KR20210118640A - Body fat analyzing system and wearable body fat analyzing device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다이어트 분석에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 체지방 분석 시스템 및 웨어러블 체지방 분석 장치에 관한 것이다.The present invention relates to diet analysis, and more particularly, to a body fat analysis system and a wearable body fat analysis device.
의료 기술을 비롯한 각종 기술의 발달은 인간의 생활 수준을 향상시키고 있다. 다만, 현대인의 생활 양식의 변화와 잘못된 식습관 등은 비만과 같은 체지방 증가를 유발시키고 있으며, 이로 인한 다양한 질병들이 유발될 수 있다. 건강한 삶을 영위하기 위하여, 체지방을 간편하게 측정하여 건강을 관리하기 위한 요구가 제기되고 있다.BACKGROUND ART The development of various technologies, including medical technology, is improving the standard of living of human beings. However, changes in the lifestyle of modern people and wrong eating habits are causing an increase in body fat such as obesity, which can lead to various diseases. In order to lead a healthy life, there is a demand for managing health by simply measuring body fat.
기존에는 다양한 방식으로 사용자의 체지방을 측정하였다. 예를 들어, 간접 열량 측정기(indirect calorimetry)는 사용자의 호흡으로부터 측정된 산소, 이산화 탄소, 및 질소 노폐물을 이용하여, 체내의 에너지 대사를 평가하는 장치이다. 이러한 장치는 비침습적이고, 에너지 대사에 요구되는 기질의 종류 및 유형을 평가할 수 있으나, 높은 비용과 거치형 장치에 따른 공간적 제약을 가질 수 있다. 예를 들어, MRI로 자기 공명 영상을 획득하여 체지방을 측정하는 장치는, 높은 정확도를 가지나, 높은 비용과 영상 획득에 따른 시간 소모를 가질 수 있다. 이에 따라, 원하는 시간과 장소에서 신속하고 간편하게, 체지방을 측정 및 분석하면서, 측정된 결과의 정확도를 개선하기 위한 요구가 제기되고 있다.In the past, a user's body fat was measured in various ways. For example, indirect calorimetry is a device that evaluates energy metabolism in the body using oxygen, carbon dioxide, and nitrogen wastes measured from a user's respiration. Such a device is non-invasive and can evaluate the type and type of substrate required for energy metabolism, but may have high cost and space limitations due to the stationary device. For example, an apparatus for measuring body fat by acquiring a magnetic resonance image using MRI has high accuracy, but may have high cost and time consumption due to image acquisition. Accordingly, there is a demand for improving the accuracy of the measured result while measuring and analyzing body fat quickly and conveniently at a desired time and place.
본 발명은 신속하고 간편하게 체지방을 측정 및 분석하면서, 다양한 바이오마커들로 측정된 결과를 이용하여, 분석 결과의 정확도를 개선할 수 있는 체지방 분석 시스템 및 웨어러블 체지방 분석 장치를 제공할 수 있다.The present invention can provide a body fat analysis system and a wearable body fat analysis device capable of improving the accuracy of an analysis result by using the results measured by various biomarkers while measuring and analyzing body fat quickly and conveniently.
본 발명의 실시예에 따른 체지방 분석 시스템은 물리량 검출 센서, 가스 센서 어레이, 및 분석기를 포함한다. 물리량 검출 센서는 물리적 팩터를 검출하여 물리량 신호를 생성한다. 가스 센서 어레이는 공기 중의 타겟 물질을 검출하는 복수의 가스 센서들을 포함하고, 복수의 가스 센서들로부터 생성된 검출 신호들에 기초하여 검출 신호들에 각각 대응하는 타겟 물질의 농도 신호들을 생성한다. 분석기는 기계 학습 모델을 통하여 물리량 신호 및 농도 신호들 각각을 분석하여, 체지방 소모 정보를 생성한다.A body fat analysis system according to an embodiment of the present invention includes a physical quantity detection sensor, a gas sensor array, and an analyzer. The physical quantity detection sensor generates a physical quantity signal by detecting a physical factor. The gas sensor array includes a plurality of gas sensors for detecting a target material in the air, and generates concentration signals of the target material respectively corresponding to the detection signals based on the detection signals generated from the plurality of gas sensors. The analyzer analyzes each of the physical quantity signal and the concentration signal through the machine learning model to generate body fat consumption information.
일례로, 물리량 검출 센서는, 객체의 심박을 검출하여 제1 물리량 신호를 생성하는 심박 센서, 및 객체의 운동량을 검출하여 제2 물리량 신호를 생성하는 운동량 센서를 포함할 수 있다. 분석기는, 기계 학습 모델을 통하여 제1 및 제2 물리량 신호들 및 농도 신호들 각각을 분석하여, 체지방 소모 정보를 생성할 수 있다. 일례로, 물리량 검출 센서는 물리적 팩터를 검출하는 적어도 하나의 물리 센서를 포함하되, 복수의 가스 센서들의 개수는 적어도 하나의 물리 센서의 개수보다 많을 수 있다.As an example, the physical quantity detection sensor may include a heartbeat sensor that detects a heartbeat of an object to generate a first physical quantity signal, and a momentum sensor that detects an exercise amount of the object and generates a second physical quantity signal. The analyzer may analyze each of the first and second physical quantity signals and the concentration signals through the machine learning model to generate body fat consumption information. For example, the physical quantity detection sensor may include at least one physical sensor detecting a physical factor, and the number of the plurality of gas sensors may be greater than the number of the at least one physical sensor.
일례로, 타겟 물질은 아세톤일 수 있다. 일례로, 복수의 가스 센서들 각각은, 타겟 물질에 대하여 서로 다른 반응도를 가질 수 있다. 일례로, 가스 센서 어레이는, 검출 신호들에 기초하여 타겟 물질에 의한 복수의 가스 센서들 각각의 전기 저항을 측정하는 저항 측정기, 및 측정된 전기 저항에 기초하여 복수의 가스 센서들로부터 검출된 타겟 물질의 농도를 계산하고, 계산된 농도들에 기초하여 농도 신호들을 생성하는 컨버터를 더 포함할 수 있다.For example, the target material may be acetone. For example, each of the plurality of gas sensors may have different reactivity with respect to a target material. In one example, the gas sensor array includes a resistance meter that measures an electrical resistance of each of a plurality of gas sensors by a target material based on the detection signals, and a target detected from the plurality of gas sensors based on the measured electrical resistance. It may further include a converter that calculates the concentration of the substance and generates concentration signals based on the calculated concentrations.
일례로, 체지방 분석 시스템은 타겟 물질과 다른 적어도 하나의 물질을 트랩하고, 타겟 물질이 가스 센서 어레이로 전달되도록 타겟 물질을 가스 센서 어레이로 통과시키는 가스 샘플러를 더 포함할 수 있다. 일례로, 체지방 분석 시스템은 가스 센서 어레이로 전달되는 공기의 흐름을 제어하는 유체 제어기, 가스 센서 어레이로 전달되는 공기의 환경을 제어하는 환경 제어기, 및 환경을 감지하는 환경 센서를 더 포함할 수 있다.For example, the body fat analysis system may further include a gas sampler that traps at least one material different from the target material and passes the target material through the gas sensor array so that the target material is transmitted to the gas sensor array. As an example, the body fat analysis system may further include a fluid controller for controlling a flow of air delivered to the gas sensor array, an environment controller for controlling an environment of air delivered to the gas sensor array, and an environment sensor for sensing the environment. .
본 발명의 실시예에 따른 체지방 분석 시스템은 물리량 검출 센서, 가스 센서 어레이, 및 분석기를 포함한다. 물리량 검출 센서는 물리적 팩터를 검출하여 물리량 신호를 생성한다. 가스 센서 어레이는 공기 중의 타겟 물질을 검출하는 복수의 가스 센서들을 포함하고, 복수의 가스 센서들로부터 검출된 타겟 물질의 농도들을 계산하고, 농도들 각각을 기계 학습 모델을 통하여 분석함으로써, 타겟 물질 반응 신호 및 타겟 물질 무반응 신호를 생성한다. 분석기는, 물리량 신호, 타겟 물질 반응 신호, 및 타겟 물질 무반응 신호에 기초하여, 체지방 소모 정보를 생성한다.A body fat analysis system according to an embodiment of the present invention includes a physical quantity detection sensor, a gas sensor array, and an analyzer. The physical quantity detection sensor generates a physical quantity signal by detecting a physical factor. The gas sensor array includes a plurality of gas sensors that detect a target material in the air, calculates concentrations of the target material detected from the plurality of gas sensors, and analyzes each of the concentrations through a machine learning model, thereby reacting the target material Generate a signal and a target material non-reactive signal. The analyzer generates body fat consumption information based on the physical quantity signal, the target substance response signal, and the target substance non-reaction signal.
일례로, 물리량 검출 센서는, 물리적 팩터를 검출하는 적어도 하나의 물리 센서를 포함하되, 복수의 가스 센서들의 개수는 적어도 하나의 물리 센서의 개수보다 많을 수 있다.For example, the physical quantity detection sensor may include at least one physical sensor for detecting a physical factor, and the number of the plurality of gas sensors may be greater than the number of the at least one physical sensor.
일례로, 타겟 물질은 아세톤이고, 복수의 가스 센서들 중 제1 가스 센서 및 제2 가스 센서는 아세톤에 대하여 서로 다른 반응도를 가질 수 있다. 일례로, 복수의 가스 센서들 각각의 전기 저항은 타겟 물질에 의하여 변화하고, 가스 센서 어레이는 전기 저항의 변화에 기초하여, 타겟 물질의 농도들을 계산할 수 있다.For example, the target material may be acetone, and a first gas sensor and a second gas sensor among the plurality of gas sensors may have different reactivity to acetone. For example, the electrical resistance of each of the plurality of gas sensors may vary depending on the target material, and the gas sensor array may calculate concentrations of the target material based on the change in electrical resistance.
일례로, 분석기는, 물리량 신호, 타겟 물질 반응 신호, 및 타겟 물질 무반응 신호에 학습된 가중치 파라미터를 적용하여, 체지방 소모 정보를 생성할 수 있다. 일례로, 분석기는, 물리량 신호, 타겟 물질 반응 신호, 및 타겟 물질 무반응 신호에 선형 회귀 방정식을 적용하여, 체지방 소모 정보를 생성할 수 있다.For example, the analyzer may generate body fat consumption information by applying a weight parameter learned to the physical quantity signal, the target substance response signal, and the target substance non-response signal. For example, the analyzer may generate body fat consumption information by applying a linear regression equation to the physical quantity signal, the target substance response signal, and the target substance non-response signal.
본 발명의 실시예에 따른 웨어러블 체지방 분석 장치는, 복수의 가스 센서들, 농도 계산기, 및 분석기를 포함한다. 복수의 가스 센서들은 사용자의 호기에 포함된 타겟 물질을 검출한다. 농도 계산기는 복수의 가스 센서들 각각의 타겟 물질에 대한 반응도에 기초하여, 복수의 가스 센서들 각각으로부터 검출된 타겟 물질의 농도를 계산한다. 분석기는 기계 학습 모델을 통하여 복수의 가스 센서들로부터 각각 검출된 타겟 물질의 농도들을 분석하여, 체지방 소모를 판단한다.A wearable body fat analyzer according to an embodiment of the present invention includes a plurality of gas sensors, a concentration calculator, and an analyzer. A plurality of gas sensors detect a target substance contained in the user's exhalation. The concentration calculator calculates the concentration of the target material detected from each of the plurality of gas sensors based on the reactivity of each of the plurality of gas sensors to the target material. The analyzer determines the body fat consumption by analyzing the concentrations of the target substances respectively detected from the plurality of gas sensors through the machine learning model.
일례로, 복수의 가스 센서들 각각의 전기 저항은 타겟 물질에 의하여 변화하고, 농도 계산기는 전기 저항의 변화에 기초하여, 복수의 가스 센서들에 각각 대응하는 타겟 물질의 농도들을 계산할 수 있다. 일례로, 분석기는, 타겟 물질의 농도들을 분석하여, 체지방 소모의 시작 시점을 판단할 수 있다. 일례로, 복수의 가스 센서들 중 제1 가스 센서 및 제2 가스 센서는 타겟 물질에 대하여 서로 다른 반응도를 가질 수 있다.For example, the electrical resistance of each of the plurality of gas sensors may vary depending on the target material, and the concentration calculator may calculate concentrations of the target material respectively corresponding to the plurality of gas sensors based on the change in electrical resistance. For example, the analyzer may analyze the concentrations of the target substance to determine the start time of body fat consumption. For example, a first gas sensor and a second gas sensor among the plurality of gas sensors may have different reactivity with respect to a target material.
일례로, 웨어러블 체지방 분석 장치는 물리적 팩터를 검출하여 물리량 신호를 생성하는 물리량 검출 센서를 더 포함하되, 분석기는 기계 학습 모델에 물리량 신호를 더 입력하여 체지방 소모를 판단할 수 있다. 일례로, 물리량 검출 센서는 물리적 팩터를 검출하는 적어도 하나의 물리 센서를 포함하되, 복수의 가스 센서들의 개수는 적어도 하나의 물리 센서의 개수보다 많을 수 있다.For example, the wearable body fat analyzer may further include a physical quantity detection sensor configured to detect a physical factor to generate a physical quantity signal, and the analyzer may further input the physical quantity signal to the machine learning model to determine body fat consumption. For example, the physical quantity detection sensor may include at least one physical sensor detecting a physical factor, and the number of the plurality of gas sensors may be greater than the number of the at least one physical sensor.
본 발명의 실시예에 따르면, 가스 센서 어레이에 의한 호기 물질 검출 결과에 물리량 검출 센서에 의한 물리적 팩터를 더 고려하여 기계 학습 기반의 체지방 소모 분석을 수행함으로써, 수분 및 불순물 등에 의한 호기 물질 분석의 정확도 감소가 보완될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by performing machine learning-based body fat consumption analysis by further considering the physical factor by the physical quantity detection sensor to the result of the detection of exhaled substances by the gas sensor array, the accuracy of analysis of exhaled substances due to moisture and impurities The reduction can be compensated for.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 가스 센서 어레이에 의한 호기 물질 분석 또는 호기 물질과 물리적 팩터의 분석을 기계 학습 기반의 학습 모델로 수행함으로써, 체지방 소모 또는 다이어트 진행 상황에 대한 판단의 정확도가 개선될 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, by performing the analysis of the exhaled material by the gas sensor array or the analysis of the exhaled material and the physical factor as a machine learning-based learning model, the accuracy of judgment on body fat consumption or diet progress is improved can be
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 가스 센서 어레이 및 물리량 검출 센서를 포함하는 웨어러블 장치를 통하여, 신속하고 간편하게 체지방 소모 또는 다이어트 진행 상황의 모니터링이 가능하다.In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to quickly and simply monitor body fat consumption or diet progress through a wearable device including a gas sensor array and a physical quantity detection sensor.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 체지방 분석 시스템의 예시적인 블록도이다.
도 2는 도 1의 가스 센서 어레이의 예시적인 블록도이다
도 3은 도 1의 학습 모델의 동작을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 4는 도 1의 가스 센서 어레이의 예시적인 블록도이다.
도 5는 도 4의 학습 모델의 동작을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 6은 도 4의 가스 센서 어레이가 적용된 도 1의 학습 모델의 동작을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 체지방 분석 시스템의 예시적인 블록도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 체지방 분석 시스템의 예시적인 블록도이다.
도 9는 도 8의 학습 모델의 동작을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 10은 도 1 내지 도 9에서 설명된 체지방 분석 시스템이 적용된 전자 시스템의 예시적인 블록도이다.1 is an exemplary block diagram of a body fat analysis system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exemplary block diagram of the gas sensor array of FIG. 1 ;
FIG. 3 is an exemplary diagram for explaining the operation of the learning model of FIG. 1 .
4 is an exemplary block diagram of the gas sensor array of FIG. 1 ;
FIG. 5 is an exemplary diagram for explaining the operation of the learning model of FIG. 4 .
FIG. 6 is an exemplary view for explaining the operation of the learning model of FIG. 1 to which the gas sensor array of FIG. 4 is applied.
7 is an exemplary block diagram of a body fat analysis system according to an embodiment of the present invention.
8 is an exemplary block diagram of a body fat analysis system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an exemplary diagram for explaining the operation of the learning model of FIG. 8 .
10 is an exemplary block diagram of an electronic system to which the body fat analysis system described in FIGS. 1 to 9 is applied.
아래에서는, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로, 본 발명의 실시 예들이 명확하고 상세하게 기재된다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described clearly and in detail to the extent that those skilled in the art can easily practice the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 체지방 분석 시스템의 예시적인 블록도이다. 도 1을 참조하면, 체지방 분석 시스템(100)은 물리량 검출 센서(110), 가스 센서 어레이(120), 분석기(130), 및 통신 모듈(140)을 포함할 수 있다. 도 1의 체지방 분석 시스템(100)은 사용자의 물리적 팩터 및 호기 내 타겟 물질을 검출하고, 다양한 바이오마커로 검출된 팩터들을 분석하여 체지방 소모 또는 다이어트 진행 상황을 사용자에 제공할 수 있는 웨어러블 체지방 분석 장치로 구현될 수 있다.1 is an exemplary block diagram of a body fat analysis system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1 , the body
물리량 검출 센서(110)는 사용자와 같은 객체의 물리적 팩터를 검출할 수 있다. 여기에서, 물리적 팩터는 심장의 움직임(심박), 객체의 운동량, 및 객체의 열량과 같은 객체의 물리적인 측정 가능한 요소들을 의미할 수 있다. 물리량 검출 센서(110)는 객체의 적어도 하나의 물리적 팩터를 검출할 수 있다. 체지방 소모 또는 다이어트 진행 상황의 분석 정확도를 향상시키기 위하여, 물리량 검출 센서(110)는 복수의 물리적 팩터들을 검출할 수 있다.The physical
일례로 도 1에 도시된 바와 같이, 물리량 검출 센서(110)는 심박 센서(111) 및 운동량 센서(112)를 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 물리량 검출 센서(110)는 체온 검출 센서 또는 호흡량 센서 등, 객체의 물리적 팩터들을 검출할 수 있는 다양한 물리 센서들을 더 포함할 수 있다. 이러한 물리 센서들 각각은 객체의 물리적 팩터를 검출하여, 전기 신호인 물리량 신호를 생성할 수 있다. 물리량 신호는 검출된 물리적 팩터를 변환한 전기적 값을 가질 수 있다.As an example, as shown in FIG. 1 , the physical
일례로, 심박 센서(111)는 심장의 움직임을 검출하기 위하여, 안테나를 통하여 출력된 송신 신호와 심장을 통하여 반사된 수신 신호의 차이를 검출하도록 구성될 수 있다. 일례로, 심박 센서(111)는 사용자에 부착된 전극을 통하여, 심전도 신호를 수신하여 심박 변이도를 검출하도록 구성될 수 있다. 이외에도, 심박 센서(111)는 다양한 방식으로, 객체의 심박을 검출할 수 있다. 심박 센서(111)는 심박 검출에 기초하여, 전기적인 물리량 신호인 심박 신호(HD)를 생성할 수 있다.For example, the
일례로, 운동량 센서(112)는 객체의 운동량을 검출하도록 구성될 수 있다. 일례로, 운동량 센서(112)는 객체의 움직임을 감지하여, 칼로리 소모량을 계산하도록 구성될 수 있다. 일례로, 운동량 센서(112)는 객체의 운동에 따른 전기적인 생체 신호의 변화를 검출하도록 구성될 수 있다. 이외에도, 운동량 센서(112)는 다양한 방식으로, 객체의 운동량을 검출할 수 있다. 운동량 센서(112)는 운동량 검출에 기초하여, 전기적인 물리량 신호인 운동량 신호(CD)를 생성할 수 있다.As an example, the
가스 센서 어레이(120)는 객체의 호기 내 타겟 물질을 검출할 수 있다. 일례로, 타겟 물질은 아세톤일 수 있다. 인체가 체지방을 에너지원으로 사용하는 경우, 지방 분해 산물로 케톤체가 생성될 수 있다. 이러한 케톤체는 아세톤, 베타하이드록시부틸레이트, 및 아세틱아세테이트(acetic acetate) 등을 포함할 수 있으며, 이 중 휘발성이 높은 아세톤 가스가 호기로 배출될 수 있다. 가스 센서 어레이(120)는 체지방 분해의 판단을 위하여, 호기 내 아세톤을 검출할 수 있다. The
가스 센서 어레이(120)는 타겟 물질을 검출하기 위한 복수의 가스 센서들(SE)을 포함할 수 있다. 일례로, 복수의 가스 센서들(SE)은 2차원적으로 배열될 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 1차원적인 행 또는 열로 배열될 수도 있다. 복수의 가스 센서들(SE)의 개수는 제한되지 않으며, 일례로, 2개 내지 1000개 사이일 수 있다. 복수의 가스 센서들(SE)의 개수는 물리량 검출 센서(110)에 포함된 물리 센서들의 개수보다 많을 수 있다. 물리 센서들은 복수의 가스 센서들(SE)에 기초하여 계산된 농도들의 정확도를 개선하기 위하여 구비될 수 있으므로, 가스 센서들(SE)의 개수가 물리 센서들보다 많을 수 있다. 복수의 가스 센서들(SE)에 의하여, 호기 내 아세톤을 검출하기 위한 샘플들이 많아지고, 체지방 소모 또는 다이어트 진행 정도를 분석하기 위한 데이터 양이 증가할 수 있다. 그 결과, 분석 정확도가 증가할 수 있다.The
가스 센서 어레이(120)는 복수의 가스 센서들(SE)로부터 검출된 타겟 물질에 기초하여, 검출 신호들을 생성할 수 있다. 복수의 가스 센서들(SE) 각각은 타겟 물질과의 흡착에 따라 변화하는 전기 저항을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 가스 센서 어레이(120)는 복수의 가스 센서들(SE) 각각의 변화하는 전기 저항을 측정함으로써, 복수의 가스 센서들(SE) 각각으로부터 검출된 타겟 물질의 농도들을 계산할 수 있다. 계산 결과, 가스 센서 어레이(120)는 복수의 가스 센서들(SE)에 각각 대응하는 농도 신호들(SD1~SDn)을 생성할 수 있다.The
복수의 가스 센서들(SE) 각각은 검출된 타겟 물질에 대하여, 서로 다른 반응도를 가질 수 있다. 그 결과, 농도 신호들(SD1~SDn) 각각은 서로 다른 전기적 값을 가질 수 있다. 아세톤과 반응하는 물질은 다른 물질(일례로, 황 산화물 및 수분 등)과도 반응할 수 있다. 따라서, 복수의 가스 센서들(SE) 각각에 포함된 물질 또는 촉매를 다르게 구성함으로써, 다른 물질의 반응으로 인한 오검출 및 분석 정확도의 감소가 개선될 수 있다.Each of the plurality of gas sensors SE may have different reactivity with respect to the detected target material. As a result, each of the concentration signals SD1 to SDn may have different electrical values. A substance that reacts with acetone may also react with other substances (eg sulfur oxides and moisture). Accordingly, by configuring the material or catalyst included in each of the plurality of gas sensors SE differently, erroneous detection and reduction in analysis accuracy due to the reaction of other materials may be improved.
분석기(130)는 물리량 검출 센서(110)로부터 물리량 신호들(일례로, 심박 신호(HD) 및 운동량 신호(CD))을 수신하고, 가스 센서 어레이(120)로부터 농도 신호들(SD1~SDn)을 수신할 수 있다. 분석기(130)는 기계 학습 기반의 학습 모델(131)에 기초하여, 다양한 바이오마커들, 즉 물리량 신호들(HD, CD) 및 농도 신호들(SD1~SDn)을 분석할 수 있다. 학습 모델(131)의 분석 결과, 사용자의 체지방 소모 정도 또는 다이어트 진행 정도를 나타내는 분석 결과가 계산될 수 있다. 분석기(130)의 각 구성들은 하드웨어로 구현되거나, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이의 조합으로 구현될 수 있다.The
학습 모델(131)은 분석기(130)에 구현되어, 물리량 신호들(HD, CD)과 농도 신호들(SD1~SDn)로부터 사용자의 체지방 소모 정도 또는 다이어트 진행 정도를 비선형적으로 분석하도록 학습될 수 있다. 학습 모델(131)은 체지방 분석 시스템(100) 내부에서 통합 관리될 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 학습 모델(131)은 별도의 서버 또는 저장 매체에 구현되었다가, 분석 시에 분석기(130)에 로드될 수 있다. 학습 모델(131)은 인공 신경망 또는 딥 러닝 기계 학습을 통하여 구축될 수 있다. 일례로, 학습 모델(131)은 컨볼루션 신경망(Convolutional Neural Network; CNN), 재귀 신경망(Recurrent Neural Network; RNN), 심층 신경망(Deep Neural Network; DNN), KNN(K-Nearest Neighbor), 의사결정 나무(Decision Tree, DT), 다층 퍼셉트론(Multi-Layer Perceptron, MLP), 부분 최소 자승법(Partial Least Square, PLS), 및 서포트 벡터 머신(Support Vector Machine) 중 적어도 하나로 구성될 수 있다.The
통신 모듈(140)은 유선 또는 무선 네트워크를 통하여, 체지방 분석 시스템(100)이 다른 외부 전자 장치와 통신하도록 구성될 수 있다. 일례로, 통신 모듈(140)은 분석기(130)에 의하여 생성된 체지방 소모 정보 또는 다이어트 진행 정보 등을 스마트폰, 서버, 및 컴퓨터 등과 같은 외부 전자 장치로 송신할 수 있다. 일례로, 통신 모듈(140)은 외부 전자 장치로부터 빅데이터 학습에 따른 학습 모델(131)의 가중치 파라미터를 수신할 수 있다.The
도 2는 도 1의 가스 센서 어레이의 예시적인 블록도이다. 도 2의 가스 센서 어레이(120_1)는 도 1의 가스 센서 어레이(120)의 예시적인 실시예로 이해될 것이다. 도 2를 참조하면, 가스 센서 어레이(120_1)는 복수의 가스 센서들(SE1, SE2, ??, SEn), 저항 측정기(121), 및 컨버터(122)를 포함할 수 있다. FIG. 2 is an exemplary block diagram of the gas sensor array of FIG. 1 ; The gas sensor array 120_1 of FIG. 2 will be understood as an exemplary embodiment of the
복수의 가스 센서들(SE1~SEn) 각각은 객체의 호기 내 타겟 물질을 검출할 수 있다. 타겟 물질은 상술한 바와 같이, 아세톤일 수 있다. 복수의 가스 센서들(SE1~SEn) 각각은 아세톤과의 흡착에 따라 변화하는 전기 저항을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 이러한 물질은 금속 산화물을 포함하며, 일례로, SnO2, TiO2, ZnO, WO3, In2O3, Fe2O3, CuO, Co3O4, 및 ZnCo2O4 중 하나 또는 이들의 혼합물 또는 화합물을 포함할 수 있다. 일례로, 이러한 금속 산화물은 나노점, 나노선, 나노막대, 나노입자, 나노정방입자, 혹은 3D 구조 (일례로, hollow, MOF, fibers, 등)의 다공성으로 높은 비표면적을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 금속 산화물은 나노 수준의 직경 (일례로, 1~500 nm)을 갖는 입자를 포함할 수 있다.Each of the plurality of gas sensors SE1 to SEn may detect a target substance in the exhalation of the object. The target material may be acetone, as described above. Each of the plurality of gas sensors SE1 to SEn may include a material having an electrical resistance that changes according to adsorption with acetone. Such materials include metal oxides, such as SnO 2 , TiO 2 , ZnO, WO 3 , In 2 O 3 , Fe 2 O 3 , CuO, Co 3 O 4 , and ZnCo 2 O 4 . one or a mixture or compound thereof. As an example, these metal oxides may include materials having high specific surface area with porosity of nanodots, nanowires, nanorods, nanoparticles, nanosquare particles, or 3D structures (eg, hollow, MOF, fibers, etc.). can For example, the metal oxide may include particles having a nano-level diameter (eg, 1-500 nm).
나아가, 복수의 가스 센서들(SE1~SEn) 중 적어도 일부는 이러한 금속 산화물과의 반응을 위하여, 촉매 물질을 더 포함할 수 있다. 이러한 촉매 물질은 귀금속 촉매 물질일 수 있고, 일례로, Pt, Pd, Au, Ru, PtO, PdO, 및 RuO2 중 하나 또는 이들의 혼합물 또는 화합물을 포함할 수 있다.Furthermore, at least some of the plurality of gas sensors SE1 to SEn may further include a catalyst material for reaction with the metal oxide. Such a catalyst material may be a noble metal catalyst material, and may include, for example, one or a mixture or compound of Pt, Pd, Au, Ru, PtO, PdO, and RuO 2 .
복수의 가스 센서들(SE1~SEn) 각각은 검출된 타겟 물질에 대하여, 서로 다른 반응도를 가질 수 있다. 이를 위하여, 복수의 가스 센서들(SE1~SEn) 각각의 물질 또는 촉매 물질의 적어도 일부가 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 가스 센서에 포함된 금속 산화물이 WO3인 경우, WO3는 아세톤뿐만 아니라 황화수소에 따라 변화하는 전기 저항을 가질 수 있다. 즉, 해당 반응이 아세톤에 의한 것인지 또는 황화수소에 의한 것인지 구분하기 위하여, 제2 가스 센서에 포함된 금속 산화물이 WO3이고, 촉매가 Pt인 경우, 아세톤에 대한 반응도는 황화수소에 대한 반응도에 비하여 커지므로, 아세톤 농도의 검출 정확도가 향상될 수 있다.Each of the plurality of gas sensors SE1 to SEn may have different reactivity with respect to the detected target material. To this end, at least a portion of a material or a catalyst material of each of the plurality of gas sensors SE1 to SEn may be different. For example, when the metal oxide included in the first gas sensor is WO 3 , WO 3 may have an electrical resistance that varies depending on hydrogen sulfide as well as acetone. That is, in order to distinguish whether the reaction is caused by acetone or hydrogen sulfide, when the metal oxide included in the second gas sensor is WO 3 and the catalyst is Pt, the reactivity to acetone is larger than the reactivity to hydrogen sulfide. Therefore, the detection accuracy of the acetone concentration can be improved.
저항 측정기(121)는 복수의 가스 센서들(SE1~SEn) 각각의 전기 저항을 측정할 수 있다. 저항 측정기(121)는 아세톤과의 반응에 따라 복수의 가스 센서들(SE1~SEn) 각각에서 변화하는 전기 저항을 측정할 수 있다. 도 2에 그래프로 도시된 바와 같이, 복수의 가스 센서들(SE1~SEn) 각각의 반응도는 서로 다를 수 있고, 복수의 가스 센서들(SE1~SEn) 각각은 서로 다른 반응도에 따른 검출 신호를 저항 측정기(121)로 출력할 수 있다. 저항 측정기(121)는 복수의 가스 센서들(SE1~SEn) 각각의 시간에 따른 반응도를 검출할 수 있다. 여기에서, 반응도는 일반적인 공기 중 가스 센서의 저항에 대한 사용자의 호기 측정 시의 가스 센서의 저항의 비율로 정의될 수 있다. 측정된 전기 저항은 컨버터(122)로 출력될 수 있다.The
컨버터(122)는 복수의 가스 센서들(SE1~SEn) 각각의 측정된 전기 저항에 기초하여 복수의 가스 센서들(SE1~SEn)의 농도 신호들(SD1, SD2, ??, SDn)을 생성할 수 있다. 일례로, 컨버터(122)는 아날로그 전기 신호인 전기 저항 값들을 디지털 전기 신호인 농도 신호들(SD1~SDn)로 변환할 수 있다. 컨버터(122)에 도시된 히스토그램을 참조하면, 복수의 가스 센서들(SE1~SEn) 각각에 대한 아세톤 포함 값 및 아세톤 불포함 값이 도시된다. 여기에서, 아세톤 포함 값은 호흡 가스 내 아세톤의 검출 값을 나타낼 수 있다. 이러한 검출 값은 아세톤 반응에 의한 전기 저항의 변화 정도에 의존할 수 있으나, 아세톤 이외의 물질에 의한 반응이 더 포함된 값일 수 있다. 아세톤 불포함 값은 호흡 가스 내 아세톤의 비검출 값을 나타낼 수 있다. The
컨버터(122)는 아세톤 포함 값 및 아세톤 불포함 값에 기초하여, 복수의 가스 센서들(SE1~SEn)에 각각 대응하는 타겟 물질의 농도 신호들(SD1~SDn)을 생성할 수 있다. 가스 센서에 포함된 물질에 따라, 전기 저항의 변화는 가스 센서들마다 다를 수 있다. 일례로, 아세톤과의 반응에 따라, 전기 저항이 증가하거나 감소할 수 있고, 전기 저항의 변화량이 가스 센서들마다 서로 다를 수 있다. 컨버터(122)는 복수의 가스 센서들(SE1~SEn) 각각의 물성에 따른 특성 값을 아세톤 포함 값 및 아세톤 불포함 값에 적용함으로써, 농도 신호들(SD1~SDn)을 생성할 수 있다.The
도 3은 도 1의 학습 모델의 동작을 설명하기 위한 예시적인 도면이다. 도 3의 학습 모델(131_1)은 도 1의 학습 모델(131)의 예시적인 실시예로 이해될 것이다. 학습 모델(131_1)은 도 1 및 도 2에서 설명한 바와 같이, 물리량 신호들(일례로, 심박 신호(HD) 및 운동량 신호(CD)) 및 농도 신호들(SD1~SDn)에 기초하여, 사용자의 체지방 소모 정도 또는 다이어트 진행 정도를 분석할 수 있다.FIG. 3 is an exemplary diagram for explaining the operation of the learning model of FIG. 1 . The learning model 131_1 of FIG. 3 will be understood as an exemplary embodiment of the
학습 모델(131_1)은 기계 학습 기반의 신경망으로 구현될 수 있다. 학습 모델(131_1)은 입력 레이어(IL), 히든 레이어(HL), 및 출력 레이어(OL)로 구현될 수 있다. 이러한 구성들은 예시적인 것으로 이해될 것이며, 신경망의 종류 또는 형태에 따라 학습 모델(131_1)은 도 3과 다른 레이어 구조로 구현될 수 있다. 입력 레이어(IL)는 물리량 신호들(HD, CD) 및 농도 신호들(SD1~SDn)을 수신할 수 있다. 수신된 물리량 신호들(HD, CD) 및 농도 신호들(SD1~SDn)은 히든 레이어(HL)로 전파될 수 있다. 학습에 따라, 히든 레이어(HL)로 전파되는 각 신호들에 가중치 파라미터가 적용될 수 있다. 학습 모델(131_1)은 가중치 파라미터에 기초하여 각 신호들 사이의 관계를 계산할 수 있다. 출력 레이어(OL)는 히든 레이어(HL)로부터 전파되는 분석 결과에 기초하여, 체지방 소모 정도 또는 다이어트 진행 정도의 분석 결과를 출력할 수 있다.The learning model 131_1 may be implemented as a machine learning-based neural network. The learning model 131_1 may be implemented as an input layer IL, a hidden layer HL, and an output layer OL. It will be understood that these configurations are exemplary, and the learning model 131_1 may be implemented in a layer structure different from that of FIG. 3 according to the type or shape of the neural network. The input layer IL may receive the physical quantity signals HD and CD and the density signals SD1 to SDn. The received physical quantity signals HD and CD and density signals SD1 to SDn may be propagated to the hidden layer HL. According to learning, a weight parameter may be applied to each signal propagated to the hidden layer HL. The learning model 131_1 may calculate a relationship between each signal based on the weight parameter. The output layer OL may output the analysis result of the degree of body fat consumption or the degree of diet progress based on the analysis result propagated from the hidden layer HL.
학습 모델(131_1)의 분석 결과는 사용자의 체지방이 소모된 정도 (다이어트가 진행된 정도)를 나타내는 소모 정보(DO) 및 사용자의 체지방이 소모되지 않은 정도 (다이어트가 진행되지 않은 정도)를 나타내는 비소모 정보(DX)를 포함할 수 있다. 나아가, 학습 모델(131_1)은 분석된 체지방 소모 정도에 기초하여, 체지방 소모가 시작된 시점을 더 계산할 수 있다. 학습 모델(131_1)의 분석 결과는 농도 신호들(SD1~SDn)의 패턴을 물리량 신호들(HD, CD)로 보상함으로써, 계산될 수 있다. 비선형적인 기계 학습 기반의 학습 모델(131_1)을 통하여, 체지방 소모에 대응하는 농도들의 패턴과 체지방 유지 또는 증가에 대응하는 농도들의 패턴이 구분될 수 있다. 또한, 호기 내 수분 및 불순물 등이 가스 센서 어레이(120)에서 완전히 트랩될 수 없으므로, 물리량 검출 센서(110)에 의한 물리량 신호들(HD, CD)이 패턴 인식에 더 고려될 수 있다. 즉, 학습 모델(131_1)은 다양한 바이오마커를 이용하여, 가스 센서 어레이(120)의 하드웨어적 오차를 보상하고, 체지방 소모의 분석 정확성을 개선하도록 구현된다. The analysis result of the learning model 131_1 shows consumption information DO indicating the extent to which the user's body fat is consumed (the extent to which the diet has progressed) and the non-consumption information DO indicating the extent to which the user's body fat is not consumed (the extent to which the diet is not progressed). Information DX may be included. Furthermore, the learning model 131_1 may further calculate a time when body fat consumption starts based on the analyzed degree of body fat consumption. The analysis result of the learning model 131_1 may be calculated by compensating the pattern of the concentration signals SD1 to SDn with the physical quantity signals HD and CD. Through the nonlinear machine learning-based learning model 131_1 , a pattern of concentrations corresponding to body fat consumption and a pattern of concentrations corresponding to maintenance or increase of body fat may be distinguished. In addition, since moisture and impurities in the exhaled air cannot be completely trapped in the
도 4는 도 1의 가스 센서 어레이의 예시적인 블록도이다. 도 4의 가스 센서 어레이(120_2)는 도 2의 실시예와 다른 도 1의 가스 센서 어레이(120)의 예시적인 실시예로 이해될 것이다. 도 4를 참조하면, 가스 센서 어레이(120_2)는 복수의 가스 센서들(SE1, SE2, ??, SEn), 저항 측정기(121), 컨버터(122), 및 가스 판별기(123)를 포함할 수 있다.4 is an exemplary block diagram of the gas sensor array of FIG. 1 ; The gas sensor array 120_2 of FIG. 4 will be understood as an exemplary embodiment of the
복수의 가스 센서들(SE1~SEn) 각각은 객체의 호기 내 타겟 물질 (일례로, 아세톤)을 검출할 수 있다. 저항 측정기(121)는 타겟 물질과의 반응에 따라 복수의 가스 센서들(SE1~SEn) 각각에서 변화하는 전기 저항을 측정할 수 있다. 컨버터(122)는 복수의 가스 센서들(SE1~SEn) 각각의 측정된 전기 저항에 기초하여 복수의 가스 센서들(SE1~SEn)의 농도 신호들(SD1, SD2, ??, SDn)을 생성할 수 있다. 복수의 가스 센서들(SE1~SEn), 저항 측정기(121), 및 컨버터(122)의 구성은 도 2에서 설명된 복수의 가스 센서들(SE1~SEn), 저항 측정기(121), 및 컨버터(122)에 대응하므로, 구체적인 설명이 생략된다.Each of the plurality of gas sensors SE1 to SEn may detect a target substance (eg, acetone) in the exhalation of the object. The
가스 판별기(123)는 농도 신호들(SD1~SDn)을 수신하고, 기계 학습 기반의 학습 모델(124)에 기초하여, 호기 내 타겟 물질의 농도를 분석할 수 있다. 여기에서, 학습 모델(124)은 가스 센서 어레이(120_2)의 가스 판별기(123)에서 관리되며, 도 1에서 설명된 학습 모델(131)과 별개의 기계 학습 모델일 수 있다. 가스 판별기(123)는 학습 모델(124)로 농도 신호들(SD1~SDn)을 분석하여, 타겟 물질의 반응 신호(AO) 및 타겟 물질의 무반응 신호(AX)를 생성할 수 있다. 일례로, 타겟 물질의 반응 신호(AO)는 호기 내 아세톤 농도의 예측 값을 나타내고, 타겟 물질의 무반응 신호(AX)는 호기 내 아세톤 외 기체 농도의 예측 값을 나타낼 수 있다. 즉, 가스 판별기(123)는 체지방 소모의 판단을 위하여, 물리량 신호들을 적용하기 전에, 복수의 가스 센서들(SE1~SEn)에 의하여 검출된 아세톤 농도의 중간 분석을 수행할 수 있다.The
학습 모델(124)은 가스 판별기(123)에 구현되어, 농도 신호들(SD1~SDn)로부터 호기 내 타겟 물질의 농도를 비선형적으로 분석하도록 학습될 수 있다. 학습 모델(124)은 도 1의 체지방 분석 시스템(100) 내부에서 통합 관리될 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 학습 모델(124)은 별도의 서버 또는 저장 매체에 구현되었다가, 분석 시에 가스 판별기(123)에 로드될 수 있다. 학습 모델(124)은 인공 신경망 또는 딥 러닝 기계 학습을 통하여 구축될 수 있다. 일례로, 학습 모델(124)은 컨볼루션 신경망(Convolutional Neural Network; CNN), 재귀 신경망(Recurrent Neural Network; RNN), 심층 신경망(Deep Neural Network; DNN), KNN(K-Nearest Neighbor), 의사결정 나무(Decision Tree, DT), 다층 퍼셉트론(Multi-Layer Perceptron, MLP), 부분 최소 자승법(Partial Least Square, PLS), 및 서포트 벡터 머신(Support Vector Machine) 중 적어도 하나로 구성될 수 있다.The
도 5는 도 4의 학습 모델의 동작을 설명하기 위한 예시적인 도면이다. 도 5의 학습 모델(124)은 도 4의 학습 모델(124)의 예시적인 실시예로 이해될 것이다. 학습 모델(124)은 도 4에서 설명한 바와 같이, 농도 신호들(SD1~SDn)에 기초하여, 호기 내 타겟 물질의 농도를 분석할 수 있다. FIG. 5 is an exemplary diagram for explaining the operation of the learning model of FIG. 4 . The
학습 모델(124)은 기계 학습 기반의 신경망으로 구현될 수 있다. 학습 모델(124)은 입력 레이어(IL), 히든 레이어(HL), 및 출력 레이어(OL)로 구현될 수 있다. 이러한 구성들은 예시적인 것으로 이해될 것이며, 신경망의 종류 또는 형태에 따라 학습 모델(124)은 도 5와 다른 레이어 구조로 구현될 수 있다. 입력 레이어(IL)는 농도 신호들(SD1~SDn)을 수신할 수 있다. 수신된 농도 신호들(SD1~SDn)은 히든 레이어(HL)로 전파될 수 있다. 학습에 따라, 히든 레이어(HL)로 전파되는 각 신호들에 가중치 파라미터가 적용될 수 있다. 학습 모델(124)은 가중치 파라미터에 기초하여 농도 신호들(SD1~SDn) 사이의 관계를 계산할 수 있다. 출력 레이어(OL)는 히든 레이어(HL)로부터 전파되는 분석 결과에 기초하여, 호기 내 타겟 물질의 농도의 분석 결과를 출력할 수 있다.The
학습 모델(124)의 분석 결과는 타겟 물질의 반응 신호(AO) 및 타겟 물질의 무반응 신호(AX)를 포함할 수 있다. 비선형적인 기계 학습 기반의 학습 모델(124)을 통하여, 호기 내 아세톤 농도들의 패턴과 호기 내 아세톤 외 기체 농도들의 패턴이 구분될 수 있다. 또한, 호기 내 수분 및 불순물, 복수의 가스 센서들(SE1~SEn) 각각의 물성이 호기 내 아세톤 농도의 패턴 인식에 고려될 수 있다. The analysis result of the
도 6은 도 4의 가스 센서 어레이가 적용된 도 1의 학습 모델의 동작을 설명하기 위한 예시적인 도면이다. 도 6의 학습 모델(131_2)은 도 1의 가스 센서 어레이(120)가 도 4의 가스 센서 어레이(120_2)인 경우에, 도 1의 학습 모델(131)의 예시적인 실시예로 이해될 것이다. FIG. 6 is an exemplary view for explaining the operation of the learning model of FIG. 1 to which the gas sensor array of FIG. 4 is applied. The learning model 131_2 of FIG. 6 will be understood as an exemplary embodiment of the
도 3과 달리, 학습 모델(131_2)은 농도 신호들(SD1~SDn) 대신, 도 4 및 도 5의 학습 모델(124)에 의하여 중간 분석된 결과인 타겟 물질의 반응 신호(AO) 및 타겟 물질의 무반응 신호(AX)를 수신할 수 있다. 학습 모델(131_2)은 물리량 신호들(HD, CD), 타겟 물질의 반응 신호(AO), 및 타겟 물질의 무반응 신호(AX)에 기초하여, 사용자의 체지방 소모 정도 또는 다이어트 진행 정도를 분석할 수 있다.Unlike FIG. 3 , the learning model 131_2 is the result of intermediate analysis by the
학습 모델(131_2)은 기계 학습 기반의 신경망으로 구현될 수 있다. 학습 모델(131_2)은 입력 레이어(IL), 히든 레이어(HL), 및 출력 레이어(OL)로 구현될 수 있다. 이러한 구성들은 예시적인 것으로 이해될 것이며, 신경망의 종류 또는 형태에 따라 학습 모델(131_2)은 도 6과 다른 레이어 구조로 구현될 수 있다. 입력 레이어(IL)는 물리량 신호들(HD, CD), 타겟 물질의 반응 신호(AO), 및 타겟 물질의 무반응 신호(AX)를 수신할 수 있다. 수신된 신호들은 히든 레이어(HL)로 전파되고, 학습에 따른 가중치 파라미터가 신호들에 적용될 수 있다. 출력 레이어(OL)는 학습 모델(131_2)의 체지방 소모 정도 또는 다이어트 진행 정도의 분석 결과를 출력할 수 있다. 분석 결과는 사용자의 체지방이 소모된 정도를 나타내는 소모 정보(DO) 및 사용자의 체지방이 소모되지 않은 정도를 나타내는 비소모 정보(DX)를 포함할 수 있다. 나아가, 학습 모델(131_2)은 분석된 체지방 소모 정도에 기초하여, 체지방 소모가 시작된 시점을 더 계산할 수 있다.The learning model 131_2 may be implemented as a machine learning-based neural network. The learning model 131_2 may be implemented as an input layer IL, a hidden layer HL, and an output layer OL. It will be understood that these configurations are exemplary, and the learning model 131_2 may be implemented in a layer structure different from that of FIG. 6 according to the type or shape of the neural network. The input layer IL may receive the physical quantity signals HD and CD, the response signal AO of the target material, and the non-response signal AX of the target material. The received signals are propagated to the hidden layer HL, and a weight parameter according to learning may be applied to the signals. The output layer OL may output an analysis result of the degree of body fat consumption or the degree of diet progress of the learning model 131_2 . The analysis result may include consumption information DO indicating the extent to which the user's body fat is consumed and non-consumption information DX indicating the extent to which the user's body fat is not consumed. Furthermore, the learning model 131_2 may further calculate a time when body fat consumption starts based on the analyzed degree of body fat consumption.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 체지방 분석 시스템의 예시적인 블록도이다. 도 1을 참조하면, 체지방 분석 시스템(200)은 물리량 검출 센서(210), 가스 센서 어레이(220), 분석기(230), 및 통신 모듈(240)을 포함할 수 있다. 도 7의 체지방 분석 시스템(200)은 사용자의 물리적 팩터 및 호기 내 타겟 물질을 검출하고, 다양한 바이오마커로 검출된 팩터들을 분석하여 체지방 소모 또는 다이어트 진행 상황을 사용자에 제공할 수 있는 웨어러블 체지방 분석 장치로 구현될 수 있다.7 is an exemplary block diagram of a body fat analysis system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1 , the body
물리량 검출 센서(210)는 객체의 물리적 팩터를 검출할 수 있다. 물리량 검출 센서(210)는 객체의 적어도 하나의 물리적 팩터를 검출할 수 있다. 일례로, 물리량 검출 센서(210)는 객체의 심박을 검출하여 심박 신호(HD)를 생성하는 심박 센서(211) 및 객체의 운동량을 검출하여 운동량 신호(CD)를 생성하는 운동량 센서(112)를 포함할 수 있다. 심박 센서(211) 및 운동량 센서(212)를 포함하는 물리량 검출 센서(210)는 도 1의 심박 센서(111) 및 운동량 센서(112)를 포함하는 물리량 검출 센서(110)에 대응된다.The physical
가스 센서 어레이(220)는 객체의 호기 내 타겟 물질을 검출할 수 있다. 가스 센서 어레이(220)는 복수의 가스 센서들(SE), 저항 측정기(221), 컨버터(222), 및 가스 판별기(223)를 포함할 수 있다. 복수의 가스 센서들(SE), 저항 측정기(221), 컨버터(222), 및 가스 판별기(223)는 도 4의 가스 센서 어레이(120_2)는 복수의 가스 센서들(SE1~SEn), 저항 측정기(121), 컨버터(122), 및 가스 판별기(123)에 대응된다. 도 4와 같이, 가스 센서 어레이(220)는 가스 판별기(223)에 구현된 학습 모델에 기초하여, 호기 내 타겟 물질의 농도를 분석할 수 있다. 가스 센서 어레이(220)는 가스 판별기(123)에 구현된 학습 모델(124)로 복수의 가스 센서들(SE) 각각에서 검출된 농도들을 분석하여, 타겟 물질의 반응 신호(AO) 및 타겟 물질의 무반응 신호(AX)를 생성할 수 있다.The
분석기(230)는 물리량 검출 센서(110)로부터 물리량 신호들(HD, CD)을 수신하고, 가스 센서 어레이(220)로부터 타겟 물질의 반응 신호(AO) 및 타겟 물질의 무반응 신호(AX)를 수신할 수 있다. 분석기(230)는 선형 분석 모델(231)에 기초하여, 물리량 신호들(HD, CD) 및 농도 신호들(SD1~SDn)에 선형 회귀 방정식을 적용할 수 있다. 즉, 분석기(230)는 기계 학습 기반의 학습 모델을 이용하지 않고, 정량화된 회귀식을 이용하여, 사용자의 체지방 소모 정도 또는 다이어트 진행 정도를 분석할 수 있다. 선형 분석 모델(231)은 체지방의 소모 여부를 구분하는데 사용될 수 있다. 분석기(230)의 각 구성들은 하드웨어로 구현되거나, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이의 조합으로 구현될 수 있다.The
통신 모듈(240)은 유선 또는 무선 네트워크를 통하여, 체지방 분석 시스템(200)이 다른 외부 전자 장치와 통신하도록 구성될 수 있다. 통신 모듈(240)은 도 1의 통신 모듈(140)에 대응된다.The
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 체지방 분석 시스템의 예시적인 블록도이다. 도 8을 참조하면, 체지방 분석 시스템(300)은 복수의 가스 센서들(SE1, SE2, ??, SEn), 저항 측정기(310), 컨버터(320), 분석기(330), 및 통신 모듈(340)을 포함할 수 있다. 도 8의 체지방 분석 시스템(300)은 사용자의 호기 내 타겟 물질을 검출하고, 검출된 타겟 물질의 농도들을 분석하여 체지방 소모 또는 다이어트 진행 상황을 사용자에 제공할 수 있는 웨어러블 체지방 분석 장치로 구현될 수 있다.8 is an exemplary block diagram of a body fat analysis system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8 , the body
복수의 가스 센서들(SE1~SEn) 각각은 객체의 호기 내 타겟 물질 (일례로, 아세톤)을 검출할 수 있다. 저항 측정기(310)는 타겟 물질과의 반응에 따라 복수의 가스 센서들(SE1~SEn) 각각에서 변화하는 전기 저항을 측정할 수 있다. 컨버터(320)는 복수의 가스 센서들(SE1~SEn) 각각의 측정된 전기 저항에 기초하여 복수의 가스 센서들(SE1~SEn)의 농도 신호들(SD1, SD2, ??, SDn)을 생성할 수 있다. 복수의 가스 센서들(SE1~SEn), 저항 측정기(310), 및 컨버터(320)의 구성은 도 2에서 설명된 복수의 가스 센서들(SE1~SEn), 저항 측정기(121), 및 컨버터(122)에 대응하므로, 구체적인 설명이 생략된다.Each of the plurality of gas sensors SE1 to SEn may detect a target substance (eg, acetone) in the exhalation of the object. The
분석기(330)는 기계 학습 기반의 학습 모델(331)에 기초하여, 농도 신호들(SD1~SDn)을 분석할 수 있다. 학습 모델(331)의 분석 결과, 사용자의 체지방 소모 정도 또는 다이어트 진행 정도를 나타내는 분석 결과가 계산될 수 있다. 분석기(330)의 각 구성들은 하드웨어로 구현되거나, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이의 조합으로 구현될 수 있다.The
학습 모델(331)은 분석기(330)에 구현되어, 농도 신호들(SD1~SDn)로부터 사용자의 체지방 소모 정도 또는 다이어트 진행 정도를 비선형적으로 분석하도록 학습될 수 있다. 학습 모델(331)은 체지방 분석 시스템(300) 내부에서 통합 관리될 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 학습 모델(331)은 별도의 서버 또는 저장 매체에 구현되었다가, 분석 시에 분석기(330)에 로드될 수 있다. 학습 모델(331)은 인공 신경망 또는 딥 러닝 기계 학습을 통하여 구축될 수 있다. 일례로, 학습 모델(331)은 컨볼루션 신경망(Convolutional Neural Network; CNN), 재귀 신경망(Recurrent Neural Network; RNN), 심층 신경망(Deep Neural Network; DNN), KNN(K-Nearest Neighbor), 의사결정 나무(Decision Tree, DT), 다층 퍼셉트론(Multi-Layer Perceptron, MLP), 부분 최소 자승법(Partial Least Square, PLS), 및 서포트 벡터 머신(Support Vector Machine) 중 적어도 하나로 구성될 수 있다.The
통신 모듈(340)은 유선 또는 무선 네트워크를 통하여, 체지방 분석 시스템(300)이 다른 외부 전자 장치와 통신하도록 구성될 수 있다. 통신 모듈(340)은 도 1의 통신 모듈(140)에 대응된다.The
도 9는 도 8의 학습 모델의 동작을 설명하기 위한 예시적인 도면이다. 도 9의 학습 모델(331)은 도 8의 학습 모델(331)의 예시적인 실시예로 이해될 것이다. 학습 모델(331)은 도 8에서 설명한 바와 같이, 농도 신호들(SD1~SDn)에 기초하여, 사용자의 체지방 소모 정도 또는 다이어트 진행 정도를 분석할 수 있다.FIG. 9 is an exemplary diagram for explaining the operation of the learning model of FIG. 8 . The
학습 모델(331)은 기계 학습 기반의 신경망으로 구현될 수 있다. 학습 모델(331)은 입력 레이어(IL), 히든 레이어(HL), 및 출력 레이어(OL)로 구현될 수 있다. 이러한 구성들은 예시적인 것으로 이해될 것이며, 신경망의 종류 또는 형태에 따라 학습 모델(331)은 도 9와 다른 레이어 구조로 구현될 수 있다. 입력 레이어(IL)는 농도 신호들(SD1~SDn)을 수신할 수 있다. 수신된 농도 신호들(SD1~SDn)은 히든 레이어(HL)로 전파될 수 있다. 학습에 따라, 히든 레이어(HL)로 전파되는 각 신호들에 가중치 파라미터가 적용될 수 있다. 학습 모델(331)은 가중치 파라미터에 기초하여 각 신호들 사이의 관계를 계산할 수 있다. 출력 레이어(OL)는 히든 레이어(HL)로부터 전파되는 분석 결과에 기초하여, 체지방 소모 정도 또는 다이어트 진행 정도의 분석 결과를 출력할 수 있다.The
학습 모델(331)의 분석 결과는 사용자의 체지방이 소모된 정도 (다이어트가 진행된 정도)를 나타내는 소모 정보(DO) 및 사용자의 체지방이 소모되지 않은 정도 (다이어트가 진행되지 않은 정도)를 나타내는 비소모 정보(DX)를 포함할 수 있다. 나아가, 학습 모델(331)은 분석된 체지방 소모 정도에 기초하여, 체지방 소모가 시작된 시점을 더 계산할 수 있다. 비선형적인 기계 학습 기반의 학습 모델(331)을 통하여, 체지방 소모에 대응하는 농도들의 패턴과 체지방 유지 또는 증가에 대응하는 농도들의 패턴이 구분될 수 있다. The analysis result of the
도 10은 도 1 내지 도 9에서 설명된 체지방 분석 시스템이 적용된 전자 시스템의 예시적인 블록도이다. 도 10을 참조하면, 전자 시스템(400)은 가스 샘플러(410), 가스 센서 어레이(420), 신호 처리기(430), 유체 제어기(440), 환경 제어기(450), 환경 센서(460), 통신 모듈(470), 및 컨트롤러(480)를 포함할 수 있다. 도 10의 전자 시스템(400)은 예시적인 것으로, 전자 시스템(400)은 도 10의 구성들 중 적어도 일부를 포함하지 않거나, 도 1 내지 도 9에서 설명된 물리량 검출 센서(110, 210) 등을 더 포함할 수 있다.10 is an exemplary block diagram of an electronic system to which the body fat analysis system described in FIGS. 1 to 9 is applied. Referring to FIG. 10 , the
가스 샘플러(410)는 타겟 물질과 다른 적어도 하나의 물질을 트랩하고, 나머지 물질들을 가스 센서 어레이(420)로 전달하도록 구성될 수 있다. 일례로, 가스 샘플러(410)는 수분과 같이, 아세톤 외 다른 물질들을 제거 또는 필터링할 수 있다. 이에 따라, 가스 센서 어레이(420)에서 검출되는 타겟 물질의 정확도가 개선될 수 있다.The
가스 센서 어레이(420)는 객체의 호기 내 타겟 물질을 검출할 수 있다. 가스 센서 어레이(420)는 타겟 물질을 검출하기 위한 복수의 가스 센서들(SE1, SE2, ??, SEn)을 포함할 수 있다. 가스 센서 어레이(420)는 반응 챔버 내에 수용될 수 있다. 반응 챔버는 가스 샘플러(410)를 통하여 유입되는 가스 이외에 다른 가스가 가스 센서 어레이(420)로 유입되지 않도록, 형성될 수 있다. 가스 센서 어레이(420)는 복수의 가스 센서들(SE1, SE2, ??, SEn) 각각의 타겟 물질에 의한 전기 저항의 변화들을 측정하고, 변화들에 기초하여 농도 신호들을 생성하는 농도 계산기를 포함할 수 있다. 이러한 농도 계산기는 상술된 저항 측정기(121, 221, 310) 및 컨버터(122, 222, 320)를 포함하는 개념으로 이해될 것이다.The
신호 처리기(430)는 가스 센서 어레이(420)로부터 생성된 타겟 물질의 농도 신호들을 분석하여, 체지방 소모 또는 다이어트 진행 정도를 나타내는 분석 결과를 생성할 수 있다. 신호 처리기(430)는 상술된 분석기(130, 230, 330)를 포함할 수 있다. 도 1 또는 도 8의 실시예에 따라, 신호 처리기(430)는 기계 학습 기반의 학습 모델을 이용하여, 체지방 소모 또는 다이어트 진행 정도를 비선형적으로 분석할 수 있다. 도 7의 실시예에 따라, 신호 처리기(430)는 선형 회귀 방정식을 이용하여, 체지방 소모 또는 다이어트 진행 정도를 선형적으로 분석할 수 있다.The
신호 처리기(430)는 컨트롤러(480)의 제어 하에 동작할 수 있으며, 학습 모델 등을 이용한 신호 처리를 위한 워킹 메모리를 포함할 수 있다. 일례로, 학습 모델은 펌웨어 또는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 예를 들어, 펌웨어가 컨트롤러(480)에 의하여 실행 시에 신호 처리기(430)의 워킹 메모리에 로딩될 수 있다. 컨트롤러(480)는 로딩된 펌웨어를 실행할 수 있다. 컨트롤러(480)의 제어 하에, 신호 처리기(430)는 학습 모델을 이용하여 사용자의 체지방 소모 또는 다이어트 진행 정도를 분석할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 신호 처리기(430)는 학습 모델이 하드웨어적으로 구현되는 뉴럴 네트워크 회로를 포함할 수도 있다.The
유체 제어기(440)는 가스 센서 어레이(420)로 제공되는 기체의 흐름을 제어할 수 있다. 일례로, 유체 제어기(440)는 챔버 내 기체의 흐름을 제어하기 위한 밸브, 펌프, 필터, 또는 오리피스를 포함할 수 있다. The
환경 제어기(450)는 가스 센서 어레이(420)로 제공되는 기체의 환경을 제어할 수 있다. 일례로, 환경 제어기(450)는 기온 제어를 위한 히터 (또는, 쿨러), 습도 제어를 위한 제습기, 또는 기압 제어를 위한 기압 조절 장치를 포함할 수 있다.The
환경 센서(460)는 가스 센서 어레이(420)로 제공되는 기체의 환경을 감지할 수 있다. 환경 제어기(450)는 환경 센서(460)로부터 감지된 환경 정보에 기초하여, 컨트롤러(480)의 제어 하에 기체의 환경을 제어할 수 있다. 일례로, 환경 센서(460)는 기온 측정을 위한 온도계, 습도 측정을 위한 습도계, 또는 기압 측정을 위한 압력 센서를 포함할 수 있다.The
통신 모듈(470)은 유선 또는 무선 네트워크를 통하여, 전자 시스템(400)이 다른 외부 전자 장치와 통신하도록 구성될 수 있다. 통신 모듈(470)은 상술된 통신 모듈(140, 240, 340)에 대응된다.The
컨트롤러(480)는 전자 시스템(400)의 중앙 처리 장치로의 기능을 수행할 수 있다. 컨트롤러(480)는 가스 샘플러(410)의 가스 트랩, 가스 센서 어레이(420)의 농도 신호들 생성, 신호 처리기(430)의 체지방 소모 정도 분석, 유체 제어기(440)의 기체의 흐름 제어, 환경 제어기(450)의 기체의 환경 제어, 환경 센서(460)의 기체의 환경 감지, 및 통신 모듈(470)의 신호 송수신을 제어할 수 있다.The
위에서 설명한 내용은 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 예들이다. 본 발명에는 위에서 설명한 실시 예들뿐만 아니라, 단순하게 설계 변경하거나 용이하게 변경할 수 있는 실시 예들도 포함될 것이다. 또한, 본 발명에는 상술한 실시 예들을 이용하여 앞으로 용이하게 변형하여 실시할 수 있는 기술들도 포함될 것이다.The contents described above are specific examples for carrying out the present invention. The present invention will include not only the above-described embodiments, but also simple design changes or easily changeable embodiments. In addition, the present invention will also include techniques that can be easily modified and implemented in the future using the above-described embodiments.
100, 200, 300: 체지방 분석 시스템
110, 210: 물리량 검출 센서
120, 120_1, 120_2, 220, 420: 가스 센서 어레이
SE, SE1~SEn: 가스 센서
121, 221, 310: 저항 측정기
122, 222, 320: 컨버터
123, 223: 가스 판별기
130, 230, 330: 분석기
140, 240, 340, 470: 통신 모듈100, 200, 300: body fat analysis system
110, 210: physical quantity detection sensor
120, 120_1, 120_2, 220, 420: gas sensor array
SE, SE1-SEn: gas sensor
121, 221, 310: resistance meter
122, 222, 320: converter
123, 223: gas discriminator
130, 230, 330: analyzer
140, 240, 340, 470: communication module
Claims (20)
공기 중의 타겟 물질을 검출하는 복수의 가스 센서들을 포함하고, 상기 복수의 가스 센서들로부터 생성된 검출 신호들에 기초하여 상기 검출 신호들에 각각 대응하는 상기 타겟 물질의 농도 신호들을 생성하는 가스 센서 어레이; 및
기계 학습 모델을 통하여 상기 물리량 신호 및 상기 농도 신호들 각각을 분석하여, 체지방 소모 정보를 생성하는 분석기를 포함하는 체지방 분석 시스템.a physical quantity detection sensor that detects a physical factor and generates a physical quantity signal;
A gas sensor array comprising a plurality of gas sensors for detecting a target material in air, and generating concentration signals of the target material respectively corresponding to the detection signals based on detection signals generated from the plurality of gas sensors ; and
and an analyzer for generating body fat consumption information by analyzing each of the physical quantity signal and the concentration signal through a machine learning model.
상기 물리량 검출 센서는,
객체의 심박을 검출하여 제1 물리량 신호를 생성하는 심박 센서; 및
객체의 운동량을 검출하여 제2 물리량 신호를 생성하는 운동량 센서를 포함하고,
상기 분석기는, 상기 기계 학습 모델을 통하여 상기 제1 및 제2 물리량 신호들 및 상기 농도 신호들 각각을 분석하여, 상기 체지방 소모 정보를 생성하는 체지방 분석 시스템.According to claim 1,
The physical quantity detection sensor,
a heartbeat sensor detecting a heartbeat of an object to generate a first physical quantity signal; and
and a momentum sensor that detects the momentum of the object and generates a second physical quantity signal,
The analyzer analyzes each of the first and second physical quantity signals and the concentration signals through the machine learning model to generate the body fat consumption information.
상기 물리량 검출 센서는,
상기 물리적 팩터를 검출하는 적어도 하나의 물리 센서를 포함하되,
상기 복수의 가스 센서들의 개수는 상기 적어도 하나의 물리 센서의 개수보다 많은 체지방 분석 시스템.According to claim 1,
The physical quantity detection sensor,
At least one physical sensor for detecting the physical factor,
The number of the plurality of gas sensors is greater than the number of the at least one physical sensor.
상기 타겟 물질은 아세톤인 체지방 분석 시스템.According to claim 1,
The target material is acetone.
상기 복수의 가스 센서들 각각은, 상기 타겟 물질에 대하여 서로 다른 반응도를 갖는 체지방 분석 시스템.According to claim 1,
Each of the plurality of gas sensors, a body fat analysis system having different reactivity to the target material.
상기 가스 센서 어레이는,
상기 검출 신호들에 기초하여, 상기 타겟 물질에 의한 상기 복수의 가스 센서들 각각의 전기 저항을 측정하는 저항 측정기; 및
상기 측정된 전기 저항에 기초하여 상기 복수의 가스 센서들로부터 검출된 상기 타겟 물질의 농도들을 계산하고, 상기 계산된 농도들에 기초하여 상기 농도 신호들을 생성하는 컨버터를 더 포함하는 체지방 분석 시스템.According to claim 1,
The gas sensor array,
a resistance meter for measuring an electrical resistance of each of the plurality of gas sensors by the target material based on the detection signals; and
and a converter for calculating concentrations of the target material detected from the plurality of gas sensors based on the measured electrical resistance and generating the concentration signals based on the calculated concentrations.
상기 타겟 물질과 다른 적어도 하나의 물질을 트랩하고, 상기 타겟 물질이 상기 가스 센서 어레이로 전달되도록 상기 타겟 물질을 상기 가스 센서 어레이로 통과시키는 가스 샘플러를 더 포함하는 체지방 분석 시스템.According to claim 1,
and a gas sampler that traps at least one material different from the target material and passes the target material through the gas sensor array so that the target material is transmitted to the gas sensor array.
상기 가스 센서 어레이로 전달되는 공기의 흐름을 제어하는 유체 제어기;
상기 가스 센서 어레이로 전달되는 공기의 환경을 제어하는 환경 제어기; 및
상기 환경을 감지하는 환경 센서를 더 포함하는 체지방 분석 시스템.According to claim 1,
a fluid controller controlling the flow of air delivered to the gas sensor array;
an environment controller for controlling an environment of air delivered to the gas sensor array; and
The body fat analysis system further comprising an environmental sensor for sensing the environment.
공기 중의 타겟 물질을 검출하는 복수의 가스 센서들을 포함하고, 상기 복수의 가스 센서들로부터 검출된 상기 타겟 물질의 농도들을 계산하고, 상기 농도들 각각을 기계 학습 모델을 통하여 분석함으로써, 타겟 물질 반응 신호 및 타겟 물질 무반응 신호를 생성하는 가스 센서 어레이; 및
상기 물리량 신호, 상기 타겟 물질 반응 신호, 및 상기 타겟 물질 무반응 신호에 기초하여, 체지방 소모 정보를 생성하는 분석기를 포함하는 체지방 분석 시스템.a physical quantity detection sensor that detects a physical factor and generates a physical quantity signal;
A target material response signal comprising a plurality of gas sensors for detecting a target material in the air, calculating concentrations of the target material detected from the plurality of gas sensors, and analyzing each of the concentrations through a machine learning model and a gas sensor array for generating a target material non-responsive signal; and
and an analyzer configured to generate body fat consumption information based on the physical quantity signal, the target substance response signal, and the target substance non-response signal.
상기 물리량 검출 센서는,
상기 물리적 팩터를 검출하는 적어도 하나의 물리 센서를 포함하되,
상기 복수의 가스 센서들의 개수는 상기 적어도 하나의 물리 센서의 개수보다 많은 체지방 분석 시스템.10. The method of claim 9,
The physical quantity detection sensor,
At least one physical sensor for detecting the physical factor,
The number of the plurality of gas sensors is greater than the number of the at least one physical sensor.
상기 타겟 물질은 아세톤이고,
상기 복수의 가스 센서들 중 제1 가스 센서 및 제2 가스 센서는, 아세톤에 대하여 서로 다른 반응도를 갖는 체지방 분석 시스템.10. The method of claim 9,
The target material is acetone,
A first gas sensor and a second gas sensor among the plurality of gas sensors have different reactivity to acetone.
상기 복수의 가스 센서들 각각의 전기 저항은 상기 타겟 물질에 의하여 변화하고,
상기 가스 센서 어레이는 상기 전기 저항의 변화에 기초하여, 상기 타겟 물질의 농도들을 계산하는 체지방 분석 시스템.10. The method of claim 9,
The electrical resistance of each of the plurality of gas sensors is changed by the target material,
The gas sensor array is configured to calculate concentrations of the target material based on a change in the electrical resistance.
상기 분석기는, 상기 물리량 신호, 상기 타겟 물질 반응 신호, 및 상기 타겟 물질 무반응 신호에 학습된 가중치 파라미터를 적용하여, 상기 체지방 소모 정보를 생성하는 체지방 분석 시스템.10. The method of claim 9,
The analyzer is configured to generate the body fat consumption information by applying a weight parameter learned to the physical quantity signal, the target substance response signal, and the target substance non-response signal.
상기 분석기는, 상기 물리량 신호, 상기 타겟 물질 반응 신호, 및 상기 타겟 물질 무반응 신호에 선형 회귀 방정식을 적용하여, 상기 체지방 소모 정보를 생성하는 체지방 분석 시스템.10. The method of claim 9,
The analyzer is configured to generate the body fat consumption information by applying a linear regression equation to the physical quantity signal, the target substance response signal, and the target substance non-response signal.
사용자의 호기에 포함된 타겟 물질을 검출하는 복수의 가스 센서들;
상기 복수의 가스 센서들 각각의 상기 타겟 물질에 대한 반응도에 기초하여, 상기 복수의 가스 센서들 각각으로부터 검출된 타겟 물질의 농도를 계산하는 농도 계산기; 및
기계 학습 모델을 통하여 상기 복수의 가스 센서들로부터 각각 검출된 상기 타겟 물질의 농도들을 분석하여, 체지방 소모를 판단하는 분석기를 포함하는 장치.A wearable body fat analyzer comprising:
a plurality of gas sensors for detecting a target substance contained in the user's exhalation;
a concentration calculator configured to calculate a concentration of a target material detected from each of the plurality of gas sensors based on the reactivity of each of the plurality of gas sensors to the target material; and
and an analyzer configured to determine body fat consumption by analyzing the concentrations of the target substances respectively detected from the plurality of gas sensors through a machine learning model.
상기 복수의 가스 센서들 각각의 전기 저항은 상기 타겟 물질에 의하여 변화하고,
상기 농도 계산기는, 상기 전기 저항의 변화에 기초하여, 상기 복수의 가스 센서들에 각각 대응하는 상기 타겟 물질의 상기 농도들을 계산하는 장치.16. The method of claim 15,
The electrical resistance of each of the plurality of gas sensors is changed by the target material,
The concentration calculator is configured to calculate the concentrations of the target material respectively corresponding to the plurality of gas sensors, based on a change in the electrical resistance.
상기 분석기는, 상기 타겟 물질의 상기 농도들을 분석하여, 체지방 소모의 시작 시점을 판단하는 장치.16. The method of claim 15,
The analyzer analyzes the concentrations of the target substance, and determines a start time of body fat consumption.
상기 복수의 가스 센서들 중 제1 가스 센서 및 제2 가스 센서는 상기 타겟 물질에 대하여 서로 다른 반응도를 갖는 장치. 16. The method of claim 15,
A first gas sensor and a second gas sensor among the plurality of gas sensors have different reactivity with respect to the target material.
물리적 팩터를 검출하여 물리량 신호를 생성하는 물리량 검출 센서를 더 포함하되,
상기 분석기는, 상기 기계 학습 모델에 상기 물리량 신호를 더 입력하여, 상기 체지방 소모를 판단하는 장치.16. The method of claim 15,
Further comprising a physical quantity detection sensor that detects a physical factor to generate a physical quantity signal,
The analyzer further inputs the physical quantity signal to the machine learning model to determine the body fat consumption.
상기 물리량 검출 센서는,
상기 물리적 팩터를 검출하는 적어도 하나의 물리 센서를 포함하되,
상기 복수의 가스 센서들의 개수는 상기 적어도 하나의 물리 센서의 개수보다 많은 장치.
20. The method of claim 19,
The physical quantity detection sensor,
At least one physical sensor for detecting the physical factor,
The number of the plurality of gas sensors is greater than the number of the at least one physical sensor.
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KR1020200035154A KR20210118640A (en) | 2020-03-23 | 2020-03-23 | Body fat analyzing system and wearable body fat analyzing device |
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---|---|---|---|---|
KR102407101B1 (en) | 2022-02-25 | 2022-06-10 | 주식회사 에이직스 | A data processing system of wearable device based on mobile device and Bluetooth |
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- 2020-03-23 KR KR1020200035154A patent/KR20210118640A/en not_active Application Discontinuation
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WO2024014820A1 (en) * | 2022-07-12 | 2024-01-18 | 주식회사 에이배리스터컴퍼니 | Graphene-based sensor, measurement device using same, specimen measurement method, and specimen analysis method |
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