KR20230000802A - 생체정보 추정 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

비침습적으로 생체정보를 추정하는 장치가 개시된다. 일 실시예에 따르면 생체정보 추정 장치는 등방형으로 배치된 복수의 채널을 포함하는 맥파센서, 피검체가 상기 맥파센서에 가하는 힘을 측정하는 힘 센서, 및 맥파센서의 각 채널에서 측정된 맥파신호를 이용하여 상기 복수의 채널에 의해 형성된 공간 상에서 피검체의 가압에 따른 무게중심을 검출하고, 검출된 무게중심을 기초로 사용자에게 피검체의 접촉을 가이드 하며, 상기 가이드에 따라 측정이 완료된 맥파신호 및 상기 측정된 힘을 기초로 생체정보를 추정하는 프로세서를 포함할 수 있다.

Description

생체정보 추정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ESTIMATING BIO-INFORMATION}
비침습적으로 생체정보를 추정하는 장치 및 방법이 제시된다.
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.
등방형 다채널 PPG 센서를 통해 측정된 맥파신호를 기초로 피검체의 접촉 가이드 및 생체정보를 추정하는 장치 및 방법이 제시된다.
일 양상에 따르면, 생체정보 추정 장치는 등방형으로 배치된 복수의 채널을 포함하는 맥파센서, 피검체가 상기 맥파센서에 가하는 힘을 측정하는 힘 센서 및 맥파센서의 각 채널에서 측정된 맥파신호를 이용하여 상기 복수의 채널에 의해 형성된 공간 상에서 피검체의 가압에 따른 무게중심을 검출하고, 검출된 무게중심을 기초로 사용자에게 피검체의 접촉을 가이드 하며, 상기 가이드에 따라 측정이 완료된 맥파신호 및 상기 측정된 힘을 기초로 생체정보를 추정하는 프로세서를 포함할 수 있다.
맥파센서의 각 채널은 피검체에 광을 조사하는 광원 및 상기 피검체로부터 산란 또는 반사된 광을 검출하는 디텍터 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
프로세서는 각 채널에서 측정된 맥파신호로부터 DC 값을 추출하고, 추출된 각 채널의 DC 값을 원형의 테두리에 매핑하여 인텐시티 맵을 생성하며, 생성된 인텐시티 맵을 이용하여 상기 무게중심을 검출할 수 있다.
프로세서는 각 채널의 DC 값을 기초로 원형의 테두리 상에 배치될 복수의 가상 채널에 대한 DC 값을 더 획득하고, 상기 각 채널의 DC 값 및 상기 가상 채널의 DC 값을 상기 원형의 테두리 상에 매핑하여 상기 인텐시티 맵을 생성할 수 있다.
또한, 생체정보 추정 장치는 사용자가 피검체를 상기 공간에 접촉시킬 수 있도록 소정 형태의 그래픽 객체를 화면에 표시하는 출력부를 더 포함할 수 있다.
출력부는 검출된 무게중심을 기초로 상기 그래픽 객체 상에 피검체에 의해 힘이 가해진 위치를 하이라이트 하되, 무게중심의 변화에 따라 상기 하이라이트의 위치를 이동시킬 수 있다.
출력부는 전체 측정 시간 동안의 무게중심의 궤적을 상기 그래픽 객체 상에 중첩하여 표시할 수 있다.
출력부는 공간의 중심과 상기 무게중심 사이의 이격 거리의 변화 그래프를 표시할 수 있다.
프로세서는 이격 거리를 기초로 상기 무게중심의 궤적에 대한 점수를 산출하고, 출력부는 산출된 점수를 화면에 표시할 수 있다.
출력부는 맥파신호를 측정하는 동안 피검체가 맥파센서에 가해야 할 기준 힘의 변화를 가이드 하는 그래픽 객체, 및 상기 힘 센서에 의해 측정된 실제 힘의 변화를 나타내는 그래픽 객체 중의 적어도 하나를 화면에 표시할 수 있다.
프로세서는 각 시점별 무게중심과 상기 공간의 중심과의 이격 거리에 기초하여 상기 맥파신호의 재측정 여부를 판단할 수 있다.
프로세서는 이격 거리가 기준치를 벗어난 횟수가 임계 횟수 이상인 경우, 연속적으로 기준치를 벗어난 시간이 임계 시간 이상인 경우, 및 무게중심의 궤적 점수가 임계치 이하인 경우 중의 적어도 하나를 만족하면 맥파신호를 재측정 하는 것으로 판단할 수 있다.
프로세서는 맥파신호 및 상기 힘을 기초로 오실로메트리 포락선을 생성하고, 생성된 오실로메트리 포락선을 이용하여 생체정보를 추정할 수 있다.
이때, 생체정보는 혈압, 혈관 나이, 동맥경화도, 대동맥압 파형, 혈관 탄성도, 스트레스 지수 및 피로도 중의 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 양상에 따르면, 생체정보 추정 방법은 등방형으로 배치된 복수의 채널을 포함한 맥파센서를 이용하여, 피검체로부터 맥파신호를 측정하는 단계, 힘 센서를 이용하여, 피검체가 상기 맥파센서에 가하는 힘을 측정하는 단계, 맥파센서의 각 채널에서 측정된 맥파신호를 이용하여 상기 복수의 채널에 의해 형성된 공간 상에서 피검체의 가압에 따른 무게중심을 검출하는 단계, 검출된 무게중심을 기초로 맥파신호가 측정되는 동안 사용자에게 피검체의 접촉을 가이드 하는 단계 및 가이드에 따라 측정이 완료된 맥파신호 및 상기 측정된 힘을 기초로 생체정보를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
무게중심을 검출하는 단계는 각 채널에서 측정된 맥파신호로부터 DC 값을 추출하는 단계, 추출된 각 채널의 DC 값을 원형의 테두리에 매핑하여 인텐시티 맵을 생성하는 단계 및 생성된 인텐시티 맵을 이용하여 상기 무게중심을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
인텐시티 맵을 생성하는 단계는 각 채널의 DC 값을 기초로 상기 원형의 테두리 상에 배치될 복수의 가상 채널에 대한 DC 값을 획득하고, 각 채널의 DC 값 및 상기 가상 채널의 DC 값을 상기 원형의 테두리 상에 매핑하여 인텐시티 맵을 생성할 수 있다.
또한, 생체정보 추정 방법은 각 시점별 무게중심과 상기 공간의 중심과의 이격 거리에 기초하여 맥파신호의 재측정 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
생체정보를 추정하는 단계는 맥파신호 및 상기 힘을 기초로 오실로메트리 포락선을 생성하고, 생성된 오실로메트리 포락선을 이용하여 생체정보를 추정할 수 있다.
일 양상에 따르면, 전자 장치는 본체, 본체의 피검체 접촉면에 등방형으로 배치된 복수의 채널을 포함하는 맥파센서, 맥파센서의 상단 또는 하단에 배치되어 피검체가 맥파센서에 가하는 힘을 측정하는 힘 센서, 맥파센서의 각 채널에서 측정된 맥파신호를 이용하여 상기 복수의 채널에 의해 형성된 공간 상에서 피검체의 가압에 따른 무게중심을 검출하고, 검출된 무게중심을 기초로 사용자에게 피검체의 접촉을 가이드 하며, 상기 가이드에 따라 측정이 완료된 맥파신호 및 상기 측정된 힘을 기초로 혈압을 추정하는 프로세서를 포함할 수 있다.
등방형 다채널 PPG 센서를 통해 측정된 맥파신호를 이용하여 피검체의 접촉을 가이드 할 수 있으며, 이를 기초로 생체정보 추정의 정확성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 생체정보 추정 장치의 블록도이다.
도 2는 다른 실시예에 따른 생체정보 추정 장치의 블록도이다.
도 3a 내지 도 3e는 맥파센서의 배치 구조 및 피검체의 가압에 따른 무게중심의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 내지 도 4e는 피검체의 가압에 따른 무게중심의 변화를 검출하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 내지 도 5e는 피검체의 접촉을 가이드하는 실시예들을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 오실로메트리 기반 혈압 추정의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 생체정보 추정 방법의 흐름도이다.
도 8 내지 도 10은 생체정보 추정 장치를 포함한 전자장치의 실시예들이다.
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.
도 1은 일 실시예에 따른 생체정보 추정 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 생체정보 추정 장치(100)는 맥파센서(110), 힘 센서(120) 및 프로세서(130)를 포함한다.
맥파센서(110)는 피검체로부터 광용적 맥파(photoplethysmography, PPG)를 포함한 맥파신호를 측정할 수 있다. 맥파센서(110)는 등방형으로 배치된 복수의 채널로 형성될 수 있다. 각 채널은 피검체에 광을 조사하는 광원과, 광원에 의해 조사된 광이 피검체의 피부 표면이나 혈관 등의 생체조직에서 산란, 반사 또는 투과 등 반응되어 돌아오는 광을 검출하는 디텍터를 포함할 수 있다. 광원과 디텍터는 복수로 형성될 수 있으며, 복수의 광원은 녹색, 청색, 적색, 적외 파장 등의 복수의 파장의 광을 조사할 수 있다. 광원은 발광 다이오드(light emitting diode, LED), 레이저 다이오드(laser diode, LD) 또는 형광체 등을 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 디텍터는 포토다이오드(photo diode), 포토트랜지스터(photo transistor, PTr) 또는 이미지 센서(예: CMOS 이미지 센서) 등을 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
힘 센서(120)는 사용자가 피검체를 맥파센서(110)에 접촉시키고 누르는 힘을 점차 증가시키거나 임계치 이상의 힘을 가한 상태에서 점차 힘을 감소시킬 때 맥파센서(110)에 작용하는 힘을 측정할 수 있다. 힘 센서(120)는 맥파센서(110)의 상단 또는 하단에 배치될 수 있다. 힘 센서(120)는 스트레인 게이지 등을 포함하며, 하나의 힘 센서 또는, 힘 센서 어레이로 형성될 수 있다. 이때, 힘 센서(120)는 힘 센서(120)와 면적센서가 결합된 압력센서 또는 공기주머니 형태의 압력센서 등으로 변형될 수 있다.
프로세서(130)는 맥파센서(110) 및/또는 힘 센서(120)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 생체정보 추정 요청시 맥파센서(110) 및 힘 센서(120)를 제어할 수 있다.
프로세서(130)는 사용자로부터 생체정보 추정 요청이 수신되면, 사용자가 등방형으로 배치된 채널들에 의해 형성된 공간 상에 피검체를 정확하게 접촉할 수 있도록 접촉 위치를 가이드 할 수 있으며, 맥파신호를 측정하는 동안 적절한 힘을 가할 수 있도록 기준 힘을 가이드 할 수 있다.
또한, 프로세서(130)는 맥파신호 측정이 진행되면 사용자가 피검체를 정확한 위치에 접촉한 상태에서 각 채널에 균일하게 힘을 가할 수 있도록 피검체의 접촉 위치의 변화, 접촉 힘의 변화 및/또는, 피검체의 가압 위치나 방향 등을 가이드 할 수 있다. 또한, 프로세서(130)는 맥파신호 측정이 완료되면 맥파신호의 재측정 여부를 판단할 수 있으며 재측정이 필요한 경우 사용자에게 재측정을 가이드할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 각 채널의 맥파신호 DC 성분을 이용하여 피검체의 가압에 따른 무게중심을 검출할 수 있으며, 검출된 무게중심을 기초로 피검체의 접촉위치, 가압 위치, 및/또는 가압 방향 등을 가이드 할 수 있으며, 또한 맥파신호의 재측정 여부를 판단할 수 있다.
프로세서(130)는 최종적으로 측정된 맥파신호 및 힘을 기초로 생체정보를 추정할 수 있다. 이때, 생체정보는 심박수, 혈압, 혈관 나이, 동맥경화도, 대동맥압 파형, 혈관 탄성도, 스트레스 지수, 피로도, 피부 탄력도 및 피부 나이 등을 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다. 이하 설명의 필요가 있는 경우에는 편의상 혈압을 예로 들어 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 다른 실시예의 생체정보 추정 장치(200)는 맥파센서(110), 힘 센서(120) 및 프로세서(130) 외에, 출력부(210), 저장부(220) 및 통신부(230) 중의 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 맥파센서(110), 힘 센서(120) 및 프로세서(130)는 도 1을 참조하여 설명한 바 있으므로 이하 생략한다.
출력부(210)는 프로세서(130)의 제어에 따라 맥파센서(110) 및 힘 센서(120)에 의해 획득된 맥파신호, 접촉 힘 및/또는 프로세서(130)의 각종 처리 결과를 출력할 수 있다.
예를 들어, 출력부(210)는 프로세서(130)에 의해 생성된 피검체의 접촉에 관한 가이드 정보를 디스플레이 모듈을 통해 시각적으로 출력하거나, 스피커 모듈 또는 햅틱 모듈 등을 통해 음성이나 진동, 촉감 등의 비시각적인 방식으로 출력할 수 있다. 이때, 디스플레이의 영역은 둘 이상으로 분리될 수 있으며, 제1 영역에 피검체의 접촉 힘에 관한 가이드 정보를 출력하고, 제2 영역에 피검체의 접촉 위치나 가압 무게중심 등에 관한 가이드 정보를 출력할 수 있다.
또한, 출력부(210)는 프로세서(130)에 의해 생성된 생체정보 추정값을 디스플레이 모듈을 통해 시각적으로 출력하거나, 스피커 모듈 또는 햅틱 모듈 등을 통해 음성이나 진동, 촉감 등의 비시각적인 방식으로 출력할 수 있다. 디스플레이의 영역은 둘 이상으로 분리될 수 있으며, 제1 영역에 생체정보 추정에 이용된 맥파신호, 접촉 힘 등의 상세 정보를 다양한 그래프 형태로 출력할 수 있다. 이와 함께 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(220)는 프로세서(130)의 제어에 따라 맥파센서(110) 및 힘 센서(120)에 의해 획득된 맥파신호, 접촉 힘 및/또는 프로세서(30)의 각종 처리 결과를 저장할 수 있다. 또한, 저장부(220)는 생체정보 추정에 필요한 다양한 기준 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 기준 정보는 사용자의 나이, 성별, 건강 상태 등의 사용자 특성 정보, 생체정보 추정 모델 등의 정보를 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
이때, 저장부(220)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(230)는 프로세서(130)의 제어에 따라 유무선 통신 기술을 이용하여 외부 장치와 통신 연결하고 각종 데이터를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 통신부(230)는 맥파신호 측정이 진행되는 동안 프로세서(130)에 의해 생성된 피검체의 접촉에 관한 가이드 정보를 외부 장치에 전송하여 외부 기기의 디스플레이에 그 가이드 정보가 표시되도록 할 수 있다.
또한, 프로세서(130)에 의해 생성된 생체정보 추정 결과를 외부 장치에 전송할 수 있다. 또한, 외부 장치로부터 생체정보 추정에 필요한 각종 기준 정보를 수신할 수 있다. 이때, 외부 장치는 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.
한편, 출력부(210)와 통신부(230)가 모두 구비된 경우 프로세서(130)는 양 구성(210,230)을 선택적으로 제어하여 필요한 정보들이 생체정보 추정 장치(200)를 포함한 전자장치(예: 스마트 워치)와 외부 장치(예: 스마트 폰) 중의 어느 하나에서 출력되도록 할 수 있다. 이때, 프로세서(130)는 사용자의 요청에 의해, 또는 생체정보 추정 장치(200)를 포함한 전자장치에 탑재된 다양한 센서들을 활용하여 정보를 출력할 장치를 결정할 수 있다. 예컨대, 프로세서(130)는 그 전자장치에 탑재된 가속도 센서 및/또는 카메라 모듈 등을 활용하여 그 전자장치에 장착된 디스플레이의 방향을 자동으로 검출하고, 검출된 디스플레이의 방향이 사용자의 시선이 미치지 않는 방향(예: 아래 방향)인 경우 통신부(230)를 제어하여 외부 장치에서 필요한 정보가 출력되도록 할 수 있다. 또는 프로세서(130)는 양 구성(210, 230)을 동시 제어하여 양 장치에서 정보들이 상호 보완하여 출력되도록 할 수도 있다.
이하, 도 3a 내지 도 5e를 참조하여 피검체의 접촉을 가이드 하는 다양한 실시예들을 설명한다.
도 3a 내지 도 3e는 맥파센서의 배치 구조 및 피검체의 가압에 따른 무게중심의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a는 일 실시예에 따른 맥파센서의 배치 구조를 도시한 것이다. 도 3a를 참조하면, 맥파센서(110)는 복수의 채널(ch1,ch2,ch3,ch4)이 중심(AC)으로부터 등방형으로 배치되며, 이와 같이 복수의 채널(ch1,ch2,ch3,ch4)을 등방형으로 배치함에 따라 소정 형태(예: 원형)의 가상 공간(AR)이 형성된다. 여기서, 네 개의 채널이 되시되어 있으나 채널의 개수는 특별히 제한되지 않는다. 도시된 바와 같이 각 채널(ch1,ch2,ch3,ch4)은 각각 광원(11,21,31,41)과 디텍터(12,22,32,42)를 포함할 수 있다. 각 채널(ch1,ch2,ch3,ch4)에 포함된 광원 또는 디텍터의 개수는 반드시 하나일 필요는 없으며 복수의 어레이로 형성되는 것이 가능하다. 이때, 복수의 광원은 서로 다른 파장, 예컨대 녹색(Green), 청색(Blue), 적색(Red) 및 적외(Infrared) 파장 등을 조사하도록 형성될 수 있다.
도 3b를 참조하면, 도 3a와 같이 등방형으로 배치된 맥파센서의 구조에서 피검체(OBJ)는 맥파센서(110)의 가상 공간(AR) 상에 접촉되며, 소정 시간 동안 누르는 힘이 점차 증가 또는 감소될 때 맥파센서(110)의 각 채널(ch1,ch2,ch3,ch4)은 피검체로부터 맥파신호를 측정할 수 있다. 프로세서(130)는 복수의 채널(ch1,ch2,ch3,ch4)을 특정 패턴 예컨대, 시계 방향, 반시계 방향, 대각선 방향 등으로 순차 구동하거나, 둘 이상을 동시 구동할 수 있다. 이때, 특정 채널, 예컨대 채널 1(ch1)의 광원(11)을 구동할 때 그 대각선 상에 위치한 채널 3(ch3)의 디텍터(32)를 동시에 구동하여, 채널 1(ch1)의 광원(11)으로부터 조사되어 피검체에서 산란, 반사 또는 투과 등 반응된 광을 채널 3(ch3)의 디텍터(32)가 검출하도록 할 수 있다.
도 3c는 다른 실시예에 따른 맥파센서의 배치 구조를 도시한 것이다. 도 3c를 참조하면, 맥파센서(110)는 중심에 광원(L)이 하나 이상 배치되며, 복수의 채널(ch1,ch2,ch3,ch4)이 중심으로부터 등방형으로 배치될 수 있다. 복수의 채널(ch1,ch2,ch3,ch4) 각각은 디텍터(12,22,32,42)를 하나 이상 포함하며, 도 3b와 같이 피검체가 공간(AR) 상에 접촉할 때, 중심의 광원(L)으로부터 방출되어 피검체에서 반응된 광을 검출할 수 있다. 이때, 중심의 광원(L)은 시분할하여 켜지고, 등방형으로 배치된 채널(ch1,ch2,ch3,ch4)은 시분할 또는 동시 구동되어 광을 검출할 수 있다.
도 3d는 또 다른 실시예에 따른 맥파센서의 배치 구조를 도시한 것이다. 도 3d를 참조하면, 맥파센서(110)는 중심에 디텍터(D)가 하나 이상 배치되며, 복수의 채널(ch1,ch2,ch3,ch4)이 중심으로부터 등방형으로 배치될 수 있다. 복수의 채널(ch1,ch2,ch3,ch4) 각각은 광원(11,21,31,41)을 하나 이상 포함할 수 있으며, 도 3b와 같이 피검체가 공간(AR) 상에 접촉할 때, 각 채널(ch1,ch2,ch3,ch4)의 광원(11,21,31,41)이 미리 정의된 순서 예컨대, 시계 방향, 반시계 방향, 대각선 방향 등으로 시분할하여 켜지고, 중심에 위치한 디텍터(D)가 피검체에서 반응된 광을 검출할 수 있다.
도 3e는 손가락이 가상 공간(AR)에 접촉하여 손가락의 특징점(예: 지문 중심점)이 가상 공간(AR)의 중심(AC)에 위치할 때, 손가락의 가압 방향이나 위치에 따른 인텐시티 맵과 무게중심의 변화를 예시한 것이다. (2)는 손가락의 특징점 위치가 가상 공간(AR)의 중심(AC)을 향해 수직으로 눌러 각 채널에 균일하게 힘이 가해지는 상황을 예시한 것으로 이때의 가압 무게중심(GC2)은 인텐시티 맵(32)의 가운데에 위치한다. (1)과 (3)은 손가락의 특징점 위치가 가상 공간(AR)의 중심(AC)을 향해 수직으로 균일하게 눌러지지 않고 각각 아래 방향과 위 방향에서 힘이 가해지는 상황을 예시한 것으로, 도시된 바와 같이 각 인텐시티 맵(31,33)의 아래 쪽과 위 쪽에 가압 무게중심(GC1,GC3)이 위치한다. 이와 같이 피검체가 맥파센서(110)의 중심을 향해 수직으로 균일하게 힘을 가하지 않고, 그 힘의 방향이나 가압 위치가 달라지는 경우 측정되는 맥파신호에 노이즈가 포함되고 이로 인해 생체정보 추정의 정확성이 떨어질 수 있다.
도 4a 내지 도 4e는 피검체의 가압에 따른 무게중심의 변화를 검출하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
프로세서(130)는 맥파센서(110)의 복수의 채널에서 측정된 각 맥파신호를 이용하여 각 시점별로 피검체의 가압에 따른 무게중심을 검출할 수 있다. 예를 들어, 도 4a는 도 3a에 도시된 네 개의 채널(ch1,ch2,ch3,ch4)에서 측정된 맥파신호의 DC 성분 신호를 도시한 것으로, 프로세서(130)는 각 채널에서 맥파신호가 측정되면 맥파신호를 필터링하여 DC 성분을 추출하고 정규화할 수 있다.
프로세서(130)는 각 채널(ch1,ch2,ch3,ch4)의 각 시점별 DC 값을 예컨대 중심(0,0), 반지름 1인 원형 테두리 상의 대응되는 위치에 매핑하여 각 시점별 인텐시티 맵(IM)을 생성할 수 있다. 프로세서(130)는 이와 같이 생성된 각 시점별 인텐시티 맵(IM)을 기반으로 각 시점의 무게중심(GC)을 검출할 수 있다.
이때, 프로세서(130)는 원형의 테두리 상에 복수의 가상 채널을 더 배치하고, 획득된 실제 채널(ch1,ch2,ch3,ch4)의 DC 값을 원형 보간(circular interpolation)하여 복수의 가상 채널에 대한 DC 값을 획득할 수 있다. 도 4c는 이와 같이 획득된 복수의 가상 채널의 DC 성분을 포함한 전체 채널(예: 120개 채널)의 DC 성분 신호를 도시한 것이다. 프로세서(130)는 이와 같이 획득된 전체 채널의 각 시점별 DC 값을 원형 테두리의 대응되는 위치에 매핑하여 각 시점별 인텐시티 맵(IM)을 생성할 수 있고 이를 통해 각 시점의 무게중심을 검출할 수 있다.
도 4d는 전체 측정 시간 동안의 무게중심의 궤적(CT)을 도시한 것이다. 도 4e는 복수의 채널에 의해 형성된 공간의 중심과 무게중심 간의 이격 거리의 변화를 도시한 것이다. 프로세서(130)는 맥파신호 측정이 완료되면 각 시점별 인텐시티 맵을 통해 검출된 각 시점의 무게중심을 이용하여 도시된 바와 같이 무게중심의 궤적 및/또는 이격 거리의 변화 데이터를 생성할 수 있다.
또한, 프로세서(130)는 각 시점의 무게중심 및/또는 이격 거리의 변화 데이터 등을 기초로 무게중심 궤적 점수를 산출할 수 있다. 일 예로, 전체 측정 시간 동안 이격 거리가 기준치를 벗어난 횟수, 및/또는 연속적으로 기준치를 벗어난 시간 등을 기초로 무게중심 궤적의 점수를 산출할 수 있다. 다른 예로, 도 4e에 도시된 이격 거리 그래프의 시간별 곡선하 면적들의 평균 면적을 무게중심 궤적 점수로 환산할 수 있다.
또한, 프로세서(130)는 이격 거리 및/또는 무게중심 궤적 점수 등을 기초로 맥파신호의 재측정 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 전체 측정 시간 동안 이격 거리가 기준치를 벗어난 횟수가 임계 횟수 이상인 경우, 연속적으로 기준치를 벗어난 시간이 임계 시간 이상인 경우, 또는 무게중심의 궤적 점수가 임계치 이하인 경우 등 미리 정해진 조건을 만족하는 경우 맥파신호를 재측정하는 것으로 판단할 수 있다.
도 5a 내지 도 5e는 피검체의 접촉을 가이드하는 실시예들을 설명하기 위한 도면이다.
출력부(210) 및/또는 통신부(230)는 프로세서(130)와 연계하여 생체정보 추정 장치(200)가 탑재된 전자장치 및/또는 외부 장치의 디스플레이 화면(50)에 피검체의 접촉을 가이드 하는 정보를 표시할 수 있다. 이하, 편의상 출력부(210)가 생체정보 추정 장치(200)를 탑재한 전자장치의 디스플레이 화면(50)에 출력하는 실시예를 위주로 설명한다.
도 5a를 참조하면, 출력부(210)는 생체정보 추정 요청이 수신되면 사용자가 피검체를 맥파센서(110)에 정확하게 접촉시킬 수 있도록, 복수의 채널에 의해 형성된 공간을 나타내는 예컨대 원형의 그래픽 객체(51)를 표시할 수 있다. 이때, 디스플레이 화면(50)의 상단에 "검지 손가락이 아래 공간에 오도록 위치시킨 후 누르세요"와 같은 텍스트를 출력할 수 있다. 또한 원형의 중심에 손가락의 특징점이 위치하고 그 중심을 향해 수직으로 누를 수 있도록 유도하기 위한 소정 형태(예: 십자, 원형 등)의 마커(52)를 그 그래픽 객체(51)의 중심에 중첩하여 표시할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 프로세서(130)는 사용자의 손가락이 맥파센서(110)에 접촉되면 손가락의 접촉 위치 및/또는 방향을 검출하고, 출력부(210)는 검출된 손가락의 접촉 위치 및/또는 방향 정보를 기초로 손가락 모양의 그래픽 객체(53)를 그래픽 객체(51) 상의 대응되는 위치에 중첩하여 표시할 수 있다.
도 5c를 참조하면, 출력부(210)는 생체정보 추정 요청이 수신되면, 디스플레이 화면(50)를 두 개의 영역(50a,50b)으로 구분하고, 하단 영역(50b)에는 전술한 바와 같이 사용자가 피검체를 맥파센서(110)의 공간 상에 정확하게 접촉시킬 수 있도록 예컨대 원형의 그래픽 객체(51)를 표시하며, 상단 영역(50a)에는 측정 시간 동안 피검체가 맥파센서(110)에 가해야 하는 기준 힘의 변화 예컨대 기준 힘의 상한(54a)과 하한(54b)을 나타내는 그래픽 객체를 표시할 수 있다.
도 5d를 참조하면, 맥파신호의 측정이 진행되는 동안 프로세서(130)가 각 시점별 인텐시티 맵을 생성하고 무게중심을 검출하면, 출력부(210)는 이에 응답하여 디스플레이 화면(50)에 원형의 그래픽 객체(51) 및/또는 중심을 나타내는 마커(52)를 표시하고, 검출된 무게중심으로 기초로 그 그래픽 객체(51) 상에 피검체에 의해 힘이 가해진 위치를 하이라이트 하도록 소정 형태(예: 원형)의 그래픽 객체(55)를 중첩하여 출력할 수 있다.
이때, 출력부(130)는 생성된 각 시점의 인텐시티 맵에 기초하여 제1 그래픽 객체(51)의 공간/테두리 위치별, 각 시점별로 예컨대 색의 종류, 색의 농도, 선의 종류, 선의 굵기 등이 달라지도록 조절할 수 있다. 예를 들어, 채널의 DC 값 세기가 강할수록 제1 그래픽 객체(51)의 원형 테두리 상의 대응 위치의 색의 농도를 진하게 하고, 반대로 각 채널의 DC 값 세기가 약할수록 대응 위치의 색의 농도를 연하게 할 수 있다. 또한, 출력부(210)는 시간 경과에 따른 무게중심의 변화가 시각적으로 표시될 수 있도록 힘이 가해진 위치를 하이라이트 하는 그래픽 객체(55)를 예컨대 도시된 바와 같이 1, 2, 3, 4 방향으로 연속적으로 이동시킬 수 있다.
도 5e를 참조하면, 맥파신호의 측정이 진행되는 동안 프로세서(130)가 각 시점별 인텐시티 맵을 생성하고 무게중심을 검출하면, 출력부(210)는 디스플레이 화면(50)을 두 개의 영역(50a,50b)으로 구분하고, 각 영역(50a,50b)에 서로 다른 정보를 출력할 수 있다.
예를 들어, 출력부(210)는 상단 영역(50a)에 측정 시간 동안 피검체가 맥파센서(110)에 가해야 하는 기준 힘의 상한(54a)과 하한(54b)을 나타내는 그래픽 객체와, 힘 센서(120)에 의해 측정된 실제 힘의 세기를 표시하는 그래픽 객체(56)를 표시할 수 있다. 이때, 그래픽 객체(56)의 형태는 특별히 제한되지 않으며, 도시된 바와 같이 시간의 흐름에 따른 실제 힘의 변화를 시각적으로 확인할 수 있도록 그래픽 객체(56)의 위치를 예컨대 도시된 1, 2, 3의 방향으로 연속적으로 이동시킬 수 있다.
또한, 출력부(210)는 하단 영역(50b)에 도 5d에서 설명한 바와 같이 원형의 그래픽 객체(51) 및/또는 중심을 나타내는 마커(52)를 표시하고, 검출된 무게중심으로 기초로 그래픽 객체(51) 상에 피검체에 의해 힘이 가해진 위치를 하이라이트 하도록 그래픽 객체(55)를 중첩하여 출력할 수 있다. 이를 통해 사용자는 전체 측정 시간 동안 맥파센서의 정확한 위치에 피검체가 접촉하고 있는지, 또는 피검체가 맥파센서의 중심에 수직으로 균일하게 힘을 가하고 있는지를 쉽게 확인할 수 있다.
또한, 출력부(210)는 맥파신호 측정이 완료되면 무게중심의 궤적이나 무게중심과 중심 간의 이격 거리 변화를 도 4d, 도 4e에 도시된 바와 같이 디스플레이 화면에 출력하거나, 맥파신호 측정이 진행되는 동안 현재 시점까지의 무게 중심의 궤적이나 이격 거리 변화를 실시간 출력할 수 있다. 또한, 프로세서(130)에 의해 산출된 무게중심의 궤적 점수 등을 디스플레이 화면에 표시할 수 있으며, 프로세서(130)가 맥파신호를 재측정하는 것으로 판단하면, 출력부(210)는 사용자가 피검체를 맥파센서(110)에 다시 접촉할 수 있도록 화면에 도 5a 내지 도 5c 등의 정보를 다시 표시할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 오실로메트리 기반 혈압 추정의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6a는 피검체가 맥파센서(110)에 접촉하여 누르는 힘을 점차 증가시킬 때의 맥파신호의 진폭의 변화를 나타낸 것이다. 도 6b는 접촉압력의 변화와 맥파신호 진폭 간의 관계를 나타낸 오실로메트리 포락선(OW)을 도시한 것이다. 이때, 접촉압력은 힘 센서(120)에 의해 측정된 힘 값 그 자체, 또는 힘 값을 미리 정의된 변환식을 이용하여 압력으로 변환한 값일 수 있다. 또는, 힘 센서(120) 대신 압력센서가 탑재된 경우 그 압력센서에 의해 측정된 압력값일 수 있다.
프로세서(130)는 복수의 채널 중에서 적어도 일부의 채널을 선택하고, 선택된 채널의 맥파신호를 이용하여 오실로메트리 포락선을 생성할 수 있다. 예컨대, DC 성분값의 세기의 순서, 무게중심에서 가까운 순서 등에 채널을 선택할 수 있다. 이때, 선택된 채널이 복수인 경우 맥파신호를 통합하여 하나의 맥파신호를 생성할 수 있다.
프로세서(130)는 예컨대 각 측정 시점에서 맥파신호 파형 엔벨로프(in1) 의 플러스 지점의 진폭값(in2)에서 마이너스 지점의 진폭값(in3)을 빼서 피크-투-피크(peak-to-peak) 지점을 추출할 수 있다. 또한, 피크-투-피크 지점의 진폭을 대응하는 시점의 접촉압력값을 기준으로 플롯(plot)하고, 예컨대 폴리노미얼 커브 피팅(polynomial curve fitting)을 수행하여 오실로메트리 포락선(OW)을 획득할 수 있다.
프로세서(130)는 이와 같이 생성된 오실로메트리 포락선(OW)을 이용하여 예컨대 혈압을 추정할 수 있다. 오실로그램에서 맥파 최대점(MA)의 접촉압력(MP)을 기초로 평균혈압(MAP)을 추정할 수 있다. 예컨대, 맥파 최대점(MA)의 접촉압력(MP) 자체를 평균혈압으로 결정할 수 있으며, 또는 미리 정의된 평균혈압 추정식을 이용하여 그 접촉압력(MP)으로부터 평균혈압을 획득할 수 있다. 이때, 평균혈압 추정식은 덧셈, 뺄셈, 나눗셈, 곱셈, 로그값, 회귀식 등 특별히 제한됨이 없이 다양한 선형 또는 비선형 결합 함수식 형태로 정의될 수 있다.
또한, 프로세서(130)는 맥파 최대점(MA)의 진폭값 대비 소정 비율 예컨대 0.5~0.7에 해당하는 진폭값을 갖는 좌우 지점의 접촉압력(DP, SP)을 이용하여 각각 이완기 혈압 및 수축기 혈압을 추정할 수 있다. 각 접촉압력(DP, SP) 자체를 각각 이완기 혈압과 수축기 혈압으로 결정하거나, 미리 정의된 이완기 혈압 추정식 및 수축기 혈압 추정식을 이용하여 각 접촉압력(DP, SP)으로부터 이완기 혈압 및 수축기 혈압을 추정할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 생체정보 추정 방법의 흐름도이다.
도 7은 도 1 및 도 2의 실시예에 따른 생체정보 추정 장치(100,200)에 의해 수행될 수 있다. 앞에서 자세히 설명하였으므로 이하 간단하게 기술한다.
먼저 생체정보 추정 장치는 맥파센서에 피검체가 접촉하여 누르는 힘을 변화시킬 때 맥파센서를 통해 피검체로부터 맥파신호를 측정할 수 있다(710). 이때, 맥파센서는 등방형으로 배치된 복수의 채널로 형성될 수 있다. 이때, 생체정보 추정 장치는 생체정보 추정 요청이 수신되면, 전술한 바와 같이 피검체의 접촉 위치나 접촉 힘 등을 가이드하는 정보를 디스플레이 화면에 출력할 수 있다.
생체정보 추정 장치는 맥파센서가 피검체로부터 맥파신호를 측정하는 동안 힘 센서를 통해 피검체와 맥파센서 사이에 작용하는 힘을 측정할 수 있다(720).
그 다음, 단계(710)에서 복수의 채널에 의해 획득된 맥파신호를 기초로 피검체의 가압에 따른 무게중심을 검출할 수 있다(730). 예를 들어, 각 채널의 맥파신호로부터 DC 성분을 추출하고, 추출된 각 시점의 DC 성분값을 이용하여 각 시점의 인텐시티 맵을 생성할 수 있다. 또한, 생성된 인텐시티 맵을 이용하여 각 시점의 무게중심을 검출할 수 있다.
그 다음, 검출된 무게중심을 기초로 피검체의 접촉을 가이드할 수 있다(740). 예를 들어, 도 5a 내지 도 5e를 참조하여 이미 설명한 바와 같이 복수의 채널에 의해 형성된 원형 공간을 나타내는 그래픽 객체를 표시하고, 그 원형 공간 내부에서 피검체의 힘이 가해진 위치를 하이라이트 하는 객체를 중첩하여 표시할 수 있다.
그 다음, 가이드에 따라 맥파신호 측정이 완료되면 재측정 여부를 판단할 수있다(750). 예를 들어, 전술한 바와 같이 단계(730)에서 검출된 무게중심과 맥파센서 중심 간의 이격거리를 기초로 재측정 여부를 판단할 수 있다. 판단 결과 재측정이 필요한 경우 단계(710)로 이동하여 맥파신호를 재측정 할 수 있다.
그 다음, 맥파신호 측정이 완료되어 재측정이 필요하지 않은 경우 측정이 완료된 맥파신호 및 힘을 기초로 생체정보를 추정할 수 있다(760). 예를 들어, 맥파신호와 힘을 기초로 오실로메트리 포락선을 생성하고, 생성된 오실로메트리 포락선을 이용하여 혈압을 추정할 수 있다.
그 다음, 생체정보 추정 결과를 출력할 수 있다(770). 생체정보 추정값은 디스플레이를 통해 시각적으로 표시될 수 있으며, 그 밖의 음성 출력 모듈, 햅틱 모듈 등을 통해 관련 정보를 출력할 수 있다.
도 8 내지 도 10은 생체정보 추정 장치의 실시예들을 포함한 전자장치의 실시예들이다.
전자 장치는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 스마트 워치 타입 웨어러블 기기(800) 및 스마트폰과 같은 모바일 장치(900)를 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며 스마트 밴드, 스마트 안경, 스마트 링, 스마트 패치, 스마트 목걸이, 태블릿 PC 등을 포함할 수 있다. 전자 장치는 전술한 생체정보 추정 장치(100,200)를 포함하며, 생체정보 추정 장치(100,200)의 구성들은 하나의 전자 장치에 일체로 탑재되거나 둘 이상의 전자 장치에 분리 탑재될 수 있다.
도 8을 참조하면 전자장치는 시계 타입의 웨어러블 기기(800)로 구현될 수 있으며 본체와 손목 스트랩을 포함할 수 있다. 본체의 전면에는 디스플레이가 마련되어, 시간 정보, 수신 메시지 정보 등을 표시하는 일반적인 애플리케이션 화면, 및/또는 피검체 접촉 가이드 정보, 혈압 추정 결과 등을 표시하는 생체정보 추정 애플리케이션 화면이 표시될 수 있다. 본체의 후면에는 맥파센서 및 힘 센서를 포함한 센서모듈(810)이 배치되어 혈압 추정을 위한 맥파신호 및 힘/압력을 측정할 수 있다. 또한, 본체 내부에는 센서모듈(810)로부터 수신된 데이터를 이용하여 피검체의 접촉을 가이드 하거나 혈압을 추정하는 프로세서, 프로세서에 의해 생성된 데이터를 디스플레이에 출력하는 출력부, 및 다른 전자 장치와 통신하여 정보를 송수신하는 통신부 등을 포함할 수 있다.
도 9를 참조하면 전자장치는 스마트 폰(Smart Phone)과 같은 모바일 장치(900)로 구현될 수 있다.
모바일 장치(900)는 하우징 및 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 하우징은 모바일 장치(900)의 외관을 형성할 수 있다. 하우징의 제1 면에는 디스플레이 패널 및 커버 글래스(Cover Glass)가 차례로 배치될 수 있고, 디스플레이 패널은 커버 글래스를 통해 외부로 노출될 수 있다. 하우징의 제2 면에는 센서모듈(910), 카메라 모듈, 및/또는 적외선 센서 등이 배치될 수 있다. 사용자가 모바일 장치900)에 탑재된 애플리케이션 등을 실행하여 생체정보 추정을 요청하는 경우 센서모듈(910)를 이용하여 피검체로부터 맥파신호 및 힘을 측정할 수 있다. 본체 내부에는 센서모듈(910)로부터 수신된 데이터를 이용하여 피검체의 접촉을 가이드 하거나 혈압을 추정하는 프로세서, 프로세서에 의해 생성된 데이터를 디스플레이에 출력하는 출력부, 및 다른 전자 장치와 통신하여 정보를 송수신하는 통신부 등을 포함할 수 있다.
도 10은 시계 타입의 웨어러블 기기(800)와 모바일 장치(900)가 연동하여 혈압을 추정하는 실시예를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 사용자가 웨어러블 기기(800)를 이용하여 혈압을 추정할 때, 모바일 장치(900)의 디스플레이 화면에 관련 정보들이 표시되도록 할 수 있다. 웨어러블 기기(800)는 사용자의 요청, 또는 피검체가 센서모듈(810)에 접촉할 때 다양한 센서를 이용하여 디스플레이가 향하는 방향을 검출하고, 검출된 방향이 사용자가 디스플레이를 확인할 수 없는 방향(예: 바닥 방향)을 향하고 있는 경우 자동으로 모바일 장치(900)와 연동할 수 있다. 웨어러블 기기(800)는 프로세서에 의해 생성된 피검체의 접촉에 관한 가이드 정보를 모바일 장치(900)에 전송하고, 도시된 바와 같이 모바일 장치의 디스플레이(920) 화면에 출력되도록 할 수 있다.
한편, 본 실시 예들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현하는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 실시예들을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.
본 개시가 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 개시된 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100, 200: 생체정보 추정 장치 110: 맥파센서
120: 힘 센서 130: 프로세서
210: 출력부 220: 저장부
230: 통신부

Claims (20)

  1. 등방형으로 배치된 복수의 채널을 포함하는 맥파센서;
    피검체가 상기 맥파센서에 가하는 힘을 측정하는 힘 센서; 및
    상기 맥파센서의 각 채널에서 측정된 맥파신호를 이용하여 상기 복수의 채널에 의해 형성된 공간 상에서 피검체의 가압에 따른 무게중심을 검출하고, 검출된 무게중심을 기초로 사용자에게 피검체의 접촉을 가이드 하며, 상기 가이드에 따라 측정이 완료된 맥파신호 및 상기 측정된 힘을 기초로 생체정보를 추정하는 프로세서를 포함하는 생체정보 추정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 맥파센서의 각 채널은
    피검체에 광을 조사하는 광원 및 상기 피검체로부터 산란 또는 반사된 광을 검출하는 디텍터 중의 적어도 하나를 포함하는 생체정보 추정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 각 채널에서 측정된 맥파신호로부터 DC 값을 추출하고, 추출된 각 채널의 DC 값을 원형의 테두리에 매핑하여 인텐시티 맵을 생성하며, 생성된 인텐시티 맵을 이용하여 상기 무게중심을 검출하는 생체정보 추정 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 각 채널의 DC 값을 기초로 상기 원형의 테두리 상에 배치될 복수의 가상 채널에 대한 DC 값을 더 획득하고, 상기 각 채널의 DC 값 및 상기 가상 채널의 DC 값을 상기 원형의 테두리 상에 매핑하여 상기 인텐시티 맵을 생성하는 생체정보 추정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    사용자가 피검체를 상기 공간에 접촉시킬 수 있도록 소정 형태의 그래픽 객체를 화면에 표시하는 출력부를 더 포함하는 생체정보 추정 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 출력부는
    상기 검출된 무게중심을 기초로 상기 그래픽 객체 상에 피검체에 의해 힘이 가해진 위치를 하이라이트 하되, 무게중심의 변화에 따라 상기 하이라이트의 위치를 이동시키는 생체정보 추정 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 출력부는
    전체 측정 시간 동안의 무게중심의 궤적을 상기 그래픽 객체 상에 중첩하여 표시하는 생체정보 추정 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 출력부는
    상기 공간의 중심과 상기 무게중심 사이의 이격 거리의 변화 그래프를 표시하는 생체정보 추정 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 이격 거리를 기초로 상기 무게중심의 궤적에 대한 점수를 산출하고,
    상기 출력부는
    상기 산출된 점수를 화면에 표시하는 생체정보 추정 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 출력부는
    상기 맥파신호를 측정하는 동안 피검체가 맥파센서에 가해야 할 기준 힘의 변화를 가이드 하는 그래픽 객체, 및 상기 힘 센서에 의해 측정된 실제 힘의 변화를 나타내는 그래픽 객체 중의 적어도 하나를 화면에 표시하는 생체정보 추정 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    각 시점별 무게중심과 상기 공간의 중심과의 이격 거리에 기초하여 상기 맥파신호의 재측정 여부를 판단하는 생체정보 추정 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 이격 거리가 기준치를 벗어난 횟수가 임계 횟수 이상인 경우, 연속적으로 기준치를 벗어난 시간이 임계 시간 이상인 경우, 및 무게중심의 궤적 점수가 임계치 이하인 경우 중의 적어도 하나를 만족하면 맥파신호를 재측정하도록 판단하는 생체정보 추정 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 맥파신호 및 상기 힘을 기초로 오실로메트리 포락선을 생성하고, 생성된 오실로메트리 포락선을 이용하여 생체정보를 추정하는 생체정보 추정 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 생체정보는
    혈압, 혈관 나이, 동맥경화도, 대동맥압 파형, 혈관 탄성도, 스트레스 지수 및 피로도 중의 하나 이상을 포함하는 생체정보 추정 장치.
  15. 등방형으로 배치된 복수의 채널을 포함한 맥파센서를 이용하여, 피검체로부터 맥파신호를 측정하는 단계;
    힘 센서를 이용하여, 피검체가 상기 맥파센서에 가하는 힘을 측정하는 단계;
    상기 맥파센서의 각 채널에서 측정된 맥파신호를 이용하여 상기 복수의 채널에 의해 형성된 공간 상에서 피검체의 가압에 따른 무게중심을 검출하는 단계;
    상기 검출된 무게중심을 기초로 맥파신호가 측정되는 동안 사용자에게 피검체의 접촉을 가이드 하는 단계; 및
    상기 가이드에 따라 측정이 완료된 맥파신호 및 상기 측정된 힘을 기초로 생체정보를 추정하는 단계를 포함하는 생체정보 추정 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 무게중심을 검출하는 단계는
    상기 각 채널에서 측정된 맥파신호로부터 DC 값을 추출하는 단계;
    상기 추출된 각 채널의 DC 값을 원형의 테두리에 매핑하여 인텐시티 맵을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 인텐시티 맵을 이용하여 상기 무게중심을 검출하는 단계를 포함하는 생체정보 추정 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 인텐시티 맵을 생성하는 단계는
    상기 각 채널의 DC 값을 기초로 상기 원형의 테두리 상에 배치될 복수의 가상 채널에 대한 DC 값을 획득하고,
    상기 각 채널의 DC 값 및 상기 가상 채널의 DC 값을 상기 원형의 테두리 상에 매핑하여 상기 인텐시티 맵을 생성하는 생체정보 추정 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    각 시점별 무게중심과 상기 공간의 중심과의 이격 거리에 기초하여 맥파신호의 재측정 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 생체정보 추정 방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 생체정보를 추정하는 단계는
    상기 맥파신호 및 상기 힘을 기초로 오실로메트리 포락선을 생성하고, 생성된 오실로메트리 포락선을 이용하여 생체정보를 추정하는 생체정보 추정 방법.
  20. 본체;
    상기 본체의 피검체 접촉면에 등방형으로 배치된 복수의 채널을 포함하는 맥파센서;
    상기 맥파센서의 상단 또는 하단에 배치되어 피검체가 맥파센서에 가하는 힘을 측정하는 힘 센서;
    상기 맥파센서의 각 채널에서 측정된 맥파신호를 이용하여 상기 복수의 채널에 의해 형성된 공간 상에서 피검체의 가압에 따른 무게중심을 검출하고, 검출된 무게중심을 기초로 사용자에게 피검체의 접촉을 가이드 하며, 상기 가이드에 따라 측정이 완료된 맥파신호 및 상기 측정된 힘을 기초로 혈압을 추정하는 프로세서를 포함하는 전자장치.




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