KR102681431B1

KR102681431B1 - 방광 모니터링 기기의 이상 탐지 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR102681431B1
Application number: KR1020230132933A
Authority: KR
Inventors: 김세환; 김아람; 강병일
Original assignee: (주)메디띵스
Filing date: 2023-10-05
Publication date: 2024-07-04

Abstract

본 개시는 적어도 하나의 프로세서에 의해 수행되는, 방광 모니터링 기기의 이상 탐지 방법을 제공한다. 적어도 하나의 프로세서에 의해 수행되는 방광 모니터링 기기의 이상 탐지 방법으로서, 제1 광 신호 데이터 맵을 수신하는 단계, 이상 탐지 모델을 이용하여 제1 광 신호 데이터 맵에 대한 신호 이상 탐지를 수행하는 단계, 제1 광 신호 데이터 맵에 대한 신호 이상이 탐지된 경우, 제1 광 신호 데이터 맵에 기초하여 신호 이상의 원인을 판정하는 단계 및 신호 이상의 원인과 연관된 메시지를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

방광 모니터링 기기의 이상 탐지 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR ABNORMAL DETECTION IN BLADDER MONITORING DEVICE}

본 개시는 방광 모니터링 기기의 이상 탐지 방법 및 시스템에 관한 것으로, 구체적으로 신체의 광학적 정보에 기초하여 기기의 이상을 탐지하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.

고령화 사회로 접어들면서 60대 이상 10명 중 1명은 배뇨장애를 앓고 있다. 특히, 척추 손상 환자, 치매 환자, 뇌졸중 환자, 요실금 환자, 야뇨증 환자 등은 스스로 배뇨(urination) 및/또는 도뇨(catheterization) 시점을 판단하기 어려울 수 있다. 배뇨 및/또는 도뇨가 적절한 시점에 이루어지지 못하면, 빈뇨, 요실금, 요정제와 같은 가벼운 방광 기능 장애부터 요로 감염, 수신증, 방광요관 역류와 같은 합병증까지 유발될 수 있다.

배뇨장애를 앓고 있는 환자들의 경우, 병원에 내원한 후 의료 장비를 활용하여 환자의 방광의 용적 및 소변량을 측정할 수 있으나, 환자가 매번 병원에 내원하는 것이 어렵다는 문제점이 있다. 대안적으로, 자가 모니터링 기기를 활용하여 개인적으로 방광의 용적 및 소변량의 측정할 수 있으나, 전문가의 도움 없이 정확한 가이드라인을 준수하기 어렵다는 문제가 있다. 특히, 장시간의 모니터링이 필요한 방광 모니터링 기기의 경우, 정확한 가이드라인에 따라 사용하지 않으면, 기기를 통해 획득한 데이터의 신뢰도가 떨어지는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2022-0163039(2022.12.09.)

본 개시는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방광 모니터링 기기의 이상 탐지 방법 및 시스템(장치)을 제공한다.

본 개시는 방법, 장치(시스템) 및/또는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램, 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함한 다양한 방식으로 구현될 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로세서에 의해 수행되는 방광 모니터링 기기의 이상 탐지 방법으로서, 제1 광 신호 데이터 맵을 수신하는 단계, 이상 탐지 모델을 이용하여 제1 광 신호 데이터 맵에 대한 신호 이상 탐지를 수행하는 단계, 제1 광 신호 데이터 맵에 대한 신호 이상이 탐지된 경우, 제1 광 신호 데이터 맵에 기초하여 신호 이상의 원인을 판정하는 단계 및 신호 이상의 원인과 연관된 메시지를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 방광 모니터링 기기는 복수의 포토다이오드(photodiode) 및 복수의 광원을 포함하고, 복수의 포토다이오드는 복수의 광원을 이용하여 신체에 조사된 광과 연관된 빛의 세기를 검출하도록 구성되고, 제1 광 신호 데이터 맵은 복수의 포토다이오드가 검출한 광 신호 데이터에 기초하여 생성될 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 제1 광 신호 데이터 맵은 복수의 포토다이오드가 검출한 광 신호 데이터와 베이스라인 신호 데이터와의 차이에 기초하여 생성되고, 베이스라인 신호 데이터는 배뇨 직후에 복수의 포토다이오드가 검출한 광 신호 데이터일 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 신호 이상 탐지를 수행하는 단계는, 이상 탐지 모델의 인코더를 이용하여 제1 광 신호 데이터 맵으로부터 차원 축소(dimensionality reduction) 데이터를 생성하는 단계, 이상 탐지 모델의 디코더를 이용하여 차원 축소 데이터로부터 제2 광 신호 데이터 맵을 생성하는 단계, 제1 광 신호 데이터 맵 및 제2 광 신호 데이터 맵 사이의 오차를 산출하는 단계 및 오차가 미리 결정된 임계값 이상인 경우, 신호 이상을 탐지한 것으로 판정하는 단계를 포함할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 이상 탐지 모델은 방광 모니터링 기기가 사용자 신체의 정상 위치에 부착된 상태에서 정상 작동 중에 검출한 학습용 광 신호 데이터 맵을 이용하여 학습된 오토인코더(AutoEncoder) 모델일 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 신호 이상의 원인을 판정하는 단계는, 제1 광 신호 데이터 맵에 기초하여, 방광 모니터링 기기의 하드웨어 이상 탐지를 수행하는 단계 및 하드웨어 이상이 탐지되지 않은 경우, 제1 광 신호 데이터 맵에 기초하여 방광 모니터링 기기의 부착 위치 이상 탐지를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 하드웨어 이상 탐지를 수행하는 단계는, 특정 포토다이오드에서 검출된 복수의 광 신호 데이터가 모두 미리 결정된 제1 임계값 이하인 경우, 신호 이상의 원인을 특정 포토다이오드의 고장으로 판정하는 단계 또는 특정 광원과 연관된 포토다이오드에서 검출된 특정 광원과 연관된 광 신호 데이터가 모두 미리 결정된 제2 임계값 이하인 경우, 신호 이상의 원인을 특정 광원의 고장으로 판정하는 단계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 하드웨어 이상 탐지를 수행하는 단계는, 특정 포토다이오드에서 검출된 복수의 광 신호 데이터와 정상 신호 데이터의 오차가 미리 결정된 제1 임계값 이상인 경우, 신호 이상의 원인을 특정 포토다이오드 앞의 이물질로 판정하는 단계 또는 특정 광원과 연관된 포토다이오드에서 검출된 특정 광원과 연관된 광 신호 데이터와 정상 신호 데이터의 오차가 미리 결정된 제2 임계값 이상인 경우, 신호 이상의 원인을 특정 광원 앞의 이물질로 판정하는 단계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 부착 위치 이상 탐지를 수행하는 단계는, 제1 광 신호 데이터 맵에서 서로 좌우 대칭 지점에 위치하는 데이터 사이의 차이를 산출하는 단계, 산출된 차이가 미리 결정된 임계값 이상인 경우, 신호 이상의 원인을 방광 모니터링 기기의 수평 방향에 대한 부착 위치 이상으로 판정하는 단계를 포함하고, 신호 이상의 원인과 연관된 메시지는 방광 모니터링 기기의 왼쪽 방향 이동 권고 메시지 또는 오른쪽 방향 이동 권고 메시지일 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 부착 위치 이상 탐지를 수행하는 단계는, 제1 광 신호 데이터 맵에서 각 행의 평균값을 산출하는 단계, 각 행의 평균값 중 하나라도 미리 결정된 임계값 이상이 아닌 경우, 신호 이상의 원인을 방광 모니터링 기기의 수직 방향에 대한 부착 위치 이상으로 판정하는 단계를 포함하고, 메시지는 방광 모니터링 기기의 하측 방향 이동 권고 메시지 또는 상측 방향 이동 권고 메시지일 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 신호 이상의 원인을 판정하는 단계는, 제1 광 신호 데이터 맵에 기초하여, 사용자의 미리 결정된 임계값 이상의 지방량 증가 또는 지방량 감소를 검출하는 단계를 포함하고, 메시지는 사용자의 지방량 증가 또는 지방량 감소에 따른 학습용 광 신호 데이터 맵의 재측정 요청 메시지일 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위해 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 제공될 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 사용자 단말로서, 통신부, 메모리 및 메모리와 연결되고, 메모리에 포함된 컴퓨터 판독 가능한 적어도 하나의 프로그램을 실행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 적어도 하나의 프로그램은 제1 광 신호 데이터 맵을 수신하고, 이상 탐지 모델을 이용하여 제1 광 신호 데이터 맵에 대한 신호 이상 탐지를 수행하고, 제1 광 신호 데이터 맵에 대한 신호 이상이 탐지된 경우, 제1 광 신호 데이터 맵에 기초하여 신호 이상의 원인을 판정하고, 신호 이상의 원인과 연관된 메시지를 출력하기 위한 명령어들을 포함할 수 있다.

본 개시의 일부 실시예에 따르면, 사용자는 신호 이상의 원인에 대응하여 적절한 조치를 취할 수 있다. 이러한 구성에 의해, 방광 모니터링 기기에 의해 획득된 생리학적 정보의 신뢰도를 높일 수 있다. 또한, 본 개시에 따른 발명은 사용 방법이 간단하여 의사 등의 전문가 도움 없이도 사용이 가능하므로 개인 맞춤형으로써 수요자 접근성이 높을 수 있다.

본 개시의 일부 실시예에 따르면, 평소에는 범용 이상 탐지 모델만을 운용하여 신호 이상 탐지를 수행하고, 신호 이상이 탐지되는 경우에만 신호 이상의 원인을 판정하도록 하여 경제적인 시스템 운용이 가능할 수 있다.

본 개시의 일부 실시예에 따르면, 프로세서는 개인 맞춤형 데이터를 이용하여, 사용자에게 신뢰도 높은 데이터를 제공할 수 있다.

본 개시의 일부 실시예에 따르면, 프로세서는 사용자에게 방광 모니터링 기기의 이상의 원인과 그에 대한 대응 방안을 제공하여, 사용자의 편의성을 증대시킬 수 있다.

본 개시의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자('통상의 기술자'라 함)에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 개시의 실시예들은, 이하 설명하는 첨부 도면들을 참조하여 설명될 것이며, 여기서 유사한 참조 번호는 유사한 요소들을 나타내지만, 이에 한정되지는 않는다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 이상 탐지를 수행하는 방광 모니터링 기기의 예시를 나타내는 개요도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 정보 처리 시스템, 방광 모니터링 기기 및 복수의 사용자 단말 사이의 통신 가능하도록 연결된 구성을 나타내는 개요도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 사용자 단말 및 정보 처리 시스템의 내부 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 방광 모니터링 기기의 신호 이상 탐지를 수행하는 방법을 나타내는 흐름도의 예시를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 광 신호 데이터를 검출하는 방법의 예시를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 광 신호 데이터 맵을 생성하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 이상 탐지 모델을 이용하여 신호 이상 여부를 판정하는 과정의 예시를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 이상 탐지 모델을 이용하여 신호 이상 여부를 판정하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 특정 포토다이오드의 고장 또는 특정 포토다이오드 앞의 이물질로 인한 신호 이상을 판정하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 특정 광원의 고장 또는 특정 광원 앞의 이물질로 인한 신호 이상을 판정하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 방광 모니터링 기기의 신호 이상 원인을 수평 방향에 대한 부착 위치 이상으로 판정하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 방광 모니터링 기기의 신호 이상 원인을 수직 방향에 대한 부착 위치 이상으로 판정하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 13는 본 개시의 일 실시예에 따른 방광 모니터링 기기의 이상 탐지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하, 본 개시의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 이하의 설명에서는 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있는 경우, 널리 알려진 기능이나 구성에 관한 구체적 설명은 생략하기로 한다.

첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응되는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나, 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.

개시된 실시예의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 통상의 기술자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이다.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 개시된 실시예에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 관련 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서, 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

본 명세서에서의 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수인 것으로 특정하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 복수의 표현은 문맥상 명백하게 복수인 것으로 특정하지 않는 한, 단수의 표현을 포함한다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.

또한, 명세서에서 사용되는 '모듈' 또는 '부'라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어 구성요소를 의미하며, '모듈' 또는 '부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만, '모듈' 또는 '부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '모듈' 또는 '부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서, '모듈' 또는 '부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 또는 변수들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 구성요소들과 '모듈' 또는 '부'들은 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '모듈' 또는 '부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '모듈' 또는 '부'들로 더 분리될 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, '모듈' 또는 '부'는 프로세서 및 메모리로 구현될 수 있다. '프로세서'는 범용 프로세서, 중앙 처리 장치(CPU), 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 제어기, 마이크로제어기, 상태 머신 등을 포함하도록 넓게 해석되어야 한다. 몇몇 환경에서, '프로세서'는 주문형 반도체(ASIC), 프로그램가능 로직 디바이스(PLD), 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA) 등을 지칭할 수도 있다. '프로세서'는, 예를 들어, DSP와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들의 조합, DSP 코어와 결합한 하나 이상의 마이크로프로세서들의 조합, 또는 임의의 다른 그러한 구성들의 조합과 같은 처리 디바이스들의 조합을 지칭할 수도 있다. 또한, '메모리'는 전자 정보를 저장 가능한 임의의 전자 컴포넌트를 포함하도록 넓게 해석되어야 한다. '메모리'는 임의 액세스 메모리(RAM), 판독-전용 메모리(ROM), 비-휘발성 임의 액세스 메모리(NVRAM), 프로그램가능 판독-전용 메모리(PROM), 소거-프로그램가능 판독 전용 메모리(EPROM), 전기적으로 소거가능 PROM(EEPROM), 플래쉬 메모리, 자기 또는 광학 데이터 저장장치, 레지스터들 등과 같은 프로세서-판독가능 매체의 다양한 유형들을 지칭할 수도 있다. 프로세서가 메모리로부터 정보를 판독하고/하거나 메모리에 정보를 기록할 수 있다면 메모리는 프로세서와 전자 통신 상태에 있다고 불린다. 프로세서에 집적된 메모리는 프로세서와 전자 통신 상태에 있다.

또한, 이하의 실시예들에서 사용되는 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어는 어떤 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위해 사용되는 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지는 않는다.

또한, 이하의 실시예들에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 '연결', '결합' 또는 '접속'될 수도 있다고 이해되어야 한다.

본 개시에서, '복수의 A 각각' 은 복수의 A에 포함된 모든 구성 요소의 각각을 지칭하거나, 복수의 A에 포함된 일부 구성 요소의 각각을 지칭할 수 있다.

또한, 이하의 실시예들에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

본 개시에서, '광 신호 데이터'는 방광 모니터링 기기에 구비된 광원 및 포토다이오드를 이용하여 획득된 신체와 연관된 데이터를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 광원이 광을 조사하는 상태에서 포토다이오드에서 검출된 확산광의 전압값을 지칭할 수 있다.

본 개시에서, '광 신호 데이터 세트'한 세트의 광 신호 데이터를 지칭할 수 있다. 여기서 한 세트는 동일한 파장의 광을 조사하는 상태에서 획득된 복수의 광 신호 데이터 집합을 지칭할 수 있다.

이하, 본 개시의 다양한 실시예들에 대하여 첨부된 도면에 따라 상세하게 설명한다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 이상 탐지를 수행하는 방광 모니터링 기기(100)의 예시를 나타내는 개요도이다. 도 1을 참조하면, 방광 모니터링 기기(100)는 사용자 단말(120)과 송수신할 수 있도록 통신부를 포함할 수 있다. 또한, 방광 모니터링 기기(100)는 복수의 포토다이오드(112_1 내지 112_20) 및 복수의 광원군(114_1 내지 114_4)가 포함된 패치(110)를 포함할 수 있다. 방광 모니터링 기기(100)는 복수의 포토다이오드(112_1 내지 112_20) 및 복수의 광원군(114_1 내지 114_4)을 이용하여 신체와 연관된 광 신호 데이터를 획득할 수 있다. 사용자 단말(120)은 방광 모니터링 기기(100)로부터 신체와 연관된 광 신호 데이터(또는 광 신호 데이터 맵)를 수신하고, 수신된 광 신호 데이터에 기초하여 방광 모니터링 기기(100)의 이상 탐지를 수행할 수 있다. 또한, 사용자 단말(120)은 신호 이상이 탐지된 경우, 신호 이상의 원인과 연관된 메시지를 출력할 수 있다.

도 1에서는 방광 모니터링 기기(100)에 20개의 포토다이오드(112_1 내지 112_20) 및 4개의 광원군(114_1 내지 114_4)이 포함된 것으로 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 방광 모니터링 기기(100)에 포함된 포토다이오드의 수와 광원군의 수는 필요에 따라 변경될 수 있다.

일 실시예에서, 방광 모니터링 기기(100)의 일면에 복수의 포토다이오드(112_1 내지 112_20) 및 복수의 광원군(114_1 내지 114_4)이 배치된 패치가 구비될 수 있다. 이 경우, 해당 일면이 신체를 향하도록 방광 모니터링 기기(100)가 신체에 부착될 수 있다. 일 예시에서, 해당 일면이 방광이 위치하는 부위를 향하도록 방광 모니터링 기기(100)가 신체에 부착될 수 있다.

일 실시예에서, 복수의 광원군(114_1 내지 114_4) 각각은 서로 다른 파장을 가진 6개의 광원을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 광원군(114_1)은 제1 내지 제6 광원을 포함할 수 있다. 제2 광원군(114_2)은 제7 내지 제12 광원을 포함할 수 있다. 제3 광원군(114_3)은 제13 내지 제18 광원을 포함할 수 있다. 제4 광원군(114_4)은 제19 내지 제24 광원을 포함할 수 있다. 제1 내지 제24 광원 각각은 LD(Laser Diode), LED(Light-Emitting Diode) 또는 OLED(Organic Light-Emitting Diode)일 수 있다. 또한, 제1 내지 제24 광원 각각은 Continuous Wave인 광을 조사할 수 있다.

일 실시예에서, 복수의 광원군(114_1 내지 114_4) 각각에 포함된 복수의 광원은 서로 다른 파장의 광을 조사하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 광원군(114_1)에 포함된 제1 내지 제6 광원 각각은 서로 다른 파장의 광을 조사할 수 있다. 또한, 제2 광원군(114_2)에 포함된 제7 광원 내지 제12 광원 각각은 서로 다른 파장의 광을 조사할 수 있다. 또한, 제3 광원군(114_3)에 포함된 제13 광원 내지 제18 광원 각각은 서로 다른 파장의 광을 조사할 수 있다. 또한, 제4 광원군(114_4)에 포함된 제19 광원 내지 제24 광원 각각은 서로 다른 파장의 광을 조사할 수 있다.

여기서, 서로 다른 광원군의 광원은 동일한 파장의 광을 조사할 수 있다. 예를 들어, 제1, 제7, 제13, 제19 광원은 동일한 파장의 광을 조사할 수 있다. 이와 같이, 제2, 제8, 제14 및 제20 광원은 동일한 파장의 광을 조사할 수 있다. 또한, 제3, 제9, 제15 및 제21 광원은 동일한 파장의 광을 조사할 수 있다. 또한, 제4, 제10, 제16 및 제22 광원은 동일한 파장의 광을 조사할 수 있다. 또한, 제5, 제11, 제17 및 제23 광원은 동일한 파장의 광을 조사할 수 있다. 또한, 제6, 제12, 제18 및 제24 광원은 동일한 파장의 광을 조사할 수 있다.

일 실시예에서, 사용자 단말(120)은 광 데이터 검출 요청을 방광 모니터링 기기(100)에 송수신할 수 있다. 방광 모니터링 기기(100)는 검출 요청에 응답하여, 복수의 광원군(114_1 내지 114_4) 및 복수의 포토다이오드(112_1 내지 112_20)의 작동을 통해 광 신호 데이터의 검출을 수행할 수 있다. 복수의 광원군(114_1 내지 114_4) 및 복수의 포토다이오드(112_1 내지 112_20)의 작동을 통해 복수의 광 신호 데이터를 검출하는 과정은 도 5에서 상세히 후술한다. 이와 달리, 방광 모니터링 기기(100)는 사용자 단말(120)로부터 신호 이상 탐지 요청을 수신하지 않고, 주기적으로 또는 비주기적으로 광 신호 데이터를 검출하여 사용자 단말(120)로 전송할 수 있다.

일 실시예에서, 방광 모니터링 기기(100)는 복수의 광 신호 데이터를 검출하고, 검출한 복수의 광 신호 데이터에 기초하여 광 신호 데이터 맵을 생성할 수 있다. 이와 달리, 방광 모니터링 기기(100)는 검출한 복수의 광 신호 데이터를 사용자 단말(120)에 송신하고, 사용자 단말(120)에 포함된 프로세서가 복수의 광 신호 데이터를 기초로 광 신호 데이터 맵을 생성할 수 있다. 복수의 광 신호 데이터를 기초로 광 신호 데이터 맵을 생성하는 방법에 관해서는 도 6을 통해 상세히 후술한다.

일 실시예에서, 사용자 단말(120)에 포함된 프로세서는 광 신호 데이터 맵에 기초하여, 신호 이상 탐지를 수행할 수 있다. 또한, 사용자 단말(120)에 포함된 프로세서는 신호 이상이 탐지된 경우, 광 신호 데이터 맵에 기초하여 신호 이상의 원인을 판정할 수 있다. 추가적으로, 사용자 단말(120)은 신호 이상의 원인과 연관된 메시지를 출력할 수 있다. 광 신호 데이터 맵에 기초하여 신호 이상의 원인을 판정하는 방법에 관해서는 도 9 내지 도 12를 통해 상세히 후술된다. 도 1에서 사용자 단말(120)에 출력된 화면은 하나의 예시일 뿐 이에 한정되지 않으며, 화면의 구성 또는 메시지는 다양하게 구현될 수 있다.

이러한 구성에 의해, 방광 모니터링 기기(100)를 통해 생리학적 정보를 획득하기 이전에, 방광 모니터링 기기(100)의 이상 탐지를 수행할 수 있다. 추가적으로, 방광 모니터링 기기(100)의 이상 원인과 관련된 정보가 사용자 단말(120)을 통해 사용자에게 제공될 수 있다. 이에 따라, 사용자는 신호 이상의 원인에 대응하여 적절한 조치를 취할 수 있다. 이러한 구성에 의해, 본 개시에 따른 발명은 방광 모니터링 기기(100)에 의해 획득된 생리학적 정보의 신뢰도를 높일 수 있다. 또한, 본 개시에 따른 발명은 사용 방법이 간단하여 의사 등의 전문가 도움 없이도 사용이 가능하므로 개인 맞춤형으로써 수요자 접근성이 높을 수 있다.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 정보 처리 시스템(230), 방광 모니터링 기기(240) 및 복수의 사용자 단말(210_1, 210_2, 210_3) 사이의 통신 가능하도록 연결된 구성을 나타내는 개요도이다. 도시된 바와 같이, 복수의 사용자 단말(210_1, 210_2, 210_3)은 네트워크(220)를 통해 방광 모니터링 기기(240)의 이상 탐지 서비스를 제공할 수 있는 정보 처리 시스템(230) 및 방광 모니터링 기기(240)와 연결될 수 있다. 여기서, 복수의 사용자 단말(210_1, 210_2, 210_3)은 방광 모니터링 기기의 이상 탐지 서비스를 제공받는 사용자의 단말을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 정보 처리 시스템(230)은 방광 모니터링 기기의 이상 탐지 서비스 제공 등과 연관된 컴퓨터 실행 가능한 프로그램(예를 들어, 다운로드 가능한 애플리케이션) 및 데이터를 저장, 제공 및 실행할 수 있는 하나 이상의 서버 장치 및/또는 데이터베이스, 또는 클라우드 컴퓨팅 서비스 기반의 하나 이상의 분산 컴퓨팅 장치 및/또는 분산 데이터베이스를 포함할 수 있다.

정보 처리 시스템(230)에 의해 방광 모니터링 기기의 이상 탐지 서비스는 복수의 사용자 단말(210_1, 210_2, 210_3) 각각에 설치된 방광 모니터링 기기의 이상 탐지 서비스 애플리케이션 등을 통해 사용자에게 제공될 수 있다. 예를 들어, 정보 처리 시스템(230)은 방광 모니터링 기기의 이상 탐지 서비스 애플리케이션 등을 통해 사용자 단말(210_1, 210_2, 210_3) 및/또는 방광 모니터링 기기(240)로부터 수신되는 방광 모니터링 기기의 이상 탐지와 연관된 정보를 제공하거나 대응하는 처리를 수행할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 정보 처리 시스템(230)은 광 신호 데이터(예를 들어, 광 신호 데이터 맵)를 기초로 방광 모니터링 기기의 이상 탐지를 할 수 있다. 여기서, 광 신호 데이터는 방광 모니터링 기기(240)에 의해 측정된 데이터일 수 있다. 정보 처리 시스템(230)은 방광 모니터링 기기(240)로부터 광 데이터를 직접 받거나, 사용자 단말(210_1, 210_2, 210_3)을 통해 광 신호 데이터를 받을 수 있다. 정보 처리 시스템(230)은 방광 모니터링 기기의 이상 탐지 결과를 사용자 단말(210_1, 210_2, 210_3) 및/또는 방광 모니터링 기기(240)로 제공할 수 있다.

복수의 사용자 단말(210_1, 210_2, 210_3)은 네트워크(220)를 통해 정보 처리 시스템(230) 및 방광 모니터링 기기(240)와 통신할 수 있다. 네트워크(220)는 복수의 사용자 단말(210_1, 210_2, 210_3), 정보 처리 시스템(230) 및 방광 모니터링 기기 (240) 사이의 통신이 가능하도록 구성될 수 있다. 네트워크(220)는 설치 환경에 따라, 예를 들어, 이더넷(Ethernet), 유선 홈 네트워크(Power Line Communication), 전화선 통신 장치 및 RS-serial 통신 등의 유선 네트워크, 이동통신망, WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi, Bluetooth 및 ZigBee 등과 같은 무선 네트워크 또는 그 조합으로 구성될 수 있다. 통신 방식은 제한되지 않으며, 네트워크(220)가 포함할 수 있는 통신망(일례로, 이동통신망, 유선 인터넷, 무선 인터넷, 방송망, 위성망 등)을 활용하는 통신 방식뿐만 아니라 사용자 단말(210_1, 210_2, 210_3) 사이의 근거리 무선 통신 역시 포함될 수 있다.

도 2에서 휴대폰 단말(210_1), 태블릿 단말(210_2) 및 PC 단말 (210_3)이 사용자 단말의 예로서 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며, 사용자 단말(210_1, 210_2, 210_3)은 유선 및/또는 무선 통신이 가능하고 방광 모니터링 기기의 이상 탐지 서비스 및/또는 생리학적 정보 추정 서비스 애플리케이션, 또는 웹 브라우저 등이 설치되어 실행될 수 있는 임의의 컴퓨팅 장치일 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말은, AI 스피커, 스마트폰, 휴대폰, 내비게이션, 컴퓨터, 노트북, 디지털방송용 단말, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 태블릿 PC, 게임 콘솔(game console), 웨어러블 디바이스(wearable device), IoT(internet of things) 디바이스, VR(virtual reality) 디바이스, AR(augmented reality) 디바이스, 셋톱 박스 등을 포함할 수 있다. 또한, 도 2에는 3개의 사용자 단말(210_1, 210_2, 210_3)이 네트워크(220)를 통해 정보 처리 시스템(230) 및 방광 모니터링 기기 (240)와 통신하는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며, 상이한 수의 사용자 단말이 네트워크(220)를 통해 정보 처리 시스템(230) 및 방광 모니터링 기기(240)와 통신하도록 구성될 수도 있다.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 사용자 단말 및 정보 처리 시스템의 내부 구성을 나타내는 블록도이다. 사용자 단말(210)은 방광 모니터링 기기의 이상 탐지 서비스 애플리케이션 등을 실행 가능하고 유/무선 통신이 가능한 임의의 컴퓨팅 장치를 지칭할 수 있으며, 예를 들어, 도 2의 휴대폰 단말(210_1), 태블릿 단말(210_2), PC 단말(210_3) 등을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 사용자 단말(210)은 메모리(312), 프로세서(314), 통신 모듈(316) 및 입출력 인터페이스(318)를 포함할 수 있다. 이와 유사하게, 정보 처리 시스템(230)은 메모리(332), 프로세서(334), 통신 모듈(336) 및 입출력 인터페이스(338)를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자 단말(210) 및 정보 처리 시스템(230)은 각각의 통신 모듈(316, 336)을 이용하여 네트워크(220)를 통해 정보 및/또는 데이터를 통신할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 입출력 장치(320)는 입출력 인터페이스(318)를 통해 사용자 단말(210)에 정보 및/또는 데이터를 입력하거나 사용자 단말(210)로부터 생성된 정보 및/또는 데이터를 출력하도록 구성될 수 있다.

메모리(312, 332)는 비-일시적인 임의의 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메모리(312, 332)는 ROM(read only memory), 디스크 드라이브, SSD(solid state drive), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같은 비소멸성 대용량 저장 장치(permanent mass storage device)를 포함할 수 있다. 다른 예로서, ROM, SSD, 플래시 메모리, 디스크 드라이브 등과 같은 비소멸성 대용량 저장 장치는 메모리와는 구분되는 별도의 영구 저장 장치로서 사용자 단말(210) 또는 정보 처리 시스템(230)에 포함될 수 있다. 또한, 메모리(312, 332)에는 운영체제와 적어도 하나의 프로그램 코드(예를 들어, 사용자 단말(210)에 설치되어 구동되는 방광 모니터링 기기의 이상 탐지 서비스 애플리케이션 등을 위한 코드)가 저장될 수 있다.

이러한 소프트웨어 구성요소들은 메모리(312, 332)와는 별도의 컴퓨터에서 판독가능한 기록매체로부터 로딩될 수 있다. 이러한 별도의 컴퓨터에서 판독가능한 기록매체는 이러한 사용자 단말(210) 및 정보 처리 시스템(230)에 직접 연결가능한 기록 매체를 포함할 수 있는데, 예를 들어, 플로피 드라이브, 디스크, 테이프, DVD/CD-ROM 드라이브, 메모리 카드 등의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 소프트웨어 구성요소들은 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체가 아닌 통신 모듈을 통해 메모리(312, 332)에 로딩될 수도 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 프로그램은 개발자들 또는 애플리케이션의 설치 파일을 배포하는 파일 배포 시스템이 네트워크(220)를 통해 제공하는 파일들에 의해 설치되는 컴퓨터 프로그램에 기반하여 메모리(312, 332)에 로딩될 수 있다.

프로세서(314, 334)는 기본적인 산술, 로직 및 입출력 연산을 수행함으로써, 컴퓨터 프로그램의 명령을 처리하도록 구성될 수 있다. 명령은 메모리(312, 332) 또는 통신 모듈(316, 336)에 의해 프로세서(314, 334)로 제공될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(314, 334)는 메모리(312, 332)와 같은 기록 장치에 저장된 프로그램 코드에 따라 수신되는 명령을 실행하도록 구성될 수 있다.

통신 모듈(316, 336)은 네트워크(220)를 통해 사용자 단말(210)과 정보 처리 시스템(230)이 서로 통신하기 위한 구성 또는 기능을 제공할 수 있으며, 사용자 단말(210) 및/또는 정보 처리 시스템(230)이 다른 사용자 단말 또는 다른 시스템(일례로 별도의 클라우드 시스템 등)과 통신하기 위한 구성 또는 기능을 제공할 수 있다. 일례로, 사용자 단말(210)의 프로세서(314)가 메모리(312) 등과 같은 기록 장치에 저장된 프로그램 코드에 따라 생성한 요청 또는 데이터(예를 들어, 광 신호 데이터 및 방광 모니터링 기기의 이상 탐지 요청 등)는 통신 모듈(316)의 제어에 따라 네트워크(220)를 통해 정보 처리 시스템(230)으로 전달될 수 있다. 역으로, 정보 처리 시스템(230)의 프로세서(334)의 제어에 따라 제공되는 제어 신호나 명령이 통신 모듈(336)과 네트워크(220)를 거쳐 사용자 단말(210)의 통신 모듈(316)을 통해 사용자 단말(210)에 수신될 수 있다.

입출력 인터페이스(318)는 입출력 장치(320)와의 인터페이스를 위한 수단일 수 있다. 일 예로서, 입력 장치는 오디오 센서 및/또는 이미지 센서를 포함한 카메라, 키보드, 마이크로폰, 마우스 등의 장치를, 그리고 출력 장치는 디스플레이, 스피커, 햅틱 피드백 디바이스(haptic feedback device) 등과 같은 장치를 포함할 수 있다. 다른 예로, 입출력 인터페이스(318)는 터치스크린 등과 같이 입력과 출력을 수행하기 위한 구성 또는 기능이 하나로 통합된 장치와의 인터페이스를 위한 수단일 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말(210)의 프로세서(314)가 메모리(312)에 로딩된 컴퓨터 프로그램의 명령을 처리함에 있어서 정보 처리 시스템(230)이나 다른 사용자 단말이 제공하는 정보 및/또는 데이터를 이용하여 구성되는 서비스 화면 등이 입출력 인터페이스(318)를 통해 디스플레이에 표시될 수 있다. 도 3에서는 입출력 장치(320)가 사용자 단말(210)에 포함되지 않도록 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며, 사용자 단말(210)과 하나의 장치로 구성될 수 있다. 또한, 정보 처리 시스템(230)의 입출력 인터페이스(338)는 정보 처리 시스템(230)과 연결되거나 정보 처리 시스템(230)이 포함할 수 있는 입력 또는 출력을 위한 장치(미도시)와의 인터페이스를 위한 수단일 수 있다. 도 3에서는 입출력 인터페이스(318, 338)가 프로세서(314, 334)와 별도로 구성된 요소로서 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며, 입출력 인터페이스(318, 338)가 프로세서(314, 334)에 포함되도록 구성될 수 있다.

사용자 단말(210) 및 정보 처리 시스템(230)은 도 3의 구성요소들보다 더 많은 구성요소들을 포함할 수 있다. 그러나, 대부분의 종래기술적 구성요소들을 명확하게 도시할 필요성은 없다. 일 실시예에 따르면, 사용자 단말(210)은 상술된 입출력 장치(320) 중 적어도 일부를 포함하도록 구현될 수 있다. 또한, 사용자 단말(210)은 트랜시버(transceiver), GPS(Global Positioning system) 모듈, 카메라, 각종 센서, 데이터베이스 등과 같은 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말(210)이 스마트폰인 경우, 일반적으로 스마트폰이 포함하고 있는 구성요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 가속도 센서, 자이로 센서, 이미지 센서, 근접 센서, 터치 센서, 조도 센서, 카메라 모듈, 각종 물리적인 버튼, 터치패널을 이용한 버튼, 입출력 포트, 진동을 위한 진동기 등의 다양한 구성요소들이 사용자 단말(210)에 더 포함되도록 구현될 수 있다.

방광 모니터링 기기의 이상 탐지 서비스 애플리케이션 등을 위한 프로그램이 동작되는 동안에, 프로세서(314)는 입출력 인터페이스(318)와 연결된 터치 스크린, 키보드, 오디오 센서 및/또는 이미지 센서를 포함한 카메라, 마이크로폰 등의 입력 장치를 통해 입력되거나 선택된 텍스트, 이미지, 영상, 음성 및/또는 동작 등을 수신할 수 있으며, 수신된 텍스트, 이미지, 영상, 음성 및/또는 동작 등을 메모리(312)에 저장하거나 통신 모듈(316) 및 네트워크(220)를 통해 정보 처리 시스템(230)에 제공할 수 있다.

사용자 단말(210)의 프로세서(314)는 입출력 장치(320), 다른 사용자 단말, 정보 처리 시스템(230) 및/또는 복수의 외부 시스템으로부터 수신된 정보 및/또는 데이터를 관리, 처리 및/또는 저장하도록 구성될 수 있다. 프로세서(314)에 의해 처리된 정보 및/또는 데이터는 통신 모듈(316) 및 네트워크(220)를 통해 정보 처리 시스템(230)에 제공될 수 있다. 사용자 단말(210)의 프로세서(314)는 입출력 인터페이스(318)를 통해 입출력 장치(320)로 정보 및/또는 데이터를 전송하여, 출력할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(314)는 수신한 정보 및/또는 데이터를 사용자 단말(210)의 화면에 디스플레이할 수 있다.

정보 처리 시스템(230)의 프로세서(334)는 복수의 사용자 단말(210) 및/또는 복수의 외부 시스템으로부터 수신된 정보 및/또는 데이터를 관리, 처리 및/또는 저장하도록 구성될 수 있다. 프로세서(334)에 의해 처리된 정보 및/또는 데이터는 통신 모듈(336) 및 네트워크(220)를 통해 사용자 단말(210)에 제공할 수 있다.

도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 방광 모니터링 기기의 신호 이상 탐지를 수행하는 방법을 나타내는 흐름도의 예시를 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 프로세서는 제1 광 신호 데이터 맵을 수신(S410)할 수 있다. 여기서, 제1 광 신호 데이터 맵은 방광 모니터링 기기에서 검출된 복수의 광 신호 데이터에 기초하여 생성될 수 있다. 복수의 광 신호 데이터에 기초하여 제1 광 신호 데이터 맵을 생성하는 방법에 관해서는 도 5 및 도 6을 통해 상세히 후술된다.

일 실시예에서, 프로세서는 제1 광 신호 데이터 맵에 기초하여, 제1 광 신호 데이터 맵에 대한 신호 이상 탐지(S420)를 수행할 수 있다. 구체적으로, 프로세서는 이상 탐지 모델을 이용하여 제1 광 신호 데이터 맵에 대한 신호 이상을 탐지할 수 있다. 이 때, 이상 탐지 모델은 방광 모니터링 기기가 사용자 신체의 정상 위치에 부착된 상태에서, 정상 작동 중에 검출한 학습용 광 신호 데이터 맵을 이용하여 학습된 인공 신경망 모델일 수 있다. 예를 들어, 이상 탐지 모델은 오토인코더(AutoEncoder) 모델일 수 있다. 이상 탐지 모델을 이용하여 제1 광 신호 데이터 맵에 대한 신호 이상을 탐지하는 방법에 관해서는 도 7 및 도 8을 통해 상세히 후술한다.

일 실시예에서, 제1 광 신호 데이터 맵에 대한 신호 이상이 탐지되지 않은 경우(S430에서 NO), 프로세서는 제1 광 신호 데이터 맵을 정상 신호로 판정(S440)할 수 있다. 이와 달리, 제1 광 신호 데이터 맵에 대해 신호 이상이 탐지된 경우(S430에서 YES), 프로세서는 제1 광 신호 데이터 맵에 기초하여 신호 이상의 원인을 판정(S450, S460, S470)할 수 있다.

일 실시예에서, 신호 이상의 원인 판정은 하드웨어 이상 판정 단계(S450), 부착 위치 이상 판정 단계(S460) 및 임계값 이상의 지방량 증가/감소 판정 단계(S470)의 3단계에 걸쳐 순차적으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 신호 이상의 원인이 하드웨어 이상으로 판정되는 경우(S450에서 YES), 프로세서는 부착 위치 이상 판정 단계(S460) 및 임계값 이상의 지방량 증가/감소 판정 단계(S470)를 생략할 수 있다. 반면, 신호 이상의 원인이 하드웨어 이상으로 판정되지 않는 경우(S450에서 NO), 프로세서는 부착 위치 이상 여부를 판정(S460)할 수 있다. 이때, 신호 이상의 원인이 부착 위치 이상으로 판정되는 경우(S460에서 YES), 프로세서는 임계값 이상의 지방량 증가/감소 판정 단계(S470)는 생략할 수 있다. 반면, 신호 이상의 원인이 부착 위치 이상으로 판정되지 않는 경우(S460에서 NO), 프로세서는 임계값 이상의 지방량 증가/감소 여부를 판정(S470)할 수 있다. 대안적으로, 하드웨어 이상 판정 단계(S450), 부착 위치 이상 판정 단계(S460) 및 임계값 이상의 지방량 증가/감소 판정 단계(S470)가 다른 순서로 진행되거나 병렬적으로 진행될 수 있다.

일 실시예에서, 제1 광 신호 데이터 맵에 대해 신호 이상이 탐지된 경우(S430에서 YES), 프로세서는 제1 광 신호 데이터 맵에 기초하여 방광 모니터링 기기의 하드웨어 이상 여부를 판정(S450)할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 방광 모니터링 기기에 포함된 광원 및/또는 포토다이오드의 고장 여부를 판정할 수 있다. 또한, 프로세서는 방광 모니터링 기기에 포함된 광원 및/또는 포토다이오드 앞의 이물질 유무를 판정할 수 있다. 광원 및/또는 포토다이오드의 고장 여부를 판정하는 방법 및 광원 및/또는 포토다이오드 앞의 이물질 유무를 판정하는 방법은 각각 도 9 및 도 10을 참조하여 후술한다.

일 실시예에서, 신호 이상의 원인이 방광 모니터링 기기의 하드웨어 이상으로 판정된 경우(S450에서 YES), 프로세서는 사용자 단말에 신호 이상의 원인과 연관된 메시지를 출력(S480)할 수 있다. 예를 들어, 신호 이상의 원인이 방광 모니터링 기기에 포함된 광원 및/또는 포토다이오드의 고장으로 판정되는 경우, 프로세서는 사용자 단말에 광원 및/또는 포토다이오드의 고장을 신호 이상의 원인으로 판정하는 메시지를 출력할 수 있다. 또한, 광원 및/또는 포토다이오드의 교체/수리를 권고하는 메시지를 출력할 수 있다.

유사하게, 신호 이상의 원인이 방광 모니터링 기기에 포함된 광원 및/또는 포토다이오드 앞의 이물질로 판정되는 경우, 프로세서는 사용자 단말에 광원 및/또는 포토다이오드 앞의 이물질을 신호 이상의 원인으로 판정하는 메시지를 출력할 수 있다. 또한, 광원 및/또는 포토다이오드 앞의 이물질의 제거를 권고하는 메시지를 출력할 수 있다.

추가적으로, 프로세서는 방광 모니터링 기기 내부 온도 또는 방광 모니터링 기기가 부착되어 데이터가 검출되는 검출부위의 온도를 측정할 수 있다. 또한, 방광 모니터링 기기의 내부 온도 또는 검출부위의 온도가 정상 사용 범위를 벗어나는 경우, 프로세서는 사용자 단말에 온도 이상을 신호 이상의 원인으로 판정하는 메시지를 출력할 수 있다. 이때, 정상 사용 범위는 30 ℃ 이상 40 ℃이하일 수 있다.

일 실시예에서, 신호 이상의 원인이 방광 모니터링 기기의 하드웨어 이상으로 판정되지 않은 경우(S450에서 NO), 프로세서는 방광 모니터링 기기의 부착 위치 이상 여부를 판정(S460)할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 방광 모니터링 기기가 최초 부착 가이드라인에 따라 사용자 신체의 정상 위치에 부착되어 있는지를 판정할 수 있다. 여기서, 방광 모니터링 기기의 최초 부착 가이드라인은 방광 모니터링 기기의 중심이 방광을 측정하는 위치와 대략적으로 일치하여 부착되도록 제공될 수 있다. 예를 들어, 방광 모니터링 기기의 좌우 중심이 사용자의 배꼽을 지나는 수직선과 일치하도록 하는 수평 방향으로의 부착 가이드라인이 제공될 수 있다. 또한, 방광 모니터링 기기의 아래쪽 끝부분이 사용자의 치골뼈의 위쪽 끝부분과 일치하도록 하는 수직 방향으로의 부착 가이드라인이 제공될 수 있다. 방광 모니터링 기기의 부착 위치 이상 여부를 판정하는 방법은 도 11 및 도 12를 참조하여 후술한다.

일 실시예에서, 신호 이상의 원인이 방광 모니터링 기기의 부착 위치 이상으로 판정(S460에서 YES)된 경우, 프로세서는 사용자 단말에 신호 이상과 연관된 메시지를 출력(S480)할 수 있다. 예를 들어, 신호 이상의 원인이 방광 모니터링 기기의 수평 방향에 대한 부착 위치 이상으로 판정되는 경우, 프로세서는 사용자 단말에 방광 모니터링 기기의 수평 방향 부착 위치 이상을 신호 이상의 원인으로 판정하는 메시지를 출력할 수 있다. 또한, 방광 모니터링 기기의 왼쪽 방향 이동 또는 오른쪽 방향 이동을 권고하는 메시지를 출력할 수 있다. 유사하게, 신호 이상의 원인이 방광 모니터링 기기의 수직 방향에 대한 부착 위치 이상으로 판정되는 경우, 프로세서는 사용자 단말에 방광 모니터링 기기의 수직 방향 부착 위치 이상을 신호 이상의 원인으로 판정하는 메시지를 출력할 수 있다. 또한, 방광 모니터링 기기의 하측 방향 이동 또는 상측 방향 이동을 권고하는 메시지를 출력할 수 있다.

일 실시예에서, 신호 이상의 원인이 방광 모니터링 기기의 부착 위치 이상으로 판정되지 않은 경우(S460에서 NO), 프로세서는 임계값 이상의 지방량 증가/감소 여부(S470)를 판정할 수 있다. 구체적으로, 프로세서는 사용자의 체형 변화에 따라 사용자 신체에 임계값 이상의 지방량 증가/감소가 발생하였는지 여부를 판정할 수 있다. 예를 들어, 학습용 광 신호 데이터를 검출하였던 시점과 비교하여 사용자의 신체에 지방량이 증가하는 경우, 지방에 의한 광 신호의 감쇠가 증가하여 특정 파장의 빛의 세기가 약하게 검출될 수 있다. 반대로, 사용자의 신체에 지방량이 감소하는 경우, 지방에 의한 광 신호의 감쇠가 감소하여 특정 파장의 빛의 세기가 강하게 검출될 수 있다. 이때, 사용자 신체의 지방량 증가/감소 범위가 미리 정해진 임계값 이상인 경우, 이상 탐지 모델에 의한 신호 이상 탐지 결과가 부정확해질 수 있다. 이에 따라, 프로세서는 사용자 단말에 학습용 광신호 데이터의 재측정을 권고하는 메시지를 출력할 수 있다.

도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 광 신호 데이터를 검출하는 방법의 예시를 나타내는 도면이다. 도시된 바와 같이 방광 모니터링 기기의 일면에 복수의 포토다이오드 및 복수의 광원군(512, 514, 522, 524)이 배치될 수 있다. 도시된 일 예시는 도 1에 개시된 방광 모니터링 기기와 동일한 기기일 수 있다. 방광 모니터링 기기는 일면에 배치된 복수의 포토다이오드를 통해 광 신호 데이터를 검출할 수 있다. 구체적으로, 복수의 포토다이오드는 신체로부터 확산된 광인 확산광의 빛의 세기를 검출할 수 있다. 또한, 복수의 포토다이오드는 복수의 광원군에 포함된 광원에 의해 조사된, 광원과 연관된 확산광을 검출할 수 있다. 또한, 각 포토다이오드는 확산광을 검출하여 확산광 빛의 세기에 대응한 전압값을 측정할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 광원군(512)은 6개의 광원을 포함할 수 있다. 6개의 광원은 서로 상이한 파장의 광을 조사할 수 있다. 제2 내지 제4 광원군(514, 522, 524)도 각각 서로 상이한 파장의 광을 조사하도록 구성된 6개의 광원을 포함할 수 있다. 여기서, 서로 다른 광원군의 광원은 동일한 파장의 광을 조사할 수 있다. 예를 들어, 제1, 제7, 제13, 제19 광원은 제1 파장의 광을 조사하고, 제2, 제8, 제14 및 제20 광원은 제2 파장의 광을 조사하고, 제3, 제9, 제15 및 제21 광원은 제3 파장의 광을 조사하고, 제4, 제10, 제16 및 제22 광원은 제4 파장의 광을 조사하고, 제5, 제11, 제17 및 제23 광원은 제5 파장의 광을 조사하고, 제6, 제12, 제18 및 제24 광원은 제6 파장의 광을 조사할 수 있다. 이때, 제1 내지 제6 파장의 광은 서로 상이한 파장의 광일 수 있다.

일 실시예에서, 제1 상태(510)는 제1 광원군(512) 및 제3 광원군(514)과 제1 세트의 포토다이오드(516) 사이의 검출 관계를 나타낼 수 있다. 제1 측정 과정에서 제1 광원군(512)에 포함된 제1 광원이 광을 조사하는 상태에서 제1 세트의 포토다이오드(516) 각각이 확산광을 검출할 수 있다. 이 때, 제1 측정 과정 동안 제1 광원의 세기는 일정할 수 있다. 제1 측정 과정이 수행된 후 제1 세트의 포토다이오드(516)에 의해 제1 광원과 연관된 광 신호 데이터(12개의 측정 전압값)가 검출될 수 있다. 제2 내지 제6 측정 과정 각각은 제1 측정 과정에서 제1 광원 대신 제1 광원군(512)에 포함된 제2 내지 제6 광원을 이용하는 것 외에는 제1 측정 과정과 동일할 수 있다. 유사하게, 제3 광원군(514)에 포함된 제13 내지 제18 광원과 연관된 제13 내지 제18 측정 과정이 수행될 수 있다.

일 실시예에서, 제2 상태(520)는 제2 광원군(522) 및 제4 광원군(524)과 제2 세트의 포토다이오드(526) 사이의 검출 관계를 나타낼 수 있다. 제7 측정 과정에서 제2 광원군(522)에 포함된 제7 광원이 광을 조사하는 상태에서 제2 세트의 포토다이오드(526) 각각이 확산광을 검출할 수 있다. 이 때, 제7 측정 과정 동안 제7 광원의 빛의 세기는 일정할 수 있다. 제7 측정 과정이 수행된 후 제2 세트의 포토다이오드(526)에 의해 제7 광원과 연관된 광 신호 데이터(12개의 측정 전압값)가 검출될 수 있다. 제8 내지 제12 측정 과정 각각은 제7 측정 과정에서 제7 광원 대신 제2 광원군(522)에 포함된 제8 내지 제12 광원을 이용하는 것 외에는 제7 측정 과정과 동일할 수 있다. 유사하게, 제4 광원군(524)에 포함된 제19 내지 제24 광원과 연관된 제19 내지 제24 측정 과정이 수행될 수 있다.

일 실시예에서, 광 신호 데이터 세트(530)는 제1 파장과 연관된 제1, 제7, 제13 및 제19 측정 과정을 통해 획득된 광 신호 데이터를 포함하는 데이터 세트일 수 있다. 즉, 광 신호 데이터 세트(530)는 포토다이오드를 통해 검출된 제1 파장과 연관된 확산광의 전압값으로 표현된 복수의 광 신호 데이터를 포함할 수 있다. 여기서, 제y 광원에 대한 제x 포토다이오드가 측정한 전압값은 와 같이 나타낼 수 있다. 예를 들어, 제7 광원에 대한 제1 포토다이오드가 측정한 전압값은 과 같이 나타낼 수 있다.

일 실시예에서, 광 신호 데이터 세트(530)는 동일한 파장의 광을 조사하여 검출된 확산광의 전압값들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 광 신호 데이터 세트는 제1 파장의 광을 조사하여 검출된 확산광의 전압값들을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 광 신호 데이터 세트는 제1 광원이 제1 파장의 광을 조사하는 상태에서 제1 세트의 포토다이오드(516) 각각이 검출한 12개의 확산광의 전압값(, , , , , , , , , , , ), 제7 광원이 제1 파장의 광을 조사하는 상태에서 제2 세트의 포토다이오드(526) 각각이 검출한 12개의 확산광의 전압값(, , , , , , , , , , , ), 제13 광원이 제1 파장의 광을 조사하는 상태에서 제1 세트의 포토다이오드(516) 각각이 검출한 12개의 확산광의 전압값(, , , , , , , , , , , ) 및 제19 광원이 제1 파장의 광을 조사하는 상태에서 제2 세트의 포토다이오드(526) 각각이 검출한 12개의 확산광의 전압값(, , , , , , , , , , , )를 포함할 수 있다.

유사하게, 제2 광 신호 데이터 세트(미도시)는 제2 파장의 광을 조사하여 검출된 확산광의 전압값들을 포함할 수 있다. 즉, 제2 광 신호 데이터 세트는 제2 및 제14 광원이 제2 파장의 광을 조사하는 상태에서 제1 세트의 포토다이오드(516) 각각이 검출한 확산광의 전압값과 제8 및 제20 광원이 제2 파장의 광을 조사하는 상태에서 제2 세트의 포토다이오드(526) 각각이 검출한 확산광의 전압값을 포함할 수 있다. 이와 유사하게, 제3 내지 제6 광 신호 데이터 세트도 생성될 수 있다. 즉, 서로 다른 6개의 파장과 연관된 6개의 광 신호 데이터 세트가 생성될 수 있다. 이 경우, 각각의 광 신호 데이터 세트에 포함된 전압값의 개수는 48(4 X 12)개일 수 있다.

도 5에서는 방광 모니터링 기기에 20개의 포토다이오드 및 4개의 광원군이 포함된 것으로 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 방광 모니터링 기기에 포함된 포토다이오드의 수와 광원군의 수는 필요에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 방광 모니터링 기기에 12개의 포토다이오드 및 4개의 광원군이 포함되는 경우, 제1 세트의 포토다이오드에 포함된 8개의 포토다이오드 및 제2 세트의 포토다이오드에 포함된 8개의 포토다이오드에서 확산광의 전압값을 각각 측정할 수 있다. 이 경우, 6개의 광 신호 데이터 세트에 포함된 전압값의 개수는 각각 32(4 X 8)개일 수 있다.

도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 광 신호 데이터 맵(630)을 생성하는 예시를 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 광 신호 데이터 맵(630)은 복수의 포토다이오드가 검출한 광 신호 데이터 세트(610)와 베이스라인 신호 데이터 세트(620)에 기초하여 생성될 수 있다. 프로세서는, 베이스라인 신호 데이터 세트(620)에 포함된 광 신호 데이터를 기준으로 광 신호 데이터 세트(610)에 포함된 광 신호 데이터의 상대적 차이를 산출할 수 있다. 또한, 산출한 상대적 차이에 기초하여, 광 신호 데이터 맵(630)을 생성할 수 있다. 여기서, 베이스라인 신호 데이터 세트(620)는 사용자의 배뇨 직후에 복수의 포토다이오드가 검출한 광 신호 데이터를 포함할 수 있다.

구체적으로, 광 신호 데이터 맵(630_1)은 제1 파장의 광과 연관된 광 신호 데이터 세트(610_1)와 제1 파장의 광과 연관된 베이스라인 신호 데이터 세트(620_1)에 기초하여 생성될 수 있다. 유사하게, 나머지 광 신호 데이터 맵(630_2 내지 630_6) 또한 각각의 파장의 광과 연관된 광 신호 데이터 세트(610_2 내지 610_6)와 베이스라인 신호 데이터 세트(620_2 내지 620_6)에 기초하여 생성될 수 있다. 즉, 서로 다른 6개의 파장을 조사하여 생성된 각각의 광 신호 데이터 세트(610_1 내지 610_6) 및 베이스라인 신호 데이터 세트(620_1 내지 620_6)에 기초하여 6개의 광 신호 데이터 맵(630_1 내지 630_6)이 생성될 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는 베이스라인 신호 데이터 세트(620)에 포함된 광 신호 데이터와 광 신호 데이터 세트(610)에 포함된 광 신호 데이터 사이의 상대적 차이를 산출할 수 있다. 여기서, 상대적 차이는 베이스라인 신호 데이터 세트(620)에 포함된 광 신호 데이터(측정된 전압값)에 대한 광 신호 데이터 세트(610)에 포함된 광 신호 데이터(측정된 전압값)의 상대적 차이를 의미할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 베이스라인 신호 데이터 세트(620_1)에 포함된 전압값인 (제7 광원에 대한 제1 포토다이오드가 측정한 전압값)을 기준으로 광 신호 데이터 세트(610_1)에 포함된 전압값인 의 상대적 차이를 산출할 수 있다. 즉, 프로세서는 베이스라인 신호 데이터 및 광 신호 데이터 중에서 동일한 광원 및 동일한 포토다이오드에 의해 검출된 2개의 전압값 사이의 상대적 차이를 각각 산출할 수 있다. 이에 따라, 프로세서는 베이스라인 신호 데이터 세트(620_1)에 포함된 32(4 X 8)개의 전압값과 광 신호 데이터 세트(610_1)에 포함된 32(4 X 8)개의 전압값을 기초로 각각 32개의 상대적 차이값을 산출할 수 있다. 마찬가지로, 나머지 베이스라인 신호 데이터 세트(620_2 내지 620_6) 및 나머지 광 신호 데이터 세트(610_2 내지 610_6)에 대해서도 각각 32개의 상대적 차이를 산출할 수 있다.

일 실시예에서, 광 신호 데이터 맵(630)은 산출한 상대적 차이에 기초하여 생성될 수 있다. 도시된 광 신호 데이터 맵(630)은 광 신호 데이터 세트(610) 및 베이스라인 신호 데이터 세트(620)를 기초로 산출된 상대적 차이와 연관된 데이터를 매트릭스 형태로 배열하여 도식화한 도면이다. 도 6에서는, 산출된 32개의 상대적 차이가 매트릭스 형태(4 행 X 8 열)로 배열된 것으로 도시되었으나, 행의 개수 및 열의 개수는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 광 신호 데이터 세트 및 베이스라인 신호 데이터 세트에 포함된 전압값의 개수가 48(4 X 12)개인 경우, 광 신호 데이터 맵에서 48개의 상대적 차이가 매트릭스 형태(4 행 X 12 열)로 배열될 수 있다. 매트릭스 형태의 행의 개수와 열의 개수는 방광 모니터링 기기에 포함된 포토다이오드의 개수, 광원의 개수 및 이들의 배치에 따라 상이할 수 있다.

일 실시예에서, 광 신호 데이터 맵(630)에 포함된 각각의 데이터는 광 신호 데이터 세트(610) 및 베이스라인 신호 데이터 세트(620)에서 산출한 상대적 차이에 대응될 수 있다. 여기서, 광 신호 데이터 맵(630)은 사용자의 복부에 부착된 방광 모니터링 기기를, 제3자가 사용자와 마주보고 바라보는 방향으로 도시되었다. 이에 따라, 광 신호 데이터 맵(630)에 포함된 각각의 데이터는 광 신호 데이터 세트(610) 및 베이스라인 신호 데이터 세트(620)와 비교하여, 좌우가 반전된 상태로 대응되어 배열될 수 있다. 예를 들어, 베이스라인 신호 데이터 세트(620_1)에 포함된 에 대하여 산출한, 광 신호 데이터 세트(610_1)에 포함된 의 상대적 차이는 광 신호 데이터 맵(630)의 0행, 1열에 위치하는 데이터와 대응될 수 있다.

일 실시예에서, 광 신호 데이터 맵(630)에 포함된 각각의 데이터는 광 신호 데이터 세트(610) 및 베이스라인 신호 데이터 세트(620)에서 산출한 상대적 차이의 크기/비율과 연관될 수 있다. 예를 들어, 광 신호 데이터와 베이스라인 신호 데이터 사이의 상대적 차이가 크면, 광 신호 데이터 맵(630)에 포함된 데이터 칸의 밝기가 밝게 표현될 수 있다. 유사하게, 광 신호 데이터와 베이스라인 신호 데이터 사이의 상대적 차이가 작으면, 광 신호 데이터 맵(630)에 포함된 데이터 칸의 밝기가 어둡게 표현될 수 있다.

도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 이상 탐지 모델(720)을 이용하여 신호 이상 여부를 판정하는 과정의 예시를 나타내는 도면이다. 도 7을 참조하면, 프로세서는, 이상 탐지 모델(720)을 이용하여 제1 광 신호 데이터 맵(710)의 신호 이상 여부를 판정할 수 있다. 구체적으로, 이상 탐지 모델(720)은 제1 광 신호 데이터 맵(710)을 수신할 수 있다. 또한, 이상 탐지 모델(720)은 수신한 제1 광 신호 데이터 맵(710)에 기초하여, 제2 광 신호 데이터 맵(730)을 생성/출력할 수 있다. 그 후, 프로세서는 제1 광 신호 데이터 맵(710)과 제2 광 신호 데이터 맵(730) 사이의 오차(740)를 산출하여 신호 이상 여부를 판정(750)할 수 있다.

일 실시예에서, 이상 탐지 모델(720)은 인코더(722) 및 디코더(726)를 포함하는 인공 신경망 모델일 수 있다. 예를 들어, 이상 탐지 모델(720)은 오토인코더(AutoEncoder) 모델일 수 있다. 인코더(722)는 광 신호 데이터 맵으로부터 차원 축소(dimensionality reduction) 데이터(724)를 추출/생성하도록 구성 및 학습될 수 있다. 여기서, 차원 축소 데이터(724)는 광 신호 데이터 맵으로부터 노이즈 제거 및 압축 과정을 거쳐 획득한 광 신호 데이터 맵의 중요 패턴 정보를 포함할 수 있다. 디코더(726)는 인코더(722)에 의해 추출/생성된 차원 축소 데이터(724)로부터 광 신호 데이터 맵을 생성하도록 구성 및 학습될 수 있다.

일 실시예에서, 이상 탐지 모델(720)은 정상으로 간주된 학습용 광 신호 데이터 맵을 이용하여 학습된 모델일 수 있다. 여기서, 정상으로 간주된 학습용 광 신호 데이터 맵은 방광 모니터링 기기가 사용자의 신체의 정상 위치에 부착된 상태에서 정상 작동 중에 검출한 광 신호 데이터 맵을 의미할 수 있다. 이에 따라, 인코더(722)는 정상으로 간주된 학습용 광 신호 데이터 맵으로부터 차원 축소 데이터를 추출/생성하도록 학습될 수 있다. 또한, 디코더(726)는 정상으로 간주된 학습용 광 신호 데이터로부터 추출/생성된 차원 축소 데이터로부터 광 신호 데이터 맵을 생성하도록 학습될 수 있다.

일 실시예에서, 이상 탐지 모델(720)의 인코더(722) 및 디코더(726)는 정상으로 간주된 학습용 광 신호 데이터 맵과, 정상으로 간주된 학습용 광 신호 데이터 맵으로부터 추출한 차원 축소 데이터의 쌍을 학습 데이터로 사용할 수 있다. 추가적으로, 이상 탐지 모델(720)은 비정상으로 간주된 광 신호 데이터 맵과, 비정상으로 간주된 광 신호 데이터 맵으로부터 추출한 차원 축소 데이터의 쌍을 검증용 데이터로 사용할 수 있다. 대안적으로, 이상 탐지 모델(720)은 비정상으로 간주된 광 신호 데이터 맵을 학습용 데이터로 사용할 수 있다.

일 실시예에서, 이상 탐지 모델(720)은 학습용 광 신호 데이터 맵, 그리고 학습용 광 신호 데이터 맵에 기초하여 출력된 광 신호 데이터 사이의 오차가 최소화되도록 학습될 수 있다. 구체적으로, 이상 탐지 모델(720)은 정상으로 간주된 학습용 광 신호 데이터 맵을 수신할 수 있다. 또한, 이상 탐지 모델(720)은 정상으로 간주된 학습용 광 신호 데이터 맵으로부터 추출한 차원 축소 데이터에 기초하여 광 신호 데이터를 출력할 수 있다. 이때, 정상으로 간주된 학습용 광 신호 데이터 맵과, 이에 기초하여 출력된 광 신호 데이터 사이의 오차가 최소화되도록 학습될 수 있다. 이에 따라, 이상 탐지 모델(720)에 비정상으로 간주되는 광 신호 데이터 맵이 입력되는 경우, 입력된 광 신호 데이터 맵과 이상 탐지 모델(720)로부터 출력되는 광 신호 데이터 맵 사이의 오차가 클 수 있다.

일 실시예에서 학습된 이상 탐지 모델(720)은 제1 광 신호 데이터 맵(710)을 수신할 수 있다. 그 후, 인코더(722)는 제1 광 신호 데이터 맵(710)로부터 차원 축소 데이터(724)를 추출/생성할 수 있다. 그 후, 디코더(726)는 차원 축소 데이터(724)로부터 제2 광 신호 데이터 맵(730)을 생성할 수 있다. 추가적으로, 프로세서는 제1 광 신호 데이터 맵(710)과 제2 광 신호 데이터 맵(730) 사이의 오차(740)를 산출할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는 제1 광 신호 데이터 맵(710)과 제2 광 신호 데이터 맵(730) 사이의 오차(740)에 기초하여 제1 광 신호 데이터 맵(710)의 신호 이상 여부를 판정할 수 있다. 구체적으로, 프로세서는 제1 광 신호 데이터 맵(710)과 제2 광 신호 데이터 맵(730) 사이의 오차(740)가 미리 결정된 임계값 이상인 경우, 제1 광 신호 데이터 맵(710)에 대해서 신호 이상을 탐지한 것으로 판정할 수 있다. 즉, 프로세서는 제1 광 신호 데이터 맵(710)과 제2 광 신호 데이터 맵(730) 사이의 오차(740)가 미리 결정된 임계값 이상인 경우, 제1 광 신호 데이터 맵(710)을 이상 신호로 판정할 수 있다.

유사하게, 제1 광 신호 데이터 맵(710)과 제2 광 신호 데이터 맵(730) 사이의 오차(740)가 미리 결정된 임계값 미만인 경우, 제1 광 신호 데이터 맵(710)에 대해서 신호 이상을 탐지하지 않은 것으로 판정할 수 있다. 즉, 제1 광 신호 데이터 맵(710)과 제2 광 신호 데이터 맵(730) 사이의 오차(740)가 미리 결정된 임계값 미만인 경우, 제1 광 신호 데이터 맵(710)을 정상 신호로 판정할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 광 신호 데이터 맵(710)에 대하여 신호 이상을 탐지한 것으로 판정되는 경우, 프로세서는 제1 광 신호 데이터 맵에 기초하여 신호 이상의 원인을 판정할 수 있다. 또한, 제1 광 신호 데이터 맵에 대하여 신호 이상이 탐지되지 않은 것으로 판정되는 경우에는 신호 이상의 원인을 판정하는 단계를 생략할 수 있다. 즉, 신호 이상이 탐지된 경우에만 신호 이상의 원인에 대한 판정을 할 수 있다. 이러한 구성에 따라, 평소에는 이상 탐지 모델만을 운용하여 신호 이상 탐지를 수행하고, 신호 이상이 탐지되는 경우에만 신호 이상의 원인을 판정하도록 하여 경제적인 시스템 운용이 가능할 수 있다.

일 실시예에서, 학습용 광 신호 데이터 맵은 개별 사용자에 따른 맞춤형 데이터일 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 사용자의 요류 동태 검사(UDS: urodynamic study) 결과에 따른 데이터를 학습용 광 신호 데이터로 사용할 수 있다. 이러한 구성에 따라, 프로세서는 개인 맞춤형 데이터를 이용하여, 사용자에게 신뢰도 높은 데이터를 제공할 수 있다.

도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 이상 탐지 모델(820)을 이용하여 신호 이상 여부를 판정하는 예시를 나타내는 도면이다. 도 8을 참조하면, 프로세서는 이상 탐지 모델(820)을 이용하여 제1 광 신호 데이터 맵(810, 840)의 신호 이상 여부를 판정할 수 있다.

구체적으로, 이상 탐지 모델(820)은 제1 광 신호 데이터 맵(810)을 수신할 수 있다. 그 후, 이상 탐지 모델(820)의 인코더는 제1 광 신호 데이터 맵(810)으로부터 차원 축소 데이터를 추출/생성할 수 있다. 그 후, 이상 탐지 모델(820)의 디코더는 차원 축소 데이터로부터 제2 광 신호 데이터 맵(830)을 생성할 수 있다. 추가적으로, 프로세서는 제1 광 신호 데이터 맵(810)과 제2 광 신호 데이터 맵(830) 사이의 오차를 산출할 수 있다. 제1 광 신호 데이터 맵(810)과 제2 광 신호 데이터 맵(830) 사이의 오차가 미리 결정된 임계값 미만인 경우, 프로세서는 제1 광 신호 데이터 맵(810)을 정상 신호로 판정(860)할 수 있다.

유사하게, 이상 탐지 모델(820)은 제1 광 신호 데이터 맵(840)을 수신할 수 있다. 그 후, 이상 탐지 모델(820)의 인코더는 제1 광 신호 데이터 맵(840)로부터 차원 축소 데이터를 추출/생성할 수 있다. 그 후, 이상 탐지 모델(820)의 디코더는 차원 축소 데이터로부터 제2 광 신호 데이터 맵(850)을 생성할 수 있다. 추가적으로, 프로세서는 제1 광 신호 데이터 맵(840)과 제2 광 신호 데이터 맵(850) 사이의 오차를 산출할 수 있다. 제1 광 신호 데이터 맵(840)과 제2 광 신호 데이터 맵(850) 사이의 오차가 미리 결정된 임계값 이상인 경우, 프로세서는 제1 광 신호 데이터 맵(840)을 이상 신호로 판정(870)할 수 있다.

도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 특정 포토다이오드의 고장 또는 특정 포토다이오드 앞의 이물질로 인한 신호 이상을 판정하는 예시를 나타내는 도면이다. 일 실시예에서, 프로세서는 광 신호 데이터 맵에 대한 신호 이상이 탐지된 경우, 광 신호 데이터 맵에 기초하여 방광 모니터링 기기의 하드웨어 이상 여부를 판정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 방광 모니터링 기기에 포함된 포토다이오드의 고장 여부를 판정할 수 있다. 또한, 프로세서는 방광 모니터링 기기에 포함된 포토다이오드 앞의 이물질 유무를 판정할 수 있다. 도 9에서는 설명의 편의를 위해 방광 모니터링 기기(910)에 포함된 제1 포토다이오드(912)를 예시로 설명한다.

일 실시예에서, 제1 포토다이오드(912)는 복수의 광원군(914)에 포함된 광원이 광을 조사하는 상태에서 각각의 광에 대한 확산광을 검출할 수 있다. 예를 들어, 제1 포토다이오드(912)는 제2 광원군에 포함된 제7 내지 제12 광원이 광을 조사하는 상태에서 각각의 광에 대한 확산광을 검출할 수 있다. 또한, 제1 포토다이오드(912)는 제4 광원군에 포함된 제19 내지 제24 광원이 광을 조사하는 상태에서 각각의 광에 대한 확산광을 검출할 수 있다. 이에 따라, 제1 포토다이오드는 제2 광원군 및 제4 광원군에 포함된 광과 연관된 12개의 전압값을 측정할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는 제1 포토다이오드(912)에서 측정된 전압값이 모두 미리 결정된 제1 임계값 이하인 경우, 신호 이상의 원인을 제1 포토다이오드(912)의 고장으로 판정할 수 있다. 여기서, 제1 포토다이오드(912)의 고장이란 제1 포토다이오드(912) 및/또는 제1 포토다이오드(912)와 연관된 부분의 고장을 의미할 수 있다.

구체적으로, 광 신호 데이터 세트(920_1)에 포함된 광 신호 데이터 중 제1 포토다이오드(912)에서 측정된 전압값(, ), 광 신호 데이터 세트(920_2)에 포함된 광 신호 데이터 중 제1 포토다이오드(912)에서 측정된 전압값(, ), 광 신호 데이터 세트(920_3)에 포함된 광 신호 데이터 중 제1 포토다이오드(912)에서 측정된 전압값(, ), 광 신호 데이터 세트(920_4)에 포함된 광 신호 데이터 중 제1 포토다이오드(912)에서 측정된 전압값(, ), 광 신호 데이터 세트(920_5)에 포함된 광 신호 데이터 중 제1 포토다이오드(912)에서 측정된 전압값(, ), 광 신호 데이터 세트(920_6)에 포함된 광 신호 데이터 중 제1 포토다이오드(912)에서 측정된 전압값(, )이 모두 미리 결정된 제1 임계값 이하인 경우, 신호 이상의 원인을 제1 포토다이오드(912)의 고장으로 판정할 수 있다. 즉, 제1 포토다이오드(912)에서 측정된 모든 전압값(, , , , , , , , , , , )이 미리 결정된 제1 임계값 이하인 경우, 신호 이상의 원인을 제1 포토다이오드(912)의 고장으로 판정할 수 있다. 이때, 미리 결정된 제1 임계값은 20mV일 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는 제1 포토다이오드(912)에서 검출된 광 신호 데이터와 정상 신호 데이터 사이의 오차가 모두 미리 결정된 제2 임계값 이상인 경우, 신호 이상의 원인을 제1 포토다이오드(912) 앞의 이물질로 판정할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 제1 포토다이오드(912)에서 측정된 전압값(, , , , , , , , , , , )과 정상 신호의 전압값과의 오차가 모두 미리 결정된 제2 임계값 이상인 경우, 신호 이상의 원인을 제1 포토다이오드(912) 앞의 이물질로 판정할 수 있다.

여기서, 정상 신호의 전압값은 복수의 광원군(914)에 포함된 복수의 광원이 각각 광을 조사하는 상태에서 제1 포토다이오드(912)에서 측정한 최소 전압값과 최대 전압값 사이의 범위로 결정될 수 있다. 즉, 제2 광원군 및 제4 광원군에 포함된 각각의 광원에 대하여 제1 포토다이오드(912)가 검출할 수 있는 정상 신호 범위가 서로 상이하게 결정될 수 있다.

일 실시예에서, 제2 임계값은 정상 신호 범위의 30%로 결정될 수 있다. 예를 들어, 복수의 광원군(914)에 포함된 복수의 광원이 광을 조사하는 상태에서, 제1 포토다이오드(912)에서 검출된 모든 광 신호 데이터의 최대 전압값과 최소 전압값을 각각 측정할 수 있다. 제1 포토다이오드(912)에서 검출된 모든 광 신호 데이터에 대하여, 측정된 최대 전압값과 정상 신호의 최대 전압값 사이의 오차, 및/또는 측정된 최소 전압값과 정상 신호의 최소 전압값 사이의 오차가 모두 30% 이상인 경우, 신호 이상의 원인을 제1 포토다이오드(912) 앞의 이물질로 판정할 수 있다.

도 9에서는, 설명의 편의를 위해 제1 포토다이오드(912)를 예시로 설명하였으나, 나머지 포토다이오드에 대해서도 동일한 방법으로 특정 포토다이오드의 고장 또는 특정 포토다이오드 앞의 이물질 유무를 판정할 수 있다.

일 실시예에서, 신호 이상의 원인이 특정 포토다이오드의 고장으로 판정되는 경우, 프로세서는 사용자 단말에 특정 포토다이오드의 고장을 신호 이상의 원인으로 판정하는 메시지를 출력할 수 있다. 또한, 특정 포토다이오드의 교체/수리를 권고하는 메시지를 출력할 수 있다. 유사하게, 신호 이상의 원인이 특정 포토다이오드 앞의 이물질로 판정되는 경우, 프로세서는 사용자 단말에 특정 포토다이오드 앞의 이물질을 신호 이상의 원인으로 판정하는 메시지를 출력할 수 있다. 또한, 특정 포토다이오드 앞의 이물질의 제거를 권고하는 메시지를 출력할 수 있다. 이러한 구성에 따라, 프로세서는 사용자에게 방광 모니터링 기기의 이상의 원인과 그에 대한 대응 방안을 제공하여, 사용자의 편의성을 증대시킬 수 있다.

도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 특정 광원의 고장 또는 특정 광원 앞의 이물질로 인한 신호 이상을 판정하는 예시를 나타내는 도면이다. 일 실시예에서, 프로세서는 광 신호 데이터 맵에 대한 신호 이상이 탐지된 경우, 광 신호 데이터 맵에 기초하여 방광 모니터링 기기의 하드웨어 이상 여부를 판정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 방광 모니터링 기기에 포함된 광원의 고장 여부를 판정할 수 있다. 또한, 프로세서는 방광 모니터링 기기에 포함된 광원 앞의 이물질 유무를 판정할 수 있다. 도 10에서는 설명의 편의를 위해 방광 모니터링 기기(1010)에 포함된 제1 광원(1012_1)을 예시로 설명한다.

일 실시예에서, 제1 세트의 포토다이오드(1014)에 포함된 복수의 포토다이오드는 제1 광원(1012_1)이 광을 조사하는 상태에서 각각 확산광을 검출할 수 있다. 예를 들어, 제1 세트의 포토다이오드(1014)에 포함된 제5 내지 제10 포토다이오드는 제1 광원이 광을 조사하는 상태에서 해당 광에 대한 확산광을 각각 검출할 수 있다. 마찬가지로, 제1 세트의 포토다이오드(1014)에 포함된 제15 내지 제20 포토다이오드는 제1 광원이 광을 조사하는 상태에서 해당 광에 대한 확산광을 각각 검출할 수 있다. 이에 따라, 제1 광원(1012_1)이 광을 조사하는 상태에서, 제1 세트의 포토다이오드(1014)에 포함된 12개의 포토다이오드가 각각 측정한 12개의 전압값을 얻을 수 있다.

일 실시예에서, 제1 광원(1012_1)이 광을 조사하는 상태에서, 제1 세트의 포토다이오드(1014)에 포함된 포토다이오드에서 측정된 전압값이 모두 미리 결정된 제1 임계값 이하인 경우, 프로세서는 신호 이상의 원인을 제1 광원(1012_1)의 고장으로 판정할 수 있다. 여기서, 제1 광원(1012_1)의 고장이란 제1 광원(1012_1) 및/또는 제1 광원(1012_1)과 연관된 부분의 고장을 의미할 수 있다. 예를 들어, 광 신호 데이터 세트(1020)에 포함된 광 신호 데이터 중 제1 광원(1012_1)이 광을 조사하는 상태에서 측정된 전압값(, , , , , , , , , , , )이 모두 미리 결정된 제1 임계값 이하인 경우, 신호 이상의 원인을 제1 광원(1012_1)의 고장으로 판정할 수 있다. 이때, 제1 임계값은 20mV일 수 있다.

일 실시예에서, 제1 광원(1012_1)이 광을 조사하는 상태에서, 제1 세트의 포토다이오드(1014)에 포함된 포토다이오드에서 검출된 광 신호 데이터와 정상 신호 데이터 사이의 오차가 모두 미리 결정된 제2 임계값 이상인 경우, 프로세서는 신호 이상의 원인을 제1 광원(1012_1) 앞의 이물질로 판정할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 제1 세트의 포토다이오드(1014)에 포함된 포토다이오드에서 측정된 전압값(, , , , , , , , , , , )과 정상 신호의 전압값과의 오차가 모두 미리 결정된 제2 임계값 이상인 경우, 신호 이상의 원인을 제1 광원(1012_1) 앞의 이물질로 판정할 수 있다.

여기서, 정상 신호의 전압값은 제1 광원(1012_1)이 광을 조사하는 상태에서, 제1 세트의 포토다이오드(1014)에 포함된 포토다이오드 각각이 검출할 수 있는 최소 전압값과 최대 전압값 사이의 범위로 결정될 수 있다. 즉, 제1 광원(1012_1)이 광을 조사하는 상태에서, 제1 세트의 포토다이오드(1014)에 포함된 각각의 포토다이오드마다 정상 신호 범위가 상이하게 결정될 수 있다.

일 실시예에서, 제2 임계값은 정상 신호 범위의 30%로 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 광원(1012_1)이 광을 조사하는 상태에서, 제1 세트의 포토다이오드(1014)에 포함된 포토다이오드 각각에서 최대 전압값과 최소 전압값을 측정할 수 있다. 각각의 포토다이오드에서 측정된 최대 전압값과 정상 신호의 최대 전압값 사이의 오차, 및/또는 측정된 최소 전압값과 정상 신호의 최소 전압값 사이의 오차가 모두 30% 이상인 경우, 신호 이상의 원인을 제1 광원 (1012_1)앞의 이물질로 판정할 수 있다.

일 실시예에서, 신호 이상의 원인이 특정 광원의 고장으로 판정되는 경우, 프로세서는 사용자 단말에 광원의 고장을 신호 이상의 원인으로 판정하는 메시지를 출력할 수 있다. 또한, 특정 광원의 교체/수리를 권고하는 메시지를 출력할 수 있다. 유사하게, 신호 이상의 원인이 특정 광원 앞의 이물질로 판정되는 경우, 프로세서는 사용자 단말에 특정 광원 앞의 이물질을 신호 이상의 원인으로 판정하는 메시지를 출력할 수 있다. 또한, 특정 광원 앞의 이물질의 제거를 권고하는 메시지를 출력할 수 있다.

도 10에서는, 설명의 편의를 위해 제1 광원(1012_1)을 예시로 설명하였으나, 나머지 광원에 대해서도 동일한 방법으로 특정 광원의 고장 또는 특정 광원 앞의 이물질 유무를 판정할 수 있다.

도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 방광 모니터링 기기(1122)의 신호 이상 원인을 수평 방향에 대한 부착 위치 이상으로 판정하는 예시를 나타내는 도면이다. 일 실시예에서, 프로세서는 제1 광 신호 데이터 맵에 대한 신호 이상이 탐지된 경우, 제1 광 신호 데이터 맵에 기초하여 방광 모니터링 기기의 부착 위치 이상 여부를 판정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 방광 모니터링 기기의 수평 방향에 대한 부착 위치 이상 여부를 판정할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는 제1 광 신호 데이터 맵에서 서로 좌우 대칭 지점에 위치하는 데이터 사이의 차이를 산출할 수 있다. 구체적으로, 1열에 포함된 데이터와 8열에 포함된 데이터 사이의 차이를 산출할 수 있다. 예를 들어, 0행-1열과 0행-8열에 위치하는 데이터 사이의 차이, 1행-1열과 1행-8열에 위치하는 데이터 사이의 차이, 2행-1열과 2행-8열에 위치하는 데이터 사이의 차이, 그리고 3행-1열과 3행-8열에 위치하는 데이터 사이의 차이를 각각 산출한 뒤, 각각의 차이에 대한 제1 평균을 구할 수 있다. 마찬가지로, 2열에 포함된 데이터와 7열에 포함된 데이터 사이의 차이에 대한 제2 평균, 3열에 포함된 데이터와 6열에 포함된 데이터 사이의 차이에 대한 제3 평균, 4열에 포함된 데이터와 5열에 포함된 데이터 사이의 차이에 대한 제4 평균을 구할 수 있다. 추가적으로, 제1 내지 제4 평균의 평균값을 산출하여, 제1 광 신호 데이터 맵에서 서로 좌우 대칭 지점에 위치하는 데이터 사이의 차이로 결정할 수 있다.

일 실시예에서, 산출된 차이가 미리 결정된 임계값 이상인 경우, 프로세서는 신호 이상의 원인을 방광 모니터링 기기의 수평 방향에 대한 부착 위치 이상으로 판정할 수 있다. 또한, 프로세서는 사용자 단말에 방광 모니터링 기기의 왼쪽 방향 이동 권고 메시지 또는 오른쪽 방향 이동 권고 메시지를 출력할 수 있다.

도시된 예시에서, 제1 상태(1120)는 방광 모니터링 기기(1122)가 사용자를 기준으로 오른쪽 방향으로 치우치게 부착된 경우의 예시이다. 방광 모니터링 기기(1122)는 복수의 포토다이오드 및 복수의 광원군이 배치된 일면이 방광(1124)이 위치하는 부위를 향하도록 신체에 부착될 수 있다. 또한, 방광 모니터링 기기(1122)는 복수의 포토다이오드 및 복수의 광원군을 이용하여 신체와 연관된 광신호 데이터를 검출할 수 있다. 그 후, 프로세서는 방광 모니터링 기기에서 검출한 복수의 광 신호 데이터에 기초하여 제1 광 신호 데이터 맵(1110)을 생성할 수 있다. 추가적으로, 프로세서는 제1 광 신호 데이터 맵(1110)에서 서로 좌우 대칭 지점에 위치하는 데이터 사이의 차이를 산출할 수 있다. 산출한 차이가 임계값 이상인 경우, 프로세서는 신호 이상의 원인을 방광 모니터링 기기(1122)의 수평 방향에 대한 부착 위치 이상으로 판정할 수 있다. 또한, 프로세서는 사용자 단말에 방광 모니터링 기기(1122)의 왼쪽 방향 이동 권고 메시지를 출력할 수 있다.

도시된 예시에서, 제2 상태(1140)는 방광 모니터링 기기(1142)가 올바르게 부착된 경우의 예시이다. 앞서 설명한 바와 같이, 프로세서는 방광 모니터링 기기(1142)가 검출한 복수의 광 신호 데이터에 기초하여 제1 광 신호 데이터 맵(1130)을 생성할 수 있다. 또한, 프로세서는 제1 광 신호 데이터 맵(1130)에서 서로 좌우 대칭 지점에 위치하는 데이터 사이의 차이를 산출할 수 있다. 산출한 차이가 임계값 미만인 경우, 프로세서는 방광 모니터링 기기(1122)의 수평 방향에 대한 부착 위치가 정상인 것으로 판정할 수 있다.

도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 방광 모니터링 기기(1222)의 신호 이상 원인을 수직 방향에 대한 부착 위치 이상으로 판정하는 예시를 나타내는 도면이다. 일 실시예에서, 프로세서는 제1 광 신호 데이터 맵에 대한 신호 이상이 탐지된 경우, 제1 광 신호 데이터 맵에 기초하여 방광 모니터링 기기의 부착 위치 이상 여부를 판정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 방광 모니터링 기기의 수직 방향에 대한 부착 위치 이상 여부를 판정할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는 제1 광 신호 데이터 맵에서 각 행에 위치하는 데이터들의 평균값을 산출할 수 있다. 구체적으로, 0행에 포함된 데이터의 제1 평균을 산출할 수 있다. 예를 들어, 0행-1열, 0행-2열, 0행-3열, 0행-4열, 0행-5열, 0행-6열, 0행-7열, 0행-8열에 위치하는 데이터들의 제1 평균값을 산출할 수 있다. 마찬가지로, 1행에 포함된 데이터들의 제2 평균값, 2행에 포함된 데이터들의 제3 평균값, 3행에 포함된 데이터들의 제4 평균값을 산출할 수 있다.

일 실시예에서, 산출한 제1 내지 제4 평균값 중 하나라도 미리 결정된 임계값 이상이 아닌 경우, 프로세서는 신호 이상의 원인을 방광 모니터링 기기의 수직 방향에 대한 부착 위치 이상으로 판정할 수 있다. 또한, 프로세서는 사용자 단말에 방광 모니터링 기기의 상측 방향 이동 권고 메시지 또는 하측 방향 이동 권고 메시지를 출력할 수 있다.

도시된 예시에서, 제1 상태(1220)는 방광 모니터링 기기(1222)가 상측으로 치우치게 부착된 경우의 예시이다. 앞서 설명한 바와 같이, 프로세서는 방광 모니터링 기기(1222)가 검출한 복수의 광 신호 데이터에 기초하여 제1 광 신호 데이터 맵(1210)을 생성할 수 있다. 추가적으로, 프로세서는 제1 광 신호 데이터 맵(1210)에서 각 행에 위치하는 데이터들의 평균값을 산출할 수 있다. 산출한 평균값 중 하나라도 임계값 이상이 아닌 경우, 프로세서는 신호 이상의 원인을 방광 모니터링 기기(1212)의 수직 방향에 대한 부착 위치 이상으로 판정할 수 있다. 또한, 프로세서는 사용자 단말에 방광 모니터링 기기(1212)의 하측 방향 이동 권고 메시지를 출력할 수 있다.

도시된 예시에서, 제2 상태(1240)는 방광 모니터링 기기(1242)가 올바르게 부착된 경우의 예시이다. 앞서 설명한 바와 같이, 프로세서는 방광 모니터링 기기(1242)가 검출한 복수의 광 신호 데이터에 기초하여 제2 광 신호 데이터 맵(1230)을 생성할 수 있다. 또한, 프로세서는 제2 광 신호 데이터 맵(1230)에서 각 행에 위치하는 데이터들의 평균값을 산출할 수 있다. 산출한 평균값이 모두 임계값 이상인 경우, 프로세서는 방광 모니터링 기기(1242)의 수직 방향에 대한 부착 위치가 정상인 것으로 판정할 수 있다.

도 13는 본 개시의 일 실시예에 방광 모니터링 기기기의 이상 탐지 방법(1300)을 설명하기 위한 흐름도이다. 방법(1300)은 방광 모니터링 기기의 제어부(또는 적어도 하나의 프로세서), 사용자 단말 및/또는 정보 처리 시스템의 적어도 하나의 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 방법(1300)은 프로세서가 제1 광신호 데이터 맵을 수신하는 단계(S1310)로 개시될 수 있다. 이 때, 방광 모니터링 기기는 복수의 포토다이오드(photodiode) 및 복수의 광원을 포함하고, 복수의 포토다이오드는 복수의 광원을 이용하여 신체에 조사된 광과 연관된 빛의 세기를 검출하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 제1 광 신호 데이터 맵은 복수의 포토다이오드가 검출한 광 신호 데이터에 기초하여 생성될 수 있다. 구체적으로, 제1 광 신호 데이터 맵은 복수의 포토다이오드가 검출한 광 신호 데이터와 베이스라인 신호 데이터와의 차이에 기초하여 생성될 수 있다. 여기서, 베이스라인 신호 데이터는 배뇨 직후에 복수의 포토다이오드가 검출한 광 신호 데이터를 의미할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는 이상 탐지 모델을 이용하여 제1 광 신호 데이터 맵에 대한 신호 이상 탐지를 수행할 수 있다(S1320). 구체적으로, 신호 이상 탐지를 수행하는 단계는, 이상 탐지 모델의 인코더를 이용하여 제1 광 신호 데이터 맵으로부터 차원 축소(dimensionality reduction) 데이터를 생성하는 단계, 이상 탐지 모델의 디코더를 이용하여 차원 축소 데이터로부터 제2 광 신호 데이터 맵을 생성하는 단계, 제1 광 신호 데이터 맵 및 제2 광 신호 데이터 맵 사이의 오차를 산출하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 오차가 미리 결정된 임계값 이상인 경우, 신호 이상을 탐지한 것으로 판정할 수 있다. 여기서, 이상 탐지 모델은 방광 모니터링 기기가 사용자 신체의 정상 위치에 부착된 상태에서 정상 작동 중에 검출한 학습용 광 신호 데이터 맵을 이용하여 학습된 오토인코더(AutoEncoder) 모델일 수 있다.

일 실시예에서, 제1 광 신호 데이터 맵에 대한 신호 이상이 탐지된 경우, 프로세서는 제1 광 신호 데이터 맵에 기초하여 신호 이상의 원인을 판정할 수 있다(S1330). 구체적으로, 프로세서는 제1 광 신호 데이터 맵에 기초하여, 방광 모니터링 기기의 하드웨어 이상 탐지를 수행할 수 있다. 프로세서는 특정 포토다이오드에서 검출된 복수의 광 신호 데이터가 모두 미리 정해진 제1 임계값 이하인 경우, 신호 이상의 원인을 특정 포토다이오드의 고장으로 판정할 수 있다. 또한, 특정 광원과 연관된 포토다이오드에서 검출된, 특정 광원과 연관된 광 신호 데이터가 모두 미리 정해진 제2 임계값 이하인 경우, 신호 이상의 원인을 특정 광원의 고장으로 판정할 수 있다.

일 실시예에서, 하드웨어 이상 탐지를 수행하는 단계는, 특정 포토다이오드 및/또는 특정 광원 앞의 이물질에 대한 탐지를 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 구체적으로, 특정 포토다이오드에서 검출된 복수의 광 신호 데이터와 정상 신호 데이터의 오차가 미리 결정된 제1 임계값 이상인 경우, 신호 이상의 원인을 특정 포토다이오드 앞의 이물질로 판정할 수 있다. 또한, 특정 광원과 연관된 포토다이오드에서 검출된, 특정 광원과 연관된 광 신호 데이터와 정상 신호 데이터의 오차가 미리 결정된 제2 임계값 이상인 경우, 신호 이상의 원인을 특정 광원 앞의 이물질로 판정할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는 하드웨어 이상이 탐지되지 않은 경우, 제1 광 신호 데이터 맵에 기초하여 방광 모니터링 기기의 부착 위치 이상 탐지를 수행할 수 있다. 또한, 프로세서는 신호 이상의 원인과 연관된 메시지를 출력할 수 있다(S1340). 구체적으로, 부착 위치 이상 탐지를 수행하는 단계는, 제1 광 신호 데이터 맵에서 서로 좌우 대칭 지점에 위치하는 데이터 사이의 차이를 산출하는 단계, 산출된 차이가 미리 정의된 임계값 이상인 경우, 신호 이상의 원인을 방광 모니터링 기기의 수평 방향에 대한 부착 위치 이상으로 판정하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 신호 이상의 원인과 연관된 메시지는 방광 모니터링 기기의 왼쪽 방향 이동 권고 메시지 또는 오른쪽 방향으로 이동 권고 메시지일 수 있다.

일 실시예에서, 부착 위치 이상 탐지를 수행하는 단계는, 제1 광 신호 데이터 맵에서 각 행의 평균값을 산출하는 단계, 각 행의 평균값 중 하나라도 미리 결정된 임계값 이상이 아닌 경우, 신호 이상의 원인을 방광 모니터링 기기의 수직 방향에 대한 부착 위치 이상으로 판정하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 신호 이상과 연관된 메시지는 방광 모니터링 기기의 하측 방향 이동 권고 메시지 또는 상측 방향 이동 권고 메시지일 수 있다.

일 실시예에서, 신호 이상의 원인을 판정하는 단계는, 제1 광 신호 데이터 맵에 기초하여, 사용자의 미리 결정된 임계값 이상의 지방량 증가 또는 지방량 감소를 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 신호 이상과 연관된 메시지는 사용자의 지방량 증가 또는 지방량 감소에 따른 학습용 광 신호 데이터 맵의 재측정 요청 메시지일 수 있다.

상술한 흐름도 및 상술한 설명은 일 예시일 뿐이며, 일부 실시예에서는 다르게 구현될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서는 각 단계의 순서가 바뀌거나, 일부 단계가 반복 수행되거나, 일부 단계가 생략되거나, 일부 단계가 추가될 수 있다.

상술한 방법은 컴퓨터에서 실행하기 위해 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 제공될 수 있다. 매체는 컴퓨터로 실행 가능한 프로그램을 계속 저장하거나, 실행 또는 다운로드를 위해 임시 저장하는 것일수도 있다. 또한, 매체는 단일 또는 수개 하드웨어가 결합된 형태의 다양한 기록 수단 또는 저장수단일 수 있는데, 어떤 컴퓨터 시스템에 직접 접속되는 매체에 한정되지 않고, 네트워크 상에 분산 존재하는 것일 수도 있다. 매체의 예시로는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD 와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등을 포함하여 프로그램 명령어가 저장되도록 구성된 것이 있을 수 있다. 또한, 다른 매체의 예시로, 애플리케이션을 유통하는 앱 스토어나 기타 다양한 소프트웨어를 공급 내지 유통하는 사이트, 서버 등에서 관리하는 기록매체 내지 저장매체도 들 수 있다.

본 개시의 방법, 동작 또는 기법들은 다양한 수단에 의해 구현될 수도 있다. 예를 들어, 이러한 기법들은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수도 있다. 본원의 개시와 연계하여 설명된 다양한 예시적인 논리적 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 단계들은 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 양자의 조합들로 구현될 수도 있음을 통상의 기술자들은 이해할 것이다. 하드웨어 및 소프트웨어의 이러한 상호 대체를 명확하게 설명하기 위해, 다양한 예시적인 구성요소들, 블록들, 모듈들, 회로들, 및 단계들이 그들의 기능적 관점에서 일반적으로 위에서 설명되었다. 그러한 기능이 하드웨어로서 구현되는지 또는 소프트웨어로서 구현되는 지의 여부는, 특정 애플리케이션 및 전체 시스템에 부과되는 설계 요구사항들에 따라 달라진다. 통상의 기술자들은 각각의 특정 애플리케이션을 위해 다양한 방식들로 설명된 기능을 구현할 수도 있으나, 그러한 구현들은 본 개시의 범위로부터 벗어나게 하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

하드웨어 구현에서, 기법들을 수행하는 데 이용되는 프로세싱 유닛들은, 하나 이상의 ASIC들, DSP들, 디지털 신호 프로세싱 디바이스들(digital signal processing devices; DSPD들), 프로그램가능 논리 디바이스들(programmable logic devices; PLD들), 필드 프로그램가능 게이트 어레이들(field programmable gate arrays; FPGA들), 프로세서들, 제어기들, 마이크로제어기들, 마이크로프로세서들, 전자 디바이스들, 본 개시에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛들, 컴퓨터, 또는 이들의 조합 내에서 구현될 수도 있다.

따라서, 본 개시와 연계하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 및 회로들은 범용 프로세서, DSP, ASIC, FPGA나 다른 프로그램 가능 논리 디바이스, 이산 게이트나 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 본원에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 것들의 임의의 조합으로 구현되거나 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 대안으로, 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수도 있다. 프로세서는 또한, 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들면, DSP와 마이크로프로세서, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 연계한 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 구성의 조합으로서 구현될 수도 있다.

펌웨어 및/또는 소프트웨어 구현에 있어서, 기법들은 랜덤 액세스 메모리(random access memory; RAM), 판독 전용 메모리(read-only memory; ROM), 비휘발성 RAM(non-volatile random access memory; NVRAM), PROM(programmable read-only memory), EPROM(erasable programmable read-only memory), EEPROM(electrically erasable PROM), 플래시 메모리, 컴팩트 디스크(compact disc; CD), 자기 또는 광학 데이터 스토리지 디바이스 등과 같은 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장된 명령들로서 구현될 수도 있다. 명령들은 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행 가능할 수도 있고, 프로세서(들)로 하여금 본 개시에 설명된 기능의 특정 양태들을 수행하게 할 수도 있다.

소프트웨어로 구현되는 경우, 상술된 기법들은 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 컴퓨터 판독 가능한 매체 상에 저장되거나 또는 컴퓨터 판독 가능한 매체를 통해 전송될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체들은 한 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 전송을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하여 컴퓨터 저장 매체들 및 통신 매체들 양자를 포함한다. 저장 매체들은 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용 가능한 매체들일 수도 있다. 비제한적인 예로서, 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 스토리지, 자기 디스크 스토리지 또는 다른 자기 스토리지 디바이스들, 또는 소망의 프로그램 코드를 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 이송 또는 저장하기 위해 사용될 수 있으며 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 접속이 컴퓨터 판독가능 매체로 적절히 칭해진다.

예를 들어, 소프트웨어가 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, 디지털 가입자 회선 (DSL), 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들을 사용하여 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 전송되면, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, 디지털 가입자 회선, 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들은 매체의 정의 내에 포함된다. 본원에서 사용된 디스크(disk) 와 디스크(disc)는, CD, 레이저 디스크, 광 디스크, DVD(digital versatile disc), 플로피디스크, 및 블루레이 디스크를 포함하며, 여기서 디스크들(disks)은 보통 자기적으로 데이터를 재생하고, 반면 디스크들(discs) 은 레이저를 이용하여 광학적으로 데이터를 재생한다. 위의 조합들도 컴퓨터 판독가능 매체들의 범위 내에 포함되어야 한다.

소프트웨어 모듈은, RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터들, 하드 디스크, 이동식 디스크, CD-ROM, 또는 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체 내에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는, 프로세가 저장 매체로부터 정보를 판독하거나 저장 매체에 정보를 기록할 수 있도록, 프로세서에 연결될 수 있다. 대안으로, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수도 있다. 프로세서와 저장 매체는 ASIC 내에 존재할 수도 있다. ASIC은 유저 단말 내에 존재할 수도 있다. 대안으로, 프로세서와 저장 매체는 유저 단말에서 개별 구성요소들로서 존재할 수도 있다.

이상 설명된 실시예들이 하나 이상의 독립형 컴퓨터 시스템에서 현재 개시된 주제의 양태들을 활용하는 것으로 기술되었으나, 본 개시는 이에 한정되지 않고, 네트워크나 분산 컴퓨팅 환경과 같은 임의의 컴퓨팅 환경과 연계하여 구현될 수도 있다. 또 나아가, 본 개시에서 주제의 양상들은 복수의 프로세싱 칩들이나 장치들에서 구현될 수도 있고, 스토리지는 복수의 장치들에 걸쳐 유사하게 영향을 받게 될 수도 있다. 이러한 장치들은 PC들, 네트워크 서버들, 및 휴대용 장치들을 포함할 수도 있다.

본 명세서에서는 본 개시가 일부 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 개시의 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자가 이해할 수 있는 본 개시의 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다. 또한, 그러한 변형 및 변경은 본 명세서에 첨부된 특허청구의 범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.

100: 방광 모니터링 기기
110: 패치
112_1: 제1 포토다이오드
112_2: 제1 포토다이오드
112_20: 제20 포토다이오드
114_1: 제1 광원군
114_2: 제2 광원군
114_3: 제3 광원군
114_4: 제4 광원군
120: 사용자 단말

Claims

적어도 하나의 프로세서에 의해 수행되는 방광 모니터링 기기의 이상 탐지 방법으로서,
제1 광 신호 데이터 맵을 수신하는 단계;
이상 탐지 모델을 이용하여 제1 광 신호 데이터 맵에 대한 신호 이상 탐지를 수행하는 단계;
제1 광 신호 데이터 맵에 대한 신호 이상이 탐지된 경우, 제1 광 신호 데이터 맵에 기초하여 신호 이상의 원인을 판정하는 단계; 및
신호 이상의 원인과 연관된 메시지를 출력하는 단계
를 포함하는, 방광 모니터링 기기의 이상 탐지 방법.
제1항에 있어서,
방광 모니터링 기기는 복수의 포토다이오드(photodiode) 및 복수의 광원을 포함하고,
복수의 포토다이오드는 복수의 광원을 이용하여 신체에 조사된 광과 연관된 빛의 세기를 검출하도록 구성되고,
제1 광 신호 데이터 맵은 복수의 포토다이오드가 검출한 광 신호 데이터에 기초하여 생성된, 방광 모니터링 기기의 이상 탐지 방법.
제2항에 있어서,
제1 광 신호 데이터 맵은 복수의 포토다이오드가 검출한 광 신호 데이터와 베이스라인 신호 데이터와의 차이에 기초하여 생성되고,
베이스라인 신호 데이터는 배뇨 직후에 복수의 포토다이오드가 검출한 광 신호 데이터인, 방광 모니터링 기기의 이상 탐지 방법.
제1항에 있어서,
신호 이상 탐지를 수행하는 단계는,
이상 탐지 모델의 인코더를 이용하여 제1 광 신호 데이터 맵으로부터 차원 축소(dimensionality reduction) 데이터를 생성하는 단계;
이상 탐지 모델의 디코더를 이용하여 차원 축소 데이터로부터 제2 광 신호 데이터 맵을 생성하는 단계;
제1 광 신호 데이터 맵 및 제2 광 신호 데이터 맵 사이의 오차를 산출하는 단계; 및
오차가 미리 결정된 임계값 이상인 경우, 신호 이상을 탐지한 것으로 판정하는 단계
를 포함하는, 방광 모니터링 기기의 이상 탐지 방법.
제4항에 있어서,
이상 탐지 모델은 방광 모니터링 기기가 사용자 신체의 정상 위치에 부착된 상태에서 정상 작동 중에 검출한 학습용 광 신호 데이터 맵을 이용하여 학습된 오토인코더(AutoEncoder) 모델인, 방광 모니터링 기기의 이상 탐지 방법.
제2항에 있어서,
신호 이상의 원인을 판정하는 단계는,
제1 광 신호 데이터 맵에 기초하여, 방광 모니터링 기기의 하드웨어 이상 탐지를 수행하는 단계; 및
하드웨어 이상이 탐지되지 않은 경우, 제1 광 신호 데이터 맵에 기초하여 방광 모니터링 기기의 부착 위치 이상 탐지를 수행하는 단계
를 포함하는, 방광 모니터링 기기의 이상 탐지 방법.
제6항에 있어서,
하드웨어 이상 탐지를 수행하는 단계는,
특정 포토다이오드에서 검출된 복수의 광 신호 데이터가 모두 미리 결정된 제1 임계값 이하인 경우, 신호 이상의 원인을 특정 포토다이오드의 고장으로 판정하는 단계; 또는
특정 광원과 연관된 포토다이오드에서 검출된 특정 광원과 연관된 광 신호 데이터가 모두 미리 결정된 제2 임계값 이하인 경우, 신호 이상의 원인을 특정 광원의 고장으로 판정하는 단계
중 적어도 하나를 포함하는, 방광 모니터링 기기의 이상 탐지 방법.
제6항에 있어서,
하드웨어 이상 탐지를 수행하는 단계는,
특정 포토다이오드에서 검출된 복수의 광 신호 데이터와 정상 신호 데이터의 오차가 미리 결정된 제1 임계값 이상인 경우, 신호 이상의 원인을 특정 포토다이오드 앞의 이물질로 판정하는 단계; 또는
특정 광원과 연관된 포토다이오드에서 검출된 특정 광원과 연관된 광 신호 데이터와 정상 신호 데이터의 오차가 미리 결정된 제2 임계값 이상인 경우, 신호 이상의 원인을 특정 광원 앞의 이물질로 판정하는 단계
중 적어도 하나를 포함하는, 방광 모니터링 기기의 이상 탐지 방법.
제6항에 있어서,
부착 위치 이상 탐지를 수행하는 단계는,
제1 광 신호 데이터 맵에서 서로 좌우 대칭 지점에 위치하는 데이터 사이의 차이를 산출하는 단계;
산출된 차이가 미리 결정된 임계값 이상인 경우, 신호 이상의 원인을 방광 모니터링 기기의 수평 방향에 대한 부착 위치 이상으로 판정하는 단계
를 포함하고,
신호 이상의 원인과 연관된 메시지는 방광 모니터링 기기의 왼쪽 방향 이동 권고 메시지 또는 오른쪽 방향 이동 권고 메시지인, 방광 모니터링 기기의 이상 탐지 방법.
제6항에 있어서,
부착 위치 이상 탐지를 수행하는 단계는,
제1 광 신호 데이터 맵에서 각 행의 평균값을 산출하는 단계;
각 행의 평균값 중 하나라도 미리 결정된 임계값 이상이 아닌 경우, 신호 이상의 원인을 방광 모니터링 기기의 수직 방향에 대한 부착 위치 이상으로 판정하는 단계
를 포함하고,
메시지는 방광 모니터링 기기의 하측 방향 이동 권고 메시지 또는 상측 방향 이동 권고 메시지인, 방광 모니터링 기기의 이상 탐지 방법.
제5항에 있어서,
신호 이상의 원인을 판정하는 단계는,
제1 광 신호 데이터 맵에 기초하여, 사용자의 미리 결정된 임계값 이상의 지방량 증가 또는 지방량 감소를 검출하는 단계
를 포함하고,
메시지는 사용자의 지방량 증가 또는 지방량 감소에 따른 학습용 광 신호 데이터 맵의 재측정 요청 메시지인, 방광 모니터링 기기의 이상 탐지 방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위해 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
사용자 단말로서,
통신부;
메모리; 및
메모리와 연결되고, 메모리에 포함된 컴퓨터 판독 가능한 적어도 하나의 프로그램을 실행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서
를 포함하고,
적어도 하나의 프로그램은,
제1 광 신호 데이터 맵을 수신하고,
이상 탐지 모델을 이용하여 제1 광 신호 데이터 맵에 대한 신호 이상 탐지를 수행하고,
제1 광 신호 데이터 맵에 대한 신호 이상이 탐지된 경우, 제1 광 신호 데이터 맵에 기초하여 신호 이상의 원인을 판정하고,
신호 이상의 원인과 연관된 메시지를 출력하기 위한 명령어들을 포함하는, 사용자 단말.