WO2022034940A1 - Blood pressure measurement apparatus and method therefor - Google Patents

Blood pressure measurement apparatus and method therefor Download PDF

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WO2022034940A1
WO2022034940A1 PCT/KR2020/010622 KR2020010622W WO2022034940A1 WO 2022034940 A1 WO2022034940 A1 WO 2022034940A1 KR 2020010622 W KR2020010622 W KR 2020010622W WO 2022034940 A1 WO2022034940 A1 WO 2022034940A1
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WO
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signal
blood pressure
unit
bio
calibration
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Application number
PCT/KR2020/010622
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French (fr)
Korean (ko)
Inventor
크리쿤알렉산더
부르야크드미트리
체체킨알렉세이
임은민
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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Publication date
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/021Measuring pressure in heart or blood vessels

Definitions

  • the present disclosure relates to an apparatus for measuring blood pressure and a method for measuring blood pressure.
  • Blood pressure refers to the force that the blood supplied from the heart stimulates the arterial wall, and blood pressure is used as a measure to determine an individual's cardiovascular health status.
  • cuff-type blood pressure monitors commonly used in medical institutions and homes have a problem of causing inconvenience to users because they are used by applying pressure to the arteries.
  • a method of monitoring blood pressure using a heart rate sensor is being studied.
  • the method of measuring blood pressure by acquiring a pulse wave from a pulse wave sensor and analyzing the acquired pulse wave is a method of measuring a blood pressure according to a heartbeat according to the heartbeat according to the physical structure and health status of each individual. Blood pressure may also vary, and there is a problem in that it is not possible to provide a personalized blood pressure measuring device in consideration of this point.
  • noise such as motion artifacts according to a user's movement cannot be distinguished by frequency filtering, so it is difficult to obtain an accurate pulse wave.
  • An object of the present disclosure is to accurately measure a current user's blood pressure using pre-generated data (called calibration data in the present disclosure) generated by the user.
  • An object of the present disclosure is to accurately acquire pulse wave data based on a user's heartbeat by using calibration data.
  • An object of the present disclosure is to provide a wearable device capable of measuring blood pressure.
  • An object of the present disclosure is to provide a personalized blood pressure measurement device.
  • the blood pressure measuring apparatus of the present disclosure obtains a representative biosignal (unified waveform) based on the similarity between a calibration signal and the biosignal of a sensing unit for obtaining a biosignal of a measurement target, and when characteristic data of the biosignal is input, the blood pressure estimate value It may include a processor for estimating blood pressure using the artificial intelligence model learned to output as a result value.
  • the calibration signal may refer to a representative unit calibration signal that is generated based on a plurality of unit calibration signals included in the pre-obtained biosignal of the measurement target, and is generated based on the plurality of unit calibration signals.
  • the processor extracts a plurality of unit bio-signals included in the bio-signals, obtains unit bio-signals in which a similarity between each of the plurality of unit bio-signals and the calibration signal is equal to or greater than a preset value, and the obtained unit bio-signals It is possible to obtain a representative biosignal based on
  • the processor may measure a heart rate by using the biosignal, scale the calibration signal to correspond to the heart rate, and obtain similarities between the scaled calibration signal and each of the plurality of unit biosignals.
  • the processor may normalize unit bio-signals having a similarity with the calibration signal equal to or greater than a preset value, and obtain a representative bio-signal based on the normalized unit bio-signals.
  • the processor may obtain a representative biosignal as a median or average value of the normalized unit biosignals.
  • the calibration signal may refer to a representative unit calibration signal generated by normalizing the plurality of unit calibration signals and using a median value or an average value of the normalized unit calibration signals.
  • the processor may extract the characteristic data of the representative bio-signal and the characteristic data of the calibration signal based on the characteristics of the waveform included in the representative bio-signal and the calibration signal.
  • the characteristics of the waveform include at least one of the ratio of the inflection point of the waveform to the systolic peak point of the waveform, the ratio of the region formed before and after the inflection point, the time between the diastolic peak and the systolic peak, and the ratio of the detected amplitude can do.
  • the artificial intelligence model may output the blood pressure estimation value as a result value.
  • the artificial intelligence model may include any one of an artificial neural network algorithm, a k-nearest neighbor algorithm, a Bayesian network algorithm, an SVM algorithm, and a recurrent neural network algorithm.
  • the blood pressure estimating apparatus may further include a memory for storing body information including at least one of age, sex, weight, height, calibration signal, biosignal, and blood pressure of the measurement target.
  • the blood pressure estimating apparatus may further include a communication unit configured to receive body information including at least one of age, gender, weight, height, calibration signal, biosignal, and blood pressure of the measurement target.
  • the blood pressure estimating apparatus may further include a display unit for outputting the estimated blood pressure.
  • a method of operating an apparatus for estimating blood pressure includes generating a calibration signal; Obtaining a bio-signal of a measurement target, obtaining a representative bio-signal based on a similarity between a calibration signal and the bio-signal, and estimating blood pressure when the characteristic data of the bio-signal is input using an artificial intelligence model can
  • the generating of the calibration signal includes extracting a plurality of unit calibration signals included in the biosignal of the measurement target obtained in advance, and generating a representative unit calibration signal based on the plurality of unit calibration signals. can do.
  • the obtaining of the representative bio-signal based on the similarity between the calibration signal and the bio-signal may include: extracting a plurality of unit bio-signals included in the bio-signal;
  • the method may include obtaining a unit bio-signal having a similarity between each of the plurality of unit bio-signals and the calibration signal equal to or greater than a preset value, and obtaining a representative bio-signal based on the obtained unit bio-signals.
  • the method may include outputting the blood pressure estimation value as a result value when at least one of them is input to the artificial intelligence model.
  • the present disclosure removes unnecessary parts of an acquired biosignal when estimating blood pressure using pre-generated calibration data, so that noise from a distorted signal generated when measuring blood pressure can be effectively removed.
  • the calibration data of the present disclosure is obtained and generated in advance from a user who wants to measure blood pressure, it is possible to provide a personalized blood pressure measuring apparatus reflecting the user's physical structure.
  • the performance of the blood pressure estimating apparatus can be gradually improved by updating the artificial intelligence model by additionally acquiring calibration data.
  • FIG 1 shows an artificial intelligence device 100 according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG 2 shows an artificial intelligence server 200 according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG 3 shows an artificial intelligence system 1 according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG 4 shows an AI device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 shows a flowchart according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a process of acquiring calibration information according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a process of acquiring a representative biosignal according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a process of obtaining a representative biosignal with a waveform according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an artificial intelligence model according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a diagram for describing characteristic data of a waveform according to an embodiment of the present disclosure.
  • Machine learning refers to a field that defines various problems dealt with in the field of artificial intelligence and studies methodologies to solve them. do.
  • Machine learning is also defined as an algorithm that improves the performance of a certain task through constant experience.
  • An artificial neural network is a model used in machine learning, and may refer to an overall model having problem-solving ability, which is composed of artificial neurons (nodes) that form a network by combining synapses.
  • An artificial neural network may be defined by a connection pattern between neurons of different layers, a learning process that updates model parameters, and an activation function that generates an output value.
  • the artificial neural network may include an input layer, an output layer, and optionally one or more hidden layers. Each layer includes one or more neurons, and the artificial neural network may include neurons and synapses connecting neurons. In the artificial neural network, each neuron may output a function value of an activation function for input signals, weights, and biases input through synapses.
  • Model parameters refer to parameters determined through learning, and include the weight of synaptic connections and the bias of neurons.
  • the hyperparameter refers to a parameter that must be set before learning in a machine learning algorithm, and includes a learning rate, the number of iterations, a mini-batch size, an initialization function, and the like.
  • the purpose of learning the artificial neural network can be seen as determining the model parameters that minimize the loss function.
  • the loss function may be used as an index for determining optimal model parameters in the learning process of the artificial neural network.
  • Machine learning can be classified into supervised learning, unsupervised learning, and reinforcement learning according to a learning method.
  • Supervised learning refers to a method of training an artificial neural network in a state where a label for the training data is given, and the label is the correct answer (or result value) that the artificial neural network should infer when the training data is input to the artificial neural network.
  • Unsupervised learning may refer to a method of training an artificial neural network in a state where no labels are given for training data.
  • Reinforcement learning can refer to a learning method in which an agent defined in an environment learns to select an action or sequence of actions that maximizes the cumulative reward in each state.
  • machine learning implemented as a deep neural network (DNN) including a plurality of hidden layers is also called deep learning (deep learning), and deep learning is a part of machine learning.
  • DNN deep neural network
  • deep learning deep learning
  • machine learning is used in a sense including deep learning.
  • a robot can mean a machine that automatically handles or operates a task given by its own capabilities.
  • a robot having a function of recognizing an environment and performing an operation by self-judgment may be referred to as an intelligent robot.
  • Robots can be classified into industrial, medical, home, military, etc. depending on the purpose or field of use.
  • the robot may be provided with a driving unit including an actuator or a motor to perform various physical operations such as moving the robot joints.
  • the movable robot includes a wheel, a brake, a propeller, and the like in the driving unit, and may travel on the ground or fly in the air through the driving unit.
  • Autonomous driving refers to a technology that drives itself, and an autonomous driving vehicle refers to a vehicle that travels without or with minimal manipulation of a user.
  • autonomous driving includes technology for maintaining a driving lane, technology for automatically adjusting speed such as adaptive cruise control, technology for automatically driving along a predetermined route, technology for automatically setting a route when a destination is set, etc. All of these can be included.
  • the vehicle includes a vehicle having only an internal combustion engine, a hybrid vehicle having both an internal combustion engine and an electric motor, and an electric vehicle having only an electric motor, and may include not only automobiles, but also trains, motorcycles, and the like.
  • the autonomous vehicle can be viewed as a robot having an autonomous driving function.
  • the extended reality is a generic term for virtual reality (VR), augmented reality (AR), and mixed reality (MR).
  • VR technology provides only CG images of objects or backgrounds in the real world
  • AR technology provides virtual CG images on top of images of real objects
  • MR technology is a computer that mixes and combines virtual objects in the real world. graphic technology.
  • MR technology is similar to AR technology in that it shows both real and virtual objects. However, there is a difference in that in AR technology, a virtual object is used in a form that complements a real object, whereas in MR technology, a virtual object and a real object are used with equal characteristics.
  • HMD Head-Mount Display
  • HUD Head-Up Display
  • mobile phone tablet PC, laptop, desktop, TV, digital signage, etc.
  • FIG 1 shows an artificial intelligence device 100 according to an embodiment of the present disclosure.
  • AI device 100 is TV, projector, mobile phone, smart phone, desktop computer, notebook computer, digital broadcasting terminal, PDA (personal digital assistants), PMP (portable multimedia player), navigation, tablet PC, wearable device, set-top box (STB) ), a DMB receiver, a radio, a washing machine, a refrigerator, a desktop computer, a digital signage, a robot, a vehicle, etc., may be implemented as a stationary device or a movable device.
  • the terminal 100 includes a communication unit 110 , an input unit 120 , a learning processor 130 , a sensing unit 140 , an output unit 150 , a memory 170 and a processor 180 , etc. may include
  • the communication unit 110 may transmit/receive data to and from external devices such as other AI devices 100a to 100e or the AI server 200 using wired/wireless communication technology.
  • the communication unit 110 may transmit and receive sensor information, a user input, a learning model, a control signal, and the like with external devices.
  • the communication technology used by the communication unit 110 includes GSM (Global System for Mobile communication), CDMA (Code Division Multi Access), LTE (Long Term Evolution), 5G, WLAN (Wireless LAN), Wi-Fi (Wireless-Fidelity) ), Bluetooth, RFID (Radio Frequency Identification), Infrared Data Association (IrDA), ZigBee, NFC (Near Field Communication), and the like.
  • GSM Global System for Mobile communication
  • CDMA Code Division Multi Access
  • LTE Long Term Evolution
  • 5G Fifth Generation
  • WLAN Wireless LAN
  • Wi-Fi Wireless-Fidelity
  • Bluetooth Bluetooth
  • RFID Radio Frequency Identification
  • IrDA Infrared Data Association
  • ZigBee ZigBee
  • NFC Near Field Communication
  • the input unit 120 may acquire various types of data.
  • the input unit 120 may include a camera for inputting an image signal, a microphone for receiving an audio signal, a user input unit 120 for receiving information from a user, and the like.
  • a signal obtained from the camera or the microphone may be referred to as sensing data or sensor information.
  • the input unit 120 may acquire training data for model training and input data to be used when acquiring an output using the training model.
  • the input unit 120 may acquire raw input data, and in this case, the processor 180 or the learning processor 130 may extract an input feature by preprocessing the input data.
  • the learning processor 130 may train a model composed of an artificial neural network by using the training data.
  • the learned artificial neural network may be referred to as a learning model.
  • the learning model may be used to infer a result value with respect to new input data other than the training data, and the inferred value may be used as a basis for a decision to perform a certain operation.
  • the learning processor 130 may perform AI processing together with the learning processor 240 of the AI server 200 .
  • the learning processor 130 may include a memory 170 integrated or implemented in the AI device 100 .
  • the learning processor 130 may be implemented using a memory 170 , an external memory 170 directly coupled to the AI device 100 , or a memory 170 maintained in an external device.
  • the sensing unit 140 may acquire at least one of internal information of the AI device 100 , information on the surrounding environment of the AI device 100 , and user information by using various sensors.
  • sensors included in the sensing unit 140 include a proximity sensor, an illuminance sensor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, a gyro sensor, an inertial sensor, an RGB sensor, an IR sensor, a fingerprint recognition sensor, an ultrasonic sensor, an optical sensor, a microphone, and a lidar. , radar, etc.
  • the output unit 150 may generate an output related to sight, hearing, or touch.
  • the output unit 150 may include a display unit that outputs visual information, a speaker that outputs auditory information, and a haptic module that outputs tactile information.
  • the memory 170 may store data supporting various functions of the AI device 100 .
  • the memory 170 may store input data obtained from the input unit 120 , learning data, a learning model, a learning history, and the like.
  • the processor 180 may determine at least one executable operation of the AI device 100 based on information determined or generated using a data analysis algorithm or a machine learning algorithm. In addition, the processor 180 may control the components of the AI device 100 to perform the determined operation.
  • the processor 180 may request, search, receive, or utilize the data of the learning processor 130 or the memory 170, and perform a predicted operation or an operation determined to be preferable among the at least one executable operation. It is possible to control the components of the AI device 100 to execute.
  • the processor 180 may generate a control signal for controlling the corresponding external device and transmit the generated control signal to the corresponding external device.
  • the processor 180 may obtain intention information with respect to a user input, and determine a user's requirement based on the obtained intention information.
  • the processor 180 uses at least one of a speech to text (STT) engine for converting a voice input into a character string or a natural language processing (NLP) engine for obtaining intention information of a natural language, Intention information corresponding to the input may be obtained.
  • STT speech to text
  • NLP natural language processing
  • At this time, at least one of the STT engine and the NLP engine may be configured as an artificial neural network, at least a part of which is learned according to a machine learning algorithm. And, at least one or more of the STT engine or the NLP engine is learned by the learning processor 130, or learned by the learning processor 240 of the AI server 200, or learned by distributed processing thereof. it could be
  • the processor 180 collects history information including user feedback on the operation contents or operation of the AI device 100 and stores it in the memory 170 or the learning processor 130, or the AI server 200 It can be transmitted to an external device.
  • the collected historical information may be used to update the learning model.
  • the processor 180 may control at least some of the components of the AI device 100 in order to drive an application program stored in the memory 170 . Furthermore, in order to drive the application program, the processor 180 may operate two or more of the components included in the AI device 100 in combination with each other.
  • FIG 2 shows an artificial intelligence server 200 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the AI server 200 may refer to a device that trains an artificial neural network using a machine learning algorithm or uses a learned artificial neural network.
  • the AI server 200 may be configured with a plurality of servers to perform distributed processing, and may be defined as a 5G network.
  • the AI server 200 may be included as a part of the AI device 100 to perform at least a part of AI processing together.
  • the AI server 200 may include a communication unit 210 , a memory 230 , a learning processor 240 , a processor 260 , and the like.
  • the communication unit 210 may transmit/receive data to and from an external device such as the AI device 100 .
  • the memory 230 may include a model storage unit 231 .
  • the model storage unit 231 may store a model (or artificial neural network, 231a) being trained or learned through the learning processor 240 .
  • the learning processor 240 may train the artificial neural network 231a using the training data.
  • the learning model may be used while being mounted on the AI server 200 of the artificial neural network, or may be used while being mounted on an external device such as the AI device 100 .
  • the learning model may be implemented in hardware, software, or a combination of hardware and software.
  • one or more instructions constituting the learning model may be stored in the memory 230 .
  • the processor 260 may infer a result value with respect to new input data using the learning model, and may generate a response or a control command based on the inferred result value.
  • FIG 3 shows an artificial intelligence system 1 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the AI system 1 includes at least one of an AI server 200 , a robot 100a , an autonomous vehicle 100b , an XR device 100c , a smart phone 100d , or a home appliance 100e . It is connected to the cloud network 10 .
  • the robot 100a to which the AI technology is applied, the autonomous driving vehicle 100b, the XR device 100c, the smart phone 100d, or the home appliance 100e may be referred to as AI devices 100a to 100e.
  • the cloud network 10 may constitute a part of the cloud computing infrastructure or may refer to a network existing in the cloud computing infrastructure.
  • the cloud network 10 may be configured using a 3G network, a 4G or Long Term Evolution (LTE) network, or a 5G network.
  • LTE Long Term Evolution
  • each of the devices 100a to 100e and 200 constituting the AI system 1 may be connected to each other through the cloud network 10 .
  • each of the devices 100a to 100e and 200 may communicate with each other through the base station, but may directly communicate with each other without passing through the base station.
  • the AI server 200 may include a server performing AI processing and a server performing an operation on big data.
  • the AI server 200 includes at least one of the AI devices constituting the AI system 1, such as a robot 100a, an autonomous vehicle 100b, an XR device 100c, a smartphone 100d, or a home appliance 100e, and It is connected through the cloud network 10 and may help at least a part of AI processing of the connected AI devices 100a to 100e.
  • the AI devices constituting the AI system such as a robot 100a, an autonomous vehicle 100b, an XR device 100c, a smartphone 100d, or a home appliance 100e.
  • the AI server 200 may train the artificial neural network according to a machine learning algorithm on behalf of the AI devices 100a to 100e, and directly store the learning model or transmit it to the AI devices 100a to 100e.
  • the AI server 200 receives input data from the AI devices 100a to 100e, infers a result value with respect to the input data received using the learning model, and provides a response or control command based on the inferred result value. It can be generated and transmitted to the AI devices 100a to 100e.
  • the AI devices 100a to 100e may infer a result value with respect to input data using a direct learning model, and generate a response or a control command based on the inferred result value.
  • the AI devices 100a to 100e to which the above-described technology is applied will be described.
  • the AI devices 100a to 100e shown in FIG. 3 can be viewed as specific examples of the AI device 100 shown in FIG. 1 .
  • the robot 100a may be implemented as a guide robot, a transport robot, a cleaning robot, a wearable robot, an entertainment robot, a pet robot, an unmanned flying robot, etc. to which AI technology is applied.
  • the robot 100a may include a robot control module for controlling an operation, and the robot control module may mean a software module or a chip implemented as hardware.
  • the robot 100a acquires state information of the robot 100a by using sensor information obtained from various types of sensors, detects (recognizes) surrounding environments and objects, generates map data, moves path and travels A plan may be determined, a response to a user interaction may be determined, or an action may be determined.
  • the robot 100a may use sensor information obtained from at least one sensor among LiDAR, radar, and camera in order to determine a movement route and a travel plan.
  • the robot 100a may perform the above-described operations using a learning model composed of at least one artificial neural network.
  • the robot 100a may recognize a surrounding environment and an object using a learning model, and may determine an operation using the recognized surrounding environment information or object information.
  • the learning model may be directly learned from the robot 100a or learned from an external device such as the AI server 200 .
  • the robot 100a may perform an operation by generating a result using a direct learning model, but transmits sensor information to an external device such as the AI server 200 and receives the result generated accordingly to perform the operation You may.
  • the robot 100a determines a movement path and travel plan using at least one of map data, object information detected from sensor information, or object information obtained from an external device, and controls the driving unit to apply the determined movement path and travel plan. Accordingly, the robot 100a may be driven.
  • the map data may include object identification information for various objects disposed in a space in which the robot 100a moves.
  • the map data may include object identification information for fixed objects such as walls and doors and movable objects such as flowerpots and desks.
  • the object identification information may include a name, a type, a distance, a location, and the like.
  • the robot 100a may perform an operation or drive by controlling the driving unit based on the user's control/interaction.
  • the robot 100a may acquire intention information of an interaction according to a user's motion or voice utterance, determine a response based on the acquired intention information, and perform the operation.
  • the autonomous driving vehicle 100b may be implemented as a mobile robot, a vehicle, an unmanned aerial vehicle, etc. by applying AI technology.
  • the autonomous driving vehicle 100b may include an autonomous driving control module for controlling an autonomous driving function, and the autonomous driving control module may mean a software module or a chip implemented as hardware.
  • the autonomous driving control module may be included as a component of the autonomous driving vehicle 100b, but may also be configured and connected as separate hardware to the outside of the autonomous driving vehicle 100b.
  • the autonomous vehicle 100b obtains state information of the autonomous vehicle 100b using sensor information obtained from various types of sensors, detects (recognizes) surrounding environments and objects, generates map data, A movement route and a driving plan may be determined, or an operation may be determined.
  • the autonomous driving vehicle 100b may use sensor information obtained from at least one sensor among a lidar, a radar, and a camera, similarly to the robot 100a, in order to determine a moving route and a driving plan.
  • the autonomous vehicle 100b may receive sensor information from external devices to recognize an environment or object for an area where the field of view is obscured or an area over a certain distance, or receive information recognized directly from external devices. .
  • the autonomous vehicle 100b may perform the above-described operations by using a learning model composed of at least one artificial neural network.
  • the autonomous vehicle 100b may recognize a surrounding environment and an object using a learning model, and may determine a driving route using the recognized surrounding environment information or object information.
  • the learning model may be directly learned from the autonomous vehicle 100b or learned from an external device such as the AI server 200 .
  • the autonomous vehicle 100b may generate a result by using the direct learning model and perform the operation, but it operates by transmitting sensor information to an external device such as the AI server 200 and receiving the result generated accordingly. can also be performed.
  • the autonomous vehicle 100b uses at least one of map data, object information detected from sensor information, or object information obtained from an external device to determine a movement path and a driving plan, and controls the driving unit to determine the movement path and driving
  • the autonomous vehicle 100b may be driven according to a plan.
  • the map data may include object identification information for various objects disposed in a space (eg, a road) in which the autonomous vehicle 100b travels.
  • the map data may include object identification information for fixed objects such as street lights, rocks, and buildings, and movable objects such as vehicles and pedestrians.
  • the object identification information may include a name, a type, a distance, a location, and the like.
  • the autonomous vehicle 100b may perform an operation or drive by controlling the driving unit based on the user's control/interaction.
  • the autonomous vehicle 100b may acquire intention information of an interaction according to a user's motion or voice utterance, determine a response based on the obtained intention information, and perform the operation.
  • the XR device 100c is AI technology applied, so a head-mount display (HMD), a head-up display (HUD) provided in a vehicle, a television, a mobile phone, a smart phone, a computer, a wearable device, a home appliance, and a digital signage , a vehicle, a stationary robot, or a mobile robot.
  • HMD head-mount display
  • HUD head-up display
  • the XR device 100c analyzes 3D point cloud data or image data acquired through various sensors or from an external device to generate location data and attribute data for 3D points, thereby providing information on surrounding space or real objects. It can be obtained and output by rendering the XR object to be output. For example, the XR apparatus 100c may output an XR object including additional information on the recognized object to correspond to the recognized object.
  • the XR apparatus 100c may perform the above-described operations using a learning model composed of at least one artificial neural network.
  • the XR apparatus 100c may recognize a real object from 3D point cloud data or image data using a learning model, and may provide information corresponding to the recognized real object.
  • the learning model may be directly learned from the XR device 100c or learned from an external device such as the AI server 200 .
  • the XR device 100c may perform an operation by generating a result using the direct learning model, but it transmits sensor information to an external device such as the AI server 200 and receives the result generated accordingly to perform the operation. can also be done
  • the robot 100a may be implemented as a guide robot, a transport robot, a cleaning robot, a wearable robot, an entertainment robot, a pet robot, an unmanned flying robot, etc. to which AI technology and autonomous driving technology are applied.
  • the robot 100a to which AI technology and autonomous driving technology are applied may mean a robot having an autonomous driving function or a robot 100a that interacts with the autonomous driving vehicle 100b.
  • the robot 100a having an autonomous driving function may collectively refer to devices that move by themselves according to a given movement line without user's control or by determining a movement line by themselves.
  • the robot 100a with the autonomous driving function and the autonomous driving vehicle 100b may use a common sensing method to determine one or more of a moving route or a driving plan.
  • the robot 100a having an autonomous driving function and the autonomous driving vehicle 100b may determine one or more of a movement route or a driving plan by using information sensed through lidar, radar, and camera.
  • the robot 100a interacting with the autonomous driving vehicle 100b exists separately from the autonomous driving vehicle 100b and is linked to an autonomous driving function inside the autonomous driving vehicle 100b or connected to the autonomous driving vehicle 100b. An operation associated with the user on board may be performed.
  • the robot 100a interacting with the autonomous driving vehicle 100b acquires sensor information on behalf of the autonomous driving vehicle 100b and provides it to the autonomous driving vehicle 100b, or obtains sensor information and obtains information about the surrounding environment or By generating object information and providing it to the autonomous driving vehicle 100b, the autonomous driving function of the autonomous driving vehicle 100b may be controlled or supported.
  • the robot 100a interacting with the autonomous driving vehicle 100b may monitor a user riding in the autonomous driving vehicle 100b or control a function of the autonomous driving vehicle 100b through interaction with the user. .
  • the robot 100a may activate an autonomous driving function of the autonomous driving vehicle 100b or assist in controlling a driving unit of the autonomous driving vehicle 100b.
  • the function of the autonomous driving vehicle 100b controlled by the robot 100a may include not only an autonomous driving function, but also a function provided by a navigation system or an audio system provided in the autonomous driving vehicle 100b.
  • the robot 100a interacting with the autonomous driving vehicle 100b may provide information or assist a function to the autonomous driving vehicle 100b from the outside of the autonomous driving vehicle 100b.
  • the robot 100a may provide traffic information including signal information to the autonomous driving vehicle 100b, such as a smart traffic light, or interact with the autonomous driving vehicle 100b, such as an automatic electric charger for an electric vehicle. You can also automatically connect an electric charger to the charging port.
  • the robot 100a may be implemented as a guide robot, a transport robot, a cleaning robot, a wearable robot, an entertainment robot, a pet robot, an unmanned flying robot, a drone, etc. to which AI technology and XR technology are applied.
  • the robot 100a to which the XR technology is applied may mean a robot that is a target of control/interaction within an XR image.
  • the robot 100a is distinguished from the XR device 100c and may be interlocked with each other.
  • the robot 100a which is the target of control/interaction within the XR image, obtains sensor information from sensors including a camera, the robot 100a or the XR device 100c generates an XR image based on the sensor information. and the XR apparatus 100c may output the generated XR image.
  • the robot 100a may operate based on a control signal input through the XR device 100c or a user's interaction.
  • the user can check the XR image corresponding to the viewpoint of the remotely linked robot 100a through an external device such as the XR device 100c, and adjust the autonomous driving path of the robot 100a through interaction or , control motion or driving, or check information of surrounding objects.
  • an external device such as the XR device 100c
  • the autonomous vehicle 100b may be implemented as a mobile robot, a vehicle, an unmanned aerial vehicle, etc. by applying AI technology and XR technology.
  • the autonomous driving vehicle 100b to which the XR technology is applied may mean an autonomous driving vehicle equipped with a means for providing an XR image or an autonomous driving vehicle subject to control/interaction within the XR image.
  • the autonomous driving vehicle 100b which is the target of control/interaction within the XR image, is distinguished from the XR device 100c and may be interlocked with each other.
  • the autonomous driving vehicle 100b having means for providing an XR image may obtain sensor information from sensors including a camera, and output an XR image generated based on the acquired sensor information.
  • the autonomous vehicle 100b may provide an XR object corresponding to a real object or an object in a screen to the passenger by outputting an XR image with a HUD.
  • the XR object when the XR object is output to the HUD, at least a portion of the XR object may be output to overlap the real object to which the passenger's gaze is directed.
  • the XR object when the XR object is output to the display provided inside the autonomous vehicle 100b, at least a portion of the XR object may be output to overlap the object in the screen.
  • the autonomous vehicle 100b may output XR objects corresponding to objects such as a lane, other vehicles, traffic lights, traffic signs, two-wheeled vehicles, pedestrians, and buildings.
  • the autonomous driving vehicle 100b which is the subject of control/interaction in the XR image, acquires sensor information from sensors including a camera, the autonomous driving vehicle 100b or the XR device 100c performs An XR image is generated, and the XR apparatus 100c may output the generated XR image.
  • the autonomous vehicle 100b may operate based on a control signal input through an external device such as the XR device 100c or a user's interaction.
  • FIG 4 shows the AI device 100 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the artificial intelligence apparatus 100 includes an edge device.
  • the input unit 120 includes a camera 121 for inputting an image signal, a microphone 122 for receiving an audio signal, and a user input unit 120 for receiving information from a user (User). Input Unit, 123) may be included.
  • the voice data or image data collected by the input unit 120 may be analyzed and processed as a user's control command.
  • the input unit 120 is for inputting image information (or signal), audio information (or signal), data, or information input from a user.
  • the AI device 100 may include one or more Cameras 121 may be provided.
  • the camera 121 processes an image frame such as a still image or a moving image obtained by an image sensor in a video call mode or a shooting mode.
  • the processed image frame may be displayed on the display unit 151 or stored in the memory 170 .
  • the microphone 122 processes an external sound signal as electrical voice data.
  • the processed voice data may be utilized in various ways according to a function (or a running application program) being performed by the AI device 100 . Meanwhile, various noise removal algorithms for removing noise generated in the process of receiving an external sound signal may be applied to the microphone 122 .
  • the user input units 120 and 123 are for receiving information from a user, and when information is input through the user input units 120 and 123 , the processor 180 controls the AI device 100 to correspond to the input information. You can control the action.
  • the user input units 120 and 123 are mechanical input means (or mechanical keys, for example, buttons located on the front/rear or side of the AI device 100 , dome switches, jog wheels, jogs). switch, etc.) and a touch input means.
  • the touch input means consists of a virtual key, a soft key, or a visual key displayed on the touch screen through software processing, or a part other than the touch screen. It may be made of a touch key (touch key) disposed on the.
  • the sensing unit 140 may be referred to as a sensing unit 140 .
  • the output unit 150 includes a display unit (Display Unit, 151), a sound output unit (150) (Sound Output Unit, 152), a haptic module (Haptic Module, 153), and an optical output unit (150) (Optical Output Unit, 154). ) may include at least one of.
  • the display unit 151 displays (outputs) information processed by the AI device 100 .
  • the display unit 151 may display execution screen information of an application program driven in the AI device 100 or UI (User Interface) and GUI (Graphic User Interface) information according to the execution screen information.
  • UI User Interface
  • GUI Graphic User Interface
  • the display unit 151 may implement a touch screen by forming a layer structure with the touch sensor or being integrally formed. Such a touch screen may function as the user input units 120 and 123 that provide an input interface between the AI device 100 and the user, and may provide an output interface between the terminal 100 and the user.
  • the sound output units 150 and 152 may output audio data received from the communication unit 110 or stored in the memory 170 in a call signal reception, a call mode or a recording mode, a voice recognition mode, a broadcast reception mode, and the like.
  • the sound output units 150 and 152 may include at least one of a receiver, a speaker, and a buzzer.
  • the haptic module 153 generates various tactile effects that the user can feel.
  • a representative example of the tactile effect generated by the haptic module 153 may be vibration.
  • the light output units 150 and 154 output a signal for notifying the occurrence of an event by using the light of the light source of the AI device 100 .
  • Examples of the event generated by the AI device 100 may be message reception, call signal reception, missed call, alarm, schedule notification, email reception, information reception through an application, and the like.
  • FIG. 5 shows a flowchart according to an embodiment of the present disclosure.
  • the blood pressure measuring apparatus 100 of the present disclosure may acquire a biosignal of a measurement target and generate a calibration signal.
  • the blood pressure of the measurement target may be measured using an external device.
  • the processor 180 may generate calibration information by using the obtained calibration signal and the blood pressure of the measurement target (S100).
  • the calibration information may include body information of at least one of age, gender, weight, height, calibration signal, biosignal, and blood pressure of the measurement target.
  • the processor 180 may obtain a biosignal of the measurement target through the sensing unit 140 (S200).
  • the processor 180 may acquire a representative bio-signal based on the similarity between the bio-signal of the measurement target and the calibration signal ( S300 ).
  • the processor 180 may extract characteristic data of the calibration signal and the representative biosignal (S400), and estimate the user's blood pressure using the artificial intelligence model (S500).
  • step S100 is an operation performed before the user uses the blood pressure measuring apparatus 100 of the present disclosure for measuring blood pressure, and a pulse wave (pulse wave) in which user information and an individual user's physical, health or physiological state are reflected. wave), heart rate, and blood pressure data may refer to a process of obtaining calibration information.
  • a pulse wave pulse wave
  • heart rate heart rate
  • blood pressure data may refer to a process of obtaining calibration information.
  • the user information may include at least one of age, gender, weight, and height of a measurement target (eg, a user).
  • the user information may be obtained by the user through the user input unit 120 .
  • the pulse wave data may be acquired through the sensing unit 140 that irradiates light to the measurement object and detects a signal change of the light by the measurement object.
  • the sensing unit 140 may sense a biosignal including pulse wave data, and may include a PPG sensor as an example.
  • Blood pressure data may be obtained from an external device other than the blood pressure estimating apparatus 100 of the present disclosure.
  • a device capable of measuring blood pressure such as an analog cuff type blood pressure monitor using mercury or a pressure gauge, or a digital blood pressure monitor using an electronic pressure sensor, may be included.
  • the processor 180 of the blood pressure estimating apparatus 100 may obtain a blood pressure value obtained from an external device through the communication unit 110 or through the user input unit 120 .
  • the processor 180 of the blood pressure estimating apparatus may obtain a calibration signal using the biosignal obtained from the sensing unit 140 . A detailed method of acquiring the calibration signal will be described with reference to FIG. 6 .
  • the processor 180 may store the obtained calibration information in the memory 170 of the blood pressure estimating apparatus 100 .
  • the calibration information may be obtained from an external device or server 200 through the communication unit 110 of the blood pressure estimating device.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a process of acquiring calibration information according to an embodiment of the present disclosure.
  • the blood pressure estimating apparatus 100 may obtain a biosignal through the sensing unit 140 ( S110 ).
  • the processor 180 may extract a plurality of unit bio-signals included in the obtained bio-signals ( S120 ).
  • the unit bio-signal may mean pulse wave data obtained from the sensor unit according to one heartbeat.
  • a plurality of pulse waves pulse wave
  • the blood pressure estimating device of the present disclosure does not include noise generated by external factors, generates a calibration signal that is a biosignal based on a heartbeat in advance, and masks the biosignal caused by the heartbeat by comparing it with the biosignal obtained when used later. will be able to pay
  • the processor 180 may acquire a low frequency of the biosignal acquired by the sensing unit 140 using low-pass filtering.
  • the processor 180 may extract a plurality of unit calibration signals included in the filtered biosignal.
  • the unit calibration signal may refer to a signal obtained by dividing pulse waves having different periods included in the biosignal for each period.
  • the processor 180 may normalize each of the plurality of unit calibration signals to generate a representative unit calibration signal based on the plurality of unit calibration signals ( S130 ).
  • the processor 180 may obtain a representative unit calibration signal by using a median value or an average value of a plurality of normalized unit calibration signals ( S140 ).
  • the processor 180 obtains a phase value corresponding to the same time point of each of the plurality of normalized unit calibration signals, and sets the average value of the plurality of phase values or the average value of the plurality of phase values at the same time point of the representative unit calibration signal. It can be set to the corresponding phase value.
  • one representative unit calibration signal may be generated from a plurality of unit calibration signals.
  • noise removal or unnecessary motion artifacts are selected as a pre-processing process according to signal processing, and the operation of excluding the corresponding unit calibration signal is performed It would be preferable to be
  • the processor 180 may extract feature data from the obtained calibration signal (S150). For example, the processor 180 may analyze various characteristic points of the biosignal by analyzing waveform characteristics of the pulse wave signal.
  • the feature data may be later input to the artificial intelligence model and used to estimate blood pressure, and the feature data may include physiological or geometrically significant feature data included in the representative unit calibration signal.
  • the processor 180 may generate calibration information including a calibration signal, characteristic data, user information, and blood pressure information obtained from an external device ( S160 ). After the generation of the calibration information is completed, the processor 180 may estimate the blood pressure using the biosignal received through the sensing unit 140 .
  • the processor 180 may acquire a biosignal of a measurement target through the sensing unit 140 to measure the user's blood pressure (S200). In addition, the processor 180 may use the calibration signal obtained in S100 to obtain a representative biosignal based on the similarity between the calibration signal and the biosignal ( S300 ). In this regard, it will be described in detail with reference to FIG. 7 .
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a process of acquiring a representative biosignal according to an embodiment of the present disclosure.
  • the processor 180 may acquire a biosignal including pulse wave information of a measurement target (eg, a user) through the sensing unit 140 .
  • the biosignal may include a plurality of signals in which waveforms generated by other factors such as the user's heartbeat as well as the user's movement and respiration are superimposed.
  • the biosignal may be divided into a plurality of unit signals having different cycles according to the heartbeat of the user.
  • the processor 180 may acquire a low frequency of the biosignal acquired by the sensing unit 140 using low-pass filtering.
  • the processor 180 may extract a unit signal included in the biosignal obtained by the sensing unit 140 (S310).
  • the unit signal may mean a waveform generated per one heartbeat of the user.
  • the processor 180 may refine the calibration signal and the unit bio-signal in order to measure the similarity between the unit bio-signal and the calibration signal.
  • the processor 180 may perform smoothing of the calibration signal obtained in S100 and scaling based on the heart rate (S320).
  • smoothing may be a type of noise removal.
  • Scaling is to set the cycle of the calibration signal and the unit bio-signal to be the same, and the processor 180 transforms the calibration signal based on the heart rate of the unit bio-signal, so that the calibration signal and the unit bio-signal are separated.
  • the cycle can be set to be the same.
  • the processor 180 may be able to normalize or scale each of the plurality of unit biosignals based on the heart rate of the biosignals.
  • the processor 180 may measure the similarity between each of the plurality of unit biosignals extracted in step S310 and the calibration signal generated in step S100 ( S330 ).
  • the processor 180 may extract a unit bio-signal having the similarity equal to or greater than a preset value (S340).
  • convolution and correlation may be used as a method of measuring the similarity between each of the plurality of unit biosignals and the calibration signal.
  • the processor 180 may determine that only the signal according to the user's ideal heartbeat is included in the unit bio-signal obtained by the sensing unit 140 .
  • the processor 180 when the degree of similarity between the unit bio-signal and the calibration signal is less than a preset value, the processor 180 includes not only a signal according to the user's heartbeat but also motion artifacts in the unit bio-signal obtained from the sensing unit 140 . It is determined that signals generated from other factors overlap, and a corresponding unit biosignal may be excluded when estimating blood pressure.
  • the processor 180 may obtain a unit bio-signal having a similarity between the unit bio-signal and the calibration signal equal to or greater than a preset value, and may obtain a representative bio-signal by calculating a median or average value of the obtained unit bio-signals (S350).
  • the processor 180 may normalize unit biosignals having a similarity with the calibration signal equal to or greater than a preset value.
  • the obtained plurality of unit biosignals may be transformed to have a specific value between a predetermined value (eg, 0 to 1) through normalization. Alternatively, it may be transformed into signals having the same period as each other.
  • the processor 180 may obtain a representative biosignal as a median or average value of the normalized unit biosignals. For example, the processor 180 obtains a phase value corresponding to the same time point of each of the plurality of normalized unit biosignals, and calculates a median value of the plurality of phase values or an average value of the plurality of phase values at the same time point of the representative biosignal. It can be set as a phase value corresponding to .
  • one representative bio-signal may be generated from a plurality of unit bio-signals.
  • the process may be performed in the same way as the process S140.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a process of obtaining a representative biosignal with a waveform according to an embodiment of the present disclosure.
  • the processor 180 may acquire the user's bio-signal through the sensing unit 140 ( S810 , S820 ), and the processor 180 is purified using a low-pass filter or a noise removal algorithm.
  • a biosignal may be acquired (S830, S840).
  • the processor 180 may divide the purified biosignal into a plurality of unit biosignals, and measure a similarity between each of the divided unit biosignals and a calibration signal.
  • the processor 180 may extract a unit bio-signal having a similarity between each of the unit bio-signals and a calibration signal equal to or greater than a preset value (S850).
  • the waveform indicated by the arrow of S850 represents a unit bio-signal having a similarity with a calibration signal of a plurality of unit bio-signals equal to or greater than a preset value.
  • the processor 180 normalizes the plurality of unit bio-signals extracted in S850 and calculates a median or average value of the normalized unit bio-signals to obtain a representative bio-signal ( S860 ).
  • the processor 180 may estimate the user's blood pressure based on this.
  • the processor 180 may extract calibration information and feature data from the representative bio-signal (S400). In addition, the processor 180 may estimate the user's systolic and diastolic blood pressure by inputting the extracted feature data into the artificial intelligence model ( S500 ). Hereinafter, it will be described in detail with reference to FIGS. 9 to 10 .
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an artificial intelligence model according to an embodiment of the present disclosure. Also, FIG. 10 is a diagram for explaining characteristic data of a waveform according to an embodiment of the present disclosure.
  • the processor 180 may estimate the blood pressure using the artificial intelligence model learned to output the blood pressure estimation value as a result value when the characteristic data of the biosignal is input.
  • the artificial intelligence model may include an input value 910 , at least one layer 920 , and a result value 930 , and includes at least one of the characteristic data of the representative biosignal and the characteristic data of the calibration signal.
  • the blood pressure estimate can be output as a result value.
  • the artificial intelligence model may be trained to label diastolic and systolic blood pressure as correct values when feature data included in biosignals is input during learning, and the artificial intelligence model is an artificial neural network algorithm, k-neighborhood. It may include any one of an algorithm, a Bayesian network algorithm, an SVM algorithm, and a recurrent neural network algorithm.
  • the processor 180 may use at least one of characteristic data of a calibration signal, calibration information, and characteristic data of a representative biosignal as the input value 910 of the artificial intelligence model.
  • the processor 180 may extract the characteristic data of the representative bio-signal and the characteristic data of the calibration signal based on the characteristics of the waveform included in the representative bio-signal and the calibration signal.
  • FIG. 10 illustrates a unit biosignal obtained from a sensor unit according to two heartbeats, according to an embodiment of the present disclosure.
  • the characteristic of the waveform is a reflection index indicating the ratio of the inflection point of the waveform to the systolic peak of the waveform, the ratio of the area formed before and after the inflection point ( area of the after inflection point and area of the before inflection point), time between diastolic peak and systolic peak, and ratios of amplitudes of s detected key positions may include at least one of
  • the processor 180 may extract feature data from the calibration signal and the representative biosignal using the feature elements of the waveform described with reference to FIG. 10 .
  • the processor 180 may obtain an estimate of the user's systolic and diastolic blood pressure by inputting the extracted feature data into the artificial intelligence model.
  • the artificial intelligence model of the present disclosure may be learned by the blood pressure estimating apparatus 100 , and it is also possible to receive the artificial intelligence model learned from the external device or the server 200 through the communication unit 110 .
  • data belonging to the normal blood pressure group may be basically learned, which does not correspond to data focused on the individual user, and thus blood pressure above/below the normal range of a specific user. Data may be scarce.
  • the processor 180 may improve the performance of some layers of the artificial intelligence model by using the calibration signal and blood pressure included in the calibration information.
  • the present disclosure described above can be implemented as computer-readable code on a medium in which a program is recorded.
  • the computer-readable medium includes all types of recording devices in which data readable by a computer system is stored. Examples of computer-readable media include Hard Disk Drive (HDD), Solid State Disk (SSD), Silicon Disk Drive (SDD), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. There is this.
  • the computer may include a processor 180 of the terminal.

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Abstract

The present disclosure discloses a blood pressure estimation apparatus comprising: a sensing unit for obtaining a bio-signal of a measurement target; and a processor for obtaining a representative bio-signal, on the basis of a similarity between a calibration signal and the bio-signal, and estimating blood pressure by using an artificial intelligence model trained to, when feature data of the bio-signal is input, output a blood pressure estimation value as a result value.

Description

혈압 측정 장치 및 그 방법Blood pressure measuring device and method
본 개시는 혈압을 측정하는 장치 및 혈압을 측정하는 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to an apparatus for measuring blood pressure and a method for measuring blood pressure.
혈압은 심장에서 공급되는 혈액이 동맥벽을 자극하는 힘을 의미하며 혈압은 개인의 심혈관 건강 상태를 파악하는 하나의 척도로 사용된다.Blood pressure refers to the force that the blood supplied from the heart stimulates the arterial wall, and blood pressure is used as a measure to determine an individual's cardiovascular health status.
흔히 혈압을 측정하는 방법으로 의료기관 및 가정에서 흔히 사용되는 커프(cuff) 타입의 혈압계는 동맥에 압력을 가하여 사용하기 때문에 사용자에게 불편을 초래하는 문제가 있었고, 그에 따라 맥파센서(PPG 센서)와 같은 심박센서를 이용하여 혈압을 모니터링하는 방법이 연구되고 있다.As a method of measuring blood pressure, cuff-type blood pressure monitors commonly used in medical institutions and homes have a problem of causing inconvenience to users because they are used by applying pressure to the arteries. A method of monitoring blood pressure using a heart rate sensor is being studied.
그러나, 맥파센서로부터 맥파를 획득하여 획득된 맥파를 분석하는 방법으로 혈압을 측정하는 방법은 개인마다 신체적 구조 및 건강 상태가 상이함에 따라 심장 박동에 따라 일어나는 맥박(pulse), 심박수(Heart Rate) 및 혈압(Blood Pressure) 또한 달라질 수 있는데, 이러한 점을 반영하여 개인화된 혈압 측정 장치를 제공하지 못하는 문제점이 있었다. 또한 센서를 이용하여 혈압을 측정할 시 사용자의 움직임에 따라 모션 아티팩트(motion artifact)와 같은 잡음은 주파수 필터링으로 구분할 수 없어 정확한 맥파를 획득하는데 어려움이 있었다.However, the method of measuring blood pressure by acquiring a pulse wave from a pulse wave sensor and analyzing the acquired pulse wave is a method of measuring a blood pressure according to a heartbeat according to the heartbeat according to the physical structure and health status of each individual. Blood pressure may also vary, and there is a problem in that it is not possible to provide a personalized blood pressure measuring device in consideration of this point. In addition, when measuring blood pressure using a sensor, noise such as motion artifacts according to a user's movement cannot be distinguished by frequency filtering, so it is difficult to obtain an accurate pulse wave.
본 개시의 목적은 사용자로부터 미리 생성된 사전 데이터(본 개시에서는 캘리브레이션 데이터로 명명함)를 이용하여 현재 사용자의 혈압을 정확하게 측정하기 위함이다.An object of the present disclosure is to accurately measure a current user's blood pressure using pre-generated data (called calibration data in the present disclosure) generated by the user.
본 개시의 목적은 캘리브레이션 데이터를 이용하여 사용자의 심장 박동에 의한 맥파 데이터를 정확하게 획득하기 위함이다.An object of the present disclosure is to accurately acquire pulse wave data based on a user's heartbeat by using calibration data.
본 개시의 목적은 혈압 측정이 가능한 웨어러블 장치를 제공하기 위함이다.An object of the present disclosure is to provide a wearable device capable of measuring blood pressure.
본 개시의 목적은 개인화된 혈압 측정 장치를 제공하기 위함이다.An object of the present disclosure is to provide a personalized blood pressure measurement device.
본 개시의 혈압 측정 장치는 측정 대상의 생체 신호를 획득하는 센싱부 캘리브레이션 신호와 상기 생체 신호의 유사도를 기반으로 대표 생체신호(unified waveform)를 획득하고, 생체 신호의 특징 데이터가 입력되면 혈압추정값을 결과값으로 출력하도록 학습된 인공 지능 모델을 이용하여 혈압을 추정하는 프로세서를 포함할 수 있다.The blood pressure measuring apparatus of the present disclosure obtains a representative biosignal (unified waveform) based on the similarity between a calibration signal and the biosignal of a sensing unit for obtaining a biosignal of a measurement target, and when characteristic data of the biosignal is input, the blood pressure estimate value It may include a processor for estimating blood pressure using the artificial intelligence model learned to output as a result value.
이때, 상기 캘리브레이션 신호는 미리 획득된 상기 측정 대상의 생체 신호에 포함된 복수개의 단위 캘리브레이션 신호를 추출하고, 상기 복수개의 단위 캘리브레이션 신호들을 기초로 생성된 대표 단위 캘리브레이션 신호를 의미할 수 있다.In this case, the calibration signal may refer to a representative unit calibration signal that is generated based on a plurality of unit calibration signals included in the pre-obtained biosignal of the measurement target, and is generated based on the plurality of unit calibration signals.
또한, 프로세서는, 상기 생체 신호에 포함된 복수개의 단위 생체 신호를 추출하고, 상기 복수개의 단위 생체 신호 각각과 상기 캘리브레이션 신호의 유사도가 기 설정된 값 이상인 단위 생체신호를 획득하고, 획득된 단위 생체 신호를 기반으로 대표 생체신호를 획득할 수 있다.In addition, the processor extracts a plurality of unit bio-signals included in the bio-signals, obtains unit bio-signals in which a similarity between each of the plurality of unit bio-signals and the calibration signal is equal to or greater than a preset value, and the obtained unit bio-signals It is possible to obtain a representative biosignal based on
또한, 프로세서는 상기 생체 신호를 이용하여 심박수를 측정하고, 상기 심박수에 상응하도록 상기 캘리브레이션 신호를 스케일링하고, 스케일링된 캘리브레이션 신호와 상기 복수개의 단위 생체신호 각각의 유사도를 획득할 수 있다.Also, the processor may measure a heart rate by using the biosignal, scale the calibration signal to correspond to the heart rate, and obtain similarities between the scaled calibration signal and each of the plurality of unit biosignals.
또한, 프로세서는, 상기 캘리브레이션 신호와의 유사도가 기 설정된 값 이상인 단위 생체신호들을 정규화하고, 상기 정규화된 단위 생체신호들을 기초로 대표 생체신호를 획득할 수 있다.In addition, the processor may normalize unit bio-signals having a similarity with the calibration signal equal to or greater than a preset value, and obtain a representative bio-signal based on the normalized unit bio-signals.
또한, 프로세서는, 상기 정규화된 단위 생체신호들의 중앙값 또는 평균값으로 대표 생체신호를 획득할 수 있다.Also, the processor may obtain a representative biosignal as a median or average value of the normalized unit biosignals.
이때, 캘리브레이션 신호는, 상기 복수개의 단위 캘리브레이션 신호를 정규화하고, 상기 정규화된 단위 캘리브레이션 신호들의 중앙값 또는 평균값으로 생성된 대표 단위 캘리브레이션 신호를 의미할 수 있다.In this case, the calibration signal may refer to a representative unit calibration signal generated by normalizing the plurality of unit calibration signals and using a median value or an average value of the normalized unit calibration signals.
또한, 프로세서는, 상기 대표 생체신호와 상기 캘리브레이션 신호에 포함된 파형의 특징을 기반으로 상기 대표 생체신호의 특징데이터 및 상기 캘리브레이션 신호의 특징 데이터를 추출할 수 있다.Also, the processor may extract the characteristic data of the representative bio-signal and the characteristic data of the calibration signal based on the characteristics of the waveform included in the representative bio-signal and the calibration signal.
이때, 파형의 특징은, 파형의 변곡점(inflection point)과 파형의 수축기 피크점의 비율, 상기 변곡점 전후로 형성된 영역의 비율, 이완기 피크와 수축기 피크 사이의 시간 및 검출된 진폭의 비율 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.At this time, the characteristics of the waveform include at least one of the ratio of the inflection point of the waveform to the systolic peak point of the waveform, the ratio of the region formed before and after the inflection point, the time between the diastolic peak and the systolic peak, and the ratio of the detected amplitude can do.
이때, 인공 지능 모델은, 상기 대표 생체신호의 특징데이터와 상기 캘리브레이션 신호의 특징 데이터 중 적어도 하나가 인공 지능 모델에 입력되면 혈압추정값을 결과값으로 출력할 수 있다.In this case, when at least one of the characteristic data of the representative biosignal and the characteristic data of the calibration signal is input to the artificial intelligence model, the artificial intelligence model may output the blood pressure estimation value as a result value.
상기 인공지능 모델은 인공신경망 알고리즘, k-근접 이웃 알고리즘, 베이지안 네트워크 알고리즘, SVM 알고리즘, 순환 신경망 알고리즘 중 어느 하나를 포함할 수 있다.The artificial intelligence model may include any one of an artificial neural network algorithm, a k-nearest neighbor algorithm, a Bayesian network algorithm, an SVM algorithm, and a recurrent neural network algorithm.
또한 혈압 추정 장치는 상기 측정 대상의 나이, 성별, 몸무게, 신장, 캘리브레이션 신호, 생체 신호 및 혈압 중 적어도 하나가 포함된 신체 정보를 저장하는 메모리를 더 포함할 수 있다.In addition, the blood pressure estimating apparatus may further include a memory for storing body information including at least one of age, sex, weight, height, calibration signal, biosignal, and blood pressure of the measurement target.
또한 혈압 추정 장치는 상기 측정 대상의 나이, 성별, 몸무게, 신장, 캘리브레이션 신호, 생체 신호 및 혈압 중 적어도 하나가 포함된 신체 정보를 수신하는 통신부를 더 포함할 수 있다.Also, the blood pressure estimating apparatus may further include a communication unit configured to receive body information including at least one of age, gender, weight, height, calibration signal, biosignal, and blood pressure of the measurement target.
또한, 혈압 추정 장치는 추정된 혈압을 출력하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.Also, the blood pressure estimating apparatus may further include a display unit for outputting the estimated blood pressure.
본 개시의 혈압 추정 장치의 동작 방법은 캘리브레이션 신호를 생성하는 단계; 측정 대상의 생체 신호를 획득하고, 캘리브레이션 신호와 상기 생체 신호의 유사도를 기반으로 대표 생체 신호를 획득하는 단계 및 인공지능 모델을 이용하여 생체 신호의 특징데이터가 입력되면 혈압을 추정하는 단계를 포함할 수 있다.A method of operating an apparatus for estimating blood pressure according to the present disclosure includes generating a calibration signal; Obtaining a bio-signal of a measurement target, obtaining a representative bio-signal based on a similarity between a calibration signal and the bio-signal, and estimating blood pressure when the characteristic data of the bio-signal is input using an artificial intelligence model can
상기 캘리브레이션 신호를 생성하는 단계는, 미리 획득된 상기 측정 대상의 생체 신호에 포함된 복수개의 단위 캘리브레이션 신호를 추출하는 단계 및 상기 복수개의 단위 캘리브레이션 신호들을 기초로 대표 단위 캘리브레이션 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.The generating of the calibration signal includes extracting a plurality of unit calibration signals included in the biosignal of the measurement target obtained in advance, and generating a representative unit calibration signal based on the plurality of unit calibration signals. can do.
또한, 상기 캘리브레이션 신호와 상기 생체 신호의 유사도를 기반으로 대표 생체 신호를 획득하는 단계는, 상기 생체 신호에 포함된 복수개의 단위 생체 신호를 추출하는 단계; 상기 복수개의 단위 생체 신호 각각과 상기 캘리브레이션 신호의 유사도가 기 설정된 값 이상인 단위 생체신호를 획득하는 단계 및 획득된 단위 생체 신호를 기반으로 대표 생체신호를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.The obtaining of the representative bio-signal based on the similarity between the calibration signal and the bio-signal may include: extracting a plurality of unit bio-signals included in the bio-signal; The method may include obtaining a unit bio-signal having a similarity between each of the plurality of unit bio-signals and the calibration signal equal to or greater than a preset value, and obtaining a representative bio-signal based on the obtained unit bio-signals.
또한, 인공지능 모델을 이용하여 생체 신호의 특징데이터가 입력되면 혈압을 추정하는 단계는,In addition, the step of estimating the blood pressure when the characteristic data of the biosignal is input using the artificial intelligence model,
상기 대표 생체신호와 상기 캘리브레이션 신호에 포함된 파형의 특징을 기반으로 상기 대표 생체신호의 특징데이터 및 상기 캘리브레이션 신호의 특징 데이터를 추출하는 단계 및 상기 대표 생체신호의 특징데이터와 상기 캘리브레이션 신호의 특징 데이터 중 적어도 하나가 인공 지능 모델에 입력되면 혈압추정값을 결과값으로 출력하는 단계를 포함할 수 있다.extracting the characteristic data of the representative bio-signal and the characteristic data of the calibration signal based on the characteristics of the waveform included in the representative bio-signal and the calibration signal, and the characteristic data of the representative bio-signal and the characteristic data of the calibration signal The method may include outputting the blood pressure estimation value as a result value when at least one of them is input to the artificial intelligence model.
본 개시는 미리 생성된 캘리브레이션 데이터를 이용하여 혈압 추정 시, 획득된 생체 신호의 불필요한 부분을 제거하므로 혈압 측정 시 발생하는 왜곡된 신호의 노이즈 제거를 효과적으로 수행할 수 있다.The present disclosure removes unnecessary parts of an acquired biosignal when estimating blood pressure using pre-generated calibration data, so that noise from a distorted signal generated when measuring blood pressure can be effectively removed.
본 개시의 캘리브레이션 데이터는 혈압을 측정하고자 하는 사용자로부터 미리 획득되어 생성되므로 사용자의 신체적 구조를 반영한 개인화된 혈압 측정 장치를 제공할 수 있다.Since the calibration data of the present disclosure is obtained and generated in advance from a user who wants to measure blood pressure, it is possible to provide a personalized blood pressure measuring apparatus reflecting the user's physical structure.
본 개시는 캘리브레이션 데이터를 추가로 획득하여 인공 지능 모델을 업데이트 함으로써 혈압 추정 장치의 성능을 점차 개선시킬 수 있다.According to the present disclosure, the performance of the blood pressure estimating apparatus can be gradually improved by updating the artificial intelligence model by additionally acquiring calibration data.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 인공 지능 장치(100)를 나타낸다.1 shows an artificial intelligence device 100 according to an embodiment of the present disclosure.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 인공 지능 서버를(200)의 나타낸다.2 shows an artificial intelligence server 200 according to an embodiment of the present disclosure.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 인공 지능 시스템(1)을 나타낸다.3 shows an artificial intelligence system 1 according to an embodiment of the present disclosure.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 AI 장치를 나타낸다.4 shows an AI device according to an embodiment of the present disclosure.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 순서도를 나타낸다.5 shows a flowchart according to an embodiment of the present disclosure.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 캘리브레이션 정보를 획득하는 과정을 나타낸 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a process of acquiring calibration information according to an embodiment of the present disclosure.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 대표 생체신호를 획득하는 과정을 나타낸 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a process of acquiring a representative biosignal according to an embodiment of the present disclosure.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 대표 생체신호가 획득되는 과정을 파형으로 설명하기 위한 도면이다.8 is a diagram for explaining a process of obtaining a representative biosignal with a waveform according to an embodiment of the present disclosure.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 인공 지능 모델을 나타낸 도면이다.9 is a diagram illustrating an artificial intelligence model according to an embodiment of the present disclosure.
도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른 파형의 특징 데이터를 설명하기 위한 도면이다.10 is a diagram for describing characteristic data of a waveform according to an embodiment of the present disclosure.
이하, 본 발명의 상세에 대하여 설명한다.Hereinafter, the detail of this invention is demonstrated.
이하에 설명하는 실시 예는 본 발명의 일례 일 뿐이며, 본 발명은 다양한 형태로 변형 될 수 있다. 따라서, 이하에 개시된 특정 구성 및 기능은 청구 범위를 제한하지 않는다.The embodiments described below are only examples of the present invention, and the present invention may be modified in various forms. Accordingly, the specific features and functions disclosed below do not limit the scope of the claims.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 개시의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar components are assigned the same reference numbers regardless of reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. The suffixes "module" and "part" for components used in the following description are given or mixed in consideration of only the ease of writing the specification, and do not have distinct meanings or roles by themselves. In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in this specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical spirit disclosed in the present specification is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and scope of the present disclosure , should be understood to include equivalents or substitutes.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including an ordinal number such as 1st, 2nd, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it is understood that other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.
<인공 지능(AI: Artificial Intelligence)><Artificial Intelligence (AI)>
인공 지능은 인공적인 지능 또는 이를 만들 수 있는 방법론을 연구하는 분야를 의미하며, 머신 러닝(기계 학습, Machine Learning)은 인공 지능 분야에서 다루는 다양한 문제를 정의하고 그것을 해결하는 방법론을 연구하는 분야를 의미한다. 머신 러닝은 어떠한 작업에 대하여 꾸준한 경험을 통해 그 작업에 대한 성능을 높이는 알고리즘으로 정의하기도 한다.Artificial intelligence refers to a field that studies artificial intelligence or methodologies that can create it, and machine learning refers to a field that defines various problems dealt with in the field of artificial intelligence and studies methodologies to solve them. do. Machine learning is also defined as an algorithm that improves the performance of a certain task through constant experience.
인공 신경망(ANN: Artificial Neural Network)은 머신 러닝에서 사용되는 모델로써, 시냅스의 결합으로 네트워크를 형성한 인공 뉴런(노드)들로 구성되는, 문제 해결 능력을 가지는 모델 전반을 의미할 수 있다. 인공 신경망은 다른 레이어의 뉴런들 사이의 연결 패턴, 모델 파라미터를 갱신하는 학습 과정, 출력값을 생성하는 활성화 함수(Activation Function)에 의해 정의될 수 있다.An artificial neural network (ANN) is a model used in machine learning, and may refer to an overall model having problem-solving ability, which is composed of artificial neurons (nodes) that form a network by combining synapses. An artificial neural network may be defined by a connection pattern between neurons of different layers, a learning process that updates model parameters, and an activation function that generates an output value.
인공 신경망은 입력층(Input Layer), 출력층(Output Layer), 그리고 선택적으로 하나 이상의 은닉층(Hidden Layer)를 포함할 수 있다. 각 층은 하나 이상의 뉴런을 포함하고, 인공 신경망은 뉴런과 뉴런을 연결하는 시냅스를 포함할 수 있다. 인공 신경망에서 각 뉴런은 시냅스를 통해 입력되는 입력 신호들, 가중치, 편향에 대한 활성 함수의 함숫값을 출력할 수 있다. The artificial neural network may include an input layer, an output layer, and optionally one or more hidden layers. Each layer includes one or more neurons, and the artificial neural network may include neurons and synapses connecting neurons. In the artificial neural network, each neuron may output a function value of an activation function for input signals, weights, and biases input through synapses.
모델 파라미터는 학습을 통해 결정되는 파라미터를 의미하며, 시냅스 연결의 가중치와 뉴런의 편향 등이 포함된다. 그리고, 하이퍼파라미터는 머신 러닝 알고리즘에서 학습 전에 설정되어야 하는 파라미터를 의미하며, 학습률(Learning Rate), 반복 횟수, 미니 배치 크기, 초기화 함수 등이 포함된다.Model parameters refer to parameters determined through learning, and include the weight of synaptic connections and the bias of neurons. In addition, the hyperparameter refers to a parameter that must be set before learning in a machine learning algorithm, and includes a learning rate, the number of iterations, a mini-batch size, an initialization function, and the like.
인공 신경망의 학습의 목적은 손실 함수를 최소화하는 모델 파라미터를 결정하는 것으로 볼 수 있다. 손실 함수는 인공 신경망의 학습 과정에서 최적의 모델 파라미터를 결정하기 위한 지표로 이용될 수 있다.The purpose of learning the artificial neural network can be seen as determining the model parameters that minimize the loss function. The loss function may be used as an index for determining optimal model parameters in the learning process of the artificial neural network.
머신 러닝은 학습 방식에 따라 지도 학습(Supervised Learning), 비지도 학습(Unsupervised Learning), 강화 학습(Reinforcement Learning)으로 분류할 수 있다.Machine learning can be classified into supervised learning, unsupervised learning, and reinforcement learning according to a learning method.
지도 학습은 학습 데이터에 대한 레이블(label)이 주어진 상태에서 인공 신경망을 학습시키는 방법을 의미하며, 레이블이란 학습 데이터가 인공 신경망에 입력되는 경우 인공 신경망이 추론해 내야 하는 정답(또는 결과 값)을 의미할 수 있다. 비지도 학습은 학습 데이터에 대한 레이블이 주어지지 않는 상태에서 인공 신경망을 학습시키는 방법을 의미할 수 있다. 강화 학습은 어떤 환경 안에서 정의된 에이전트가 각 상태에서 누적 보상을 최대화하는 행동 혹은 행동 순서를 선택하도록 학습시키는 학습 방법을 의미할 수 있다.Supervised learning refers to a method of training an artificial neural network in a state where a label for the training data is given, and the label is the correct answer (or result value) that the artificial neural network should infer when the training data is input to the artificial neural network. can mean Unsupervised learning may refer to a method of training an artificial neural network in a state where no labels are given for training data. Reinforcement learning can refer to a learning method in which an agent defined in an environment learns to select an action or sequence of actions that maximizes the cumulative reward in each state.
인공 신경망 중에서 복수의 은닉층을 포함하는 심층 신경망(DNN: Deep Neural Network)으로 구현되는 머신 러닝을 딥 러닝(심층 학습, Deep Learning)이라 부르기도 하며, 딥 러닝은 머신 러닝의 일부이다. 이하에서, 머신 러닝은 딥 러닝을 포함하는 의미로 사용된다.Among artificial neural networks, machine learning implemented as a deep neural network (DNN) including a plurality of hidden layers is also called deep learning (deep learning), and deep learning is a part of machine learning. Hereinafter, machine learning is used in a sense including deep learning.
<로봇(Robot)><Robot>
로봇은 스스로 보유한 능력에 의해 주어진 일을 자동으로 처리하거나 작동하는 기계를 의미할 수 있다. 특히, 환경을 인식하고 스스로 판단하여 동작을 수행하는 기능을 갖는 로봇을 지능형 로봇이라 칭할 수 있다.A robot can mean a machine that automatically handles or operates a task given by its own capabilities. In particular, a robot having a function of recognizing an environment and performing an operation by self-judgment may be referred to as an intelligent robot.
로봇은 사용 목적이나 분야에 따라 산업용, 의료용, 가정용, 군사용 등으로 분류할 수 있다.Robots can be classified into industrial, medical, home, military, etc. depending on the purpose or field of use.
로봇은 액츄에이터 또는 모터를 포함하는 구동부를 구비하여 로봇 관절을 움직이는 등의 다양한 물리적 동작을 수행할 수 있다. 또한, 이동 가능한 로봇은 구동부에 휠, 브레이크, 프로펠러 등이 포함되어, 구동부를 통해 지상에서 주행하거나 공중에서 비행할 수 있다.The robot may be provided with a driving unit including an actuator or a motor to perform various physical operations such as moving the robot joints. In addition, the movable robot includes a wheel, a brake, a propeller, and the like in the driving unit, and may travel on the ground or fly in the air through the driving unit.
<자율 주행(Self-Driving)><Self-Driving>
자율 주행은 스스로 주행하는 기술을 의미하며, 자율 주행 차량은 사용자의 조작 없이 또는 사용자의 최소한의 조작으로 주행하는 차량(Vehicle)을 의미한다.Autonomous driving refers to a technology that drives itself, and an autonomous driving vehicle refers to a vehicle that travels without or with minimal manipulation of a user.
예컨대, 자율 주행에는 주행중인 차선을 유지하는 기술, 어댑티브 크루즈 컨트롤과 같이 속도를 자동으로 조절하는 기술, 정해진 경로를 따라 자동으로 주행하는 기술, 목적지가 설정되면 자동으로 경로를 설정하여 주행하는 기술 등이 모두 포함될 수 있다.For example, autonomous driving includes technology for maintaining a driving lane, technology for automatically adjusting speed such as adaptive cruise control, technology for automatically driving along a predetermined route, technology for automatically setting a route when a destination is set, etc. All of these can be included.
차량은 내연 기관만을 구비하는 차량, 내연 기관과 전기 모터를 함께 구비하는 하이브리드 차량, 그리고 전기 모터만을 구비하는 전기 차량을 모두 포괄하며, 자동차뿐만 아니라 기차, 오토바이 등을 포함할 수 있다.The vehicle includes a vehicle having only an internal combustion engine, a hybrid vehicle having both an internal combustion engine and an electric motor, and an electric vehicle having only an electric motor, and may include not only automobiles, but also trains, motorcycles, and the like.
이때, 자율 주행 차량은 자율 주행 기능을 가진 로봇으로 볼 수 있다.In this case, the autonomous vehicle can be viewed as a robot having an autonomous driving function.
<확장 현실(XR: eXtended Reality)><Extended Reality (XR: eXtended Reality)>
확장 현실은 가상 현실(VR: Virtual Reality), 증강 현실(AR: Augmented Reality), 혼합 현실(MR: Mixed Reality)을 총칭한다. VR 기술은 현실 세계의 객체나 배경 등을 CG 영상으로만 제공하고, AR 기술은 실제 사물 영상 위에 가상으로 만들어진 CG 영상을 함께 제공하며, MR 기술은 현실 세계에 가상 객체들을 섞고 결합시켜서 제공하는 컴퓨터 그래픽 기술이다.The extended reality is a generic term for virtual reality (VR), augmented reality (AR), and mixed reality (MR). VR technology provides only CG images of objects or backgrounds in the real world, AR technology provides virtual CG images on top of images of real objects, and MR technology is a computer that mixes and combines virtual objects in the real world. graphic technology.
MR 기술은 현실 객체와 가상 객체를 함께 보여준다는 점에서 AR 기술과 유사하다. 그러나, AR 기술에서는 가상 객체가 현실 객체를 보완하는 형태로 사용되는 반면, MR 기술에서는 가상 객체와 현실 객체가 동등한 성격으로 사용된다는 점에서 차이점이 있다.MR technology is similar to AR technology in that it shows both real and virtual objects. However, there is a difference in that in AR technology, a virtual object is used in a form that complements a real object, whereas in MR technology, a virtual object and a real object are used with equal characteristics.
XR 기술은 HMD(Head-Mount Display), HUD(Head-Up Display), 휴대폰, 태블릿 PC, 랩탑, 데스크탑, TV, 디지털 사이니지 등에 적용될 수 있고, XR 기술이 적용된 장치를 XR 장치(XR Device)라 칭할 수 있다.XR technology can be applied to HMD (Head-Mount Display), HUD (Head-Up Display), mobile phone, tablet PC, laptop, desktop, TV, digital signage, etc. can be called
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 인공 지능 장치(100)를 나타낸다.1 shows an artificial intelligence device 100 according to an embodiment of the present disclosure.
AI 장치(100)는 TV, 프로젝터, 휴대폰, 스마트폰, 데스크탑 컴퓨터, 노트북, 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 태블릿 PC, 웨어러블 장치, 셋톱박스(STB), DMB 수신기, 라디오, 세탁기, 냉장고, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지, 로봇, 차량 등과 같은, 고정형 기기 또는 이동 가능한 기기 등으로 구현될 수 있다. AI device 100 is TV, projector, mobile phone, smart phone, desktop computer, notebook computer, digital broadcasting terminal, PDA (personal digital assistants), PMP (portable multimedia player), navigation, tablet PC, wearable device, set-top box (STB) ), a DMB receiver, a radio, a washing machine, a refrigerator, a desktop computer, a digital signage, a robot, a vehicle, etc., may be implemented as a stationary device or a movable device.
도 1을 참조하면, 단말기(100)는 통신부(110), 입력부(120), 러닝 프로세서(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(170) 및 프로세서(180) 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the terminal 100 includes a communication unit 110 , an input unit 120 , a learning processor 130 , a sensing unit 140 , an output unit 150 , a memory 170 and a processor 180 , etc. may include
통신부(110)는 유무선 통신 기술을 이용하여 다른 AI 장치(100a 내지 100e)나 AI 서버(200) 등의 외부 장치들과 데이터를 송수신할 수 있다. 예컨대, 통신부(110)는 외부 장치들과 센서 정보, 사용자 입력, 학습 모델, 제어 신호 등을 송수신할 수 있다.The communication unit 110 may transmit/receive data to and from external devices such as other AI devices 100a to 100e or the AI server 200 using wired/wireless communication technology. For example, the communication unit 110 may transmit and receive sensor information, a user input, a learning model, a control signal, and the like with external devices.
이때, 통신부(110)가 이용하는 통신 기술에는 GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), LTE(Long Term Evolution), 5G, WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), 블루투스(Bluetooth쪠), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), ZigBee, NFC(Near Field Communication) 등이 있다.In this case, the communication technology used by the communication unit 110 includes GSM (Global System for Mobile communication), CDMA (Code Division Multi Access), LTE (Long Term Evolution), 5G, WLAN (Wireless LAN), Wi-Fi (Wireless-Fidelity) ), Bluetooth, RFID (Radio Frequency Identification), Infrared Data Association (IrDA), ZigBee, NFC (Near Field Communication), and the like.
입력부(120)는 다양한 종류의 데이터를 획득할 수 있다.The input unit 120 may acquire various types of data.
이때, 입력부(120)는 영상 신호 입력을 위한 카메라, 오디오 신호를 수신하기 위한 마이크로폰, 사용자로부터 정보를 입력 받기 위한 사용자 입력부(120) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 카메라나 마이크로폰을 센서로 취급하여, 카메라나 마이크로폰으로부터 획득한 신호를 센싱 데이터 또는 센서 정보라고 할 수도 있다.In this case, the input unit 120 may include a camera for inputting an image signal, a microphone for receiving an audio signal, a user input unit 120 for receiving information from a user, and the like. Here, by treating the camera or the microphone as a sensor, a signal obtained from the camera or the microphone may be referred to as sensing data or sensor information.
입력부(120)는 모델 학습을 위한 학습 데이터 및 학습 모델을 이용하여 출력을 획득할 때 사용될 입력 데이터 등을 획득할 수 있다. 입력부(120)는 가공되지 않은 입력 데이터를 획득할 수도 있으며, 이 경우 프로세서(180) 또는 러닝 프로세서(130)는 입력 데이터에 대하여 전처리로써 입력 특징점(input feature)을 추출할 수 있다.The input unit 120 may acquire training data for model training and input data to be used when acquiring an output using the training model. The input unit 120 may acquire raw input data, and in this case, the processor 180 or the learning processor 130 may extract an input feature by preprocessing the input data.
러닝 프로세서(130)는 학습 데이터를 이용하여 인공 신경망으로 구성된 모델을 학습시킬 수 있다. 여기서, 학습된 인공 신경망을 학습 모델이라 칭할 수 있다. 학습 모델은 학습 데이터가 아닌 새로운 입력 데이터에 대하여 결과 값을 추론해 내는데 사용될 수 있고, 추론된 값은 어떠한 동작을 수행하기 위한 판단의 기초로 이용될 수 있다.The learning processor 130 may train a model composed of an artificial neural network by using the training data. Here, the learned artificial neural network may be referred to as a learning model. The learning model may be used to infer a result value with respect to new input data other than the training data, and the inferred value may be used as a basis for a decision to perform a certain operation.
이때, 러닝 프로세서(130)는 AI 서버(200)의 러닝 프로세서(240)과 함께 AI 프로세싱을 수행할 수 있다.In this case, the learning processor 130 may perform AI processing together with the learning processor 240 of the AI server 200 .
이때, 러닝 프로세서(130)는 AI 장치(100)에 통합되거나 구현된 메모리(170)를 포함할 수 있다. 또는, 러닝 프로세서(130)는 메모리(170), AI 장치(100)에 직접 결합된 외부 메모리(170) 또는 외부 장치에서 유지되는 메모리(170)를 사용하여 구현될 수도 있다.In this case, the learning processor 130 may include a memory 170 integrated or implemented in the AI device 100 . Alternatively, the learning processor 130 may be implemented using a memory 170 , an external memory 170 directly coupled to the AI device 100 , or a memory 170 maintained in an external device.
센싱부(140)는 다양한 센서들을 이용하여 AI 장치(100) 내부 정보, AI 장치(100)의 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 획득할 수 있다.The sensing unit 140 may acquire at least one of internal information of the AI device 100 , information on the surrounding environment of the AI device 100 , and user information by using various sensors.
이때, 센싱부(140)에 포함되는 센서에는 근접 센서, 조도 센서, 가속도 센서, 자기 센서, 자이로 센서, 관성 센서, RGB 센서, IR 센서, 지문 인식 센서, 초음파 센서, 광 센서, 마이크로폰, 라이다, 레이더 등이 있다.At this time, sensors included in the sensing unit 140 include a proximity sensor, an illuminance sensor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, a gyro sensor, an inertial sensor, an RGB sensor, an IR sensor, a fingerprint recognition sensor, an ultrasonic sensor, an optical sensor, a microphone, and a lidar. , radar, etc.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시킬 수 있다. The output unit 150 may generate an output related to sight, hearing, or touch.
이때, 출력부(150)에는 시각 정보를 출력하는 디스플레이부, 청각 정보를 출력하는 스피커, 촉각 정보를 출력하는 햅틱 모듈 등이 포함될 수 있다.In this case, the output unit 150 may include a display unit that outputs visual information, a speaker that outputs auditory information, and a haptic module that outputs tactile information.
메모리(170)는 AI 장치(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장할 수 있다. 예컨대, 메모리(170)는 입력부(120)에서 획득한 입력 데이터, 학습 데이터, 학습 모델, 학습 히스토리 등을 저장할 수 있다.The memory 170 may store data supporting various functions of the AI device 100 . For example, the memory 170 may store input data obtained from the input unit 120 , learning data, a learning model, a learning history, and the like.
프로세서(180)는 데이터 분석 알고리즘 또는 머신 러닝 알고리즘을 사용하여 결정되거나 생성된 정보에 기초하여, AI 장치(100)의 적어도 하나의 실행 가능한 동작을 결정할 수 있다. 그리고, 프로세서(180)는 AI 장치(100)의 구성 요소들을 제어하여 결정된 동작을 수행할 수 있다.The processor 180 may determine at least one executable operation of the AI device 100 based on information determined or generated using a data analysis algorithm or a machine learning algorithm. In addition, the processor 180 may control the components of the AI device 100 to perform the determined operation.
이를 위해, 프로세서(180)는 러닝 프로세서(130) 또는 메모리(170)의 데이터를 요청, 검색, 수신 또는 활용할 수 있고, 상기 적어도 하나의 실행 가능한 동작 중 예측되는 동작이나, 바람직한 것으로 판단되는 동작을 실행하도록 AI 장치(100)의 구성 요소들을 제어할 수 있다.To this end, the processor 180 may request, search, receive, or utilize the data of the learning processor 130 or the memory 170, and perform a predicted operation or an operation determined to be preferable among the at least one executable operation. It is possible to control the components of the AI device 100 to execute.
이때, 프로세서(180)는 결정된 동작을 수행하기 위하여 외부 장치의 연계가 필요한 경우, 해당 외부 장치를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하고, 생성한 제어 신호를 해당 외부 장치에 전송할 수 있다.In this case, when the connection of the external device is required to perform the determined operation, the processor 180 may generate a control signal for controlling the corresponding external device and transmit the generated control signal to the corresponding external device.
프로세서(180)는 사용자 입력에 대하여 의도 정보를 획득하고, 획득한 의도 정보에 기초하여 사용자의 요구 사항을 결정할 수 있다.The processor 180 may obtain intention information with respect to a user input, and determine a user's requirement based on the obtained intention information.
이때, 프로세서(180)는 음성 입력을 문자열로 변환하기 위한 STT(Speech To Text) 엔진 또는 자연어의 의도 정보를 획득하기 위한 자연어 처리(NLP: Natural Language Processing) 엔진 중에서 적어도 하나 이상을 이용하여, 사용자 입력에 상응하는 의도 정보를 획득할 수 있다. In this case, the processor 180 uses at least one of a speech to text (STT) engine for converting a voice input into a character string or a natural language processing (NLP) engine for obtaining intention information of a natural language, Intention information corresponding to the input may be obtained.
이때, STT 엔진 또는 NLP 엔진 중에서 적어도 하나 이상은 적어도 일부가 머신 러닝 알고리즘에 따라 학습된 인공 신경망으로 구성될 수 있다. 그리고, STT 엔진 또는 NLP 엔진 중에서 적어도 하나 이상은 러닝 프로세서(130)에 의해 학습된 것이나, AI 서버(200)의 러닝 프로세서(240)에 의해 학습된 것이거나, 또는 이들의 분산 처리에 의해 학습된 것일 수 있다.At this time, at least one of the STT engine and the NLP engine may be configured as an artificial neural network, at least a part of which is learned according to a machine learning algorithm. And, at least one or more of the STT engine or the NLP engine is learned by the learning processor 130, or learned by the learning processor 240 of the AI server 200, or learned by distributed processing thereof. it could be
프로세서(180)는 AI 장치(100)의 동작 내용이나 동작에 대한 사용자의 피드백 등을 포함하는 이력 정보를 수집하여 메모리(170) 또는 러닝 프로세서(130)에 저장하거나, AI 서버(200) 등의 외부 장치에 전송할 수 있다. 수집된 이력 정보는 학습 모델을 갱신하는데 이용될 수 있다.The processor 180 collects history information including user feedback on the operation contents or operation of the AI device 100 and stores it in the memory 170 or the learning processor 130, or the AI server 200 It can be transmitted to an external device. The collected historical information may be used to update the learning model.
프로세서(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, AI 장치(100)의 구성 요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 프로세서(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, AI 장치(100)에 포함된 구성 요소들 중 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.The processor 180 may control at least some of the components of the AI device 100 in order to drive an application program stored in the memory 170 . Furthermore, in order to drive the application program, the processor 180 may operate two or more of the components included in the AI device 100 in combination with each other.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 인공 지능 서버(200)를 나타낸다.2 shows an artificial intelligence server 200 according to an embodiment of the present disclosure.
도 2를 참조하면, AI 서버(200)는 머신 러닝 알고리즘을 이용하여 인공 신경망을 학습시키거나 학습된 인공 신경망을 이용하는 장치를 의미할 수 있다. 여기서, AI 서버(200)는 복수의 서버들로 구성되어 분산 처리를 수행할 수도 있고, 5G 네트워크로 정의될 수 있다. 이때, AI 서버(200)는 AI 장치(100)의 일부의 구성으로 포함되어, AI 프로세싱 중 적어도 일부를 함께 수행할 수도 있다.Referring to FIG. 2 , the AI server 200 may refer to a device that trains an artificial neural network using a machine learning algorithm or uses a learned artificial neural network. Here, the AI server 200 may be configured with a plurality of servers to perform distributed processing, and may be defined as a 5G network. In this case, the AI server 200 may be included as a part of the AI device 100 to perform at least a part of AI processing together.
AI 서버(200)는 통신부(210), 메모리(230), 러닝 프로세서(240) 및 프로세서(260) 등을 포함할 수 있다.The AI server 200 may include a communication unit 210 , a memory 230 , a learning processor 240 , a processor 260 , and the like.
통신부(210)는 AI 장치(100) 등의 외부 장치와 데이터를 송수신할 수 있다.The communication unit 210 may transmit/receive data to and from an external device such as the AI device 100 .
메모리(230)는 모델 저장부(231)를 포함할 수 있다. 모델 저장부(231)는 러닝 프로세서(240)을 통하여 학습 중인 또는 학습된 모델(또는 인공 신경망, 231a)을 저장할 수 있다.The memory 230 may include a model storage unit 231 . The model storage unit 231 may store a model (or artificial neural network, 231a) being trained or learned through the learning processor 240 .
러닝 프로세서(240)는 학습 데이터를 이용하여 인공 신경망(231a)을 학습시킬 수 있다. 학습 모델은 인공 신경망의 AI 서버(200)에 탑재된 상태에서 이용되거나, AI 장치(100) 등의 외부 장치에 탑재되어 이용될 수도 있다.The learning processor 240 may train the artificial neural network 231a using the training data. The learning model may be used while being mounted on the AI server 200 of the artificial neural network, or may be used while being mounted on an external device such as the AI device 100 .
학습 모델은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 학습 모델의 일부 또는 전부가 소프트웨어로 구현되는 경우 학습 모델을 구성하는 하나 이상의 명령어(instruction)는 메모리(230)에 저장될 수 있다.The learning model may be implemented in hardware, software, or a combination of hardware and software. When a part or all of the learning model is implemented in software, one or more instructions constituting the learning model may be stored in the memory 230 .
프로세서(260)는 학습 모델을 이용하여 새로운 입력 데이터에 대하여 결과 값을 추론하고, 추론한 결과 값에 기초한 응답이나 제어 명령을 생성할 수 있다.The processor 260 may infer a result value with respect to new input data using the learning model, and may generate a response or a control command based on the inferred result value.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 인공 지능 시스템(1)을 나타낸다.3 shows an artificial intelligence system 1 according to an embodiment of the present disclosure.
도 3을 참조하면, AI 시스템(1)은 AI 서버(200), 로봇(100a), 자율 주행 차량(100b), XR 장치(100c), 스마트폰(100d) 또는 가전(100e) 중에서 적어도 하나 이상이 클라우드 네트워크(10)와 연결된다. 여기서, AI 기술이 적용된 로봇(100a), 자율 주행 차량(100b), XR 장치(100c), 스마트폰(100d) 또는 가전(100e) 등을 AI 장치(100a 내지 100e)라 칭할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the AI system 1 includes at least one of an AI server 200 , a robot 100a , an autonomous vehicle 100b , an XR device 100c , a smart phone 100d , or a home appliance 100e . It is connected to the cloud network 10 . Here, the robot 100a to which the AI technology is applied, the autonomous driving vehicle 100b, the XR device 100c, the smart phone 100d, or the home appliance 100e may be referred to as AI devices 100a to 100e.
클라우드 네트워크(10)는 클라우드 컴퓨팅 인프라의 일부를 구성하거나 클라우드 컴퓨팅 인프라 안에 존재하는 네트워크를 의미할 수 있다. 여기서, 클라우드 네트워크(10)는 3G 네트워크, 4G 또는 LTE(Long Term Evolution) 네트워크 또는 5G 네트워크 등을 이용하여 구성될 수 있다.The cloud network 10 may constitute a part of the cloud computing infrastructure or may refer to a network existing in the cloud computing infrastructure. Here, the cloud network 10 may be configured using a 3G network, a 4G or Long Term Evolution (LTE) network, or a 5G network.
즉, AI 시스템(1)을 구성하는 각 장치들(100a 내지 100e, 200)은 클라우드 네트워크(10)를 통해 서로 연결될 수 있다. 특히, 각 장치들(100a 내지 100e, 200)은 기지국을 통해서 서로 통신할 수도 있지만, 기지국을 통하지 않고 직접 서로 통신할 수도 있다.That is, each of the devices 100a to 100e and 200 constituting the AI system 1 may be connected to each other through the cloud network 10 . In particular, each of the devices 100a to 100e and 200 may communicate with each other through the base station, but may directly communicate with each other without passing through the base station.
AI 서버(200)는 AI 프로세싱을 수행하는 서버와 빅 데이터에 대한 연산을 수행하는 서버를 포함할 수 있다.The AI server 200 may include a server performing AI processing and a server performing an operation on big data.
AI 서버(200)는 AI 시스템(1)을 구성하는 AI 장치들인 로봇(100a), 자율 주행 차량(100b), XR 장치(100c), 스마트폰(100d) 또는 가전(100e) 중에서 적어도 하나 이상과 클라우드 네트워크(10)을 통하여 연결되고, 연결된 AI 장치들(100a 내지 100e)의 AI 프로세싱을 적어도 일부를 도울 수 있다.The AI server 200 includes at least one of the AI devices constituting the AI system 1, such as a robot 100a, an autonomous vehicle 100b, an XR device 100c, a smartphone 100d, or a home appliance 100e, and It is connected through the cloud network 10 and may help at least a part of AI processing of the connected AI devices 100a to 100e.
이때, AI 서버(200)는 AI 장치(100a 내지 100e)를 대신하여 머신 러닝 알고리즘에 따라 인공 신경망을 학습시킬 수 있고, 학습 모델을 직접 저장하거나 AI 장치(100a 내지 100e)에 전송할 수 있다. In this case, the AI server 200 may train the artificial neural network according to a machine learning algorithm on behalf of the AI devices 100a to 100e, and directly store the learning model or transmit it to the AI devices 100a to 100e.
이때, AI 서버(200)는 AI 장치(100a 내지 100e)로부터 입력 데이터를 수신하고, 학습 모델을 이용하여 수신한 입력 데이터에 대하여 결과 값을 추론하고, 추론한 결과 값에 기초한 응답이나 제어 명령을 생성하여 AI 장치(100a 내지 100e)로 전송할 수 있다.At this time, the AI server 200 receives input data from the AI devices 100a to 100e, infers a result value with respect to the input data received using the learning model, and provides a response or control command based on the inferred result value. It can be generated and transmitted to the AI devices 100a to 100e.
또는, AI 장치(100a 내지 100e)는 직접 학습 모델을 이용하여 입력 데이터에 대하여 결과 값을 추론하고, 추론한 결과 값에 기초한 응답이나 제어 명령을 생성할 수도 있다.Alternatively, the AI devices 100a to 100e may infer a result value with respect to input data using a direct learning model, and generate a response or a control command based on the inferred result value.
이하에서는, 상술한 기술이 적용되는 AI 장치(100a 내지 100e)의 다양한 실시 예들을 설명한다. 여기서, 도 3에 도시된 AI 장치(100a 내지 100e)는 도 1에 도시된 AI 장치(100)의 구체적인 실시 예로 볼 수 있다.Hereinafter, various embodiments of the AI devices 100a to 100e to which the above-described technology is applied will be described. Here, the AI devices 100a to 100e shown in FIG. 3 can be viewed as specific examples of the AI device 100 shown in FIG. 1 .
<AI+로봇><AI+Robot>
로봇(100a)은 AI 기술이 적용되어, 안내 로봇, 운반 로봇, 청소 로봇, 웨어러블 로봇, 엔터테인먼트 로봇, 펫 로봇, 무인 비행 로봇 등으로 구현될 수 있다.The robot 100a may be implemented as a guide robot, a transport robot, a cleaning robot, a wearable robot, an entertainment robot, a pet robot, an unmanned flying robot, etc. to which AI technology is applied.
로봇(100a)은 동작을 제어하기 위한 로봇 제어 모듈을 포함할 수 있고, 로봇 제어 모듈은 소프트웨어 모듈 또는 이를 하드웨어로 구현한 칩을 의미할 수 있다.The robot 100a may include a robot control module for controlling an operation, and the robot control module may mean a software module or a chip implemented as hardware.
로봇(100a)은 다양한 종류의 센서들로부터 획득한 센서 정보를 이용하여 로봇(100a)의 상태 정보를 획득하거나, 주변 환경 및 객체를 검출(인식)하거나, 맵 데이터를 생성하거나, 이동 경로 및 주행 계획을 결정하거나, 사용자 상호작용에 대한 응답을 결정하거나, 동작을 결정할 수 있다.The robot 100a acquires state information of the robot 100a by using sensor information obtained from various types of sensors, detects (recognizes) surrounding environments and objects, generates map data, moves path and travels A plan may be determined, a response to a user interaction may be determined, or an action may be determined.
여기서, 로봇(100a)은 이동 경로 및 주행 계획을 결정하기 위하여, 라이다, 레이더, 카메라 중에서 적어도 하나 이상의 센서에서 획득한 센서 정보를 이용할 수 있다.Here, the robot 100a may use sensor information obtained from at least one sensor among LiDAR, radar, and camera in order to determine a movement route and a travel plan.
로봇(100a)은 적어도 하나 이상의 인공 신경망으로 구성된 학습 모델을 이용하여 상기한 동작들을 수행할 수 있다. 예컨대, 로봇(100a)은 학습 모델을 이용하여 주변 환경 및 객체를 인식할 수 있고, 인식된 주변 환경 정보 또는 객체 정보를 이용하여 동작을 결정할 수 있다. 여기서, 학습 모델은 로봇(100a)에서 직접 학습되거나, AI 서버(200) 등의 외부 장치에서 학습된 것일 수 있다. The robot 100a may perform the above-described operations using a learning model composed of at least one artificial neural network. For example, the robot 100a may recognize a surrounding environment and an object using a learning model, and may determine an operation using the recognized surrounding environment information or object information. Here, the learning model may be directly learned from the robot 100a or learned from an external device such as the AI server 200 .
이때, 로봇(100a)은 직접 학습 모델을 이용하여 결과를 생성하여 동작을 수행할 수도 있지만, AI 서버(200) 등의 외부 장치에 센서 정보를 전송하고 그에 따라 생성된 결과를 수신하여 동작을 수행할 수도 있다.In this case, the robot 100a may perform an operation by generating a result using a direct learning model, but transmits sensor information to an external device such as the AI server 200 and receives the result generated accordingly to perform the operation You may.
로봇(100a)은 맵 데이터, 센서 정보로부터 검출한 객체 정보 또는 외부 장치로부터 획득한 객체 정보 중에서 적어도 하나 이상을 이용하여 이동 경로와 주행 계획을 결정하고, 구동부를 제어하여 결정된 이동 경로와 주행 계획에 따라 로봇(100a)을 주행시킬 수 있다. The robot 100a determines a movement path and travel plan using at least one of map data, object information detected from sensor information, or object information obtained from an external device, and controls the driving unit to apply the determined movement path and travel plan. Accordingly, the robot 100a may be driven.
맵 데이터에는 로봇(100a)이 이동하는 공간에 배치된 다양한 객체들에 대한 객체 식별 정보가 포함될 수 있다. 예컨대, 맵 데이터에는 벽, 문 등의 고정 객체들과 화분, 책상 등의 이동 가능한 객체들에 대한 객체 식별 정보가 포함될 수 있다. 그리고, 객체 식별 정보에는 명칭, 종류, 거리, 위치 등이 포함될 수 있다.The map data may include object identification information for various objects disposed in a space in which the robot 100a moves. For example, the map data may include object identification information for fixed objects such as walls and doors and movable objects such as flowerpots and desks. In addition, the object identification information may include a name, a type, a distance, a location, and the like.
또한, 로봇(100a)은 사용자의 제어/상호작용에 기초하여 구동부를 제어함으로써, 동작을 수행하거나 주행할 수 있다. 이때, 로봇(100a)은 사용자의 동작이나 음성 발화에 따른 상호작용의 의도 정보를 획득하고, 획득한 의도 정보에 기초하여 응답을 결정하여 동작을 수행할 수 있다.In addition, the robot 100a may perform an operation or drive by controlling the driving unit based on the user's control/interaction. In this case, the robot 100a may acquire intention information of an interaction according to a user's motion or voice utterance, determine a response based on the acquired intention information, and perform the operation.
<AI+자율주행><AI + Autonomous Driving>
자율 주행 차량(100b)은 AI 기술이 적용되어, 이동형 로봇, 차량, 무인 비행체 등으로 구현될 수 있다. The autonomous driving vehicle 100b may be implemented as a mobile robot, a vehicle, an unmanned aerial vehicle, etc. by applying AI technology.
자율 주행 차량(100b)은 자율 주행 기능을 제어하기 위한 자율 주행 제어 모듈을 포함할 수 있고, 자율 주행 제어 모듈은 소프트웨어 모듈 또는 이를 하드웨어로 구현한 칩을 의미할 수 있다. 자율 주행 제어 모듈은 자율 주행 차량(100b)의 구성으로써 내부에 포함될 수도 있지만, 자율 주행 차량(100b)의 외부에 별도의 하드웨어로 구성되어 연결될 수도 있다.The autonomous driving vehicle 100b may include an autonomous driving control module for controlling an autonomous driving function, and the autonomous driving control module may mean a software module or a chip implemented as hardware. The autonomous driving control module may be included as a component of the autonomous driving vehicle 100b, but may also be configured and connected as separate hardware to the outside of the autonomous driving vehicle 100b.
자율 주행 차량(100b)은 다양한 종류의 센서들로부터 획득한 센서 정보를 이용하여 자율 주행 차량(100b)의 상태 정보를 획득하거나, 주변 환경 및 객체를 검출(인식)하거나, 맵 데이터를 생성하거나, 이동 경로 및 주행 계획을 결정하거나, 동작을 결정할 수 있다. The autonomous vehicle 100b obtains state information of the autonomous vehicle 100b using sensor information obtained from various types of sensors, detects (recognizes) surrounding environments and objects, generates map data, A movement route and a driving plan may be determined, or an operation may be determined.
여기서, 자율 주행 차량(100b)은 이동 경로 및 주행 계획을 결정하기 위하여, 로봇(100a)과 마찬가지로, 라이다, 레이더, 카메라 중에서 적어도 하나 이상의 센서에서 획득한 센서 정보를 이용할 수 있다.Here, the autonomous driving vehicle 100b may use sensor information obtained from at least one sensor among a lidar, a radar, and a camera, similarly to the robot 100a, in order to determine a moving route and a driving plan.
특히, 자율 주행 차량(100b)은 시야가 가려지는 영역이나 일정 거리 이상의 영역에 대한 환경이나 객체는 외부 장치들로부터 센서 정보를 수신하여 인식하거나, 외부 장치들로부터 직접 인식된 정보를 수신할 수 있다.In particular, the autonomous vehicle 100b may receive sensor information from external devices to recognize an environment or object for an area where the field of view is obscured or an area over a certain distance, or receive information recognized directly from external devices. .
자율 주행 차량(100b)은 적어도 하나 이상의 인공 신경망으로 구성된 학습 모델을 이용하여 상기한 동작들을 수행할 수 있다. 예컨대, 자율 주행 차량(100b)은 학습 모델을 이용하여 주변 환경 및 객체를 인식할 수 있고, 인식된 주변 환경 정보 또는 객체 정보를 이용하여 주행 동선을 결정할 수 있다. 여기서, 학습 모델은 자율 주행 차량(100b)에서 직접 학습되거나, AI 서버(200) 등의 외부 장치에서 학습된 것일 수 있다. The autonomous vehicle 100b may perform the above-described operations by using a learning model composed of at least one artificial neural network. For example, the autonomous vehicle 100b may recognize a surrounding environment and an object using a learning model, and may determine a driving route using the recognized surrounding environment information or object information. Here, the learning model may be directly learned from the autonomous vehicle 100b or learned from an external device such as the AI server 200 .
이때, 자율 주행 차량(100b)은 직접 학습 모델을 이용하여 결과를 생성하여 동작을 수행할 수도 있지만, AI 서버(200) 등의 외부 장치에 센서 정보를 전송하고 그에 따라 생성된 결과를 수신하여 동작을 수행할 수도 있다.In this case, the autonomous vehicle 100b may generate a result by using the direct learning model and perform the operation, but it operates by transmitting sensor information to an external device such as the AI server 200 and receiving the result generated accordingly. can also be performed.
자율 주행 차량(100b)은 맵 데이터, 센서 정보로부터 검출한 객체 정보 또는 외부 장치로부터 획득한 객체 정보 중에서 적어도 하나 이상을 이용하여 이동 경로와 주행 계획을 결정하고, 구동부를 제어하여 결정된 이동 경로와 주행 계획에 따라 자율 주행 차량(100b)을 주행시킬 수 있다.The autonomous vehicle 100b uses at least one of map data, object information detected from sensor information, or object information obtained from an external device to determine a movement path and a driving plan, and controls the driving unit to determine the movement path and driving The autonomous vehicle 100b may be driven according to a plan.
맵 데이터에는 자율 주행 차량(100b)이 주행하는 공간(예컨대, 도로)에 배치된 다양한 객체들에 대한 객체 식별 정보가 포함될 수 있다. 예컨대, 맵 데이터에는 가로등, 바위, 건물 등의 고정 객체들과 차량, 보행자 등의 이동 가능한 객체들에 대한 객체 식별 정보가 포함될 수 있다. 그리고, 객체 식별 정보에는 명칭, 종류, 거리, 위치 등이 포함될 수 있다.The map data may include object identification information for various objects disposed in a space (eg, a road) in which the autonomous vehicle 100b travels. For example, the map data may include object identification information for fixed objects such as street lights, rocks, and buildings, and movable objects such as vehicles and pedestrians. In addition, the object identification information may include a name, a type, a distance, a location, and the like.
또한, 자율 주행 차량(100b)은 사용자의 제어/상호작용에 기초하여 구동부를 제어함으로써, 동작을 수행하거나 주행할 수 있다. 이때, 자율 주행 차량(100b)은 사용자의 동작이나 음성 발화에 따른 상호작용의 의도 정보를 획득하고, 획득한 의도 정보에 기초하여 응답을 결정하여 동작을 수행할 수 있다.Also, the autonomous vehicle 100b may perform an operation or drive by controlling the driving unit based on the user's control/interaction. In this case, the autonomous vehicle 100b may acquire intention information of an interaction according to a user's motion or voice utterance, determine a response based on the obtained intention information, and perform the operation.
<AI+XR><AI+XR>
XR 장치(100c)는 AI 기술이 적용되어, HMD(Head-Mount Display), 차량에 구비된 HUD(Head-Up Display), 텔레비전, 휴대폰, 스마트 폰, 컴퓨터, 웨어러블 디바이스, 가전 기기, 디지털 사이니지, 차량, 고정형 로봇이나 이동형 로봇 등으로 구현될 수 있다.The XR device 100c is AI technology applied, so a head-mount display (HMD), a head-up display (HUD) provided in a vehicle, a television, a mobile phone, a smart phone, a computer, a wearable device, a home appliance, and a digital signage , a vehicle, a stationary robot, or a mobile robot.
XR 장치(100c)는 다양한 센서들을 통해 또는 외부 장치로부터 획득한 3차원 포인트 클라우드 데이터 또는 이미지 데이터를 분석하여 3차원 포인트들에 대한 위치 데이터 및 속성 데이터를 생성함으로써 주변 공간 또는 현실 객체에 대한 정보를 획득하고, 출력할 XR 객체를 렌더링하여 출력할 수 있다. 예컨대, XR 장치(100c)는 인식된 물체에 대한 추가 정보를 포함하는 XR 객체를 해당 인식된 물체에 대응시켜 출력할 수 있다.The XR device 100c analyzes 3D point cloud data or image data acquired through various sensors or from an external device to generate location data and attribute data for 3D points, thereby providing information on surrounding space or real objects. It can be obtained and output by rendering the XR object to be output. For example, the XR apparatus 100c may output an XR object including additional information on the recognized object to correspond to the recognized object.
XR 장치(100c)는 적어도 하나 이상의 인공 신경망으로 구성된 학습 모델을 이용하여 상기한 동작들을 수행할 수 있다. 예컨대, XR 장치(100c)는 학습 모델을 이용하여 3차원 포인트 클라우드 데이터 또는 이미지 데이터에서 현실 객체를 인식할 수 있고, 인식한 현실 객체에 상응하는 정보를 제공할 수 있다. 여기서, 학습 모델은 XR 장치(100c)에서 직접 학습되거나, AI 서버(200) 등의 외부 장치에서 학습된 것일 수 있다. The XR apparatus 100c may perform the above-described operations using a learning model composed of at least one artificial neural network. For example, the XR apparatus 100c may recognize a real object from 3D point cloud data or image data using a learning model, and may provide information corresponding to the recognized real object. Here, the learning model may be directly learned from the XR device 100c or learned from an external device such as the AI server 200 .
이때, XR 장치(100c)는 직접 학습 모델을 이용하여 결과를 생성하여 동작을 수행할 수도 있지만, AI 서버(200) 등의 외부 장치에 센서 정보를 전송하고 그에 따라 생성된 결과를 수신하여 동작을 수행할 수도 있다.In this case, the XR device 100c may perform an operation by generating a result using the direct learning model, but it transmits sensor information to an external device such as the AI server 200 and receives the result generated accordingly to perform the operation. can also be done
<AI+로봇+자율주행><AI+Robot+Autonomous Driving>
로봇(100a)은 AI 기술 및 자율 주행 기술이 적용되어, 안내 로봇, 운반 로봇, 청소 로봇, 웨어러블 로봇, 엔터테인먼트 로봇, 펫 로봇, 무인 비행 로봇 등으로 구현될 수 있다.The robot 100a may be implemented as a guide robot, a transport robot, a cleaning robot, a wearable robot, an entertainment robot, a pet robot, an unmanned flying robot, etc. to which AI technology and autonomous driving technology are applied.
AI 기술과 자율 주행 기술이 적용된 로봇(100a)은 자율 주행 기능을 가진 로봇 자체나, 자율 주행 차량(100b)과 상호작용하는 로봇(100a) 등을 의미할 수 있다. The robot 100a to which AI technology and autonomous driving technology are applied may mean a robot having an autonomous driving function or a robot 100a that interacts with the autonomous driving vehicle 100b.
자율 주행 기능을 가진 로봇(100a)은 사용자의 제어 없이도 주어진 동선에 따라 스스로 움직이거나, 동선을 스스로 결정하여 움직이는 장치들을 통칭할 수 있다.The robot 100a having an autonomous driving function may collectively refer to devices that move by themselves according to a given movement line without user's control or by determining a movement line by themselves.
자율 주행 기능을 가진 로봇(100a) 및 자율 주행 차량(100b)은 이동 경로 또는 주행 계획 중 하나 이상을 결정하기 위해 공통적인 센싱 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 자율 주행 기능을 가진 로봇(100a) 및 자율 주행 차량(100b)은 라이다, 레이더, 카메라를 통해 센싱된 정보를 이용하여, 이동 경로 또는 주행 계획 중 하나 이상을 결정할 수 있다.The robot 100a with the autonomous driving function and the autonomous driving vehicle 100b may use a common sensing method to determine one or more of a moving route or a driving plan. For example, the robot 100a having an autonomous driving function and the autonomous driving vehicle 100b may determine one or more of a movement route or a driving plan by using information sensed through lidar, radar, and camera.
자율 주행 차량(100b)과 상호작용하는 로봇(100a)은 자율 주행 차량(100b)과 별개로 존재하면서, 자율 주행 차량(100b)의 내부에서 자율 주행 기능에 연계되거나, 자율 주행 차량(100b)에 탑승한 사용자와 연계된 동작을 수행할 수 있다.The robot 100a interacting with the autonomous driving vehicle 100b exists separately from the autonomous driving vehicle 100b and is linked to an autonomous driving function inside the autonomous driving vehicle 100b or connected to the autonomous driving vehicle 100b. An operation associated with the user on board may be performed.
이때, 자율 주행 차량(100b)과 상호작용하는 로봇(100a)은 자율 주행 차량(100b)을 대신하여 센서 정보를 획득하여 자율 주행 차량(100b)에 제공하거나, 센서 정보를 획득하고 주변 환경 정보 또는 객체 정보를 생성하여 자율 주행 차량(100b)에 제공함으로써, 자율 주행 차량(100b)의 자율 주행 기능을 제어하거나 보조할 수 있다.At this time, the robot 100a interacting with the autonomous driving vehicle 100b acquires sensor information on behalf of the autonomous driving vehicle 100b and provides it to the autonomous driving vehicle 100b, or obtains sensor information and obtains information about the surrounding environment or By generating object information and providing it to the autonomous driving vehicle 100b, the autonomous driving function of the autonomous driving vehicle 100b may be controlled or supported.
또는, 자율 주행 차량(100b)과 상호작용하는 로봇(100a)은 자율 주행 차량(100b)에 탑승한 사용자를 모니터링하거나 사용자와의 상호작용을 통해 자율 주행 차량(100b)의 기능을 제어할 수 있다. 예컨대, 로봇(100a)은 운전자가 졸음 상태인 경우로 판단되는 경우, 자율 주행 차량(100b)의 자율 주행 기능을 활성화하거나 자율 주행 차량(100b)의 구동부의 제어를 보조할 수 있다. 여기서, 로봇(100a)이 제어하는 자율 주행 차량(100b)의 기능에는 단순히 자율 주행 기능뿐만 아니라, 자율 주행 차량(100b)의 내부에 구비된 네비게이션 시스템이나 오디오 시스템에서 제공하는 기능도 포함될 수 있다.Alternatively, the robot 100a interacting with the autonomous driving vehicle 100b may monitor a user riding in the autonomous driving vehicle 100b or control a function of the autonomous driving vehicle 100b through interaction with the user. . For example, when it is determined that the driver is in a drowsy state, the robot 100a may activate an autonomous driving function of the autonomous driving vehicle 100b or assist in controlling a driving unit of the autonomous driving vehicle 100b. Here, the function of the autonomous driving vehicle 100b controlled by the robot 100a may include not only an autonomous driving function, but also a function provided by a navigation system or an audio system provided in the autonomous driving vehicle 100b.
또는, 자율 주행 차량(100b)과 상호작용하는 로봇(100a)은 자율 주행 차량(100b)의 외부에서 자율 주행 차량(100b)에 정보를 제공하거나 기능을 보조할 수 있다. 예컨대, 로봇(100a)은 스마트 신호등과 같이 자율 주행 차량(100b)에 신호 정보 등을 포함하는 교통 정보를 제공할 수도 있고, 전기 차량의 자동 전기 충전기와 같이 자율 주행 차량(100b)과 상호작용하여 충전구에 전기 충전기를 자동으로 연결할 수도 있다.Alternatively, the robot 100a interacting with the autonomous driving vehicle 100b may provide information or assist a function to the autonomous driving vehicle 100b from the outside of the autonomous driving vehicle 100b. For example, the robot 100a may provide traffic information including signal information to the autonomous driving vehicle 100b, such as a smart traffic light, or interact with the autonomous driving vehicle 100b, such as an automatic electric charger for an electric vehicle. You can also automatically connect an electric charger to the charging port.
<AI+로봇+XR><AI+Robot+XR>
로봇(100a)은 AI 기술 및 XR 기술이 적용되어, 안내 로봇, 운반 로봇, 청소 로봇, 웨어러블 로봇, 엔터테인먼트 로봇, 펫 로봇, 무인 비행 로봇, 드론 등으로 구현될 수 있다. The robot 100a may be implemented as a guide robot, a transport robot, a cleaning robot, a wearable robot, an entertainment robot, a pet robot, an unmanned flying robot, a drone, etc. to which AI technology and XR technology are applied.
XR 기술이 적용된 로봇(100a)은 XR 영상 내에서의 제어/상호작용의 대상이 되는 로봇을 의미할 수 있다. 이 경우, 로봇(100a)은 XR 장치(100c)와 구분되며 서로 연동될 수 있다.The robot 100a to which the XR technology is applied may mean a robot that is a target of control/interaction within an XR image. In this case, the robot 100a is distinguished from the XR device 100c and may be interlocked with each other.
XR 영상 내에서의 제어/상호작용의 대상이 되는 로봇(100a)은 카메라를 포함하는 센서들로부터 센서 정보를 획득하면, 로봇(100a) 또는 XR 장치(100c)는 센서 정보에 기초한 XR 영상을 생성하고, XR 장치(100c)는 생성된 XR 영상을 출력할 수 있다. 그리고, 이러한 로봇(100a)은 XR 장치(100c)를 통해 입력되는 제어 신호 또는 사용자의 상호작용에 기초하여 동작할 수 있다. When the robot 100a, which is the target of control/interaction within the XR image, obtains sensor information from sensors including a camera, the robot 100a or the XR device 100c generates an XR image based on the sensor information. and the XR apparatus 100c may output the generated XR image. In addition, the robot 100a may operate based on a control signal input through the XR device 100c or a user's interaction.
예컨대, 사용자는 XR 장치(100c) 등의 외부 장치를 통해 원격으로 연동된 로봇(100a)의 시점에 상응하는 XR 영상을 확인할 수 있고, 상호작용을 통하여 로봇(100a)의 자율 주행 경로를 조정하거나, 동작 또는 주행을 제어하거나, 주변 객체의 정보를 확인할 수 있다.For example, the user can check the XR image corresponding to the viewpoint of the remotely linked robot 100a through an external device such as the XR device 100c, and adjust the autonomous driving path of the robot 100a through interaction or , control motion or driving, or check information of surrounding objects.
<AI+자율주행+XR><AI+Autonomous Driving+XR>
자율 주행 차량(100b)은 AI 기술 및 XR 기술이 적용되어, 이동형 로봇, 차량, 무인 비행체 등으로 구현될 수 있다. The autonomous vehicle 100b may be implemented as a mobile robot, a vehicle, an unmanned aerial vehicle, etc. by applying AI technology and XR technology.
XR 기술이 적용된 자율 주행 차량(100b)은 XR 영상을 제공하는 수단을 구비한 자율 주행 차량이나, XR 영상 내에서의 제어/상호작용의 대상이 되는 자율 주행 차량 등을 의미할 수 있다. 특히, XR 영상 내에서의 제어/상호작용의 대상이 되는 자율 주행 차량(100b)은 XR 장치(100c)와 구분되며 서로 연동될 수 있다.The autonomous driving vehicle 100b to which the XR technology is applied may mean an autonomous driving vehicle equipped with a means for providing an XR image or an autonomous driving vehicle subject to control/interaction within the XR image. In particular, the autonomous driving vehicle 100b, which is the target of control/interaction within the XR image, is distinguished from the XR device 100c and may be interlocked with each other.
XR 영상을 제공하는 수단을 구비한 자율 주행 차량(100b)은 카메라를 포함하는 센서들로부터 센서 정보를 획득하고, 획득한 센서 정보에 기초하여 생성된 XR 영상을 출력할 수 있다. 예컨대, 자율 주행 차량(100b)은 HUD를 구비하여 XR 영상을 출력함으로써, 탑승자에게 현실 객체 또는 화면 속의 객체에 대응되는 XR 객체를 제공할 수 있다.The autonomous driving vehicle 100b having means for providing an XR image may obtain sensor information from sensors including a camera, and output an XR image generated based on the acquired sensor information. For example, the autonomous vehicle 100b may provide an XR object corresponding to a real object or an object in a screen to the passenger by outputting an XR image with a HUD.
이때, XR 객체가 HUD에 출력되는 경우에는 XR 객체의 적어도 일부가 탑승자의 시선이 향하는 실제 객체에 오버랩되도록 출력될 수 있다. 반면, XR 객체가 자율 주행 차량(100b)의 내부에 구비되는 디스플레이에 출력되는 경우에는 XR 객체의 적어도 일부가 화면 속의 객체에 오버랩되도록 출력될 수 있다. 예컨대, 자율 주행 차량(100b)은 차로, 타 차량, 신호등, 교통 표지판, 이륜차, 보행자, 건물 등과 같은 객체와 대응되는 XR 객체들을 출력할 수 있다.In this case, when the XR object is output to the HUD, at least a portion of the XR object may be output to overlap the real object to which the passenger's gaze is directed. On the other hand, when the XR object is output to the display provided inside the autonomous vehicle 100b, at least a portion of the XR object may be output to overlap the object in the screen. For example, the autonomous vehicle 100b may output XR objects corresponding to objects such as a lane, other vehicles, traffic lights, traffic signs, two-wheeled vehicles, pedestrians, and buildings.
XR 영상 내에서의 제어/상호작용의 대상이 되는 자율 주행 차량(100b)은 카메라를 포함하는 센서들로부터 센서 정보를 획득하면, 자율 주행 차량(100b) 또는 XR 장치(100c)는 센서 정보에 기초한 XR 영상을 생성하고, XR 장치(100c)는 생성된 XR 영상을 출력할 수 있다. 그리고, 이러한 자율 주행 차량(100b)은 XR 장치(100c) 등의 외부 장치를 통해 입력되는 제어 신호 또는 사용자의 상호작용에 기초하여 동작할 수 있다.When the autonomous driving vehicle 100b, which is the subject of control/interaction in the XR image, acquires sensor information from sensors including a camera, the autonomous driving vehicle 100b or the XR device 100c performs An XR image is generated, and the XR apparatus 100c may output the generated XR image. In addition, the autonomous vehicle 100b may operate based on a control signal input through an external device such as the XR device 100c or a user's interaction.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 AI 장치(100)를 나타낸다.4 shows the AI device 100 according to an embodiment of the present disclosure.
도 1과 중복되는 설명은 생략한다.A description overlapping with FIG. 1 will be omitted.
본 개시에서, 인공 지능 장치(100)는 엣지 디바이스(edge device)를 포함한다.In the present disclosure, the artificial intelligence apparatus 100 includes an edge device.
도 4를 참조하면, 입력부(120)는 영상 신호 입력을 위한 카메라(Camera, 121), 오디오 신호를 수신하기 위한 마이크로폰(Microphone, 122), 사용자로부터 정보를 입력 받기 위한 사용자 입력부(120)(User Input Unit, 123)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4 , the input unit 120 includes a camera 121 for inputting an image signal, a microphone 122 for receiving an audio signal, and a user input unit 120 for receiving information from a user (User). Input Unit, 123) may be included.
입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어 명령으로 처리될 수 있다.The voice data or image data collected by the input unit 120 may be analyzed and processed as a user's control command.
입력부(120)는 영상 정보(또는 신호), 오디오 정보(또는 신호), 데이터, 또는 사용자로부터 입력되는 정보의 입력을 위한 것으로서, 영상 정보의 입력을 위하여, AI 장치(100)는 하나 또는 복수의 카메라(121)들을 구비할 수 있다.The input unit 120 is for inputting image information (or signal), audio information (or signal), data, or information input from a user. For input of image information, the AI device 100 may include one or more Cameras 121 may be provided.
카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(Display Unit, 151)에 표시되거나 메모리(170)에 저장될 수 있다.The camera 121 processes an image frame such as a still image or a moving image obtained by an image sensor in a video call mode or a shooting mode. The processed image frame may be displayed on the display unit 151 or stored in the memory 170 .
마이크로폰(122)은 외부의 음향 신호를 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 AI 장치(100)에서 수행 중인 기능(또는 실행 중인 응용 프로그램)에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 한편, 마이크로폰(122)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 적용될 수 있다.The microphone 122 processes an external sound signal as electrical voice data. The processed voice data may be utilized in various ways according to a function (or a running application program) being performed by the AI device 100 . Meanwhile, various noise removal algorithms for removing noise generated in the process of receiving an external sound signal may be applied to the microphone 122 .
사용자 입력부(120)(123)는 사용자로부터 정보를 입력 받기 위한 것으로서, 사용자 입력부(120)(123)를 통해 정보가 입력되면, 프로세서(180)는 입력된 정보에 대응되도록 AI 장치(100)의 동작을 제어할 수 있다. The user input units 120 and 123 are for receiving information from a user, and when information is input through the user input units 120 and 123 , the processor 180 controls the AI device 100 to correspond to the input information. You can control the action.
사용자 입력부(120)(123)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예컨대, AI 장치(100)의 전/후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. 일 예로서, 터치식 입력수단은, 소프트웨어적인 처리를 통해 터치스크린에 표시되는 가상 키(virtual key), 소프트 키(soft key) 또는 비주얼 키(visual key)로 이루어지거나, 상기 터치스크린 이외의 부분에 배치되는 터치 키(touch key)로 이루어질 수 있다.The user input units 120 and 123 are mechanical input means (or mechanical keys, for example, buttons located on the front/rear or side of the AI device 100 , dome switches, jog wheels, jogs). switch, etc.) and a touch input means. As an example, the touch input means consists of a virtual key, a soft key, or a visual key displayed on the touch screen through software processing, or a part other than the touch screen. It may be made of a touch key (touch key) disposed on the.
센싱부(140)는 센싱부(140)라고 칭할 수 있다.The sensing unit 140 may be referred to as a sensing unit 140 .
출력부(150)는 디스플레이부(Display Unit, 151), 음향 출력부(150)(Sound Output Unit, 152), 햅틱 모듈(Haptic Module, 153), 광 출력부(150)(Optical Output Unit, 154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The output unit 150 includes a display unit (Display Unit, 151), a sound output unit (150) (Sound Output Unit, 152), a haptic module (Haptic Module, 153), and an optical output unit (150) (Optical Output Unit, 154). ) may include at least one of.
디스플레이부(151)는 AI 장치(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예컨대, 디스플레이부(151)는 AI 장치(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다. The display unit 151 displays (outputs) information processed by the AI device 100 . For example, the display unit 151 may display execution screen information of an application program driven in the AI device 100 or UI (User Interface) and GUI (Graphic User Interface) information according to the execution screen information.
디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, AI 장치(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(120)(123)로써 기능함과 동시에, 단말기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.The display unit 151 may implement a touch screen by forming a layer structure with the touch sensor or being integrally formed. Such a touch screen may function as the user input units 120 and 123 that provide an input interface between the AI device 100 and the user, and may provide an output interface between the terminal 100 and the user.
음향 출력부(150)(152)는 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(170)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. The sound output units 150 and 152 may output audio data received from the communication unit 110 or stored in the memory 170 in a call signal reception, a call mode or a recording mode, a voice recognition mode, a broadcast reception mode, and the like.
음향 출력부(150)(152)는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.The sound output units 150 and 152 may include at least one of a receiver, a speaker, and a buzzer.
햅틱 모듈(haptic module)(153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(153)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다.The haptic module 153 generates various tactile effects that the user can feel. A representative example of the tactile effect generated by the haptic module 153 may be vibration.
광출력부(150)(154)는 AI 장치(100)의 광원의 빛을 이용하여 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. AI 장치(100)에서 발생되는 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등이 될 수 있다.The light output units 150 and 154 output a signal for notifying the occurrence of an event by using the light of the light source of the AI device 100 . Examples of the event generated by the AI device 100 may be message reception, call signal reception, missed call, alarm, schedule notification, email reception, information reception through an application, and the like.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 순서도를 나타낸다.5 shows a flowchart according to an embodiment of the present disclosure.
도 5를 참고하면, 본 개시의 혈압 측정 장치(100)는 측정 대상의 생체 신호를 획득하고 캘리브레이션 신호를 생성할 수 있다. 또한 외부장치를 이용하여 측정 대상의 혈압을 측정할 수 있다. Referring to FIG. 5 , the blood pressure measuring apparatus 100 of the present disclosure may acquire a biosignal of a measurement target and generate a calibration signal. In addition, the blood pressure of the measurement target may be measured using an external device.
프로세서(180)는 상기 획득된 캘리브레이션 신호와 측정 대상의 혈압 등을 이용하여 캘리브레이션 정보를 생성할 수 있다(S100). 이때, 캘리브레이션 정보는 상기 측정 대상의 나이, 성별, 몸무게, 신장, 캘리브레이션 신호, 생체 신호 및 혈압 중 적어도 하나 이상의 신체 정보를 포함할 수 있다.The processor 180 may generate calibration information by using the obtained calibration signal and the blood pressure of the measurement target (S100). In this case, the calibration information may include body information of at least one of age, gender, weight, height, calibration signal, biosignal, and blood pressure of the measurement target.
사용자가 혈압 측정 장치를 사용하는 경우, 프로세서(180)는 센싱부(140)를 통하여 측정 대상의 생체신호를 획득할 수 있다(S200). 프로세서(180)는 측정 대상의 생체 신호와 캘리브레이션 신호의 유사도를 기반으로 대표 생체신호를 획득할 수 있다(S300). When the user uses the blood pressure measuring apparatus, the processor 180 may obtain a biosignal of the measurement target through the sensing unit 140 (S200). The processor 180 may acquire a representative bio-signal based on the similarity between the bio-signal of the measurement target and the calibration signal ( S300 ).
또한 프로세서(180)는 캘리브레이션 신호와 대표 생체 신호의 특징 데이터를 추출하고(S400), 인공 지능 모델을 이용하여 사용자의 혈압을 추정할 수 있다(S500).In addition, the processor 180 may extract characteristic data of the calibration signal and the representative biosignal (S400), and estimate the user's blood pressure using the artificial intelligence model (S500).
구체적으로 S100 단계는, 사용자가 혈압 측정을 위하여 본 개시의 혈압 측정 장치(100)를 사용하기 이전에 수행되는 동작으로, 사용자 정보, 사용자 개인의 신체적, 건강적 또는 생리학적 상태가 반영된 맥파(Pulse wave), 심박수(Heart Rate) 및 혈압(Blood Pressure) 데이터가 포함된 캘리브레이션 정보가 획득되는 과정을 의미할 수 있다.Specifically, step S100 is an operation performed before the user uses the blood pressure measuring apparatus 100 of the present disclosure for measuring blood pressure, and a pulse wave (pulse wave) in which user information and an individual user's physical, health or physiological state are reflected. wave), heart rate, and blood pressure data may refer to a process of obtaining calibration information.
더욱 구체적으로 사용자 정보는 측정 대상(예를 들어, 사용자)의 나이, 성별, 몸무게, 신장 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다. 이때, 상기 사용자 정보는 사용자 입력부(120)를 통하여 사용자에 의해 획득될 수 있다.More specifically, the user information may include at least one of age, gender, weight, and height of a measurement target (eg, a user). In this case, the user information may be obtained by the user through the user input unit 120 .
또한, 맥파 데이터는 측정대상에 광을 조사하고, 측정대상에 의한 광의 신호 변화를 검출하는 센싱부(140)를 통하여 획득될 수 있다. 이때, 센싱부(140)는 맥파 데이터를 포함하는 생체 신호를 센싱할 수 있으며, 일 예로써 PPG 센서를 포함할 수 있다.In addition, the pulse wave data may be acquired through the sensing unit 140 that irradiates light to the measurement object and detects a signal change of the light by the measurement object. In this case, the sensing unit 140 may sense a biosignal including pulse wave data, and may include a PPG sensor as an example.
혈압 데이터는 본 개시의 혈압 추정 장치(100) 이외에 외부의 장치로부터 획득될 수 있다. 예를 들어 수은이나 압력게이지를 사용하는 아날로그형 커프(cuff)형 혈압계 또는 전자 압력센서를 이용한 디지털 혈압계 등 혈압을 측정할 수 있는 장치를 포함할 수 있다.Blood pressure data may be obtained from an external device other than the blood pressure estimating apparatus 100 of the present disclosure. For example, a device capable of measuring blood pressure, such as an analog cuff type blood pressure monitor using mercury or a pressure gauge, or a digital blood pressure monitor using an electronic pressure sensor, may be included.
혈압 추정 장치(100)의 프로세서(180)는 외부 장치로부터 획득된 혈압값을 통신부(110)를 통하여 획득하거나 사용자 입력부(120)를 통하여 획득할 수 있다.The processor 180 of the blood pressure estimating apparatus 100 may obtain a blood pressure value obtained from an external device through the communication unit 110 or through the user input unit 120 .
혈압 추정 장치의 프로세서(180)는 센싱부(140)에서 획득된 생체 신호를 이용하여 캘리브레이션 신호를 획득할 수 있다. 캘리브레이션 신호를 획득하는 구체적인 방법은 도 6에서 설명하도록 한다.The processor 180 of the blood pressure estimating apparatus may obtain a calibration signal using the biosignal obtained from the sensing unit 140 . A detailed method of acquiring the calibration signal will be described with reference to FIG. 6 .
한편, 프로세서(180)는 획득된 캘리브레이션 정보를 혈압 추정 장치(100)의 메모리(170)에 저장할 수 있다.Meanwhile, the processor 180 may store the obtained calibration information in the memory 170 of the blood pressure estimating apparatus 100 .
또한, 캘리브레이션 정보는 외부 장치 또는 서버(200)로부터 혈압 추정 장치의 통신부(110)를 통하여 획득되는 것도 가능하다.Also, the calibration information may be obtained from an external device or server 200 through the communication unit 110 of the blood pressure estimating device.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 캘리브레이션 정보를 획득하는 과정을 나타낸 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a process of acquiring calibration information according to an embodiment of the present disclosure.
도 6을 참고하면, 캘리브레이션 신호를 획득하기 위하여 혈압 추정 장치(100)는 센싱부(140)를 통하여 생체신호를 획득할 수 있다(S110). 프로세서(180)는 획득된 생체신호에 포함된 복수개의 단위 생체신호를 추출할 수 있다(S120). 이때 단위 생체신호는 1회 심장 박동에 따라 센서부에서 획득되어지는 맥파 데이터를 의미할 수 있다.Referring to FIG. 6 , in order to obtain a calibration signal, the blood pressure estimating apparatus 100 may obtain a biosignal through the sensing unit 140 ( S110 ). The processor 180 may extract a plurality of unit bio-signals included in the obtained bio-signals ( S120 ). In this case, the unit bio-signal may mean pulse wave data obtained from the sensor unit according to one heartbeat.
일반적으로 센싱부(140)를 통하여 획득된 생체신호에는 심장의 박동 주기가 항상 일정하지 않고 잡음 및 사용자의 움직임(motion artifact)이 섞임에 따라, 서로 다른 주기와 서로 다른 파형을 갖는 복수개의 맥파(Pulse wave) 신호가 포함된다.In general, a plurality of pulse waves ( pulse wave) signal.
한편, 혈압 추정 장치의 사용시에는 사용자의 생체 신호에 포함된 복수개의 맥파 신호 중, 외부 요인에 의해 발생한 잡음이 포함되지 않은 심장 박동에 의한 생체 신호를 가려 내는 것이 중요하다. 그러나 사용자의 움직임에 따라 발생한 모션 아티팩트와 같은 신호는 기존의 노이즈 제거 알고리즘으로 구분하기 어려운 문제가 있었다.Meanwhile, when using the blood pressure estimating apparatus, it is important to select a biosignal caused by a heartbeat that does not include noise generated by an external factor from among a plurality of pulse wave signals included in the user's biosignal. However, there is a problem in that it is difficult to distinguish signals such as motion artifacts caused by the user's movement with the existing noise removal algorithm.
본 개시의 혈압 추정 장치는 외부 요인에 의해 발생한 잡음이 포함되지 않고, 심장 박동에 의한 생체 신호인 캘리브레이션 신호를 미리 생성하여 추후 사용시 획득된 생체 신호와의 비교를 통해 심장 박동에 의한 생체 신호를 가려낼 수 있을 것이다.The blood pressure estimating device of the present disclosure does not include noise generated by external factors, generates a calibration signal that is a biosignal based on a heartbeat in advance, and masks the biosignal caused by the heartbeat by comparing it with the biosignal obtained when used later. will be able to pay
따라서 캘리브레이션 신호를 생성할 시, 사용자는 고정된 자세를 유지하고 안정을 취하는 등의 방법으로 외부 요인에 의한 잡음이 센싱부(140)에 감지되지 않도록 하는 것이 바람직 할 것이다.Therefore, when generating the calibration signal, it will be desirable for the user to maintain a fixed posture and take a stabilization so that noise caused by external factors is not detected by the sensing unit 140 .
구체적으로 프로세서(180)는 저역통과필터(low-pass filtering)를 이용하여 센싱부(140)에서 획득된 생체신호의 저주파를 획득할 수 있다. 프로세서(180)는 필터링을 수행한 생체신호에 포함된 복수개의 단위 캘리브레이션 신호를 추출할 수 있다. 이때, 단위 캘리브레이션 신호는 상기 생체 신호에 포함된 서로 다른 주기를 갖는 맥파를 한 주기별로 나눈(divide) 신호를 의미할 수 있다.In more detail, the processor 180 may acquire a low frequency of the biosignal acquired by the sensing unit 140 using low-pass filtering. The processor 180 may extract a plurality of unit calibration signals included in the filtered biosignal. In this case, the unit calibration signal may refer to a signal obtained by dividing pulse waves having different periods included in the biosignal for each period.
프로세서(180)는 복수개의 단위 캘리브레이션 신호를 기초로 대표 단위 캘리브레이션 신호를 생성하기 위하여 복수개의 단위 캘리브레이션 신호 각각을 정규화(Normalization)할 수 있다(S130).The processor 180 may normalize each of the plurality of unit calibration signals to generate a representative unit calibration signal based on the plurality of unit calibration signals ( S130 ).
프로세서(180)는 정규화된 복수개의 단위 캘리브레이션 신호들의 중앙값 또는 평균값을 이용하여 대표 단위 캘리브레이션 신호를 획득할 수 있다(S140).The processor 180 may obtain a representative unit calibration signal by using a median value or an average value of a plurality of normalized unit calibration signals ( S140 ).
구체적으로 프로세서(180)는 정규화된 복수개의 단위 캘리브레이션 신호 각각의 동일 시점에 해당하는 위상값을 획득하고, 복수개의 위상값의 중간값 또는 복수개의 위상값의 평균값을 대표 단위 캘리브레이션 신호의 동일 시점에 대응하는 위상값으로 설정할 수 있다. 상기 과정을 통하여 복수개의 단위 캘리브레이션 신호로부터 하나의 대표 단위 캘리브레이션 신호가 생성될 수 있을 것이다.Specifically, the processor 180 obtains a phase value corresponding to the same time point of each of the plurality of normalized unit calibration signals, and sets the average value of the plurality of phase values or the average value of the plurality of phase values at the same time point of the representative unit calibration signal. It can be set to the corresponding phase value. Through the above process, one representative unit calibration signal may be generated from a plurality of unit calibration signals.
한편, 본 개시의 대표 단위 캘리브레이션 신호를 생성하는 과정에서, 신호 처리에 따른 전처리(pre-processing)과정으로 잡음 제거 또는 불필요한 모션 아티팩트(motion artifact)를 선별하여 해당 단위 캘리브레이션 신호를 제외하는 동작이 수행되는 것이 바람직할 것이다.On the other hand, in the process of generating the representative unit calibration signal of the present disclosure, noise removal or unnecessary motion artifacts are selected as a pre-processing process according to signal processing, and the operation of excluding the corresponding unit calibration signal is performed It would be preferable to be
프로세서(180)는 획득한 캘리브레이션 신호로부터 특징 데이터를 추출할 수 있다(S150). 예컨대, 프로세서(180)는 맥파 신호의 파형 특성을 분석하여 생체 신호의 다양한 특징점들을 분석할 수 있다. The processor 180 may extract feature data from the obtained calibration signal (S150). For example, the processor 180 may analyze various characteristic points of the biosignal by analyzing waveform characteristics of the pulse wave signal.
이때 특징 데이터는 추후 인공 지능 모델에 입력되어 혈압을 추정하기 위하여 사용될 수 있으며, 특징 데이터는 대표 단위 캘리브레이션 신호에 포함된 생리학 또는 기하학적으로 유의미한 특징 데이터를 포함할 수 있다. In this case, the feature data may be later input to the artificial intelligence model and used to estimate blood pressure, and the feature data may include physiological or geometrically significant feature data included in the representative unit calibration signal.
상기 특징 데이터의 예시는 이후 도 10에서 설명하도록 한다.An example of the feature data will be described later with reference to FIG. 10 .
프로세서(180)는 캘리브레이션 신호, 특징 데이터, 사용자 정보 및 외부 장치로부터 획득된 혈압 정보를 포함하는 캘리브레이션 정보를 생성할 수 있다(S160). 프로세서(180)는 상기 캘리브레이션 정보를 생성완료 한 이후, 센싱부(140)를 통하여 수신되는 생체 신호를 이용하여 혈압을 추정할 수 있을 것이다.The processor 180 may generate calibration information including a calibration signal, characteristic data, user information, and blood pressure information obtained from an external device ( S160 ). After the generation of the calibration information is completed, the processor 180 may estimate the blood pressure using the biosignal received through the sensing unit 140 .
다시 도 5를 설명한다.Fig. 5 will be described again.
프로세서(180)는 사용자의 혈압을 측정하기 위하여 센싱부(140)를 통하여 측정 대상의 생체 신호를 획득할 수 있다(S200). 또한 프로세서(180)는 S100에서 획득한 캘리브레이션 신호를 이용하여, 캘리브레이션 신호와 상기 생체 신호의 유사도를 기반으로 대표 생체신호를 획득할 수 있다(S300). 이와 관련하여서 도 7에서 구체적으로 설명한다.The processor 180 may acquire a biosignal of a measurement target through the sensing unit 140 to measure the user's blood pressure (S200). In addition, the processor 180 may use the calibration signal obtained in S100 to obtain a representative biosignal based on the similarity between the calibration signal and the biosignal ( S300 ). In this regard, it will be described in detail with reference to FIG. 7 .
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 대표 생체신호를 획득하는 과정을 나타낸 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a process of acquiring a representative biosignal according to an embodiment of the present disclosure.
도 7을 참고하면, 프로세서(180)는 센싱부(140)를 통하여 측정 대상(예를 들어 사용자)의 맥파 정보를 포함하는 생체 신호를 획득할 수 있다. 이때, 생체 신호는 사용자의 심장 박동 뿐만 아니라 사용자의 움직임, 호흡 등 다른 요인에 의해 발생한 파형이 중첩된 복수개의 신호를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7 , the processor 180 may acquire a biosignal including pulse wave information of a measurement target (eg, a user) through the sensing unit 140 . In this case, the biosignal may include a plurality of signals in which waveforms generated by other factors such as the user's heartbeat as well as the user's movement and respiration are superimposed.
또한, 생체 신호는 사용자의 심장 박동에 따라 서로 다른 주기를 갖는 복수개의 단위 신호로 구분될 수 있을 것이다.In addition, the biosignal may be divided into a plurality of unit signals having different cycles according to the heartbeat of the user.
프로세서(180)는 저역통과필터(low-pass filtering)를 이용하여 센싱부(140)에서 획득된 생체신호의 저주파를 획득할 수 있다. The processor 180 may acquire a low frequency of the biosignal acquired by the sensing unit 140 using low-pass filtering.
프로세서(180)는 센싱부(140)에서 획득된 생체 신호에 포함된 단위 신호를 추출할 수 있다(S310). 이때, 단위 신호는 사용자의 심장 박동 1회당 발생되는 파형을 의미할 수 있다. The processor 180 may extract a unit signal included in the biosignal obtained by the sensing unit 140 (S310). In this case, the unit signal may mean a waveform generated per one heartbeat of the user.
프로세서(180)는 단위 생체 신호를 추출한 뒤, 단위 생체 신호와 캘리브레이션 신호의 유사도를 측정하기 위하여, 캘리브레이션 신호와 단위 생체 신호를 정제할 수 있다.After extracting the unit bio-signal, the processor 180 may refine the calibration signal and the unit bio-signal in order to measure the similarity between the unit bio-signal and the calibration signal.
구체적으로 프로세서(180)는 S100에서 획득한 캘리브레이션 신호의 스무딩(smoothing), 심박수에 기초한 스케일링(scaling)을 수행할 수 있다(S320). 이때, 스무딩은 노이즈 제거의 일종일 수 있다.Specifically, the processor 180 may perform smoothing of the calibration signal obtained in S100 and scaling based on the heart rate (S320). In this case, smoothing may be a type of noise removal.
스케일링은 캘리브레이션 신호와 단위 생체신호의 주기를 동일하게 설정하기 위한 것으로, 프로세서(180)는 단위 생체신호의 심박수(Heart Rate)를 기초로 캘리브레이션 신호를 변형(transformation)함으로써 캘리브레이션 신호와 단위 생체신호의 주기를 동일하게 설정할 수 있다.Scaling is to set the cycle of the calibration signal and the unit bio-signal to be the same, and the processor 180 transforms the calibration signal based on the heart rate of the unit bio-signal, so that the calibration signal and the unit bio-signal are separated. The cycle can be set to be the same.
또한, 프로세서(180)는 생체신호의 심박수에 기초하여 복수개의 단위생체신호 각각을 정규화 또는 스케일링하는 것도 가능할 것이다.Also, the processor 180 may be able to normalize or scale each of the plurality of unit biosignals based on the heart rate of the biosignals.
프로세서(180)는 S310 과정에서 추출한 복수개의 단위 생체 신호 각각과 S100 과정에서 생성된 캘리브레이션 신호의 유사도를 측정할 수 있다(S330). The processor 180 may measure the similarity between each of the plurality of unit biosignals extracted in step S310 and the calibration signal generated in step S100 ( S330 ).
또한 프로세서(180)는 상기 유사도가 기 설정된 값 이상인 단위 생체신호를 추출할 수 있다(S340).Also, the processor 180 may extract a unit bio-signal having the similarity equal to or greater than a preset value (S340).
구체적으로 복수개의 단위 생체 신호 각각과 캘리브레이션 신호의 유사도를 측정하는 방법으로써 콘볼루션(convolution), 코릴레이션(correlation)이 사용될 수 있다.Specifically, as a method of measuring the similarity between each of the plurality of unit biosignals and the calibration signal, convolution and correlation may be used.
프로세서(180)는 단위 생체 신호와 캘리브레이션 신호의 유사도가 기 설정된 값 이상인 경우, 센싱부(140)에서 획득된 단위 생체신호에 사용자의 이상적인 심장 박동에 따른 신호만이 포함되어 있다고 판단할 수 있다.When the similarity between the unit bio-signal and the calibration signal is equal to or greater than a preset value, the processor 180 may determine that only the signal according to the user's ideal heartbeat is included in the unit bio-signal obtained by the sensing unit 140 .
또한 프로세서(180)는 단위 생체신호와 캘리브레이션 신호의 유사도가 기 설정된 값 미만인 경우, 센싱부(140)에서 획득된 단위 생체신호에 사용자의 심장박동에 따른 신호 뿐만 아니라 모션 아티팩트(motion artifact)와 같은 다른 요인으로부터 발생한 신호가 중첩되어 있다고 판단하고 혈압 추정 시 해당 단위 생체 신호를 배제할 수 있다.In addition, when the degree of similarity between the unit bio-signal and the calibration signal is less than a preset value, the processor 180 includes not only a signal according to the user's heartbeat but also motion artifacts in the unit bio-signal obtained from the sensing unit 140 . It is determined that signals generated from other factors overlap, and a corresponding unit biosignal may be excluded when estimating blood pressure.
프로세서(180)는 단위 생체 신호와 캘리브레이션 신호의 유사도가 기 설정된 값 이상인 단위 생체신호를 획득하고, 획득된 단위 생체신호의 중간값 또는 평균값을 계산하여 대표 생체신호 획득할 수 있다(S350).The processor 180 may obtain a unit bio-signal having a similarity between the unit bio-signal and the calibration signal equal to or greater than a preset value, and may obtain a representative bio-signal by calculating a median or average value of the obtained unit bio-signals (S350).
구체적으로 먼저, 프로세서(180)는 상기 캘리브레이션 신호와의 유사도가 기 설정된 값 이상인 단위 생체신호들을 정규화(Normalization)할 수 있다. 획득된 복수개의 단위 생체신호들은 정규화를 통하여 일정값(예를 들어, 0 에서 1) 사이에서 특정 값을 가지도록 변형(transformation)될 수 있다. 또는 서로 동일한 주기를 갖는 신호로 변형될 수 있다.Specifically, first, the processor 180 may normalize unit biosignals having a similarity with the calibration signal equal to or greater than a preset value. The obtained plurality of unit biosignals may be transformed to have a specific value between a predetermined value (eg, 0 to 1) through normalization. Alternatively, it may be transformed into signals having the same period as each other.
프로세서(180)는 상기 정규화된 단위 생체신호들의 중앙값 또는 평균값으로 대표 생체신호를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(180)는 정규화된 복수개의 단위 생체신호 각각의 동일 시점에 해당하는 위상값을 획득하고, 복수개의 위상값의 중간값 또는 복수개의 위상값의 평균값을 대표 생체신호의 동일 시점에 대응하는 위상값으로 설정할 수 있다. The processor 180 may obtain a representative biosignal as a median or average value of the normalized unit biosignals. For example, the processor 180 obtains a phase value corresponding to the same time point of each of the plurality of normalized unit biosignals, and calculates a median value of the plurality of phase values or an average value of the plurality of phase values at the same time point of the representative biosignal. It can be set as a phase value corresponding to .
상기 과정을 통하여 복수개의 단위 생체신호로부터 하나의 대표 생체신호가 생성될 수 있을 것이다.Through the above process, one representative bio-signal may be generated from a plurality of unit bio-signals.
즉, 상기 과정은 S140 과정과 동일한 방법으로 수행될 수 있다.That is, the process may be performed in the same way as the process S140.
이하 도 8에서 대표 생체신호가 획득되는 예시 과정을 그림으로 설명한다.Hereinafter, an exemplary process in which a representative biosignal is acquired in FIG. 8 will be described with pictures.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 대표 생체신호가 획득되는 과정을 파형으로 설명하기 위한 도면이다.8 is a diagram for explaining a process of obtaining a representative biosignal with a waveform according to an embodiment of the present disclosure.
도 8을 참고하면, 프로세서(180)는 센싱부(140)를 통하여 사용자의 생체신호를 획득할 수 있다(S810, S820), 프로세서(180)는 저역통과필터 또는 노이즈 제거 알고리즘을 이용하여 정제된 생체 신호를 획득할 수 있다(S830, S840). 프로세서(180)는 대표 생체신호를 획득하기 위하여, 정제된 생체신호를 복수개의 단위 생체신호로 구분하고, 구분된 단위 생체신호 각각과 캘리브레이션 신호의 유사도를 측정할 수 있다. 프로세서(180)는 단위 생체신호 각각과 캘리브레이션 신호의 유사도가 기 설정된 값 이상인 단위 생체신호를 추출할 수 있다(S850).Referring to FIG. 8 , the processor 180 may acquire the user's bio-signal through the sensing unit 140 ( S810 , S820 ), and the processor 180 is purified using a low-pass filter or a noise removal algorithm. A biosignal may be acquired (S830, S840). In order to obtain a representative biosignal, the processor 180 may divide the purified biosignal into a plurality of unit biosignals, and measure a similarity between each of the divided unit biosignals and a calibration signal. The processor 180 may extract a unit bio-signal having a similarity between each of the unit bio-signals and a calibration signal equal to or greater than a preset value (S850).
도 8에 나타난 바와 같이, S850의 화살표가 가리키는 파형은, 복수개의 단위 생체신호 중 캘리브레이션 신호와의 유사도가 기 설정된 값 이상인 단위 생체 신호를 나타낸다.As shown in FIG. 8 , the waveform indicated by the arrow of S850 represents a unit bio-signal having a similarity with a calibration signal of a plurality of unit bio-signals equal to or greater than a preset value.
프로세서(180)는 S850에서 추출된 복수개의 단위 생체신호들을 정규화하고, 정규화된 단위 생체신호들의 중간값 또는 평균값을 산출하여 대표 생체신호를 획득할 수 있다(S860).The processor 180 normalizes the plurality of unit bio-signals extracted in S850 and calculates a median or average value of the normalized unit bio-signals to obtain a representative bio-signal ( S860 ).
상기 설명한 바와 같이, 대표 생체신호는 다른 요인에 의한 잡음은 제거되고, 사용자의 심장 박동에 기초한 한 주기의 신호이므로, 프로세서(180)는 이를 기반으로 사용자의 혈압을 추정할 수 있을 것이다.As described above, since the representative biosignal is a signal of one cycle based on the heartbeat of the user and noise caused by other factors is removed, the processor 180 may estimate the user's blood pressure based on this.
다시 도 5를 설명한다.Fig. 5 will be described again.
프로세서(180)는 대표 생체 신호를 획득(S300)한 이후, 캘리브레이션 정보와 대표 생체신호로부터 특징 데이터를 추출할 수 있다(S400). 또한 프로세서(180)는 추출한 특징 데이터를 인공 지능 모델에 입력하여 사용자의 수축기 및 이완기 혈압을 추정할 수 있다(S500). 이하 도 9 내지 도 10에서 구체적으로 설명한다.After obtaining the representative bio-signal (S300), the processor 180 may extract calibration information and feature data from the representative bio-signal (S400). In addition, the processor 180 may estimate the user's systolic and diastolic blood pressure by inputting the extracted feature data into the artificial intelligence model ( S500 ). Hereinafter, it will be described in detail with reference to FIGS. 9 to 10 .
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 인공 지능 모델을 나타낸 도면이다. 또한 도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른 파형의 특징 데이터를 설명하기 위한 도면이다.9 is a diagram illustrating an artificial intelligence model according to an embodiment of the present disclosure. Also, FIG. 10 is a diagram for explaining characteristic data of a waveform according to an embodiment of the present disclosure.
프로세서(180)는 생체 신호의 특징 데이터가 입력되면 혈압추정값을 결과값으로 출력하도록 학습된 인공 지능 모델을 이용하여 혈압을 추정할 수 있다.The processor 180 may estimate the blood pressure using the artificial intelligence model learned to output the blood pressure estimation value as a result value when the characteristic data of the biosignal is input.
도 9를 참고하면, 인공 지능 모델은 입력값(910), 적어도 하나 이상의 레이어(920) 및 결과값(930)으로 구성될 수 있으며, 대표 생체신호의 특징데이터와 상기 캘리브레이션 신호의 특징 데이터 중 적어도 하나가 인공 지능 모델에 입력되면 혈압추정값을 결과값으로 출력할 수 있다.Referring to FIG. 9 , the artificial intelligence model may include an input value 910 , at least one layer 920 , and a result value 930 , and includes at least one of the characteristic data of the representative biosignal and the characteristic data of the calibration signal. When one is input to the artificial intelligence model, the blood pressure estimate can be output as a result value.
이때, 인공 지능 모델은 학습 시, 생체신호에 포함된 특징 데이터가 입력되면 정답값으로 이완기 및 수축기 혈압이 레이블링(labeling)되도록 훈련될 수 있으며, 상기 인공지능 모델은 인공신경망 알고리즘, k-근접 이웃 알고리즘, 베이지안 네트워크 알고리즘, SVM 알고리즘, 순환 신경망 알고리즘 중 어느 하나를 포함할 수 있다.In this case, the artificial intelligence model may be trained to label diastolic and systolic blood pressure as correct values when feature data included in biosignals is input during learning, and the artificial intelligence model is an artificial neural network algorithm, k-neighborhood. It may include any one of an algorithm, a Bayesian network algorithm, an SVM algorithm, and a recurrent neural network algorithm.
구체적으로 프로세서(180)는 인공 지능 모델의 입력값(910)으로 캘리브레이션 신호의 특징 데이터, 캘리브레이션 정보, 대표 생체신호의 특징 데이터 중 적어도 하나 이상을 사용할 수 있다.Specifically, the processor 180 may use at least one of characteristic data of a calibration signal, calibration information, and characteristic data of a representative biosignal as the input value 910 of the artificial intelligence model.
이때, 프로세서(180)는 상기 대표 생체신호와 상기 캘리브레이션 신호에 포함된 파형의 특징을 기반으로 대표 생체신호의 특징데이터 및 상기 캘리브레이션 신호의 특징 데이터를 추출할 수 있다.In this case, the processor 180 may extract the characteristic data of the representative bio-signal and the characteristic data of the calibration signal based on the characteristics of the waveform included in the representative bio-signal and the calibration signal.
도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른, 2회 심장박동에 따라 센서부에서 획득된 단위 생체신호를 나타낸다.10 illustrates a unit biosignal obtained from a sensor unit according to two heartbeats, according to an embodiment of the present disclosure.
구체적으로 도 10을 참고하면, 상기 파형의 특징은, 파형의 변곡점(inflection point)과 파형의 수축기 피크점(systolic peak)의 비율을 나타내는 반사지수(reflection index), 상기 변곡점 전후로 형성된 영역의 비율(area of the after inflection point와 area of the before inflection point의 비율), 이완기 피크와 수축기 피크 사이의 시간(time between diastolic peak and systolic peak) 및 검출된 진폭의 비율(ratios of amplitudes of s detected key positions) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Specifically, referring to FIG. 10, the characteristic of the waveform is a reflection index indicating the ratio of the inflection point of the waveform to the systolic peak of the waveform, the ratio of the area formed before and after the inflection point ( area of the after inflection point and area of the before inflection point), time between diastolic peak and systolic peak, and ratios of amplitudes of s detected key positions may include at least one of
프로세서(180)는 도 10에서 설명한 파형의 특징 요소를 이용하여 캘리브레이션 신호와 대표 생체신호로부터 특징 데이터를 추출할 수 있다.The processor 180 may extract feature data from the calibration signal and the representative biosignal using the feature elements of the waveform described with reference to FIG. 10 .
프로세서(180)는 추출한 특징 데이터를 인공 지능 모델에 입력하여 사용자의 수축기 및 이완기 혈압 추정값을 획득할 수 있을 것이다.The processor 180 may obtain an estimate of the user's systolic and diastolic blood pressure by inputting the extracted feature data into the artificial intelligence model.
한편, 본 개시의 인공 지능 모델은 혈압 추정 장치(100)에서 학습될 수 있으며, 외부 장치 또는 서버(200)에서 학습된 인공 지능 모델을 통신부(110)를 통하여 수신하는 것도 가능하다.Meanwhile, the artificial intelligence model of the present disclosure may be learned by the blood pressure estimating apparatus 100 , and it is also possible to receive the artificial intelligence model learned from the external device or the server 200 through the communication unit 110 .
또한, 본 개시의 인공 지능 모델의 범용성을 확보하기 위하여 기본적으로 정상 혈압군에 속하는 데이터가 학습될 수 있는데, 이는 사용자 개인에 초점을 맞춘 데이터에 해당하지 않아 특정 사용자의 정상범위 이상/이하의 혈압 데이터는 부족할 수 있다.In addition, in order to secure the versatility of the artificial intelligence model of the present disclosure, data belonging to the normal blood pressure group may be basically learned, which does not correspond to data focused on the individual user, and thus blood pressure above/below the normal range of a specific user. Data may be scarce.
따라서 프로세서(180)는 인공 지능 모델의 일부 레이어를 캘리브레이션 신호와 캘리브레이션 정보에 포함된 혈압을 이용하여 성능을 개선시킬 수 있을 것이다.Accordingly, the processor 180 may improve the performance of some layers of the artificial intelligence model by using the calibration signal and blood pressure included in the calibration information.
전술한 본 개시는, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 프로세서(180)를 포함할 수도 있다.The present disclosure described above can be implemented as computer-readable code on a medium in which a program is recorded. The computer-readable medium includes all types of recording devices in which data readable by a computer system is stored. Examples of computer-readable media include Hard Disk Drive (HDD), Solid State Disk (SSD), Silicon Disk Drive (SDD), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. There is this. In addition, the computer may include a processor 180 of the terminal.

Claims (17)

  1. 측정 대상의 생체 신호를 획득하는 센싱부;a sensing unit configured to acquire a biosignal of a measurement target;
    캘리브레이션 신호와 상기 생체 신호의 유사도를 기반으로 대표 생체신호를 획득하고,A representative bio-signal is obtained based on the similarity between the calibration signal and the bio-signal,
    생체 신호의 특징 데이터가 입력되면 혈압추정값을 결과값으로 출력하도록 학습된 인공 지능 모델을 이용하여 혈압을 추정하는 프로세서를 포함하고,and a processor for estimating blood pressure using an artificial intelligence model trained to output a blood pressure estimate as a result value when characteristic data of a biosignal is input,
    상기 캘리브레이션 신호는,The calibration signal is
    미리 획득된 상기 측정 대상의 생체 신호에 포함된 복수개의 단위 캘리브레이션 신호를 추출하고, 상기 복수개의 단위 캘리브레이션 신호들을 기초로 생성된 대표 단위 캘리브레이션 신호를 의미하는, Extracting a plurality of unit calibration signals included in the biosignal of the measurement target obtained in advance, and meaning a representative unit calibration signal generated based on the plurality of unit calibration signals,
    혈압 추정 장치.blood pressure estimator.
  2. 제 1항에 있어서2. The method of claim 1
    상기 프로세서는,The processor is
    상기 생체 신호에 포함된 복수개의 단위 생체 신호를 추출하고, 상기 복수개의 단위 생체 신호 각각과 상기 캘리브레이션 신호의 유사도가 기 설정된 값 이상인 단위 생체신호를 획득하고, 획득된 단위 생체 신호를 기반으로 대표 생체신호를 획득하는,A plurality of unit bio-signals included in the bio-signal are extracted, and a unit bio-signal having a similarity between each of the plurality of unit bio-signals and the calibration signal is greater than or equal to a preset value, and a representative bio-signal is obtained based on the obtained unit bio-signals. to acquire a signal,
    혈압 추정 장치.blood pressure estimator.
  3. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2,
    상기 프로세서는 the processor is
    상기 생체 신호를 이용하여 심박수를 측정하고,measuring the heart rate using the biosignal,
    상기 심박수에 상응하도록 상기 캘리브레이션 신호를 스케일링하고, 스케일링된 캘리브레이션 신호와 상기 복수개의 단위 생체신호 각각의 유사도를 획득하는,scaling the calibration signal to correspond to the heart rate, and obtaining a similarity between the scaled calibration signal and the plurality of unit biosignals,
    혈압 추정 장치.blood pressure estimator.
  4. 제 2항에 있어서3. The method of claim 2
    상기 프로세서는,The processor is
    상기 캘리브레이션 신호와의 유사도가 기 설정된 값 이상인 단위 생체신호들을 정규화하고,Normalizing unit biosignals having a similarity with the calibration signal equal to or greater than a preset value,
    상기 정규화된 단위 생체신호들을 기초로 대표 생체신호를 획득하는,obtaining a representative bio-signal based on the normalized unit bio-signals,
    혈압 추정 장치.blood pressure estimator.
  5. 제 4항에 있어서5. The method of claim 4
    상기 프로세서는,The processor is
    상기 정규화된 단위 생체신호들의 중앙값 또는 평균값으로 대표 생체신호를 획득하는,obtaining a representative bio-signal as a median or average value of the normalized unit bio-signals;
    혈압 추정 장치.blood pressure estimator.
  6. 제 1항에 있어서2. The method of claim 1
    상기 캘리브레이션 신호는,The calibration signal is
    상기 복수개의 단위 캘리브레이션 신호를 정규화하고,Normalizing the plurality of unit calibration signals,
    상기 정규화된 단위 캘리브레이션 신호들의 중앙값 또는 평균값으로 생성된 대표 단위 캘리브레이션 신호를 의미하는,Meaning a representative unit calibration signal generated as a median or average value of the normalized unit calibration signals,
    혈압 추정 장치.blood pressure estimator.
  7. 제 1항에 있어서2. The method of claim 1
    상기 프로세서는, The processor is
    상기 대표 생체신호와 상기 캘리브레이션 신호에 포함된 파형의 특징을 기반으로Based on the characteristics of the waveform included in the representative biosignal and the calibration signal
    상기 대표 생체신호의 특징데이터 및 상기 캘리브레이션 신호의 특징 데이터를 추출하는,extracting the characteristic data of the representative bio-signal and the characteristic data of the calibration signal,
    혈압 추정 장치.blood pressure estimator.
  8. 제 7항에 있어서8. The method of claim 7
    상기 파형의 특징은, The characteristics of the waveform are:
    파형의 변곡점(inflection point)과 파형의 수축기 피크점의 비율, 상기 변곡점 전후로 형성된 영역의 비율, 이완기 피크와 수축기 피크 사이의 시간 및 검출된 진폭의 비율 중 적어도 하나를 포함하는,at least one of a ratio of an inflection point of a waveform to a systolic peak of the waveform, a ratio of regions formed before and after the inflection point, a ratio of a time between a diastolic and a systolic peak, and a detected amplitude,
    혈압 추정 장치.blood pressure estimator.
  9. 제 7항에 있어서8. The method of claim 7
    상기 인공 지능 모델은, The artificial intelligence model is
    상기 대표 생체신호의 특징데이터와 상기 캘리브레이션 신호의 특징 데이터 중 적어도 하나가 인공 지능 모델에 입력되면 혈압추정값을 결과값으로 출력하는,When at least one of the characteristic data of the representative biosignal and the characteristic data of the calibration signal is input to the artificial intelligence model, the blood pressure estimation value is output as a result value,
    혈압 추정 장치.blood pressure estimator.
  10. 제 1항에 있어서2. The method of claim 1
    상기 인공지능 모델은 인공신경망 알고리즘, k-근접 이웃 알고리즘, 베이지안 네트워크 알고리즘, SVM 알고리즘, 순환 신경망 알고리즘 중 어느 하나를 포함하는,The artificial intelligence model includes any one of an artificial neural network algorithm, a k-nearest neighbor algorithm, a Bayesian network algorithm, an SVM algorithm, and a recurrent neural network algorithm,
    혈압 추정 장치.blood pressure estimator.
  11. 제 1항에 있어서2. The method of claim 1
    상기 측정 대상의 나이, 성별, 몸무게, 신장, 캘리브레이션 신호, 생체 신호 및 혈압 중 적어도 하나가 포함된 신체 정보를 저장하는 메모리를 더 포함하는,Further comprising a memory for storing body information including at least one of age, gender, weight, height, calibration signal, biosignal, and blood pressure of the measurement target,
    혈압 추정 장치.blood pressure estimator.
  12. 제 1항에 있어서2. The method of claim 1
    상기 측정 대상의 나이, 성별, 몸무게, 신장, 캘리브레이션 신호, 생체 신호 및 혈압 중 적어도 하나가 포함된 신체 정보를 수신하는 통신부를 더 포함하는,Further comprising a communication unit for receiving body information including at least one of age, gender, weight, height, calibration signal, biosignal, and blood pressure of the measurement target,
    혈압 추정 장치.blood pressure estimator.
  13. 제 1항에 있어서2. The method of claim 1
    추정된 혈압을 출력하는 디스플레이부를 더 포함하는,Further comprising a display unit for outputting the estimated blood pressure,
    혈압 추정 장치.blood pressure estimator.
  14. 캘리브레이션 신호를 생성하는 단계;generating a calibration signal;
    측정 대상의 생체 신호를 획득하고, 캘리브레이션 신호와 상기 생체 신호의 유사도를 기반으로 대표 생체 신호를 획득하는 단계 및acquiring a bio-signal of a measurement target, and obtaining a representative bio-signal based on a degree of similarity between a calibration signal and the bio-signal;
    인공지능 모델을 이용하여 생체 신호의 특징데이터가 입력되면 혈압을 추정하는 단계를 포함하는,Including the step of estimating blood pressure when the characteristic data of the biosignal is input using an artificial intelligence model,
    혈압 추정 장치의 동작 방법.A method of operating a blood pressure estimating device.
  15. 제 14항에 있어서15. The method of claim 14
    상기 캘리브레이션 신호를 생성하는 단계는,The step of generating the calibration signal comprises:
    미리 획득된 상기 측정 대상의 생체 신호에 포함된 복수개의 단위 캘리브레이션 신호를 추출하는 단계 및 extracting a plurality of unit calibration signals included in the pre-obtained bio-signals of the measurement target; and
    상기 복수개의 단위 캘리브레이션 신호들을 기초로 대표 단위 캘리브레이션 신호를 생성하는 단계를 포함하는,generating a representative unit calibration signal based on the plurality of unit calibration signals;
    혈압 추정 장치의 동작 방법. A method of operating a blood pressure estimating device.
  16. 제 14항에 있어서15. The method of claim 14
    상기 캘리브레이션 신호와 상기 생체 신호의 유사도를 기반으로 대표 생체 신호를 획득하는 단계는,The step of obtaining a representative bio-signal based on the degree of similarity between the calibration signal and the bio-signal includes:
    상기 생체 신호에 포함된 복수개의 단위 생체 신호를 추출하는 단계; 상기 복수개의 단위 생체 신호 각각과 상기 캘리브레이션 신호의 유사도가 기 설정된 값 이상인 단위 생체신호를 획득하는 단계 및 획득된 단위 생체 신호를 기반으로 대표 생체신호를 획득하는 단계를 포함하는,extracting a plurality of unit biosignals included in the biosignals; Comprising the steps of obtaining a unit bio-signal having a similarity between each of the plurality of unit bio-signals and the calibration signal equal to or greater than a preset value, and obtaining a representative bio-signal based on the obtained unit bio-signals,
    혈압 추정장치의 동작 방법.A method of operating a blood pressure estimator.
  17. 제 14항에 있어서,15. The method of claim 14,
    인공지능 모델을 이용하여 생체 신호의 특징데이터가 입력되면 혈압을 추정하는 단계는,The step of estimating the blood pressure when the characteristic data of the biosignal is input using the artificial intelligence model,
    상기 대표 생체신호와 상기 캘리브레이션 신호에 포함된 파형의 특징을 기반으로 상기 대표 생체신호의 특징데이터 및 상기 캘리브레이션 신호의 특징 데이터를 추출하는 단계 및 상기 대표 생체신호의 특징데이터와 상기 캘리브레이션 신호의 특징 데이터 중 적어도 하나가 인공 지능 모델에 입력되면 혈압추정값을 결과값으로 출력하는 단계를 포함하는,extracting the characteristic data of the representative bio-signal and the characteristic data of the calibration signal based on the characteristics of the waveform included in the representative bio-signal and the calibration signal, and the characteristic data of the representative bio-signal and the characteristic data of the calibration signal Comprising the step of outputting the blood pressure estimate value as a result value when at least one of them is input to the artificial intelligence model,
    혈압 추정장치의 동작 방법.A method of operating a blood pressure estimator.
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