KR20220009884A - 인체 임피던스 측정을 위한 웨어러블 디바이스 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 개시에 따른 일 실시 예는, 하우징 및 생체 센서를 포함하고, 상기 생체 센서는 신체의 제1 부분이 제1 전극 및 제2 전극과 접촉됨을 감지하고, 상기 신체의 제2 부분이 제3 전극 및 제4 전극과 접촉됨을 감지하고,
상기 제1, 제2, 제3, 및 제4 전극을 이용하여 상기 신체의 임피던스의 위상 정보를 획득하고, 상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 지정된 범위 내인지 판단하고, 상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 지정된 범위를 벗어나는 경우, 측정 방법에 대한 가이드를 제공하도록 설정되는 장치가 개시된다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.
Description
본 개시에 따른 다양한 실시 예들은 생체 정보를 측정하는 웨어러블 디바이스 및 방법에 관한 것으로, 생체 정보를 측정할 때 양손이 서로 접촉되었을 경우를 감지하는 전자 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 생체전기 임피던스(bioelectrical impedance)를 이용한 체성분 측정 장치에 관한 것으로서, 특히 양손이 서로 접촉되었을 경우를 감지하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
신체를 구성하는 주요 성분은 수분, 단백질, 체지방(fat), 무기질의 4가지 성분으로 주로 구성되어 있다. 이들 성분이 체중에서 차지하는 비율은 성별과 개인에 따라 다르나 대략 55:20:20:5이다. 이들 4가지 체성분은 체수분량으로부터 알 수 있다. 단백질과 체수분은 근육을 형성하는 주성분으로 상호비례적인 관계를 가지고 있으므로 체수분량으로부터 단백질량과 무기질량을 구할 수 있고, 체중으로부터 체수분량과 단백질량 그리고 무기질량을 빼어 체지방량을 구하게 된다. 현재 체지방 측정에서 가장 많이 사용되는 방법은 생체전기 임피던스법(bioelectrical impedance analysis, BIA)이며, 이외에도 수중 체밀도법, 컴퓨터 단층 촬영법 및 피하지방 두께 측정법 등이 있다.
생체전기 임피던스법은 체수분량과 신체의 전기저항이 역비례 관계가 있는 점에 착안하여 체지방을 측정하는 방법이다.
생체전기 임피던스법은 측정이 단순하고 빠르며 비-침습적(non-invasive)이라는 장점이 있다. 인체에 약한 교류전류 전기신호를 보낼 때, 전기는 전도성이 높은 체수분을 따라 흐르게 된다. 수분이 많고 적음에 따라 전기가 흐르는 통로의 넓고 좁음이 결정되는데, 이에 따른 측정치가 생체 임피던스(bio-impedance)이다. 생체 임피던스로부터 체성분을 산출하는 원리는, 먼저 인체에 50kHz의 주파수 대역에서 미세한 교류전류를 흘려준다. 전류가 인체에 흐를 때, 인체 저항을 측정하고 이를 이용하여 체수분량을 구한다. 체수분량으로부터 단백질량과 무기질량을 구하고, 단백질량, 무기질량 및 체중을 이용하여 체지방 량을 구하게 된다.
종래의 체성분을 측정하는 웨어러블 디바이스는 정확한 인체 임피던스 측정을 하기 위해서 일부 전극은 한쪽 팔의 손목에만 접촉되고, 다른 전극은 반대편 팔 또는 손가락에만 접촉이 되어야 한다. 그러나 사용자의 부주의로 인하여 양팔이 어느 부위가 서로 접촉될 경우 정확한 인체 임피던스 측정이 어려울 수 있다.
또한, 병원과 같이 제한되고 엄격한 조건 속에서 측정하는 기기가 아닌 일상적인 생활속에서 손쉽게 측정하는 웨어러블 기기 관점에서는 사용자에게 엄격한 자세 조건을 요구하기 어려울 수 있다.
따라서, 본 개시에 따른 다양한 실시 예에서는 사용자에게 측정이 잘못되었음을 알리고 재측정을 가이드 할 수 있도록 양팔이 서로 접촉될 경우를 감지하는 방법에 대해서 기술하였다.
일 실시 예에 따른 전자 장치는, 하우징 및 생체 센서를 포함하고, 상기 생체 센서는 신체의 제1 부분이 제1 전극 및 제2 전극과 접촉됨을 감지하고, 상기 신체의 제2 부분이 제3 전극 및 제4 전극과 접촉됨을 감지하고, 상기 제1, 제2, 제3, 및 제4 전극을 이용하여 상기 신체의 임피던스의 위상 정보를 획득하고, 상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 지정된 범위 내인지 판단하고, 상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 지정된 범위를 벗어나는 경우, 측정 방법에 대한 가이드를 제공하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 생체 센서를 통해 사용자의 신체의 제1 부분이 제1 전극 및 제2 전극과 접촉됨을 감지하는 동작, 상기 생체 센서를 통해 사용자의 신체의 제2 부분이 제3 전극 및 제4 전극과 접촉됨을 감지하는 동작, 상기 제1, 제2, 제3, 및 제4 전극을 이용하여 상기 신체의 임피던스의 위상 정보를 획득하는 동작, 상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 지정된 범위 내인지 판단하는 동작 및 상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 지정된 범위를 벗어나는 경우 측정 방법에 대한 가이드를 제공하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치는, 착용 시 사용자의 신체의 제1 부분에 접촉하는 제1 면, 상기 제1 면이 상기 제1 부분에 접촉하는 경우 상기 신체의 상기 제1 부분과는 접촉하지 않는 제2 면, 및 상기 제1 면 및 상기 제2 면 사이의 공간을 적어도 일부 둘러싸는 측면을 포함하는 하우징, 메모리, 상기 제1 면을 통해 노출되는 제1 전극 및 제2 전극, 상기 제2 면 및 상기 측면 중 적어도 하나의 면을 통해 노출되는 제3 전극 및 제4 전극을 포함하는 생체 회로 및 상기 생체 회로 및 상기 메모리와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 생체 회로를 통해 기생 임피던스 값을 측정하고, 상기 측정한 기생 임피던스 값을 상기 메모리에 저장하고, 상기 생체 회로를 통해 상기 신체의 상기 제1 부분이 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 접촉됨을 감지하고, 상기 생체 회로를 통해 상기 신체의 제2 부분이 상기 제3 전극 및 상기 제4 전극과 접촉됨을 감지하고, 상기 생체 회로를 통해 상기 제2 전극과 상기 제3 전극을 통해 상기 신체에 전류를 인가하고, 상기 전류의 인가에 응답하여, 상기 생체 회로를 통해 상기 제1 전극과 상기 제4 전극의 양단에 걸리는 전압을 측정하고, 상기 인가된 전류, 상기 측정된 전압, 및 상기 기생 임피던스 값을 기반으로 상기 신체의 임피던스의 위상 정보를 획득하고, 상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 지정된 범위를 벗어나는 경우, 생체 데이터의 측정과 연관된 알림을 제공하도록 할 수 있다.
본 개시에 따른 다양한 실시 예에서의 전자 장치 및 방법은, 체성분 측정이 잘못되는 상황을 빨리 감지해서 사용자가 다시 바르게 측정할 수 있도록 유도함에 따라, 사용자에게 보다 정확하고 신속하게 생체 정보를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치를 신체의 일부에 장착하는 것을 나타내는 도면이다.
도 2a는 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 사시도이다.
도 2b는 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 사시도이다.
도 2c는 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 하부면 분해도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 블록도이다.
도 4는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 전극의 위치를 나타내기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 전극 및 전극이 접촉하는 사용자 신체의 위치를 나타내기 위한 도면이다.
도 6a는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 생체 센서와 연결된 전극에 사용자 신체가 접촉되었을 때 형성되는 인체 폐루프를 나타내기 위한 도면이다.
도 6b는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 생체 센서와 연결된 전극에 사용자 신체가 접촉되었을 때 형성되는 인체 폐루프를 신체 위에 나타낸 도면이다.
도 6c는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 생체 접촉 회로에 존재하는 기생 성분을 고려하여 생체 데이터를 획득하는 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 획득된 생체 데이터에 따라 사용자에게 생체 데이터의 측정과 연관된 알림을 제공하는 내용에 대한 흐름도이다.
도 8은 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 획득된 생체의 데이터가 지정된 범위 내인지 여부에 따라 프로세서의 제어 방식을 선택하는 흐름도이다.
도 9a내지 9e는 다양한 실시 예의 웨어러블 장치에서, 디스플레이에 나타나는 UI를 나타내기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 획득된 생체 데이터가 지정된 범위 내인지 판단하는 방식을 나타내는 그래프를 도시한다.
도 11a는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 획득된 위상 정보가 지정된 범위 내인 경우 형성되는 인체 폐루프를 나타내기 위한 도면이다.
도 11b는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 양손이 접촉된 경우 형성되는 인체 폐루프를 나타내기 위한 도면이다.
도 11c는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 전극에 오류가 생긴 경우 형성되는 인체 폐루프를 나타내기 위한 도면이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2a는 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 사시도이다.
도 2b는 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 사시도이다.
도 2c는 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 하부면 분해도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 블록도이다.
도 4는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 전극의 위치를 나타내기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 전극 및 전극이 접촉하는 사용자 신체의 위치를 나타내기 위한 도면이다.
도 6a는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 생체 센서와 연결된 전극에 사용자 신체가 접촉되었을 때 형성되는 인체 폐루프를 나타내기 위한 도면이다.
도 6b는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 생체 센서와 연결된 전극에 사용자 신체가 접촉되었을 때 형성되는 인체 폐루프를 신체 위에 나타낸 도면이다.
도 6c는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 생체 접촉 회로에 존재하는 기생 성분을 고려하여 생체 데이터를 획득하는 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 획득된 생체 데이터에 따라 사용자에게 생체 데이터의 측정과 연관된 알림을 제공하는 내용에 대한 흐름도이다.
도 8은 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 획득된 생체의 데이터가 지정된 범위 내인지 여부에 따라 프로세서의 제어 방식을 선택하는 흐름도이다.
도 9a내지 9e는 다양한 실시 예의 웨어러블 장치에서, 디스플레이에 나타나는 UI를 나타내기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 획득된 생체 데이터가 지정된 범위 내인지 판단하는 방식을 나타내는 그래프를 도시한다.
도 11a는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 획득된 위상 정보가 지정된 범위 내인 경우 형성되는 인체 폐루프를 나타내기 위한 도면이다.
도 11b는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 양손이 접촉된 경우 형성되는 인체 폐루프를 나타내기 위한 도면이다.
도 11c는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 전극에 오류가 생긴 경우 형성되는 인체 폐루프를 나타내기 위한 도면이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 1은 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치를 신체의 일부에 장착하는 것을 나타내는 도면이다.
일 실시 예에 따른, 도 1의 웨어러블 장치(100)는 도시된 바와 같이 스마트 워치(smart watch)일 수 있다. 이에 한하지 않고, 웨어러블 장치(100)는 사용자(101)의 신체에 부착되어 사용될 수 있는 다양한 형태의 장치일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치(100)는 스트랩을 구비하여, 스트랩이 사용자(101)의 팔목에 감김으로써 사용자의 신체에 부착될 수 있다. 이에 한하지 않고, 웨어러블 장치(100)는 웨어러블 장치(100)의 형태, 크기 등에 따라서 사용자(101)의 다양한 신체에 부착될 수 있다. 예를 들면, 웨어러블 장치(100)는 손, 손등, 손가락, 손톱, 손 끝(fingertip) 등에도 부착될 수 있다.
도 2a는 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 사시도이다.
도 2a을 참조하면, 웨어러블 장치(100)는 하우징(110), 전극(201, 202, 203, 204), 디스플레이(120) 및 스트랩(130)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치(100)는 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 하우징(110)은 제1 방향으로 향하는 제1 면, 상기 제1 방향의 반대인 제2 방향으로 향하는 제2면, 및 상기 제1 면 및 제2 면 사이의 공간을 적어도 일부 둘러싸는 측면을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 하우징(110)의 제1 면, 제2 면 및 측면 중 적어도 둘은 하나로 구성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 하우징(110)은 다양한 조합으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(110)은 도 2b에서의 측면 베젤 구조(111) 및 후면 플레이트(193)의 조합으로 구성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 하우징(110)의 제1 면은 제1 전극(201) 및 제2 전극(202) 중 적어도 하나를 포함하는 면을 의미할 수 있고, 하우징(110)의 제2 면 및/또는 측면은 제3 전극(203) 및 제4 전극(204) 중 적어도 하나를 포함하는 면을 의미할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전극(201, 202, 203, 204)는 하우징(110)의 적어도 일부를 통해 외부로 노출될 수 있다. 예를 들면, 제1 전극(201) 및 제2 전극(202) 중 적어도 하나는 하우징의 제1 면 중 적어도 일부를 통해 외부로 노출될 수 있다. 또한, 제3 전극(203) 및 제4 전극(204) 중 적어도 하나는 하우징의 제2면 및/또는 측면 중 적어도 일부를 통해 외부로 노출될 수 있다. 전극(201, 202, 203, 204)은 전류가 흐를 수 있는 도전성 부재로 구성될 수 있다. 전극의 모양이나 크기는 다양하게 구성될 수 있다. 또한, 웨어러블 장치(100)에 포함된 적어도 하나의 전극은 웨어러블 장치(100)의 제1 면, 제2 면 또는 제1 면과 제2 면을 제외한 하우징(110)의 일부분에 존재할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 디스플레이(120)는 사용자의 생체 데이터를 웨어러블 장치(100)의 사용자에게 시각적으로 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 디스플레이(120)는 사용자의 하우징(110)의 일부(예: 베젤)에 대한 입력을 통해 출력되는 화면을 전환할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(120)는 사용자의 입력에 응답하여 시계 화면에서 생체 데이터 화면(예: 체성분 및 심박수)으로 전환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 스트랩(130)은 하우징(110)의 적어도 일부에 연결되고, 사용자의 신체 일부 (예: 손목, 발목 등)에 웨어러블 장치(100)를 탈착 가능하게 결착할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치(100)의 사용자는 밀착 정도를 높이기 위해 스트랩(130)을 조절할 수 있다.
도 2b는 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 사시도이다.
도 2b를 참조하면, 전자 장치(100)는, 측면 베젤 구조(111), 휠 키(121), 전면 플레이트(101), 디스플레이(120), 안테나(150), 지지 부재(160)(예: 브라켓), 배터리(170), 인쇄 회로 기판(180), 실링 부재(190), 후면 플레이트(193), 생체 센서(140), 무선 충전 코일(142), 전극(146) 및 스트랩(130)을 포함할 수 있다. 지지 부재(160)는, 전자 장치(100) 내부에 배치되어 측면 베젤 구조(111)와 연결될 수 있거나, 상기 측면 베젤 구조(111)와 일체로 형성될 수 있다. 지지 부재(160)는, 예를 들어, 금속 재질 및/또는 비금속 (예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다. 지지 부재(160)는, 일면에 디스플레이(120)가 결합되고 타면에 인쇄 회로 기판(180)이 결합될 수 있다. 인쇄 회로 기판(180)에는, 프로세서, 메모리, 및/또는 인터페이스가 장착될 수 있다. 프로세서는, 예를 들어, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, GPU(graphic processing unit), 어플리케이션 프로세서 센서 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
메모리는, 예를 들어, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스), SD카드 인터페이스, 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, 전자 장치(100)를 외부 전자 장치와 전기적 또는 물리적으로 연결시킬 수 있으며, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터를 포함할 수 있다.
배터리(170)는, 전자 장치(100)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(170)의 적어도 일부는, 예를 들어, 인쇄 회로 기판(180)과 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 배터리(170)는 전자 장치(100) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 전자 장치(100)와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다.
안테나(150)는 디스플레이(120)와 지지부재(160) 사이에 배치될 수 있다. 안테나(150)는, 예를 들어, NFC(near field communication) 안테나, 무선 충전 안테나, 및/또는 MST(magnetic secure transmission) 안테나를 포함할 수 있다. 안테나(150)는, 예를 들어, 외부 장치와 근거리 통신을 하거나, 충전에 필요한 전력을 무선으로 송수신 할 수 있고, 근거리 통신 신호 또는 결제 데이터를 포함하는 자기-기반 신호를 송출할 수 있다. 다른 실시예에서는, 측면 베젤 구조(111) 및/또는 상기 지지부재(160)의 일부 또는 그 조합에 의하여 안테나 구조가 형성될 수 있다.
실링 부재(190)는 측면 베젤 구조(111)와 후면 플레이트(193) 사이에 위치할 수 있다. 실링 부재(190)는, 외부로부터 측면 베젤 구조(111)와 후면 플레이트(193)에 의해 둘러싸인 공간으로 유입되는 습기와 이물을 차단하도록 구성될 수 있다.
생체 센서(140) 및 무선 충전 코일(142)은 후면 플레이트(193)와 전극(146) 사이에 위치할 수 있다. 또 다른 실시 예에서, 생체 센서(140) 및 무선 충전 코일(142)은 실링 부재(190) 및 전극(146) 사이에 위치할 수도 있다.
전극(146)은 하우징(110)의 제 1 면을 통해 외부로 노출될 수 있다. 일 실시 예에 따르며, 전극(146)은 전기적으로 분리된 둘 이상의 전극을 포함할 수 있다.
도 2c는 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 하부면 분해도이다.
도 2c를 참조하면, 전자 장치(예: 도 2b의 전자 장치(100))의 하부면에는 후면 플레이트(193), 전극(146), 생체 센서(140) 및 무선 충전 코일(142)이 위치할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전극(146)은 전자 장치(100)에 구비된 생체 센서(140)와 전기적으로 연결되어, 사용자의 신체 정보 또는 건강 정보를 획득하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 전극(146)은 전자 장치(100)에 구비된 BIA (bioelectric impedance analysis) 센서와 전기적으로 연결되어 사용자의 체지방률을 측정하는데 이용될 수 있다. 또한, 전극은 전자 장치에 구비된 ECG(electrocardiogram) 센서와 전기적으로 연결되어, 사용자의 심전도를 측정하는데 이용될 수 있다. 한편, 전극(146)과 연결될 수 있는 센서는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명은 이로써 한정되지 않는다.
전술한 웨어러블 장치(100)의 구조는 예시적인 것이며, 다양한 실시 예에서, 웨어러블 장치(100)는 도 2a, 2b, 및 2c와 다르게 구현될 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 본 문서에 개시되는 생체 데이터 측정을 위한 방법을 수행하기 위해 적절한 다양한 형태/구조를 가질 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 웨어러블 장치(100)는 프로세서(310), 디스플레이(320), 메모리(330), 스피커(340), 모터(350), LED(360) 및 센서부(370)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 웨어러블 장치(100)는 도 3에 도시된 구성요소 외에 추가적인 구성요소를 포함하거나, 도 3에 도시된 구성요소 중 적어도 하나를 생략할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(310)는 센서부(370)로부터 획득한 데이터 값(예: 체성분)을 통해 사용자의 생체 데이터(예: 임피던스의 위상정보)를 산출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(310)는 산출한 생체 데이터를 디스플레이(320)를 통해 사용자에게 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 획득된 생체 데이터가 지정된 범위를 벗어나는 경우에 프로세서(310)는 디스플레이(320)를 통해 사용자에게 재측정을 유도하는 가이드를 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 메모리(330)는 전자 장치(100)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서)에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(330)는 센서부(370)에 의해 획득한 사용자의 생체 데이터를 저장할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 스피커(340)는 센서부(370)에 의해 획득한 사용자의 생체 데이터를 기반으로 메모리(330)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 예를 들어, 획득된 생체 데이터가 지정된 범위를 벗어나는 경우에 프로세서(310)는 스피커(340)를 통해 사용자에게 측정에 관한 알림을 제공하기 위해 음성 안내 또는 소리를 출력할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 모터(350)는 전기적 신호를 사용자가 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임)으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 착용이 감지되나 양손이 접촉되어 있는 경우 또는 전극에 오류가 생겼다고 판단되는 경우에 프로세서(310)는 모터(350)를 통해 진동을 출력할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, LED(360)는 생체 센서로부터 전달받은 전기적 신호를 기반으로 사용자가 인지할 수 있는 형태의 빛으로 방출할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 착용이 감지되나 양손이 접촉되어 있는 경우 또는 전극에 오류가 생겼다고 판단되는 경우에 프로세서(310)는 LED의 점멸을 통하여 사용자에게 알림을 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 센서부(370)는 사용자의 상태를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 신호를 프로세서(310)에 전달할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센서 부(370)는 생체 센서(예: 도2b의 생체 센서(140))를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 생체 센서는 BIA(bioelectrical impedance analysis) 센서, HRM(heart ratio monitor) 센서, ECG(electrocardiogram) 센서 및 SpO2(saturation of percutaneous oxygen) 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 센서부(370)는 복수개의 전극을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 복수개의 전극은 제1 전극, 제2전극, 제3 전극 및 제4 전극을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 전극 및 제2 전극은 사용자 신체의 제1 영역(380)과 접촉될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제3 전극 및 제4 전극은 제1 영역(380)과 중첩되지 않는 사용자 신체의 제2 영역(390)과 접촉될 수 있다.
본 문서에서 센서부(370)는 단순히 (적어도 하나의) 센서, 센서 회로(sensor circuit), 센서 모듈(sensor module) 등으로 참조될 수 있다.
도 4는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 전극의 위치를 나타내기 위한 도면이다.
일 실시 예에 따르면, BIA센서(예: 도2b의 생체 센서(140) 또는 도 3의 센서부(370))는 복수 개의 전극을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, BIA 센서의 전극 중 제1 전극(370a) 및 제2 전극(370b)은 웨어러블 장치(100)의 상면부 또는 측면부에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제3 전극(370c) 및 제4 전극(370d)은 제1 전극(370a) 및 제2 전극(370b)과 중첩되지 않도록 웨어러블 후면부에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 전극(370a), 제2 전극(370b), 제3 전극(370c) 및 제4 전극(370d)은 서로 이격된 상태로 하우징의 외부로 노출될 수 있다.
도 5는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 전극 및 전극이 접촉하는 사용자 신체의 위치를 나타내기 위한 도면이다.
일 실시 예에 따르면, 생체 센서의 제1 전극(370a)은 사용자(101)의 오른손(또는 왼손)의 일부(500a)와 접촉될 수 있고, 제2 전극(370b)는 상기 사용자의 오른손(또는 왼손)의 일부(500a)와 중첩되지 않도록 사용자(101)의 오른손의 일부(500b)와 접촉될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 생체 센서의 제3 전극(370c)은 사용자의 왼손(또는 오른손)의 일부(500c)와 접촉될 수 있고, 제4 전극(370d)은 사용자의 왼손(또는 오른손)의 일부(500d)와 접촉될 수 있다.
도 6a는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 생체 센서와 연결된 전극에 사용자 신체가 접촉되었을 때 형성되는 인체 폐루프를 나타내기 위한 도면이다.
도 6a를 참조하면, 일 실시 예에 따른 생체 센서(600)(예: 도2b의 생체 센서(140))의 제1 전극(630a)(예: 도3의 제1 전극(370a))은 교류전류원에 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 생체 센서(600)의 제3 전극(630c)(예: 도3의 제2 전극(370b))은 교류전류원에 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 사용자의 신체의 일부가 제1 전극(630a)과 제3 전극(630c)에 접촉된 경우 인체에 미세한 전류가 흐를 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인체에 미세한 전류가 흐르는 경우 접촉된 부위 간에 전류 루프(620)가 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 전극(630a)과 제3 전극(630c)와 접촉된 신체 부위가 서로 접촉하는 경우 의도하지 않은 다른 인체 폐루프(610)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 오른손과 왼손이 접촉하는 경우에는 다른 인체 폐루프(610)가 형성되어 정확한 자세의 인체에서 발생할 수 없는 데이터가 측정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 생체 센서(600)의 제2 전극(630b)(예: 도3의 제2 전극(370b))은 전압 감지기에 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 생체 센서(600)의 제4 전극(630d)(예: 도3의 제4 전극(370d))은 전압 감지기에 연결될 수 있다. 제2 전극(630b) 및 제4 전극(630d)에 연결되어 있는 전압 감지기는 양 전극간 전압을 측정할 수 있다.
도 6b는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 생체 센서와 연결된 전극에 사용자 신체가 접촉되었을 때 형성되는 인체 폐루프를 신체 위에 나타낸 도면이다.
일 실시 예에 따르면, 제1 전극(630a) 및 제3 전극(630c)는 전류 공급을 위한 전극일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 전극(630b) 및 제4 전극(630d)은 전압 측정을 위한 전극일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 전극 및 제3 전극에 사용자의 신체가 접촉하는 경우 인체 폐루프가 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인체 폐루프가 형성되는 경우 왼팔과 오른팔의 임피던스 합에 해당하는 값이 측정될 수 있다.
도 6c는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 생체 접촉 회로에 존재하는 기생 성분을 고려하여 생체 데이터를 획득하는 것을 나타낸 도면이다.
도 6c를 참조하면, 일 실시 예에 따른 프로세서(310)는 생체 회로(650)를 통해 기생 임피던스 값(601)을 측정할 수 있다. 기생 임피던스 값(601)은 생체 회로(650)에 포함된 4 개의 전극(예: 제1 전극(630a), 제2 전극(630b), 제3 전극(630c), 제4 전극(630d))에 대하여 발생할 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(630a)에 대하여는 제1 기생 임피던스 값(601a), 제2 전극(630b)에 대하여는 제2 기생 임피던스 값(601b), 제3 전극(630c)에 대하여는 제3 기생 임피던스 값(601c), 제4 전극(630d)에 대하여는 제4 기생 임피던스 값(601d)이 발생할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 기생 임피던스 값(601)은 웨어러블 장치 내부의 기생성분으로부터 비롯된 값을 의미할 수 있다. 예를 들어, 기생 성분은 생체 회로(650)에서 의도치 않게 발생하는 저항(resistance), 커패시턴스(capacitance), 인덕턴스(inductance) 및/또는 전기 신호에 방해가 되는 성분 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(310)는 생체 회로(650)를 통해 측정한 기생 임피던스 값(601)을 메모리에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(310)는 생체 회로(650)를 통해 사용자(101) 신체의 제1 부분이 제1 전극(630a) 및 제2 전극(630b)과 접촉됨을 감지하고, 사용자(101) 신체의 제2 부분이 제3 전극(630c) 및 제4 전극(630d)과 접촉됨을 감지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(310)는 생체 회로(650)를 통해 제2 전극(630b)과 제3 전극(630c)을 통해 신체에 전류를 인가할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 사용자(101)의 신체의 일부가 제1 전극(630a)과 제3 전극(630c)에 접촉된 경우 인체에 미세한 전류가 흐를 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인체에 미세한 전류가 흐르는 경우 접촉된 부위 간에 전류 루프(620)가 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전류는 전류 루프(620)를 통하여 흐를 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(310)는 전류의 인가에 응답하여, 생체 회로(650)를 통해 제1 전극(630a)과 제4 전극(630d)의 양단에 걸리는 전압을 측정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인체에는 전압이 측정되는 전압 루프(640)가 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(310)는 인가된 전류, 측정된 전압, 및 기생 임피던스 값(601)을 기반으로 신체의 임피던스의 위상 정보를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(310)는 획득된 임피던스의 위상 정보가 지정된 범위를 벗어나는 경우, 생체 데이터의 측정과 연관된 알림을 제공하도록 할 수 있다.
도 7은 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 획득된 생체 데이터에 따라 사용자에게 생체 데이터의 측정과 연관된 알림을 제공하는 내용에 대한 흐름도이다.
일 실시 예에 따르면, 동작 710에서, 웨어러블 장치(예: 도1의 웨어러블 장치(100))는 생체 센서를 통하여 신체의 제1 부분이 제1 전극 및 제2 전극과 접촉됨을 감지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 720에서, 웨어러블 장치(100)는 생체 센서를 통하여 신체의 제2 부분이 제3 전극 및 제4 전극과 접촉됨을 감지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 측정 모드가 감지되는 경우 웨어러블 장치(100)가 신체의 제1 부분이 제1 전극 및 제2 전극과 접촉됨을 감지하고, 신체의 제2 부분이 제3 전극 및 제4 전극과 접촉됨을 감지하여 생체 정보를 측정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치(100)가 신체의 제1 부분이 제1 전극 및 제2 전극과 접촉됨을 감지하고, 신체의 제2 부분이 제3 전극 및 제4 전극과 접촉됨을 감지하는 경우 자동으로 생체 정보를 측정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 생체 정보는 임피던스의 위상 정보 및/또는 임피던스의 크기 정보를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 730에서, 웨어러블 장치(100)는 수학식 1, 수학식 2 및 수학식 3을 이용하여 신체의 임피던스 위상 정보를 획득할 수 있다.
수학식 1에서, Z는 생체 임피던스 값을 의미한다. R은 저항성분을 의미하고, X는 리액턴스 성분을 의미한다. 임피던스의 위상 정보는 리액턴스의 정보를 이용하여 획득된다.
수학식 2에서, V는 전압 감지기에서 측정되는 전압 값을 의미한다. I는 교류전류원에서 인체에 흘려주는 전류 값을 의미한다. R은 저항 성분을 의미한다. 저항성분은 전압 값과 전류 값을 이용하여 획득된다.
수학식 3에서, 위상각은 전류와 전압 간의 위상각 차이를 의미한다. XL은 유도성 리액턴스를 의미하고, XC는 용량성 리액턴스를 의미한다. 위상각은 상기 유도성 리액턴스 및/또는 상기 용량성 리액턴스의 정보를 이용하여 획득된다. 예를 들어, 상기 용량성 리액턴스 값은 전극에 걸리는 전압값 및 회로 내부의 레퍼런스 커패시턴스(reference capacitance) 값을 이용하여 획득될 수 있다. 상기 예와 마찬가지로, 위상각은 유도성 리액턴스의 정보를 이용하여 획득될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 740에서, 웨어러블 장치(100)는 프로세서를 통해 수학식 2 및 수학식3를 이용하여 얻어진 상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 지정된 범위 내인지 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 획득된 임피던스의 위상 정보가 지정된 범위 내인 경우에는 웨어러블 장치(100)는 디스플레이를 통해 사용자에게 정상적으로 측정되고 있다는 UI를 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 750에서, 웨어러블 장치(100)는 획득된 위상 정보가 지정된 범위를 벗어나는 경우 사용자에게 알림을 제공할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치(100)는 획득된 임피던스의 크기 정보가 지정된 범위를 벗어나는 경우 사용자에게 알림을 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 획득된 위상 정보가 제1 범위 내인 경우, 웨어러블 장치(100)는 측정 오류에 대한 알림을 제공할 수 있다. 예를 들어, 측정 오류는 사용자의 정보가 불충분하게 입력된 경우, 사용자의 손목이 전극에 접촉되지 않은 경우, 사용자의 손가락이 전극에 접촉되지 않은 경우, 전류가 흐르지 않을 정도로 사용자의 손목이 건조한 경우, 전류가 흐르지 않을 정도로 사용자의 손가락이 건조한 경우, 사용자의 양손이 접촉된 경우 및 사용자의 자세가 안정되지 않은 경우 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 획득된 위상 정보가 제2 범위 내인 경우, 웨어러블 장치(100)는 전극 오류에 대한 알림을 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전극 오류는 전극이 쇼트 상태이거나 접지된 상태인 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 사용자에게 제공되는 알림은 디스플레이를 통한 UI, 스피커를 통한 음성 안내 또는 소리, 모터를 통한 진동, LED의 점멸 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 정보가 불충분하게 입력된 경우 진동과 함께 사용자의 정보를 입력하도록 가이드하는 UI가 제공될 수 있다.
도 8은 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 획득된 생체의 데이터가 지정된 범위 내인지 여부에 따라 프로세서의 제어 방식을 선택하는 흐름도이다. 도 8의 설명과 관련하여 전술한 내용과 대응되거나 동일 또는 유사한 내용은 생략될 수 있다.
도 8을 참조하면, 사용자(예: 도 1의 사용자(101))는 동작 801에서 웨어러블 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))에 사용자의 키, 체중, 나이, 성별과 같은 정보를 입력할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 사용자의 정보는 메모리(예: 도3의 메모리(330))에 저장될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치(100)는 동작 803에서 사용자(101)에게 올바른 측정 자세에 대하여 가이드를 제공할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치는 사용자에게 손가락이 전극을 터치하는 위치를 알리고 겨드랑이를 최대한 벌리며 왼손과 오른손이 닿지 않는 자세를 취하도록 가이드 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치(100)는 동작 805에서 사용자(101)의 생체 임피던스 측정을 시작할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치(100)는 측정 모드가 감지되면 사용자(101)의 신체와 전극과의 접촉 여부를 감지하여 측정을 시작할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치(100)는 사용자(101)의 신체와 전극과의 접촉 여부를 감지하면 자동으로 측정을 시작할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치(100)는 동작 807에서 센서부(예: 도3의 센서부(370))를 통해 제1 시간동안 생체 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들면, 웨어러블 장치(100)는 5~9초동안 생체 데이터를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 생체 데이터는 심박수, 혈중 산소 포화도(SpO2), 심전도 및 생체 임피던스 정보를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치(100)는 동작 809에서 사용자(101)의 생체 임피던스의 저항 값이 제1 정확도를 기준으로 판단되었을 때, 지정된 범위 내인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 제1 시간동안 측정된 사용자의 신체 저항이 700 Ω을 기준으로 일정 범위(예: +/- 50Ω) 범주안에 드는 빈도를 카운트하여 지정된 범위 내인지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 생체 임피던스의 저항 값이 제1 정확도를 기준으로 판단되었을 때 지정된 범위 내인 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 제1 시간동안 측정된 사용자의 신체 저항이 700 Ω을 기준으로 일정 범위(예: +/- 50Ω) 범주안에 드는 빈도가 전체 샘플 대비 75%이상일 경우에는 지정된 범위 내인 것으로 판단할 수 있다. 이에 따라, 웨어러블 장치는 동작 811에서 생체 임피던스의 위상 정보를 제1 정확도를 기준으로 지정된 범위 내인지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 생체 임피던스의 저항 값이 제1 정확도를 기준으로 판단되었을 때 지정된 범위를 벗어난 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 제1 시간동안 측정되는 저항의 변화량이 지정된 기준 이상으로 클 경우에는 지정된 범위를 벗어난 것으로 판단할 수 있다. 이에 따라, 웨어러블 장치는 동작 813에서 사용자에게 가이드를 통해 재측정을 유도할 수 있다. 예를 들면, 재측정에 대한 가이드는 디스플레이를 통한 UI, 스피커를 통한 음성 안내 또는 소리, 모터를 통한 진동, LED의 점멸 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치는 동작811에서 사용자의 생체 임피던스의 위상 정보가 제1 정확도를 기준으로 판단되었을 때 지정된 범위 내인 것으로 판단할 수 있다. 이에 따라, 웨어러블 장치는 동작 815에서 제2 시간동안 추가로 생체 임피던스의 측정을 진행할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치는 3초동안 추가로 생체 임피던스의 측정을 진행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치는 사용자의 생체 임피던스의 위상 정보가 제1 정확도를 기준으로 판단되었을 때 지정된 범위를 벗어난 것으로 판단할 수 있다. 이에 따라, 웨어러블 장치는 동작 817에서 사용자에게 가이드를 통해 재측정을 유도할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치는 동작 819에서 생체 임피던스의 위상 정보 및 저항 값이 제2 정확도를 기준으로 판단되었을 때, 지정된 범위 내인지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 생체 임피던스의 위상 정보 및 저항 값이 제2 정확도를 기준으로 판단되었을 때 지정된 범위 내인 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 제2 시간동안 측정된 사용자의 신체 저항이 700 Ω을 기준으로 일정 범위(예: +/- 50Ω) 범주안에 드는 빈도가 전체 샘플 대비 50%이상일 경우에는 지정된 범위 내인 것으로 판단할 수 있다. 이에 따라, 웨어러블 장치는 동작 821에서 지정된 범위를 벗어난 값들을 필터링 한 후, 지정된 범위 내에 있는 값들로 평균값을 계산하여 체성분 알고리즘에 대입할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치는 사용자의 생체 임피던스의 저항값과 위상 정보 제2 정확도를 기준으로 판단되었을 때 지정된 범위를 벗어난 것으로 판단할 수 있다. 이에 따라, 웨어러블 장치는 동작 823에서 사용자에게 재측정을 유도할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 정확도 및/또는 제2 정확도는 사용자로부터 획득되는 생체 정보에 기초하여 정해질 수 있다. 예를 들어, 생체 정보는 사용자의 생체 임피던스의 크기, 사용자의 생체 임피던스의 저항 값 및 사용자의 생체 임피던스의 리액턴스 값 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 9a 내지 9e는 다양한 실시 예의 웨어러블 장치에서, 디스플레이에 나타나는 UI를 나타내기 위한 도면이다. 도9a 내지 9e의 설명과 관련하여 전술한 내용과 대응되거나 동일 또는 유사한 내용은 생략될 수 있다.
도 9a를 참조하면, 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치(900a)(예: 도1의 웨어러블 장치(100))는 사용자가(예: 도1의 사용자(101)) 전극의 올바른 위치에 신체를 접촉하지 않은 경우 생체 임피던스 측정을 중단할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 사용자가 전극의 올바른 위치에 신체를 접촉하지 않았다고 판단되는 경우, 웨어러블 장치(900a)는 디스플레이를 통해 사용자에게 안내 메시지를 출력할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(900a)는 사용자로 하여금 올바른 위치에 손가락을 접촉하게 하기 위한 안내 메시지(예: “BIA 전극에 손을 대세요”)를 출력할 수 있다.
도 9b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치(900b)는 사용자의 생체 임피던스가 정상적으로 측정되고 있다고 판단되는 경우 생체 임피던스 측정을 계속하여 진행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 사용자의 생체 임피던스가 정상적으로 측정되고 있다고 판단되는 경우 웨어러블 장치(900b)는 디스플레이를 통해 사용자에게 안내 메시지를 출력할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(900b)는 사용자의 생체 임피던스가 정상적으로 측정되고 있다는 것을 알리기 위한 안내 메시지(예: “Body Impedance Measuring…”)를 출력할 수 있다.
도 9c를 참조하면, 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치(900c)는 사용자의 생체 임피던스가 정상적으로 측정되고 있지 않다고 판단되는 경우 생체 임피던스 측정을 중단할 수 있다. 예를 들어, 생체 임피던스가 정상적으로 측정되지 않다고 판단되는 경우는, 측정 신호가 수신되지 않는 경우 또는 측정 신호가 수신되었으나 정상 범위를 벗어난 경우를 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서, 생체 임피던스가 정상적으로 측정되지 않다고 판단되는 경우는, 전극에 사용자의 손이 접촉되지 않은 경우, 전극에 사용자의 한 손만 접촉된 경우, 사용자의 양손이 서로 접촉한 경우, 정상적인 생체 정보 측정이 어려울 정도로 사용자의 손가락 또는 손목이 건조(dry)한 경우, 사용자의 움직임으로 인해 생체 정보를 측정할 수 없는 경우 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전극에 오류가 생겼다고 판단되는 경우, 웨어러블 장치(900c)는 디스플레이를 통해 사용자에게 안내 메시지를 출력할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(900c)는 전극에 오류가 생겼음을 알려주기 위한 안내 메시지(예: “오류가 생겨 제대로 작동할 수 없습니다”)를 출력할 수 있다.
도 9d를 참조하면, 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치(900d)는 정상적으로 생체 임피던스를 측정한 경우, 디스플레이를 통해 사용자에게 생체 정보 분석 결과에 대한 내용을 제공할 수 있다. 예를 들어, 생체 정보 분석 결과는 사용자의 체중, 근육량, 체지방량, 체지방률, BMI 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서, 웨어러블 장치(900d)는 디스플레이를 통해 사용자의 생체 정보 분석 결과가 표준 범위 내인지 여부를 알려주는 정보를 제공할 수 있다.
도 9e를 참조하면, 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치(900e)는 정상적으로 생체 임피던스를 측정한 경우, 디스플레이를 통해 사용자에게 생체 정보 분석 결과에 대한 내용을 그래픽으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(900e)는 사용자의 체중, 근육량, 체지방량, 체지방률, BMI 중 적어도 하나에 대한 정보를 기반으로 사용자가 표준 체중인지 여부를 알려주는 정보를 그래픽으로 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치(900)는 햅틱 모터(미도시)를 통해 사용자로 하여금 재측정을 유도하기 위한 알림 진동을 출력할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(900)는 사용자로 하여금 사용자가 올바른 자세를 취하게 하기 위해, 사용자에게 디스플레이를 통한 안내 메시지 및/또는 햅틱 모터를 통한 알림 진동을 제공할 수 있다.
도 10은 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 획득된 생체 데이터가 지정된 범위 내인지 판단하는 방식을 나타내는 그래프를 도시한다. 도 10의 설명과 관련하여 전술한 내용과 대응되거나 동일 또는 유사한 내용은 생략될 수 있다.
도 10을 참조하면, 웨어러블 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))는 사용자의 임피던스의 위상 정보를 제1 범위(1010), 지정된 범위(1020) 및 제2 범위(1030) 내에 있는 것으로 감지할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 위상 정보가 제1 범위(1010)에 속하는 경우, 웨어러블 장치의 프로세서(예: 도3의 310)는 디스플레이, 모터, 스피커 및 LED 중 적어도 하나를 통해 사용자에게 재측정에 대한 가이드를 제공하도록 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 위상 정보가 지정된 범위(1020)에 속하는 경우, 웨어러블 장치의 프로세서(예: 도3의 310)는 생체 센서로 하여금 사용자의 생체 임피던스를 계속하여 측정할 수 있도록 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 위상 정보가 제2 범위(1030)에 속하는 경우, 웨어러블 장치의 프로세서(예: 도3의 310)는 디스플레이, 모터, 스피커 및 LED 중 적어도 하나를 통해 사용자에게 전극에 오류가 있다는 내용의 알림을 제공하도록 제어할 수 있다.
도 11a는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 획득된 위상 정보가 지정된 범위 내인 경우 형성되는 인체 폐루프를 나타내기 위한 도면이다.
일 실시 예에 따르면, 생체 임피던스 값은 교류 전류원(1110)을 통해 인체에 흘려준 전류의 정보와 전압 감지기(1120)로 측정한 전압의 정보에 의해 도출될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 위상 정보는 생체 임피던스에서 저항값 이외의 리액턴스로 구성되는 값에 의해 도출될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 교류 전류원(1110)을 통해 교류 전류를 흘려주면 사용자의 양 팔을 통한 인체 폐루프(1100)가 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 정상적인 인체 폐루프가 형성되는 경우에는 정상적인 생체 임피던스(1130)가 측정될 수 있다. 예를 들어, 정상적인 인체 폐루프가 형성되는 경우에는 위상각이 -3°~ -14° 범위 내에 있을 수 있다.
도 11b는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 양손이 접촉된 경우 형성되는 인체 폐루프를 나타내기 위한 도면이다.
일 실시 예에 따르면, 정상적인 인체 폐루프 외에 양손의 접촉으로 인한 폐루프가 형성되는 경우에는 정상적인 생체 임피던스(1130)외에 양손의 접촉으로 인해 발생하는 생체 임피던스(1140)가 측정될 수 있다. 예를 들어, 양손이 접촉된 상태에서 생체 임피던스 측정한 경우 획득된 위상각이 -14°이하의 범위 내에 있을 수 있다.
도 11c는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 전극에 오류가 생긴 경우 형성되는 인체 폐루프를 나타내기 위한 도면이다.
일 실시 예에 따르면, 전극에 오류가 생긴 경우에는 정상적인 생체 임피던스(1130) 외에 전극의 오류로 인해 발생하는 임피던스(1150)가 측정될 수 있다. 예를 들어, 전극이 쇼트되거나 접지된 상태인 경우에 획득된 위상 각은 -3°이상의 범위 내에 있을 수 있다.
도 12는, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(1200) 내의 전자 장치(1201)(예: 도1의 웨어러블 장치(100))의 블록도이다. 도 12을 참조하면, 네트워크 환경(1200)에서 전자 장치(1201)는 제 1 네트워크(1298)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1202)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(1299)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1204) 또는 서버(1208)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1201)는 서버(1208)를 통하여 전자 장치(1204)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1201)는 프로세서(1220)(예: 도3의 MCU(232) 또는 제어부(340)), 메모리(1230), 입력 모듈(1250), 음향 출력 모듈(1255), 디스플레이 모듈(1260), 오디오 모듈(1270), 센서 모듈(1276)(예: 도3의 센서부(260) 또는 센서부(320)), 인터페이스(1277), 연결 단자(1278), 햅틱 모듈(1279), 카메라 모듈(1280)(예: 도3의 카메라(330)), 전력 관리 모듈(1288), 배터리(1289), 통신 모듈(1290)(예: 도3의 통신부(250) 또는 통신부(310)), 가입자 식별 모듈(1296), 또는 안테나 모듈(1297)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(1201)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(1278))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(1276), 카메라 모듈(1280), 또는 안테나 모듈(1297))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(1260))로 통합될 수 있다.
프로세서(1220)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(1240))를 실행하여 프로세서(1220)에 연결된 전자 장치(1201)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(1220)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(1276) 또는 통신 모듈(1290))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(1232)에 저장하고, 휘발성 메모리(1232)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(1234)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(1220)는 메인 프로세서(1221)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(1223)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1201)가 메인 프로세서(1221) 및 보조 프로세서(1223)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(1223)는 메인 프로세서(1221)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(1223)는 메인 프로세서(1221)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(1223)는, 예를 들면, 메인 프로세서(1221)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1221)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(1221)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1221)와 함께, 전자 장치(1201)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(1260), 센서 모듈(1276), 또는 통신 모듈(1290))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(1223)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(1280) 또는 통신 모듈(1290))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(1223)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능이 수행되는 전자 장치(1201) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(1208))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(1230)는, 전자 장치(1201)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(1220) 또는 센서 모듈(1276))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(1240)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(1230)는, 휘발성 메모리(1232) 또는 비휘발성 메모리(1234)를 포함할 수 있다.
프로그램(1240)은 메모리(1230)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(1242), 미들 웨어(1244) 또는 어플리케이션(1246)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(1250)은, 전자 장치(1201)의 구성요소(예: 프로세서(1220))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(1201)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(1250)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(1255)은 음향 신호를 전자 장치(1201)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(1255)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(1260)은 전자 장치(1201)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(1260)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(1260)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(1270)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(1270)은, 입력 모듈(1250)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(1255), 또는 전자 장치(1201)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1202))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(1276)은 전자 장치(1201)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(1276)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(1277)는 전자 장치(1201)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1202))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(1277)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(1278)는, 그를 통해서 전자 장치(1201)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1202))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(1278)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(1279)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(1279)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(1280)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(1280)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(1288)은 전자 장치(1201)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(1288)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(1289)는 전자 장치(1201)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(1289)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(1290)은 전자 장치(1201)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1202), 전자 장치(1204), 또는 서버(1208)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(1290)은 프로세서(1220)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(1290)은 무선 통신 모듈(1292)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(1294)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(1298)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(1299)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(1204)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(1292)은 가입자 식별 모듈(1296)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(1298) 또는 제 2 네트워크(1299)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1201)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(1292)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(1292)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(1292)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(1292)은 전자 장치(1201), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1204)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(1299))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(1292)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(1297)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(1297)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(1297)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(1298) 또는 제 2 네트워크(1299)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(1290)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(1290)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(1297)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(1297)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(1299)에 연결된 서버(1208)를 통해서 전자 장치(1201)와 외부의 전자 장치(1204)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(1202, 또는 1204) 각각은 전자 장치(1201)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1201)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(1202, 1204, 또는 1208) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(1201)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(1201)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(1201)로 전달할 수 있다. 전자 장치(1201)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(1201)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(1204)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(1208)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(1204) 또는 서버(1208)는 제 2 네트워크(1299) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(1201)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(1201)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(1236) 또는 외장 메모리(1238))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(1240))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(1201))의 프로세서(예: 프로세서(1220))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
Claims (21)
- 웨어러블 장치에 있어서,
착용 시 사용자의 신체의 제1 부분에 접촉하는 제1 면,
상기 제1 면이 상기 제1 부분에 접촉하는 경우, 상기 신체의 상기 제1 부분과는 접촉하지 않는 제2 면, 및
상기 제1 면 및 상기 제2 면 사이의 공간을 적어도 일부 둘러싸는 측면을 포함하는 하우징;
상기 하우징 내에 배치되는 생체 센서를 포함하고,
상기 생체 센서의 제1 전극과 제2 전극은 상기 제1 면을 통해 노출되고,
상기 생체 센서의 제3 전극과 제4 전극은 상기 제2 면 및 상기 측면 중 적어도 하나의 면을 통해 노출되고,
상기 제2 전극과 상기 제3 전극을 통해 대상체에 인가된 전류로 인하여 상기 제1 전극과 상기 제4 전극의 양단에 걸리는 전압을 측정하는 전압 측정부를 포함하고,
상기 생체 센서와 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는:
상기 생체 센서를 통해 신체의 상기 제1 부분이 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 접촉됨을 감지하고,
상기 생체 센서를 통해 신체의 제2 부분이 상기 제3 전극 및 상기 제4 전극과 접촉됨을 감지하고,
상기 제2 전극과 상기 제3 전극을 통해 대상체에 인가된 전류와 상기 제1 전극과 상기 제4 전극의 양단에 걸리는 전압을 기반으로 상기 신체의 임피던스의 위상 정보를 획득하고,
상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 지정된 범위 내인지 판단하고,
상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 지정된 범위를 벗어나는 경우, 생체 데이터의 측정과 연관된 알림을 제공하도록 하는, 웨어러블 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 제3 전극 및 상기 제4 전극 중 적어도 하나는 상기 하우징의 측면에 배치되는, 웨어러블 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 제3 전극 및 상기 제4 전극 중 적어도 하나는 상기 하우징의 상면에 배치되는, 웨어러블 장치. - 청구항 1에 있어서,
디스플레이를 더 포함하고,
상기 알림은 상기 디스플레이를 통해 제공되는 측정 방법에 대한 가이드를 포함하는, 웨어러블 장치. - 청구항 1에 있어서,
모터를 더 포함하고,
상기 알림은 상기 모터를 이용하여 발생되는 진동을 포함하는, 웨어러블 장치. - 청구항 1에 있어서,
스피커를 더 포함하고,
상기 알림은 상기 스피커를 통해 출력되는 음성 안내 또는 소리를 포함하는, 웨어러블 장치. - 청구항 1에 있어서,
메모리를 더 포함하고,
상기 프로세서가 사용자의 키, 체중, 나이 및 성별 중 적어도 하나의 정보를 수신하면, 상기 메모리가 상기 적어도 하나의 정보를 저장하는, 웨어러블 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 프로세서는 상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 상기 지정된 범위를 벗어난 제1 범위 내인 경우 측정 오류에 대한 알림을 제공하도록 설정되는, 웨어러블 장치. - 청구항 8에 있어서,
상기 프로세서는 상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 상기 지정된 범위를 벗어나고 상기 제1 범위와 다른 제2 범위 내인 경우 전극 오류에 대한 알림을 제공하도록 설정되는, 웨어러블 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 생체 센서는 ECG(electrocardiogram) 센서 및 BIA(bioelectrical impedance analysis) 센서 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 프로세서는 상기 생체 센서로부터 획득된 상기 생체 데이터를 메모리에 저장하도록 설정되는, 웨어러블 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 프로세서가 상기 생체 센서를 통해 신체의 상기 제1 부분이 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 접촉됨을 감지하고,
상기 생체 센서를 통해 신체의 제2 부분이 상기 제3 전극 및 상기 제4 전극과 접촉됨을 감지하는 경우 자동으로 생체 데이터 측정이 시작되도록 설정되는, 웨어러블 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 프로세서가 측정 모드를 감지하고,
상기 생체 센서를 통해 신체의 상기 제1 부분이 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 접촉됨을 감지하고,
상기 생체 센서를 통해 신체의 제2 부분이 상기 제3 전극 및 상기 제4 전극과 접촉됨을 감지하는 경우 생체 데이터 측정이 시작되도록 설정되는, 웨어러블 장치. - 청구항 1에 있어서,
제1 구간에서는 상기 획득된 위상 정보가 지정된 범위 내인지 여부를 제1 정확도를 기준으로 판단하고,
제2 구간에서는 상기 획득된 위상 정보가 지정된 범위 내인지 여부를 제2 정확도를 기준으로 판단하고,
상기 제1 정확도 및 상기 제2 정확도는 상기 사용자로부터 획득되는 생체 정보에 기초하여 가변되는, 웨어러블 장치. - 청구항 13에 있어서,
상기 제2 전극과 상기 제3 전극을 통해 대상체에 인가된 전류와 상기 제1 전극과 상기 제4 전극의 양단에 걸리는 전압을 기반으로 상기 임피던스의 위상 정보를 획득할 때,
상기 제1 구간에서는 제1 시간동안 상기 임피던스의 위상 정보를 획득하고,
상기 제2 구간에서는 제2 시간동안 상기 신체의 임피던스의 위상 정보를 획득하고,
상기 제2 시간은 상기 제1 정확도에 기초하여 가변되는, 웨어러블 장치. - 웨어러블 장치의 동작 방법에 있어서,
생체 센서를 통해 사용자의 신체의 제1 부분이 제1 전극 및 제2 전극과 접촉됨을 감지하는 동작;
상기 생체 센서를 통해 사용자의 신체의 제2 부분이 제3 전극 및 제4 전극과 접촉됨을 감지하는 동작;
상기 제1 전극, 상기 제2 전극, 상기 제3 전극, 및 상기 제4 전극을 이용하여 상기 신체의 임피던스의 위상 정보를 획득하는 동작;
상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 지정된 범위 내인지 판단하는 동작; 및
상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 지정된 범위를 벗어나는 경우 생체 데이터의 측정과 연관된 알림을 제공하는 동작을 포함하는 웨어러블 장치의 동작 방법. - 청구항 15에 있어서,
상기 알림은 디스플레이를 통해 제공되는 측정 방법에 대한 가이드를 포함하는, 웨어러블 장치의 동작 방법. - 청구항 15에 있어서,
상기 알림은 모터를 이용하여 발생하는 진동을 포함하는, 웨어러블 장치의 동작 방법. - 청구항 16에 있어서,
상기 알림은 스피커를 통해 출력되는 음성 안내 또는 소리를 포함하는, 웨어러블 장치의 동작 방법. - 청구항 16에 있어서,
상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 상기 지정된 범위를 벗어난 제1 범위 내인 경우 측정 오류에 대한 알림을 제공하는 동작을 포함하는, 웨어러블 장치의 동작 방법. - 청구항 19에 있어서,
상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 상기 지정된 범위를 벗어나고 상기 제1 범위와 다른 제2 범위 내인 경우 전극 오류에 대한 알림을 제공하는 동작을 포함하는, 웨어러블 장치의 동작 방법. - 웨어러블 장치에 있어서,
착용 시 사용자의 신체의 제1 부분에 접촉하는 제1 면, 상기 제1 면이 상기 제1 부분에 접촉하는 경우 상기 신체의 상기 제1 부분과는 접촉하지 않는 제2 면, 및 상기 제1 면 및 상기 제2 면 사이의 공간을 적어도 일부 둘러싸는 측면을 포함하는 하우징;
메모리;
상기 제1 면을 통해 노출되는 제1 전극 및 제2 전극, 상기 제2 면 및 상기 측면 중 적어도 하나의 면을 통해 노출되는 제3 전극 및 제4 전극을 포함하는 생체 회로; 및
상기 생체 회로 및 상기 메모리와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는:
상기 생체 회로를 통해 기생 임피던스 값을 측정하고,
상기 측정한 기생 임피던스 값을 상기 메모리에 저장하고,
상기 생체 회로를 통해 상기 신체의 상기 제1 부분이 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 접촉됨을 감지하고,
상기 생체 회로를 통해 상기 신체의 제2 부분이 상기 제3 전극 및 상기 제4 전극과 접촉됨을 감지하고,
상기 생체 회로를 통해 상기 제2 전극과 상기 제3 전극을 통해 상기 신체에 전류를 인가하고,
상기 전류의 인가에 응답하여, 상기 생체 회로를 통해 상기 제1 전극과 상기 제4 전극의 양단에 걸리는 전압을 측정하고,
상기 인가된 전류, 상기 측정된 전압, 및 상기 기생 임피던스 값을 기반으로 상기 신체의 임피던스의 위상 정보를 획득하고,
상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 지정된 범위를 벗어나는 경우, 생체 데이터의 측정과 연관된 알림을 제공하도록 하는, 웨어러블 장치.
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