KR20170010713A - Method, device and non-transitory computer-readable recording medium for measuring photoplethysmography signal - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광전용적맥파 신호를 측정하기 위한 방법, 장치 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다.The present invention relates to a method, apparatus and non-transitory computer readable recording medium for measuring a photoelectrically-pulsating pulse signal.
최근 과학 기술의 비약적인 발전으로 인해 인류 전체의 삶의 질이 향상되고 있으며, 의료 환경에서도 많은 변화가 발생하였다. 과거에는 병원에서 X-ray, CT, fMRI 등의 의료영상을 촬영한 후 몇 시간 또는 며칠을 기다려야 영상 판독이 가능했었다.Recently, the rapid development of science and technology has improved the quality of life of the whole human being, and many changes have occurred in the medical environment. In the past, medical images such as X-ray, CT, and fMRI were taken in the hospital, and it was possible to read the images only after several hours or several days.
그러나 최근 10여년 전부터 의료영상을 촬영한 후 영상의학과 전문의의 모니터 화면으로 영상이 전송되어 즉시 판독할 수 있는 영상저장 및 전송시스템(PACS, Picture Archive Communication System)이 도입되었다. 또한, 병원에 가지 않고서도 자신의 혈당과 혈압을 언제 어디서나 확인할 수 있는 유비쿼터스(ubiquitous) 헬스케어 관련 의료기기가 많이 보급되어, 혈당 환자나 고혈압 환자들은 자신의 집이나 사무실에서 이를 사용하고 있다. 특히, 각종 질환의 주요한 발명 원인이 되고 있고 유병률이 증가하고 있는 고혈압의 경우에는, 혈압을 지속적으로 측정하여 실시간으로 알려주는 시스템이 필요하며, 이와 관련한 다양한 유형의 연구들이 시도되고 있다.However, after 10 years of medical imaging, a Picture Archive Communication System (PACS) has been introduced, which allows images to be transmitted to a monitor screen of a radiologist and then read out immediately. In addition, many ubiquitous healthcare-related medical devices that can confirm their blood sugar and blood pressure at any time without going to a hospital are widely used, and blood glucose patients or hypertensive patients use them in their own homes or offices. In particular, in the case of hypertension, which is the main cause of the invention of various diseases and the prevalence is increasing, a system for continuously measuring blood pressure and informing it in real time is needed, and various types of studies related thereto have been tried.
한편, 혈압뿐만 아니라 심전도, 심박수, 체온 정보, 혈액 내 산소포화도, 근전도, 땀샘 활성도, 발한량, 호흡수 등의 생체 정보는 인체 상의 둘 이상의 접점(반드시 물리적으로 붙어 있을 필요는 없음)으로부터 각각 획득되는 생체 신호에 기초하여 얻어지기 때문에, 생체 정보를 얻기 위해서는 인체의 여러 접점으로부터 획득되는 생체 신호를 적절히 처리하여 측정할 수 있는 기술이 요구된다.On the other hand, biometric information such as electrocardiogram, heart rate, body temperature information, oxygen saturation in blood, electromyogram, sweat gland activity, foot volume, respiratory rate, etc., as well as blood pressure, are obtained from two or more contact points (not necessarily physically attached) It is required to provide a technique capable of appropriately processing and measuring a living body signal obtained from various points of the human body in order to obtain the living body information.
특히, 광전용적맥파(PPG; PhotoPlethysmoGraphy) 신호는 혈액 내 산소포화도(SpO2)를 비롯하여 심장 기능에 관한 다양한 생체 정보를 측정함에 있어서 중요하게 활용되고 있다. 지금까지 소개된 종래의 광전용적맥파 신호 측정 기술에 따르면, 외부 광원에 의한 오차가 발생하는 것을 방지하기 위해 차폐 구조가 필수적으로 요구되는 등의 기술적 제약이 존재한다.In particular, PhotoPlethysmoGraphy (PPG) signals are used to measure various biological information related to cardiac function, including oxygen saturation (SpO 2 ) in the blood. According to the conventional optoelectronic pulse wave signal measuring technique, there is a technical restriction that a shielding structure is indispensably required in order to prevent an error caused by an external light source.
이하에서는, 광전용적맥파 신호를 이용하여 혈액 내 산소포화도를 산출하는 경우를 예로 들어, 보다 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the case of calculating the oxygen saturation in the blood using the optoelectronic pulse wave signal will be described in more detail as an example.
광전용적맥파 신호를 이용하여 혈액 내 산소포화도(SpO2)를 측정하기 위한 종래 기술로서, 인체로부터 반사되는 가시광선 광(예를 들면, 적색 광, 녹색 광 등) 및 적외선 광을 감지하고 그 감지된 가시광선 광 및 적외선 광 각각에 따른 광전용적맥파 신호에 기초하여 산소포화도를 산출하는 기술이 소개된 바 있는데, 이러한 종래 기술은, 혈액 내 산소헤모글로빈(HbO2)에 의한 광 흡수율이 가시광선 광보다 적외선 광에서 더 높게 나타난다는 원리에 기초한 것이다.BACKGROUND ART [0002] A conventional technique for measuring oxygen saturation (SpO 2 ) in blood using a photoelectric pulse wave signal is a technique for detecting visible light (for example, red light, green light, etc.) and infrared light reflected from a human body, A technique of calculating the oxygen saturation based on the optoelectronic pulse wave signal according to each of visible light and infrared light has been introduced. In this conventional technique, the light absorption rate by oxygen hemoglobin (HbO 2 ) And that it appears higher in the infrared light than in the infrared light.
도 1은 종래 기술에 따라 산소포화도가 측정되는 환경을 예시적으로 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 광전용적맥파 신호 측정 장치의 수광부(110)에서는, 발광부(미도시됨)에 의해 사용자의 인체에 대하여 조사되고 사용자의 인체(120)으로부터 반사되는 광뿐만 아니라 태양이나 전등과 같은 외부 광원(130)으로부터 조사되는 주변광(ambient light)까지 모두 수광될 수 있는데, 외부 광원(130)으로부터 조사되는 주변광의 세기 또는 밝기는 측정 환경에 따라 얼마든지 변할 수 있기 때문에, 수광부(110)에서 수광되는 광의 양(세기 또는 밝기)을 일정하게 유지하는 것이 쉽지 않다는 기술적 과제가 존재한다.1 is an exemplary diagram illustrating an environment in which oxygen saturation is measured according to the prior art. 1, in the conventional
광전용적맥파 신호(나아가, 산소포화도)를 정확하게 측정하려면 수광부(110)에서 감지되는 광의 밝기(즉, 조도)가 일정하게 유지될 필요가 있는데, 종래 기술에서는, 위와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 광이 조사되고 감지되는 부분을 외부 광원으로부터 차단시키는 차폐 구조가 사용되었다. 이로 인해, 종래 기술에 따르면, 차폐 구조 내에 광을 조사하는 발광부, 광을 감지하는 수광부 등의 구성요소를 모두 포함시켜야 하는 공간적 제약이 발생하게 되고, 차폐 구조로 인해 측정 장치의 크기가 지나치게 커지는 문제점도 발생하게 된다.In order to accurately measure the optoelectronic pulse wave signal (and furthermore, the degree of oxygen saturation), the brightness (i.e., illuminance) of the light sensed by the
이에, 본 발명자는, 외부 광원으로 인해 주변광의 밝기가 일정하지 않은 환경에서 광전용적맥파 신호(나아가, 산소포화도)를 정확하게 측정할 수 있는 기술을 제안한다.Thus, the present inventors propose a technique that can accurately measure the photoelectric pulse wave signal (and furthermore, oxygen saturation) in an environment in which the brightness of ambient light is not constant due to an external light source.
본 발명은 상술한 문제점을 모두 해결하는 것을 그 목적으로 한다.It is an object of the present invention to solve all the problems described above.
또한, 본 발명은 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광을 각각 제1 필터부 및 제2 필터부를 통하여 사용자의 인체에 대하여 조사하고, 제1 필터부 및 제2 필터부 각각을 통하여 입사되는 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광을 각각 감지하고, 제1 필터부 및 제2 필터부 각각을 통하여 입사되는 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광 각각의 조도인 제1 조도 및 제2 조도를 각각 측정하고, 위의 감지되는 제1 파장 범위의 광에 따른 제1 광전용적맥파 신호와 위의 감지되는 제2 파장 범위의 광에 따른 제2 광전용적맥파 신호를 생성하고, 위의 측정되는 제1 조도 및 제2 조도 중 적어도 하나와 기설정된 기준 조도 사이의 차이가 기설정된 수준 미만이 되도록, 사용자의 인체에 대하여 조사되는 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광 중 적어도 하나의 밝기를 조절함으로써, 외부 광원으로 인해 주변광의 밝기가 일정하지 않은 환경에서 광전용적맥파 신호를 정확하게 측정할 수 있는 방법, 장치 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.Further, the present invention is characterized in that the light of the first wavelength range and the light of the second wavelength range are irradiated to the user's body through the first filter section and the second filter section, respectively, and through each of the first filter section and the second filter section The light of the first wavelength range and the light of the second wavelength range which are incident through the first filter portion and the second filter portion, respectively, And a second photoelectric pulse wave signal corresponding to the light of the second wavelength range detected above and the first photoelectric pulse wave signal corresponding to the light of the first wavelength range detected above, The light of the first wavelength range irradiated to the user's body and the light of the second wavelength range irradiated to the user's body are measured so that the difference between at least one of the first illuminance and the second illuminance measured above and the predetermined reference illuminance is less than a predetermined level, At least one of the light in the wavelength range It is another object of the present invention to provide a method, apparatus, and non-transitory computer readable recording medium capable of accurately measuring a photoelectric pulse wave signal in an environment in which the brightness of ambient light is not constant due to an external light source.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.In order to accomplish the above object, a representative structure of the present invention is as follows.
본 발명의 일 태양에 따르면, 광전용적맥파(PPG) 신호를 측정하기 위한 방법으로서, 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광을 각각 제1 필터부 및 제2 필터부를 통하여 사용자의 인체에 대하여 조사하는 단계, 상기 제1 필터부 및 상기 제2 필터부 각각을 통하여 입사되는 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광을 각각 감지하고, 상기 제1 필터부 및 상기 제2 필터부 각각을 통하여 입사되는 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광 각각의 조도인 제1 조도 및 제2 조도를 각각 측정하는 단계, 및 상기 감지되는 제1 파장 범위의 광에 따른 제1 광전용적맥파 신호와 상기 감지되는 제2 파장 범위의 광에 따른 제2 광전용적맥파 신호를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 조사 단계에서, 상기 측정되는 제1 조도 및 제2 조도 중 적어도 하나와 기설정된 기준 조도 사이의 차이가 기설정된 수준 미만이 되도록, 상기 사용자의 인체에 대하여 조사되는 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광 중 적어도 하나의 밝기를 조절하는 방법이 제공된다.According to one aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a PPG signal, comprising the steps of: irradiating light in a first wavelength range and light in a second wavelength range through a first filter section and a second filter section, Wherein the first filter unit and the second filter unit respectively detect light in a first wavelength range and light in a second wavelength range that are incident through the first filter unit and the second filter unit, Measuring a first illuminance and a second illuminance, respectively, the illuminance of each of the light of the first wavelength range and the light of the second wavelength range incident through each of the first wavelength ranges and the first illuminance and the second illuminance, And generating a second optoelectronic pulse wave signal corresponding to the detected light in the second wavelength range, wherein in the step of irradiating, at least one of the measured first illuminance and the second illuminance, Set baseline It is less than a predetermined level difference between, a method for adjusting at least one of the brightness of the first light and the second wavelength range of the wavelength range of light to be irradiated with respect to the body of the user is provided.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 광전용적맥파(PPG) 신호를 측정하기 위한 장치로서, 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광을 각각 제1 필터부 및 제2 필터부를 통하여 사용자의 인체에 대하여 조사하는 제1 발광부 및 제2 발광부, 상기 제1 필터부 및 상기 제2 필터부 각각을 통하여 입사되는 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광을 각각 감지하는 제1 수광부 및 제2 수광부, 상기 제1 필터부 및 상기 제2 필터부 각각을 통하여 입사되는 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광 각각의 조도인 제1 조도 및 제2 조도를 각각 측정하는 제1 조도 센서 및 제2 조도 센서, 상기 감지되는 제1 파장 범위의 광에 따른 제1 광전용적맥파 신호와 상기 감지되는 제2 파장 범위의 광에 따른 제2 광전용적맥파 신호를 생성하는 산출부, 및 상기 측정되는 제1 조도 및 제2 조도 중 적어도 하나와 기설정된 기준 조도 사이의 차이가 기설정된 수준 미만이 되도록, 상기 사용자의 인체에 대하여 조사되는 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광 중 적어도 하나의 밝기를 조절하는 제어부를 포함하는 장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring a PPG signal, the apparatus comprising: a light source for emitting light in a first wavelength range and light in a second wavelength range through a first filter unit and a second filter unit, A first light receiving portion for detecting light in a first wavelength range and light in a second wavelength range incident through the first filter portion and the second filter portion, respectively, And a second illuminance measuring unit for measuring a first illuminance and a second illuminance, respectively, which are the illuminance of the light in the first wavelength range and the light in the second wavelength range incident through the second light receiving unit, the first filter unit and the second filter unit, A first illuminance sensor, a second illuminance sensor, a first photoelectric pulse wave signal according to the light of the first wavelength range to be sensed, and a second photoelectric pulse wave signal corresponding to the light of the second wavelength range to be sensed, And a second illuminance measurement step A controller for adjusting the brightness of at least one of the light in the first wavelength range and the light in the second wavelength range irradiated to the human body of the user so that a difference between at least one of the degrees and the preset reference illuminance is less than a predetermined level, Is provided.
이 외에도, 본 발명을 구현하기 위한 다른 방법, 장치 및 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하기 위한 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공된다.In addition, there is provided another non-transitory computer readable recording medium for recording a computer program for carrying out the method and apparatus for implementing the invention.
본 발명에 의하면, 외부 광원으로 인해 주변광의 밝기가 일정하지 않은 환경에서도 광전용적맥파 신호를 정확하게 측정할 수 있게 되는 효과가 달성된다.According to the present invention, it is possible to accurately measure the optoelectronic pulse wave signal even in an environment where the brightness of the ambient light is not constant due to the external light source.
또한, 본 발명에 의하면, 광전용적맥파 신호로부터 도출될 수 있는 다양한 생체 정보의 정확도를 높일 수 있게 되는 효과가 달성된다.According to the present invention, it is possible to enhance the accuracy of various biometric information that can be derived from the optoelectronic pulse wave signal.
또한, 본 발명에 의하면, 인체에 대하여 조사되는 광의 밝기를 적응적으로 조절하는 구성을 채용함으로써, 기존의 차폐 구조로 인해 공간적 제약이 발생하는 것을 방지할 수 있게 되고, 나아가, 크기가 작고 형상의 제약이 있는 웨어러블 디바이스(wearable device)에도 광전용적맥파 신호 측정 장치를 손쉽게 탑재시킬 수 있게 되는 효과가 달성된다.Further, according to the present invention, by adopting a configuration in which the brightness of light irradiated to the human body is adaptively adjusted, spatial restriction can be prevented from occurring due to the conventional shielding structure, and furthermore, It is possible to easily mount the optoelectronic pulse wave signal measuring device even in a wearable device having a restriction.
도 1은 종래 기술에 따라 광전용적맥파 신호가 측정되는 환경을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전체 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광전용적맥파 신호 측정 장치의 내부 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 광적용적맥파 신호 측정 장치의 모습의 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 광전용적맥파 신호와 산소포화도를 측정하는 과정을 예시적으로 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating an exemplary environment in which a photoelectric pulse wave signal is measured according to a conventional technique.
2 is a diagram schematically showing a configuration of an overall system according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an internal configuration of an optoelectronic pulse wave signal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an exemplary illustration of an apparatus for measuring a pulsatile pulse wave signal according to an embodiment of the present invention. FIG.
5 is a diagram illustrating a process of measuring a photoelectrically-converting pulse wave signal and oxygen saturation according to an embodiment of the present invention.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
전체 시스템의 구성Configuration of the entire system
본 발명의 일 실시예에 따라 광전용적맥파 신호를 측정하기 위한 전체 시스템에 관하여 상세히 설명하면, 아래와 같다.The overall system for measuring the optoelectronic pulse wave signal according to an embodiment of the present invention will be described in detail as follows.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전체 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.2 is a diagram schematically showing a configuration of an overall system according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전체 시스템은, 통신망(100), 광전용적맥파 신호 측정 장치(200) 및 디바이스(300)로 구성될 수 있다.2, the overall system according to an exemplary embodiment of the present invention may include a
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신망(100)은 유선 통신이나 무선 통신과 같은 통신 양태를 가리지 않고 구성될 수 있으며, 근거리 통신망(LAN, Local Area Network), 도시권 통신망(MAN, Metropolitan Area Network), 광역 통신망(WAN, Wide Area Network) 등 다양한 통신망으로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 본 명세서에서 말하는 통신망(100)은 와이파이(Wi-Fi), 와이파이 다이렉트(Wi-Fi Direct), LTE 다이렉트(LTE Direct), 블루투스(Bluetooth)와 같은 공지의 근거리 무선 통신망을 포함할 수 있다. 그러나, 통신망(100)은, 굳이 이에 국한될 필요 없이, 공지의 유무선 데이터 통신망, 공지의 전화망 또는 공지의 유무선 텔레비전 통신망을 그 적어도 일부에 있어서 포함할 수도 있다.The
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 광전용적맥파 신호 측정 장치(200)는, 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광을 각각 제1 필터부(241) 및 제2 필터부(242)를 통하여 사용자의 인체에 대하여 조사하고, 제1 필터부(241) 및 제2 필터부(242) 각각을 통하여 입사되는 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광을 각각 감지하고, 제1 필터부(241) 및 제2 필터부(242) 각각을 통하여 입사되는 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광 각각의 조도인 제1 조도 및 제2 조도를 각각 측정하고, 위의 감지되는 제1 파장 범위의 광에 따른 제1 광전용적맥파 신호와 위의 감지되는 제2 파장 범위의 광에 따른 제2 광전용적맥파 신호를 생성하고, 위의 측정되는 제1 조도 및 제2 조도 중 적어도 하나와 기설정된 기준 조도 사이의 차이가 기설정된 수준 미만이 되도록, 사용자의 인체에 대하여 조사되는 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광 중 적어도 하나의 밝기를 조절함으로써, 외부 광원으로 인해 주변광의 밝기가 일정하지 않은 환경에서 광전용적맥파 신호와 산소포화도를 정확하게 측정할 수 있는 기능을 수행한다.Next, an optoelectronic pulse wave
광전용적맥파 신호 측정 장치(200)의 기능에 관하여는 아래에서 더 자세하게 알아보기로 한다. 한편, 광전용적맥파 신호 측정 장치(200)에 관하여 위와 같이 설명되었으나, 이러한 설명은 예시적인 것이고, 광전용적맥파 신호 측정 장치(200)에 요구되는 기능이나 구성요소의 적어도 일부가 필요에 따라 디바이스(300) 내에서 실현되거나 디바이스(300) 내에 포함될 수도 있음은 당업자에게 자명하다.The function of the optoelectronic pulse wave
마지막으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 디바이스(300)는 광전용적맥파 신호 측정 장치(200)에 접속한 후 통신할 수 있는 기능을 포함하는 디지털 기기로서, 메모리 수단을 구비하고 마이크로 프로세서를 탑재하여 연산 능력을 갖춘 디지털 기기라면 얼마든지 본 발명에 따른 디바이스(300)로서 채택될 수 있다. 디바이스(300)는 스마트 글래스, 스마트 워치, 스마트 밴드, 스마트 링, 스마트 넥클리스 등과 같은 웨어러블(wearable) 디바이스이거나 스마트폰, 스마트 패드, 데스크탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 워크스테이션, PDA, 웹 패드, 이동 전화기 등과 같은 다소 전통적인 디바이스일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 디바이스(300)는 인체로부터 생체 신호를 획득하기 위한 센싱 수단을 포함할 수 있고, 생체 정보를 사용자에게 제공하기 위한 표시 수단을 포함할 수 있다.Finally, the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 디바이스(300)에는 본 발명에 따른 기능을 수행하기 위한 애플리케이션 프로그램이 더 포함되어 있을 수 있다. 이러한 애플리케이션은 해당 디바이스(300) 내에서 프로그램 모듈의 형태로 존재할 수 있다. 이러한 프로그램 모듈의 성격은 후술할 바와 같은 광전용적맥파 신호 측정 장치(200)의 산출부(250), 통신부(260) 및 제어부(270)와 전반적으로 유사할 수 있다. 여기서, 애플리케이션은 그 적어도 일부가 필요에 따라 그것과 실질적으로 동일하거나 균등한 기능을 수행할 수 있는 하드웨어 장치나 펌웨어 장치로 치환될 수도 있다.Also, according to an embodiment of the present invention, the
광전용적맥파 신호 측정 장치의 구성Configuration of photoelectric pulse wave signal measurement device
이하에서는, 본 발명의 구현을 위하여 중요한 기능을 수행하는 광전용적맥파 신호 측정 장치(200)의 내부 구성 및 각 구성요소의 기능에 대하여 살펴보기로 한다.Hereinafter, the internal configuration of the optoelectronic pulse wave
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광전용적맥파 신호 측정 장치의 내부 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating an internal configuration of an optoelectronic pulse wave signal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광전용적맥파 신호 측정 장치(200)는, 발광부(210), 수광부(220), 조도 센서부(230), 필터부(240), 산출부(250), 통신부(260) 및 제어부(270)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 산출부(250), 통신부(260) 및 제어부(270)는 그 중 적어도 일부가 외부 시스템(미도시됨)과 통신하는 프로그램 모듈들일 수 있다. 이러한 프로그램 모듈들은 운영 시스템, 응용 프로그램 모듈 및 기타 프로그램 모듈의 형태로 광전용적맥파 신호 측정 장치(200)에 포함될 수 있으며, 물리적으로는 여러 가지 공지의 기억 장치 상에 저장될 수 있다. 또한, 이러한 프로그램 모듈들은 광전용적맥파 신호 측정 장치(200)와 통신 가능한 원격 기억 장치에 저장될 수도 있다. 한편, 이러한 프로그램 모듈들은 본 발명에 따라 후술할 특정 업무를 수행하거나 특정 추상 데이터 유형을 실행하는 루틴, 서브루틴, 프로그램, 오브젝트, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포괄하지만, 이에 제한되지는 않는다.3, an optoelectronic pulse wave
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 광전용적맥파 신호 측정 장치의 모습을 예시적으로 나타내는 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a photoelectric pulse wave signal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 발광부(210)는 측정의 대상이 되는 사용자의 인체(예를 들면, 손가락, 손목 등)에 대하여 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광을 조사하는 기능을 수행할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광부(210)는, 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광을 각각 발광시키는 제1 발광부(211) 및 제2 발광부(212)를 포함할 수 있고, 소정의 주기에 따라 제1 파장 범위의 광 또는 제2 파장 범위의 광을 발생시킬 수 있는 발광 다이오드(LED)로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제1 파장 범위의 광에는 490 nm 내지 780 nm의 파장 범위의 가시광선 광이 포함될 수 있고, 제2 파장 범위의 광에는 800 nm 내지 980 nm의 파장 범위의 적외선 광이 포함될 수 있다.First, according to an embodiment of the present invention, the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 발광부(210)로부터 발광되는 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광은 각각 제1 필터부(241) 및 제2 필터부(242)를 통해 사용자의 인체에 조사될 수 있으며, 여기서, 제1 필터부(241) 및 제2 필터부(242)는 각각 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광을 선택적으로 투과시키는 필터로 이루어질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the light in the first wavelength range and the light in the second wavelength range, which are emitted from the
또한, 후술할 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 사용자의 인체에 대하여 조사되는 제1 파장 범위의 광 또는 제2 파장 범위의 광의 밝기는, 조도 센서부(230)에서 측정되는 제1 조도 또는 제2 조도가 기설정된 기준 조도와 일치되도록 하는 방향으로 조절될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 조도 및 제2 조도 중 적어도 하나와 기설정된 기준 조도 사이의 차이가 기설정된 수준 미만이 되도록, 사용자의 인체에 대하여 조사되는 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광 중 적어도 하나의 밝기가 적응적으로 조절될 수 있다.As described later, according to an embodiment of the present invention, the brightness of the light in the first wavelength range or the light in the second wavelength range irradiated to the user's body is determined by the brightness of the first The illuminance or the second illuminance may be adjusted in such a direction as to match the predetermined reference illuminance. That is, according to an embodiment of the present invention, the light of the first wavelength range irradiated to the human body of the user is adjusted so that the difference between at least one of the first illuminance and the second illuminance and the preset reference illuminance is less than a predetermined level And the brightness of at least one of the light in the second wavelength range can be adaptively adjusted.
예를 들면, 제1 조도 센서부(231)에서 측정되는 제1 조도가 기설정된 기준 조도보다 낮은 경우에, 제1 조도가 기설정된 기준 조도가 일치하게 될 수 있도록 제1 발광부(211)에서 조사되는 제1 파장 범위의 광의 밝기를 증가시킬 수 있다. 다른 예를 들면, 제2 조도 센서부(232)에서 측정되는 제2 조도가 기설정된 기준 조도보다 높은 경우에, 제2 조도가 기설정된 기준 조도가 일치하게 될 수 있도록 제2 발광부(212)에서 조사되는 제2 파장 범위의 광의 밝기를 감소시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 파장 범위의 광 또는 제2 파장 범위의 광의 밝기를 조절하는 기능은 제어부(270)에 의해 수행될 수 있다.For example, when the first illuminance measured by the first
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 수광부(220)는 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광을 각각 감지하는 기능을 수행할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 수광부(220)는, 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광을 각각 감지하는 제1 수광부(221) 및 제2 수광부(222)를 포함할 수 있고, 제1 파장 범위의 광 또는 제2 파장 범위의 광을 감지할 수 있는 포토 다이오드로 이루어질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 수광부(220)에 의해 감지되는 광에는, 발광부(210)에 의하여 조사되어 사용자의 인체로부터 반사되는 광뿐만 아니라, 외부 광원으로부터 조사되는 주변광이 포함될 수 있다.Next, according to an embodiment of the present invention, the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 수광부(220)에 의해 감지되는 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광은 각각 제1 필터부(241) 및 제2 필터부(242)를 통해 입사될 수 있으며, 앞서 설명된 바와 같이, 제1 필터부(241) 및 제2 필터부(242)는 각각 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광을 선택적으로 투과시키는 필터로 이루어질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, light in the first wavelength range and light in the second wavelength range, which are sensed by the
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 조도 센서부(230)는 제1 필터부(241) 및 제2 필터부(242) 각각을 통하여 입사되는 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광 각각의 조도인 제1 조도 및 제2 조도를 각각 측정하는 기능을 수행할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 조도 센서부(230)는, 제1 조도 및 제2 조도를 각각 감지하는 제1 조도 센서부(231) 및 제2 조도 센서부(232)를 포함할 수 있으며, 제1 조도 센서부(231) 및 제2 조도 센서부(232)는 각각 제1 수광부(221) 및 제2 수광부(222)의 주변에 배치될 수 있다.Next, in accordance with an embodiment of the present invention, the
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 산출부(250)는 제1 파장 범위의 광에 따른 제1 광전용적맥파 신호와 제2 파장 범위의 광에 따른 제2 광전용적맥파 신호를 생성하는 기능을 수행할 수 있다.Next, in accordance with an embodiment of the present invention, the
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 산출부(230)는, 상술한 제어부(270)에 의하여, 제1 발광부(211) 또는 제2 발광부(212)에서 각각 발생되는 제1 파장 범위의 광 또는 제2 파장 범위의 광의 밝기가 적응적으로 조절됨에 따라, 제1 조도 또는 제2 조도와 기설정된 기준 조도 사이의 차이가 기설정된 수준 미만일 정도로 제1 조도 또는 제2 조도가 기설정된 기준 조도와 일치하게 되는 경우에, 제1 수광부(221) 또는 제2 수광부(222)에서 각각 감지되는 제1 파장 범위의 광 또는 제2 파장 범위의 광에 따라 제1 광전용적맥파 신호 또는 제2 광전용적맥파 신호를 각각 생성할 수 있다.More specifically, the calculating
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 산출부(230)는, 제1 조도 또는 제2 조도가 기설정된 기준 조도를 초과하는 경우에, 제1 조도 또는 제2 조도와 기설정된 기준 조도 사이의 상대적인 비율을 참조로 하여, 제1 광전용적맥파 신호 또는 제2 광전용적맥파 신호의 세기를 보정(스케일링)할 수 있다. 예를 들면, 제1 조도 센서부(231)에서 측정되는 제1 조도가 2000 lux이고, 기설정된 기준 조도가 1000 lux인 경우에, 제1 수광부(221)에서 감지되는 제1 파장 범위의 광에 따른 제1 광전용적맥파 신호의 세기가 1/2 배로 스케일링될 수 있다.In addition, the
따라서, 본 발명에 의하면, 공간적 제약을 야기하는 종래의 차폐 구조를 채용하지 않으면서도, 외부 광원으로 인해 주변광의 밝기가 일정하지 않은 환경에서 광전용적맥파 신호를 정확하게 측정할 수 있게 되는 효과가 달성된다.Therefore, according to the present invention, it is possible to accurately measure the optoelectronic pulse wave signal in an environment in which the brightness of the ambient light is not constant due to the external light source, without employing the conventional shielding structure causing spatial limitation .
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 산출부(250)는 위와 같이 생성되는 제1 광전용적맥파 신호 및 제2 광전용적맥파 신호를 참조로 하여, 사용자의 인체의 혈액 내 산소포화도를 산출하는 기능을 수행할 수 있다.Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, the calculating
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 산출부(250)는, 감지되는 광의 조도가 기설정된 기준 조도와 일치하는 경우에 적용될 수 있는 통상적인 산소포화도 산출 모델에 근거하여, 산소포화도를 용이하게 산출할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 발광부(210)에서 발생되는 광의 밝기를 적응적으로 제어하거나 수광부(220)에서 감지되는 광으로부터 생성되는 광전용적맥파 신호를 적응적으로 보정한 결과로서 도출되는 제1 광전용적맥파 신호 및 제2 광전용적맥파 신호는 위의 통상적인 산소포화도 산출 모델에 그대로 적용될 수 있으므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 산출부(230)는, 위의 보정을 거친 제1 광전용적맥파 신호 및 제2 광전용적맥파 신호와 위의 통상적인 산소포화도 산출 모델을 참조로 하여 산소포화도를 산출할 수 있게 된다.Specifically, the calculating
예를 들면, 본 발명의 일 실시예에 따른 산소포화도 산출 모델은, 위의 보정을 거친 제1 광전용적맥파 신호(즉, 적색 광에 따른 신호) 및 제2 광전용적맥파 신호(즉, 적외선 광에 따른 신호) 사이의 교류 성분의 차이에 기초하여 혈액 내 헤모글로빈의 산소 함유량을 산출하는 모델일 수 있다. 다만, 본 발명에 따른 산소포화도 산출 모델이 반드시 상기 열거된 것에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 얼마든지 변경될 수 있음을 밝혀 둔다.For example, the oxygen saturation computation model according to an embodiment of the present invention may include a first photoelectric pulse wave signal (i.e., a signal based on red light) and a second photoelectric pulse wave signal (i.e., And a signal based on the oxygen concentration of the hemoglobin in the blood). However, it should be noted that the oxygen saturation calculation model according to the present invention is not necessarily limited to those listed above, but may be modified within the scope of achieving the object of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 광전용적맥파 신호와 산소포화도를 측정하는 과정을 예시적으로 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating a process of measuring a photoelectrically-converting pulse wave signal and oxygen saturation according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 발광부(211) 및 제2 발광부(212)는 각각 제1 파장 범위의 적색(Red) 광 및 제2 파장 범위의 적외선(IR) 광을 발생시켜 사용자의 인체(120)에 조사할 수 있고, 제1 수광부(221) 및 제2 수광부(222)는 사용자의 인체로부터 반사되거나 외부 광원으로부터 조사되는 제1 파장 범위의 적색 광 및 제2 파장 범위의 적외선 광을 각각 감지할 수 있다.5, the first
계속하여, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 조도 센서부(231) 및 제2 조도 센서부(232)는, 제1 수광부(221) 및 제2 수광부(222)의 주변에 각각 배치되어 제1 파장 범위의 적색 광의 조도 및 제2 파장 범위의 적외선 광의 조도를 측정할 수 있다.5, the first
계속하여, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 산출부(250)는, 위의 감지되는 제1 파장 범위의 광에 따른 제1 광전용적맥파 신호와 위의 감지되는 제2 파장 범위의 광에 따른 제2 광전용적맥파 신호를 생성할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 산출부(250)는, 위와 같이 생성되는 제1 광전용적맥파 신호 및 제2 광전용적맥파 신호를 참조로 하여, 사용자의 혈액 내 산소포화도를 산출할 수 있다.5, the
계속하여, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(270)는, 제1 조도 센서부(231) 또는 제2 조도 센서부(232)에서 각각 측정되는 제1 파장 범위의 적색 광의 조도 또는 제2 파장 범위의 적외선 광의 조도가 기설정된 기준 조도와 일치되도록 하는 방향으로, 제1 발광부(211) 또는 제2 발광부(212)에서 각각 발생되는 제1 파장 범위의 적색 광 또는 제2 파장 범위의 적외선 광의 밝기(세기)를 적응적으로 조절할 수 있다.5, a
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신부(260)는 광전용적맥파 신호 측정 장치(200)가 외부 장치와 통신할 수 있도록 하는 기능을 수행한다.Next, the
마지막으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(270)는 발광부(210), 수광부(220), 조도 센서부(230), 필터부(240), 산출부(250) 및 통신부(260) 간의 데이터의 흐름을 제어하는 기능을 수행한다. 즉, 제어부(270)는 외부로부터의 또는 광전용적맥파 신호 측정 장치(200)의 각 구성요소 간의 데이터의 흐름을 제어함으로써, 발광부(210), 수광부(220), 조도 센서부(230), 필터부(240), 산출부(250) 및 통신부(260)에서 각각 고유 기능을 수행하도록 제어한다.The
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The embodiments of the present invention described above can be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components and recorded in a non-transitory computer readable recording medium. The non-transitory computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc., either alone or in combination. The program instructions recorded on the non-transitory computer-readable recording medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be those known to those skilled in the computer software arts. Examples of non-transitory computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical recording media such as CD-ROMs, DVDs, magneto-optical media such as floppy disks magneto-optical media), and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those generated by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules for performing the processing according to the present invention, and vice versa.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, I will say.
100: 통신망
200: 광전용적맥파 신호 측정 장치
210: 발광부
220: 수광부
230: 조도 센서부
240: 필터부
250: 산출부
260: 통신부
270: 제어부
300: 디바이스100: Network
200: Photoelectric pulse wave signal measuring device
210:
220:
230: illuminance sensor unit
240:
250:
260:
270:
300: device
Claims (13)
제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광을 각각 제1 필터부 및 제2 필터부를 통하여 사용자의 인체에 대하여 조사하는 단계,
상기 제1 필터부 및 상기 제2 필터부 각각을 통하여 입사되는 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광을 각각 감지하고, 상기 제1 필터부 및 상기 제2 필터부 각각을 통하여 입사되는 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광 각각의 조도인 제1 조도 및 제2 조도를 각각 측정하는 단계, 및
상기 감지되는 제1 파장 범위의 광에 따른 제1 광전용적맥파 신호와 상기 감지되는 제2 파장 범위의 광에 따른 제2 광전용적맥파 신호를 생성하는 단계
를 포함하고,
상기 조사 단계에서,
상기 측정되는 제1 조도 및 제2 조도 중 적어도 하나와 기설정된 기준 조도 사이의 차이가 기설정된 수준 미만이 되도록, 상기 사용자의 인체에 대하여 조사되는 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광 중 적어도 하나의 밝기를 조절하는 방법.CLAIMS What is claimed is: 1. A method for measuring a photoelectrical pulse wave (PPG)
Irradiating light of the first wavelength range and light of the second wavelength range to the user's body through the first filter section and the second filter section respectively,
Wherein the first filter unit and the second filter unit respectively detect the light in the first wavelength range and the light in the second wavelength range, Measuring a first illuminance and a second illuminance, respectively, the illuminance of each of the light in the first wavelength range and the light in the second wavelength range, and
Generating a first photoelectric pulse wave signal according to the light of the first wavelength range to be sensed and a second photoelectric pulse wave signal corresponding to the light of the second wavelength range to be sensed
Lt; / RTI >
In the irradiation step,
The light of the first wavelength range and the light of the second wavelength range irradiated to the human body of the user so that the difference between at least one of the measured first illuminance and the second illuminance and the predetermined reference illuminance is less than a predetermined level, / RTI > wherein the brightness of at least one of the plurality of pixels is adjusted.
상기 조사 단계에서,
상기 측정되는 제1 조도 및 제2 조도 중 적어도 하나가 상기 기설정된 기준 조도 미만인 경우에, 상기 사용자의 인체에 대하여 조사되는 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광 중 적어도 하나의 밝기를 증가시키는 방법.The method according to claim 1,
In the irradiation step,
At least one of the light in the first wavelength range and the light in the second wavelength range irradiated to the human body of the user is measured in a case where at least one of the measured first illuminance and second illuminance is less than the preset reference illuminance How to increase.
상기 생성 단계에서,
상기 측정되는 제1 조도 및 제2 조도 중 적어도 하나가 상기 기설정된 기준 조도 초과인 경우에, 상기 측정되는 제1 조도 및 제2 조도 중 적어도 하나와 상기 기설정된 기준 조도 사이의 상대적인 비율을 참조로 하여, 상기 제1 광전용적맥파 신호 및 상기 제2 광전용적맥파 신호 중 적어도 하나의 세기를 보정하는 방법.The method according to claim 1,
In the generating step,
Wherein at least one of the measured first illuminance and the second illuminance exceeds a predetermined reference illuminance, a reference ratio between at least one of the first illuminance and the second illuminance to be measured and the predetermined reference illuminance is referred to Thereby correcting at least one intensity of the first photoelectric pulse wave signal and the second photoelectric pulse wave signal.
상기 제1 광전용적맥파 신호 및 상기 제2 광전용적맥파 신호를 참조로 하여, 상기 사용자의 인체의 혈액 내 산소포화도를 산출하는 단계
를 더 포함하는 방법.The method according to claim 1,
Calculating oxygen saturation in blood of the user's body with reference to the first photoelectric pulse wave signal and the second photoelectric pulse wave signal,
≪ / RTI >
상기 제1 필터부 및 상기 제2 필터부는 각각 상기 제1 파장 범위의 광 및 상기 제2 파장 범위의 광을 선택적으로 투과시키는 방법.The method according to claim 1,
Wherein the first filter portion and the second filter portion selectively transmit light in the first wavelength range and light in the second wavelength range, respectively.
상기 제1 파장 범위에는 490 nm 내지 780 nm의 파장 범위가 포함되고, 상기 제2 파장 범위에는 800 nm 내지 980 nm의 파장 범위가 포함되는 방법.The method according to claim 1,
Wherein the first wavelength range includes a wavelength range of 490 nm to 780 nm and the second wavelength range includes a wavelength range of 800 nm to 980 nm.
제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광을 각각 제1 필터부 및 제2 필터부를 통하여 사용자의 인체에 대하여 조사하는 제1 발광부 및 제2 발광부,
상기 제1 필터부 및 상기 제2 필터부 각각을 통하여 입사되는 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광을 각각 감지하는 제1 수광부 및 제2 수광부,
상기 제1 필터부 및 상기 제2 필터부 각각을 통하여 입사되는 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광 각각의 조도인 제1 조도 및 제2 조도를 각각 측정하는 제1 조도 센서 및 제2 조도 센서,
상기 감지되는 제1 파장 범위의 광에 따른 제1 광전용적맥파 신호와 상기 감지되는 제2 파장 범위의 광에 따른 제2 광전용적맥파 신호를 생성하는 산출부, 및
상기 측정되는 제1 조도 및 제2 조도 중 적어도 하나와 기설정된 기준 조도 사이의 차이가 기설정된 수준 미만이 되도록, 상기 사용자의 인체에 대하여 조사되는 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광 중 적어도 하나의 밝기를 조절하는 제어부
를 포함하는 장치.An apparatus for measuring a photoelectrical pulse wave (PPG) signal,
A first light emitting portion and a second light emitting portion for irradiating the light of the first wavelength range and the light of the second wavelength range to the user's body through the first filter portion and the second filter portion,
A first light receiving unit and a second light receiving unit that respectively detect light in a first wavelength range and light in a second wavelength range that are incident through the first filter unit and the second filter unit,
A first illuminance sensor for measuring a first illuminance and a second illuminance, respectively, which are illuminances of light in a first wavelength range and light in a second wavelength range which are incident through the first filter portion and the second filter portion, respectively; 2 illuminance sensor,
A calculation unit for generating a first photoelectric pulse wave signal corresponding to the light of the first wavelength range to be sensed and a second photoelectric pulse wave signal corresponding to the light of the second wavelength range to be sensed,
The light of the first wavelength range and the light of the second wavelength range irradiated to the human body of the user so that the difference between at least one of the measured first illuminance and the second illuminance and the predetermined reference illuminance is less than a predetermined level, And a control unit
/ RTI >
상기 제어부는, 상기 측정되는 제1 조도 및 제2 조도 중 적어도 하나가 상기 기설정된 기준 조도 미만인 경우에, 상기 사용자의 인체에 대하여 조사되는 제1 파장 범위의 광 및 제2 파장 범위의 광 중 적어도 하나의 밝기를 증가시키는 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the controller is configured to control the light of the first wavelength range and the light of the second wavelength range that are irradiated to the user's body in the case where at least one of the measured first illuminance and the second illuminance is less than the preset reference illuminance A device that increases one brightness.
상기 산출부는, 상기 측정되는 제1 조도 및 제2 조도 중 적어도 하나가 상기 기설정된 기준 조도 초과인 경우에, 상기 측정되는 제1 조도 및 제2 조도 중 적어도 하나와 상기 기설정된 기준 조도 사이의 상대적인 비율을 참조로 하여, 상기 제1 광전용적맥파 신호 및 상기 제2 광전용적맥파 신호 중 적어도 하나의 세기를 보정하는 장치.9. The method of claim 8,
The calculating unit may calculate a relative illuminance between at least one of the measured first illuminance and the second illuminance and the predetermined reference illuminance when at least one of the measured first illuminance and the second illuminance exceeds the predetermined reference illuminance And corrects the intensity of at least one of the first photoelectric pulse wave signal and the second photoelectric pulse wave signal with reference to the ratio.
상기 산출부는, 상기 제1 광전용적맥파 신호 및 상기 제2 광전용적맥파 신호를 참조로 하여, 상기 사용자의 인체의 혈액 내 산소포화도를 산출하는 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the calculating unit calculates an oxygen saturation degree in the blood of the human body of the user with reference to the first photoelectric pulse wave signal and the second photoelectric pulse wave signal.
상기 제1 필터부 및 상기 제2 필터부는 각각 상기 제1 파장 범위의 광 및 상기 제2 파장 범위의 광을 선택적으로 투과시키는 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the first filter portion and the second filter portion selectively transmit light in the first wavelength range and light in the second wavelength range, respectively.
상기 제1 파장 범위에는 490 nm 내지 780 nm의 파장 범위가 포함되고, 상기 제2 파장 범위에는 800 nm 내지 980 nm의 파장 범위가 포함되는 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the first wavelength range includes a wavelength range of 490 nm to 780 nm and the second wavelength range includes a wavelength range of 800 nm to 980 nm.
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
WO2021177797A1 (en) * | 2020-03-05 | 2021-09-10 | 서울대학교병원 | Method, system, and non-transitory computer-readable recording medium for providing information about post-cardiac arrest prognosis |
WO2024147555A1 (en) * | 2023-01-04 | 2024-07-11 | 삼성전자 주식회사 | Method for obtaining biometric information through camera, and electronic device therefor |
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2016
- 2016-02-26 KR KR1020160023600A patent/KR20170010713A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021177797A1 (en) * | 2020-03-05 | 2021-09-10 | 서울대학교병원 | Method, system, and non-transitory computer-readable recording medium for providing information about post-cardiac arrest prognosis |
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