KR20240076279A - Bio-signal measurement system and method using terahertz wave - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 테라헤르츠파 검출 센서; 상기 테라헤르츠파 검출 센서로 입사된 테라헤르츠파를 전기 신호로 변환하고, 상기 전기 신호를 이용하여 이미지를 생성하는 이미징부; 및 상기 이미징부가 생성한 이미지에서 인체의 폐 부분의 움직임을 검출하여 인체의 호흡수를 검출하는 생체신호 검출부;를 포함하는 것을 일 특징으로 한다.The present invention provides a terahertz wave detection sensor; an imaging unit that converts the terahertz wave incident to the terahertz wave detection sensor into an electrical signal and generates an image using the electrical signal; and a bio-signal detection unit that detects the breathing rate of the human body by detecting movement of the lung portion of the human body in the image generated by the imaging unit.
Description
본 발명은 생체신호 측정 시스템 및 측정방법에 관한 것으로서, 특히 테라헤르츠파를 이용하여 생체신호를 측정하는 생체신호 측정 시스템 및 측정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a biosignal measurement system and measurement method, and particularly to a biosignal measurement system and measurement method for measuring biosignals using terahertz waves.
테라헤르츠파(THz파)는 0.1THz에서 10THz 범위의 주파수(파장 1㎜~30㎛)에 해당하는 전자기파로서 밀리미터파인 전파와 원적외선 영역인 광파의 중간 영역에 위치한다. 최근 들어 급격히 발전한 테라헤르츠파 발생/검출 기술에 힘입어 생명, 화학, 기계, 통신 등의 다양한 분야에서 테라헤르츠파 관련 응용 연구가 다양하게 진행되고 있다. Terahertz waves (THz waves) are electromagnetic waves corresponding to frequencies ranging from 0.1 THz to 10 THz (wavelength 1 mm to 30 ㎛) and are located in the middle area between millimeter waves (radio waves) and light waves (far infrared range). Thanks to the rapid development of terahertz wave generation/detection technology in recent years, a variety of applied research related to terahertz waves is being conducted in various fields such as life, chemistry, machinery, and communications.
테라헤르츠파는 광파의 직진성과 전파의 투과성을 모두 보유하면서 양쪽 영역의 장점을 모두 지닌 특성이 있다. 테라헤르츠파는 전파의 투과성과 광파의 직진성을 모두 가지고 있으므로 기존의 초음파 비파괴검사처럼 소재와 직접 접촉할 필요가 없으며 물과 같은 중간 매개체도 필요하지 않으므로 차세대 비접촉/비파괴검사 영상 기술로의 무한한 잠재력이 있다. Terahertz waves have the characteristics of having both the straight-line nature of light waves and the permeability of radio waves, while possessing the advantages of both areas. Terahertz waves have both the penetrability of radio waves and the straight path of light waves, so they do not require direct contact with the material like existing ultrasonic non-destructive testing, and do not require intermediate media such as water, so they have infinite potential as a next-generation non-contact/non-destructive testing imaging technology. .
테라헤르츠파는 광학적으로 금속을 제외한 거의 모든 물질(플라스틱, 나무, 종이, 직물 등)에 대하여 매우 낮은 유전 상수를 가지므로 물질 내부를 거의 손실 없이 잘 투과한다. 테라헤르츠파는 수분에 의한 흡수가 커서 대기 중의 원거리 통신 등에는 활용이 어려운 단점이 있는 반면에, 대부분이 수분으로 이루어진 생체에 대해서는 손상이 없이 고유 특성을 진단하고 분석할 수 있다는 장점이 있다. Terahertz waves optically have a very low dielectric constant for almost all materials (plastics, wood, paper, fabric, etc.) except metals, so they easily penetrate the inside of the material with almost no loss. Terahertz waves have the disadvantage of being difficult to use for long-distance communication in the atmosphere due to their large absorption by moisture, but they have the advantage of being able to diagnose and analyze the unique characteristics of living organisms, which are mostly made up of moisture, without damaging them.
또한, 전자파와 달리 자기장이나 전기장의 영향을 받지 않으며, 투과력이 강한 데 비하여 x-선이나 자외선, 고출력 레이저 등과 같이 생체조직에 손상을 주지 않는 것이 큰 장점이다. 구체적으로, 테라헤르츠파는 기존의 x-ray 에너지의 백만분의 일 수준의 에너지(4.1meV)를 가지므로 인체의 세포구조를 파괴하지 않으면서 파장이 ㎛대역으로 충분히 작으므로 생체친화형 고해상도 영상 구현도 가능하다.In addition, unlike electromagnetic waves, it is not affected by magnetic or electric fields, and has a strong penetrating power, but its major advantage is that it does not damage biological tissue like x-rays, ultraviolet rays, or high-power lasers. Specifically, terahertz waves have energy (4.1meV) that is one millionth of the energy of existing x-rays, so they do not destroy the cellular structure of the human body, and the wavelength is small enough in the ㎛ range to create bio-friendly high-resolution images. It is also possible.
이러한 테라헤르츠파의 특성을 이용하여 인체 및 생체조직에 대한 투과 영상을 피검사자가 인식하지 않는 상태에서도 얻어낼 수 있다. 또한, 테라헤르츠파의 이러한 특징으로 인하여 x-ray에 대한 상대적인 개념으로 T-ray로 불리기도 한다. 도 1은 테라헤르츠파의 주파수 영역에서 여러 가지 분자 진동의 범위를 나타낸다. 도 1을 참조하면, 테라헤르츠 영역은 일반적인 분자 진동 중에서 비교적 느린 생체기능과 관련된 큰 분자 진동에 깊이 관여되어 있으며, 특징적인 지문 스펙트럼(finger print)을 보여주는 소재가 발견되고 있기도 하다. Using these characteristics of terahertz waves, transmission images of the human body and biological tissues can be obtained even without the examinee being aware of it. Additionally, due to these characteristics of terahertz waves, they are also called T-rays as a relative concept to x-rays. Figure 1 shows the range of various molecular vibrations in the frequency domain of terahertz waves. Referring to Figure 1, the terahertz region is deeply involved in large molecular vibrations related to biological functions, which are relatively slow among general molecular vibrations, and materials showing characteristic fingerprint spectra (finger print) have been discovered.
비접촉식으로 생체신호(호흡, 심장박동 등)를 측정하는 방식 다양하게 제안되고 있다. 레이더를 이용한 방식은 레이더를 송출하고 인체에 반사된 신호를 검출하여 체내 장기의 움직임으로 인해 생기는 신호 변화로부터 생체정보를 얻는다. 카메라(2D 이미지 센서)를 이용한 방식은 인체의 상반신을 지속적으로 촬영하여 복부, 흉부 등의 움직임을 검출하여 심박 또는 호흡을 측정한다. 레이더를 이용한 방식은 카메라를 이용한 방식에 비해 상대적으로 레졸루션이 낮다는 단점이 있고, 카메라를 이용한 방식은 지속적으로 촬영을 해야 하므로 사생활 침해 문제가 발생할 수 있다는 문제가 있다. A variety of methods have been proposed to measure biosignals (respiration, heart rate, etc.) in a non-contact manner. The method using radar transmits radar, detects signals reflected from the human body, and obtains biometric information from signal changes that occur due to the movement of internal organs. The method using a camera (2D image sensor) continuously photographs the upper body of the human body, detects movement of the abdomen, chest, etc., and measures heart rate or breathing. The method using radar has the disadvantage of having a relatively low resolution compared to the method using a camera, and the method using a camera has the problem that privacy issues may occur because it requires continuous filming.
따라서, 레이더를 이용한 방식과 카메라를 이용한 방식의 단점을 모두 커버할 수 있는 생체신호 측정 시스템이 요구되고 있는 실정이다. Therefore, there is a need for a biosignal measurement system that can cover both the shortcomings of the radar-based method and the camera-based method.
본 발명은 테라헤르츠파를 이미지화하여 인체 내부의 폐, 심장의 움직임을 검출하고 이를 통해 생체신호를 측정하는 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정 시스템 및 측정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to provide a bio-signal measurement system and method using terahertz waves, which detects the movement of the lungs and heart inside the human body by imaging terahertz waves and measures bio-signals through this.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 테라헤르츠파 검출 센서; 상기 테라헤르츠파 검출 센서로 입사된 테라헤르츠파를 전기 신호로 변환하고, 상기 전기 신호를 이용하여 이미지를 생성하는 이미징부; 및 상기 이미징부가 생성한 이미지에서 인체의 폐 부분의 움직임을 검출하여 인체의 호흡수를 검출하는 생체신호 검출부;를 포함하는 것을 일 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a terahertz wave detection sensor; an imaging unit that converts the terahertz wave incident to the terahertz wave detection sensor into an electrical signal and generates an image using the electrical signal; and a bio-signal detection unit that detects the breathing rate of the human body by detecting movement of the lung portion of the human body in the image generated by the imaging unit.
바람직하게는, 상기 테라헤르츠파 검출 센서는, 인체의 등 뒤에 설치되어, 인체에서 가까운 위치에서 이미지를 획득하게 하여, 상기 생체신호 검출부의 검출 정확도를 향상시킬 수 있다.Preferably, the terahertz wave detection sensor is installed on the back of the human body to acquire images at a location close to the human body, thereby improving the detection accuracy of the bio-signal detection unit.
바람직하게는, 상기 테라헤르츠파 검출 센서는, 차량에 설치되며, 차량 내 의자의 등 받침 뒷면에 위치할 수 있다.Preferably, the terahertz wave detection sensor is installed in a vehicle and may be located on the back of the backrest of a chair in the vehicle.
바람직하게는, 상기 테라헤르츠파 검출 센서는, m n 어레이 안테나로 구성되고, 상기 어레이 안테나 중 일부는 인체의 거리측정에 사용될 수 있다.Preferably, the terahertz wave detection sensor is m It consists of n array antennas, and some of the array antennas can be used to measure distance to the human body.
바람직하게는, 상기 생체신호 검출부는, 상기 이미징부가 생성한 이미지에서 인체의 심장 부분의 움직임을 검출하여 인체의 심박수를 검출할 수 있다.Preferably, the bio-signal detection unit may detect the heart rate of the human body by detecting movement of the heart part of the human body in the image generated by the imaging unit.
바람직하게는, 인체를 향해 테라헤르츠파를 조사하는 레이저 소스;를 더 포함할 수 있다.Preferably, a laser source that irradiates terahertz waves toward the human body may be further included.
바람직하게는, 상기 레이저 소스는, 전력 상황에 따라 사용자가 수동으로 온오프 가능한 수동모드와, 인가되는 전력량이 기설정된 전력량 이하이면 오프되고, 초과이면 온되는 자동모드로 구동될 수 있다.Preferably, the laser source may be driven in a manual mode in which the user can manually turn it on and off depending on the power situation, and in an automatic mode in which the laser source is turned off when the applied power amount is less than or equal to a preset power amount, and turned on when it is exceeded.
또한 본 발명은, 테라헤르차파 검출 센서를 이용하여 테라헤르츠파를 검출하는 테라헤르츠파 검출 단계; 상기 검출 단계에서 검출된 테라헤르츠파를 전기 신호르 변환하고, 상기 전기 신호를 이용하여 이미지를 생성하는 이미징 단계; 및상기 이미징 단계에서 생성된 이미지에서 인체의 폐 부분의 움직임을 검출하여 인체의 호흡수를 검출하는 생체신호 검출 단계;를 포함하는 것을 다른 특징으로 한다.In addition, the present invention includes a terahertz wave detection step of detecting terahertz waves using a terahertz wave detection sensor; An imaging step of converting the terahertz waves detected in the detection step into an electrical signal and generating an image using the electrical signal; and a bio-signal detection step of detecting the breathing rate of the human body by detecting the movement of the lung portion of the human body in the image generated in the imaging step.
바람직하게는, 레이저 소스를 이용하여 인체를 향해 테라헤르츠파를 조사하는 테라헤르츠파 조사 단계;를 더 포함할 수 있다.Preferably, it may further include a terahertz wave irradiation step of irradiating terahertz waves toward the human body using a laser source.
바람직하게는, 상기 테라헤르츠파 조사 단계는, 전력 상황에 따라 사용자가 수동으로 온오프 가능한 수동모드와, 인가되는 전력량이 기설정된 전력량 이하이면 오프되고, 초과이면 온되는 자동모드로 구동될 수 있다.Preferably, the terahertz wave irradiation step can be operated in a manual mode in which the user can manually turn on and off depending on the power situation, and in an automatic mode in which the device is turned off when the applied amount of power is less than or equal to a preset amount of power, and turned on when it exceeds the preset amount of power. .
본 발명은 인체 외관의 움직임이 아닌 직접적으로 호흡과 심박을 발생시키는 폐와 심장의 움직임을 통해 호흡수 및 심박수를 측정하여 정확도가 높은 생체신호를 획득할 수 있다는 이점이 있다. The present invention has the advantage of being able to obtain highly accurate biosignals by measuring respiratory rate and heart rate through the movement of the lungs and heart, which directly generate breathing and heart rate, rather than through the external movement of the human body.
또한, 본 발명은 두꺼운 옷 등에 의해 흉부의 움직임을 검출하기 어려운 상황에서도 테라헤르츠파의 투과성에 의해 심박수 또는 호흡수를 검출할 수 있다는 이점이 있다. Additionally, the present invention has the advantage of being able to detect heart rate or respiratory rate due to the permeability of terahertz waves even in situations where it is difficult to detect chest movement due to thick clothing, etc.
또한, 본 발명은 테라헤르츠파를 발생시키는 레이저 소스를 이용하여 선명한 이미지를 생성할 수 있다. Additionally, the present invention can generate clear images using a laser source that generates terahertz waves.
또한, 본 발명은 테라헤르츠파 검출 센서를 구성하는 안테나 중 일부를 거리측정에 사용하여, 인체의 생체신호를 검출함과 동시에 인체의 위치를 검출할 수 있다. In addition, the present invention uses some of the antennas constituting the terahertz wave detection sensor to measure distance, and can detect biosignals of the human body and simultaneously detect the position of the human body.
도 1은 테라헤르츠파의 주파수 영역에서 여러 가지 분자 진동의 범위를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정 시스템의 구성도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 테라헤르츠파 검출 센서의 화각을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 테라헤르츠파 검출 센서의 구성도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 소스가 적용된 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정 시스템을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 소스의 동작 알고리즘을 나타낸다. Figure 1 shows the range of various molecular vibrations in the frequency domain of terahertz waves.
Figure 2 shows the configuration of a biosignal measurement system using terahertz waves according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows the angle of view of a terahertz wave detection sensor according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 shows a configuration diagram of a terahertz wave detection sensor according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 shows a bio-signal measurement system using terahertz waves to which a laser source is applied according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 shows an operation algorithm of a laser source according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited or limited by the exemplary embodiments. The same reference numerals in each drawing indicate members that perform substantially the same function.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.The purpose and effect of the present invention can be naturally understood or become clearer through the following description, and the purpose and effect of the present invention are not limited to the following description. Additionally, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of known techniques related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정 시스템(10)의 구성도를 나타낸다. 도 2를 참조하면, 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정 시스템(10)은 테라헤르츠파 검출 센서(100), 이미징부(300), 생체신호 검출부(500), 및 레이저 소스(700)를 포함할 수 있다. Figure 2 shows a configuration diagram of a biosignal measurement system 10 using terahertz waves according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the biosignal measurement system 10 using terahertz waves may include a terahertz wave detection sensor 100, an imaging unit 300, a biosignal detection unit 500, and a laser source 700. You can.
2D 카메라를 이용하여 촬영된 이미지에서 인체의 몸의 움직임(특히, 흉부, 복부)을 검출하여 호흡수와 심박수를 측정하는 것은 기존에 사용되고 있던 생체신호 측정 시스템이다. 본 발명에 따른 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정 시스템(10)은 인체 외관의 움직임이 아닌 직접적으로 호흡과 심박을 발생시키는 폐와 심장의 움직임을 통해 호흡수 및 심박수를 측정하여 정확도가 높은 생체신호를 획득할 수 있다.It is a previously used biosignal measurement system that measures respiratory rate and heart rate by detecting human body movements (particularly the chest and abdomen) from images captured using a 2D camera. The biosignal measurement system 10 using terahertz waves according to the present invention measures respiratory rate and heart rate through the movement of the lungs and heart, which directly generates breathing and heartbeat, rather than the external movement of the human body, and produces highly accurate biosignals. can be obtained.
테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정 시스템(10)은 자기장이나 전기장의 영향을 받지 않으며, 투과력이 강한 데 비하여 x-선이나 자외선, 고출력 레이저 등과 같이 생체조직에 손상을 주지 않는다. 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정 시스템(10)은 기존의 x-ray 에너지의 백만분의 일 수준의 에너지(4.1meV)를 가지므로 인체의 세포구조를 파괴하지 않으면서 생체친화형 고해상도 영상을 구현할 수 있다. The biological signal measurement system 10 using terahertz waves is not affected by magnetic or electric fields, and although it has strong penetrating power, it does not damage biological tissue like x-rays, ultraviolet rays, or high-power lasers. The biosignal measurement system (10) using terahertz waves has an energy level of one millionth of the existing x-ray energy (4.1meV), so it can realize bio-friendly high-resolution images without destroying the cellular structure of the human body. You can.
테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정 시스템(10)은 레이더를 이용한 방식에 비해 상대적으로 높은 레졸루션을 갖고, 카메라를 이용한 방식의 문제점인 사생활 침해 문제를 해결할 수 있다. 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정 시스템(10)은 테라헤르츠파 검출 센서(100)를 구성하는 안테나 중 일부를 거리측정에 사용하여, 인체의 생체신호를 검출함과 동시에 인체의 위치를 검출할 수 있다. The biosignal measurement system 10 using terahertz waves has a relatively high resolution compared to the method using radar, and can solve the problem of invasion of privacy, which is a problem of the method using cameras. The biosignal measurement system 10 using terahertz waves can detect biosignals of the human body and the position of the human body at the same time by using some of the antennas constituting the terahertz wave detection sensor 100 to measure distance. there is.
2D 카메라를 이용하여 생체신호를 측정하는 방식은 측정하고자 하는 사람이 담요를 덮고 있거나 두꺼운 옷을 입고 있는 경우에는 흉부나 복부의 움직임을 파악하기 힘들어 생체신호를 측정하는데 한계점이 존재한다. 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정 시스템(10)은 두꺼운 옷 등에 의해 흉부의 움직임을 검출하기 어려운 상황에서도 테라헤르츠파의 투과성에 의해 심박수 또는 호흡수를 검출할 수 있다. The method of measuring bio-signals using a 2D camera has limitations in measuring bio-signals because it is difficult to determine the movement of the chest or abdomen when the person to be measured is covered in a blanket or wearing thick clothes. The biosignal measurement system 10 using terahertz waves can detect heart rate or respiratory rate due to the permeability of terahertz waves even in situations where it is difficult to detect chest movement due to thick clothes, etc.
테라헤르츠파 검출 센서(100)는 입사되는 테라헤르츠파를 검출할 수 있다. 공기 중에는 태양광(1)에 의한 수많은 전파 신호가 존재한다. 태양광(1)에 의한 전파 신호 중에 가시광선이 물체 등에 맞고 반사된 신호를 우리 눈으로 볼 수 있다. 2D 카메라는 이러한 가시광선을 전기 신호로 변환하여 이미지화하는 것이다. 본 발명에 따른 테라헤르츠파 검출 센서(100)는 인체를 투과하거나 인체에 의해 반사된 테라헤르츠파를 검출할 수 있다. 테라헤르츠파 검출 센서(100)에 의해 검출된 테라헤르츠파는 이미징부(300)에서 전기 신호로 변환되어 이미지화될 수 있다. The terahertz wave detection sensor 100 can detect incident terahertz waves. There are numerous radio signals caused by sunlight (1) in the air. Among the radio signals generated by sunlight (1), we can see with our eyes the signals in which visible light is struck by objects, etc. and reflected. 2D cameras convert visible light into electrical signals and create images. The terahertz wave detection sensor 100 according to the present invention can detect terahertz waves transmitted through or reflected by the human body. The terahertz wave detected by the terahertz wave detection sensor 100 may be converted into an electrical signal in the imaging unit 300 and imaged.
테라헤르츠파 검출 센서(100)는 광전도 안테나법, 전광 샘플링 방법, 볼로미터(bolometer), 걸레이 셀(Golay cell), 쇼트키 장벽 다이오드(Shottky barrier photodiode), 또는 SIS(superconductor-insulator-superconductor) 믹서 THz파 검출기를 이용하여 테라헤르츠파를 검출할 수 있다. 특히, 테라헤르츠파 검출 센서(100)는 냉각기를 사용하지 않고 상온에서 동작하고, 저가, 소형, 경량, 저전력 소모의 특징이 있는 볼로미터 센서로 구성될 수 있다. 볼로미터 센서는 일반적으로 열잡음이 적은 VOx 감지재료를 사용하며 안테나와 결합하여 THz 파를 감지하므로 2차원 어레이 센서로 제작하기가 용이하다.The terahertz wave detection sensor 100 uses a photoconductive antenna method, an all-optical sampling method, a bolometer, a Golay cell, a Shottky barrier photodiode, or a superconductor-insulator-superconductor (SIS) mixer. Terahertz waves can be detected using a THz wave detector. In particular, the terahertz wave detection sensor 100 may be configured as a bolometer sensor that operates at room temperature without using a cooler and is characterized by low cost, small size, light weight, and low power consumption. Bolometer sensors generally use VOx sensing materials with low thermal noise and detect THz waves when combined with an antenna, making them easy to manufacture as two-dimensional array sensors.
테라헤르츠파 검출 센서(100)는 인체의 등 뒤에 설치되어, 인체에서 가까운 위치에서 이미지를 획득하게 하여, 생체신호 검출부(500)의 검출 정확도를 향상시킬 수 있다. 인체에 반사되거나 투과된 테라헤르츠파는 약한 신호이므로 노이즈에 취약할 수 있다. 따라서, 테라헤르츠파 검출 센서(100)는 인체로부터 가까운 위치에서 테라헤르츠파를 검출하기 위해 인체의 등 뒤에 설치될 수 있다.The terahertz wave detection sensor 100 is installed on the back of the human body and can acquire images at a location close to the human body, thereby improving the detection accuracy of the bio-signal detection unit 500. Terahertz waves reflected or transmitted by the human body are weak signals and may be vulnerable to noise. Accordingly, the terahertz wave detection sensor 100 may be installed on the back of the human body to detect terahertz waves at a location close to the human body.
테라헤르츠파 검출 센서(100)는 차량에 설치되며, 차량 내 의자의 등 받침 뒷면에 위치할 수 있다. 테라헤르츠파 검출 센서(100)는 인체의 전면에 위치할 경우 손의 움직임, 센서와 측정자 사이의 물체나 사람의 이동 등에 의해 노이즈가 상당수 포함된 테라헤르츠파를 검출할 수 있다. 본 발명에 따른 테라헤르츠파 검출 센서(100)는 센서와 측정자 사이에 장애물이 지나갈 수 없도록 의자의 등 받침 뒷면이나 침대의 아랫면에 설치될 수 있다. The terahertz wave detection sensor 100 is installed in a vehicle and may be located on the back of the backrest of a chair in the vehicle. When placed in front of the human body, the terahertz wave detection sensor 100 can detect terahertz waves containing a significant amount of noise due to hand movement, movement of objects or people between the sensor and the measuring person, etc. The terahertz wave detection sensor 100 according to the present invention can be installed on the back of a chair's backrest or the bottom of a bed so that obstacles cannot pass between the sensor and the measuring person.
테라헤르츠파 검출 센서(100)는 입사되는 테라헤르츠파를 누적하는 방식의 이동 평균 필터가 적용되어 노이즈를 제거할 수 있다. The terahertz wave detection sensor 100 can remove noise by applying a moving average filter that accumulates incident terahertz waves.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 테라헤르츠파 검출 센서(100)의 화각을 나타낸다. 도 3을 참조하면, 테라헤르츠파 검출 센서(100)는 인체 내의 심장 부분과 폐 부분이 모두 촬영되도록 화각이 설정될 수 있다. 테라헤르츠파 검출 센서(100)는 심박수만 측정할 경우 인체 내의 심장 부분이 촬영되도록 화각을 설정되고, 호흡수만 측정할 경우 인체 내의 폐 부분이 촬영되도록 화각을 설정될 수 있다. Figure 3 shows the angle of view of the terahertz wave detection sensor 100 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the angle of view of the terahertz wave detection sensor 100 may be set to image both the heart and lungs within the human body. When measuring only the heart rate, the terahertz wave detection sensor 100 may have an angle of view set to image the heart within the human body, and when measuring only the breathing rate, the angle of view may be set to image the lungs within the human body.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 테라헤르츠파 검출 센서(100)의 구성도를 나타낸다. 도 4를 참조하면, 테라헤르츠파 검출 센서(100)는 m n 어레이 안테나로 구성되고, 어레이 안테나 중 일부는 인체의 거리측정에 사용될 수 있다. 테라헤르츠파 검출 센서(100)는 m n 어레이 안테나로 구성될 경우, 어레이 안테나는 테라헤르츠파 검출 안테나(110)와 거리 검출 안테나(130)를 포함할 수 있다. 테라헤르츠파 검출 안테나(110)는 테라헤르츠파를 검출하여 이미지화하는데 사용되며, 거리 검출 안테나(130)는 특정 물체 또는 인체와의 거리를 측정하는데 사용될 수 있다. Figure 4 shows a configuration diagram of a terahertz wave detection sensor 100 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the terahertz wave detection sensor 100 is m It consists of n array antennas, and some of the array antennas can be used to measure distance to the human body. The terahertz wave detection sensor (100) is m When configured as an n array antenna, the array antenna may include a terahertz wave detection antenna 110 and a distance detection antenna 130. The terahertz wave detection antenna 110 is used to detect and image terahertz waves, and the distance detection antenna 130 can be used to measure the distance to a specific object or human body.
이미징부(300)는 테라헤르츠파 검출 센서(100)로 입사된 테라헤르츠파를 전기 신호로 변환하고, 전기 신호를 이용하여 이미지를 생성할 수 있다. 이미징부(300)는 수동 이미징 방식과 능동 이미징 방식을 모두 사용할 수 있다. 여기에서, 수동 이미징 방식이란 외부의 테라헤르츠 광원 없이 관측하고자 하는 샘플에서 직접적으로 방출되거나 대기 중의 흑체 복사 광원에 의한 샘플에서의 산란으로 발생한 테라헤르츠파를 이용하여 이미지화하는 기술이고, 능동 이미징 방식이란 테라헤르츠 광원을 관측하고자 하는 물체에 입사시킨 후에 물체를 투과하거나 물체에서 반사된 테라헤르츠파를 검출하여 물체의 이미지를 구현하는 기술이다. 이미징부(300)는 레이저 광원(700)이 작동하지 않는 경우는 수동 이미징 방식을 사용하게 되고, 레이저 광원(700)이 작동하는 경우에는 수동 + 능동 이미징 방식을 사용하게 된다. The imaging unit 300 may convert the terahertz wave incident to the terahertz wave detection sensor 100 into an electrical signal and generate an image using the electrical signal. The imaging unit 300 can use both passive imaging and active imaging methods. Here, the passive imaging method is a technology that images using terahertz waves emitted directly from the sample to be observed without an external terahertz light source or generated by scattering from the sample by a black body radiation light source in the atmosphere, and the active imaging method is This is a technology that creates an image of an object by making a terahertz light source incident on the object to be observed and detecting terahertz waves that pass through or are reflected from the object. The imaging unit 300 uses a passive imaging method when the laser light source 700 does not operate, and uses a passive + active imaging method when the laser light source 700 operates.
이미징부(300)는 입사된 테라헤르츠파의 세기에 비례한 세기로 전기 신호를 생성하여, 전기 신호의 세기에 따라 픽셀값을 부여할 수 있다. 예를 들면, 이미징부(300)는 전기 신호의 세기가 큰 경우 픽셀값을 높게 부여하고, 전기 신호의 세기가 작은 경우 픽셀값을 작게 부여할 수 있다. 이미징부(300)는 어레이 안테나에 포함된 각각의 안테나가 수신한 테라헤르츠파의 세기에 따라 픽셀값을 부여하는 방식으로 이미지화할 수 있다. 이미징부(300)는 이미지화를 실시간으로 수행하여 영상화를 수행할 수 있다. The imaging unit 300 may generate an electrical signal with an intensity proportional to the intensity of the incident terahertz wave and assign a pixel value according to the intensity of the electrical signal. For example, the imaging unit 300 may assign a high pixel value when the intensity of the electrical signal is large, and may assign a small pixel value when the intensity of the electrical signal is low. The imaging unit 300 may image by assigning pixel values according to the intensity of terahertz waves received by each antenna included in the array antenna. The imaging unit 300 may perform imaging by performing imaging in real time.
생체신호 검출부(500)는 이미징부(300)가 생성한 이미지에서 인체의 폐 부분의 움직임을 검출하여 인체의 호흡수를 검출할 수 있다. 생체신호 검출부(500)는 이미징부(300)가 생성한 이미지에서 인체의 폐 부분만을 고정(확대)하여 심장의 움직임을 검출할 수 있다. 생체신호 검출부(500)는 호흡에 따라 변하는 폐의 크기 차이를 구하고, 폐가 가장 작아진 상태와 가장 커진 상태의 차이를 최댓값이라고 할 때, 최댓값에서 기설정된 비율(< 1) 이상의 페 크기 차이가 발생한 경우 1회 호흡한 것으로 검출할 수 있다. The biosignal detection unit 500 may detect the breathing rate of the human body by detecting the movement of the lung portion of the human body in the image generated by the imaging unit 300. The biosignal detection unit 500 may detect heart movement by fixing (enlarging) only the lung portion of the human body in the image generated by the imaging unit 300. The biosignal detector 500 determines the difference in lung size that changes with breathing, and when the difference between the smallest and largest lungs is considered the maximum value, the difference in lung size greater than a preset ratio (< 1) from the maximum value is determined. In this case, it can be detected as one breath.
생체신호 검출부(500)는 이미징부(300)가 생성한 이미지에서 인체의 심장 부분의 움직임을 검출하여 인체의 심박수를 검출할 수 있다. 생체신호 검출부(500)는 이미징부(300)가 생성한 이미지에서 인체의 심장 부분만을 고정(확대)하여 심장의 움직임을 검출할 수 있다. 생체신호 검출부(500)는 심장박동에 따라 변하는 심장의 크기 차이를 구하고, 심장이 가장 작아진 상태와 가장 커진 상태의 차이를 최댓값이라고 할 때, 최댓값에서 기설정된 비율(< 1) 이상의 심장 크기 차이가 발생한 경우 심장이 1회 박동한 것으로 검출할 수 있다. The biosignal detection unit 500 may detect the heart rate of the human body by detecting the movement of the heart part of the human body in the image generated by the imaging unit 300. The biosignal detection unit 500 can detect heart movement by fixating (enlarging) only the heart part of the human body in the image generated by the imaging unit 300. The biosignal detection unit 500 determines the difference in heart size that changes according to the heartbeat, and when the difference between the smallest and largest heart states is called the maximum value, the heart size difference is greater than a preset ratio (< 1) from the maximum value. When occurs, it can be detected that the heart beats once.
생체신호 검출부(500)는 이미지징부(300)가 생성한 이미지 중 심장 부분 또는 폐 부분만을 추종하여 관찰하므로, 인체의 움직임에 의한 노이즈에서 자유로울 수 있다. 생체신호 검출부(500)는 테라헤르츠파의 투과되는 특성에 따라 인체 내부의 심장 부분 또는 폐 부분의 이미지로 생체신호를 검출할 수 있으므로 측정자가 담요를 덮고 있거나 두꺼운 옷을 입고 있는 경우에도 생체신호를 용이하게 검출할 수 있다. 기존의 열화상 센서도 담요 등에 가려진 사람을 감지할 수 있으나, 더운 날 차량이 내부온도는 매우 높아질 수 있고, 이러한 경우 센싱할 수 있는 범위가 넘어갈 수 있으나, 본 발명은 온도에 의한 문제가 발생하지 않는다.Since the biosignal detection unit 500 tracks and observes only the heart or lung portion of the image generated by the imaging unit 300, it can be free from noise caused by human body movement. The biosignal detection unit 500 can detect biosignals from images of the heart or lungs inside the human body according to the transmission characteristics of terahertz waves, so biosignals can be detected even when the measurer is covered with a blanket or wearing thick clothes. It can be easily detected. Existing thermal imaging sensors can also detect people covered by blankets, etc., but on hot days, the temperature inside the vehicle can be very high, and in this case, the sensing range can be exceeded. However, the present invention does not cause problems due to temperature. No.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 소스(700)가 적용된 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정 시스템(10)을 나타낸다. 도 5를 참조하면, 레이저 소스(700)는 인체를 향해 테라헤르츠파를 조사할 수 있다. Figure 5 shows a bio-signal measurement system 10 using terahertz waves to which a laser source 700 is applied according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the laser source 700 can irradiate terahertz waves toward the human body.
본 발명에 따른 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정 시스템(10)은 일반적으로 레이저 소스(700) 없이 동작할 수 있다. 즉, 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정 시스템(10)은 테라헤르츠파를 조사하지 않고, 입사되는 테라헤르츠파만 수신하여 이미지화를 수행할 수 있다. 그러나, 이 경우 대기 중의 흑체 복사 광원에 의한 산란으로 발생한 테라헤르츠파의 신호가 약하면 픽셀마다 픽셀값의 차이가 매우 작아 이미지화가 제대로 이루어지지 않을 수 있다. 따라서, 레이저 소스(700)는 부족한 테라헤르츠파의 신호를 보강하는 역할을 수행할 수 있다. The biosignal measurement system 10 using terahertz waves according to the present invention can generally operate without the laser source 700. In other words, the biosignal measurement system 10 using terahertz waves can perform imaging by receiving only the incident terahertz waves, without radiating terahertz waves. However, in this case, if the signal of the terahertz wave generated by scattering by the black body radiation source in the air is weak, the difference in pixel value for each pixel is very small, and imaging may not be performed properly. Accordingly, the laser source 700 can serve to reinforce insufficient terahertz wave signals.
레이저 소스(700)는 일반 2D 카메라에서 사용되는 플래시와 같은 원리로 이해될 수 있다. 밤에 불을 끈 상태로 일반 2D 카메라를 촬영하면 촬영된 이미지에서 피사체를 구분하기 어려운데, 이는 보고자 하는 신호의 세기가 너무 약하기 때문이다. 그러나 밤에 불을 켜고 일반 2D 카메라를 촬영하면 촬영된 이미지에서 피사체가 명확히 구분된다. 레이저 소스(700)는 불 역할을 하는 것으로 이해될 수 있다. The laser source 700 can be understood on the same principle as a flash used in a general 2D camera. If you shoot with a regular 2D camera at night with the lights off, it is difficult to distinguish the subject from the captured image because the strength of the signal you want to see is too weak. However, if you turn on the lights at night and shoot with a regular 2D camera, the subject is clearly distinguishable in the captured image. The laser source 700 can be understood as playing the role of fire.
레이저 소스(700)는 전력 상황에 따라 사용자가 수동으로 온오프 가능한 수동모드와, 인가되는 전력량이 기설정된 전력량 이하이면 오프되고, 초과이면 온되는 자동모드로 구동될 수 있다. The laser source 700 can be driven in a manual mode in which the user can manually turn it on and off depending on the power situation, and in an automatic mode in which it is turned off when the amount of power applied is less than or equal to a preset amount of power, and turned on when it exceeds the preset amount of power.
진단 의료기기의 경우 지속적이고 안정적으로 생체신호를 측정하는 것이 중요한 해결과제이다. 레이저 소스(700)는 많은 전력을 소모할 수 있어, 한정된 에너지로 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정 시스템(10)이 운영될 경우, 전력 부족의 문제가 발생할 수 있다. 레이저 소스(700) 없이 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정 시스템(10)가 운영될 경우, 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정 시스템(10)은 소비 전력이 수 마이크로와트 수준이 된다. 따라서, 레이저 소스(700)는 전력 상황에 따라 온오프되도록 구성될 수 있다. In the case of diagnostic medical devices, measuring biological signals continuously and stably is an important challenge. The laser source 700 can consume a lot of power, so when the biosignal measurement system 10 using terahertz waves is operated with limited energy, a power shortage problem may occur. When the bio-signal measurement system 10 using terahertz waves is operated without the laser source 700, the power consumption of the bio-signal measurement system 10 using terahertz waves is several microwatts. Accordingly, the laser source 700 can be configured to turn on and off depending on the power situation.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 소스(700)의 동작 알고리즘을 나타낸다. 도 6을 참조하면, 레이저 소스(700)는 수동모드일 경우 사용자가 필요에 따라 직접 온오프될 수 있다. 즉, 사용자는 보유 전력이 충분하거나, 레이저 소스(700) 없이도 이미지화가 용이할 경우 레이저 소스(700)를 오프할 수 있다. 사용자는 보유 전력이 부족하거나, 레이저 소스(7000 없이는 이미지화가 어려우면 레이저 소스(700)를 온할 수 있다. Figure 6 shows an operation algorithm of the laser source 700 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, when the laser source 700 is in manual mode, the user can directly turn it on and off as needed. That is, the user can turn off the laser source 700 when the available power is sufficient or when imaging is easy without the laser source 700. The user can turn on the laser source 700 if there is insufficient power or if imaging is difficult without the laser source 7000.
레이저 소스(700)는 자동모드일 경우 사용자에 의해 기준 전력량이 설정될 수 있다. 레이저 소스(700)는 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정 시스템(10)의 에너지원의 잔여 전력량이 기준 전력량(기설정된 전력량) 이하면 자동으로 오프될 수 있다. 레이저 소스(700)는 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정 시스템(10)의 에너지원의 잔여 전력량이 기준 전력량(기설정된 전력량) 초과면 자동으로 오프될 수 있다. When the laser source 700 is in automatic mode, a reference power amount can be set by the user. The laser source 700 may be automatically turned off when the remaining power of the energy source of the bio-signal measurement system 10 using terahertz waves is less than the standard power amount (preset power amount). The laser source 700 may be automatically turned off when the remaining power of the energy source of the bio-signal measurement system 10 using terahertz waves exceeds the reference power amount (preset power amount).
특히, 본 발명에 따른 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정 시스템(10)이 차량에 장착될 경우 제한된 배터리 용량으로 운용된다. 특허, 전기차의 경우에는 배터리로 차량이 운행되므로 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정 시스템(10)에 의해 비운행시간에 배터리가 소모된 경우 실질적인 운행 효율이 떨어질 수 있다. 따라서, 레이저 소스(700)는 모드 설정과 온오프 설정이 가능하므로 배터리 문제를 해결할 수 있다. In particular, when the bio-signal measurement system 10 using terahertz waves according to the present invention is installed in a vehicle, it is operated with limited battery capacity. Patent: In the case of electric vehicles, the vehicles are driven by batteries, so if the batteries are consumed during non-operation times by the bio-signal measurement system 10 using terahertz waves, actual driving efficiency may decrease. Accordingly, the laser source 700 can be set in mode and on/off, thereby solving the battery problem.
본 발명의 다른 실시예로 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정방법은 테라헤르츠파 검출 단계, 이미징 단계, 생체신호 검출 단계, 및 테라헤르츠파 조사 단계를 포함할 수 있다. In another embodiment of the present invention, a bio-signal measurement method using terahertz waves may include a terahertz wave detection step, an imaging step, a bio-signal detection step, and a terahertz wave irradiation step.
테라헤르츠파 검출 단계는 테라헤르츠파 검출 센서를 이용하여 테라헤르츠파를 검출할 수 있다. 테라헤르츠파 검출 단계는 전술한 테라헤르츠파 검출 센서(100)에서 수행되는 동작을 의미한다. In the terahertz wave detection step, terahertz waves can be detected using a terahertz wave detection sensor. The terahertz wave detection step refers to an operation performed by the above-described terahertz wave detection sensor 100.
이미징 단계는 검출 단계에서 검출된 테라헤르츠파를 전기 신호르 변환하고, 전기 신호를 이용하여 이미지를 생성할 수 있다. 이미징 단계는 전술한 이미징부(300)에서 수행되는 동작을 의미한다. In the imaging step, the terahertz waves detected in the detection step can be converted into electrical signals and images can be created using the electrical signals. The imaging step refers to an operation performed by the above-described imaging unit 300.
생체신호 검출 단계는 이미징 단계에서 생성된 이미지에서 인체의 폐 부분의 움직임을 검출하여 인체의 호흡수를 검출할 수 있다. 생체신호 검출 단계는 이미징부(300)가 생성한 이미지에서 인체의 심장 부분의 움직임을 검출하여 인체의 심박수를 검출할 수 있다. 생체신호 검출 단계는 전술한 생체신호 검출부(500)에서 수행되는 동작을 의미한다. The biosignal detection step can detect the breathing rate of the human body by detecting the movement of the lung portion of the human body in the image generated in the imaging step. In the biosignal detection step, the heart rate of the human body can be detected by detecting the movement of the heart part of the human body in the image generated by the imaging unit 300. The bio-signal detection step refers to the operation performed by the bio-signal detection unit 500 described above.
테라헤르츠파 조사 단계는 레이저 소스(100)를 이용하여 인체를 향해 테라헤르츠파를 조사할 수 있다. 테라헤르츠파 조사 단계는 전력 상황에 따라 사용자가 수동으로 온오프 가능한 수동모드와, 인가되는 전력량이 기설정된 전력량 이하이면 오프되고, 초과이면 온되는 자동모드로 구동될 수 있다. 테라헤르츠파 조사 단계는 전술한 레이저 소스(100)에서 수행되는 동작을 의미한다. In the terahertz wave irradiation step, terahertz waves can be irradiated toward the human body using the laser source 100. The terahertz wave irradiation stage can be operated in a manual mode in which the user can manually turn it on and off depending on the power situation, and in an automatic mode in which it is turned off if the applied power amount is less than a preset amount of power and turned on if it is exceeded. The terahertz wave irradiation step refers to an operation performed by the laser source 100 described above.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다. Although the present invention has been described in detail through representative embodiments above, those skilled in the art will understand that various modifications can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. will be. Therefore, the scope of rights of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims described later, but also by all changes or modified forms derived from the claims and the concept of equivalents.
1 : 태양광
10 : 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정 시스템
100 : 테라헤르츠파 검출 센서
110 : 테라헤르츠파 검출 안테나
130 : 거리 검출 안테나
300 : 이미징부
500 : 생체신호 검출부
700 : 레이저 소스1: solar power
10: Biosignal measurement system using terahertz waves
100: Terahertz wave detection sensor
110: Terahertz wave detection antenna
130: Distance detection antenna
300: Imaging unit
500: Biosignal detection unit
700: Laser source
Claims (10)
상기 테라헤르츠파 검출 센서로 입사된 테라헤르츠파를 전기 신호로 변환하고, 상기 전기 신호를 이용하여 이미지를 생성하는 이미징부; 및
상기 이미징부가 생성한 이미지에서 인체의 폐 부분의 움직임을 검출하여 인체의 호흡수를 검출하는 생체신호 검출부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정 시스템.
Terahertz wave detection sensor;
an imaging unit that converts the terahertz wave incident to the terahertz wave detection sensor into an electrical signal and generates an image using the electrical signal; and
a bio-signal detection unit that detects the breathing rate of the human body by detecting movement of the lung portion of the human body in the image generated by the imaging unit;
A biosignal measurement system using terahertz waves, comprising:
상기 테라헤르츠파 검출 센서는,
인체의 등 뒤에 설치되어, 인체에서 가까운 위치에서 이미지를 획득하게 하여, 상기 생체신호 검출부의 검출 정확도를 향상시키는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정 시스템.
According to claim 1,
The terahertz wave detection sensor,
A bio-signal measurement system using terahertz waves, which is installed on the back of the human body and acquires images at a location close to the human body, thereby improving the detection accuracy of the bio-signal detection unit.
상기 테라헤르츠파 검출 센서는,
차량에 설치되며, 차량 내 의자의 등 받침 뒷면에 위치하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정 시스템.
According to claim 2,
The terahertz wave detection sensor,
A biosignal measurement system using terahertz waves that is installed in a vehicle and located on the back of the backrest of a chair in the vehicle.
상기 테라헤르츠파 검출 센서는,
m n 어레이 안테나로 구성되고,
상기 어레이 안테나 중 일부는 인체의 거리측정에 사용되는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정 시스템.
According to claim 1,
The terahertz wave detection sensor,
m It consists of n array antennas,
A biosignal measurement system using terahertz waves, wherein some of the array antennas are used to measure distances to the human body.
상기 생체신호 검출부는,
상기 이미징부가 생성한 이미지에서 인체의 심장 부분의 움직임을 검출하여 인체의 심박수를 검출하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정 시스템.
According to claim 1,
The biosignal detection unit,
A biosignal measurement system using terahertz waves, characterized in that it detects the heart rate of the human body by detecting the movement of the heart part of the human body from the image generated by the imaging unit.
인체를 향해 테라헤르츠파를 조사하는 레이저 소스;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정 시스템.
According to claim 1,
A biosignal measurement system using terahertz waves, further comprising a laser source that irradiates terahertz waves toward the human body.
상기 레이저 소스는,
전력 상황에 따라 사용자가 수동으로 온오프 가능한 수동모드와,
인가되는 전력량이 기설정된 전력량 이하이면 오프되고, 초과이면 온되는 자동모드로 구동되는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정 시스템.
According to claim 6,
The laser source is,
A manual mode where the user can manually turn on and off depending on the power situation,
A biosignal measurement system using terahertz waves, characterized in that it is operated in an automatic mode that turns off when the applied power amount is less than a preset amount of power and turns on when it exceeds the preset power amount.
상기 검출 단계에서 검출된 테라헤르츠파를 전기 신호르 변환하고, 상기 전기 신호를 이용하여 이미지를 생성하는 이미징 단계; 및
상기 이미징 단계에서 생성된 이미지에서 인체의 폐 부분의 움직임을 검출하여 인체의 호흡수를 검출하는 생체신호 검출 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정방법.
A terahertz wave detection step of detecting terahertz waves using a terahertz wave detection sensor;
An imaging step of converting the terahertz waves detected in the detection step into an electrical signal and generating an image using the electrical signal; and
A bio-signal detection step of detecting the breathing rate of the human body by detecting the movement of the lung portion of the human body from the image generated in the imaging step;
A bio-signal measurement method using terahertz waves, comprising:
레이저 소스를 이용하여 인체를 향해 테라헤르츠파를 조사하는 테라헤르츠파 조사 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정방법.
According to claim 8,
A bio-signal measurement method using terahertz waves, further comprising a terahertz wave irradiation step of irradiating terahertz waves toward the human body using a laser source.
상기 테라헤르츠파 조사 단계는,
전력 상황에 따라 사용자가 수동으로 온오프 가능한 수동모드와,
인가되는 전력량이 기설정된 전력량 이하이면 오프되고, 초과이면 온되는 자동모드로 구동되는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파를 이용한 생체신호 측정방법.According to clause 9,
The terahertz wave irradiation step is,
A manual mode where the user can manually turn on and off depending on the power situation,
A bio-signal measurement method using terahertz waves, characterized in that it is driven in an automatic mode that turns off when the applied power amount is less than a preset amount of power and turns on when it exceeds the preset power amount.
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KR1020220158679A KR20240076279A (en) | 2022-11-23 | 2022-11-23 | Bio-signal measurement system and method using terahertz wave |
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KR (1) | KR20240076279A (en) |
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KR20170036079A (en) | 2014-09-27 | 2017-03-31 | 인텔 코포레이션 | Integrated terahertz sensor |
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2022
- 2022-11-23 KR KR1020220158679A patent/KR20240076279A/en unknown
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