[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR20190109891A - Shoes for estimating biological information and system comprising the same - Google Patents

Shoes for estimating biological information and system comprising the same Download PDF

Info

Publication number
KR20190109891A
KR20190109891A KR1020180031535A KR20180031535A KR20190109891A KR 20190109891 A KR20190109891 A KR 20190109891A KR 1020180031535 A KR1020180031535 A KR 1020180031535A KR 20180031535 A KR20180031535 A KR 20180031535A KR 20190109891 A KR20190109891 A KR 20190109891A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
information
exercise
cardiopulmonary
mode
biometric information
Prior art date
Application number
KR1020180031535A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102029576B1 (en
Inventor
황재윤
윤형진
김지훈
김세웅
안중우
권순빈
이승민
Original Assignee
재단법인대구경북과학기술원
서울대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 재단법인대구경북과학기술원, 서울대학교산학협력단 filed Critical 재단법인대구경북과학기술원
Priority to KR1020180031535A priority Critical patent/KR102029576B1/en
Publication of KR20190109891A publication Critical patent/KR20190109891A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102029576B1 publication Critical patent/KR102029576B1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/091—Measuring volume of inspired or expired gases, e.g. to determine lung capacity
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1123—Discriminating type of movement, e.g. walking or running
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/113—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb occurring during breathing

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

According to an embodiment of the present invention, a biological information estimation system comprises: a detection unit for detecting inertia information and cardiopulmonary information of an object; and a process unit configured to set an exercise mode of one of a walking mode and a running mode by determining an exercise state of the object based on the inertia information and estimate a maximum oxygen intake amount using a setting formula according to the set exercise mode, measurement data of the object, the inertia information, and the cardiopulmonary information.

Description

생체 정보 추정 슈즈 및 이를 포함하는 시스템{SHOES FOR ESTIMATING BIOLOGICAL INFORMATION AND SYSTEM COMPRISING THE SAME}SHOES FOR ESTIMATING BIOLOGICAL INFORMATION AND SYSTEM COMPRISING THE SAME}

이하, 실시예들은 생체 정보 추정 슈즈 및 이를 포함하는 시스템에 관한 것이다.Hereinafter, embodiments relate to a biometric information estimation shoe and a system including the same.

사람, 동물과 같은 오브젝트의 생체 신호를 감지하여 오브젝트의 생체 활동을 모니터링하는 장치가 개발되고 있다. 이러한 장치는 오브젝트의 심박수, 운동 강도, 계측학적 데이터 등을 이용하여 오브젝트의 심장 박동 속도 내지 오브젝트의 심폐 기능을 추정한다. 다만, 이러한 장치는 오브젝트의 운동 상태에 무관하게 동일한 분석 방법을 이용하기 때문에 추정된 값에 오류가 생기는 경우가 많다. 또한, 생체 정보를 추정함에 있어서, 심박수를 이용하는 방식은 가장 고전적이고 부정확한 방법으로 알려져 있기도 하다. 관련 분야에서, 운동 강도를 오브젝트에게 효율적으로 표시하는 방법, 오브젝트가 응급 상황에 대처하기에 적합한 인디케이션을 제공하는 방법 등 사용자 편의성이 있는 장치들이 요구되고 있다. 예를 들어, 한국공개특허공보 제10-2000-0050490호는 최대근력 측정기반 근력운동 프로그램 제공장치를 개시한다.Background of the Invention An apparatus for monitoring the biological activity of an object by detecting a biological signal of an object such as a human or an animal has been developed. Such devices use the heart rate, exercise intensity, metrological data, etc. of the object to estimate the heart rate of the object or the cardiopulmonary function of the object. However, since these devices use the same analysis method regardless of the motion state of the object, an error occurs in the estimated value in many cases. In addition, the method of using heart rate in estimating biometric information is also known as the most classical and inaccurate method. In related fields, there is a need for devices with user convenience, such as a method of efficiently displaying exercise intensity to an object and a method of providing an indication suitable for coping with an emergency situation. For example, Korean Patent Laid-Open No. 10-2000-0050490 discloses an apparatus for providing a strength exercise program based on maximum strength measurement.

일 실시예에 따른 목적은 오브젝트의 운동 상태에 따라 심폐 정보 중 최대 산소 섭취량(VO2max)을 추정하기 위한 분석 방법을 달리함으로써 최대 산소 섭취량(VO2max)을 정확하게 추정하는 생체 정보 추정 슈즈 및 이를 포함하는 시스템을 제공하는 것이다.According to an embodiment of the present disclosure, an object of the present invention is to estimate the maximum oxygen intake (VO 2 max) accurately by varying an analysis method for estimating the maximum oxygen intake (VO 2 max) of cardiopulmonary information according to an exercise state of an object. It is to provide a system including the same.

일 실시예에 따른 목적은 오브젝트가 일반적으로 착용하는 슈즈에 생체 정보 추정 회로를 설치함으로써 오브젝트의 착용 편의성을 향상시키는 생체 정보 추정 슈즈를 제공하는 것이다.An object according to an embodiment is to provide a biometric information estimating shoe that improves the wearing convenience of an object by providing a biometric information estimating circuit in a shoe that the object generally wears.

일 실시예에 따른 목적은 오브젝트의 슈즈에 생체 정보 추정 회로를 설치함으로써 오브젝트의 운동량 및 이동 거리를 측정함에 있어서 가이트 컨트롤(gait control)이 가능하므로 측정의 정확도를 향상시키는 생체 정보 슈즈를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a biometric information shoe that improves the accuracy of measurement because a gait control is possible in measuring the motion and movement distance of the object by providing a biometric information estimating circuit in the shoe of the object. .

일 실시예에 따른 생체 정보 추정 시스템은 오브젝트의 관성 정보 및 심폐 정보를 감지하는 감지부; 및 상기 관성 정보에 기초하여 상기 오브젝트의 운동 상태를 판별함으로써 워킹 모드와 런닝 모드 중 어느 하나의 운동 모드를 설정하고, 설정된 운동 모드에 따른 설정식과, 오브젝트의 계측 데이터와, 상기 관성 정보와, 상기 심폐 정보를 이용하여 최대 산소 섭취량을 추정하는 처리부를 포함할 수 있다.According to an embodiment, there is provided a biometric information estimation system, including: a detector configured to detect inertia information and cardiopulmonary information of an object; And setting an exercise mode of one of a walking mode and a running mode by determining an exercise state of the object based on the inertia information, setting expressions according to the set exercise mode, measurement data of the object, the inertia information, The cardiopulmonary information may include a processor that estimates the maximum oxygen intake.

상기 처리부는 상기 관성 정보 중 상기 오브젝트의 운동 속도가 설정 속도 이하인지 여부에 따라 운동 모드를 워킹 모드 또는 런닝 모드로 설정할 수 있다.The processor may set the exercise mode to a walking mode or a running mode according to whether the movement speed of the object is less than or equal to a preset speed among the inertia information.

상기 처리부는 운동 모드가 설정되면 상기 운동 모드가 설정된 시점부터 상기 오브젝트의 운동 시간 및 상기 오브젝트의 이동 거리를 계산할 수 있다.When the exercise mode is set, the processor may calculate an exercise time of the object and a moving distance of the object from a time point when the exercise mode is set.

운동 모드가 워킹 모드인 경우, 상기 처리부는 상기 심폐 정보 중 경피적 산소 포화도와, 상기 경피적 산소 포화도로부터 추정된 심박수와, 상기 오브젝트의 계측 데이터에 기초하여 최대 산소 섭취량을 추정할 수 있다.When the exercise mode is a walking mode, the processor may estimate the maximum oxygen intake based on the percutaneous oxygen saturation of the cardiopulmonary information, the heart rate estimated from the percutaneous oxygen saturation, and the measurement data of the object.

상기 처리부는 아래의 수학식에 의하여 최대 산소 섭취량을 추정할 수 있다.The processing unit may estimate the maximum oxygen intake amount by the following equation.

<수학식>Equation

Figure pat00001
Figure pat00001

(여기서, VO2max는 최대 산소 섭취량, BW는 오브젝트의 몸무게, age는 오브젝트의 나이, t는 오브젝트가 설정 거리를 걸은 시간, HR은 오브젝트의 심박수, x는 오브젝트의 성별에 따른 설정값, α, β, γ, δ는 설정 상수값을 나타냄)(Where VO 2 max is the maximum oxygen intake, BW is the weight of the object, age is the age of the object, t is the time the object walked the set distance, HR is the heart rate of the object, x is the setting value according to the gender of the object, α , β, γ, and δ represent set constants)

운동 모드가 런닝 모드인 경우, 상기 처리부는 설정 시간 동안 상기 오브젝트의 이동 거리와, 상기 오브젝트의 계측 데이터에 기초하여 최대 산소 섭취량을 추정할 수 있다.When the exercise mode is the running mode, the processor may estimate the maximum oxygen intake amount based on the moving distance of the object and the measurement data of the object for a set time.

상기 처리부는 아래의 수학식에 의하여 최대 산소 섭취량을 추정할 수 있다.The processing unit may estimate the maximum oxygen intake amount by the following equation.

<수학식>Equation

Figure pat00002
Figure pat00002

(여기서, VO2max는 최대 산소 섭취량, Distance(m)는 설정 시간 동안 오브젝트가 달린 거리(meter), x는 오브젝트의 성별에 따른 설정값, α, β는 설정 상수값을 나타냄)Where VO 2 max is the maximum oxygen uptake, Distance (m) is the distance the object is in during the set time, x is the set value according to the gender of the object, and α and β represent the set constants.

상기 처리부는 상기 관성 정보 중 상기 오브젝트의 가속도가 설정 가속도 이상인지 여부에 따라 상기 오브젝트의 운동 수행 유무를 판별하고, 상기 오브젝트가 운동을 수행하고 있다고 판별하면 상기 운동 모드를 설정할 수 있다.The processor may determine whether the object performs the exercise according to whether the acceleration of the object is greater than or equal to the set acceleration among the inertia information, and may set the exercise mode when it determines that the object is performing the exercise.

상기 생체 정보 추정 시스템은 상기 심폐 정보 중 경피적 산소 포화도가 설정 포화도 이하인 경우 진동 신호를 발생시키는 발진부를 더 포함할 수 있다.The biometric information estimation system may further include an oscillator for generating a vibration signal when the percutaneous oxygen saturation of the cardiopulmonary information is less than or equal to a set saturation degree.

상기 생체 정보 추정 시스템은 상기 오브젝트의 계측 데이터에 관한 입력을 수신하는 입력부를 더 포함할 수 있다.The biometric information estimation system may further include an input unit configured to receive an input regarding measurement data of the object.

상기 생체 정보 추정 시스템은 상기 관성 정보, 상기 심폐 정보 및 상기 최대 산소 섭취량 중 적어도 하나 이상을 포함하는 생체 정보를 실시간으로 전송하는 통신부; 및 실시간으로 전송되는 생체 정보를 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.The biometric information estimation system may include a communication unit configured to transmit biometric information including at least one of the inertia information, the cardiopulmonary information, and the maximum oxygen intake amount in real time; And a display unit displaying biometric information transmitted in real time.

일 실시예에 따른 오브젝트의 발에 착용되는 생체 정보 추정 슈즈는 오브젝트의 관성 정보를 감지하는 관성 감지부; 오브젝트의 심폐 정보를 감지하는 심폐 감지부; 및 상기 관성 정보에 기초하여 오브젝트의 운동 속도를 추정하고, 추정된 운동 속도에 따라 워킹 모드와 런닝 모드 중 어느 하나의 운동 모드를 설정하고, 설정된 운동 모드에 따른 설정식과, 오브젝트의 계측 데이터와, 상기 관성 정보와, 상기 심폐 정보를 이용하여 최대 산소 섭취량을 추정하는 처리부를 포함할 수 있다.Biometric information estimation shoes worn on the foot of the object according to an embodiment includes an inertial detection unit for detecting the inertia information of the object; A cardiopulmonary sensing unit sensing cardiopulmonary information of the object; And estimating an exercise speed of the object based on the inertia information, setting an exercise mode of one of a walking mode and a running mode according to the estimated exercise speed, setting expressions according to the set exercise mode, measurement data of the object, It may include a processor for estimating the maximum oxygen intake amount using the inertial information and the cardiopulmonary information.

상기 관성 감지부와 상기 심폐 감지부는 생체 정보 추정 슈즈 중 오브젝트의 엄지발가락에 대응되는 위치에 설치될 수 있다.The inertial detection unit and the cardiopulmonary detection unit may be installed at positions corresponding to the big toe of the object among the biometric information estimation shoes.

상기 심폐 감지부는 오브젝트의 경피적 산소 포화도를 감지하도록 구성되는 반사형 광 센서 또는 투과형 광 센서를 포함할 수 있다.The cardiopulmonary detection unit may include a reflective optical sensor or a transmissive optical sensor configured to detect the percutaneous oxygen saturation of the object.

상기 생체 정보 추정 슈즈는 상기 심폐 정보 중 경피적 산소 포화도가 설정 포화도 이하인 경우 진동 신호를 발생시키는 발진부를 더 포함할 수 있다.The biometric information estimation shoe may further include an oscillator for generating a vibration signal when the percutaneous oxygen saturation of the cardiopulmonary information is less than or equal to a set saturation degree.

일 실시예에 따른 생체 정보 추정 슈즈 및 이를 포함하는 시스템은 오브젝트의 운동 상태에 따라 심폐 정보 중 최대 산소 섭취량(VO2max)을 추정하기 위한 분석 방법을 달리함으로써 최대 산소 섭취량(VO2max)을 정확하게 추정할 수 있다.System including an embodiment estimate the biometric information of the shoes, and this is the maximum oxygen uptake (VO 2 max) by varying the analysis method for estimating the maximum oxygen uptake (VO 2 max) of cardiopulmonary information according to the movement state of the object It can be estimated accurately.

일 실시예에 따른 생체 정보 추정 슈즈는 오브젝트가 일반적으로 착용하는 슈즈에 생체 정보 추정 회로를 설치함으로써 오브젝트의 착용 편의성을 향상시킬 수 있다.According to an embodiment, the biometric information estimation shoe may improve the wearing convenience of the object by providing a biometric information estimation circuit to a shoe worn by the object.

일 실시예에 따른 생체 정보 추정 슈즈는 오브젝트의 슈즈에 생체 정보 추정 회로를 설치함으로써 오브젝트의 운동량 및 이동 거리를 측정함에 있어서 가이트 컨트롤(gait control)이 가능하므로 측정의 정확도를 향상시킬 수 있다.According to an embodiment, the biometric information estimating shoe may be provided with a biometric information estimating circuit in the shoe of the object, so that it is possible to control the movement and the movement distance of the object, thereby improving the accuracy of the measurement.

일 실시예에 따른 생체 정보 추정 슈즈 및 이를 포함하는 시스템의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the biometric information estimation shoe and the system including the same according to an embodiment are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 일 실시예에 따른 생체 정보 추정 슈즈를 포함하는 생체 정보 추정 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 생체 정보 추정 슈즈에 설치되는 생체 정보 추정 회로를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 생체 정보 추정 시스템의 생체 정보 중 최대 산소 섭취량을 추정하는 방식을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a biometric information estimation system including biometric information estimation shoes, according to an exemplary embodiment.
2 is a block diagram schematically illustrating a biometric information estimation circuit installed in a biometric information estimation shoe, according to an exemplary embodiment.
3 is a flowchart schematically illustrating a method of estimating a maximum oxygen intake amount of biometric information of a biometric information estimation system according to an exemplary embodiment.

이하, 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, the embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible even though they are shown in different drawings. In addition, in describing the embodiment, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function interferes with the understanding of the embodiment, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the components of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the nature, order or order of the components are not limited by the terms. If a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but between components It will be understood that may be "connected", "coupled" or "connected".

어느 하나의 실시예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시예에 기재한 설명은 다른 실시예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Components included in one embodiment and components including common functions will be described using the same names in other embodiments. Unless stated to the contrary, the description in any one embodiment may be applied to other embodiments, and detailed descriptions thereof will be omitted in the overlapping range.

도 1은 일 실시예에 따른 생체 정보 추정 슈즈를 포함하는 생체 정보 추정 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 생체 정보 추정 슈즈에 설치되는 생체 정보 추정 회로를 개략적으로 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a biometric information estimation system including biometric information estimation shoes, and FIG. 2 schematically illustrates a biometric information estimation circuit installed in biometric information estimation shoes, according to an exemplary embodiment. It is a block diagram.

도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 생체 정보 추정 시스템(10)은 생체 정보 중 최대 산소 섭취량(VO2max)을 추정함에 있어서, 오브젝트의 운동 상태에 따라 서로 다른 분석 방식을 이용하여 최대 산소 섭취량(VO2max)을 추정함으로써 추정치의 정확도를 향상시킬 수 있다. 생체 정보 추정 시스템(10)은 감지부(110), 처리부(120), 통신부(130), 표시부(140), 발진부(150) 및 입력부(160)를 포함할 수 있다.1 and 2, the biometric information estimation system 10 according to an embodiment uses different analysis methods according to the exercise state of an object in estimating a maximum oxygen intake amount (VO 2 max) of the biometric information. By estimating the maximum oxygen uptake (VO 2 max), the accuracy of the estimate can be improved. The biometric information estimation system 10 may include a detector 110, a processor 120, a communication unit 130, a display unit 140, an oscillator 150, and an input unit 160.

감지부(110)는 오브젝트(O)의 관성 정보 및 심폐 정보를 감지하도록 구성될 수 있다. 감지부(110)는 관성 감지부(112) 및 심폐 감지부(114)를 포함할 수 있다.The detector 110 may be configured to detect inertia information and cardiopulmonary information of the object O. The sensing unit 110 may include an inertial sensing unit 112 and a cardiopulmonary sensing unit 114.

관성 감지부(112)는 오브젝트(O)의 관성 정보를 감지할 수 있다. 여기서, 관성 정보는 관성 감지부(112)를 기준으로 하는 3개의 축 방향들의 각각의 가속도와 각속도를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 관성 감지부(112)는 3개의 축 방향들의 각각의 가속도와 각속도를 실시간으로 감지하도록 구성될 수 있다.The inertia detector 112 may detect inertia information of the object O. Here, the inertial information may include the acceleration and the angular velocity of each of the three axial directions based on the inertial sensor 112. In one embodiment, the inertial sensing unit 112 may be configured to detect the acceleration and the angular velocity of each of the three axial directions in real time.

심폐 감지부(114)는 오브젝트(O)의 심폐 정보를 감지할 수 있다. 여기서, 심폐 정보는 경피적 산소 포화도(SpO2)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 심폐 감지부(114)는 경피적 산소 포화도(SpO2)를 실시간으로 감지하도록 구성될 수 있다. 일 예에서, 심폐 감지부(114)는 경피적 산소 포화도(SpO2)를 감지하도록 구성되는 반사형 광 센서, 투과형 광 센서 등을 포함할 수 있다.The cardiopulmonary detection unit 114 may detect cardiopulmonary information of the object (O). Here, the cardiopulmonary information may include percutaneous oxygen saturation (SpO 2 ). In one embodiment, the cardiopulmonary detection unit 114 may be configured to detect the percutaneous oxygen saturation SpO 2 in real time. In one example, the cardiopulmonary detection unit 114 may include a reflective optical sensor, a transmissive optical sensor, and the like, configured to detect the percutaneous oxygen saturation SpO 2 .

처리부(120)는 오브젝트(O)의 관성 정보와 심폐 정보를 이용하여 최대 산소 섭취량(VO2max)을 추정할 수 있다. 처리부(120)는 오브젝트(O)의 관성 정보에 기초하여 오브젝트(O)의 운동 상태를 판별하여 운동 모드를 설정하고, 설정된 운동 모드에 따른 설정식과, 오브젝트(O)의 계측 데이터와, 관성 정보와, 심폐 정보 중 적어도 하나 이상을 이용하여 최대 산소 섭취량(VO2max)을 추정할 수 있다. 여기서, 운동 모드는 워킹 모드(walking mode) 및 런닝 모드(running mode)를 포함할 수 있다. 이와 같이, 일 실시예에 따른 생체 정보 추정 시스템(10)은 오브젝트(O)의 운동 상태에 따라 운동 모드를 달리 설정하고, 오브젝트(O)의 운동 상태를 분석하는 방법을 설정된 운동 모드에 따라 달리함으로써, 추정되는 최대 산소 섭취량(VO2max)의 정확도를 향상시킬 수 있다. 일 예에서, 처리부(120)는 마이크로 컨트롤러 유닛(micro controller unit; MCU)을 포함할 수 있다.The processor 120 may estimate the maximum oxygen intake (VO 2 max) using the inertial information and the cardiopulmonary information of the object O. The processor 120 determines an exercise state of the object O based on the inertia information of the object O, sets an exercise mode, sets the expression according to the set exercise mode, measurement data of the object O, and inertia information. And at least one of cardiopulmonary information may be used to estimate the maximum oxygen intake (VO 2 max). Here, the exercise mode may include a walking mode and a running mode. As described above, the biometric information estimation system 10 may set a different exercise mode according to the exercise state of the object O and differently set the method of analyzing the exercise state of the object O according to the set exercise mode. By doing so, it is possible to improve the accuracy of the estimated maximum oxygen intake (VO 2 max). In one example, the processor 120 may include a micro controller unit (MCU).

통신부(130)는 추정된 최대 산소 섭취량(VO2max), 감지된 경피적 산소 포화도(SpO2), 추정된 심박수(heart rate), 오브젝트(O)의 이동 거리(distance), 오브젝트(O)의 걸음 수, 오브젝트(O)의 이동 속도 등을 포함하는 생체 정보를 실시간으로 표시부(140)에 송신할 수 있다. 일 예에서, 통신부(130)는 블루투스 방식으로 상기 생체 정보를 표시부(140)로 송신할 수 있다.The communication unit 130 may estimate the maximum oxygen intake (VO 2 max), the detected percutaneous oxygen saturation (SpO 2 ), the estimated heart rate, the distance of the object O, and the distance of the object O. The biometric information including the number of steps and the moving speed of the object O may be transmitted to the display unit 140 in real time. In one example, the communication unit 130 may transmit the biometric information to the display unit 140 in a Bluetooth manner.

표시부(140)는 통신부(130)로부터 생체 정보를 실시간으로 수신하여 생체 정보 중 적어도 하나 이상을 실시간으로 표시할 수 있다. 일 예에서, 표시부(140)는 오브젝트(O)가 사용하는 단말기를 포함할 수 있다.The display unit 140 may receive biometric information from the communication unit 130 in real time and display at least one of the biometric information in real time. In one example, the display unit 140 may include a terminal used by the object O.

발진부(150)는 생체 정보 중 하나인 심폐 정보인 경피적 산소 포화도(SpO2)가 설정 포화도 이하인 경우 진동 신호를 발생시킬 수 있다. 진동 신호는 오브젝트(O)의 운동 상황이 응급 상황임을 알리기 위한 신호로서, 오브젝트(O)는 진동 신호를 통해 응급 상황임을 쉽게 인지할 수 있다. 일 예에서, 발진부(150)는 진동 모터를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 발진부(150)는 오브젝트(O)의 심박수를 이용하여 진동 신호를 발생시키도록 구성될 수도 있다.The oscillator 150 may generate a vibration signal when the percutaneous oxygen saturation SpO 2 , which is cardiopulmonary information, which is one of biological information, is less than or equal to a set saturation degree. The vibration signal is a signal for notifying that the movement state of the object O is an emergency situation, and the object O can easily recognize that it is an emergency situation through the vibration signal. In one example, the oscillator 150 may include a vibration motor. In one embodiment, the oscillator 150 may be configured to generate a vibration signal using the heart rate of the object (O).

입력부(160)는 오브젝트(O)의 계측 데이터(anthropometric data)에 관한 입력을 수신할 수 있다. 일 예에서, 입력부(160)는 오브젝트(O)가 사용하는 단말기를 포함할 수 있다. 입력부(160)는 수신한 오브젝트(O)의 계측 데이터에 관한 입력으로부터 오브젝트(O)의 계측 데이터 - 예를 들어, 오브젝트(O)의 성별, 오브젝트(O)의 나이, 오브젝트(O)의 몸무게 등 - 를 처리부(120)로 전달할 수 있다.The input unit 160 may receive an input regarding anthropometric data of the object O. In one example, the input unit 160 may include a terminal used by the object (O). The input unit 160 measures the measurement data of the object O from the input regarding the received measurement data of the object O-for example, the gender of the object O, the age of the object O, and the weight of the object O. Etc.-may be transmitted to the processing unit 120.

도시되지 않았지만, 생체 정보 추정 시스템(10)은 전원부를 더 포함할 수 있다. 전원부는 감지부(110), 처리부(120), 통신부(130) 및 발진부(150)에 전력을 공급하도록 구성될 수 있다. 일 예에서, 전원부는 배터리를 포함할 수 있다.Although not shown, the biometric information estimation system 10 may further include a power supply. The power supply unit may be configured to supply power to the detector 110, the processor 120, the communicator 130, and the oscillator 150. In one example, the power supply may include a battery.

한편, 생체 정보 추정 시스템(10)은 오브젝트가 착용하는 슈즈(12)와, 슈즈(12)에 설치되는 생체 정보 추정 회로(14)를 포함할 수 있다. 생체 정보 추정 회로(14)는 감지부(110), 처리부(120), 통신부(130) 및 발진부(150)를 포함할 수 있다. 생체 정보 추정 회로(14)는 슈즈(12) 중 오브젝트(O)의 엄지발가락(big toe)에 대응되는 위치에 설치될 수 있다. 일 예에서, 생체 정보 추정 회로(14)는 슈즈(12)의 내부의 오브젝트의 엄지발가락이 위치하는 곳의 윗면 또는 아랫면에 위치할 수 있다. 생체 정보 추정 회로(14)를 오브젝트(O)가 착용하는 슈즈(12)에 설치함으로써 착용 편의성을 향상시킴과 동시에 오브젝트(O)의 운동량 및 이동 거리를 측정하는데 가이트 컨트롤(gait control)이 가능하므로, 추정치의 정확도를 보다 향상시킬 수 있다.The biometric information estimation system 10 may include a shoe 12 worn by an object and a biometric information estimation circuit 14 installed in the shoe 12. The biometric information estimation circuit 14 may include a detector 110, a processor 120, a communicator 130, and an oscillator 150. The biometric information estimation circuit 14 may be installed at a position corresponding to the big toe of the object O among the shoes 12. In one example, the biometric information estimation circuit 14 may be located on the top or bottom of where the big toe of the object inside the shoe 12 is located. By providing the biometric information estimation circuit 14 to the shoes 12 worn by the object O, it is possible to improve the wearing comfort and to control the movement amount and the moving distance of the object O. As a result, the accuracy of the estimate can be further improved.

한편, 슈즈(12)에 설치되는 생체 정보 추정 회로(14)의 처리부(120)는 심박수 추정부(121), 운동 정보 추정부(122), 운동 모드 판별부(123), 단위 변환부(124), 시간 측정부(125) 및 생체 정보 추정부(126)를 포함할 수 있다.On the other hand, the processor 120 of the biometric information estimation circuit 14 installed in the shoe 12 includes a heart rate estimator 121, an exercise information estimator 122, an exercise mode determination unit 123, and a unit converter 124. ), A time measuring unit 125 and a biometric information estimating unit 126 may be included.

심박수 추정부(121)는 경피적 산소 포화도(SpO2)에 기초하여 오브젝트(O)의 심박수(heart rate)를 추정할 수 있다. 심박수 추정부(121)는 생체 정보 추정부(126) 및 발진부(150)의 각각으로 추정된 심박수를 전달할 수 있다. 이와 같이, 생체 정보 추정 시스템(10)은 오브젝트(O)로부터 심박수를 직접적으로 감지하지 않고, 경피적 산소 포화도(SpO2)에 기초하여 오브젝트(O)의 심박수(heart rate)를 추정함으로써, 심박수에 기초하여 최대 산소 섭취량(VO2max)을 추정하는 종래의 고전적인 방법에 비해 추정치의 정확도를 향상시킬 수 있다.The heart rate estimator 121 may estimate a heart rate of the object O based on the percutaneous oxygen saturation SpO 2 . The heart rate estimator 121 may transmit the estimated heart rate to each of the biometric information estimator 126 and the oscillator 150. As described above, the biometric information estimation system 10 does not directly detect the heart rate from the object O, and estimates the heart rate of the object O based on the percutaneous oxygen saturation SpO 2 , thereby determining the heart rate. The accuracy of the estimate can be improved compared to the conventional classical method of estimating the maximum oxygen uptake (VO 2 max) on the basis.

운동 정보 추정부(122)는 오브젝트(O)의 관성 정보 중 3개의 축 방향들의 각각의 가속도와 각속도에 기초하여 오브젝트(O)의 운동 상태를 판별할 수 있다. 운동 정보 추정부(122)는 관성 정보에 기초하여 오브젝트(O)의 운동 속도, 오브젝트(O)의 걸음걸이(gait), 오브젝트(O)의 이동 거리 등을 추정할 수 있다.The motion information estimator 122 may determine the motion state of the object O based on the acceleration and the angular velocity of each of the three axis directions among the inertia information of the object O. The exercise information estimator 122 may estimate the movement speed of the object O, the gait of the object O, the moving distance of the object O, and the like based on the inertia information.

일 실시예에서, 운동 정보 추정부(122)는 오브젝트(O)의 관성 정보에 기초하여 오브젝트(O)의 가속도의 크기를 계산하고, 오브젝트(O)의 가속도의 크기가 설정 가속도의 크기 이상인지 여부를 판별하고, 오브젝트(O)의 가속도의 크기가 설정 가속도의 크기 이상이면 오브젝트(O)가 운동을 수행하는 것으로 판단하는 한편, 오브젝트(O)의 가속도의 크기가 설정 가속도의 크기 미만이면 오브젝트(O)가 운동을 수행하지 않는 것으로 판단할 수 있다.In one embodiment, the exercise information estimator 122 calculates the magnitude of the acceleration of the object O based on the inertia information of the object O, and whether the magnitude of the acceleration of the object O is greater than or equal to the set acceleration. If the magnitude of the acceleration of the object O is greater than or equal to the set acceleration, the object O determines to perform the movement. If the magnitude of the acceleration of the object O is less than the magnitude of the set acceleration, the object is determined. It can be determined that (O) does not perform the exercise.

운동 모드 판별부(123)는 오브젝트(O)의 관성 정보와 오브젝트(O)의 운동 상태에 기초하여 워킹 모드와 런닝 모드 중 어느 하나의 운동 모드를 설정할 수 있다. 일 예에서, 운동 모드 판별부(123)는 오브젝트(O)의 운동 속도가 설정 속도 이하인지 여부를 판별하고, 오브젝트(O)의 운동 속도가 설정 속도 이하이면 운동 모드를 워킹 모드로 설정하는 한편, 오브젝트(O)의 운동 속도가 설정 속도 초과이면 운동 모드를 런닝 모드로 설정할 수 있다.The exercise mode determiner 123 may set one of the working mode and the running mode based on the inertia information of the object O and the exercise state of the object O. FIG. In one example, the exercise mode determination unit 123 determines whether the exercise speed of the object O is less than or equal to the set speed, and sets the exercise mode to the working mode if the exercise speed of the object O is less than or equal to the set speed. If the exercise speed of the object O exceeds the set speed, the exercise mode may be set to the running mode.

일 실시예에서, 운동 모드 판별부(123)는 오브젝트(O)의 가속도의 크기가 설정 가속도의 크기 이상인 경우에만 운동 모드를 설정할 수 있다.In one embodiment, the exercise mode determiner 123 may set the exercise mode only when the magnitude of the acceleration of the object O is equal to or larger than the set acceleration.

단위 변환부(124)는 오브젝트(O)의 계측 데이터 중 오브젝트(O)의 몸무게의 단위를 변환할 수 있다. 일 예에서, 단위 변환부(124)는 킬로그램(kg) 단위를 파운드(lb) 단위로 변환할 수 있다.The unit converter 124 may convert a unit of the weight of the object O among the measurement data of the object O. In one example, the unit converter 124 may convert a kilogram (kg) unit to a pound (lb) unit.

시간 측정부(125)는 오브젝트(O)의 운동 시간 및 상기 운동 시간 동안의 오브젝트(O)의 이동 거리를 계산할 수 있다. 일 실시예에서, 운동 모드 판별부(123)에 의해 운동 모드가 설정되면, 시간 측정부(125)는 운동 모드가 설정된 시점부터 오브젝트(O)의 운동 시간 및 상기 운동 시간 동안의 오브젝트(O)의 이동 거리를 계산할 수 있다.The time measuring unit 125 may calculate an exercise time of the object O and a moving distance of the object O during the exercise time. In one embodiment, when the exercise mode is set by the exercise mode determiner 123, the time measuring unit 125 performs the exercise time of the object O and the object O during the exercise time from the time when the exercise mode is set. We can calculate the moving distance of.

생체 정보 추정부(126)는 설정된 운동 모드에 따른 설정식을 저장할 수 있다. 생체 정보 추정부(126)는 설정된 운동 모드에 따른 설정식과 함께, 경피적 산소 포화도(SpO2)와, 심박수와, 오브젝트(O)의 계측 데이터와, 오브젝트(O)의 운동 시간과, 오브젝트(O)의 이동 거리 중 적어도 하나 이상을 이용하여 최대 산소 섭취량(VO2max)을 추정할 수 있다.The biometric information estimator 126 may store a setting expression according to the set exercise mode. The biometric information estimating unit 126 performs a percutaneous oxygen saturation SpO 2 , a heart rate, measurement data of the object O, an exercise time of the object O, and an object O, together with a setting expression according to the set exercise mode. The maximum oxygen intake (VO 2 max) may be estimated using at least one of the moving distances of h).

운동 모드가 워킹 모드인 경우, 생체 정보 추정부(126)는 경피적 산소 포화도(SpO2)와, 심박수와, 오브젝트(O)의 계측 데이터에 기초하여 최대 산소 섭취량(VO2max)을 추정할 수 있다. 일 예에서, 생체 정보 추정부(126)는 다음과 같은 수학식에 의하여 최대 산소 섭취량(VO2max)을 추정할 수 있다.When the exercise mode is a walking mode, the biometric information estimator 126 may estimate the maximum oxygen intake (VO 2 max) based on the percutaneous oxygen saturation SpO 2 , the heart rate, and the measurement data of the object O. have. In one example, the biometric information estimator 126 may estimate the maximum oxygen intake (VO 2 max) by the following equation.

<수학식>Equation

Figure pat00003
Figure pat00003

(여기서, VO2max는 최대 산소 섭취량, BW는 오브젝트의 몸무게, age는 오브젝트의 나이, t는 오브젝트가 설정 거리를 걸은 시간, HR은 오브젝트의 심박수, x는 오브젝트의 성별에 따른 설정값, α, β, γ, δ는 설정 상수값을 나타냄)(Where VO 2 max is the maximum oxygen intake, BW is the weight of the object, age is the age of the object, t is the time the object walked the set distance, HR is the heart rate of the object, x is the setting value according to the gender of the object, α , β, γ, and δ represent set constants)

운동 모드가 런닝 모드인 경우, 생체 정보 추정부(126)는 오브젝트(O)의 이동 거리와, 오브젝트(O)의 계측 데이터에 기초하여 최대 산소 섭취량(VO2max)을 추정할 수 있다. 일 예에서, 생체 정보 추정부(126)는 다음과 같은 수학식에 의하여 최대 산소 섭취량(VO2max)을 추정할 수 있다.When the exercise mode is the running mode, the biometric information estimator 126 may estimate the maximum oxygen intake VO 2 max based on the moving distance of the object O and the measurement data of the object O. In one example, the biometric information estimator 126 may estimate the maximum oxygen intake (VO 2 max) by the following equation.

<수학식>Equation

Figure pat00004
Figure pat00004

(여기서, VO2max는 최대 산소 섭취량, Distance(m)는 설정 시간 동안 오브젝트가 달린 거리(meter), x는 오브젝트의 성별에 따른 설정값, α, β는 설정 상수값을 나타냄)Where VO 2 max is the maximum oxygen uptake, Distance (m) is the distance the object is in during the set time, x is the set value according to the gender of the object, and α and β represent the set constants.

한편, 이상과 같이 설명한 최대 산소 섭취량(VO2max)을 추정하기 위한 설정식은 최대 산소 섭취량(VO2max)을 추정하는 일 예시적인 방법에 불과하며, 실시예들이 반드시 이와 같이 제한되는 것은 아님을 밝혀둔다.On the other hand, the maximum oxygen uptake (VO 2 max) the embodiment is merely set expression exemplary method for estimating the maximum oxygen uptake (VO 2 max) for estimating, for example, it is not necessarily limited in this way described as above Reveal.

생체 정보 추정부(126)는 추정된 최대 산소 섭취량(VO2max)과 함께, 경피적 산소 포화도(SpO2)와, 심박수와, 오브젝트(O)의 계측 데이터와, 오브젝트(O)의 운동 시간과, 오브젝트(O)의 이동 거리를 통신부(130)로 전달할 수 있다.The biometric information estimating unit 126 includes the percutaneous oxygen saturation SpO 2 , the heart rate, the measurement data of the object O, the exercise time of the object O, together with the estimated maximum oxygen intake VO 2 max. The moving distance of the object O may be transmitted to the communication unit 130.

도 3은 일 실시예에 따른 생체 정보 추정 시스템의 생체 정보 중 최대 산소 섭취량을 추정하는 방식을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart schematically illustrating a method of estimating a maximum oxygen intake amount of biometric information of a biometric information estimation system according to an exemplary embodiment.

도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 생체 정보 추정 시스템은 먼저 오브젝트의 관성 정보에 기초하여 오브젝트의 운동 상태를 판별할 수 있다(310). 여기서, 오브젝트의 운동 상태를 판별한다는 것은 오브젝트의 움직임 여부 판별하는 것을 의미한다. 이후, 생체 정보 추정 시스템은 오브젝트의 운동 상태에 따라 오브젝트의 관성 정보 중 운동 속도에 기초하여 운동 모드를 설정할 수 있다(320). 앞서 설명한 바와 같이, 생체 정보 추정 시스템은 운동 속도가 설정 속도 이하인지 여부에 따라 운동 모드를 워킹 모드 및 런닝 모드 중 어느 하나의 모드로 설정할 수 있다. 이후, 생체 정보 추정 시스템은 운동 모드에 따른 설정식과, 오브젝트의 계측 데이터와, 오브젝트의 관성 정보와, 오브젝트의 심폐 정보를 이용하여 최대 산소 섭취량(VO2max)을 추정할 수 있다(330). 이와 같이, 생체 정보 추정 시스템은 오브젝트의 운동 상태를 판별하여 운동 모드를 설정하고, 설정된 운동 모드에 따라 서로 다른 운동 상태 분석 기법을 적용함으로써, 추정치의 정확도를 향상시킬 수 있다.Referring to FIG. 3, the biometric information estimation system may first determine an exercise state of an object based on inertia information of the object (310). Here, determining the motion state of the object means determining whether the object moves. Thereafter, the biometric information estimation system may set an exercise mode based on the exercise speed among inertial information of the object according to the exercise state of the object (320). As described above, the biometric information estimation system may set the exercise mode to any one of a walking mode and a running mode depending on whether the exercise speed is less than or equal to the set speed. Thereafter, the biometric information estimating system may estimate the maximum oxygen intake (VO 2 max) using the setting expression according to the exercise mode, the measurement data of the object, the inertia information of the object, and the cardiopulmonary information of the object (330). As described above, the biometric information estimation system may determine an exercise state of an object, set an exercise mode, and apply different exercise state analysis techniques according to the set exercise mode, thereby improving accuracy of the estimate.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be embodied in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded in a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the embodiments, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, 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 not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although the embodiments have been described by the limited embodiments and the drawings as described above, various modifications and variations are possible to those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques may be performed in a different order than the described method, and / or components of the described systems, structures, devices, circuits, etc. may be combined or combined in a different form than the described method, or other components. Or even if replaced or substituted by equivalents, an appropriate result can be achieved.

Claims (15)

오브젝트의 관성 정보 및 심폐 정보를 감지하는 감지부; 및
상기 관성 정보에 기초하여 상기 오브젝트의 운동 상태를 판별함으로써 워킹 모드와 런닝 모드 중 어느 하나의 운동 모드를 설정하고, 설정된 운동 모드에 따른 설정식과, 오브젝트의 계측 데이터와, 상기 관성 정보와, 상기 심폐 정보를 이용하여 최대 산소 섭취량을 추정하는 처리부;
를 포함하는 생체 정보 추정 시스템.
A detector configured to detect inertia information and cardiopulmonary information of the object; And
By determining the exercise state of the object based on the inertia information, the exercise mode is set to any one of a walking mode and a running mode, a setting expression according to the set exercise mode, measurement data of the object, the inertia information, and the cardiopulmonary A processor configured to estimate the maximum oxygen intake using the information;
Biometric information estimation system comprising a.
제1항에 있어서,
상기 처리부는 상기 관성 정보 중 상기 오브젝트의 운동 속도가 설정 속도 이하인지 여부에 따라 운동 모드를 워킹 모드 또는 런닝 모드로 설정하는 생체 정보 추정 시스템.
The method of claim 1,
And the processor sets the exercise mode to a walking mode or a running mode according to whether the movement speed of the object is less than or equal to a set speed among the inertia information.
제2항에 있어서,
상기 처리부는 운동 모드가 설정되면 상기 운동 모드가 설정된 시점부터 상기 오브젝트의 운동 시간 및 상기 오브젝트의 이동 거리를 계산하는 생체 정보 추정 시스템.
The method of claim 2,
And the processor is configured to calculate an exercise time of the object and a moving distance of the object from the time when the exercise mode is set.
제3항에 있어서,
운동 모드가 워킹 모드인 경우, 상기 처리부는 상기 심폐 정보 중 경피적 산소 포화도와, 상기 경피적 산소 포화도로부터 추정된 심박수와, 상기 오브젝트의 계측 데이터에 기초하여 최대 산소 섭취량을 추정하는 생체 정보 추정 시스템.
The method of claim 3,
And the processing unit estimates the maximum oxygen intake based on the percutaneous oxygen saturation of the cardiopulmonary information, the heart rate estimated from the percutaneous oxygen saturation, and the measurement data of the object.
제4항에 있어서,
상기 처리부는 아래의 수학식에 의하여 최대 산소 섭취량을 추정하는 생체 정보 추정 시스템.
<수학식>
Figure pat00005

(여기서, VO2max는 최대 산소 섭취량, BW는 오브젝트의 몸무게, age는 오브젝트의 나이, t는 오브젝트가 설정 거리를 걸은 시간, HR은 오브젝트의 심박수, x는 오브젝트의 성별에 따른 설정값, α, β, γ, δ는 설정 상수값을 나타냄)
The method of claim 4, wherein
The processor estimates the maximum oxygen intake amount according to the following equation.
Equation
Figure pat00005

(Where VO 2 max is the maximum oxygen intake, BW is the weight of the object, age is the age of the object, t is the time the object walked the set distance, HR is the heart rate of the object, x is the setting value according to the gender of the object, α , β, γ, and δ represent set constants)
제3항에 있어서,
운동 모드가 런닝 모드인 경우, 상기 처리부는 설정 시간 동안 상기 오브젝트의 이동 거리와, 상기 오브젝트의 계측 데이터에 기초하여 최대 산소 섭취량을 추정하는 생체 정보 추정 시스템.
The method of claim 3,
And the processing unit estimates a maximum oxygen intake based on a moving distance of the object and measurement data of the object during a set time, when the exercise mode is the running mode.
제6항에 있어서,
상기 처리부는 아래의 수학식에 의하여 최대 산소 섭취량을 추정하는 생체 정보 추정 시스템.
<수학식>
Figure pat00006

(여기서, VO2max는 최대 산소 섭취량, Distance(m)는 설정 시간 동안 오브젝트가 달린 거리(meter), x는 오브젝트의 성별에 따른 설정값, α, β는 설정 상수값을 나타냄)
The method of claim 6,
The processor estimates the maximum oxygen intake amount according to the following equation.
Equation
Figure pat00006

Where VO 2 max is the maximum oxygen uptake, Distance (m) is the distance the object is in during the set time, x is the set value according to the gender of the object, and α and β represent the set constants.
제1항에 있어서,
상기 처리부는 상기 관성 정보 중 상기 오브젝트의 가속도가 설정 가속도 이상인지 여부에 따라 상기 오브젝트의 운동 수행 유무를 판별하고, 상기 오브젝트가 운동을 수행하고 있다고 판별하면 상기 운동 모드를 설정하는 생체 정보 시스템.
The method of claim 1,
And the processor determines whether the object performs the exercise according to whether the acceleration of the object is greater than or equal to the set acceleration among the inertia information, and sets the exercise mode when it determines that the object is performing the exercise.
제1항에 있어서,
상기 심폐 정보 중 경피적 산소 포화도가 설정 포화도 이하인 경우 진동 신호를 발생시키는 발진부를 더 포함하는 생체 정보 추정 시스템.
The method of claim 1,
And a oscillator configured to generate a vibration signal when the percutaneous oxygen saturation of the cardiopulmonary information is less than or equal to a set saturation.
제1항에 있어서,
상기 오브젝트의 계측 데이터에 관한 입력을 수신하는 입력부를 더 포함하는 생체 정보 추정 시스템.
The method of claim 1,
And an input unit configured to receive an input relating to measurement data of the object.
제1항에 있어서,
상기 관성 정보, 상기 심폐 정보 및 상기 최대 산소 섭취량 중 적어도 하나 이상을 포함하는 생체 정보를 실시간으로 전송하는 통신부; 및
실시간으로 전송되는 생체 정보를 표시하는 표시부;
를 더 포함하는 생체 정보 추정 시스템.
The method of claim 1,
A communication unit configured to transmit biometric information including at least one of the inertia information, the cardiopulmonary information, and the maximum oxygen intake amount in real time; And
A display unit displaying biometric information transmitted in real time;
Biometric information estimation system further comprising.
오브젝트의 발에 착용되는 생체 정보 추정 슈즈에 있어서,
오브젝트의 관성 정보를 감지하는 관성 감지부;
오브젝트의 심폐 정보를 감지하는 심폐 감지부; 및
상기 관성 정보에 기초하여 오브젝트의 운동 속도를 추정하고, 추정된 운동 속도에 따라 워킹 모드와 런닝 모드 중 어느 하나의 운동 모드를 설정하고, 설정된 운동 모드에 따른 설정식과, 오브젝트의 계측 데이터와, 상기 관성 정보와, 상기 심폐 정보를 이용하여 최대 산소 섭취량을 추정하는 처리부;
를 포함하는 생체 정보 추정 슈즈.
In the biometric information estimation shoes worn on the feet of the object,
An inertial sensor for detecting inertial information of the object;
A cardiopulmonary sensing unit sensing cardiopulmonary information of the object; And
Estimate an exercise speed of the object based on the inertia information, set an exercise mode of one of a walking mode and a running mode according to the estimated exercise speed, set expression according to the set exercise mode, measurement data of the object, and A processor configured to estimate maximum oxygen intake using inertia information and the cardiopulmonary information;
Biometric information estimation shoes comprising a.
제12항에 있어서,
상기 관성 감지부와 상기 심폐 감지부는 생체 정보 추정 슈즈 중 오브젝트의 엄지발가락에 대응되는 위치에 설치되는 생체 정보 추정 슈즈.
The method of claim 12,
The inertial detection unit and the cardiopulmonary detection unit are biometric information estimation shoes installed in a position corresponding to the big toe of the object of the biometric information estimation shoes.
제12항에 있어서,
상기 심폐 감지부는 오브젝트의 경피적 산소 포화도를 감지하도록 구성되는 반사형 광 센서 또는 투과형 광 센서를 포함하는 생체 정보 추정 슈즈.
The method of claim 12,
And the cardiopulmonary detection unit includes a reflective optical sensor or a transmissive optical sensor configured to detect a percutaneous oxygen saturation of the object.
제12항에 있어서,
상기 심폐 정보 중 경피적 산소 포화도가 설정 포화도 이하인 경우 진동 신호를 발생시키는 발진부를 더 포함하는 생체 정보 추정 슈즈.
The method of claim 12,
And an oscillator configured to generate a vibration signal when the percutaneous oxygen saturation in the cardiopulmonary information is less than or equal to a set saturation degree.
KR1020180031535A 2018-03-19 2018-03-19 Shoes for estimating biological information and system comprising the same KR102029576B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180031535A KR102029576B1 (en) 2018-03-19 2018-03-19 Shoes for estimating biological information and system comprising the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180031535A KR102029576B1 (en) 2018-03-19 2018-03-19 Shoes for estimating biological information and system comprising the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190109891A true KR20190109891A (en) 2019-09-27
KR102029576B1 KR102029576B1 (en) 2019-10-07

Family

ID=68096933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180031535A KR102029576B1 (en) 2018-03-19 2018-03-19 Shoes for estimating biological information and system comprising the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102029576B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210082982A (en) * 2019-12-26 2021-07-06 주식회사 디파이 Method and Apparatus for measuring aging parameter based on motion information

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101030444B1 (en) * 2008-12-02 2011-04-25 한국생산기술연구원 Method and apparatus for calculating physical strength by using a walking
JP4719768B2 (en) * 2008-05-09 2011-07-06 有限会社タック リサーチ Method for measuring oxygen intake and apparatus using this method
KR20140017148A (en) * 2012-07-31 2014-02-11 한국생산기술연구원 Apparatus and method for estimating heart-lung ability using treadmill
JP6130914B2 (en) * 2013-06-27 2017-05-17 株式会社日立製作所 Biological information calculation system at the time of exercise load, biological information calculation method, and portable information terminal
JP2017158999A (en) * 2016-03-08 2017-09-14 博晶医電股▲ふん▼有限公司 Method for real-time monitoring maximal oxygen consumption
JP2018007979A (en) * 2016-07-15 2018-01-18 カシオ計算機株式会社 Exercise support apparatus, exercise support method, and exercise support program

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4719768B2 (en) * 2008-05-09 2011-07-06 有限会社タック リサーチ Method for measuring oxygen intake and apparatus using this method
KR101030444B1 (en) * 2008-12-02 2011-04-25 한국생산기술연구원 Method and apparatus for calculating physical strength by using a walking
KR20140017148A (en) * 2012-07-31 2014-02-11 한국생산기술연구원 Apparatus and method for estimating heart-lung ability using treadmill
JP6130914B2 (en) * 2013-06-27 2017-05-17 株式会社日立製作所 Biological information calculation system at the time of exercise load, biological information calculation method, and portable information terminal
JP2017158999A (en) * 2016-03-08 2017-09-14 博晶医電股▲ふん▼有限公司 Method for real-time monitoring maximal oxygen consumption
JP2018007979A (en) * 2016-07-15 2018-01-18 カシオ計算機株式会社 Exercise support apparatus, exercise support method, and exercise support program

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210082982A (en) * 2019-12-26 2021-07-06 주식회사 디파이 Method and Apparatus for measuring aging parameter based on motion information
KR20220092845A (en) * 2019-12-26 2022-07-04 주식회사 디파이 Method and Apparatus for measuring aging parameter based on motion information

Also Published As

Publication number Publication date
KR102029576B1 (en) 2019-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110235028B (en) Real-time estimation of speed and gait characteristics using custom estimators
KR102292683B1 (en) Method and apparatus for gait task recognition
US9592013B2 (en) Method for determining an instant velocity of a user and for improving estimation of heart rate
KR101522466B1 (en) Apparatus for detecting the pedestrian foot zero velocity and Method thereof, and Inertial navigation system of pedestrian using same
JP6881451B2 (en) Walking state judgment device, walking state judgment system, walking state judgment method and program
US20160054449A1 (en) Estimating local motion of physical exercise
TW201443834A (en) Device and method for monitoring postural and movement balance for fall prevention
US9700237B2 (en) Acceleration measurement in exercise apparatus
JP2015217250A (en) System, program, method, and device for stride measurement
US20160058373A1 (en) Running Energy Efficiency
CN105318874A (en) On-running landing position evaluation method, on-running landing position evaluation apparatus, detection method, detection apparatus
KR101718392B1 (en) Mobile terminal for computing foot length information using foot-mounted inertia motion unit, and method using the same
WO2015182304A1 (en) Information processing device, information processing method, and computer program
KR102029576B1 (en) Shoes for estimating biological information and system comprising the same
JP6054905B2 (en) Path shape determination device, exercise support system, and program
JP6329915B2 (en) Positioning system
US11822623B2 (en) Traveling amount estimation apparatus, model generation apparatus, traveling amount estimation method and recording medium
WO2022249608A1 (en) Ground-reaction-force-index estimation system, ground-reaction-force-index estimation method, and ground-reaction-force-index estimation program
WO2023108498A1 (en) Zero-speed interval detection method, pedestrian navigation system and storage medium
US20220005575A1 (en) Information processing device, information processing method, and non-transitory recording medium
KR20220092845A (en) Method and Apparatus for measuring aging parameter based on motion information
González et al. A personalized balance measurement for home-based rehabilitation
WO2016063661A1 (en) Information processing device, information processing method, and program
CN114279441B (en) Zero-speed interval detection method, pedestrian navigation system and storage medium
TW201621755A (en) Movement-orbit sensing system and mobile model constructing method of using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant