 생성된 구성펄스의 총 개수가 미리 설정된 개수(예: 3)를 만족하는지 판단하고, 만족하지 않으면 다음 구성펄스를 추정할 수 있다.
이하, 펄스 추정부(510)가 두 번째 이후(i≥2)의 구성펄스를 추정하는 과정을 설명한다. 전술한 바와 같이 이전에 생성된 구성펄스를 소거한 후의 생체신호의 앞부분은 현재 추정할 구성펄스의 왼쪽 부분과 유사하다고 가정한다. 또한, 수학식 8의 첫 번째(i=1) 구성펄스의 소거 과정에서 첫 번째 구성펄스의 오프셋(B1)은 전체 생체신호에서 제거됨을 알 수 있다. 따라서, 일반적으로 하나의 생체신호를 구성하는 각 구성펄스들의 오프셋은 동일/유사하므로, 첫 번째 구성펄스의 0이 아닌 DC 성분을 제거한 생체신호를 이용하여 분해되는 두 번째 이후의 구성펄스들의 DC 성분은 0이라고 할 수 있다. 즉, 두 번째 이후의 구성펄스의 오프셋(Bi)은 0이라고 가정한다.
펄스 생성부(520)에 의해 (i-1) 번째 구성펄스가 생성되고, 펄스 소거부(530)에 의해 이전의 생체신호에서 (i-1)번째 구성펄스를 소거한 새로운 생체신호 g(t)가 생성되면, 펄스 추정부(510)는 위 수학식 2를 통해 i 번째 구성펄스 gi(t)를 추정할 수 있다.
예를 들어, 펄스 추정부(510)는 새로운 생체신호 g(t)를 1차 미분하여 피크 지점에서의 시간(t1)을 구한다. 이와 같이 피크 지점의 시간(t1)이 구해지면 위 수학식 4의 첫 번째 수식과 같은 관계식을 얻을 수 있다. 이때, 두 번째 이후의 구성펄스들의 오프셋(Bi)을 0이라고 가정하였으므로, 수학식 4의 첫 번째 수식을 생체신호 g(t)에 대입하면 즉, 위 수학식 6의 첫 번째 수식을 이용하면 아래의 수학식 9와 같은 관계식을 얻을 수 있다.
Figure 112016091095049-pat00014
펄스 추정부(510)는 수학식 4의 첫 번째 수식과 수학식 9의 두 식을 이용하여 i 번째 구성펄스의 진폭(Ai)을 획득할 수 있다.
그 다음, 펄스 추정부(510)는 i 번째 구성펄스의 평균시간(mi)과 표준편차(σi)를 추정하기 위해, 위 피크 지점의 시간(t1) 대신 아래의 수학식 10을 통해 구해진 평균시간(mi)으로부터 왼쪽으로 2σi만큼 떨어진 시간(toffset)을 이용할 수 있다.
Figure 112016091095049-pat00015
이와 같이 구해진 toffset을 수학식 6의 첫 번째 수식의 t1에 대입하면 수학식 11과 같은 관계식이 구해지고 여기서 진폭(A1)은 위 수학식 9를 통해 구해졌으므로 위 수식을 만족하는 toffset을 구할 수 있다.
Figure 112016091095049-pat00016
위에서 설명한 바를 종합하면, 아래의 수학식 12와 같이 정리될 수 있으며, 펄스 추정부(510)는 아래의 수학식 12를 이용하여 i(i≥2) 번째의 구성펄스의 파라미터(Ai,mi,σi,Bi)를 추정할 수 있다.
Figure 112016091095049-pat00017
Figure 112016091095049-pat00018
Figure 112016091095049-pat00019
Figure 112016091095049-pat00020
펄스 추정부(510)는 이와 같이 i 번째의 구성펄스 파형 함수의 파라미터가 추정되면, 미리 설정된 비대칭 인자를 이용하여 i 번째 구성펄스를 추정할 수 있다.
도 7은 도 3의 파형 분해부의 다른 실시예를 도시한 블록도이다. 도 8은 도 7의 인자 조절부가 수행하는 비대칭 인자의 조절 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 다른 실시예의 파형 분해부(700)는 펄스 추정부(510), 펄스 생성부(520), 펄스 소거부(530) 및 인자 조절부(710)를 포함할 수 있다.
펄스 추정부(510), 펄스 생성부(520) 및 펄스 소거부(530)는 도 5를 참조하여 자세히 설명하였으므로 인자 조절부(710)의 구성을 중심으로 설명한다.
본 실시예에 따르면 인자 조절부(710)는 미리 설정된 비대칭 인자를 각 구성펄스별로 적응적으로 조절할 수 있다. 전술한 바와 같이 비대칭 인자는 구성펄스 파형을 시간 축으로 좌우로 비대칭하도록 하는 인자로서, 비대칭 인자를 조절함으로써 분해할 각각의 구성펄스의 파형을 정확하게 추정할 수 있다.
예를 들어, 펄스 추정부(510)가 i번째 구성펄스 함수를 모델링하여 파라미터를 추정하고, 미리 설정된 비대칭 인자를 이용하여 i번째 구성펄스를 추정하면, 인자 조절부(710)는 생체신호에서 그 i번째 구성펄스를 소거한 후의 생체신호를 기초로 비대칭 인자를 조절할 수 있다. 펄스 추정부(510)는 비대칭 인자가 조절되면 조절된 비대칭 인자를 이용하여 i번째 구성펄스를 다시 추정하고, 인자 조절부(710) 추정된 i 번째 구성펄스에 대한 비대칭 인자를 조절하는 과정을 다시 수행할 수 있다. 이와 같이 i번째 구성펄스에 대한 비대칭 인자를 조절하는 과정은 소정 기준을 만족할 때까지 반복 수행될 수 있다.
인자 조절부(710)는 추정된 i번째 구성펄스를 소거한 후의 생체신호로부터 평균시간(mi +1)과 피크 지점의 시간(Ti +1)을 구하고, 평균시간(mi +1)이 피크지점의 시간(Ti +1)보다 작으면 비대칭 인자를 조절폭만큼 증가시킬 수 있다. 이때, 인자 조절부(710)는 생체신호를 2차 미분하여 로컬 최소 지점(local minimum point)의 시간을 피크 지점의 시간(Ti +1)으로 결정할 수 있다.
한편, 비대칭 인자의 초기값, 조절폭, 각 구성펄스별 조절 여부 등의 기준정보가 특징 추출 장치(100)의 저장장치에 미리 저장될 수 있다. 인자 조절부(710)는 미리 설정된 기준 정보를 확인하여 비대칭 인자를 구성펄스별로 조절할지 여부를 결정하고, 전술한 비대칭 인자의 조절 동작을 수행할 수 있다. 이때, 비대칭 인자의 조절폭이 작을수록 정밀한 조절이 가능하나 복잡도가 증가하므로, 장치의 성능을 기초로 적절하게 예컨대 0.1 정도로 설정될 수 있다.
도 8을 참조하면, 첫 번째 구성펄스와 두 번째 구성펄스의 비대칭 인자(γ1,γ2)는 초기값 1부터 시작해서 각각 1.3, 1.2로 조절된 것을 나타낸다. 비대칭 인자가 1에 가까울수록 좌우로 대칭되므로 첫 번째 구성펄스가 두 번째 구성펄스보다는 비대칭이라고 할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 특징 추출 방법의 흐름도이다.
도 9는 도 1 및 도 2의 특징 추출 장치(100, 200)에 의해 수행되는 특징 추출 방법의 일 실시예를 도시한 것으로, 특징 추출 장치(100, 200)는 생체정보 검출에 필요한 특징을 추출하기 위한 생체신호를 획득할 수 있다(910). 이때, 일 예로 생체신호를 획득하는 센서를 탑재하여 그 센서를 통해 사용자의 피부에 광을 조사하고 피부로부터 되돌아오는 광을 검출하여 생체신호를 획득할 수 있다. 다른 예로, 다른 외부 장치 예컨대 생체신호를 획득하는 센서를 탑재한 생체정보 검출 장치로부터 생체신호를 수신할 수 있다.
그 다음, 획득된 생체신호를 이용하여 하나 이상의 구성펄스로 분해할 수 있다(920). 이때, 분해할 구성펄스의 개수는 생체신호 파형의 형태, 생체정보의 종류 등에 따라 미리 설정될 수 있다. 단계(920)는 도 10 및 도 11을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
그 다음, 하나 이상의 구성펄스가 분해되면, 각각의 구성펄스로부터 특징점을 획득하고, 획득된 특징점을 이용하여 생체정보 검출에 필요한 특징을 추출할 수 있다(930). 이때, 특징점은 각각의 구성펄스의 시간, 진폭, 표준편차 및 각 구성펄스의 시간에 대응하는 전체 생체신호의 진폭 등을 포함할 수 있다. 또한, 생체정보 검출에 필요한 특징은 위 수학식 1에 예시된 바와 같이 특징점들을 조합하여 추출될 수 있다.
도 10은 도 9의 파형 분해 단계(920)의 일 실시예를 도시한 흐름도이다. 도 11은 도 10의 비대칭 인자 조절 단계(1040)의 일 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 10을 참조하여 생체신호 파형으로부터 하나 이상의 구성펄스를 분해하는 과정을 설명하면, 먼저 단계(910)에서 획득된 최초의 생체신호 g0(t)를 g(t)로 설정하고, 첫 번째 구성펄스를 분해하기 위하여 구성펄스 인덱스 i를 1로 설정한다(1010).
그 다음, i번째 비대칭 구성펄스 파형을 추정하기 위한 비대칭 인자(γi)를 초기값(γ0)으로 설정한다(1020).
그 다음, i번째 구성펄스에 대한 비대칭 인자(γi)를 조절할지 여부를 결정할 수 있다(1030). 이때, 미리 설정된 기준을 확인하여 각 구성펄스별로 비대칭 인자를 조절할지 여부를 판단할 수 있다.
그 다음, 단계(1030)에서 i번째 구성펄스에 대하여 비대칭 인자를 조절하는 것으로 결정되면, 비대칭 인자(γi)를 조절할 수 있다(1040).
도 11을 참조하여, 단계(1040)를 좀 더 상세하게 설명하면 먼저, i번째 구성펄스를 추정하기 위한 생체신호 g(t)를 비대칭 인자를 조절하기 위한 생체신호 gγ(t)로 설정한다(1041).
그 다음, 조절 전의 비대칭 인자(γi)를 이용하여 i번째 비대칭 구성펄스 gi(t)를 추정한다(1042).
그 다음, i번째 구성펄스 gi(t)를 생성하고(1043), 생체신호 gγ(t)에서 gi(t)를 소거하여 생체신호 gγ(t)로 설정한다(1044).
그 다음, 소거 후의 생체신호 gγ(t)에서 평균시간(mi +1) 및 피크 지점의 시간(Ti +1)을 추정할 수 있다(1045). 이때, 생체신호 gγ(t)를 2차 미분하여 로컬 최소 지점의 시간을 위의 피크 지점의 시간(Ti +1)으로 할 수 있다.
그 다음, 평균시간(mi +1)과 피크 지점의 시간(Ti +1)을 비교하여(1046), 평균시간(mi +1)이 피크 지점의 시간(Ti +1)보다 크거나 같으면 비대칭 인자(γi)를 조절하지 않고 종료하며, 그렇지 않으면 비대칭 인자(γi)를 조절폭(γstep)만큼 증가시키고 다시 단계(1041) 이하를 반복 수행한다.
다시 도 10을 참조하면, 이와 같이 i번째 구성펄스에 적용할 비대칭 인자가 결정되면 구성펄스 파형 gi(t)를 추정하고(1050), 구성펄스 신호를 생성한다(1060).
그 다음, 생체신호 g(t)에서 생성된 구성펄스 gi(t)를 소거하여 그 결과를 다음 구성펄스 추정을 위한 생체신호 g(t)로 설정한다(1070).
그 다음, 구성펄스 인덱스 i를 1 증가시키고(1080), i가 분해할 개수 L과 비교하여(1090), i가 L보다 크지 않으면 다음 구성펄스를 추정하기 위하여 단계(1020)으로 이동한다. 그렇지 않으면 모든 구성펄스가 분해되었으므로 종료한다.
도 12는 일 실시예에 따른 생체정보 검출 장치의 블록도이다. 본 실시예의 생체정보 검출 장치(1200)는 전술한 특징 추출 기술을 탑재하여, 혈압과 같은 생체정보를 측정하는 장치일 수 있다. 예를 들어, 생체정보 검출 장치(1200)는 커프리스(cuffless) 형의 간접 방식의 혈압 측정 장치일 수 있으며, 사용자가 착용 가능한 웨어러블 기기와 같은 장치들로 구현될 수 있다. 이때, 웨어러블 기기는 손목 시계형, 팔찌형, 손목 밴드형으로 구현될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 반지형, 안경형, 또는 헤어밴드형 등으로 구현되는 것도 가능하다.
도 12를 참조하면, 생체정보 검출 장치(1200)는 측정부(1210) 및 처리부(1220)를 포함하며, 이때, 처리부(1220)는 파형 분해부(1221), 특징 추출부(1222) 및 생체정보 검출부(1223)를 포함할 수 있다.
측정부(1210)는 소정의 제어신호에 따라 구동되어 사용자의 피부에 광을 조사하는 광원 및 사용자의 피부로부터 되돌아오는 광을 검출하는 디텍터를 포함하고 검출된 광을 이용하여 생체신호를 측정할 수 있다. 이때, 사용자의 피부 영역은 요골 동맥과 인접한 손목 표면의 영역일 수 있다. 요골 동맥이 지나가는 손목의 피부 표면에서 맥파가 측정될 경우, 손목 내부의 피부 조직의 두께 등과 같은 측정의 오차를 발생시키는 외부적 요인들의 영향을 비교적 적게 받을 수 있다. 요골 동맥은 손목 내의 다른 종류의 혈관들보다 정확한 혈압을 측정할 수 있는 혈관에 해당되는 것으로 알려져 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 기타 인체 내의 혈관 밀도가 높은 부위인 손가락, 발가락 등 인체의 말초 부위일 수 있다.
이때, 처리부(1220)는 인터페이스 모듈을 통해 사용자로부터 생체정보 검출 요청이 입력되면 측정부(1210)를 제어하는 제어신호를 발생시킬 수 있다. 이때, 인터페이스 모듈은 디스플레이, 마이크로폰, 스피커 및 햅틱 장치 등이 될 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 처리부(1020)는 인터페이스 모듈을 통해 사용자와 인터랙션을 수행하기 위한 다양한 기능을 수행할 수 있다. 일 예로, 사용자가 디스플레이를 터치하여 제어명령을 입력할 수 있도록 그래픽 사용자 인터페이스를 디스플레이에 표시할 수 있다. 다른 예로, 사용자가 마이크로폰 및 스피커 등을 통해 음성으로 제어명령 입력과 같은 인터랙션을 수행할 수 있도록 대화 에이전트 기능 및 음성 인식 기능을 탑재할 수 있다.
처리부(1220)의 파형 분해부(1221)와 특징 추출부(1222)는 도 3을 참조하여 설명한 특징 추출 장치(100,200)의 파형 분해부(121) 및 특징 추출부(122)와 동일한 기능을 수행하므로 자세한 설명은 생략한다.
생체정보 검출부(1223)는 특징 추출부(122)에 의해 추출된 특징을 기초로 생체정보를 검출할 수 있다. 예를 들어, 위 수학식 1과 같이 추정된 특징은 혈압과의 일정한 상관 관계를 가질 수 있으므로, 생체정보 검출부(1223)는 이러한 상관 관계를 나타내는 상관 모델을 생성하고, 생성된 상관 모델을 이용하여 혈압을 추정할 수 있다. 이때, 상관 모델은 특징과 혈압과의 상관 관계를 나타내는 수학식일 수 있으나, 이에 제한되지 않으며 매칭 테이블 형태로 정의될 수 있다.
이때,생체정보 검출부(1223)는 미리 설정된 제1 시간(예: 5시간) 동안 제2 시간(예: 15분) 간격으로 생체신호를 측정하도록 측정부(1210)를 제어하고, 측정된 생체신호를 학습데이터로 하여 실제 혈압과의 관계를 도출함으로써 상관 모델을 생성할 수 있다.
한편, 처리부(1220)는 검출된 혈압 정보나 위험도 등의 추가 정보, 경고 정보 등을 인터페이스 모듈을 통해 사용자에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 혈압 정보나 건강 상태의 위험도 정보를 디스플레이에 표시하여 사용자에게 제공할 수 있으며, 이때, 위험도에 따라 미리 정의된 색상을 이용하여 표시함으로써 사용자가 건강 상태를 쉽게 인식하도록 할 수 있다. 또한, 위험도에 따라 미리 정의된 경고 메시지 등을 디스플레이에 표시할 수 있다. 스피커를 이용하여 청각적인 방법으로 혈압, 위험도 및 경고 정보 등을 출력할 수 있다. 또한, 햅틱 장치가 장착되거나 연결되어 있는 경우 촉감이나 진동을 통해 사용자에게 위험도나 경고 정보를 제공할 수 있다. 다만, 이러한 예시들에 제한되는 것은 아니며 인터페이스 모듈의 종류, 장치의 성능, 정보 제공의 목적 등에 따라 둘 이상의 시각적, 비시각적 방식을 조합하여 사용자에게 제공할 수 있다.
도 13은 일 실시예에 따른 생체정보 검출 방법의 흐름도이다.
도 13은 도 12의 생체정보 검출 장치(1200)에 의해 수행되는 생체정보 검출 방법의 일 실시예이다.
먼저, 사용자로부터 생체정보 검출 요청을 입력받는다(1310).
그 다음, 센서를 제어하여 사용자로부터 생체신호를 측정한다(1320).
그 다음, 측정된 생체신호의 전체 파형을 기초로 하나 이상의 구성펄스로 분해할 수 있다(1330). 이때, 생체신호는 구성펄스가 순차적으로 생성될 때마다 구성펄스를 소거하여 갱신된다.
그 다음, 분해된 각 구성펄스로부터 특징점을 획득하고 획득된 특징점을 기초로 생체정보 검출에 필요한 특징을 추출할 수 있다(1340). 이때, 특징점은 각각의 구성펄스로부터 획득될 수 있으며, 예컨대 각 구성펄스의 진폭, 시간 및 표준편차 등의 정보를 포함할 수 있다. 또한, 특징은 획득된 특징점을 조합하여 추출될 수 있다.
그 다음, 추출된 특징을 이용하여 생체정보를 검출할 수 있다(1350). 이때, 특징과 생체정보, 예컨대 혈압과의 상관 관계를 나타내는 상관 모델을 이용하여 추출된 특징에 상응하는 혈압을 최종 결과로 검출할 수 있다.
그 다음, 검출된 생체정보를 사용자에게 제공할 수 있다(1360). 이때, 인터페이스 모듈을 이용하여 검출된 혈압 등의 생체정보와, 알람이나 경고 등을 제공할 수 있다. 이때, 미리 정의된 다양한 시각적/비시각적인 방식으로 사용자에게 정보를 제공할 수 있다.
도 14는 다른 실시예에 따른 생체정보 검출 장치의 블록도이다.
도 14를 참조하면, 다른 실시예의 생체정보 검출 장치(1400)는 측정부(1410), 처리부(1420) 및 통신부(1430)를 포함할 수 있다.
측정부(1410)는 처리부(1420)의 제어에 따라 사용자로부터 생체신호를 획득한다. 이때, 측정부(1410)도 12의 측정부(121)와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
처리부(1420)는 사용자의 생체정보 검출 요청을 수신하면 제어신호를 발생하여 측정부(1410)를 제어하고, 생체신호가 측정되면 통신부(1430)를 제어하여 특징 추출 장치(200)에 생체신호 및 특징 추출 요청 정보를 전송할 수 있다.
또한, 처리부(1420)는 생체정보 검출부(1421)를 포함하고, 통신부(1430)를 통해 특징 추출 장치(200)로부터 생체신호를 기초로 분해된 각 구성펄스, 각 구성펄스의 특징점 및 특징 정보 등이 수신되면, 생체정보 검출부(1421)는 수신된 특징 정보를 이용하여 생체정보를 검출할 수 있다.
또한, 처리부(1420)는 전술한 바와 같이 검출된 생체정보와 관련된 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.
한편, 본 실시예의 생체정보 검출 장치(1400)는 측정부(1410), 처리부(1420) 및 통신부(1430)가 하나의 하드웨어 장치로 구현되는 실시예 및, 측정부(1410)가 별도의 하드웨어 장치로 구현되는 실시예를 모두 포함한다. 이때, 측정부(1410)가 별도의 하드웨어 장치로 구현되는 경우, 측정부(1410)는 웨어러블 기기에 탑재되고, 처리부(1420) 및 통신부(1430)는 스마트폰, 태블릿 PC와 같은 사용자가 휴대하는 모바일 단말 장치에 탑재될 수 있다.
도 15a 내지 도 15d는 일 실시예에 따른 웨어러블 기기를 설명하기 위한 도면들이다. 전술한 특징 추출 장치, 생체정보 검출 장치의 다양한 실시예들은 스마트 밴드형 웨어러블 기기에 탑재될 수 있다. 다만, 이는 설명의 편의를 위한 하나의 예시에 불과한 것일 뿐이므로, 본 실시예들이 스마트 밴드형 웨어러블 기기에만 적용되는 것으로 한정 해석되어서는 아니된다.
도 15a 내지 도 15d를 참조하면, 웨어러블 기기(1500)는 기기 본체(1510)와, 스트랩 부재(1521,1522)로 구성된 스트랩을 포함할 수 있다.
스트랩은 플렉시블하게 구성될 수 있으며, 사용자의 손목에 감싸는 형태로 구부려지거나 사용자의 손목으로부터 분리되는 형태로 구부려질 수 있다. 이때, 기기 본체(1510) 또는 스트랩 부재(1521,1522)의 내부에는 웨어러블 기기에 전원을 공급하는 배터리가 내장될 수 있다.
또한, 웨어러블 기기(1500)의 본체(1510)는 내부 공간에 사용자의 피부에 광을 조사하고 피부로부터 산란되어 돌아오는 광을 검출하여 생체신호를 측정하는 측정부(1511)와, 측정부(1511)에 의해 측정된 생체신호를 이용하여 사용자의 생체정보를 검출하는 처리부(1512)를 내장할 수 있다.
측정부(1511)는 기기 본체(1510)의 하부 즉, 사용자의 손목에 접촉되는 부위에 장착될 수 있으며, 처리부(1512)의 제어 신호에 따라 사용자의 피부에 광을 조사하는 광원 및 광원으로부터 서로 다른 거리에 나란히 배치되어 사용자의 피부로부터 되돌아오는 광을 검출하는 하나 이상의 디텍터를 포함할 수 있다.
처리부(1512)는 사용자의 요청에 따라 제어신호를 생성하여 측정부(1511)를 제어할 수 있다. 또한, 처리부(1512)는 측정부(1511)로부터 측정된 생체신호 데이터를 수신하고, 생체신호 데이터를 이용하여 생체정보를 검출할 수 있다. 예를 들어, 처리부(1512)는 전술한 바와 같이 생체신호로부터 하나 이상의 구성펄스를 분해하고, 분해된 구성펄스의 각각의 특징점을 활용하여 특징을 추출할 수 있다. 또한, 추출된 특징을 이용하여 생체정보를 검출할 수 있다. 이때, 처리부(1512)는 추출된 특징과 생체정보와의 상관 관계를 나타내는 상관 모델을 이용하여 생체정보를 추정할 수 있다.
또한, 처리부(1512)는 검출된 생체정보 예컨대, 혈압 이력 정보 및 각 혈압을 측정하기 위해 활용된 생체정보 및 생체정보로부터 분해된 각 구성펄스를 저장장치에 관리할 수 있다. 또한, 검출된 생체정보와 관련된 알람이나 경고 정보, 건강 상태 변화 추이 등 사용자의 헬스 케어를 위해 필요한 추가 정보를 생성하여 저장장치에 관리할 수 있다.
또한, 웨어러블 기기(1500)는 기기 본체(1510)에 장착되는 조작부(1515)와 표시부(1514)를 더 포함할 수 있다.
조작부(1515)는 사용자의 제어 명령을 수신하여 처리부(1512)로 전달할 수 있으며, 웨어러블 기기(1500)의 전원을 온/오프시키는 명령을 입력하기 위한 전원 버튼을 포함할 수 있다.
표시부(1514)는 처리부(1512)의 제어에 따라 검출된 생체정보와 관련된 다양한 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 예컨대, 표시부(1514)는 검출된 혈압, 알람, 경고 등의 추가 정보를 다양한 시각적/비시각적 방식으로 사용자에게 표시할 수 있다.
예를 들어, 도 15b 및 도 15c를 참조하면, 사용자의 요청에 따라 혈압이 검출되면 표시부(1514)는 도15b와 같이 검출된 혈압 정보를 표시할 수 있다. 또한, 사용자가 조작부(1515)를 조작하거나 표시부(1514)를 터치하여 상세정보를 요청하는 경우, 표시부(1514)는 도 15c와 같이 다양한 상세정보를 표시할 수 있다. 이때, 도 15c에 도시된 바와 같이, 표시부(1514)는 제1 영역(1514b)과 제2 영역(1514a)을 포함할 수 있으며, 제1 영역(1514b)에 도 15b에 예시한 바와 같이 검출된 혈압 정보를 표시하거나, 도 15c에 예시한 바와 같이 혈압의 변화 추이를 그래프 형태로 표시할 수 있다.
이때, 표시부(1514)는 제1 영역(1514b)에는 현재 선택된 혈압 정보(I)를 지시하는 마크(M)를 표시할 수 있다. 이때, 마크(M)는 수직선으로 도시되어 있으나 이에 제한되는 것은 아니며 원, 사각형 등의 다각형, 그 위치를 가리키는 화살표 등 다양한 형태로 표시될 수 있다. 사용자는 제1 영역(1514b)에 혈압의 변화 추이가 표시되면 어느 혈압 정보를 터치하여 선택하거나, 그래프를 좌우로 이동하여 원하는 혈압 정보를 마크(M)에 일치시킴으로써 선택할 수 있다. 이와 같이, 사용자가 제1 영역(1514b)에서 어느 하나의 혈압 정보를 선택하면, 표시부(1514)는 사용자의 선택에 응답하여 선택된 혈압 정보(I)를 검출하기 위해 사용된 생체신호와 그 생체신호로부터 분해된 각 구성펄스를 제2 영역(1514a)에 표시할 수 있다.
이를 통해, 사용자는 혈압의 변화 추이를 용이하게 파악할 수 있으며, 혈압의 변화 추이에 따른 생체신호와 구성펄스의 변화를 직관적으로 이해할 수 있다.
또한, 기기 본체(1510)는 내부 공간에 사용자의 휴대 단말과 같은 외부 장치와 통신하기 위한 통신부(1513)를 더 포함할 수 있다.
통신부(1513)는 처리부(1512)의 제어에 따라 상대적으로 컴퓨팅 성능이 뛰어난 사용자의 휴대 단말에 필요한 정보들을 전송하여 사용자에게 제공되도록 할 수 있다.
한편, 본 실시 예들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현하는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 실시예들을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.
본 개시가 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 개시된 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100, 200: 특징 추출 장치 110: 생체신호 획득부
120: 처리부 121, 500, 700: 파형 분해부
122: 특징 추출부 210: 통신부
510: 펄스 추정부 520: 펄스 생성부
530: 펄스 소거부 710: 인자 조절부
1200, 1400: 생체정보 검출 장치 1210, 1410: 측정부
1220, 1420: 처리부 1221: 파형 분해부
1222: 특징 추출부 1223, 1421: 생체정보 검출부
1500: 웨어러블 기기 1510: 기기 본체
1511: 측정부 1512: 처리부
1513: 통신부 1514: 표시부
1515 조작부 1521,1522: 스트랩

Claims (30)

  1. 생체정보 검출을 위한 특징(feature) 추출 장치에 있어서,
    생체신호를 획득하는 생체신호 획득부; 및
    상기 획득된 생체신호의 파형을 하나 이상의 구성펄스로 분해하고, 상기 구성펄스 각각의 특징점(characteristic point)을 기초로 생체정보 검출을 위한 특징을 추출하는 처리부를 포함하고,
    상기 처리부는
    상기 하나 이상의 구성펄스를 순차적으로 분해하되, 제1 생체신호에서 구성펄스가 분해되면, 상기 제1 생체신호에서 상기 분해된 구성펄스를 소거하여 새로운 제2 생체신호를 생성하고, 생성된 제2 생체신호를 기초로 다음 구성펄스를 분해하는 파형 분해부를 포함하는 특징 추출 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 파형 분해부는
    생체신호의 파형을 기초로 분해할 구성펄스를 추정하는 펄스 추정부; 및
    상기 추정 결과를 기초로 구성펄스를 생성하는 펄스 생성부를 포함하는 특징 추출 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 파형 분해부는
    상기 제1 생체신호에서 분해된 구성펄스의 수가 미리 설정된 개수보다 작으면, 상기 소거 결과 생성된 제2 생체신호를 기초로 다음 구성펄스를 분해하는 특징 추출 장치.
  5. 생체정보 검출을 위한 특징(feature) 추출 장치에 있어서,
    생체신호를 획득하는 생체신호 획득부; 및
    상기 획득된 생체신호의 파형을 하나 이상의 구성펄스로 분해하고, 상기 구성펄스 각각의 특징점(characteristic point)을 기초로 생체정보 검출을 위한 특징을 추출하는 처리부를 포함하고,
    상기 처리부는
    상기 하나 이상의 구성 펄스에 대한 비대칭 인자를 조절하고, 조절된 비대칭 인자를 기초로 상기 생체신호의 파형을 하나 이상의 구성펄스로 분해하는 파형 분해부를 포함하는 특징 추출 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 파형 분해부는
    가우시안(Gaussian) 파형 함수 및 상기 비대칭 인자를 기초로 시간 축을 기준으로 좌우로 비대칭인 구성펄스 파형 함수를 모델링하고, 상기 구성펄스 파형 함수의 파라미터를 추정하는 펄스 추정부를 포함하는 특징 추출 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 파형 분해부는
    제1 생체신호 및 비대칭 인자를 기초로 구성펄스가 추정되면, 상기 제1 생체신호에서 상기 추정된 구성펄스가 소거된 제2 생체신호를 기초로 상기 비대칭 인자를 조절하는 인자 조절부; 및
    상기 제2 생체신호 및 상기 조절된 비대칭 인자를 기초로 다음 구성펄스를 추정하는 펄스 추정부를 포함하는 특징 추출 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 인자 조절부는
    상기 제2 생체신호 파형의 평균 시간이 피크 지점 시간보다 작으면, 상기 비대칭 인자를 조절하는 특징 추출 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 처리부는
    상기 분해된 각 구성펄스의 시간, 진폭, 표준편차 인자 및 오프셋 중의 하나 이상을 포함하는 특징점을 기초로 생체정보 검출을 위한 특징을 추출하는 특징 추출부를 더 포함하는 특징 추출 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 생체신호 획득부는
    사용자의 피부에 광을 조사하고 사용자의 피부로부터 되돌아오는 광을 검출하여 상기 생체신호를 획득하는 특징 추출 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    생체정보 검출 장치로부터 생체신호를 수신하여 상기 생체신호 획득부에 전달하고, 상기 처리부가 상기 수신된 생체신호를 기초로 처리한 결과를 상기 생체정보 검출 장치에 전송하는 통신부를 더 포함하는 특징 추출 장치.
  12. 생체정보 검출을 위한 특징(feature) 추출 장치가,
    생체신호를 획득하는 단계;
    상기 획득된 생체신호의 파형을 하나 이상의 구성펄스로 분해하는 단계; 및
    상기 구성펄스 각각의 특징점(characteristic point)을 기초로 생체정보 검출을 위한 특징을 추출하는 단계를 포함하고,
    상기 분해하는 단계는
    상기 하나 이상의 구성 펄스를 순차적으로 분해하되, 제1 생체신호에서 구성펄스가 분해되면, 상기 제1 생체신호에서 상기 분해된 구성펄스를 소거하여 새로운 제2 생체신호를 생성하고, 생성된 제2 생체신호를 기초로 다음 구성펄스를 분해하는 특징 추출 방법.
  13. 삭제
  14. 제12항에 있어서,
    상기 분해하는 단계는
    생체신호의 파형을 기초로 구성펄스를 추정하는 단계; 및
    상기 추정 결과를 기초로 구성펄스를 생성하는 단계를 포함하는 특징 추출 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 분해하는 단계는
    상기 제1 생체신호에서 분해된 구성 펄스의 수가 미리 설정된 개수보다 작으면, 상기 소거 결과 생성된 제2 생체신호를 기초로 다음 구성펄스를 분해하는 특징 추출 방법.
  16. 생체정보 검출을 위한 특징(feature) 추출 장치가,
    생체신호를 획득하는 단계;
    상기 획득된 생체신호의 파형을 하나 이상의 구성펄스로 분해하는 단계; 및
    상기 구성펄스 각각의 특징점(characteristic point)을 기초로 생체정보 검출을 위한 특징을 추출하는 단계를 포함하고,
    상기 분해하는 단계는
    상기 하나 이상의 구성 펄스에 대한 비대칭 인자를 조절하고, 조절된 비대칭 인자를 기초로 상기 생체신호의 파형을 하나 이상의 구성펄스로 분해하는, 특징 추출 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 분해하는 단계는
    가우시안(Gaussian) 파형 함수 및 상기 비대칭 인자를 기초로 시간 축을 기준으로 좌우로 비대칭인 구성펄스 파형 함수를 모델링하고, 상기 구성펄스 파형 함수의 파라미터를 추정하는 특징 추출 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 분해하는 단계는
    제1 생체신호 및 비대칭 인자를 기초로 구성펄스가 분해되면, 상기 제1 생체신호에서 상기 분해된 구성펄스를 소거하여 새로운 제2 생체신호를 생성하고, 생성된 제2 생체신호를 기초로 다음 분해할 구성펄스 파형에 대한 비대칭 인자를 조절하는 특징 추출 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 분해하는 단계는
    상기 제2 생체신호 파형의 평균 시간 및 피크 지점의 시간을 비교하여 평균 시간이 피크 지점의 시간보다 작으면, 상기 비대칭 인자를 조절하는 특징 추출 방법.
  20. 사용자의 피부에 광을 조사하고, 사용자의 피부로부터 되돌아오는 광을 검출하여 생체신호를 측정하는 측정부; 및
    상기 생체신호의 파형으로부터 분해된 하나 이상의 구성펄스 각각의 특징점(characteristic point)을 기초로 추출된, 생체신호의 특징(feature)을 이용하여 생체정보를 검출하는 처리부를 포함하고,
    상기 처리부는
    상기 하나 이상의 구성펄스를 순차적으로 분해하되, 제1 생체신호에서 구성펄스가 분해되면, 상기 제1 생체신호에서 상기 분해된 구성펄스를 소거하여 새로운 제2 생체신호를 생성하고, 생성된 제2 생체신호를 기초로 다음 구성펄스를 분해하는 생체정보 검출 장치.
  21. 삭제
  22. 제20항에 있어서,
    상기 처리부는
    가우시안 파형 함수 및 비대칭 인자를 기초로 시간 축을 기준으로 비대칭인 구성펄스 파형 함수를 모델링하고, 모델링된 구성펄스 파형 함수를 기초로 구성펄스를 분해하는 생체정보 검출 장치.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 처리부는
    상기 구성펄스가 분해되면, 각 구성펄스의 진폭, 시간, 표준편차 인자 및 오프셋 중의 하나 이상의 특징점을 이용하여 상기 특징을 추출하는 생체정보 검출 장치.
  24. 제20항에 있어서,
    상기 측정된 생체신호를 특징 추출 장치에 전송하며, 상기 특징 추출 장치로부터 상기 생체신호를 이용하여 분해된 하나 이상의 구성펄스, 각 구성펄스의 특징점 및 특징점을 기초로 추출된 특징 중의 하나 이상을 수신하는 통신부를 더 포함하는 생체정보 검출 장치.
  25. 제20항에 있어서,
    상기 생체정보는 혈압, 혈관 나이, 동맥경화도, 대동맥압 파형, 스트레스 지수 및 피로도 중의 하나 이상을 포함하는 생체정보 검출 장치.
  26. 기기 본체;
    상기 기기 본체에 장착되며, 사용자의 피부에 광을 조사하고, 사용자의 피부로부터 되돌아오는 광을 검출하여 생체신호를 측정하는 측정부;
    상기 기기 본체에 장착되며, 상기 측정부를 제어하여 생체신호를 획득하고, 상기 획득된 생체신호의 파형을 하나 이상의 구성펄스를 분해하여 각 구성펄스의 특징점을 기초로 특징을 추출하고, 추출된 특징을 이용하여 생체정보를 검출하는 처리부; 및
    상기 기기 본체에 장착되며, 상기 처리부의 처리 결과를 표시하는 표시부를 포함하고,
    상기 처리부는
    상기 하나 이상의 구성 펄스에 대한 비대칭 인자를 조절하고, 조절된 비대칭 인자를 기초로 상기 생체신호의 파형을 하나 이상의 구성펄스로 분해하는 웨어러블 기기.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 표시부는
    상기 검출된 생체정보 또는 생체정보 변화 추이를 표시하는 제1 영역을 포함하는 웨어러블 기기.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 표시부는
    사용자가 제1 영역에서 어느 하나의 생체정보를 선택하는 경우, 선택된 생체정보의 검출에 사용된 구성펄스를 표시하는 제2 영역을 더 포함하는 웨어러블 기기.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 표시부는
    상기 제1 영역에 현재 검출된 생체정보 또는 사용자가 선택한 생체정보를 나타내기 위한 마크를 표시하는 웨어러블 기기.
  30. 제26항에 있어서,
    상기 기기 본체에 장착되며, 외부 장치와 통신 연결하여 상기 처리부의 처리 결과를 외부 장치에 송신하는 통신부를 더 포함하는 웨어러블 기기.
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