KR20200032359A - 생체정보 추정 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

생체정보를 추정하는 장치가 개시된다. 일 실시예에 따르면, 생체정보 추정 장치는 피검체의 접촉에 따라 접촉면의 접촉압력과 피검체의 접촉 이미지를 획득하는 센서부와, 접촉 이미지를 기초로 관심영역의 맥파신호를 획득하고 획득된 맥파 신호 및 접촉압력을 기초로 생체정보를 추정하는 프로세서를 포함할 수 있다.

Description

생체정보 추정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ESTIMATING BIO-INFORMATION}
생체정보 추정 장치 및 방법에 관한 것으로, 커플리스 혈압 추정 기술과 관련된다.
일반적으로 인체에 손상을 가하지 않고 비침습적(non-invasive)으로 혈압을 측정하는 방법으로서, 커프 기반의 압력 자체를 측정하여 혈압을 측정하는 방식과 커프 없이 맥파 측정을 통해 혈압을 추정하는 방식이 있다.
커프 기반의 혈압을 측정하는 방식으로는 상완(upper arm)에 커프(cuff)를 감고 커프 내 압력을 증가시켰다가 감소시키면서 청진기를 통해 혈관에서 발생하는 청음을 듣고 혈압을 측정하는 코로트코프 소리 방법(Korotkoff-sound method)과 자동화된 기계를 이용하는 방식으로 상완에 커프를 감고 커프 압력을 증가시킨 후 점차 커프 압력을 감소시키면서 커프 내 압력을 지속적으로 측정한 뒤 압력 신호의 변화가 큰 지점을 기준으로 혈압을 측정하는 오실로메트릭 방법(Oscillometric method)이 있다.
커프리스 혈압 측정 방법은 일반적으로 맥파전달시간(PTT, pulse transit time)을 계산하여 혈압을 추정하는 방식과, 맥파의 모양을 분석하여 혈압을 추정하는 PWA(Pulse Wave Analysis) 방식이 있다.
광학 기반의 이미지 센서를 이용하여 혈압과 같은 생체정보를 추정하는 장치 및 방법이 제시된다.
일 양상에 따르면, 생체정보 추정 장치는 피검체의 접촉에 따라 접촉면의 접촉압력 분포를 획득하는 접촉압력 센서 어레이와 피검체의 접촉 이미지를 획득하는 이미지 센서를 포함하는 센서부 및, 접촉 이미지를 기초로 관심영역의 맥파신호를 획득하고, 획득된 맥파 신호 및 접촉압력 분포를 기초로 생체정보를 추정하는 프로세서를 포함할 수 있다.
센서부는 접촉압력 센서 어레이와 이미지 센서 사이에 배치되는 디스플레이 패널을 더 포함할 수 있다.
센서부는 디스플레이 패널에 의해 방출되는 광의 적어도 일부를 광원으로 사용하고, 이미지 센서는 디스플레이 패널에 의해 방출되어 피검체로 입사된 후 피검체로부터 반사 또는 산란된 광을 검출할 수 있다.
접촉압력 센서 어레이는 투광 재질로 형성될 수 있다.
프로세서는 접촉 이미지를 하나 이상의 영역으로 분할하고, 접촉 이미지에서 특징점이 속한 영역 또는 분할된 각 영역의 맥파신호 품질을 기초로 관심영역을 선정할 수 있다.
이때, 특징점은 손가락의 지문 중심점을 포함할 수 있다.
프로세서는 각 영역의 맥파신호 진폭의 최대값, 최대값과 최소값의 차이 및 평균 진폭값 중의 적어도 하나를 기초로 맥파신호 품질을 평가할 수 있다.
프로세서는 각 측정 시점에 대하여, 각 영역에 속한 이미지 데이터의 합산, 평균값, 중간값, 최대값, 최소값 및 미리 정의된 함수식을 적용하여 산출한 값 중의 적어도 하나를 각 영역에 대한 맥파신호의 진폭 성분으로 획득할 수 있다.
프로세서는 접촉 이미지를 하나 이상의 영역으로 분할하고, 접촉압력 분포에서 분할된 각 영역에 상응하는 위치의 접촉압력을 기초로 관심영역을 선정할 수 있다.
프로세서는 접촉압력 분포에서 관심영역에 대응하는 위치의 접촉압력과 관심영역의 맥파신호를 기초로 생체정보를 추정할 수 있다.
프로세서는 관심영역의 접촉압력과 맥파신호를 기초로, 각 측정 시점에서의 접촉압력 대 맥파를 나타내는 오실로메트릭(oscillometric) 포락선을 획득하고 획득된 오실로메트릭 포락선을 기초로 특징값을 획득하며, 획득된 특징값을 이용하여 생체정보를 추정할 수 있다.
특징값은 오실로메트릭 포락선에서 진폭이 최대인 지점의 접촉압력값, 접촉압력값을 기준으로 좌우 소정 비율에 해당하는 지점의 접촉압력값 중의 하나 이상을 포함할 수 있다.
프로세서는 접촉압력 분포, 접촉 이미지 및 관심영역의 맥파신호 중의 적어도 하나를 기초로 피검체와 센서부 사이의 접촉 상태를 판단할 수 있다.
또한, 생체정보 추정 장치는 판단 결과를 기초로 사용자에게 접촉 상태에 관한 가이드 정보를 출력하는 출력부를 더 포함할 수 있다.
생체정보는 혈압, 혈관 나이, 동맥경화도, 대동맥압 파형, 혈관 탄성도, 스트레스 지수, 피로도, 피부 탄력도 및 피부 나이 중의 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 양상에 따르면, 생체정보 추정 방법은 피검체의 접촉에 따라 접촉면의 접촉압력 분포를 획득하는 단계, 피검체의 접촉 이미지를 획득하는 단계, 접촉 이미지를 기초로 관심영역의 맥파신호를 획득하는 단계 및, 획득된 맥파신호 및 접촉압력 분포를 기초로 생체정보를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
관심영역의 맥파신호를 획득하는 단계는 접촉 이미지를 하나 이상의 영역으로 분할하는 단계 및 접촉 이미지에서 특징점이 속한 영역 또는 각 영역의 맥파신호의 품질을 기초로 관심영역을 선정하는 단계를 포함할 수 있다.
관심영역을 선정하는 단계는 각 영역의 맥파신호 진폭의 최대값, 최대값과 최소값의 차이 및 평균 진폭값 중의 적어도 하나를 기초로 각 영역의 맥파신호의 품질을 평가할 수 있다.
관심영역의 맥파신호를 획득하는 단계는 접촉 이미지를 하나 이상의 영역으로 분할하는 단계 및 접촉압력 분포에서 분할된 각 영역에 대응하는 위치의 접촉압력을 기초로 관심영역을 선정하는 단계를 포함할 수 있다.
생체정보를 추정하는 단계는 접촉압력 분포에서 관심영역에 대응하는 위치의 접촉압력과 관심영역의 맥파 신호를 기초로 생체정보를 추정할 수 있다.
생체정보를 추정하는 단계는 관심영역의 접촉압력과 맥파신호를 기초로, 각 측정 시점에서의 접촉압력 대 맥파를 나타내는 오실로메트릭(oscillometric) 포락선을 획득하는 단계, 획득된 오실로메트릭 포락선을 기초로 특징값을 획득하는 단계 및 획득된 특징값을 이용하여 생체정보를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 양상에 따르면, 생체정보 추정 장치는 피검체의 접촉 이미지를 획득하는 이미지 센서와 피검체가 가하는 접촉힘을 검출하는 힘 센서를 포함하는 센서부 및 접촉 이미지를 기초로 관심영역의 맥파신호 및 피검체의 접촉면적을 획득하고, 접촉면적, 접촉힘 및 맥파신호를 기초로 생체정보를 추정하는 프로세서를 포함할 수 있다.
센서부는 이미지 센서 상단에 배치되고 피검체가 접촉하는 디스플레이 패널을 더 포함할 수 있다.
센서부는 디스플레이 패널에 의해 방출되는 광의 적어도 일부를 광원으로 사용하고, 이미지 센서는 디스플레이 패널에 의해 방출되어 피검체로 입사된 후 피검체로부터 반사 또는 산란된 광을 검출할 수 있다.
프로세서는 접촉 이미지를 하나 이상의 영역으로 분할하고, 접촉 이미지에서 특징점이 속한 영역 또는 각 영역의 맥파신호의 품질을 기초로 관심영역을 선정할 수 있다.
프로세서는 접촉힘과 접촉면적을 기초로 접촉압력을 획득하고, 획득된 접촉압력과 맥파신호를 기초로 오실로메트릭 기반으로 생체정보를 추정할 수 있다.
일 양상에 따르면, 생체정보 추정 방법은 피검체의 접촉에 따라 피검체가 가하는 접촉힘을 검출하는 단계, 피검체의 접촉 이미지를 획득하는 단계, 접촉 이미지를 기초로 관심영역의 맥파신호 및 피검체의 접촉면적을 획득하는 단계 및 접촉면적, 접촉힘 및 맥파신호를 기초로 생체정보를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
관심영역의 맥파신호를 획득하는 단계는 접촉 이미지를 하나 이상의 영역으로 분할하는 단계 및 접촉 이미지에서 특징점이 속한 영역 또는 각 영역의 맥파신호의 품질을 기초로 관심영역을 선정하는 단계를 포함할 수 있다.
생체정보를 추정하는 단계는 접촉면적 및 접촉힘을 기초로 접촉압력을 획득하는 단계 및, 접촉압력 및 관심영역의 맥파신호를 기초로 생체정보를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
광학 기반의 이미지 센서를 이용하여 혈압과 같은 생체정보를 추정할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 실시예들에 따른 생체정보 추정 장치의 블록도이다.
도 2a 및 도 2b는 실시예들에 따른 센서부 구조를 도시한 것이다.
도 3은 일 실시예에 따른 프로세서의 블록도이다.
도 4a 내지 도 4f는 관심영역 선정 및 생체정보 추정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 생체정보 추정 방법의 흐름도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 생체정보 추정 방법의 흐름도이다.
도 7은 생체정보 추정 장치가 적용된 웨어러블 기기를 도시한 것이다.
도 8은 생체정보 추정 장치가 적용된 스마트 기기를 도시한 것이다.
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 추정 장치 및 방법의 실시예들을 도면들을 참고하여 자세히 설명하도록 한다. 이하에서 설명하는 생체정보 추정 장치의 다양한 실시예들은 휴대용 웨어러블 기기나 스마트 기기 등의 다양한 기기에 적용될 수 있다. 이때, 다양한 기기는 손목에 착용하는 스마트 워치, 스마트 밴드형, 헤드폰형, 헤어밴드 형 등의 다양한 형태로 제작되는 웨어러블 기기나, 스마트폰, 태블릿 PC등와 같은 모바일 기기를 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1a 및 도 1b는 실시예들에 따른 생체정보 추정 장치의 블록도이다. 도 2a 및 도 2b는 실시예들에 따른 센서부 구조를 도시한 것이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면 실시예들에 따른 생체정보 측정 장치(100a,100b)는 센서부(110) 및 프로세서(120)를 포함한다.
도 2a의 실시예에 따르면, 센서부(110)는 접촉압력 센서 어레이(111), 디스플레이 패널(112) 및 이미지 센서(113)를 포함할 수 있다.
접촉압력 센서 어레이(111)는 복수의 접촉압력 센서들이 미리 정의된 다양한 형태로 배열된 어레이로 형성될 수 있다. 이때, 미리 정의된 형태는 사각형의 2차원 행렬 형태일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며 원형, 타원형, 십자형 또는 피검체의 특성을 고려하여 배열된 형태일 수 있다. 접촉압력 센서 어레이(111)를 구성하는 각 접촉압력 센서는 그 크기가 단위면적을 갖도로 형성된 힘 센서일 수 있다. 접촉압력 센서 어레이(111)는 피검체가 접촉면에 접촉한 상태에서 접촉면에 작용하는 강도를 점차 변화시킬 때 각 시점별로 접촉면의 접촉압력 분포를 획득함으로써 전체 측정 시간 동안의 접촉압력 분포의 변화를 획득할 수 있다.
디스플레이 패널(112)은 사용자의 터치 입력을 수신하여 프로세서(120)로 전달하고, 프로세서(120)의 처리 결과를 표시하는 터치 스크린을 포함할 수 있다. 한편, 디스플레이 패널(112)에서 방출된 빛의 적어도 일부는 피검체로부터 맥파신호를 검출하기 위한 광원으로 활용될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널(112)에서 방출된 빛은 피검체가 접촉압력 센서 어레이(111)의 접촉면에 접촉할 때 피검체로 입사될 수 있다. 디스플레이 패널(112) 자체는 일반적으로 알려진 기술을 활용할 수 있으므로 자세한 설명은 생략한다.
이미지 센서(113)는 피검체가 접촉압력 센서 어레이(111)의 접촉면에 접촉할 때 접촉 이미지를 획득할 수 있다. 이때, 접촉 이미지는 정지영상 및/또는 동영상을 포함하는 것으로 특별히 어느 하나로 한정되지 않는다. 이미지 센서(113)는 광학 기반의 이미지 센서 예컨대, CIS(CMOS Image Sensor) 및/또는 지문 센서일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다. 이미지 센서(113)는 픽셀 어레이를 포함할 수 있으며, 픽셀 어레이의 각 픽셀은 포토 다이오드(Photo Diode) 또는 포토 트랜지스터(Photo Transister) 등과 같이 광을 검출하여 전기적인 신호로 변환하는 디텍터를 포함할 수 있다. 예컨대, 이미지 센서(110)의 각 픽셀은 디스플레이 패널(112)에 의해 방출된 빛이 피검체에 입사된 후 피검체로부터 반사 또는 산란되면 반사 또는 산란된 광을 검출하여 전기적인 신호로 변환하고 이미지 데이터로 출력할 수 있다.
센서부(110)는 도시된 바와 같이 각 구성들(111,112,113)이 다층 구조로 형성될 수 있다. 접촉압력 센서 어레이(111)는 피검체가 접촉하는 접촉면을 갖도록 형성되어 맨 상단에 배치될 수 있다. 또한, 접촉압력 센서 어레이(111) 및 디스플레이 패널(112)는 방출된 광 및 피검체로부터 반사된 광이 투과할 수 있도록 투명한 재질로 형성될 수 있다. 이미지 센서(113)는 맨 하단에 배치될 수 있으며, 이미지 센서(113)와 디스플레이 패널(112)의 사이에는 이미지 센서(113)의 각 픽셀 상부에 특정 스펙트럼 영역의 광을 투과시키거나 차단하기 위한 컬러 필터를 포함하는 필터 어레이가 배열될 수 있다. 또한, 이미지 센서(113)의 각 픽셀 상부에는 예컨대, 각각의 집광력을 높이기 위한 마이크로 렌즈가 배열될 수 있다.
도 2b의 실시예에 따르면, 센서부(110)는 디스플레이 패널(112), 이미지 센서(113) 및 힘센서(114)를 포함할 수 있다.
센서부(110)는 도시된 바와 같이 다층 구조로 형성될 수 있다. 디스플레이 패널(112)은 맨 상단에 배치되어 피검체가 접촉하는 접촉면이 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이 디스플레이 패널(112)은 피검체로부터 맥파 신호 검출을 위한 광원의 역할을 수행하며, 이미지 센서(113)는 피검체로부터 반사 또는 산란된 광을 검출하여 피검체의 접촉 이미지를 획득할 수 있다. 한편, 이미지 센서(113)는 피검체의 접촉 면적을 측정하기 위한 면적 센서를 포함할 수 있다.
센서부(110)의 맨 하단에는 도시된 바와 같이 힘센서(114)가 배치될 수 있다. 힘센서(114)는 소정 시간 동안 피검체 예컨대, 손가락을 디스플레이 패널(112)의 접촉면에 접촉한 상태에서 점차 세게 누르거나, 임계치 이상의 세기로 누른 상태에서 점차 누르는 세기를 줄일 때, 손가락이 접촉면에 가하는 접촉힘의 변화를 검출할 수 있다.
프로세서(120)는 센서부(110)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 생체정보 추정 요청에 따라 센서부(110)를 제어할 수 있다. 프로세서(120)는 센서부(110)가 검출하거나 획득한 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 기초로 생체정보를 추정할 수 있다. 이때, 생체정보는 혈압, 혈관 나이, 동맥경화도, 대동맥압 파형, 혈관 탄성도, 스트레스 지수, 피로도, 피부 탄력도 및 피부 나이 중의 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 프로세서의 블록도이다. 도 4a 내지 도 4f는 관심영역 선정 및 생체정보 추정을 설명하기 위한 도면이다. 이하, 도 1 내지 도 4f를 참조하여 프로세서(120) 구성의 실시예를 설명한다.
도 3을 참조하면, 프로세서(120)는 맥파신호 획득부(310), 접촉압력 획득부(320), 추정부(330), 관심영역 선정부(340) 및 접촉상태 가이드부(350)를 포함할 수 있다.
맥파신호 획득부(310)는 센서부(110)의 이미지 센서(113)로부터 수신된 접촉 이미지의 데이터를 기초로 관심영역의 맥파신호를 획득할 수 있다. 맥파신호 획득부(310)는 접촉 이미지를 분할한 하나 이상의 영역 각각에서 맥파신호를 획득할 수 있다. 맥파신호 획득부(310)는 접촉 이미지의 데이터 즉, 전술한 바와 같이 이미지 센서(113)의 각 픽셀에서 출력된 픽셀값을 이용하여 각 영역에 대하여 맥파신호를 획득할 수 있다. 예를 들어, 맥파신호 획득부(310)는 어느 한 영역에 속한 어느 한 시점의 픽셀값들을 합산, 평균값, 최대값, 최소값 또는 미리 정의된 함수식을 이용하여 산출된 값을 그 영역에 대한 그 시점의 맥파 진폭 성분으로 획득할 수 있다. 이와 같이 그 영역에 대하여 모든 시점의 진폭 성분을 획득하여 전체 측정 시간 동안의 맥파신호를 획득할 수 있다.
맥파신호 획득부(310)는 이와 같이 획득된 각 영역의 맥파신호 중에서 관심영역 선정부(340)에 의해 선정된 관심영역의 맥파신호를 생체정보 추정을 위한 맥파신호로 선정할 수 있다. 예를 들어, 도 4a는 맥파신호 획득부(310)가 접촉 이미지의 18개 영역에서 맥파신호를 획득한 것을 나타낸다. 여기서, 관심영역으로 선정된 접촉 이미지의 5번 영역의 맥파신호가 생체정보 추정을 위해 추정부(330)로 입력될 수 있다. 한편, 관심영역 선정부(340)에 의해 관심영역이 미리 선정되는 경우 맥파신호 획득부(310)는 다른 영역의 맥파신호를 구할 필요없이 바로 관심영역의 맥파신호를 획득하는 것도 가능하다.
접촉압력 획득부(320)는 센서부(110)로부터 수신한 데이터를 이용하여 생체정보 추정을 위한 접촉압력을 획득할 수 있다.
일 예로, 도 4b는 도 2a의 센서부(110)의 접촉압력 센서 어레이(111)가 획득한 접촉압력 분포(1)와 이미지 센서(113)가 획득한 접촉 이미지(2)를 예시하고 있다. 도 4c는 접촉압력 분포를 이용하여 접촉압력 신호를 획득하는 것을 나타내고 있다. 도시된 바와 같이 관심영역 선정부(340)에 의해 접촉 이미지의 5번 영역이 관심영역으로 선정되고 5번 영역 위치의 접촉압력 센서가 하나인 경우, 그 접촉압력 센서에서 출력된 각 시점의 접촉압력값을 생체정보 추정을 위한 접촉압력으로 획득할 수 있다. 만약, 5번 영역 위치의 접촉압력 센서가 복수인 경우, 각 접촉압력 센서의 접촉압력값의 평균, 합산, 평균값, 최대값, 최소값 또는 미리 정의된 함수식을 이용하여 산출된 값을 생체정보 추정을 위한 접촉압력으로 획득할 수 있다.
다른 예로, 도 4d의 (1)은 도 2b의 센서부(110)의 이미지 센서(113)와 힘센서(114)를 통해 획득한 접촉면적과 접촉힘을 도시하고 있다. 또한, (2)는 이미지 센서(113)를 통해 획득한 접촉 이미지 및 (3)은 접촉압력 획득부(320)가 접촉힘과 접촉면적을 이용하여 접촉압력을 획득한 것을 예시하고 있다. 도시된 바와 같이, 일반적으로 사용자가 손가락으로 접촉면을 누르는 강도를 점차 증가시키면, 시간의 경과에 따라 접촉힘과 접촉면적이 일정 구간에서 점차 증가하는 경향을 나타낸다. 접촉압력 획득부(320)는 이와 같이 획득된 접촉힘과 접촉면적으로 나누어 접촉압력을 획득할 수 있다.
한편, 접촉압력 획득부(120)는 이미지 센서(113)가 별도의 면적 센서를 포함하지 않은 경우 접촉 이미지 데이터 즉, 이미지 센서(113)의 각 픽셀에서 출력된 픽셀값을 이용하여 접촉면적에 상응하는 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 측정 시간 중의 제1 시점과 제2 시점의 전체 또는 소정 영역의 픽셀값의 통계값(예: 총합, 평균 등)의 차이를 미리 정의된 면적 변화 함수를 적용하여 접촉면적에 상응하는 값으로 환산할 수 있다. 이는 하나의 예시일 뿐 이에 제한되는 것은 아니다.
관심영역 선정부(340)는 접촉 이미지를 하나 이상의 영역으로 분할하고 분할된 영역 중에서 생체정보 추정에 활용할 관심영역을 선정할 수 있다. 일 예로, 관심영역 선정부(340)는 접촉 이미지를 분석하여 미리 정의된 특징점의 위치를 검출하고, 특징점이 존재하는 영역을 관심영역으로 선정할 수 있다. 예컨대, 특징점은 피검체가 손가락인 경우 지문 중심점을 포함할 수 있다.
다른 예로, 관심영역 선정부(340)는 맥파신호 획득부(310)에 의해 각 영역의 맥파신호가 획득되면 각 영역의 맥파신호 품질을 평가하고 그 결과를 기초로 관심영역을 선정할 수 있다. 이때, 각 영역의 맥파신호 진폭의 최대값, 최대값과 최소값의 차이 및 평균 진폭값 등을 기초로 각 영역 맥파신호의 품질을 평가할 수 있다. 다만, 이는 일 예일 뿐 제한되지 않는다. 예컨대, 맥파신호 진폭의 최대값과 최소값의 차이가 가장 큰 영역을 관심영역으로 선정할 수 있다.
접촉상태 가이드부(350)는 생체정보 추정 요청이 수신되면 사용자가 센서부(110)에 가해야 하는 기준 접촉 압력을 가이드할 수 있다. 예를 들어, 접촉상태 가이드부(350)는 각 측정 시점의 기준 접촉압력값 및/또는 전체 측정 시간 동안의 기준 접촉압력의 변화 그래프를 가이드 정보를 생성하고, 후술하는 출력부를 통해 출력할 수 있다. 이때, 가이드 정보는 사용자가 피검체를 통해 센서부(110)에 접촉한 상태에서 소정 시간 동안 누르는 세기를 점차 증가시키도록 유도하거나, 반대로 임계치 이상의 세기로 누른 상태에서 점차 그 세기를 감소시키도록 유도하는 정보를 포함할 수 있다.
또한, 접촉상태 가이드부(350)는 사용자가 센서부(110)에 가하고 있는 각 시점의 실제 접촉압력이 접촉압력 획득부(320)에 의해 획득되면, 사용자가 실제 접촉압력을 이용하여 기준 접촉압력에 근접한 접촉 강도를 유지할 수 있도록 가이드할 수 있다. 이때, 사용자가 기준 접촉압력과의 실제 접촉압력과의 차이를 시각적으로 쉽게 확인할 수 있도록 기준 접촉압력의 변화와 실제 접촉압력의 변화를 나타내는 그래프를 생성하고 출력부를 통해 출력할 수 있다.
또한, 접촉상태 가이드부(350)는 접촉 이미지를 기초로 접촉 상태를 판단할 수 있다. 예컨대, 접촉 이미지 상에 미리 정의된 특징점이 들어 오지 않거나, 특징점이 접촉 이미지 상의 특정 지점(예: 이미지 중심)을 기준으로 미리 설정된 영역 밖에 존재하는 경우 등은 접촉 상태가 정상이 아니라고 판단하고 사용자에게 피검체를 센서부(110)에 다시 접촉하도록 가이드할 수 있다.
또한, 접촉상태 가이드부(350)는 관심영역의 맥파신호를 기초로 접촉 상태를 판단할 수 있다. 관심영역 선정부(340)에 의해 선정된 관심영역의 맥파신호 품질이 미리 설정된 기준을 만족하지 않으면 접촉 상태가 정상이 아니라고 판단할 수 있다. 예컨대, 관심영역 맥파신호의 진폭 최대값과 최소값의 차이가 임계치 이하인 경우 접촉상태가 정상이 아니라고 판단할 수 있다. 다만, 전술한 예시들에 한정되는 것은 아니다.
추정부(330)는 맥파신호 획득부(310)에 의해 획득된 관심영역의 맥파신호와 접촉압력 획득부(320)에 의해 획득된 접촉압력을 이용하여 생체정보를 추정할 수 있다. 예를 들어, 도 4e 및 도 4f를 참조하면, 추정부(330)는 맥파신호 및 접촉압력을 이용하여 오실로메트릭 기반으로 혈압을 추정할 수 있다.
도 4e를 참조하면, 추정부(330)는 접촉압력 대 맥파의 진폭을 나타낸 오실로메트릭 포락선(OW)을 획득할 수 있다. 추정부(330)는 맥파신호의 각 측정 시점에서의 파형 엔벨로프(in1)의 플러스(+) 지점의 진폭값(in2)에서 마이너스(-) 지점의 진폭값(in3)을 빼서 피크-투-피크 지점을 추출하고, 추출된 각 측정 시점의 피크-투-피크 지점의 진폭을 동일한 측정 시점의 접촉 압력을 기준으로 플롯(plot)하여 오실로메트릭 포락선(OW)을 획득할 수 있다.
도 4f를 참조하면, 추정부(330)는 획득된 오실로메트릭 포락선(OW)으로부터 혈압 추정을 위한 특징값을 획득할 수 있다. 추정부(330)는 오실로메트릭 포락선(OW)에서 최대 피크 지점의 진폭값(MA), 최대 피크 지점의 접촉 압력값(MP), 최대 피크 지점의 접촉 압력값(MP)을 기준으로 미리 설정된 비율(예: 0.5~0.7)을 갖는 좌우 지점의 접촉 압력값(SP,DP) 등을 특징값으로 획득할 수 있다.
추정부(330)는 특징값이 추출되면 미리 정의된 생체정보 추정 모델을 적용하여 생체정보를 추정할 수 있다. 생체정보 추정 모델은 덧셈, 뺄셈, 나눗셈, 곱셈, 로그값, 회귀식 등 특별히 제한됨이 없이 다양한 선형 또는 비선형 결합 함수식 형태로 정의될 수 있다. 예를 들어, 아래의 수학식 1은 간단한 형태의 선형 함수식을 예시하고 있다.
Figure pat00001
여기서, y는 구하고자 하는 생체정보 추정값을 의미하고, x는 추출된 특징값을 의미한다. a 및 b는 전처리 과정을 통해 미리 구해지는 값으로, 생체정보의 종류 및 사용자 특성에 따라 다르게 정의될 수 있다. 예를 들어, 생체정보 추정부(520)는 평균 혈압, 이완기 혈압 및 수축기 혈압별로 정의된 위 수학식 1을 통해 각 혈압을 독립적으로 추정할 수 있다. 예컨대, 추출된 특징값(MP), 특징값(DP) 및특징값(SP)을 각각 정의된 함수식에 입력하여 평균 혈압, 이완기 혈압 및 수축기 혈압을 구할 수 있다.
다시 도 1b를 참조하면, 생체정보 추정 장치(100b)는 출력부(130), 저장부(140) 및 통신부(150)를 더 포함할 수 있다.
출력부(130)는 센서부(110) 및 프로세서(120)에 의해 처리된 결과를 출력할 수 있다. 예를 들어, 출력부(130)는 생체정보 추정값 및/또는 가이드 정보를 디스플레이 모듈을 통해 시각적으로 출력하거나, 스피커 모듈 또는 햅틱 모듈 등을 통해 음성이나 진동, 촉감 등의 비시각적인 방식으로 출력할 수 있다. 출력부(130)는 설정에 따라 디스플레이의 영역을 둘 이상으로 분리하고 제1 영역에 생체정보 추정에 이용된 맥파 신호, 접촉 힘 및 접촉 면적 등을 다양한 그래프 형태로 출력하며, 제2 영역에 생체정보 추정값을 출력할 수 있다. 이때, 생체정보 추정값이 정상 범위를 벗어나는 경우, 빨간 색 등을 사용하여 강조, 정상 범위를 함께 표시, 음성 경고 메시지 출력, 진동 강도 조절 등의 다양한 방식으로 경고 정보를 함께 출력할 수 있다.
저장부(140)는 센서부(110) 및 프로세서(120)의 처리 결과를 저장할 수 있다. 또한, 저장부(140)는 생체정보 추정에 필요한 다양한 기준 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 기준 정보는 사용자의 나이, 성별, 건강 상태 등과 같은 사용자 특성 정보를 포함할 수 있다. 또한, 기준 정보는 생체정보 추정 모델, 생체정보 추정 기준, 기준 접촉 압력 등의 다양한 정보를 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
이때, 저장부(140)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어, SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory: RAM) SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory: ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 등의 저장매체를 포함하며, 이에 제한되는 것은 아니다.
통신부(150)는 프로세서(120)의 제어에 따라 유무선 통신 기술을 이용하여 외부 기기(170)와 통신 연결하고 각종 데이터를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 통신부(150)는 생체정보 추정 결과를 외부 기기(170)에 전송할 수 있으며, 외부 기기(170)로부터 생체정보 추정에 필요한 각종 기준 정보를 수신할 수 있다. 이때, 외부 기기는 커프형 혈압 측정 기기, 스마트폰, 태블릿 PC, 데스크탑 PC 및 노트북 PC 등의 정보 처리 장치를 포함할 수 있다.
이때, 통신 기술은 블루투스(bluetooth) 통신, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신, 근거리 무선 통신(Near Field Communication, NFC), WLAN 통신, 지그비(Zigbee) 통신, 적외선(Infrared Data Association, IrDA) 통신, WFD(Wi-Fi Direct) 통신, UWB(ultra-wideband) 통신, Ant+ 통신, WIFI 통신, RFID(Radio Frequency Identification) 통신, 3G 통신, 4G 통신 및 5G 통신 등을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5는 일 실시예에 따른 생체정보 추정 방법의 흐름도이다. 도 2a의 센서부 구조를 갖는 생체정보 추정 장치(100a,100b)에 의해 수행되는 생체정보 추정 방법의 실시예이다.
먼저, 생체정보 추정 요청을 수신할 수 있다(510). 생체정보 추정 요청은 사용자 또는 통신 연결된 외부 기기로부터 수신될 수 있다. 이에 제한되지 않으며 미리 설정된 추정 주기가 되면 자동으로 생체정보 추정 요청이 수신된 것으로 판단할 수 있다. 이때, 생체정보 추정 요청이 수신되는 경우, 사용자가 피검체를 통해 센서부에 가해야 하는 기준 접촉압력에 대하여 가이드할 수 있다.
그 다음, 피검체가 접촉하면 소정 시간 동안 접촉압력 분포 및 피검체의 접촉 이미지를 획득할 수 있다(520,530). 사용자는 예컨대 손가락으로 센서부를 점차 강하게 누르거나, 임계치 이상으로 누른 상태에서 점차 약하게 누르는 방식으로 접촉 압력의 변화를 줄 수 있다. 또는, 외부에서 피검체를 누르는 그 밖의 다양한 방식으로 접촉 압력의 변화를 줄 수 있다.
그 다음, 접촉 이미지를 기초로 관심영역을 선정하고, 선정된 관심영역의 맥파신호를 획득할 수 있다(540). 예를 들어, 접촉 이미지를 하나 이상의 영역으로 나누고 각 영역 중에서 관심영역을 선정할 수 있다. 일 예로, 접촉 이미지에서 미리 정의된 특징점의 위치를 검출하고, 검출된 특징점의 위치가 속한 영역을 관심영역으로 선정할 수 있다. 다른 예로, 접촉 이미지의 분할된 각 영역에 대하여 맥파신호를 획득하고, 각 영역의 맥파신호 품질을 기초로 관심영역을 선정할 수 있다.
그 다음, 관심영역의 맥파신호 및 접촉압력 분포를 기초로 생체정보를 추정할 수 있다(550). 예를 들어, 관심영역에 대응하는 위치의 접촉압력과 관심영역의 맥파신호를 기초로 오실로메트릭 기반으로 생체정보를 추정할 수 있다.
그 다음, 생체정보 추정 결과를 출력할 수 있다(560). 이때, 다양한 출력 수단 예컨대, 시각적으로 출력하기 위한 디스플레이 모듈, 음성 출력이 가능한 스피커 모듈, 진동이나 촉감 등의 출력을 위한 햅틱 모듈 등을 이용하여 생체정보 추정결과를 출력할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 생체정보 추정 방법의 흐름도이다. 도 2b의 센서부 구조를 갖는 생체정보 추정 장치(100a,100b)에 의해 수행되는 생체정보 추정 방법의 실시예이다.
먼저, 생체정보 추정 요청을 수신하고(610), 피검체가 접촉하면 피검체가 접촉면에 가하는 접촉힘 및 피검체의 접촉 이미지를 획득할 수 있다(620,630).
그 다음, 접촉 이미지를 기초로 관심영역을 선정하고, 선정된 관심영역의 맥파신호와, 피검체의 접촉면적을 획득할 수 있다(640). 예를 들어, 접촉 이미지를 분할한 복수의 영역 중에서 특징점의 위치가 속한 영역 및/또는 각 영역의 맥파신호 품질을 기초로 관심영역을 선정할 수 있다.
그 다음, 접촉힘 및 접촉면적을 기초로 접촉압력을 획득하고(650), 관심영역의 맥파신호 및 접촉압력을 이용하여 생체정보를 추정할 수 있다(660).
그 다음, 생체정보 추정 결과를 출력할 수 있다(670). 이때, 다양한 출력 수단 예컨대, 시각적으로 출력하기 위한 디스플레이 모듈, 음성 출력이 가능한 스피커 모듈, 진동이나 촉감 등의 출력을 위한 햅틱 모듈 등을 이용하여 생체정보 추정결과를 출력할 수 있다.
도 7은 생체정보 추정 장치의 실시예들이 적용된 웨어러블 기기를 도시한 것이다. 전술한 생체정보 추정 장치의 다양한 실시예들은 도시된 바와 같이 손목에 착용하는 스마트 워치나 스마트 밴드형 웨어러블 기기에 탑재될 수 있다. 다만, 이는 설명의 편의를 위한 하나의 예시에 불과한 것일 뿐이므로 이에 한정되지 않는다.
도 7을 참조하면, 웨어러블 기기(700)는 본체(710)와 스트랩(730)을 포함한다.
스트랩(730)은 플렉시블하게 구성될 수 있으며, 본체(710)의 양단에 연결되어 사용자의 손목에 감싸는 형태로 구부려지거나 사용자의 손목으로부터 분리되는 형태로 구부려질 수 있다. 또는, 스트랩(730)은 분리되지 않는 밴드 형태로 구성될 수 있다. 이때, 스트랩(730)은 손목에 가해지는 압력의 변화에 따라 탄성을 갖도록 내부에 공기가 주입되거나 공기 주머니를 포함하도록 형성될 수도 있으며, 본체(710)로 손목의 압력 변화를 전달할 수 있다.
본체(710) 또는 스트랩(730)의 내부에는 웨어러블 기기(700)에 전원을 공급하는 배터리가 내장될 수 있다.
또한, 본체(710)의 일측에는 센서부(720)가 장착된다. 센서부(720)는 전술한 도 2a 및 도 2b 중의 어느 하나의 구조로 형성될 수 있다. 일 예로, 도시된 바와 같이 센서부(710)는 손목 상부의 혈관 조직으로부터 생체신호를 검출할 수 있도록 본체(710) 후면에 장착될 수 있다. 이 경우 사용자는 본체(710)를 착용한 상태에서 본체(710)의 전면의 표시부를 다른 손의 손가락으로 점차 강하게 누르거나, 사용자가 본체(710)를 손목에 착용한 상태에서 주먹을 쥐었다 서서히 펴는 것과 같은 방식으로 손목의 굵기를 점차 변경시켜 손목과 센서부(720) 사이의 접촉 압력을 변화시킬 수 있다. 다른 예로, 센서부(720)는 손가락을 접촉하여 손가락으로부터 생체신호를 검출할 수 있도록 본체(710) 전면에 장착될 수 있다. 이 경우, 센서부의 디스플레이 패널은 사용자에게 정보를 표시하기 위한 표시부 기능을 수행할 수 있다.
또한, 본체(710)에는 센서부(720) 및 각종 기능을 제어하고, 생체정보를 추정하는 프로세서가 실장된다. 프로세서는 사용자의 생체정보 추정 요청에 따라 제어신호를 생성하여 센서부(720)를 제어할 수 있다. 프로세서는 센서부(720)에 의해 획득된 데이터를 이용하여 오실로메트릭 기반으로 생체정보를 추정할 수 있다. 한편, 프로세서는 사용자로부터 생체정보 추정 요청이 수신되면 센서부(720)와 피검체 사이의 접촉 압력에 대한 가이드 정보를 표시부를 통해 사용자에게 접촉 압력을 안내할 수 있다.
이때, 표시부는 본체(710)의 전면에 장착될 수 있으며 시각적으로 접촉 압력에 대한 가이드 정보 및/또는 생체정보 추정 결과를 출력할 수 있다.
저장부가 본체(710) 내부에 탑재될 수 있으며 프로세서에 의해 처리된 각종 정보 및/또는 생체정보 추정을 위한 다양한 기준 정보를 저장할 수 있다.
또한, 웨어러블 기기(700)는 사용자의 제어 명령을 수신하여 프로세서로 전달하는 조작부(740)를 포함할 수 있다. 조작부(740)는 본체(710)의 측면에 장착될 수 있으며, 웨어러블 기기(700)의 전원을 온/오프시키는 명령을 입력하기 위한 기능을 포함할 수 있다.
그 밖에 웨어러블 기기(700)에는 외부 기기와 각종 데이터를 송수신하는 통신부 및 그 밖의 웨어러블 기기(700)에서 제공하는 부가 기능을 수행하기 위한 각종 모듈들이 탑재될 수 있다.
도 8은 생체정보 추정 장치의 실시예들이 적용된 스마트 기기를 도시한 것이다. 이때, 스마트 디바이스는 스마트폰 및 태블릿 PC등을 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 스마트 기기(800)의 본체(810)에 센서부(820)가 장착될 수 있다. 센서부(820)는 도시된 바와 같이 스마트 기기(800)의 전면 카메라 기능을 함께 수행할 수 있도록 본체(710) 후면에 장착될 수 있다. 또는 센서부(820)는 본체(810) 전면의 지문 센서 영역에 탑재되어 지문 센서 기능을 함께 수행할 수 있다. 또는 본체 전면의 표시부 영역에 탑재되어 디스플레이 패널이 표시부 기능을 수행하도록 할 수 있다.
또한, 본체(810)의 전면에 표시부가 장착될 수 있다. 표시부는 생체정보 추정 결과 등을 시각적으로 출력할 수 있다. 표시부는 터치 패널을 포함할 수 있으며, 터치 패널을 통해 입력되는 다양한 정보를 수신하여 프로세서에 전달할 수 있다.
그 밖의 전술한 생체정보 측정 장치의 다양한 실시예들을 수행하기 위한 각종 모듈이 스마트 기기(800)에 탑재될 수 있으며 자세한 설명은 생략한다.
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.
100a, 100b: 생체정보 추정 장치 110: 센서부
111: 접촉압력 센서 어레이 112: 디스플레이 패널
113: 이미지 센서 120: 프로세서
130: 출력부 140: 저장부
150: 통신부 310: 맥파신호 획득부
320: 접촉압력 획득부 330: 추정부
340: 관심영역 선정부 350: 접촉상태 가이드부
700: 웨어러블 기기 710: 본체
720: 센서부 730: 스트랩
740: 조작부 800: 스마트 기기
810: 본체 820: 센서부

Claims (29)

  1. 피검체의 접촉에 따라 접촉면의 접촉압력 분포를 획득하는 접촉압력 센서 어레이와 피검체의 접촉 이미지를 획득하는 이미지 센서를 포함하는 센서부; 및
    상기 접촉 이미지를 기초로 관심영역의 맥파신호를 획득하고, 획득된 맥파 신호 및 상기 접촉압력 분포를 기초로 생체정보를 추정하는 프로세서를 포함하는 생체정보 추정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는
    상기 접촉압력 센서 어레이와 상기 이미지 센서 사이에 배치되는 디스플레이 패널을 더 포함하는 생체정보 추정 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 센서부는
    상기 디스플레이 패널에 의해 방출되는 광의 적어도 일부를 광원으로 사용하고,
    상기 이미지 센서는
    상기 디스플레이 패널에 의해 방출되어 피검체로 입사된 후 피검체로부터 반사 또는 산란된 광을 검출하는 생체정보 추정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 접촉압력 센서 어레이는 투광 재질로 형성되는 생체정보 추정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 접촉 이미지를 하나 이상의 영역으로 분할하고, 상기 접촉 이미지에서 특징점이 속한 영역 또는 상기 분할된 각 영역의 맥파신호 품질을 기초로 관심영역을 선정하는 생체정보 추정 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 특징점은 손가락의 지문 중심점을 포함하는 생체정보 추정 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 각 영역의 맥파신호 진폭의 최대값, 상기 최대값과 최소값의 차이 및 평균 진폭값 중의 적어도 하나를 기초로 상기 맥파신호 품질을 평가하는 생체정보 추정 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 프로세서는
    각 측정 시점에 대하여, 상기 각 영역에 속한 이미지 데이터의 합산, 평균값, 중간값, 최대값, 최소값 및 미리 정의된 함수식을 적용하여 산출한 값 중의 적어도 하나를 각 영역에 대한 맥파신호의 진폭 성분으로 획득하는 생체정보 추정 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 접촉 이미지를 하나 이상의 영역으로 분할하고, 상기 접촉압력 분포에서 상기 분할된 각 영역에 대응하는 위치의 접촉압력을 기초로 관심영역을 선정하는 생체정보 추정 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 접촉압력 분포에서 상기 관심영역에 대응하는 위치의 접촉압력과 상기 관심영역의 맥파신호를 기초로 생체정보를 추정하는 생체정보 추정 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 관심영역의 접촉압력과 맥파신호를 기초로, 각 측정 시점에서의 접촉압력 대 맥파를 나타내는 오실로메트릭(oscillometric) 포락선을 획득하고 획득된 오실로메트릭 포락선을 기초로 특징값을 획득하며, 획득된 특징값을 이용하여 생체정보를 추정하는 생체정보 추정 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 특징값은
    상기 오실로메트릭 포락선에서 진폭이 최대인 지점의 접촉압력값, 상기 접촉압력값을 기준으로 좌우 소정 비율에 해당하는 지점의 접촉압력값 중의 하나 이상을 포함하는 생체정보 추정 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 접촉압력 분포, 상기 접촉 이미지 및 상기 관심영역의 맥파신호 중의 적어도 하나를 기초로 피검체와 센서부 사이의 접촉 상태를 판단하는 생체정보 추정 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 판단 결과를 기초로 사용자에게 접촉 상태에 관한 가이드 정보를 출력하는 출력부를 더 포함하는 생체정보 추정 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 생체정보는
    혈압, 혈관 나이, 동맥경화도, 대동맥압 파형, 혈관 탄성도, 스트레스 지수, 피로도, 피부 탄력도 및 피부 나이 중의 하나 이상을 포함하는 생체정보 추정 장치.
  16. 피검체의 접촉에 따라 접촉면의 접촉압력 분포를 획득하는 단계;
    피검체의 접촉 이미지를 획득하는 단계;
    상기 접촉 이미지를 기초로 관심영역의 맥파신호를 획득하는 단계; 및
    상기 획득된 맥파신호 및 상기 접촉압력 분포를 기초로 생체정보를 추정하는 단계를 포함하는 생체정보 추정 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 관심영역의 맥파신호를 획득하는 단계는
    상기 접촉 이미지를 하나 이상의 영역으로 분할하는 단계; 및
    상기 접촉 이미지에서 특징점이 속한 영역 또는 상기 각 영역의 맥파신호의 품질을 기초로 관심영역을 선정하는 단계를 포함하는 생체정보 추정 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 관심영역을 선정하는 단계는
    상기 각 영역의 맥파신호 진폭의 최대값, 상기 최대값과 최소값의 차이 및 평균 진폭값 중의 적어도 하나를 기초로 각 영역의 맥파신호의 품질을 평가하는 생체정보 추정 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 관심영역의 맥파신호를 획득하는 단계는
    상기 접촉 이미지를 하나 이상의 영역으로 분할하는 단계; 및
    상기 접촉압력 분포에서 상기 분할된 각 영역에 대응하는 위치의 접촉압력을 기초로 관심영역을 선정하는 단계를 포함하는 생체정보 추정 방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 생체정보를 추정하는 단계는
    상기 접촉압력 분포에서 상기 관심영역에 대응하는 위치의 접촉압력과 상기 관심영역의 맥파 신호를 기초로 생체정보를 추정하는 생체정보 추정 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 생체정보를 추정하는 단계는
    상기 관심영역의 접촉압력과 맥파신호를 기초로, 각 측정 시점에서의 접촉압력 대 맥파를 나타내는 오실로메트릭(oscillometric) 포락선을 획득하는 단계;
    상기 획득된 오실로메트릭 포락선을 기초로 특징값을 획득하는 단계; 및
    상기 획득된 특징값을 이용하여 생체정보를 추정하는 단계를 포함하는 생체정보 추정 방법.
  22. 피검체의 접촉 이미지를 획득하는 이미지 센서와 피검체가 가하는 접촉힘을 검출하는 힘 센서를 포함하는 센서부; 및
    상기 접촉 이미지를 기초로 관심영역의 맥파신호 및 피검체의 접촉면적을 획득하고, 상기 접촉면적, 접촉힘 및 맥파신호를 기초로 생체정보를 추정하는 프로세서를 포함하는 생체정보 추정 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 센서부는
    상기 이미지 센서 상단에 배치되고 상기 피검체가 접촉하는 디스플레이 패널을 더 포함하는 생체정보 추정 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 센서부는
    상기 디스플레이 패널에 의해 방출되는 광의 적어도 일부를 광원으로 사용하고,
    상기 이미지 센서는
    상기 디스플레이 패널에 의해 방출되어 피검체로 입사된 후 피검체로부터 반사 또는 산란된 광을 검출하는 생체정보 추정 장치.
  25. 제22항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 접촉 이미지를 하나 이상의 영역으로 분할하고, 상기 접촉 이미지에서 특징점이 속한 영역 또는 상기 각 영역의 맥파신호의 품질을 기초로 관심영역을 선정하는 생체정보 추정 장치.
  26. 제22항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 접촉힘과 접촉면적을 기초로 접촉압력을 획득하고, 획득된 접촉압력과 맥파신호를 기초로 오실로메트릭 기반으로 생체정보를 추정하는 생체정보 추정 장치.
  27. 피검체의 접촉에 따라 피검체가 가하는 접촉힘을 검출하는 단계;
    피검체의 접촉 이미지를 획득하는 단계;
    상기 접촉 이미지를 기초로 관심영역의 맥파신호 및 피검체의 접촉면적을 획득하는 단계; 및
    상기 접촉면적, 접촉힘 및 맥파신호를 기초로 생체정보를 추정하는 단계를 포함하는 생체정보 추정 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 관심영역의 맥파신호를 획득하는 단계는
    상기 접촉 이미지를 하나 이상의 영역으로 분할하는 단계; 및
    상기 접촉 이미지에서 특징점이 속한 영역 또는 상기 각 영역의 맥파신호의 품질을 기초로 관심영역을 선정하는 단계를 포함하는 생체정보 추정 방법.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 생체정보를 추정하는 단계는
    상기 접촉면적 및 접촉힘을 기초로 접촉압력을 획득하는 단계; 및
    상기 접촉압력 및 관심영역의 맥파신호를 기초로 생체정보를 추정하는 단계를 포함하는 생체정보 추정 방법.
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