CN111670005B - 用于感测生物特征信息的电子装置及其控制方法 - Google Patents

用于感测生物特征信息的电子装置及其控制方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种用于获得生物特征信息的电子装置。所述电子装置包括：至少一个通信电路；第一垫，包括第一电极和第二电极，其中，第一电极涂覆有与第一生物特征信息相关联的催化剂；第二垫，至少包括第三电极；以及处理器，用于控制所述至少一个通信电路、第一垫和第二垫。所述处理器被配置为：至少基于通过在第一电极与第二电极之间施加特定电压而产生的电流来获得第一生物特征信息，以及至少基于第二电极与第三电极之间的电压差来获得第二生物特征信息。

Description

用于感测生物特征信息的电子装置及其控制方法
技术领域
本公开涉及一种用于感测生物特征信息的电子装置和一种用于控制该电子装置的方法。
背景技术
随着诸如智能电话的各种便携式电子装置的广泛使用，已经进行了对使用便携式电子装置感测生物特征信息的方法的研究。可通过使用便携式电子装置感测生物特征信息来提供针对用户的健康护理服务。已经研究了各种生物特征信息感测方法以提供更准确的健康护理服务。此外，已经研究了使用更多样化的生物特征信息来提供复杂的健康护理服务的方法。
已经研究了使用生物特征传感器获得各种生物特征信息的方法。例如，可使用乳酸来测量疲劳程度。可通过使用乳酸盐氧化酶LOx将乳酸分解成丙酮酸和过氧化氢。此后，可通过向过氧化氢施加正电位而通过氧化反应产生电荷。因此，可通过测量由氧化反应产生的电荷量来感测疲劳程度。在这种情况下，用于测量疲劳程度的生物特征传感器可包括三个电极。例如，生物特征传感器可使用基于包括LOx层的工作电极与参考电极之间的电势差产生的电荷量来测量疲劳程度。
在另一示例中，可以测量心电图(ECG)。例如，生物特征传感器可包括两个至十二个电极，并且可测量由心脏脉冲生成的多个点之间的电势差，从而测量ECG。
例如，在根据相关技术的生物特征传感器测量疲劳程度和ECG的情况下，生物特征传感器可包括至少五个电极。
上述信息被呈现为背景技术信息仅用于帮助理解本公开。关于上述内容中的任何内容是否可适用于本公开的现有技术，尚未做出确定，也未做出断言。
发明内容
技术问题
本公开的各方面旨在至少解决上述问题和/或缺点，并且至少提供下面描述的优点。因此，本公开的一方面在于提供一种用于实现成本的减少和尺寸的减小的包括生物特征传感器的电子装置及其控制方法。
另外的方面将部分地在下面的描述中阐述，并且将部分地从描述中显而易见，或者可以通过实践所呈现的实施例被获知。
问题的解决方案
根据本公开的一方面，提供了一种电子装置。所述电子装置包括：至少一个通信电路；第一垫，包括第一电极和第二电极，其中，第一电极涂覆有与第一生物特征信息相关联的催化剂；第二垫，至少包括第三电极；以及处理器，控制所述至少一个通信电路、第一垫和第二垫。所述处理器至少基于通过在第一电极与第二电极之间施加特定电压而产生的电流来获得第一生物特征信息，以及至少基于第二电极与第三电极之间的电压差来获得第二生物特征信息。
根据本公开的另一方面，提供了一种用于获得生物特征信息的方法。所述方法包括：将特定电压施加到电子装置的第一垫的第二电极和电子装置的第二垫的第三电极；基于由特定电压在第二电极与第三电极之间产生的电流来获得皮肤水分；以及至少基于皮肤水分，通过使用第一垫的第一电极和第二电极来获得第一生物特征信息。第一电极涂覆有与第一生物特征信息相关联的催化剂。
本发明的有益效果
根据本公开的各种实施例，可以使用少量电极来测量各种类型的生物特征信息。
此外，根据各种实施例，可以使用可更换的垫来测量各种类型的生物特征信息。
此外，本公开可以提供直接或间接认识到的各种效果。
根据以下结合附图公开本公开的各种实施例的详细描述，本公开的其他方面、优点和显著特征对于本领域技术人员将变得显而易见。
附图说明
根据以下结合附图进行的描述，本公开的特定实施例的以上和其他方面、特征和优点将更加明显，其中：
图1是示出根据本公开的实施例的网络环境中的电子装置的框图；
图2是示出根据本公开的实施例的用于感测生物特征信息的电子装置的框图；
图3是示出根据本公开的实施例的电子装置的示意图；
图4是示出根据本公开的实施例的贴片垫的配置的示图；
图5是示出根据本公开的实施例的电子装置的配置的示图；
图6是示出根据本公开的实施例的电子装置的配置的示图；
图7是示出根据本公开的实施例的电子装置的配置的示图；
图8是示出根据本公开的实施例的电子装置的配置的示图；
图9是示出根据本公开的实施例的电子装置的配置的示图；
图10是示出根据本公开的实施例的电子装置的电极配置的电路图；
图11是示出根据本公开的实施例的电子装置的电路图；
图12是示出根据本公开的实施例的电子装置的顶视图；
图13是示出根据本公开的实施例的显示生物特征信息的方法的示图；
图14是示出根据本公开的实施例的测量方法的流程图；
图15是示出根据本公开的实施例的测量各种生物特征信息的方法的流程图；
图16是示出根据本公开的实施例的测量各种生物特征信息的方法的流程图；以及
图17是示出根据本公开的实施例的基于皮肤水分获得生物特征信息的方法的流程图。
贯穿附图，相同的附图标号将被理解为指代相同的部分、部件和结构。
具体实施方式
发明模式
提供参照附图的以下描述以帮助全面理解由权利要求及其等同限定的本公开的各种实施例。以下描述包括各种具体细节以帮助该理解，但是这些将被认为仅仅是示例性的。因此，本领域普通技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可对本文所述的各种实施例进行各种改变和修改。另外，为了清楚和简洁，可省略对公知功能和构造的描述。
在以下描述和权利要求中使用的术语和词语不限于书目含义，而是仅由发明人使用以使得能够清楚和一致地理解本公开。因此，对于本领域技术人员应当显而易见的是，提供本公开的各种实施例的以下描述仅用于说明的目的，而不是用于限制由所附权利要求及其等同物限定的本公开的目的。
应当理解，除非上下文另有明确规定，否则单数形式包括复数指代物。因此，例如，对“部件表面”的引用包括对一个或更多个这样的表面的引用。
除非另有说明，否则单数形式的术语可包括复数形式。在本公开中，表述“A或B”、“A或/和B中的至少一个”等可包括相关联的所列项目中的一个或更多个的任何和所有组合。诸如“第一”、“第二”等术语可用于指代各种部件而不管顺序和/或优先级，并且用于将相关部件与其他部件区分开，但不限制部件。当部件(例如，第一部件)被称为“(可操作地或可通信地)与另一部件(例如，第二部件)结合/结合到另一部件(例如，第二部件)”或“连接到另一部件(例如，第二部件)”时，该部件可直接与另一部件结合/直接结合到另一部件或直接连接到另一部件，或者可通过中间部件(例如，第三部件)连接。
根据情况，在本公开中使用的表述“被配置为”可以可互换地用作例如硬件或软件中的表述“适合于”、“具有……的能力”、“适于”，“制成”或“被设计为”。在另一情况下，表述“被配置为……的装置”可表示该装置“能够”与另一装置或其他部分一起操作。例如，“被配置为(或被设置为)执行A、B和C的处理器”可表示用于执行对应操作的专用处理器(例如，嵌入式处理器)或通过执行存储在存储器装置中的一个或更多个软件程序来执行对应操作的通用处理器(例如，中央处理器(CPU)或应用处理器(AP))。
根据本公开的各种实施例的电子装置可包括例如智能电话、平板个人计算机(PC)、移动电话、视频电话、电子书阅读器、台式PC、膝上型PC、上网本计算机、工作站、服务器、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、运动图像专家组阶段1或运动图像专家组阶段2(MPEG-1或MPEG-2)音频层3(MP3)播放器、医疗装置、相机或可穿戴装置中的至少一个。可穿戴装置可包括附件类型(例如，手表、戒指、手镯、脚链、项链、眼镜、隐形眼镜或头戴式装置(HMD))、织物或服装集成类型(例如，电子服装)、身体附接类型(例如，皮肤垫或纹身)或生物可植入电路中的至少一个。根据各种实施例，电子装置可包括例如电视(TV)、数字多功能盘(DVD)播放器、音响、冰箱、空调、清洁器、烤箱、微波炉、洗衣机、空气净化器、机顶盒、家庭自动化控制面板、安全控制面板、媒体盒(例如，Samsung HomeSyncTM、Apple TVTM和Google TVTM)、游戏控制台(例如，XboxTM和PlayStationTM)、电子词典、电子钥匙、便携式摄像机、电子相框等中的至少一个。
根据另一实施例，电子装置可包括以下中的至少一个：各种医疗装置(例如，各种便携式医疗测量装置(例如，血糖监测装置、心跳测量装置、血压测量装置、体温测量装置等)、磁共振血管造影(MRA)、磁共振成像(MRI)、计算机断层扫描(CT)、扫描仪和超声装置)、导航装置、全球导航卫星***(GNSS)、事件数据记录器(EDR)、飞行数据记录器(FDR)、车辆信息娱乐装置、用于船舶的电子设备(例如，导航***和陀螺罗盘)、航空电子装置、安全装置、车头单元、工业或家庭机器人、无人机、自动柜员机(ATM)、商店的销售点(POS)或物联网(例如，灯泡、各种传感器、喷洒装置、火警、恒温器、路灯、烤面包机、锻炼器材、热水箱、加热器、锅炉等)。根据实施例，电子装置可包括家具、建筑物/结构或汽车的部分、电子板、电子签名接收装置、投影仪或各种测量仪器(例如，水表、电表、气表或波长计等)中的至少一个。根据各种实施例，电子装置可以是柔性电子装置或可以是上述装置的组合或上述装置中的两个或两个以上。根据本公开的实施例的电子装置可不限于上述电子装置。在本公开中，术语“用户”可指代使用电子装置的人或者可指代使用电子装置的装置(例如，人工智能电子装置)。
图1是示出根据本公开的各种实施例的网络环境100中的电子装置101的框图。
参照图1，网络环境100中的电子装置101可经由第一网络198(例如，短距离无线通信网络)与电子装置102进行通信，或者经由第二网络199(例如，长距离无线通信网络)与电子装置104或服务器108进行通信。根据实施例，电子装置101可经由服务器108与电子装置104进行通信。根据实施例，电子装置101可包括处理器120、存储器130、输入装置150、声音输出装置155、显示装置160、音频模块170、传感器模块176、接口177、触觉模块179、相机模块180、电力管理模块188、电池189、通信模块190、用户识别模块(SIM)196或天线模块197。在一些实施例中，可从电子装置101中省略所述部件中的至少一个(例如，显示装置160或相机模块180)，或者可将一个或更多个其它部件添加到电子装置101中。在一些实施例中，可将所述部件中的一些部件实现为单个集成电路。例如，可将传感器模块176(例如，指纹传感器、虹膜传感器、或照度传感器)实现为嵌入在显示装置160(例如，显示器)中。
处理器120可运行例如软件(例如，程序140)来控制电子装置101的与处理器120连接的至少一个其它部件(例如，硬件部件或软件部件)，并可执行各种数据处理或计算。根据一个实施例，作为所述数据处理或计算的至少部分，处理器120可将从另一部件(例如，传感器模块176或通信模块190)接收到的命令或数据加载到易失性存储器132中，对存储在易失性存储器132中的命令或数据进行处理，并将结果数据存储在非易失性存储器134中。根据实施例，处理器120可包括主处理器121(例如，中央处理器(CPU)或应用处理器(AP))以及与主处理器121在操作上独立的或者相结合的辅助处理器123(例如，图形处理单元(GPU)、图像信号处理器(ISP)、传感器中枢处理器或通信处理器(CP))。另外地或者可选地，辅助处理器123可被适配为比主处理器121耗电更少，或者被适配为具体用于特定的功能。可将辅助处理器123实现为与主处理器121分离，或者实现为主处理器121的部分。
在主处理器121处于未激活(例如，睡眠)状态时，辅助处理器123可控制与电子装置101的部件之中的至少一个部件(例如，显示装置160、传感器模块176或通信模块190)相关的功能或状态中的至少一些，或者在主处理器121处于激活状态(例如，运行应用)时，辅助处理器123可与主处理器121一起来控制与电子装置101的部件之中的至少一个部件(例如，显示装置160、传感器模块176或通信模块190)相关的功能或状态中的至少一些。根据实施例，可将辅助处理器123(例如，图像信号处理器或通信处理器)实现为在功能上与辅助处理器123相关的另一部件(例如，相机模块180或通信模块190)的部分。
存储器130可存储由电子装置101的至少一个部件(例如，处理器120或传感器模块176)使用的各种数据。所述各种数据可包括例如软件(例如，程序140)以及针对与其相关的命令的输入数据或输出数据。存储器130可包括易失性存储器132或非易失性存储器134。
可将程序140作为软件存储在存储器130中，并且程序140可包括例如操作***(OS)142、中间件144或应用146。
输入装置150可从电子装置101的外部(例如，用户)接收将由电子装置101的其它部件(例如，处理器120)使用的命令或数据。输入装置150可包括例如麦克风、鼠标或键盘。
声音输出装置155可将声音信号输出到电子装置101的外部。声音输出装置155可包括例如扬声器或接收器。扬声器可用于诸如播放多媒体或播放唱片的通用目的，接收器可用于呼入呼叫。根据实施例，可将接收器实现为与扬声器分离，或实现为扬声器的部分。
显示装置160可向电子装置101的外部(例如，用户)视觉地提供信息。显示装置160可包括例如显示器、全息装置或投影仪以及用于控制显示器、全息装置和投影仪中的相应一个的控制电路。根据实施例，显示装置160可包括被适配为检测触摸的触摸电路或被适配为测量由触摸引起的力的强度的传感器电路(例如，压力传感器)。
音频模块170可将声音转换为电信号，反之亦可。根据实施例，音频模块170可经由输入装置150获得声音，或者经由声音输出装置155或与电子装置101直接连接或无线连接的外部电子装置(例如，电子装置102)的耳机输出声音。
传感器模块176可检测电子装置101的操作状态(例如，功率或温度)或电子装置101外部的环境状态(例如，用户的状态)，然后产生与检测到的状态相应的电信号或数据值。根据实施例，传感器模块176可包括例如手势传感器、陀螺仪传感器、大气压力传感器、磁性传感器、加速度传感器、握持传感器、接近传感器、颜色传感器、红外(IR)传感器、生物特征传感器、温度传感器、湿度传感器或照度传感器。
接口177可支持将用来使电子装置101与外部电子装置(例如，电子装置102)直接或无线连接的一个或更多个特定协议。根据实施例，接口177可包括例如高清晰度多媒体接口(HDMI)、通用串行总线(USB)接口、安全数字(SD)卡接口或音频接口。
连接端178可包括连接器，其中，电子装置101可经由所述连接器与外部电子装置(例如，电子装置102)物理连接。根据实施例，连接端178可包括例如HDMI连接器、USB连接器、SD卡连接器或音频连接器(例如，耳机连接器)。
触觉模块179可将电信号转换为可被用户经由他的触觉或动觉识别的机械刺激(例如，振动或运动)或电刺激。根据实施例，触觉模块179可包括例如电机、压电元件或电刺激器。
相机模块180可捕获图像或运动图像。根据实施例，相机模块180可包括一个或更多个透镜、图像传感器、图像信号处理器或闪光灯。
电力管理模块188可管理对电子装置101的供电。根据实施例，可将电力管理模块188实现为例如电力管理集成电路(PMIC)的至少部分。
电池189可对电子装置101的至少一个部件供电。根据实施例，电池189可包括例如不可再充电的原电池、可再充电的蓄电池、或燃料电池。
通信模块190可支持在电子装置101与外部电子装置(例如，电子装置102、电子装置104或服务器108)之间建立直接(例如，有线)通信信道或无线通信信道，并经由建立的通信信道执行通信。通信模块190可包括能够与处理器120(例如，应用处理器(AP))独立操作的一个或更多个通信处理器，并支持直接(例如，有线)通信或无线通信。根据实施例，通信模块190可包括无线通信模块192(例如，蜂窝通信模块、短距离无线通信模块或全球导航卫星***(GNSS)通信模块)或有线通信模块194(例如，局域网(LAN)通信模块或电力线通信(PLC)模块)。这些通信模块中的相应一个可经由第一网络198(例如，短距离通信网络，诸如BluetoothTM、无线保真(Wi-Fi)直连或红外数据协会(IrDA))或第二网络199(例如，长距离通信网络，诸如蜂窝网络、互联网、或计算机网络(例如，LAN或广域网(WAN)))与外部电子装置进行通信。可将这些各种类型的通信模块实现为单个部件(例如，单个芯片)，或可将这些各种类型的通信模块实现为彼此分离的多个部件(例如，多个芯片)。无线通信模块192可使用存储在用户识别模块196中的用户信息(例如，国际移动用户识别码(IMSI))识别并验证通信网络(诸如第一网络198或第二网络199)中的电子装置101。
天线模块197可将信号或电力发送到电子装置101的外部(例如，外部电子装置)或者从电子装置101的外部(例如，外部电子装置)接收信号或电力。根据实施例，天线模块197可包括一个或更多个天线，并且因此，可由例如通信模块190(例如，无线通信模块192)选择适合于在通信网络(诸如第一网络198或第二网络199)中使用的通信方案的至少一个天线。随后可经由所选择的至少一个天线在通信模块190与外部电子装置之间发送或接收信号或电力。
上述部件中的至少一些可经由外设间通信方案(例如，总线、通用输入输出(GPIO)、串行外设接口(SPI)或移动工业处理器接口(MIPI))相互连接并在它们之间通信地传送信号(例如，命令或数据)。
根据实施例，可经由与第二网络199连接的服务器108在电子装置101与外部电子装置104之间发送或接收命令或数据。电子装置102和电子装置104中的每一个可以是与电子装置101相同类型的装置，或者是与电子装置101不同类型的装置。根据实施例，将在电子装置101运行的全部操作或一些操作可在外部电子装置102、外部电子装置104或服务器108中的一个或更多个运行。例如，如果电子装置101应该自动执行功能或服务或者应该响应于来自用户或另一装置的请求执行功能或服务，则电子装置101可请求所述一个或更多个外部电子装置执行所述功能或服务中的至少部分，而不是运行所述功能或服务，或者电子装置101除了运行所述功能或服务以外，还可请求所述一个或更多个外部电子装置执行所述功能或服务中的至少部分。接收到所述请求的所述一个或更多个外部电子装置可执行所述功能或服务中的所请求的所述至少部分，或者执行与所述请求相关的另外功能或另外服务，并将执行的结果传送到电子装置101。电子装置101可在对所述结果进行进一步处理的情况下或者在不对所述结果进行进一步处理的情况下将所述结果提供作为对所述请求的至少部分答复。为此，可使用例如云计算技术、分布式计算技术或客户机-服务器计算技术。
下面将描述的电子装置101的各种操作可由处理器120执行。例如，处理器120可基于存储在存储器130中的指令来控制电子装置101的操作。
图2是示出根据本公开的各种实施例的电子装置201的框图。
参照图2，电子装置201(例如，图1的电子装置101)可包括处理器220(例如，图1的处理器120)、存储器230(例如，图1的存储器130)、传感器模块276(例如，图1的传感器模块176)、通信电路290(例如，图1的通信模块190)或显示装置260(例如，图1的显示装置160)中的至少一个。
处理器220可与存储器230、传感器模块276、通信电路290或显示装置260中的至少一个可操作地连接，并且可控制电子装置201和/或电子装置201的部件的操作。
存储器230可与处理器220可操作地连接，并且可存储用于控制处理器220的命令。存储器230可存储用于使处理器220执行以下将描述的处理器220或电子装置201的操作的命令。
根据本公开的实施例，存储器230可存储由传感器模块276测量的生物特征信息。根据另一实施例，存储器230可存储与生物特征信息进行比较的参考值(例如，参考表)。例如，存储器230可存储表示电荷量(例如，电流)与乳酸盐浓度或疲劳程度之间的关系的表。在另一示例中，存储器230可存储表示电荷量与葡萄糖浓度或血糖之间的关系的表。
存储器230可存储用户简档信息或初始设置信息。例如，存储器230可存储与用户简档相关联的测量值。可从外部电子装置202接收用户简档信息。用户简档可包括例如用户姓名、ID、年龄、出生数据、身高和/或体重。
通信电路290可经由网络提供与外部电子装置202(例如，包括显示器的电子装置(诸如智能电话))的有线通信或无线通信。例如，通信电路290可使用短距离无线通信(例如，近场通信(NFC)、Wi-Fi、Zigbee、Z-wave、蓝牙或蓝牙低功耗(BLE))中的至少一个来提供与外部电子装置202的通信。在另一示例中，通信电路290可使用诸如蜂窝通信的无线通信来提供与外部电子装置202的通信。通信电路290可以在处理器220的控制下向外部电子装置202发送存储在存储器230中的信息，或者可以从外部电子装置202接收信息。
显示装置260可根据处理器220的指令显示电子装置201的状态、通知和/或感测信息。根据本公开的实施例，显示装置260可包括多个发光二极管(LED)。例如，显示装置260可通过使用LED的开/关、LED的颜色和/或开启的LED的数量来显示电子装置201的电源状态、电子装置201的感测模式和/或通知信息。根据另一实施例，显示装置260可包括至少一个显示器(例如，液晶显示器(LCD)、LED显示器和/或有机LED(OLED)显示器)。
传感器模块276可包括用于测量多个生物特征信息和/或环境信息的一个或更多个电极。根据本公开的实施例，传感器模块276可包括用于测量疲劳、血糖、心电图(ECG)、皮肤电反射(GSR)、抓握、温度或湿度中的至少一个的至少一个电极。传感器模块276可包括垫，所述垫包括至少一个电极并且与用户的皮肤接触，或者传感器模块276可与可拆卸垫或可拆卸贴片垫结合。根据另一实施例，传感器模块276还可包括用于感测用户信息的至少一个传感器。例如，传感器模块276可包括光电容积描记(PPG)传感器、气体传感器和/或加速度传感器。
图2所示的电子装置201的配置是例示，并且电子装置201不限于此。例如，电子装置201可不包括图2中所述的部件中的至少一个，或还可包括图2中未示出的至少一个部件。例如，电子装置201还可包括用于接收用户输入的用户接口(例如，至少一个按钮)和/或电池。在另一示例中，电子装置201还可包括用于向电极和/或电流/电压测量装置施加电压的电压施加装置(例如，PMIC)。在另一示例中，电子装置201可包括用于接收/调制从传感器模块276接收的模拟信号的模/数转换器(ADC)或模拟前端(AFE)。
电子装置201可包括用户接口，所述用户接口包括至少一个按钮。例如，用户接口可包括用于控制电子装置201的电力的按钮和用于选择测量模式的按钮。
处理器220可响应于用户输入而使用传感器模块276获得至少一条生物特征信息。例如，处理器220可从传感器模块276接收原始数据，并且可通过使用存储在存储器230中的值来获得与原始数据对应的生物特征信息(例如，血糖或疲劳程度)。例如，处理器220可通过向传感器模块276施加特定电压并且使用传感器模块276测量电荷量(例如，电流)来获得原始数据。
处理器220可将获得的生物特征信息提供给用户。例如，处理器220可在显示装置260上显示生物特征信息。在另一示例中，处理器220可经由通信电路290将生物特征信息发送到外部电子装置202。外部电子装置202可在显示器上显示接收到的生物特征信息。例如，可使用数字和/或图形元素(例如，图表)来显示生物特征信息。
当获得的生物特征信息满足特定条件时，处理器220可向用户提供通知。例如，处理器220可使用电子装置201的显示装置260或另一输出装置(例如，声音或触觉输出装置)来提供通知。在另一示例中，处理器220可向外部电子装置202发送通知信息以使用外部电子装置202提供通知。
根据各种实施例，电子装置201可包括至少一个通信电路(例如，通信电路290)、包括第二电极和涂覆有与第一生物特征信息相关联的催化剂的第一电极的第一垫、至少包括第三电极的第二垫、以及被配置为控制至少一个通信电路、第一垫和第二垫的处理器220。例如，传感器模块276可包括第一垫和第二垫。处理器220可被配置为至少基于通过在第一电极与第二电极之间施加特定电压而产生的电流来获得第一生物特征信息，并且至少基于第二电极与第三电极之间的电压差来获得第二生物特征信息。
处理器220可被配置为通过将第一电极用作工作电极并且将第二电极用作参考电极和对电极来获得第一生物特征信息。
第一生物特征信息可包括乳酸盐浓度或疲劳程度中的至少一个，并且催化剂可包括乳酸盐氧化酶。
第一生物特征信息可包括葡萄糖浓度或血糖中的至少一个，并且催化剂可包括葡萄糖氧化酶。
第一垫和第二垫可包括含有离子导电材料的电解质层。
处理器220可被配置为在第二电极与第三电极之间施加特定电压，并且基于被施加特定电压的第二电极与第三电极之间的电流获得第三生物特征信息。
处理器220可基于用户输入获得第二生物特征信息或第三生物特征信息，并且可经由至少一个通信电路290从外部电子装置202接收用户输入，或可通过电子装置201的用户接口接收用户输入。
第二电极和第三电极可由金属材料、导电聚合物或透明导电材料形成。金属材料可包括铂、金、银、氯化银、铜或不锈钢。导电聚合物可包括聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚亚苯基、聚苯基或聚(3，4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)。透明导电材料可包括氧化铟锡(ITO)、铝掺杂的氧化锌(AZO)、氧化锡(II)(SnO)或氟掺杂的氧化锡(FTO)。
处理器220可被配置为经由至少一个通信电路290将第一生物特征信息、第二生物特征信息或第三生物特征信息中的至少一个发送到外部电子装置202。
至少一个通信电路290可被配置为经由短距离无线网络提供电子装置201与外部电子装置202之间的通信，并且短距离无线网络可包括NFC、蓝牙、BLE、Zigbee或Z-Wave中的至少一个。
电子装置201还可包括低通滤波器(LPF)，并且LPF可被布置在第二电极与第三电极之间。
处理器220可被配置为当满足特定条件时获得第一生物特征信息，并且所述特定条件可包括皮肤水分大于或等于特定值。
处理器220可被配置为向第二电极和第三电极施加特定电压并且基于第二电极与第三电极之间的电流获得皮肤水分。
第二垫还可包括第四电极，并且处理器220可被配置为使用第四电极感测温度、湿度或抓握中的至少一个。
第一垫和第二垫可被可拆卸地装备到电子装置201。
处理器220可被配置为当第一生物特征信息满足特定的第一条件或者第二生物特征信息满足特定的第二条件时提供通知。第一条件可包括第一生物特征信息在特定的第一范围外，并且第二条件可包括第二生物特征信息在特定的第二范围外。
处理器220可被配置为通过电子装置201的显示装置260或通过使用外部电子装置202来提供通知。上面已经参照图2描述了电子装置201的操作，其中描述集中于电子装置201的逻辑部件。在下文中，将参照图3描述电子装置201的物理部件。
图3是示出根据本公开的实施例的电子装置301的示意图。
参照图3，电子装置301(例如，电子装置201)可包括上方体310、主体320或下方垫350中的至少一个。
根据实施例，上方体310可包括显示装置260或用户接口(未示出)中的至少一个。主体320可位于上方体310下方，并且可与上方体310一起包括电子装置301的各种部件。例如，上方体310和/或主体320可包含显示装置260、通信电路290、处理器220、存储器230或电池中的至少一个。例如，上方体310和主体320可包含印刷电路板(PCB)，其中，显示装置260、通信电路290、处理器220、存储器230或电池中的至少一个被安装在印刷电路板(PCB)上。
下方垫350(例如，传感器模块276)可位于主体320下方，并且可用包括多个垫的贴片垫形式的复合电极来实现。例如，下方垫350可包括第一垫360和第二垫370。下方垫350可与主体320可拆卸地组合。例如，可通过改变至少一个垫(例如，第一垫360和/或第二垫370)来改变由电子装置301感测到的生物特征信息的类型。下方垫350可包括两个或更多个垫。
第一垫360和第二垫370可以包括在其底部的粘合表面。虽然图3中的第一垫360和第二垫370具有彼此分离的粘合表面，但是第一垫360和第二垫370可以具有相同的连接的粘合表面。
第一垫360可包括第一电极361和第二电极362中的至少一个。第二垫370可包括第三电极371。第一垫360和第二垫370的构造不限于图3中所示的那些构造。例如，第二垫370可包括多个电极。在另一示例中，第一垫360可包括两个或更多个电极。
电子装置301(例如，处理器220)可通过将第一电极361用作工作电极并且将第二电极362用作对电极和参考电极来获得第一生物特征信息(例如，疲劳程度或血糖)。例如，电子装置301可通过使用运算放大器(OP-Amp)或调节器来控制将被施加的电压。
电子装置301可使用第一电极361和第二电极362来测量疲劳程度。例如，第一电极361可涂覆有用于与乳酸反应的催化剂。例如，第一电极361可包括具有涂覆有LOX的金属层的反应层。第二电极362可由以下项中的至少一种形成：金属材料(例如，铂、金、银、氯化银、铜或不锈钢)、导电聚合物(例如，聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚亚苯基、聚苯基或聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT))或透明导电材料(例如，氧化铟锡(ITO)、铝掺杂的氧化锌(AZO)、氧化锡(II)(SnO)或氟掺杂的氧化锡(FTO))。根据实施例，电子装置301可通过在第一电极361与第二电极362之间施加特定电压(例如，约0.5V至约2V)并测量通过第二电极362的电荷量(例如，电流)来测量疲劳程度。在这种情况下，第一电极361可作为工作电极工作，并且第二电极362可以作为对电极和参考电极工作。
第一垫360和/或第二垫370可包括电解质层以感测生物特征信息(例如，第一生物特征信息和/或第二生物特征信息)。例如，电解质层可包含诸如钠离子(Na+)、氯离子(Cl-)等的离子。第一电极361和第二电极362可构成包括第一垫360的电解质层的一个电路。
电子装置301可通过使用存储在存储器230中的电荷-乳酸盐浓度表或电荷-疲劳表来获得与通过第一电极361和第二电极362感测到的电荷量对应的乳酸盐浓度或疲劳程度。例如，电子装置301可每隔特定时段(例如，约一分钟到约十分钟)将获得的乳酸盐浓度或获得的疲劳程度存储在存储器230中。在另一示例中，电子装置301可每特定时段(例如，约一分钟至约十分钟)将获得的乳酸盐浓度或获得的疲劳程度发送到外部电子装置202。
当乳酸盐浓度或疲劳程度满足第一条件时(例如，当乳酸盐浓度或疲劳程度在特定范围外时)，处理器220可向用户提供警告。例如，处理器220可使用显示装置260或外部电子装置202来提供通知(例如，警告)。在另一示例中，处理器220可使用用于提供声音和/或触觉通知的电子装置201的部件或外部电子装置202的部件来提供通知。处理器220可生成中断以生成警告。
电子装置301可使用第一电极361和第二电极362测量血糖。第一电极361可包括含有用于与葡萄糖选择性反应的葡萄糖氧化酶GOx的反应层。例如，反应层可被涂覆在第一电极361的金属层的至少一部分的表面上。第二电极362可由以下项中的至少一种形成：金属材料(例如，铂、金、银、氯化银、铜或不锈钢)、导电聚合物(例如，聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚亚苯基、聚苯基或聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT))或透明导电材料(例如，氧化铟锡(ITO)、铝掺杂的氧化锌(AZO)、氧化锡(II)(SnO)或氟掺杂的氧化锡(FTO))。电子装置301可通过在第一电极361与第二电极362之间施加特定电压(例如，约0.5V至约2V)并测量通过第二电极362的电荷量(例如，电流)来测量血糖。例如，第一电极361可作为工作电极工作，并且第二电极362可作为对电极和/或参考电极工作。
为了感测第一生物特征信息，第一垫360可包括将第一电极361和第二电极362电连接的电解质层。为了感测第二生物特征信息，第一垫360和第二垫370可包括电解质层。例如，电解质层可通过增加电极(第一电极361、第二电极362和/或第三电极371)之间的电信号(例如，电流和/或电压)的量值来促进生物特征信息(例如，第一生物特征信息和/或第二生物特征信息)的检测。例如，电解质层可含有各种离子(例如，钠离子和/或氯离子)。当第一电极361和第二电极362用于测量血糖时，正氧化电位可流过第一电极361，负还原电位可流过第二电极362。
电子装置301可通过使用存储在存储器230中的电荷-葡萄糖浓度表或电荷-血糖表来获得与通过第一电极361和第二电极362感测的电荷量对应的葡萄糖浓度或血糖。例如，电子装置301可每隔特定时段(例如，约一分钟到约十分钟)将获得的葡萄糖浓度或获得的血糖存储在存储器230中。在另一示例中，电子装置301可每隔特定时段(例如，约一分钟到约十分钟)将获得的葡萄糖浓度或获得的血糖发送到外部电子装置202。
当葡萄糖浓度或血糖满足第一条件时(例如，当葡萄糖浓度或血糖在特定范围外时)，处理器220可向用户提供通知(例如，警告)。
电子装置301可使用第二电极362和第三电极371来测量第二生物特征信息(例如，ECG)和第三生物特征信息(例如，GSR)。电子装置301可基于第二电极362与第三电极371之间的电压差来测量第二生物特征信息(例如，ECG)。电子装置301可基于第二电极362与第三电极371之间的电流来测量第三生物特征信息(例如，GSR)。例如，第三电极371可由金属材料(例如，铂、金、银、氯化银、铜或不锈钢)、导电聚合物(例如，聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚亚苯基、聚苯基或PEDOT)或透明导电材料(例如，ITO、AZO、SnO或FTO)形成。第三电极371可被连接到用于去除噪声的LPF、高通滤波器(HPF)和/或带通滤波器(BPF)。
电子装置301可基于第二电极362与第三电极371之间的电压差来获得ECG信息。例如，当心率满足特定条件时(例如，当心率高于或低于特定范围时)，处理器220可提供通知(例如，警告)。
电子装置301可通过在第二电极362与第三电极371之间施加特定电压并测量第二电极362与第三电极371之间的电流来测量GSR。例如，电子装置301可通过基于施加的电压和测量的电流确定电阻值来测量GSR。处理器220可基于测量的GSR值、GSR的变化和/或GSR的变化趋势来确定当前压力状态。在当前压力状态满足特定条件时(在当前压力状态在正常范围外时)，处理器220可提供通知(例如，警告)。
虽然图3中的第二垫370仅包括第三电极371，但是根据各种实施例，第二垫370还可包括一个或更多个附加电极。例如，第二垫370还可包括作为用于感测第二垫370的附接的抓握传感器的附加电极。在另一示例中，第二垫370还可包括用于测量用户的体温或皮肤湿度的附加电极。第三电极371可用于测量ECG，并且附加电极可用于测量GSR。
在上述实施例中，处理器220可使用例如显示装置260或外部电子装置202来提供通知(例如，警告)。在另一示例中，处理器220可以使用用于提供声音和/或触觉通知的电子装置201的部件或外部电子装置202的部件来提供通知。处理器220可生成中断以生成警告。
在图3中，下方垫350可以用至少一个可拆卸贴片垫来实现。下面参照图4描述与可拆卸形式的第一垫360对应的贴片垫的结构。
图4是示出根据本公开的实施例的贴片垫的配置的示图。
参照图4，根据本公开的各种实施例，贴片垫460可位于隔离膜467上。例如，贴片垫460可在移除隔离膜467之后使用粘合剂层466附接到皮肤。为了粘附到皮肤，贴片垫460可包括粘合剂层466(例如，无痛粘合剂)。电解质层465可位于粘合剂层466与上盖464之间。凝胶保护膜463可以位于贴片垫460的顶部。
贴片垫460可以在其中心包括分别与第一电极361和第二电极362对应的第一传感器单元461和第二传感器单元462。例如，第一传感器单元461可包含用于与乳酸反应的乳酸盐氧化酶材料。第二传感器单元462可作为第一传感器单元461的对电极工作或作为用于测量ECG的电极工作。
电子装置301可使用与电极361、362和371中的至少一些连接的贴片垫(例如，贴片垫460)来感测生物特征信息。例如，可以通过改变贴片垫的类型来改变将被感测的生物特征信息。
下面基于上文已参照图3描述的包括贴片垫的电子装置301来描述本发明的各种实施例。然而，如上文参照图4所描述的，下面将描述的垫可以以贴片垫形式来实现。下面将参照图5描述根据本公开的实施例的电子装置的具体部件。
图5是示出根据本公开的实施例的电子装置的配置的示图。
参照图5，根据本公开的各种实施例，按钮单元512可位于电子装置301的上方体310上。根据实施例，按钮单元512可包括一个或更多个按钮。按钮单元512可通过按钮连接部分513与主体320中的控制器530电连接或物理连接。显示装置(例如，图2的显示装置260)可以通过上方体310的上表面暴露。
主体320可包括上方壳体521和下方壳体522。例如，上方壳体521和下方壳体522可以使用粘合剂和/或物理联接装置(例如，螺钉)组合在一起。控制器530可位于主体320中。控制器530可以包括PCB和安装在PCB上的电池或电子部件中的至少一个(例如，图2的通信电路290、处理器220、振动换能器和存储器230中的至少一个)。
控制器530可通过电极连接部分541、542和543与第一电极361、第二电极362和第三电极371电连接。
中间垫551和552可以附接到下方壳体522。中间垫551和552可以为从下方壳体522突出的第一电极361、第二电极362和第三电极371提供绝缘和密封。
第一垫360可以包括位于电解质保护部分564之间的电解质层563。第二垫370可以包括位于电解质保护部分574之间的电解质层573。第一垫360和第二垫370可以包括位于固定膜581和粘合部分582中的测量孔565和575。虽然图5中的粘合部分582和固定膜581均被实现为一体，但是根据实施例，第一垫360和第二垫370可以包括单独的粘合部分和单独的固定膜。
第二电极362和第三电极371可以在控制器530中电连接在一起。例如，电子装置301可以至少基于第二电极362与第三电极371之间的电势差来测量ECG。电子装置301可至少基于第二电极362与第三电极371之间的电流来测量GSR。
第一电极361和第二电极362可以在控制器530中电连接在一起。电子装置301可使用第一电极361和第二电极362测量疲劳程度或血糖。例如，电子装置301可以通过在第一电极361与第二电极362之间施加特定电压并测量从所施加的电压产生的电荷量来测量疲劳程度或血糖。电子装置301可以将第一电极361用作工作电极，并且将第二电极362用作对电极和/或参考电极。
图6是示出根据本公开的另一实施例的电子装置的配置的示图。
参照图6，根据本公开的实施例，电子装置301的第一垫360可以包括第一电极361和第二电极362，并且电子装置301的第二垫370可以包括第三电极371和第四电极672。例如，与图5的电子装置301相比，图6的电子装置301还可以包括第四电极672。
第四电极672可包括温度传感器、湿度传感器或抓握传感器中的至少一个。例如，温度传感器可以包括热电偶、金属温度电阻器、热敏电阻、IC温度传感器、接触型磁性温度传感器、热电堆或非接触型热电温度传感器中的至少一个。例如，抓握传感器可以包括高频振荡型抓握传感器、电容式抓握传感器或磁性抓握传感器中的至少一个。在另一示例中，当电子装置301基于温度检测抓握时，温度传感器可被用作抓握传感器。
图7是示出根据本公开的又一实施例的电子装置的配置的示图。
参照图7，电子装置301可以包括可拆卸的第一垫360或第二垫370中的至少一个。电子装置301可以包括用于将控制器530和电极361、362和371连接的电极保持器741、742和743。
基于第一连接器751和第一保持器741的组合，第一电极361可被电连接到控制器530。根据实施例，基于第二连接器752和第二保持器742的组合，第二电极362可被电连接到控制器530。基于第三连接器753和第三保持器743的组合，第三电极371可被电连接到控制器530。
如图7所示，根据本公开的各种实施例，垫360和垫370可以是可替换的。例如，垫360和垫370中的每一个可以包括用于粘附到电子装置301的主体的粘附装置(例如，粘附垫)。取决于垫(第一垫360和第二垫370)的类型，电子装置301可以获得不同类型的生物特征信息。例如，可以基于涂覆第一电极361、第二电极362和第三电极371的氧化酶(例如，催化剂)的类型来确定垫(第一垫360和第二垫370)的类型。
虽然图7中的第一垫360和第二垫370彼此分离，但是根据实施例，第一垫360和第二垫370可以利用形成在相同粘合层上的一个垫被实现。
图8是示出根据本公开的实施例的电子装置的配置的示图。
参照图8，根据本发明的各种实施例，电子装置301可包括干电极。例如，使用干电极的电子装置301可以不包括电解质相关部件(例如，电解质保护层564和574、电解质层563和573或中间垫551和552中的至少一个)。由于电子装置301不包括电解质相关部件，所以第一垫360和第二垫370可以具有相对简单的结构。第一电极361、第二电极362和第三电极371可以由高导电金属材料(例如，铂和/或金)形成，以感测比湿电极更少量的电荷的移动。电子装置301可由于用户皮肤的水分(例如，汗液)而使用电解质获得生物特征信息(例如，疲劳程度)。
图9是示出根据本公开的实施例的电子装置的配置的示图。
参照图9，图9的电子装置301可以包括具有与图5所示的结构不同的结构的第一电极361和第二电极362。例如，可以通过关于图5的以上描述来参考电子装置301的除了第一电极361和第二电极362之外的所有部件的描述。
一个垫中的两个电极可以具有圆柱形状。根据实施例，第一电极361可以具有圆柱形状，并且第二电极362可以位于第一电极361的内部。例如，第二电极362可以是圆柱形电极。例如，可以通过使第二电极362位于第一电极361内部来减小第一垫360的尺寸。在第二垫370与图6的第二垫370类似地包括两个电极的情况下，第二垫370的电极可以与第一电极361和第二电极362被类似地实现。
上面已经参照图5、图6、图7、图8和图9描述了电子装置301以及与电子装置301的垫360和垫370相关联的结构。下面参照图10和图11描述电子装置301的电极361、362与371之间的电连接关系。
图10是示出根据本公开的实施例的电子装置的电极配置的电路图。
参照图10，第一电极361可以包括涂覆层1068。第一电极361和第二电极362可以通过电解质层563电连接在一起。第一电极361和第二电极362可被连接到电压施加装置1031(例如，电池和/或控制电路)和电流测量装置(例如，电流表1032和电阻器1033)。
第三电极371可以与电解质层573连接，并且可以与第二电极362电连接。根据实施例，电压表1035可以位于第二电极362与第三电极371之间。根据实施例，为了提高测量电压的精度，LPF 1034可以位于第二电极362与第三电极371之间。
电子装置(例如，电子装置301)可以基于第二电极362与第三电极371之间的电压差来测量ECG。
电子装置可通过在第二电极362与第三电极371之间施加特定电压并测量在第二电极362与第三电极371之间流动的电流来测量GSR。例如，电子装置可以基于施加的电压和测量的电流来获得电阻值，并且可以基于电阻值来测量GSR。在图10中，可以在第一电极361与电流测量装置1032和1033之间形成到第三电极371的路径。电子装置可以包括开关(未示出)，该开关被配置为将电流测量装置1032和1033以及电压施加装置1031连接在第一电极361与第二电极362之间或第二电极362与第三电极371之间。例如，第二电极362可以作为第一电极361和第三电极371两者的参考电极工作。在另一示例中，单独的电压施加装置和单独的电流测量装置可以连接在第二电极362与第三电极371之间。
电子装置可以基于第一电极361与第二电极362之间的电荷量(例如，电流)来测量疲劳程度或血糖。例如，电子装置可以使用电压施加装置1031在第一电极361与第二电极362之间施加电压，并且可以使用安培计1032测量第一电极361与第二电极362之间的电流。第二电极362和/或第三电极371可以由导电材料形成。例如，第二电极362和/或第三电极371可以由以下项中的至少一种形成：金属材料(例如，铂、金、银、氯化银、铜或不锈钢)、导电聚合物(例如，聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚亚苯基、聚苯基或PEDOT)或透明导电材料(例如，ITO、AZO、SnO或FTO)。第一电极361可以利用具有涂覆有用于与乳酸反应的催化剂(例如，LOx)的导电表面的电极来实现。在另一示例中，第一电极361可以利用具有涂覆有用于与葡萄糖反应的催化剂(例如，GOx)的导电表面的电极来实现。电解质层563和573可以包括液体成分和/或导电材料。例如，电解质层563和573可以包括诸如钠离子和/或氯离子的各种离子。
图11是示出根据本公开的实施例的电子装置的电路图。
图11是根据本公开的实施例的能够同时测量疲劳程度(或血糖)和ECG的电子装置(例如，电子装置301)的电路图。
电源V1、放大单元R3、R4和U3以及带通滤波单元C3、R6、U4、R5和C4可以位于第一电极(例如，第一电极361)与第二电极(例如，第二电极362)之间。例如，电子装置可以通过在第一电极和第二电极之间施加电压并且通过电荷量测量电压Vout来测量疲劳程度(或血糖)。
放大单元R2和U1以及带通滤波单元C1、R1、C2和U2可以位于第二电极与第三电极(例如，第三电极371)之间。电子装置可以通过测量第二电极与第三电极(例如，第三电极371)之间的电压来测量ECG。
根据本公开的实施例，LPF可以连接到第二电极以同时测量疲劳程度(使用第一电极和第二电极)和ECG(使用第二电极和第三电极)。根据另一实施例，第二电极可以顺序地与第一电极或第三电极连接。例如，第二电极可以通过开关装置与第一电极或第三电极连接。开关装置可以通过定时器每隔特定时间交替地将第二电极与第一电极或第三电极连接。例如，可以基于***时钟或外部时钟通过轮询或中断方法来控制定时器。
图12是示出根据本公开的实施例的电子装置的顶视图。
参照图12，电子装置301可以包括上方体310、第一垫360和第二垫370。
上方体310可以包括按钮单元1211。例如，按钮单元1211可以包括用于控制垫360和370和/或电子装置301的电力的第一按钮和用于选择测量模式的第二按钮。例如，电子装置301可基于对第二按钮的输入来测量第二生物特征信息(例如，ECG)或第三生物特征信息(例如，GSR)。在另一示例中，电子装置301可基于对第二按钮的输入来测量第一生物特征信息(例如，疲劳程度或血糖)、第一生物特征信息和第二生物特征信息、或第一生物特征信息和第三生物特征信息。例如，电子装置301可基于对第二按钮的输入的数量或第二按钮的输入时间来选择测量模式(例如，选择将被测量的生物特征信息)。图12所示的按钮单元1211的配置是说明性的，并且电子装置301的用户接口不限于此。此外，电子装置301可以从外部电子装置(例如，图2的外部电子装置202)接收用户输入。
上方体310可以包括显示单元1213(例如，图2的显示装置260)。例如，显示单元1213可以包括多个LED。电子装置301可以开启每个LED以显示关于当前测量模式的信息。例如，电子装置301可以开启/关闭至少一个LED以向用户提供通知。图12中所示的显示单元1213的配置是示例性的，并且电子装置301的显示单元1213不限于此。例如，显示单元1213可以包括显示器。
在上文中，已经参照图1至图12描述了电子装置的部件和操作。在下文中，将参照图13描述显示由电子装置测量的生物特征信息的方法。
图13是示出根据本公开的实施例的显示生物特征信息的方法的示图。
参照图13，示出了指示测量的生物特征信息的用户界面1300的示例。例如，根据本公开的实施例，用户界面1300可以包括用于显示测量的生物特征信息的文本(例如，数字或状态)和/或图形元素(例如，图表)。
电子装置(例如，图2的电子装置201)可在显示装置(例如，图2的显示装置260)上显示指示测量的生物特征信息的用户界面(例如，用户界面1300)。例如，电子装置可以使用传感器模块(例如，图2的传感器模块276)获得原始数据，并且可以使用原始数据在显示装置上显示图形元素(例如，图表)。电子装置可以基于获得的原始数据确定心率、疲劳状态(例如，正常、疲劳或非常疲劳)和/或压力状态(例如，正常、紧张或非常紧张)，并且可以在显示装置上显示心率、疲劳状态和/或压力状态。
电子装置可将测量的生物特征信息发送到外部电子装置(例如，图2的外部电子装置202)以在外部电子装置的显示器上显示指示生物特征信息的用户界面(例如，用户界面1300)。例如，电子装置可以使用传感器模块(例如，传感器模块276)获得原始数据，并且可以将原始数据发送到外部电子装置。在另一示例中，电子装置可将原始数据和/或基于原始数据确定的信息(例如，心率、疲劳状态和/或压力状态)发送到外部电子装置。
图14是示出根据本公开的实施例的测量方法的流程图。
参照图14，在操作1405，电子装置201的处理器220可以接收用于选择模式的输入。例如，处理器220可以响应于对电源按钮的输入而被开启，并且可以接收模式选择输入。处理器220可以通过用户接口(例如，按钮单元1211)接收模式选择输入，或者可以从外部电子装置(例如，图2的外部电子装置202)接收模式选择输入。
可以省略操作1405。例如，处理器220可被配置为在电子装置201开启时测量特定生物特征信息。
在操作1410，处理器220可根据基于模式选择输入选择的测量模式(或特定的测量模式)来测量生物特征信息。如上所述，处理器220可以基本上同时测量多个生物特征信息。例如，处理器220可同时或在特定时间间隔内获得多个生物特征信息。可如上文参照图2到图11所描述来测量生物特征信息。
在操作1415，处理器220可以经由通信电路290将测量的生物特征信息发送到外部电子装置202。例如，处理器220可以每隔特定时段或非时段性地将生物特征信息发送到外部电子装置202。
图15是示出根据本公开的实施例的测量各种生物特征信息的方法的流程图。
下面将描述的图15的操作可以在通过电源按钮开启电子装置(例如，图2的电子装置201)之后执行。
参照图15，在操作1505，电子装置201的处理器220可以向传感器模块276的第一电极(例如，图3的第一电极361)和第二电极(例如，图3的第二电极362)施加特定电压(例如，约0.5V至约2V)。例如，处理器220可以基于功率输入或测量模式选择输入来施加特定电压。当抓握传感器检测到电子装置201附接到用户的皮肤时，处理器220可以执行操作1505。
在操作1510，处理器220可以基于第一电极361与第二电极362之间的电荷量(例如，电流)来测量第一生物特征信息(例如，疲劳程度或血糖)。例如，可以基于包括在第一电极361中的氧化酶的类型来确定第一生物特征信息的类型。可通过改变包括第一电极361的垫(例如，图3的第一垫360)或贴片垫(例如，图4的贴片垫460)来改变第一生物特征信息的类型。处理器220可基于垫或贴片垫的类型或基于用户输入来确定将被测量的第一生物特征信息。
处理器220可以将获得的模拟第一生物特征信息转换为数字第一生物特征信息，并且可以将第一生物特征信息存储在存储器230中。
在操作1515，处理器220可以将测量的第一生物特征信息发送到外部电子装置(例如，图2的外部电子装置202)。例如，处理器220可以每隔特定时段或非时段性地将生物特征信息发送到外部电子装置202。处理器220可基于测量的第一生物特征信息(例如，电流值)来确定与第一生物特征信息对应的状态(例如，疲劳程度或血糖)。例如，处理器220可以将测量的第一生物特征信息和/或与第一生物特征信息对应的状态发送到外部电子装置202。
在操作1520，处理器220可确定当前测量模式是否是心率测量模式。例如，处理器220可以基于用户输入或特定的默认测量模式来确定当前测量模式。
在操作1525，当确定当前测量模式是心率测量模式时，处理器220可基于第二电极(例如，图3的第二电极362)与第三电极(例如，图3的第三电极371)之间的电压差来获得心率信息。处理器220可以将心率信息转换成数字信息，并且可以将数字信息存储在存储器230中。
在操作1530，根据各种实施例，当确定当前测量模式不是心率测量模式时，处理器220可以向第二电极362和第三电极371施加电压。在操作1535，处理器220可通过在施加电压时测量第二电极362与第三电极371之间的电流来测量GSR。根据实施例，处理器220可以将GSR转换为数字信息，并且可以将数字信息存储在存储器230中。
图16是示出根据本发明的另一实施例的测量各种生物特征信息的方法的流程图。
下面将描述的图16的操作可以在通过电源按钮开启电子装置(例如，图2的电子装置201)之后执行。
例如，乳酸或葡萄糖可以与第一电极(例如，图3的第一电极361)的氧化酶(例如，LOx或GOx)反应，以测量第一生物特征信息(例如，疲劳程度或血糖)。乳酸或葡萄糖与氧化酶的反应可能需要预定量的水分(例如，汗液)。根据实施例，电子装置201可以至少基于皮肤水分来测量第一生物特征信息。
参照图16，在操作1605，处理器220可以向第二电极(例如，图3的第二电极362)和第三电极(例如，图3的第三电极371)施加特定电压(例如，约0.5V至约2V)。在操作1610，处理器220可以测量皮肤水分。例如，处理器220可以通过使用施加在第二电极362与第三电极371之间的电压测量第二电极362与第三电极371之间的电阻和/或电流来测量皮肤水分。
在操作1615，处理器220可以确定皮肤水分是否超过特定阈值。处理器220可以在每个特定时段测量皮肤水分，直到皮肤水分超过特定阈值为止。当满足特定皮肤水分时，处理器220可以测量第一生物特征信息(例如，疲劳程度或血糖)。
可以通过操作1505、1510和1515的描述来参考操作1620、1625和1630的描述。此外，可以通过操作1520、1525、1530和1535的描述来参考操作1635、1640、1645和1650的描述。
图17是示出根据本公开的实施例的基于皮肤水分获得生物特征信息的方法的流程图。
下面将描述的图17的操作可以在通过电源按钮开启电子装置(例如，图2的电子装置201)之后执行。
参照图17，在操作1705，根据各种实施例，电子装置201的处理器220可以向第二电极(例如，图3的第二电极362)和第三电极(例如，图3的第三电极371)施加特定电压(例如，约0.5V至约2V)。在操作1710，处理器220可以基于通过所施加的电压在第二电极362与第三电极371之间生成的电流来获得皮肤水分。例如，第二电极362与第三电极371之间的电流量可以随着电子装置201的佩戴者的皮肤水分(例如，汗液)增加而增加。处理器220可以通过测量第二电极362与第三电极371之间的电流量来获得皮肤水分。
在操作1715，处理器220可以至少基于皮肤水分使用第一电极(例如，图3的第一电极361)和第二电极362来获得第一生物特征信息(例如，疲劳程度)。例如，第一电极361可以涂覆有与第一生物特征信息相关联的催化剂。例如，当皮肤水分的量超过特定范围时，处理器220可以获得第一生物特征信息。例如，处理器220可通过在第一电极361与第二电极362之间施加特定电压并获得第一电极361与第二电极362之间的电流来获得第一生物特征信息。
以上参照图14至图17描述的电子装置的操作是说明性的。上述操作可以与以上参照图1至图13描述的电子装置的配置和操作组合。
如这里所使用的，术语“模块”可包括以硬件、软件或固件实现的单元，并可与其他术语(例如，“逻辑”、“逻辑块”、“部分”或“电路”)可互换地使用。模块可以是被适配为执行一个或更多个功能的单个集成部件或者是该单个集成部件的最小单元或部分。例如，根据实施例，可以以专用集成电路(ASIC)的形式来实现模块。
可将在此阐述的各种实施例实现为包括存储在可由机器(例如，电子装置101)读取的存储介质(例如，内部存储器136或外部存储器138)中的一个或更多个指令的软件(例如，程序140)。例如，在处理器的控制下，所述机器(例如，电子装置101)的处理器(例如，处理器120)可在使用或无需使用一个或更多个其它部件的情况下调用存储在存储介质中的所述一个或更多个指令中的至少一个指令并运行所述至少一个指令。这使得所述机器能够操作用于根据所调用的至少一个指令执行至少一个功能。所述一个或更多个指令可包括由编译器产生的代码或能够由解释器运行的代码。可以以非暂时性存储介质的形式来提供机器可读存储介质。其中，术语“非暂时性”仅意味着所述存储介质是有形装置，并且不包括信号(例如，电磁波)，但是该术语并不在数据被半永久性地存储在存储介质中与数据被临时存储在存储介质中之间进行区分。
根据实施例，可在计算机程序产品中包括和提供根据本公开的各种实施例的方法。计算机程序产品可作为产品在销售者和购买者之间进行交易。可以以机器可读存储介质(例如，紧凑盘只读存储器(CD-ROM))的形式来发布计算机程序产品，或者可经由应用商店(例如，PlayStoreTM)在线发布(例如，下载或上传)计算机程序产品，或者可直接在两个用户装置(例如，智能电话)之间分发(例如，下载或上传)计算机程序产品。如果是在线发布的，则计算机程序产品中的至少部分可以是临时产生的，或者可将计算机程序产品中的至少部分至少临时存储在机器可读存储介质(诸如制造商的服务器、应用商店的服务器或转发服务器的存储器)中。
根据各种实施例，上述部件中的每个部件(例如，模块或程序)可包括单个实体或多个实体。根据各种实施例，可省略上述部件中的一个或更多个部件，或者可添加一个或更多个其它部件。可选择地或者另外地，可将多个部件(例如，模块或程序)集成为单个部件。在这种情况下，根据各种实施例，该集成部件可仍旧按照与所述多个部件中的相应一个部件在集成之前执行一个或更多个功能相同或相似的方式，执行所述多个部件中的每一个部件的所述一个或更多个功能。根据各种实施例，由模块、程序或另一部件所执行的操作可顺序地、并行地、重复地或以启发式方式来执行，或者所述操作中的一个或更多个操作可按照不同的顺序来运行或被省略，或者可添加一个或更多个其它操作。
虽然已经参照本公开的各种实施例示出和描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可以进行形式和细节上的各种改变。

Claims (13)

1.一种电子装置(201)，包括：
至少一个通信电路(290)；
第一垫(360)，包括第一电极(361)和第二电极(362)，其中，第一电极涂覆有与第一生物特征信息相关联的催化剂，第一电极和第二电极具有圆柱形状并且第二电极(362)位于第一电极(361)内部；
第二垫(370)，至少包括第三电极(371)；
电压施加装置(1031)，被连接在开关与第二电极(362)之间；
电流测量装置(1032、1033)，被连接在所述开关与第二电极(362)之间；
低通滤波器(1034)和电压表(1035)，被连接在第二电极(362)与第三电极(371)之间；
所述开关被配置为将电压施加装置(1031)和电流测量装置(1032、1033)连接到第一电极(361)或第三电极(371)；以及
处理器(220)，被配置为控制所述至少一个通信电路(290)、第一垫(360)和第二垫(370)，
其中，所述处理器(220)被配置为：
通过使用电流测量装置(1032、1033)测量通过在第一电极(361)与第二电极(362)之间施加特定电压而产生的电流来获得第一生物特征信息，
通过使用电压表(1035)测量第二电极(362)与第三电极(371)之间的电压差来获得与第一生物特征信息不同的第二生物特征信息，
在第二电极(362)与第三电极(371)之间施加第二特定电压，以及
通过使用电流测量装置(1032、1033)测量被施加了第二特定电压的第二电极(362)与第三电极(371)之间的电流，获得与第一生物特征信息和第二生物特征信息不同的第三生物特征信息。
2.如权利要求1所述的电子装置(201)，其中，所述处理器(220)还被配置为通过将第一电极(361)用作工作电极并且将第二电极(362)用作参考电极和对电极来获得第一生物特征信息。
3.如权利要求1所述的电子装置(201)，
其中，第一生物特征信息包括乳酸盐浓度或疲劳程度中的至少一个，并且
其中，所述催化剂包括乳酸盐氧化酶。
4.如权利要求1所述的电子装置(201)，
其中，第一生物特征信息包括葡萄糖浓度或血糖中的至少一个，并且
其中，所述催化剂包括葡萄糖氧化酶。
5.如权利要求1所述的电子装置(201)，其中，第一垫(360)和第二垫(370)包括含有离子导电材料的电解质层。
6.如权利要求1所述的电子装置(201)，
其中，所述处理器(220)还被配置为基于用户输入来获得第二生物特征信息或第三生物特征信息，并且
其中，所述用户输入是经由所述至少一个通信电路(290)从外部电子装置而被接收的，或者是通过所述电子装置(201)的用户接口而被接收的。
7.如权利要求6所述的电子装置(201)，
其中，第二电极(362)和第三电极(371)由金属材料、导电聚合物或透明导电材料中的至少一种形成，
其中，所述金属材料包括铂、金、银、氯化银、铜或不锈钢中的至少一种，
其中，所述导电聚合物包括聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚亚苯基、聚苯基或聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)中的至少一种，并且
其中，所述透明导电材料包括氧化铟锡(ITO)、铝掺杂的氧化锌(AZO)、氧化锡(II)(SnO)或氟掺杂的氧化锡(FTO)中的至少一种。
8.如权利要求6所述的电子装置(201)，其中，所述处理器(220)还被配置为通过使用所述至少一个通信电路(290)将第一生物特征信息、第二生物特征信息或第三生物特征信息中的至少一个发送到所述外部电子装置(202)。
9.如权利要求8所述的电子装置(201)，
其中，所述至少一个通信电路(290)被配置为经由短距离无线网络(198)提供所述电子装置(201)与所述外部电子装置(202)之间的通信，并且
其中，所述短距离无线网络(198)包括近场通信(NFC)、蓝牙、蓝牙低功耗(BLE)、Zigbee或Z-Wave中的至少一个。
10.如权利要求1所述的电子装置(201)，
其中，所述处理器(220)还被配置为：当满足特定条件时，获得第一生物特征信息，并且
其中，所述特定条件包括皮肤水分大于或等于特定值。
11.如权利要求10所述的电子装置(201)，其中，所述处理器(220)被配置为向第二电极(362)和第三电极(371)施加第三特定电压，并且基于第二电极(362)与第三电极(371)之间的电流来获得所述皮肤水分。
12.如权利要求1所述的电子装置(201)，
其中，第二垫(370)还包括第四电极(672)，并且
其中，所述处理器(220)还被配置为通过使用第四电极(672)来感测温度、湿度或抓握中的至少一个。
13.如权利要求1所述的电子装置(201)，其中，第一垫(360)和第二垫(370)是可拆卸的。
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