KR20160047964A - 생체정보 취득장치, 손목시계형 단말기 및 생체정보 취득방법 - Google Patents

Abstract

생체정보 취득장치, 손목시계형 단말기 및 생체정보 취득방법이 개시된다. 개시된 생체정보 취득장치는 생체에 제1 파장의 광을 조사하여 생체로부터의 반사광 또는 투과광을 검출하는 제1 검출부와, 생체에 제2 파장의 광을 조사하여 생체로부터의 반사광 또는 투과광을 검출하는 제2 검출부와, 생체에 제1 파장의 광을 조사하여 얻은 검출 신호로부터 생체에 제2 파장의 광을 조사하여 얻은 검출 신호를 감산한 감산치에 따라 생체의 맥파를 산출하는 처리부를 포함한다

Description

생체정보 취득장치, 손목시계형 단말기 및 생체정보 취득방법{Apparatus for acquiring iological information, wristwatch type terminal device, and method for acquiring iological information}

본 개시는 생체정보 취득장치, 손목시계형 단말기 및 생체정보 취득방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생체에 광을 조사하여 얻은 검출 신호에 따라 생체의 맥파를 이끌어내는 생체정보 취득장치, 손목시계형 단말기 및 생체정보 취득방법에 관한 것이다.

소정의 파장의 광을 생체에 조사하면 해당광이 생체의 표피, 진피 표면, 말초 혈관, 지방, 동맥등에서 산란(반사·투과)한다. 혈관의 맥이 일정시간내에 주기적으로 움직이는 것으로부터 얻을 수 있는 반사광 또는 생체를 투과하는 투과광으로부터 대응되는 주기적인 움직임을 관측할 수 있다. 따라서, 근래에는, 이러한 반사광이나 투과광을 해석하는 것으로써, 맥파를 측정한다.

이와 관련하여, 하기의 특허 문헌 1(일본 특허 공개 2002－369805호 공개)에는, 생체 움직임 노이즈를 없애기 위해서, 근적외광을 생체에 조사하여 얻은 혈관에서의 반사광량의 검출 신호로부터 근적외광보다 짧은 파장의 광을 생체에 조사하여 얻은 피부 표면에서의 반사광량의 검출 신호를 감산하여 맥파를 이끌어내는 기술이 개시되고 있다.

일본 특허 공개 2002－369805호 공보

상기의 특허 문헌 1의 기술은 생체 움직임 노이즈를 없애기 위해 궁리되어 있지만, 생체 움직임 노이즈는 맥파에 부가되는 노이즈 전체의 4~5%에 지나지 않으므로, 생체 움직임 노이즈를 없애도 맥파 측정의 정확도를 크게 향상시킬 수 없다.

본 개시는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 맥파를 정밀하게 측정할 수 있는 생체정보 취득장치, 손목시계형 단말기 및 생체정보 취득방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

일 실시예에 따르는 생체정보 취득장치는, 생체에 제1 파장의 광을 조사하여 생체에서의 반사광 또는 투과광을 검출하는 제1 검출부와; 생체에 제2 파장의 광을 조사하여 생체에서의 반사광 또는 투과광을 검출하는 제2 검출부와; 생체에 제1 파장의 광을 조사하여 얻은 검출 신호로부터 생체에 제2 파장의 광을 조사하여 얻은 검출 신호를 감산한 감산치에 따라 생체의 맥파를 이끌어내는 처리부;를 포함한다.

다른 실시예에 따른 생체정보 취득방법은, 생체에 제1 파장의 광을 조사하여 생체에서의 반사광 또는 투과광을 검출하는 단계와; 생체에 제2 파장의 광을 조사하여 생체에서의 반사광 또는 투과광을 검출하는 단계와; 생체에 제1 파장의 광을 조사하여 얻은 검출 신호로부터 생체에 제2 파장의 광을 조사하여 얻은 검출 신호를 감산한 감산치에 따라 생체의 맥파를 이끌어내는 단계;를 포함한다.

다른 실시예에 따른 생체정보 취득장치는, 기판과; 기판상에 설치된 광원 및 수광기의 어느 한 쪽과; 기판상에 설치되어 광원 및 수광기의 어느 한 쪽을 중심으로 한 이중 이상의 대략 동심원상에 각각 적어도 한 개 배치된 복수의 다른 한 쪽의 광원 또는 수광기와; 수광기가 수광한 생체에서의 반사광 또는 투과광의 검출 신호에 따라 생체의 맥파를 이끌어내는 처리부;를 포함한다.

본 개시에 의하면, 정밀도 높게 맥파를 측정할 수 있는 생체정보 취득장치, 손목시계형 단말기 및 생체정보 취득방법을 제공할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 생체정보 취득장치를 모식적으로 나타내는 블럭도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 생체정보 취득장치의 센서 유닛을 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 생체정보 취득장치의 광원으로부터 출사된 광이 생체를 통해 수광기로 수광되는 모습을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 생체정보 취득방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 적색광 또는 적외광과 녹색광과의 발광 타이밍의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 적색광 또는 적외광과 녹색광과의 발광 타이밍의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 처리 장치에 입력되는 제1 검출부의 검출신호를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 제1 검출부의 검출 신호로부터 제2 검출부의 검출 신호를 감산한 감산치의 파형과, 감산치와 감산치로부터 추출되는 특징점의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9b 및 도 9b는 추출한 특징점 및 회귀 직선에 따라 생체의 혈압을 산출하기 위한 도면이다.
도 10은 다른 실시예에 따른 센서 유닛을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 센서 유닛을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 센서 유닛을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 센서 유닛을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 14는 또 다른 실시예의 센서 유닛을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 15는 제1 광원의 생체에의 접촉 압력을 검출 가능한 구성으로 한 센서 유닛을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 16은 제1 광원의 생체에의 접촉 압력을 미리 설정된 값에 조정 가능한 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 17은 또 다른 실시예에 따른 손목시계형 단말기를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 18은 도 17의 손목시계형 단말기의 배면을 도시한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명의 하기 실시예들은 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하지 않는다. 또한, 본 발명의 상세한 설명 및 실시예들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석된다.

먼저, 본 실시예의 생체정보 취득장치 및 생체정보 취득방법을 개략적으로 설명한다. 본 실시예의 생체정보 취득장치 및 생체정보 취득방법은, 제1 파장의 광을 생체에 조사하여 얻은 혈관에서의 반사광 또는 투과광의 검출 신호(즉, 출력 파형)로부터, 제2 파장의 광을 생체에 조사하여 얻은 노이즈로서 큰 진피 근방에서의 반사광 또는 투과광의 검출 신호를 줄인 감산치에 따라 생체의 맥파를 얻는다. 이에 의해, 노이즈의 적은 검출 신호를 얻을 수 있어 생체의 맥파, 나아가서는 생체의 혈압을 향상된 레벨로 측정할 수 있다.

<제1 실시예>

먼저, 본 실시예의 생체정보 취득장치를 상세하게 설명한다. 도 1은 본 실시예의 생체정보 취득장치를 모식적으로 나타내는 블럭도이다. 도 2는 본 실시예의 생체정보 취득장치에 있어서의 센서 유닛을 모식적으로 나타내는 평면도이다. 도 3은 본 실시예의 생체정보 취득장치에 있어서의 광원으로부터 출사된 광이 생체를 통해 수광기로 수광되는 모습을 모식적으로 나타내는 도면이다.

생체정보 취득장치(1)는 예를 들면 웨어러블 단말기에 설치되는 생체정보 취득장치이며, 손목 등에 장착되는 것이다. 생체정보 취득장치(1)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 센서 유닛(10), AFE(Analog Front End)(20), 처리 장치(30) 및 표시부(40)를 포함한다.

센서 유닛(10)은 제1 검출부(11) 및 제2 검출부(12)를 포함하며 처리 장치(30)로부터의 제어 신호에 따라 동작한다. 제1 검출부(11)는 검출광으로서 적색광(예를 들면, 파장 620 nm 이상 780 nm 이하) 또는 적외광(IR： 예를 들면, 파장 780 nm 이상 1100 nm이하)를 출사하는 광원 및 해당 검출광이 생체내에서 반사한 광 또는 투과한 광을 수광하는 수광기를 포함한다.

제2 검출부(12)는 검출광으로서 녹색광(예를 들면, 파장 495 nm이상 570 nm이하)를 출사하는 광원 및 해당 검출광이 생체내에서 반사한 광 또는 투과한 광을 수광하는 수광기를 포함한다.

제1 검출부(11) 및 제2 검출부(12)의 광원으로서는, 예를 들면 LED(Light Emitting Diode)나 LD(Laser Diode)등의 발광소자를 채용할 수 있다. 제1 검출부(11) 및 제2 검출부(12)의 수광기로서는 CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS 이미지센서(Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor)등의 수광 소자를 이용할 수 있다. 수광기는 수광한 광을 광전 변환하여 수광한 광의 강도를 나타내는 신호를 AFE(20)에 출력한다.

본 실시예의 센서 유닛(10)은 제1 검출부(11)를 통해 적색광이나 적외광을 생체에 조사하여 진피보다 깊은 곳에 위치한 혈관에서 반사한 반사광을 수광하고, 제2 검출부(12)를 통해 녹색광을 생체에 조사하여 진피 근방의 말초 혈관이나 지방 등에서 반사한 반사광을 수광한다.

상세하게는, 센서 유닛(10)은, 도 2와 같이, 공통의 기판(13)상에 검출광으로서 적색광 또는 적외광을 출사하는 제1 광원(111), 검출광으로서 녹색광을 출사하는 제2 광원(121), 검출광으로서 녹색광을 출사하는 제3 광원(122) 및 수광기(112)를 포함한다. 달리 말하면, 본 실시예의 센서 유닛(10)은 하나의 제1 검출부(11) 및 두 개의 제2 검출부(12)를 갖추고 있으며 두 개의 제2 검출부(12)의 수광기로서는 제1 검출부(11)의 수광기(112)를 공통에 이용하고 있다. 이와 같은 구성에 의해, 수광기(112)의 개수를 줄일 수 있어 센서 유닛(10)을 소형화할 수 있다.

여기서, 일반적으로 수광기와 광원과의 거리는 광이 생체내에 깊게 도달하는 정도로 대응한다. 본 실시예에서는, 도 3과 같이, 수광기(112)로부터 멀어지는 방향으로 제3 광원(122), 제2 광원(121), 제1 광원(111)의 순서로 배치한다. 달리 말하면, 진피보다 생체의 내부에 존재하는 혈관의 반사광을 얻기 위해서 이용하는 제1 광원(111)을 제2 광원(121) 및 제3 광원(122)보다 수광기(112)로부터 멀어진 위치에 배치하고 있다. 이와 같은 배치에 의해, 혈관에서의 반사광을 양호하게 수광할 수 있다. 덧붙여서, 도 3에서는, 광의 조사 영역을 해칭 부분에서 나타내 보이고 있다. 덧붙여 제1 광원(111), 제2 광원(121) 및 제3 광원(122)의 간격은, 출사광의 파장 등에 기초하여 적절히 설정될 수 있다.

한편, 본 실시예의 제1 광원(111), 제2 광원(121) 및 제3 광원(122)은, 도 2와 같이, 직선상에 대략적으로 동일한 간격으로 배치되어 있다. 본 명세서에서 직선이라 함은 엄밀한 의미의 직선만이 아니라 당업자의 견지에서 대략적으로 직선으로 간주될 수 있는 경우까지를 포함한다. 이와 같은 배치에 의해, 생체정보 취득장치(1)을 생체에 장착할 때에, 제1 광원(111), 제2 광원(121) 및 제3 광원(122)를 대략 같은 혈관상에 배치할 수 있어 맥파의 측정 정확도를 향상시킬 수 있다.

AFE(20)는 앰프(21), 노이즈 제거 필터(22) 및 ADC(Analog Digital Conｖerter)(23)를 포함한다. 앰프(21)는 센서 유닛(10)으로부터의 검출 신호를 증폭한다. 노이즈 제거 필터(22)는 아날로그 필터이며, 아날로그 처리에 의해서 앰프(21)에서 증폭된 검출 신호의 노이즈를 제거한다. 예를 들면, 노이즈 제거 필터(22)는 저역통과필터(low-pass filter)나 고역통과필터(high-pass filter) 등의 LC 필터일 수 있다.

ADC(23)는 노이즈 제거 필터(22)로 노이즈 제거된 검출 신호를 디지탈 신호로 변환한다. 그리고, ADC(23)는 디지탈 신호에 변환된 검출 신호를 처리 장치(30)에 출력한다. ADC(23)는 소정의 샘플링 주기로 샘플링된 디지털 값을 검출 신호로서 출력한다.

처리 장치(30)는, 예를 들면, 마이크로 컴퓨터이며, CPU(Central Processing Unit)(31), 메모리(32), 디지털 필터(33) 및 파워 매니지먼트 유닛(34)을 포함한다. 메모리(32)는 소정의 프로그램을 격납하고 있다. CPU(31)는 메모리(32)에 격납된 프로그램을 읽어내고, 실행한다. 이러한 처리 장치(30)은, AFE(20)로부터의 검출 신호에 근거하여, 혈압(SBP, DBP)등을 측정하고, 측정한 혈압등을 나타내는 신호를 표시부(40)에 출력한다. 덧붙여 처리 장치(30)는 혈압 이외의 건강 지표, 예를 들면 AI(동맥 경화 지수) 값을 산출할 수도 있다.

디지털 필터(33)는 제1 광원(111)으로부터 검출광을 생체에 조사하여 얻은 검출 신호로부터, 제2 광원(121) 또는 제3 광원(122)으로부터 검출광을 생체에 조사하여 얻은 검출 신호를 감산하는 처리를 실시한다. 여기서, 검출 신호에는, 혈관의 맥동에 대응한 맥파가 반복해 나타나므로, 검출 신호에 기초하여 생체의 맥파를 얻을 수 있다.

파워 매니지먼트 유닛(34)은 센서 유닛(10)에 공급하는 전원을 제어한다. 예를 들면, 파워 매니지먼트 유닛(34)은 제1 광원(111), 제2 광원(121) 및 제3 광원(122) 각각에 소정의 구동 전류를 공급하여 제1 광원(111), 제2 광원(121) 및 제3 광원(122)을 소정의 강도로 발광시킨다. 또한 파워 매니지먼트 유닛(34)은 제1 광원(111), 제2 광원(121) 및 제3 광원(122) 각각에 전류를 공급하는 타이밍을 제어하고, 제1 광원(111), 제2 광원(121) 및 제3 광원(122) 각각을 소정의 타이밍에 간헐적으로 발광시킬 수 있다.

표시부(40)는 처리 장치(30)로부터의 신호에 나타난 생체의 맥파나 혈압 등의 정보를 출력한다. 표시부(40)으로서는, 예를 들면 액정 디스플레이나 EL(Electro Luminescence) 디스플레이를 이용할 수 있다.

다음으로, 상술한 생체정보 취득장치(1)를 이용한 생체정보 취득방법을 설명한다. 본 실시예의 생체정보 취득방법은 생체의 맥파에 따라 혈압을 측정한다. 도 4는 본 실시예의 생체정보 취득방법을 나타내는 흐름도이다. 도 5는 적색광 또는 적외광과 녹색광과의 발광 타이밍의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 6은 적색광 또는 적외광과 녹색광과의 발광 타이밍의 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 7은 처리 장치에 입력되는 제1 검출부의 검출 신호를 예시적으로 나타내 보이는 도면이다. 도 8a 및 도 8b는 제1 검출부의 검출 신호로부터 제2 검출부의 검출 신호를 감산한 감산치의 파형과, 감산치와 감산치로부터 추출되는 특징점의 일례를 나타내는 도면이다. 도 9a 및 도 9b는 추출한 특징점 및 회귀 직선에 따라 생체의 혈압을 산출하기 위한 도면이다.

먼저, 생체정보 취득장치(1)를 예를 들면 밴드등으로 생체의 손목에 장착하고, 도 4와 같이, 제1 광원(111), 제2 광원(121), 및 제3 광원(122)의 검출광을 각각 생체에 조사하여, 생체로부터의 반사광을 수광기(112)로 수광한다(S1).

상세하게는, 제1 광원(111), 제2 광원(121), 및 제3 광원(122)의 발광 기간이 겹치지 않게, 처리 장치(30)으로부터의 제어 신호에 근거하여 제1 광원(111), 제2 광원(121), 및 제3 광원(122)가 소정의 주기, 소정의 기간에 발광한다.

본 실시예에서는, 미리 생체의 맥파를 샘플링해 두어, 도 5와 같이, 먼저 제1 광원(111)을 맥파의 대략 일주기 기간 동안에 발광시키고, 그 후, 제2 광원(121)을 동일한 맥파의 대략 일주기 기간 동안에 발광시킨다. 또한 제3 광원(122)을 해당 맥파의 대략 일주기 기간 동안에 발광시킨다.

즉, 맥파의 대략 일주기 마다 제1 광원(111), 제2 광원(121), 및 제3 광원(122)의 순서대로 생체에 광을 조사한다. 이에 따라, 제1 광원(111), 제2 광원(121), 및 제3 광원(122)을 각각, 검출 신호의 강도가 대략 같을 때부터 대략 같은 기간 동안에, 생체에 조사할 수 있다.

본 실시예에서 일주기의 개시점은 맥파의 극소점이 아니어도 좋고, 특별히 한정되지 않는다. 또한, 본 실시예에서는, 제1 광원(111), 제2 광원(121), 및 제3 광원(122)을 각각 일주기의 전체에서 조사하고 있지만, 예를 들면, 도 6과 같이, 제1 광원(111), 제2 광원(121), 제3 광원(122)의 검출광을 맥파와 대략 같은 주기에 간헐적으로 동일한 기간에 출사해도 된다. 이에 따라, 제1 광원(111), 제2 광원(121) 및 제3 광원(122)의 소비 전원을 억제할 수 있을 것이다. 또한, 광원의 발광순서는, 특별히 한정되지 않는다. 또한, 실시예에서는, 제1 광원(111), 제2 광원(121) 및 제3 광원(122)의 발광이 1 조가 되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다

앞서 설명한 바와 같이 적색광이나 적외광은 혈관에서 반사하고, 녹색광은 진피 근방의 말초 혈관이나 지방 등에서 반사한다. 이 때문에, 도 3과 같이, 제1 광원(111)으로부터 생체에 조사된 검출광은 혈관으로 반사하고, 반사된 광은 수광기(112)로 수광된다. 또한, 제2 광원(121)으로부터 생체에 조사된 검출광은 진피 근방의 말초 혈관이나 지방 등에서 반사하고, 반사된 광은 수광기(112)로 수광된다. 또한, 제3 광원(122)으로부터 생체에 조사된 검출광은 진피 근방의 말초 혈관이나 지방 등에서 반사하고, 반사된 광은 수광기(112)로 수광된다. 수광기(112)는, 수광한 광의 강도를 나타내는 신호를 광전 변환하여 아날로그 신호를 AFE(20)에 출력한다.

다음으로, AFE(20)는 센서 유닛(10)으로부터 입력된 검출 신호를 처리한다(S2). 상세하게는, AFE(20)의 앰프(21)는 처리 장치(30)의 제어 신호에 근거하여 센서 유닛(10)으로부터 입력된 검출 신호를 증폭한다. 그리고, AFE(20)의 노이즈 제거 필터(22)는 처리 장치(30)의 제어 신호에 근거하여 증폭된 검출 신호를 필터링 처리하여 노이즈를 제거한다. 또한 AFE(20)의 ADC(23)는 처리 장치(30)의 제어 신호에 근거하여 노이즈가 제거된 검출 신호를 디지털 처리하고, 디지털 처리한 검출 신호를 처리 장치(30)에 출력한다. 예를 들면, AFE(20)의 ADC(23)는 도 7에 나타내는 파형을 가지는 제1 검출부(11)의 검출 신호를 처리 장치(30)에 출력한다.

다음으로, 처리 장치(30)는 AFE(20)로부터 입력된 검출 신호에 따라 혈압을 측정한다(S3). 표피로부터 혈관까지의 사이에는, 진피 근방의 말초 혈관이나 지방 등이 존재하는바, 이러한 말초 혈관이나 지방 등에서 반사한 반사광에 근거하는 노이즈가, 제1 광원(111)으로부터 검출광을 생체에 조사하여 얻은 반사광의 검출 신호에 포함된다.

따라서, 처리 장치(30)의 디지털 필터(33)는 제1 광원(111)으로부터 검출광을 생체에 조사하여 얻은 반사광의 검출 신호로부터, 제2 광원(121) 또는 제3 광원(122)으로부터 검출광을 생체에 조사하여 얻은 반사광의 검출 신호를 감산한 감산치에 따라 생체의 맥파를 얻는다. 그리고, 디지털 필터(33)는 감산치를 나타내는 검출 신호(즉, 생체의 맥파를 나타내는 검출 신호)를 CPU(31)에 출력한다.

이에 따라, 검출광이 진피 근방의 말초 혈관이나 지방등에서 반사하는 것에 기인하는 노이즈를 양호하게 제거한 검출 신호를 얻을 수 있어, 생체의 맥파의 측정의 정확도를 향상시킬 수 있다.

한편, 제1 광원(111)으로부터 검출광을 생체에 조사하여 얻은 반사광의 검출 신호로부터, 제2 광원(121) 또는 제3 광원(122)로부터 검출광을 생체에 조사하여 얻은 반사광의 검출 신호를 감산하는 간단한 처리이므로, 처리 장치(30)의 연산 처리 부담을 경감시킬 수 있다.

본 실시예에서는, 제2 광원(121)으로부터 검출광을 생체에 조사하여 얻은 반사광의 검출 신호, 및 제3 광원(122)로부터 검출광을 생체에 조사하여 얻은 반사광의 검출 신호 가운데, 검출 신호의 강도가 강한 쪽을 선택하고, 선택한 검출 신호를 제1 광원(111)으로부터 검출광을 생체에 조사하여 얻은 반사광의 검출 신호로 감산한다. 이에 따라, 보다 높은 정밀도로 생체의 맥파를 측정할 수 있다.

다음으로, 처리 장치(30)의 CPU(31)는 디지털 필터(33)로부터 입력된 검출 신호에 따라 혈압을 측정한다. 상세하게는, CPU(31)는, 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 제1 광원(111)으로부터 검출광을 생체에 조사하여 얻은 반사광의 검출 신호로부터, 제2 광원(121) 또는 제3 광원(122)으로부터 검출광을 생체에 조사하여 얻은 반사광의 검출 신호를 감산한 감산치가 정이 되는 기간부터 맥파의 일주기를 특정한다. 이하의 설명에서 일주기 분의 맥파를 일맥파로 부르기로 한다. CPU(31)는 감산치가 부로부터 정이 되는 타이밍을 일맥파의 개시점으로 설정한다. 도 8b는 감산치에 의한 생체의 맥파를 나타내며, 도 8a는 이상적인 생체의 맥파의 일부를 확대해 나타내 보이고 있다.

그리고, CPU(31)는 감산치에 근거하고, 일맥파의 특징점을 추출한다. CPU(31)는 일맥파 마다, 예를 들면, 최대치, 최소치, 극대치, 극소치, 변곡점등을 특징점으로서 추출한다. CPU(31)는 감산치의 파형으로부터 특징점의 값 및 시간을 산출한다. 예를 들면, CPU(31)는 맥파를 미분하여 속도 맥파를 구하거나 2회 미분하여 가속도 맥파를 구하거나 하는 것으로, 특징점을 산출한다.

도 8에서는, 일주기에 있어서의 제1 피크(최대치)가 수축기 정점(Systolic peak)이 되고, 제2 피크(극대치)가 반사파 정점(Reflective peak)이 된다. 또한 제2 피크의 뒤의 극소치가 수축기(systolic)와 확장기(Diastolic)와의 경계를 나타내는 절흔점(Notch)이 된다. 일주기의 개시점으로부터 수축기 정점까지의 시간을 상승시간(S. Time)으로 한다. 일주기의 개시점으로부터 반사파 정점(Reflectiｖe peak)까지의 시간을 반사점 시간(R. Time)으로 한다. 일주기의 개시점으로부터 절흔점까지의 시간을 절흔점 시간(Notch Time)으로 한다. 또한 CPU(31)는 일주기의 최소치를 특징점으로서 추출할 수 있다. 이와 같이, CPU(31)는 복수의 특징점에 있어서의 값과 시간을 산출한다. 또, 본 실시예에서는 절흔점으로의 감산치를 기본으로, 최대치, 최소치 등을 보정해도 된다.

CPU(31)는 일맥파에 포함되는 복수의 특징점의 값 및 시간부터 특징량을 산출한다. 본 명세서에서 특징량이란, 혈압(SBP, DBP)을 산출하기 위한 값이며, 일맥파에 있어서의 특징점의 값 및 시간부터 도출되는 값이다. 특징량은 미리 설정된 계산식에 따라 산출하는 것이 가능하다.

그리고, CPU(31)는 특징량을 혈압으로 환산한다. CPU(31)는 회귀 직선을 이용하여 특징량을 혈압치로 환산할 수 있다. 도 9a는 우측으로 BP＿MAX를 산출하기 위한 그래프를 나타내, 도 9b는 BP＿MIN를 산출하기 위한 그래프를 나타내고 있다. 본 실시예에서는, 도 9a 및 도 9b와 같이, SBP(systolic blood pressure)(수축기 혈압： BP_MAX)와 DBP(diastolic blood pressure)(확장기 혈압： BP_MIN)를 산출하기 위해, 두 개의 회귀 직선이 메모리(32)에 격납되고 있다. 그리고, CPU(31)는 일맥파에 근거하여 SBP용의 특징량과 DBP용의 특징량을 산출한다. 그리고, CPU(31)는 회귀 직선을 이용해 두 개의 특징량으로부터 SBP 및 DBP를 각각 산출한다. 이와 같이 처리함으로써 처리 장치(30)는 혈압을 이끌어내고, 혈압을 나타내는 신호를 표시부(40)에 출력한다.

덧붙여 회귀 직선은 미리 취득된 복수의 측정 결과를 이용하여 설정된다. 예를 들어, 복수의 측정 대상자에 대해서, 본 실시예와 관련되는 생체정보 취득장치로 특징량을 요구하는 것과 동시에, 종래의 카프식의 혈압계로 혈압치를 측정한다. 이에 의해, 특징량과 혈압치를 대응시킨 데이타베이스가 구축된다. 그리고, 데이타베이스에 저장된 데이터에 대해서 회귀 분석을 실시하여, 회귀 직선을 구한다.

여기서, 회귀 직선은, 성별, 및 년대별로 설정되어 있을 수 있다. 예를 들면, 20대 남성, 20대 여성, 30대 남성, 30대 여성 등과 같이, 성별마다, 년대별로 설정되어 있을 수 있다. 즉, 연대, 성별 마다 데이터를 취득하고, 데이타베이스를 구축할 수도 있다.

한편, CPU(31)는 회귀 직선에 한정하지 않고, 2차 이상의 다항식등을 이용한 회귀 곡선을 이용해 특징량을 혈압으로 환산해도 된다.

나아가 CPU(31)는 복수의 맥파에 근거하여 혈압을 산출할 수도 있다. 예를 들면, CPU(31)는 n개(n는 2이상의 정수)의 맥파의 각각에 대해서 특징점을 추출하고, 특징량을 산출한다. 이에 의해, 일맥파마다 특징량이 산출되므로, n개의 특징량이 산출된다. 그리고, CPU(31)가 회귀 직선을 이용하여 n개의 특징량을 각각 혈압(SBP 또는 DBP)으로 환산한다. 이에 의해, n개의 혈압치가 산출된다. 그리고, n개의 혈압치의 평균치를 혈압으로 할 수 있다. 이와 같이, 복수의 맥파에 근거하여 특징량을 산출함으로써 측정 정확도를 향상할 수 있다.

한편, n개의 혈압치의 최대치, 또는 최소치를 제외하고 혈압을 구할 수도 있다. 예를 들면, n개의 혈압치 가운데, 최대치와 최소치를 제외한 (n―2) 개의 혈압치의 평균치를 혈압으로 할 수도 있다. 이에 의해, 측정 정확도를 좀 더 향상할 수 있다.

한편, 특징점을 추출할 수 없는 일맥파(일주기)는 혈압의 산출에서 제외해도 된다. 예를 들면, 노이즈등의 영향에 의해서 특징량의 산출에 필요한 극대치, 극소치가 노이즈에 파묻혀 버려 산출할 수 없는 경우에, 그 주기에 대해서는 특징량을 산출할 수 없게 된다. 따라서, 특징점을 추출할 수 없는 일맥파(일주기)에 대해서는, 혈압을 환산하지 않게 하는 것이 바람직할 수 있다. 이렇게 하는 것으로, 혈압의 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

이와 같이, CPU(31)는 감산치를 바탕으로 맥파의 상승, 하강 등의 경향을 추정하고, 최대치, 최소치, 극대치, 극소치, 변곡점 등을 특징점으로서 추정한다. 그리고, CPU(31)는 일맥파 마다, 복수의 특징점으로부터 특징량을 산출하고, 데이타베이스에 의해서 미리 구할 수 있던 회귀 직선을 이용하여 해당 특징량을 혈압치로 환산한다.

다음에, 표시부(40)는 처리 장치(30)로부터 입력되는 신호가 나타내는 혈압을 출력한다(S4).

이와 같이 본 실시예에서는, 제1 파장의 광을 생체에 조사하여 얻은 혈관에서의 반사광 또는 투과광의 검출 신호로부터, 제2 파장의 광을 생체에 조사하여 얻은 노이즈로서 큰 진피 근방에서의 반사광 또는 투과광의 검출 신호를 감산한 감산치에 따라 생체의 맥파를 얻는다. 이 덕분에, 노이즈가 억제된 검출 신호를 얻을 수 있어 생체의 맥파, 나아가서는 생체의 혈압을 높은 정밀도로 측정할 수 있다.

<제2 실시예>

본 실시예에서는, 센서 유닛이 다른 형태를 설명한다. 도 10은 본 실시예의 센서 유닛을 모식적으로 나타내는 도면이다. 본 실시예의 센서 유닛(50)에서 전술한 실시예의 생체정보 취득장치(1)와 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 이용하여 설명함으로써 중복되는 설명은 생략한다.

본 실시예의 센서 유닛(50)은, 도 10과 같이, 제1 광원(111), 제2 광원(121) 및 제3 광원(122)를 대략 직선상에 배치한 광원 유닛(51)이, 기판(13)상에서 수광기(112)를 중심으로 한 방사상에 배치되어 있다. 그리고, 각 광원 유닛(51)의 제1 광원(111), 제2 광원(121) 및 제3 광원(122)은, 각각, 다른 대략 동심원상에 배치되어 있다. 본 명세서에서 동심원이라 함은 엄밀한 의미의 동심원만이 아니라 나선형과 그밖에 당업자의 견지에서 대략적으로 동심원으로 간주될 수 있는 경우까지를 포함한다.

즉, 각 광원 유닛(51)의 제1 광원(111)은 수광기(112)를 중심으로 한 대략적인 제1 원상에 배치되어 있다. 각 광원 유닛(51)의 제2 광원(121)은 수광기(112)를 중심으로 한 제1 원보다 작은 직경의 대략적인 제2 원상에 배치되어 있다. 또한, 각 광원 유닛(51)의 제3 광원(122)는 수광기(112)를 중심으로 한 제2 원보다 작은 대략적인 제3 원상에 배치되어 있다.

측정하는 맥파는 생체정보 취득장치의 생체에의 장착 상태(예를 들면, 접촉하고 있을까 떨어져 있는지, 압력은 어느 정도인가)에 의해, 파형이 다르다. 이 때문에, 처리 장치(30)는 각 광원 유닛(51) 가운데 소정의 조건을 만족하는(예를 들면, 소정의 압력으로 제1 광원(111), 제2 광원(121) 및 제3 광원(122)이, 각각, 생체에 접촉하는) 광원 유닛(51)을 선택하여, 선택한 광원 유닛(51)의 제1 광원(111), 제2 광원(121) 및 제3 광원(122), 각각으로부터 검출광을 생체에 조사하여 얻은 검출 신호에 따라 생체의 맥파를 얻음으로써, 높은 정밀도로 맥파를 측정할 수 있다.

한편, 본 실시예의 센서 유닛(50)은 검출광으로서 적색광 또는 적외광을 생체에 조사하여 얻은 검출 신호로부터, 검출광으로서 녹색광을 생체에 조사하여 얻은 검출 신호를 감산하는 처리를 실시하는 것을 전제로 한 구성이지만, 검출광으로서 녹색광을 생체에 조사하여 얻은 검출 신호를 이용하여 노이즈를 제거하지 않는 경우에는, 센서 유닛(50)에 탑재되는 광원을 모두 제1 광원(111)으로 구성할 수도 있다. 이 때, 지름 방향의 인접하는 제1 광원의 간격 및 주방향으로 인접하는 제1 광원의 간격은, 출사광의 파장 등에 기초를 두어 적절하게 설정된다.

이 경우에는 모든 제1 광원(111)으로부터 검출광을 생체에 조사하여 얻은 검출 신호를 샘플링하여, 제1 광원(111)으로부터 검출광을 생체에 조사하여 얻은, 신호 상태가 가장 좋은(예를 들면, 특징점을 추출하기 쉬운) 검출 신호에 따라 생체의 맥파를 얻는다. 이에 따라, 높은 정밀도로 생체의 맥파를 측정할 수 있다. 즉, 직선상에 배치된 복수의 제1 광원(111) 가운데, 가장 신호 상태가 좋고, 한편 동일한 원상에 배치된 복수의 제1 광원(111) 가운데, 가장 신호 상태가 좋은 검출 신호를 얻을 수 있는 제1 광원(111)을 선택하여, 해당 제1 광원(111)으로부터 검출광을 생체에 조사하여 얻은 검출 신호에 따라 생체의 맥파를 얻는다.

한편, 성별, 연령, 체중 등에서 구분하고, 제1 광원(111)으로 수광기(112)와의 거리를 일정하게 하여 데이터를 수집하여 상술과 같은 데이타베이스를 작성하는 경우에, 위에서 설명한 바와 같이 제1 광원(111)을 대략 동심원상에 배치하면, 동일한 원상에 배치된 제1 광원(111)으로부터 수광기(112)까지의 거리는 대략 같기 때문에, 해당 데이타베이스에 의한 혈압 추정 알고리즘의 오차를 억제할 수 있다.

한편, 기판(13)상에 행렬(matrix) 모양으로 제1 광원(111)을 배치하는 경우에 비하여, 앞서 설명한 바와 같이 제1 광원(111)을 대략 동심원상에 배치하면, 제1 광원(111)의 개수를 삭감할 수 있어 그 결과, 생체정보 취득장치의 경량화에 기여할 수 있다.

한편, 특허 문헌 2(특허 제 2766317호 공보)에는, 수광 소자를 중심으로 한 원상에 발광소자를 배치한 구성이 개시되고 있지만, 혈액중의 산소 포화도 측정에 관한 기술이다.

<제3 실시예>

검출광으로서 녹색광을 생체에 조사해 얻은 검출 신호를 이용하여 노이즈를 제거하지 않는 경우에 있어서의 센서 유닛의 다른 실시예를 설명한다. 도 11은 본 실시예의 센서 유닛을 모식적으로 나타내는 도면이다. 본 실시예의 센서 유닛(60)에서 전술한 실시예의 생체정보 취득장치(1)와 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 이용해 설명함으로써 중복되는 설명은 생략한다.

본 실시예의 센서 유닛(60)은, 도 11과 같이, 복수의 수광기(112)를 대략 직선상에 배치한 수광기 유닛(61)이, 기판(13)상에 제1 광원(111)을 중심으로 한 방사상에 배치되어 있다. 그리고, 각 수광기 유닛(61)의 수광기(112)는 각각, 다른 대략 동심원상에 배치되어 있다. 이 때, 지름 방향에 인접하는 수광기(112)의 간격 및 주방향으로 인접하는 수광기(112)의 간격은, 제1 광원(111)의 출사광의 파장 등에 기초를 두어 적절히 설정될 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 측정하는 맥파는 생체정보 취득장치의 생체에의 장착 상태에 의해 파형이 다르기 때문에, 각 수광기(112) 가운데, 소정의 조건을 채우는(예를 들면, 소정의 압력으로 생체에 접촉하는) 수광기(112)를 선택하여, 선택한 수광기(112)의 검출 신호에 따라 생체의 맥파를 얻는 것으로써, 맥파의 측정 정확도를 향상시킬 수 있다.

한편, 성별, 연령, 체중 등에서 구분하고, 제1 광원(111)으로 수광기(112)와의 거리를 일정하게 한 상태로 데이터를 수집하여 상술과 같은 데이타베이스를 작성하는 경우에, 앞서 설명한 바와 같이 수광기(112)를 대략 동심원상에 배치하면, 동일한 대략적인 원상의 수광기(112)는 제1 광원(111)까지의 거리가 대략 일정하므로, 해당 데이타베이스에 의한 혈압 추정 알고리즘의 오차를 억제할 수 있다.

한편, 기판(13)상에 행렬 모양으로 수광기(112)를 배치하는 경우에 비하여, 위에서 설명한 바와 같이 수광기(112)를 대략 동심원상에 배치하면, 수광기(112)의 개수를 줄일 수 있어 그 결과, 생체정보 취득장치의 경량화에 기여할 수 있다.

<제4 실시예>

검출광으로서 녹색광을 생체에 조사하여 얻은 검출 신호를 이용하여 노이즈를 제거하지 않는 경우에 있어서의, 센서 유닛이 다른 실시예를 설명한다. 도 12는, 본 실시예의 센서 유닛을 모식적으로 나타내는 도면이다. 본 실시예의 센서 유닛(70)에서 전술한 실시예의 생체정보 취득장치(1)으로 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 이용하여 설명함으로써, 중복되는 설명은 생략한다.

본 실시예의 센서 유닛(70)은, 도 12와 같이, 제1 광원(111)을 중심으로 한 대략 나선(도 12에서는 2점 쇄선으로 나타내 보이고 있다) 상에 수광기(112)가 기판(13)상에 배치되어 있다. 이 경우에도 복수의 수광기(112) 가운데, 소정의 조건을 채우는 수광기(112)를 선택하여, 선택한 수광기(112)의 검출 신호에 따라 생체의 맥파를 얻는 것으로써, 맥파의 측정 정확도를 향상시킬 수 있다. 이 때, 나선상에서 인접하는 수광기(112)의 간격은, 제1 광원(111)의 출사광의 파장 등에 기초를 두어 적절히 설정될 수 있다.

한편 본 실시예에서는, 제1 광원(111)을 중심으로 한 대략 나선상에 수광기(112)를 배치했지만, 수광기(112)를 중심으로 한 대략 나선상에 제1 광원(111)을 배치하고, 소정의 조건을 채우는 제1 광원(111)을 선택하여, 선택한 제1 광원(111)으로부터 검출광을 생체에 조사하여 얻은 반사광의 검출 신호에 따라 생체의 맥파를 얻어도 된다.

<제5 실시예>

검출광으로서 녹색광을 생체에 조사하여 얻은 검출 신호를 이용하여 노이즈를 제거하지 않는 경우에 있어서의, 센서 유닛이 다른 실시예를 설명한다. 도 13은 본 실시예의 센서 유닛을 모식적으로 나타내는 도면이다. 본 실시예의 센서 유닛(80)은 전술한 실시예의 생체정보 취득장치(1)와 동일한 구성요소에 동일한 부호를 이용하여 설명함으로써, 중복되는 설명은 생략한다.

본 실시예의 센서 유닛(80)은, 도 13과 같이, 대략 직선상에 제1 광원(111) 및 복수의 수광기(112)가 기판(13)상에 배치되어 있다. 이 경우에도, 복수의 수광기(112) 가운데, 소정의 조건을 채우는 수광기(112)를 선택하여, 선택한 수광기(112)의 검출 신호에 따라 생체의 맥파를 얻는 것으로써, 맥파의 측정 정확도를 향상시킬 수 있다.

한편 본 실시예에서는, 대략 직선상에 제1 광원(111) 및 복수의 수광기(112)를 배치했지만, 대략 직선상에 수광기(112) 및 복수의 제1 광원(111)을 배치하고, 소정의 조건을 채우는 제1 광원(111)을 선택하여, 선택한 제1 광원(111)으로부터 검출광을 생체에 조사하여 얻은 검출 신호에 따라 생체의 맥파를 얻어도 된다.

<제6 실시예>

검출광으로서 녹색광을 생체에 조사해 얻은 검출 신호를 이용하여 노이즈를 제거하지 않는 경우에 있어서의, 센서 유닛의 다른 실시예를 설명한다. 도 14는 본 실시예의 센서 유닛을 모식적으로 나타내는 도면이다. 본 실시예의 센서 유닛(90)은 전술한 일 실시예의 생체정보 취득장치(1)와 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 이용하여 설명함으로써, 중복되는 설명은 생략한다.

본 실시예의 센서 유닛(90)은, 도 14와 같이, 지름이 다른 복수의 대략 링(ring) 위에 광원(91)이 기판(13)상에 수광기(112)를 중심으로 배치되어 있다. 이 경우에도, 각 광원(91) 가운데, 소정의 조건을 채우는(예를 들면, 소정의 압력으로 생체에 접촉하는) 광원(91)을 선택하여, 선택한 광원(91)으로부터 검출광을 생체에 조사하여 얻은 검출 신호에 따라 생체의 맥파를 얻는 것으로써, 맥파의 측정 정확도를 향상시킬 수 있다. 여기서, 인접하는 광원(91)의 간격은, 출사광의 파장 등에 기초를 두어 적절히 설정될 수 있다.

한편, 본 실시예에서는, 수광기(112)를 중심으로 한 링 위에 광원(91)을 배치했지만, 점광원을 중심으로 한 복수의 링 위에 수광기를 배치하고, 소정의 조건을 채우는 수광기를 선택하여, 선택한 수광기의 검출 신호에 따라 생체의 맥파를 측정해도 된다.

<제7 실시예>

기판(13)은 플렉서블 기판으로 구성되어 있을 수 있다. 이에 의해, 기판(13)을 생체의 예를 들면 손목의 만곡에 따르게 하고, 광원 및 수광기를 양호하게 생체에 접촉시킬 수 있다.

이와 같이 기판(13)을 플렉서블(flexible) 기판으로 구성한 생체정보 취득장치를 생체에 장착했을 경우, 기판(13)이 만곡하여 앞서 설명된 동심원이 변형되도록 할 수 있다. 즉, 생체정보 취득장치를 생체에 장착한 상태로, 광원 또는 수광기가 대략 동심원상에 배치되기 위해 기판(13)을 평탄하게 한 상태로 광원 및 수광기의 어느 쪽은 다른 한 쪽을 중심으로 한 동심 타원상에 배치되도록 할 수 있다. 이에 의해, 데이타베이스를 작성할 때에, 동일한 대략 원상에 배치된 제1 광원(111)와 수광기(112) 사이의 거리를 높은 수준으로 일정하게 할 수 있다.

<제8 실시예>

위에서 설명한 바와 같이 광원이나 수광기의 생체에의 접촉 압력을 검출하는 경우, 이하와 같은 구성을 채용할 수 있다. 도 15는 제1 광원의 생체에의 접촉 압력을 검출 가능한 구성으로 한 센서 유닛을 모식적으로 나타내는 도면이다.

본 실시예의 센서 유닛은, 도 15와 같이, 제1 광원(111)으로 기판(13)과의 사이에 압력 검출부(14)를 갖추고 있다. 압력 검출부(14)로서는, 일반적인 압력 센서를 이용할 수 있다.

이러한 구성을 예를 들면 복수의 제1 광원(111)을 갖추는 센서 유닛에 채용하면, 처리 장치는 압력 검출부(14)의 검출 신호에 근거하고, 복수의 제1 광원(111) 가운데, 미리 설정된 압력치 이상의 제1 광원(111)을 선택하여, 선택한 제1 광원(111)으로부터 검출광을 생체에 조사하여 얻은 검출 신호에 따라 생체의 맥파를 얻는다. 이에 의해, 생체정보 취득장치의 생체에의 장착 상태의 격차나 생체의 개체차이에 의한 측정 곤란을 회피할 수 있다.

한편, 도 15에서는, 제1 광원(111)의 생체에의 접촉 압력을 검출할 수 있는 구성으로 되어 있지만, 예를 들면 복수의 수광기(112)를 갖추는 센서 유닛의 경우는, 각 수광기(112)와 기판(13) 사이에 압력 검출부(14)를 배치하면 된다.

<제9 실시예>

여기서, 광원이나 수광기의 생체에의 접촉 압력을 미리 설정된 값으로 조정 가능한 구성인 것이 바람직할 수 있다. 도 16은 제1 광원의 생체에의 접촉 압력을 미리 설정된 값으로 조정 가능한 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.

본 실시예에서는, 도 16과 같이, 제1 광원(111)과 기판(13) 사이에 압력 검출부(14) 및 압력 조정부(15)를 갖추고 있다. 압력 조정부(15)로서는, 예를 들면 액츄에이터를 이용할 수 있다.

이러한 구성을 예를 들면 복수의 제1 광원(111)을 갖추는 센서 유닛에 채용하면, 처리 장치는 압력 검출부(14)로부터의 검출 신호에 따라 압력 조정부(15)를 제어하고, 제1 광원(111)의 생체에의 접촉 압력을 미리 설정된 값으로 조정한다. 그리고, 처리 장치는 복수의 제1 광원(111)으로부터 검출광을 생체에 조사하여 얻은, 신호 상태가 가장 좋은(예를 들면, 특징점을 추출하기 쉬운) 검출 신호에 따라 생체의 맥파를 얻는다. 이에 의해, 생체정보 취득장치의 생체에의 장착 상태의 격차나 생체의 개체차이에 의한 측정 곤란을 회피할 수 있다.

한편, 도 16에서는, 제1 광원(111)의 생체에의 접촉 압력으로 조정 가능한 구성으로 되어 있지만, 예를 들면 복수의 수광기(112)를 갖추는 센서 유닛의 경우는, 각 수광기(112)와 기판(13) 사이에 압력 검출부(14) 및 압력 조정부(15)를 배치하면 된다.

<제10 실시예>

복수의 제1 광원(111) 또는 복수의 수광기(112)를 갖추는 센서 유닛을 이용하는 경우에, 중앙의 제1 광원(111) 및 수광기(112)의 어느 한 쪽으로부터의 거리가 다른 복수의 다른 쪽의 제1 광원(111) 또는 수광기(112)를 동작시켜, 생체가 다른 위치에서 얻은 맥파에 근거하여 일반적인 PWTT(Pulse Wave Transit Time) 방식으로 생체의 혈압을 이끌어내어도 된다.

<제11 실시예>

센서 유닛이 복수의 제1 광원(111)을 갖추는 경우, 수광기(112)로부터의 거리에 따라 제1 광원의 출사광의 주파수를 변경하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들면, 수광기(112)로부터 멀어지는데 따라서 제1 광원(111)의 출사광의 주파수를 길게 한다. 이에 의해, 제1 광원(111)의 출사광의 생체내에의 깊이 도달 정도를 조정할 수 있다.

<제12 실시예>

도 17은 손목시계형 단말기를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 18은 도 17의 손목시계형 단말기의 배면을 도시한다. 도 17 및 도 18에 도시되는 바와 같이, 손목시계형 단말기(200)는 본체(210)와, 센서 유닛(220)과, 본체(210)의 전면(210a)에 마련된 표시부(230)를 포함할 수 있다. 센서 유닛(220)은 생체의 손목에 맞닿을 수 있도록 본체(210)의 배면(210b)에 배치된다. 이러한 센서 유닛(220)은 전술한 실시예들의 센서 유닛(10, 50, 60, 70, 80, 90)일 수 있다. 본체(210)는 밴드(250)에 의해 생체의 손목에 착용되며, 이에 따라 센서 유닛(220)은 손목의 피부에 접촉하게 된다. 본체(210)의 내부에는 AFE(도 1의 20), 처리 장치(도 1의 30) 등이 내장되어 있을 수 있다. 표시부(230)는 혈압(SBP, DBP)등을 표시할 수 있다. 물론 표시부(230)는 시각을 독립적으로 혹은 혈압과 함께 표시할 수도 있다.

이상, 본 발명과 관련되는 생체정보 취득장치, 손목시계형 단말기 및 생체정보 취득방법의 실시예들을 설명했지만, 상기에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위에서, 변경하는 것이 가능하다.

예를 들면, 전술한 실시예들에서는, 검출광이 생체내에서 반사한 반사광에 따라 생체의 맥파등을 측정하고 있지만, 검출광이 생체를 투과한 투과광에 따라 생체의 맥파등을 측정해도 된다. 이런 경우에는, 광원과 수광기와의 사이에 생체가 위치하도록 광원 및 수광기를 배치하면 된다.

예를 들면, 전술한 일부 실시예들에서는, 제1 광원(111) 또는 수광기(112)를 복수개 갖추는 센서 유닛을 설명했지만, 상술한 구성으로 한정되지 않는다. 즉, 복수의 제1 광원(111) 또는 수광기(112)는 불규칙적으로 또는 규칙적으로 기판(13)상에 배치되어도 좋다.

예를 들면, 상술한 실시예의 생체정보 취득장치를 손목시계형 단말기 외에 단순 팔목 밴드나 그밖에 생체에 맞닿을 수 있는 웨어러블 단말기에 내장하는 것도 가능하다. 또한, 웨어러블 단말기에는 센서 유닛(10, 50, 60, 70, 80, 90)과 함께 무선 통신부를 구비하나, 그외의 구성(예를 들면, 처리 장치(30), 표시부(40) 등)은 스마트 폰에 구비되어 있어도 된다. 이러한 경우에는, 손목시계형 단말기에서 취득한 아날로그 데이터 또는 디지털 데이타가 무선 통신부에 의해서 스마트 폰에 전송된다. 그리고, 데이터를 수신한 스마트 폰이 혈압을 측정하기 위한 처리의 일부 또는 전부를 실시해도 된다.

1: 생체정보 취득장치 10: 센서 유닛
11: 제1 검출부 111: 제1 광원
112: 수광기 12: 제2 검출부
121: 제2 광원 122: 제3 광원
13: 기판 14: 압력 검출부
15: 압력 조정부 20: AFE
21: 앰프 22: 노이즈 제거 필터
23: ADC 30: 처리 장치
31: 필터 32: 메모리
33: 디지털 필터 34: 파워 매니지먼트 유닛
40: 표시부 50: 센서 유닛
51: 광원 유닛 60: 센서 유닛
61: 수광기 유닛 70: 센서 유닛
80: 센서 유닛 90: 센서 유닛
91 광원

Claims (28)

1. 생체에 제1 파장의 광을 조사하여 생체에서의 반사광 또는 투과광을 검출하는 제1 검출부;
   생체에 제2 파장의 광을 조사하여 생체에서의 반사광 또는 투과광을 검출하는 제2 검출부; 및
   상기 제1 파장의 광을 조사하여 얻은 검출신호에서 상기 제2 파장의 광을 조사하여 얻은 검출신호를 감산한 감산치에 따라 맥파를 산출하는 처리부;를 포함하는 생체정보 취득장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 파장의 광은 적색광 또는 적외선광인 생체정보 취득장치.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 파장의 광은 녹색광인 생체정보 취득장치.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 파장의 광은 생체의 진피보다 깊은 곳의 혈관에서 산란되어 반사 혹은 투과되고, 상기 제2 파장의 광은 생체의 진피 근방에서 산란되어 반사 혹은 투과되는 생체정보 취득장치.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 검출부는 제1 파장의 광을 출사하는 제1 광원과, 상기 제1 광원에서 출사되어 생체에 조사하여 생성된 반사광 또는 투과광을 검출하는 제1 수광기를 포함하며,
   상기 제2 검출부는 제2 파장의 광을 출사하는 제2 광원과, 상기 제2 광원에서 출사되어 생체에 조사하여 생성된 반사광 또는 투과광을 검출하는 제2 수광기를 포함하며, 상기 제1 광원과 상기 제1 수광기는 상기 제2 광원과 상기 제2 수광기 사이의 거리보다 더 이격되어 배치된 생체정보 취득장치.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 제2 수광기는 상기 제1 수광기와 공용인 생체정보 취득장치.
7. 제1 항에 있어서,
   생체에의 상기 제1 파장의 광의 조사와 생체에의 상기 제2 파장의 광의 조사는 조사기간이 겹치지 않도록 미리 설정된 주기로 실질적으로 동일한 기간에 실행하는 생체정보 취득장치.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 미리 설정된 주기는 생체의 맥파 주기와 실질적으로 같은 생체정보 취득장치.
9. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 기재된 생체정보 취득장치를 구비한 손목시계형 단말기.
10. 제1 파장의 광을 조사하여 생체에서의 반사광 또는 투과광을 검출하는 단계;
    제2 파장의 광을 조사하여 생체에서의 반사광 또는 투과광을 검출하는 단계; 및
    상기 제1 파장의 광을 조사하여 얻은 검출신호에서 상기 제2 파장의 광을 조사하여 얻은 검출신호를 감산한 감산치에 따라 생체 맥파를 계산하는 단걔;를 포함한 생체정보 취득방법.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 파장의 광은 적색광 또는 적외선광인 생체정보 취득방법.
12. 제10 항에 있어서,
    상기 제2 파장의 광은 녹색광인 생체정보 취득방법.
13. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 파장의 광은 생체의 진피보다 깊은 곳의 혈관에서 산란되어 반사 혹은 투과되고, 상기 제2 파장의 광은 생체의 진피 근방에서 산란되어 반사 혹은 투과되는 생체정보 취득장치.
14. 제10 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    생체에의 상기 제1 파장의 광의 조사와 생체에의 상기 제2 파장의 광의 조사는 조사기간이 겹치지 않도록 미리 설정된 주기로 실질적으로 동일한 기간에 실행하는 생체정보 취득방법.
15. 제14 항에 있어서,
    상기 미리 설정된 주기는 생체의 맥파주기와 실질적으로 같은 생체정보 취득방법.
16. 기판;
    상기 기판상에 설치된 광원;
    상기 기판상에 설치된 수광기; 및
    상기 수광기가 수광한 생체에서의 반사광 또는 투과광의 검출신호에 따라 생체의 맥파를 이끌어내는 처리부;를 포함하며,
    상기 광원 및 상기 수광기는, 상기 광원 및 상기 수광기 중 어느 한 쪽을 중심으로 상기 광원 및 상기 수광기 중 다른 쪽이 이중 이상의 동심원상에 적어도 각 하나씩 배치되는 생체정보 취득장치.
17. 제16 항에 있어서,
    상기 다른 쪽의 광원 또는 수광기는 실질적으로 동일한 원상에 복수개 배치되며, 상기 처리부는 동일한 원상에 배치된 복수의 상기 다른 쪽의 광원 또는 수광기 중, 수광기가 수광한 생체에서의 반사광 또는 투과광의 검출신호가 미리 설정된 조건을 만족하는 상기 다른 쪽의 광원 또는 수광기를 선택하여 생체에서의 반사광 또는 투과광의 검출신호를 취득하는 생체정보 취득장치.
18. 제16 항에 있어서,
    상기 다른 쪽의 광원 또는 수광기는 직선상에 복수개 배치되며, 상기 처리부는 직선상에 배치된 복수의 상기 다른 쪽의 광원 또는 수광기 중, 수광기가 수광한 생체에서의 반사광 또는 투과광의 검출신호가 미리 설정된 조건을 만족하는 상기 다른 쪽의 광원 또는 수광기를 선택하여 생체에서의 반사광 또는 투과광의 검출신호를 취득하는 생체정보 취득장치.
19. 제16 항에 있어서,
    상기 다른 쪽의 광원 또는 수광기는, 광원 및 수광기 중 어느 한 쪽을 중심으로 하는 나선상에 복수개 배치되며, 상기 처리부는 나선상의 복수의 상기 다른 쪽의 광원 또는 수광기 중, 수광기가 수광한 생체에서의 반사광 또는 투과광의 검출신호가 미리 설정된 조건을 만족하는 상기 다른 쪽의 광원 또는 수광기를 선택하여 생체에서의 반사광 또는 투과광의 검출신호를 취득하는 생체정보 취득장치.
20. 제16 항에 있어서,
    상기 다른 쪽의 광원 또는 수광기는 복수의 링 위의 소자이며, 상기 처리부는 복수의 상기 다른 쪽의 광원 또는 수광기 중, 수광기가 수광한 생체에서의 반사광 또는 투과광의 검출신호가 미리 설정된 조건을 만족하는 상기 다른 쪽의 광원 또는 수광기를 선택하여 생체에서의 반사광 또는 투과광의 검출신호를 취득하는 생체정보 취득장치.
21. 제16 항에 있어서,
    상기 다른 쪽의 광원 또는 수광기의 생체에의 접촉 압력을 검출하는 압력 검출부를 더 포함하며,
    상기 처리부는 미리 설정된 접촉 압력으로 생체에 접촉한 상기 다른 쪽의 광원 또는 수광기를 선택하여 생체에서의 반사광 또는 투과광의 검출신호를 취득하는 생체정보 취득장치.
22. 제16 항에 있어서,
    상기 다른 쪽의 광원 또는 수광기의 생체에의 접촉압력을 검출하는 압력검출부; 및
    생체에의 접촉압력을 미리 설정된 압력으로 조정하는 압력조정부;를 더 포함하는 생체정보 취득장치.
23. 제16 항에 있어서,
    상기 처리부는 광원 및 수광기 중 어느 한 쪽으로부터 거리가 다른 복수의 상기 다른 한 쪽의 광원 또는 수광기를 동작시켜, 생체의 다른 위치에서의 맥파를 도출하고, 도출된 맥파의 전파시간에 따라 생체의 혈압을 구하는 생체정보 취득장치.
24. 제16 항에 있어서,
    상기 다른 한 쪽은 광원이며, 상기 어느 한 쪽인 수광기에서의 거리에 따라 생체에 조사하는 광의 파장이 다른 생체정보 취득장치.
25. 제16 항에 있어서,
    기판은 플렉서블 기판인 생체정보 취득장치.
26. 제25 항에 있어서,
    생체정보 취득장치가 생체에 장착돼서 상기 플렉서블 기판이 만곡된 상태에서 다른 한 쪽의 광원 또는 수광기가 광원 및 수광기 중 어느 한 쪽을 중심으로 한 동심원상에 배치되도록 상기 플렉서블 기판을 평탄하게 한 상태에서 상기 다른 한 쪽의 광원 또는 수광기는 광원 및 수광기 중 어느 한 쪽을 중심으로 한 동심타원상에 배치된 생체정보 취득장치.
27. 제16 항에 있어서,
    상기 광원은 제1 파장의 광을 출사하는 제1 광원과, 제2 파장의 광을 출사하는 제2 광원을 포함하며,
    상상기 처리부는 상기 제1 파장의 광을 조사하여 얻은 검출신호에서 상기 제2 파장의 광을 조사하여 얻은 검출신호를 감산한 감산치에 따라 맥파를 산출하는 생체정보 취득장치.
28. 제16 항 내지 제27 항 중 어느 한 항에 기재된 생체정보 취득장치를 구비한 손목시계형 단말기.

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