WO2019156320A1 - 생체 신호를 획득하는 전자 장치와 이의 동작 방법 - Google Patents

생체 신호를 획득하는 전자 장치와 이의 동작 방법 Download PDF

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WO2019156320A1
WO2019156320A1 PCT/KR2018/014290 KR2018014290W WO2019156320A1 WO 2019156320 A1 WO2019156320 A1 WO 2019156320A1 KR 2018014290 W KR2018014290 W KR 2018014290W WO 2019156320 A1 WO2019156320 A1 WO 2019156320A1
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WO
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impedance
electrode
channel
electronic device
sensor module
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PCT/KR2018/014290
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이수호
김영현
이승은
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삼성전자 주식회사
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    • A61B5/7225—Details of analog processing, e.g. isolation amplifier, gain or sensitivity adjustment, filtering, baseline or drift compensation

Definitions

  • Various embodiments of the present disclosure relate to an electronic device for obtaining a biosignal and a method of operating the same.
  • biometric technologies are applied to the portable electronic device.
  • the user may acquire and receive biometric information, physical information, or health information by using various biometric technologies applied to the electronic device.
  • the biosignal may be acquired through a plurality of electrodes included in the electronic device.
  • the user may contact the plurality of electrodes included in the electronic device to obtain a biosignal.
  • a contact impedance or a contact impedance may be generated in the contacted area.
  • the contact impedance may generate noise of the biosignal obtained through the electrode.
  • the electronic device may amplify the biosignal to analyze the biosignal.
  • noise included in the biosignal may be amplified together.
  • an electronic device and a method of operating the same may reduce noise of a biosignal due to contact impedance by reducing a difference in contact impedance corresponding to a first electrode part and a second electrode part. Can be.
  • An electronic device may include a sensor module, a first electrode part connected to a first channel of the sensor module, a second electrode part connected to a second channel of the sensor module, and the sensor module.
  • a first impedance between the first electrode portion and a first portion of the user's body in contact with the first electrode portion and between a second portion of the body of the user in contact with the second electrode portion and the second electrode portion Measure a second impedance of the first channel and the first channel and the second impedance such that a difference between the first impedance and the second impedance is within a specified range based on the first impedance and the second impedance through the sensor module;
  • the impedance corresponding to each of the two channels may be adjusted, and the sensor module may be configured to acquire the biosignal of the user while the impedances of the first channel and the second channel are adjusted.
  • a method of operating an electronic device may include: between a first electrode part connected to a first channel of a sensor module included in the electronic device and a first part of a user's body in contact with the first electrode part; Determining a first impedance of the second impedance between the second electrode part connected to the second channel of the sensor module and the second part of the user's body in contact with the second electrode part; Adjusting an impedance corresponding to each of the first channel and the second channel such that a difference between the first impedance and the second impedance satisfies a specified range based on a first impedance and the second impedance, and the sensor module
  • the method may include acquiring a biosignal of the user in the state in which the impedances of the first channel and the second channel are adjusted.
  • An electronic device has an effect of efficiently removing noise of a biosignal due to contact impedance by reducing a difference between contact impedances corresponding to a first electrode part and a second electrode part. .
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a view illustrating a structure of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating an operation of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating an operation of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating an operation of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 7 and 8 are diagrams illustrating a biosignal in which noise due to contact impedance and a biosignal in which it is not according to various embodiments of the present disclosure are not removed.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an operation of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating an operation of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an operation of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIGS. 13A to 13D are diagrams illustrating a user interface representing an operation of measuring a biosignal by an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 101 communicates with the electronic device 102 through a first network 198 (for example, near field communication), or the second network 199 ( For example, it may communicate with the electronic device 104 or the server 108 through remote wireless communication.
  • the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108.
  • the electronic device 101 may include a processor 120, a memory 130, an input device 150, an audio output device 155, a display device 160, an audio module 170, and a sensor module.
  • a sensor module 176 eg, fingerprint sensor, iris sensor, or illuminance sensor embedded in display device 160 (eg, display), may be It can be integrated.
  • the processor 120 may drive at least one other component (eg, hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120 by driving software (eg, the program 140). It can control and perform various data processing and operations.
  • the processor 120 loads and processes the command or data received from another component (eg, the sensor module 176 or the communication module 190) into the volatile memory 132, and processes the result data in the nonvolatile memory 134.
  • the processor 120 operates independently of the main processor 121 (eg, a central processing unit or an application processor), and additionally or alternatively, uses lower power than the main processor 121, Or a coprocessor 123 specialized for a designated function (eg, a graphics processing unit, an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor).
  • the coprocessor 123 may be operated separately from the main processor 121 or embedded.
  • the coprocessor 123 may, for example, replace the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (eg, sleep) state, or the main processor 121 is active (eg At least one of the elements of the electronic device 101 (eg, the display device 160, the sensor module 176, or the communication module) together with the main processor 121 while in the application execution state. 190) may control at least some of the functions or states associated with).
  • the coprocessor 123 e.g., image signal processor or communication processor
  • is implemented as some component of another functionally related component e.g., camera module 180 or communication module 190. Can be.
  • the memory 130 may include various data used by at least one component of the electronic device 101 (for example, the processor 120 or the sensor module 176), for example, software (for example, the program 140). ), And input data or output data for a command related thereto.
  • the memory 130 may include a volatile memory 132 or a nonvolatile memory 134.
  • the program 140 is software stored in the memory 130 and may include, for example, an operating system 142, a middleware 144, or an application 146.
  • the input device 150 is a device for receiving a command or data to be used for a component (for example, the processor 120) of the electronic device 101 from the outside (for example, a user) of the electronic device 101.
  • a component for example, the processor 120
  • the input device 150 may include a microphone, a mouse, or a keyboard.
  • the sound output device 155 is a device for outputting sound signals to the outside of the electronic device 101.
  • the sound output device 155 may include a speaker used for general purposes such as multimedia playback or recording playback, and a receiver used only for receiving a call. It may include. According to one embodiment, the receiver may be formed integrally or separately from the speaker.
  • the display device 160 is a device for visually providing information to a user of the electronic device 101.
  • the display device 160 may include a display, a hologram device, a projector, and a control circuit for controlling the device.
  • the display device 160 may include a pressure sensor capable of measuring the intensity of the pressure on the touch circuitry or the touch.
  • the audio module 170 may bidirectionally convert a sound and an electrical signal. According to an embodiment, the audio module 170 acquires sound through the input device 150, or an external electronic device (for example, a wired or wireless connection with the sound output device 155 or the electronic device 101). Sound may be output through the electronic device 102 (for example, a speaker or a headphone).
  • an external electronic device for example, a wired or wireless connection with the sound output device 155 or the electronic device 101. Sound may be output through the electronic device 102 (for example, a speaker or a headphone).
  • the sensor module 176 may generate an electrical signal or data value corresponding to an operating state (eg, power or temperature) inside the electronic device 101 or an external environmental state.
  • the sensor module 176 may include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, a barometric pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a biometric sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, Or an illumination sensor.
  • the interface 177 may support a specified protocol that may be connected to an external electronic device (for example, the electronic device 102) by wire or wirelessly.
  • the interface 177 may include a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, or an audio interface.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • SD card interface Secure Digital Card
  • the connection terminal 178 is a connector for physically connecting the electronic device 101 and an external electronic device (for example, the electronic device 102), for example, an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector. (Eg, headphone connector).
  • an HDMI connector for example, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector. (Eg, headphone connector).
  • the haptic module 179 may convert an electrical signal into a mechanical stimulus (eg, vibration or movement) or an electrical stimulus that can be perceived by the user through tactile or kinesthetic senses.
  • the haptic module 179 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module 180 may capture still images and videos. According to an embodiment of the present disclosure, the camera module 180 may include one or more lenses, an image sensor, an image signal processor, or a flash.
  • the power management module 188 is a module for managing power supplied to the electronic device 101, and may be configured, for example, as at least part of a power management integrated circuit (PMIC).
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 189 is a device for supplying power to at least one component of the electronic device 101 and may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
  • the communication module 190 establishes a wired or wireless communication channel between the electronic device 101 and an external electronic device (eg, the electronic device 102, the electronic device 104, or the server 108), and establishes the established communication channel. It can support to perform communication through.
  • the communication module 190 may include one or more communication processors that support wired communication or wireless communication that operate independently of the processor 120 (eg, an application processor).
  • the communication module 190 may include a wireless communication module 192 (eg, a cellular communication module, a near field communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 194 (eg, A local area network (LAN) communication module, or a power line communication module, comprising a local area network such as a first network 198 (eg, Bluetooth, WiFi direct, or infrared data association) using a corresponding communication module. Communication with an external electronic device via a communication network) or a second network 199 (eg, a telecommunication network such as a cellular network, the Internet, or a computer network (eg, a LAN or a WAN)).
  • the various types of communication modules 190 described above may be implemented as one chip or each separate chip.
  • the wireless communication module 192 may distinguish and authenticate the electronic device 101 in the communication network by using user information stored in the subscriber identification module 196.
  • the antenna module 197 may include one or more antennas for transmitting or receiving signals or power from the outside.
  • the communication module 190 (for example, the wireless communication module 192) may transmit a signal to or receive a signal from an external electronic device through an antenna suitable for a communication scheme.
  • Some of the components may be connected to each other through a communication method (eg, a bus, a general purpose input / output (GPIO), a serial peripheral interface (SPI), or a mobile industry processor interface (MIPI)) between peripheral devices.
  • a communication method eg, a bus, a general purpose input / output (GPIO), a serial peripheral interface (SPI), or a mobile industry processor interface (MIPI)
  • GPIO general purpose input / output
  • SPI serial peripheral interface
  • MIPI mobile industry processor interface
  • the command or data may be transmitted or received between the electronic device 101 and the external electronic device 104 through the server 108 connected to the second network 199.
  • Each of the electronic devices 102 and 104 may be a device of the same or different type as the electronic device 101.
  • all or part of operations executed in the electronic device 101 may be executed in another or a plurality of external electronic devices.
  • the electronic device 101 may instead or additionally execute the function or service by itself.
  • At least some associated functions may be requested to the external electronic device.
  • the external electronic device may execute the requested function or additional function and transmit the result to the electronic device 101.
  • the electronic device 101 may process the received result as it is or additionally to provide the requested function or service.
  • cloud computing, distributed computing, or client-server computing technology may be used.
  • Electronic devices may be various types of devices.
  • the electronic device may include, for example, at least one of a portable communication device (eg, a smartphone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance.
  • a portable communication device eg, a smartphone
  • a computer device e.g., a laptop, a desktop, a tablet, or a smart bracelet
  • a portable multimedia device e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a wearable device e.g., a portable medical device
  • a home appliance e.g., a portable medical device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance.
  • An electronic device according to an embodiment of the present disclosure is not limited to the above-described devices.
  • any (eg first) component is said to be “(functionally or communicatively)” or “connected” to another (eg second) component, the other component is said other
  • the component may be directly connected or connected through another component (eg, a third component).
  • module includes a unit composed of hardware, software, or firmware, and may be used interchangeably with terms such as logic, logic blocks, components, or circuits.
  • the module may be an integrally formed part or a minimum unit or part of performing one or more functions.
  • the module may be configured as an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • Various embodiments of the present disclosure may include instructions stored in a machine-readable storage media (eg, internal memory 136 or external memory 138) that can be read by a machine (eg, a computer). It may be implemented in software (eg, program 140).
  • the device may be a device capable of calling a stored command from a storage medium and operating in accordance with the called command, and may include an electronic device (eg, the electronic device 101) according to the disclosed embodiments.
  • the processor for example, the processor 120
  • the processor may perform a function corresponding to the command directly or by using other components under the control of the processor.
  • the instructions can include code generated or executed by a compiler or interpreter.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-temporary' means that the storage medium does not include a signal and is tangible, and does not distinguish that data is stored semi-permanently or temporarily on the storage medium.
  • a method according to various embodiments of the present disclosure may be included in a computer program product.
  • the computer program product may be traded between the seller and the buyer as a product.
  • the computer program product may be distributed online in the form of a device-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)) or via an application store (eg play store TM ).
  • a device-readable storage medium eg compact disc read only memory (CD-ROM)
  • an application store eg play store TM
  • at least a portion of the computer program product may be stored at least temporarily on a storage medium such as a server of a manufacturer, a server of an application store, or a relay server, or may be temporarily created.
  • Each component for example, a module or a program
  • some components eg, modules or programs
  • operations performed by a module, program, or other component may be executed sequentially, in parallel, repeatedly, or heuristically, or at least some operations may be executed in a different order, omitted, or another operation may be added. Can be.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 201 may be implemented substantially the same as or similar to the electronic device 101 of FIG. 1.
  • the electronic device 201 may include at least some of the components of the electronic device 101 of FIG. 1.
  • the electronic device 201 may be implemented as a wearable electronic device that may be attached to a part of a user's body.
  • the electronic device 201 may include electrodes 211, 212, 221, and 222 and a display 260 (eg, the display device 160 of FIG. 1).
  • the electronic device 201 may include a first surface facing in a first direction, a second surface facing in a second direction opposite to the first direction, and a side surface at least partially surrounding a space between the first and second surfaces.
  • It may include a housing including.
  • the first surface of the housing may mean a surface including the first electrode 211 and the second electrode 212
  • the second surface of the housing is the third electrode 221 and the fourth electrode 222. It may mean a surface including.
  • the electrodes 211, 212, 221, and 222 may be implemented as conductive members through which current can flow.
  • the electrodes 211, 212, 221, and 222 may be implemented with a low resistance conductive member (stainless steel, silver, and / or gold).
  • Each of the electrodes 211, 212, 221, and 222 may have various shapes or sizes.
  • the electrodes 211, 212, 221, and 222 may be exposed to the outside through at least a part of a housing constituting the electronic device 201.
  • at least one of the first electrode 211 and the second electrode 212 may be exposed to the outside through at least a part of the first surface of the housing constituting the electronic device 201.
  • at least one of the third electrode 221 and the fourth electrode 222 may be exposed to the outside through at least a part of the second surface of the housing constituting the electronic device 201.
  • At least one electrode included in the electronic device 201 may be present on a first surface, a second surface, or a part of a housing except the first and second surfaces of the electronic device 201.
  • the electronic device 201 may be configured to include all four electrodes 211, 212, 221, and 222 on the first side or the second side of the housing. It may also be configured to include all four electrodes 211, 212, 221, and 222 in portions of the housing except the first and second surfaces.
  • the number, shape, size, and position of the electrodes 211, 212, 221, and 222 are designated and specified, but the electrodes 211, 212, 221, and 222 are illustrated.
  • the number, shape, size, and position of are not limited thereto and may be implemented in various forms.
  • At least one of the electrodes 211, 212, 221, and 222 may be electrically connected to at least one biometric sensor (eg, the biometric module 176 of FIG. 1) included in the electronic device 101. In connection, it may be used to obtain biometric information, body information, or health information of a user.
  • at least one of the electrodes 211, 212, 221, and 222 may be used to measure bioelectric impedance analysis (BIA) through a biosensor provided in the electronic device 101, and to measure a body fat percentage of a user. .
  • BIOA bioelectric impedance analysis
  • At least one of the electrodes 211, 212, 221, and 222 may be used to measure an electrocardiogram (ECG) through a biometric sensor provided in the electronic device 101, and to measure an electrocardiogram of a user.
  • ECG electrocardiogram
  • at least one of the electrodes 211, 212, 221, and 222 may measure a galvanic skin response (GSR) through a biosensor provided in the electronic device 101, and may measure skin resistance and / or skin hydration of a user. Can be used to measure (or calculate).
  • GSR galvanic skin response
  • the biometric information that may be measured using at least one of the electrodes 211, 212, 221, and 222 is merely exemplary, and the present invention may be implemented in various forms without being limited thereto.
  • the charging circuit may refer to a circuit including a power management module (eg, the power management module 188 of FIG. 1) and / or a battery (eg, the battery 189 of FIG. 1).
  • the charging circuit electrically stores at least one component included in the electronic device 101 and a power management module (eg, the power management module 188 of FIG. 1) or a battery (eg, the battery 189 of FIG. 1). It may also mean a circuit for connecting.
  • the charging circuit may be used to charge the battery of the electronic device 101 (eg, the battery 189 of FIG. 1).
  • the charging circuit of the electronic device 101 may be physically or electrically connected to an external device (eg, a charging device or a cradle) through at least one of the externally exposed electrodes 211, 212, 221, and 222. Can be connected.
  • the charging circuit of the electronic device 101 may receive power through at least one electrode connected to an external device among the electrodes 211, 212, 221, and 222.
  • the electronic device 201 may display the biometric information, the body information, Or health information.
  • the electronic device 201 may store biometric information, body information, or health information of the user in a memory (eg, the memory 130 of FIG. 1).
  • the electronic device 201 may include a contact impedance (or contact impedance) generated in an area where the electrodes 211, 212, 221, and 222 are in contact with (or contact with) a user's body. Value).
  • the electronic device 201 may perform an operation for reducing an error of the biosignal generated according to the contact impedance.
  • the display 260 may display information related to an operation or a state of the electronic device 201.
  • the display 260 may display the user's biometric information, body information, or health information based on a signal (eg, a biosignal) received through at least one of the electrodes 211, 212, 221, and 222. have.
  • a signal eg, a biosignal
  • the electronic device 101 based on a signal (eg, a biosignal) received through at least one of the electrodes 211, 212, 221, and 222, and may display the user's biometric information and the body information.
  • a signal eg, a biosignal
  • the health information may be displayed through a display of an external device (eg, the external device 102 of FIG. 1).
  • the electronic device 201 may output some of the signals generated by the electronic device 201 to an output interface of the electronic device 201 (for example, the sound output device 155 or the haptic module 179 of FIG. 1). )) Can be provided to the user in various forms (eg, in the form of light (LED), sound, or vibration).
  • LED light
  • vibration sound
  • the electronic device 201 may include a binding member 250 connected to a part of a housing and configured to detachably attach the electronic device 201 to a part of a user's body. .
  • the electronic device 201 may transmit a signal (eg, a biosignal) received through the electrodes 211, 212, 221, and 222 to an external device (eg, the external device 102 of FIG. 1). Analyze via For example, the electronic device 201 may transmit a signal received through the electrodes 211, 212, 221, and 222 to an external device through a communication module (eg, the communication module 190 of FIG. 1) of the electronic device 201. Transmit to 102. The external device 102 may analyze a signal received from the electronic device 201 and transmit the analyzed information to the electronic device 201. The electronic device 201 may provide content corresponding to the user's biometric information, body information, or health information on the display 260, based on the information received from the external device 102.
  • a signal eg, a biosignal
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an operation of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 301 may include a first electrode 310, a second electrode 320, and a sensor module 330 (eg, FIG. 1). Sensor module 176), and processor 360 (eg, processor 120 of FIG. 1).
  • the electronic device 301 may be implemented substantially the same as or similar to the electronic devices 101 and 102 of FIGS. 1 and 2.
  • the first electrode unit 310 may include a first electrode 311 (eg, the electrode 211 of FIG. 2) and a second electrode 312 (eg, the electrode 212 of FIG. 2).
  • the first electrode unit 310 may be located on a first surface (or a second surface) of the housing of the electronic device 201 of FIG. 2. That is, the first electrode 311 and the second electrode 312 may be electrodes located on the first (or second) surface of the housing.
  • the first electrode unit 310 may be connected to the first channel CH1 of the sensor module 330.
  • the first electrode 311 and the second electrode 312 may be connected to the first channel CH1 of the sensor module 330 through different paths, respectively.
  • the first electrode unit 310 may be in contact with at least a part of the user's body.
  • the first electrode part 310 may contact the first part of the user's body.
  • the first electrode unit 310 may acquire a signal indicating an impedance of the first part of the user's body (eg, a part including the surface of the first part).
  • the first electrode unit 310 may acquire a biosignal of the user through the first portion of the body of the user.
  • the second electrode unit 320 may be connected to the second channel CH2 of the sensor module 330.
  • the third electrode 321 and the fourth electrode 322 may be connected to the second channel CH2 of the sensor module 330 through different paths, respectively.
  • the second electrode unit 320 may contact the second part of the user's body.
  • the second body part of the user in contact with the second electrode unit 320 may be the same as or different from the first body part of the user in contact with the first electrode unit 310.
  • the second electrode unit 320 may acquire a signal representing an impedance of the region contacted through the body part of the user.
  • the second electrode unit 320 may acquire the bio signal of the user through the second body part of the user.
  • the first electrode unit 310 may generate a contact impedance (or contact impedance) by contacting the first part of the user's body.
  • the second electrode unit 320 may generate a contact impedance by contacting the second body part of the user.
  • the contact impedance may be determined by at least one of a metal material, a contact area, a contact area, temperature, humidity, foreign matter, and skin type.
  • the sensor module 330 may sense or acquire a signal related to a living body or health of the user.
  • the sensor module 330 may be implemented substantially the same as or similar to the sensor module 176 of FIG. 1.
  • the sensor module 330 may include a user's body fat (BIA), electrocardiogram (ECG), skin resistance (GSR), electromyography (EMG), electroencephalogram (EEG), and safety latitude (EOG) A signal related to at least one of)) may be sensed.
  • the processor 360 obtains a signal related to the user's living body through the first electrode part 310 and the second electrode part 320, and based on the obtained signal, the user's biosignal BS. Can be generated.
  • the processor 360 may acquire a signal related to a living body and generate the user's biosignal BS based on the acquired signal when a user's request (eg, execution of an application related to biometric information measurement) is requested.
  • the biosignal BS may refer to a signal representing the biometric information of the user obtained from the body of the user.
  • the processor 360 may analyze the biosignal BS and provide biometric information to the user.
  • the biometric information may include a user's body fat (BIA), electrocardiogram (ECG), skin resistance (GSR), electromyography (EMG), electroencephalogram (EEG), and safety latitude (EOG). Information may be included.
  • the processor 360 may display the biometric information on the display (eg, the display 260 of FIG. 2).
  • the processor 360 may store the biometric information in a memory (eg, the memory 130 of FIG. 1).
  • the processor 360 may control the sensor module 330.
  • the sensor module 330 may include a first impedance Z12 (or a first impedance value) corresponding to the first electrode part 310 and a second impedance Z34 corresponding to the second electrode part 320. (Or the second impedance value) can be measured.
  • the first impedance Z12 and the second impedance Z34 are impedances generated when the first electrode part 310 and the second electrode part 320 come into contact with a part of a user's body (eg, the user's skin). Or contact impedance.
  • first impedance Z12 and the second impedance Z34 are foreign substances located on the body part of the user (eg, the skin of the user) in contact with the first electrode 310 and the second electrode 320. May also mean contact impedance caused by at least one of saliva, keratin, skin peel, and a portion of the skin.
  • the sensor module 330 may control contact impedances of the first electrode 310 and the second electrode 320 before the measurement of the user's biosignal starts. For example, the sensor module 330 may measure the first impedance Z12 through the first electrode part 310 and measure the second impedance Z34 through the second electrode part 320. The sensor module 330 may control the impedance such that a difference between the first impedance Z12 and the second impedance Z34 satisfies a specified range.
  • the specified range may have a value such that the first impedance Z12 and the second impedance Z34 are the same or have almost no difference, so that the difference between the first impedance Z12 and the second impedance Z34 is different. It can mean a range with no or very few differences.
  • the first impedance Z12 and the second impedance Z34 have a 'same' value, or a 'no difference' between the first impedance Z12 and the second impedance.
  • the meaning may mean that a difference between the first impedance Z12 and the second impedance Z34 satisfies a specified range. That is, the processor 360 may control a circuit associated with impedance control included in the electronic device 301 such that the difference between the first impedance Z12 and the second impedance Z34 satisfies a specified range.
  • the sensor module 330 may control a circuit associated with impedance control included in the electronic device 301 so that the first impedance Z12 and the second impedance Z34 may have the same value.
  • the electronic device 301 may include at least one device (eg, a capacitor or a resistor) connected to the first electrode part 310 such that the first impedance Z12 and the second impedance Z34 have the same value. ), Or a connection state of at least one of at least one element (for example, a capacitor or a resistor) connected to the second electrode unit 320.
  • the electronic device 301 may include at least one variable element (eg, a variable capacitor) connected to the first electrode part 310 such that the first impedance Z12 and the second impedance Z34 have the same value.
  • a variable resistor or at least one element value (eg, capacitance or load value) of at least one variable element (eg, a variable capacitor or variable resistor) connected to the second electrode unit 320.
  • controlling impedance refers to controlling an impedance measured in a corresponding channel by controlling a circuit or element connected with a contact impedance (for example, a first impedance Z12 or a second impedance Z34) as described above. It can mean doing.
  • the sensor module 330 may control the impedance so that there is no difference between the first impedance Z12 and the second impedance Z34, and then measure the biosignal BS. Through this, the sensor module 330 may remove or reduce an error due to a difference in contact impedance between the first electrode 310 and the second electrode 320.
  • the sensor module 330 may include an impedance analyzer 340, an impedance controller 350, and an amplifier 355.
  • the impedance analyzer 340 may measure the first impedance Z12 corresponding to the first electrode part 310 and the second impedance Z34 corresponding to the second electrode part 320. For example, the impedance analyzer 340 may measure the first impedance Z12 generated in an area in contact with the first body part of the user and the first electrode part 310. In addition, the impedance analyzer 340 may measure the second impedance Z34 generated in an area in contact with the second body part of the user and the second electrode part 320.
  • the impedance analyzer 340 may include a first analyzer 341 and a second analyzer 342.
  • the first analyzer 341 may measure the first impedance Z12 through the first electrode 310 connected to the first channel CH1.
  • the second analyzer 342 may measure the second impedance Z34 through the second electrode 320 connected to the second channel CH2.
  • the first analyzer 341 may be connected to the first electrode 310, and the second analyzer 342 may be connected to the second electrode 320.
  • the first analyzer 341 and the second analyzer 342 may be separated in parallel to prevent mutual interference.
  • the first analyzer 341 may control the first channel CH1 of the sensor module 330, and the second analyzer 342 may control the second channel CH2 of the sensor module 330. have.
  • the first channel CH1 refers to a path where the biometric module 330 (eg, the first analyzer 341) and the first electrode 310 are connected
  • the second channel CH2 is a living body. It may mean a path through which the module 330 (eg, the second analyzer 342) and the second electrode unit 320 are connected.
  • the first channel CH1 and the second channel CH2 may be parallel to each other.
  • the impedance analyzer 340 may analyze the first impedance Z12 and the second impedance Z34.
  • the impedance analyzer 340 may check the resistance component and the capacitance component of the first impedance Z12 and the second impedance Z34.
  • the impedance analyzer 340 may generate a control signal for controlling impedance based on analysis results of the first impedance Z12 and the second impedance Z34.
  • the impedance analyzer 340 may transmit a control signal to the impedance controller 350.
  • the control signal may mean a signal for adjusting the impedance of the impedance controller 350 such that there is no difference between the first impedance Z12 and the second impedance Z34.
  • the control signal may include a parameter for adjusting the resistance and capacitance.
  • the impedance controller 350 may adjust the impedance based on the control signal.
  • the impedance controller 350 may adjust the resistance and capacitance values based on the parameters included in the control signal.
  • the impedance controller 350 may include at least one resistor and a capacitor capable of adjusting the resistance and the capacitance, respectively.
  • the impedance controller 350 may include at least one resistor and capacitor corresponding to the first channel CH1 and at least one resistor and capacitor corresponding to the second channel CH2.
  • the impedance controller 350 may control (or adjust) the overall impedance of each of the channels (eg, the first channel and the second channel) to the same impedance (or impedance value) based on the control signal CS. For example, the impedance controller 350 may adjust the resistance and capacitance between the first electrode 310 and the amplifier 355 to which the bio signal is input. That is, the impedance controller 350 may adjust the resistance and capacitance corresponding to the first channel CH1 connecting the first electrode 310 and the amplifier 355. In addition, the impedance controller 350 may adjust the resistance and capacitance between the second electrode 320 and the amplifier 355 to which the bio signal is input. That is, the impedance controller 350 may adjust the resistance and capacitance corresponding to the second channel CH2 connecting the second electrode 320 and the amplifier 355.
  • the sensor module 330 may include the first electrode part ( Signals related to the living body received through the 310 and the second electrode unit 320 may be obtained.
  • the sensor module 330 may output the acquired signals related to the living body to the amplifier 355 through the impedance controller 350.
  • the signals related to the living body may include a first input signal obtained from the first electrode unit 310 and a second input signal obtained from the second electrode unit 320.
  • the first input signal and the second input signal may refer to signals input to the amplifier 355.
  • the amplifier 355 may amplify signals related to the living body output from the impedance controller 350 and generate the living body signal BS. For example, the amplifier 355 may receive the first input signal and the second input signal, and amplify or differentially amplify the first input signal and the second input signal. For example, the amplifier 355 may differentially amplify the first input signal and the second input signal and output the biosignal BS. In addition, the amplifier 355 may remove common components such as noise of the first input signal and the second input signal. That is, the amplifier 355 may differentially amplify the input signals and remove the common component to output the biosignal BS that can be analyzed by the processor 360.
  • the processor 360 may analyze the biosignal BS output from the amplifier 355.
  • the processor 360 may include a digital signal processor (DSP).
  • DSP digital signal processor
  • the processor 360 may analyze the biosignal BS and provide biometric information, body information, and / or health information of the user according to the analysis result.
  • the digital signal processor 360 may analyze the biosignal BS and store the biometric information, the body information, and / or the health information of the user according to the analysis result.
  • the sensor module 330 is illustrated to include separate components, at least one of each of the components 340, 350, and 355 of the sensor module 330 is one. It may be implemented in a configuration of.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating an operation of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 401 may be implemented substantially the same as or similar to the electronic device 301 described with reference to FIG. 3.
  • the first electrode part 410 and the second electrode part 420 may be substantially the same as or similar to the first electrode part 310 and the second electrode part 320 of FIG. 3.
  • the impedance analyzer 440 may be implemented substantially the same as or similar to the impedance analyzer 340 of FIG. 3.
  • the electronic device 401 of FIG. 4 may measure an impedance corresponding to each of the first electrode part 310 and the second electrode part 320 in the electronic device 301 of FIG. 3. Only relevant configurations are shown. However, the technical idea of the present invention is not limited thereto.
  • the impedance analyzer 440 may include a first analyzer 441 and a second analyzer 442. Before measuring the biometric information, the impedance analyzer 440 corresponds to each of the first electrode part 410 and the second electrode part 420 through the first analyzer 441 and the second analyzer 442. Contact impedance can be analyzed.
  • the first analyzer 441 may output a reference signal (RS) to the first electrode unit 410.
  • the first analyzer 441 may output the reference signal RS to the first electrode 411.
  • the first analyzer 441 outputs the reference signal RS to the region (eg, the first part of the user) that is in contact with the first electrode 411 and the second electrode 412 through the low first electrode 411. can do.
  • the first analyzer 441 may output the reference signal RS to the first electrode 411 while continuously or discretely changing the frequency.
  • the contacted area eg, the first portion of the user
  • the second analyzer 442 may output the reference signal RS to the second electrode unit 420.
  • the second analyzer 442 may output the reference signal RS to the third electrode 421.
  • the second analyzer 442 outputs the reference signal RS to the region (eg, the second part of the user) that is in contact with the third electrode 421 and the fourth electrode 422 through the low third electrode 421. can do.
  • the second analyzer 442 may output the reference signal RS to the third electrode 421 while continuously or discretely changing the frequency.
  • the contacted area eg, the second portion of the user
  • the reference signal RS is formed of the first electrode part 410 and the first electrode part 410 to measure the first impedance Z12 and the second impedance Z34 corresponding to the first electrode part 410 and the second electrode part 420. It may mean a signal output to the second electrode unit 420.
  • the reference signal RS may include a signal having various frequencies.
  • the second electrode 412 may receive the first signal SI1 from the first portion of the user.
  • the first signal SI1 may mean a signal received by the second electrode 412 through (or passing through) the first portion of the user. That is, the first signal SI1 may mean a signal whose reference signal RS is attenuated by the first impedance Z12.
  • the first analyzer 441 may measure the first impedance based on the first signal SI1. For example, the first analyzer 441 may determine a frequency change of the first signal SI1 according to a frequency change with respect to the reference signal RS, and measure a first impedance based on the frequency change. In addition, the first analyzer 441 may determine the resistance component and the capacitance component of the first impedance by determining the frequency change of the first signal SI1 according to the frequency change with respect to the reference signal RS.
  • the fourth electrode 422 may receive the second signal SI2 from the second portion of the user.
  • the second signal SI2 may mean a signal received by the fourth electrode 422 through (or passing through) the second part of the user. That is, the second signal SI2 may mean a signal whose reference signal RS is attenuated by the second impedance Z12.
  • the second analyzer 442 may measure the second impedance based on the second signal SI2. For example, the second analyzer 442 may determine the frequency change of the second signal SI2 according to the frequency change with respect to the reference signal RS, and measure the second impedance based on the frequency change. In addition, the second analyzer 442 may determine the resistance component and the capacitance component of the second impedance by determining the frequency change of the second signal SI2 according to the frequency change with respect to the reference signal RS.
  • the first analyzer 441 may sequentially output the plurality of reference signals RS having different frequencies to the first electrode 411.
  • the first analyzer 441 may output a plurality of reference signals RS by continuously or discretely swapping different frequencies (for example, various frequencies between DC and MHz).
  • Each of the plurality of reference signals RS may pass through a region in contact with the first electrode 411 and a region in contact with the second electrode 412.
  • Each of the plurality of reference signals RS may be received by the second electrode 412 via a region in contact with the first electrode 411 and a region in contact with the second electrode 512.
  • the first analyzer 441 may receive first signals SI1 corresponding to each of the plurality of reference signals RS through the second electrode 412.
  • the plurality of first signals SI1 may be formed through an impedance of a region in which each of the plurality of reference signals RS contacts the first electrode 411 and an impedance of a region in contact with the second electrode 412. It may mean an attenuated signal.
  • the first analyzer 441 may determine the resistance component and the capacitance component of the first impedance (eg, the first impedance Z12 of FIG. 3) based on each of the first signals SI1.
  • the first impedance Z12 may include an impedance of a region in contact with the first electrode 411 and an impedance of a region in contact with the second electrode 412. That is, the value of the first impedance Z12 may be the sum of the impedance of the region in contact with the first electrode 411 and the impedance of the region in contact with the second electrode 412.
  • the first analyzer 441 is received through the second electrode 412 as the frequencies of the reference signals RS of different frequencies output to the first electrode 411 are changed. Since the capacitance component of each of the plurality of first signals SI1 is different, each of the first signals SI1 received through the second electrode 412 corresponding to each of the reference signals RS of different frequencies is different. You can see the rate of change.
  • the first analyzer 441 may check the resistance component and the capacitance of the first impedance Z12 based on the rate of change of each of the first signals SI1. Through this, the first analyzer 441 may determine the first impedance (or the value of the first impedance).
  • the first analyzer 441 may determine a frequency range of the plurality of reference signals RS output to the first electrode 411 according to the type of biosignal to be measured.
  • the first analyzer 441 has an ECG range of 0.01-250 Hz, an electrocardiogram (EMG) of 25-3000 Hz, and an electroencephalogram (EEG) of 0.1-100 Hz. You can decide.
  • the second analyzer 442 may sequentially output the plurality of reference signals RS having different frequencies to the third electrode 421.
  • the second analyzer 442 may output a plurality of reference signals RS by continuously or discretely swapping different frequencies (for example, various frequencies between DC and MHz).
  • the second analyzer 442 may output the same reference signals RS to the third electrode 521 as the reference signals RS output to the first electrode 411.
  • Each of the plurality of reference signals RS may pass through a region in contact with the third electrode 421 and a region in contact with the fourth electrode 422.
  • Each of the plurality of reference signals RS may be received by the fourth electrode 422 via a region in contact with the third electrode 421 and a region in contact with the fourth electrode 422.
  • the second analyzer 442 may receive second signals SI2 corresponding to each of the plurality of reference signals RS.
  • the plurality of second signals SI2 may be formed through the impedance of the region in which each of the plurality of reference signals RS contacts the third electrode 421 and the impedance of the region in contact with the fourth electrode 422. It may mean an attenuated signal.
  • the second analyzer 442 may determine the resistance component and the capacitance component of the second impedance Z34 based on each of the second signals SI2.
  • the second impedance Z34 may include an impedance of a region in contact with the third electrode 421 and an impedance of a region in contact with the fourth electrode 422. That is, the value of the second impedance Z34 may be a value obtained by adding an impedance value of an area in contact with the third electrode 421 and an impedance of an area in contact with the fourth electrode 422.
  • the second analyzer 442 is received through the fourth electrode 422 as the frequencies of the reference signals RS of different frequencies output to the third electrode 421 are changed. Since the capacitance component of each of the plurality of second signals SI2 is different, each of the second signals SI2 received through the fourth electrode 422 corresponding to each of the reference signals RS of different frequencies is different. You can see the rate of change.
  • the second analyzer 442 may check the resistance component and the capacitance of the second impedance Z34 based on the rate of change of each of the second signals SI2. In this way, the second analyzer 442 may determine the first impedance (or the value of the first impedance).
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating an operation of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 501 may be implemented substantially the same as or similar to the electronic device 301 of FIG. 3.
  • the first electrode part 510 and the second electrode part 520 may be substantially the same as or similar to the first electrode part 310 and the second electrode part 320 of FIG. 3.
  • the impedance analyzer 540 and the impedance controller 550 may be implemented substantially the same as or similar to the impedance analyzer 540 and the impedance controller 550 of FIG. 3.
  • the electronic device 501 of FIG. 5 controls an impedance corresponding to each of the first electrode part 310 and the second electrode part 320 in the electronic device 301 of FIG. 3. Only relevant configurations are shown. However, the technical idea of the present invention is not limited thereto.
  • the impedance analyzer 540 determines the first impedance Z12 corresponding to the first channel CH1 and the second impedance Z34 corresponding to the second channel CH2, and then controls the control signal CS to control the impedance. ) May be transmitted to the impedance controller 550.
  • the control signal CS may mean a signal for the impedance controller 550 to adjust the impedance so that the difference between the first impedance Z12 and the second impedance Z34 satisfies or does not have a specified range. Can be.
  • the control signal CS may include a parameter for the impedance controller 550 to adjust at least one of resistance and capacitance.
  • the impedance controller 550 may adjust the impedance based on the control signal CS.
  • the impedance controller 550 may adjust at least one of resistance and capacitance based on a parameter included in the control signal CS.
  • the impedance controller 550 may include at least one element corresponding to each of a plurality of channels (eg, the first channel CH1 and the second channel CH2) for controlling the impedance. At least one element may include at least one of a resistor and a capacitor.
  • the impedance controller 550 may include at least one first element 651 corresponding to the first channel CH1 and at least one second element 652 corresponding to the second channel CH2. .
  • the impedance controller 550 may adjust the impedance value of the at least one first element 651 to 'ZP' and the impedance value of the at least one second element 652 to 'ZN'.
  • At least one device included in the impedance controller 550 may be implemented as a variable device.
  • the impedance controller 550 may control the impedance by adjusting the variable element.
  • the impedance controller 550 may control the impedance so that the entire impedance value of each of the first channel CH1 and the second channel CH2 is the same or within a specified range by adjusting the variable element.
  • At least one element included in the impedance controller 550 may be implemented as a circuit in which a plurality of elements are connected.
  • the impedance controller 550 may control the impedance by adjusting a plurality of elements.
  • the impedance controller 550 may control the impedance so that the entire impedance value of each of the first channel CH1 and the second channel CH2 is the same or within a specified range by adjusting the variable element.
  • the impedance controller 550 may have no difference between the first impedance Z12 corresponding to the first electrode portion 510 and the second impedance Z34 corresponding to the second electrode portion 520.
  • the impedance may be controlled so that the difference satisfies the specified range.
  • the impedance controller 550 may control at least one of the first device 551 and the second device 552. For example, when the first impedance Z12 is greater than the second impedance Z34, only the second element 552 corresponding to the second channel CH2 may be adjusted. Alternatively, when the first impedance Z12 is smaller than the second impedance Z34, only the first element 551 corresponding to the first channel CH1 may be adjusted. On the other hand, when the first impedance Z12 and the second impedance Z34 are the same (or nearly the same) (for example, when the specified range is satisfied), the impedance controller 650 is the first element 551 and the second. The element 552 may not be adjusted.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating an operation of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 601 may be implemented substantially the same as or similar to the electronic device 301 of FIG. 3.
  • the first electrode part 610 and the second electrode part 620 may be substantially the same as or similar to the first electrode part 310 and the second electrode part 320 of FIG. 3.
  • impedance analyzer 640, impedance controller 650, and amplifier 655 may be implemented substantially the same as or similar to impedance analyzer 340, impedance controller 350, and amplifier 355 of FIG. 3. have.
  • the electronic device 601 of FIG. 6 controls the impedance corresponding to the first electrode 310 and the second electrode 320 in the electronic device 301 of FIG. Only the configuration related to the operation of generating the signal BS is shown. However, the technical idea of the present invention is not limited thereto.
  • the electronic device 601 After controlling the impedance so that there is no gap between the first impedance Z12 and the second impedance Z34, the electronic device 601 receives a signal related to the living body from the first electrode part 610 and the second electrode part 620. Can be obtained.
  • the first electrode part 610 and the second electrode part 620 may obtain signals related to a living body from the first part 605 of the user and the second part 606 of the user.
  • Each of the signals related to the living body may be received by the amplifier 655 via the first electrode part 610 or the second electrode part 620 and the impedance controller 650.
  • the first input signal VINP is received by the first terminal (eg, the positive terminal) of the amplifier 655 via the first electrode unit 610 and the first element 651 of the impedance controller 650. Can be.
  • the second input signal VINN is received by the second terminal (eg, the negative terminal) of the amplifier 655 via the second electrode unit 620 and the second element 652 of the impedance controller 650.
  • the first input signal VINP and the second input signal VINN may be signals from which noise due to a difference between the first impedance Z12 and the second impedance Z34 is removed.
  • the amplifier 655 may differentially amplify the first input signal VINP and the second input signal VINN and remove common components.
  • the amplifier 655 may output (or generate) the biosignal BS in which the first input signal VINP and the second input signal VINN are differentially amplified and the common component is removed.
  • the amplifier 655 may transmit the biosignal BS to a processor (eg, the processor 360 of FIG. 3).
  • the processor 360 acquires the user's biosignal BS when the impedance of each of the first channel corresponding to the first electrode part 610 and the second channel corresponding to the second electrode part 620 is adjusted. can do.
  • FIG. 7 and 8 are diagrams illustrating a biosignal in which noise due to contact impedance and a biosignal in which it is not according to various embodiments of the present disclosure are not removed.
  • the first biosignal BS1 may include a first impedance and a second electrode portion (eg, FIG. 3) corresponding to the first electrode portion (eg, the first electrode portion 310 of FIG. 3). It may mean a biosignal obtained through a sensor module (eg, the sensor module 330 of FIG. 3) without adjusting a difference between the second impedances corresponding to the second electrode unit 320.
  • a sensor module eg, the sensor module 330 of FIG. 3
  • the first biological signal BS1 contains a lot of noise due to the difference between the first impedance and the second impedance.
  • the noise due to the difference between the first impedance and the second impedance is also amplified through the amplifier (for example, the amplifier 355 of FIG. 3). Accordingly, as the difference between the first impedance and the second impedance increases, the first biosignal BS1 may include more noise.
  • the second biological signal BS2 may include a first impedance and a second electrode portion (eg, FIG. 3) corresponding to the first electrode portion (eg, the first electrode portion 310 of FIG. 3). After adjusting the difference between the second impedance corresponding to the second electrode unit 320, it may mean a biosignal obtained through the sensor module 330.
  • the second biological signal BS2 does not include noise due to the difference between the first impedance and the second impedance.
  • the second biosignal BS2 may include less noise due to the difference between the first impedance and the second impedance.
  • various embodiments of the present disclosure may control the sensor module 330 such that there is no difference between the first impedance and the second impedance or satisfies a specified range, thereby obtaining a biosignal having no noise or reduced noise.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • an electronic device may start an operation of measuring a biosignal in response to a command for requesting the measurement of the biosignal (901). For example, when a user executes an application that measures a biosignal, the electronic device 301 may start an operation of measuring the biosignal.
  • the electronic device 301 may perform an operation of compensating at least one of contact impedances corresponding to channels of the sensor module (eg, the sensor module 330 of FIG. 3).
  • the electronic device 301 may measure the contact impedance for each channel of the sensor module 330 (903). For example, the electronic device 301 may measure contact impedance of an area where the electrode part connected to each of the channels of the sensor module 330 and a part of the user's body contact each other. The electronic device 301 may measure the contact impedance of the electrode connected to each of the channels connected to the sensor module 330. The electronic device 301 may compare contact impedances of the electrode parts connected to each of the channels of the sensor module 330.
  • the electronic device 301 may control the impedance of the sensor module 330 to prevent a difference in contact impedance of each of the channels of the sensor module 330 (905).
  • the impedance controller of the sensor module 330 eg, the impedance controller 350 of FIG. 3
  • the impedance controller of the sensor module 330 may control at least one resistor and a capacitor for each of the channels included in the impedance controller 350.
  • An impedance controller (eg, the impedance controller 350 of FIG. 3) may control the at least one resistor and the capacitor such that the overall impedance of each of the channels has the same impedance value.
  • the electronic device 301 may measure the biosignal through the sensor module 330 (907). The electronic device 301 may acquire a biosignal from which noise due to a difference in contact impedance of each of the electrode parts is removed from the biosignal.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an operation of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • an electronic device (eg, the electronic device 301 of FIG. 3) may start an operation of measuring a biosignal in response to a command for requesting measurement of a biosignal (1001).
  • the electronic device 301 may output the reference signal RS through the first electrode 311 in operation 1003.
  • the electronic device 301 may sequentially output the plurality of reference signals RS having different frequencies to the first electrode 311.
  • the electronic device 301 may output a plurality of reference signals RS to the first electrode 311 by continuously or discretely swapping different frequencies.
  • the electronic device 301 may receive the first signal SI1 corresponding to the reference signal RS through the second electrode 312 (1005).
  • the electronic device 301 may measure a first contact impedance corresponding to the first electrode 310 based on the first signal SI1 (1007). For example, the electronic device 301 may measure the first contact impedance using an impedance measurer (eg, the impedance measurer 340 of FIG. 3).
  • an impedance measurer eg, the impedance measurer 340 of FIG. 3
  • the electronic device 301 may output the reference signal RS through the third electrode 321 (1009). For example, the electronic device 301 may output the same reference signal RS as the first electrode 311 to the third electrode 321.
  • the electronic device 301 may receive the second signal SI2 corresponding to the reference signal RS through the fourth electrode 322 (1011).
  • the electronic device 301 may measure a second contact impedance corresponding to the second electrode unit 320 based on the second signal SI1 (1013). For example, the electronic device 301 may measure the second contact impedance using an impedance measurer (eg, the impedance measurer 340 of FIG. 3).
  • an impedance measurer eg, the impedance measurer 340 of FIG. 3
  • the electronic device 301 may control impedance so that there is no difference between the first contact impedance and the second contact impedance (1015).
  • the electronic device 301 may control the impedance using an impedance controller (eg, the impedance controller 350 of FIG. 3).
  • the electronic device 301 controls the biosignal BS through the first electrode 310 and the second electrode 320 after controlling the impedance so that there is no difference between the first contact impedance and the second contact impedance. It may be (1017).
  • the electronic device 301 may measure the biosignal BS through at least one of the first electrode 311 and the second electrode, and at least one of the third electrode 321 and the fourth electrode 322. .
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating an operation of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • an electronic device (eg, the electronic device 301 of FIG. 3) may start an operation of measuring a biosignal in response to a command for requesting measurement of a biosignal (1101).
  • the electronic device 301 may measure contact impedance for each channel of the sensor module (eg, the sensor module 330 of FIG. 3) (1103).
  • the electronic device 301 may determine contact impedance of each of the channels of the sensor module 330.
  • the electronic device 301 may determine an impedance difference between the channels of the sensor module 330.
  • the electronic device 301 may compare the impedance difference between the channels and a specified value (1105).
  • the designated value may mean a value in which the impedance difference does not substantially affect the biosignal BS.
  • the designated value may be set automatically by the user or by a processor (eg, processor 360 of FIG. 3).
  • the electronic device 301 may control the impedance using an impedance controller (eg, the impedance controller 350 of FIG. 3) (1107). After controlling the impedance, the electronic device 301 may measure the biosignal BS through the first electrode 310 and the second electrode 320 (1109).
  • an impedance controller eg, the impedance controller 350 of FIG. 3
  • the electronic device 301 may not control the impedance using the impedance controller 350.
  • the electronic device 301 may measure the biosignal BS through the first electrode 310 and the second electrode 320 without controlling the impedance (1109).
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an operation of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • an electronic device may start an operation of measuring a biosignal in response to a command for requesting the measurement of the biosignal (1201). For example, when a user executes an application that measures a biosignal, the electronic device 301 may start an operation of measuring the biosignal.
  • the electronic device 301 may determine the type of biosignal to be measured (1203). For example, the electronic device 301 may determine the biosignal selected by the user as a biosignal to be measured on the execution screen of the application. Alternatively, when the user executes an application for measuring a specified biosignal, the electronic device 301 may determine the specified biosignal as a biosignal to be measured.
  • the electronic device 301 may determine a frequency range of the reference signal RS to be used for impedance control according to the type of biosignal to be measured (1205).
  • the electronic device 301 may include a first contact impedance with respect to a first electrode part (eg, the first electrode part 310 of FIG. 3) and a second electrode part (eg, the second electrode part 320 of FIG. 3).
  • the first electrode eg, the first electrode 311 of FIG. 3
  • the third electrode eg, FIG. Output to the third electrode 321 of FIG. 3.
  • the electronic device 301 may determine a frequency range of the reference signal RS to be sequentially changed according to the type of biosignal to be measured.
  • the electronic device 301 reduces the measurement time of the first contact impedance and the second contact impedance by outputting the reference signal RS to the first electrode 311 and the third electrode 321 according to the determined frequency range.
  • the electronic device 301 may determine the first contact impedance and the second contact impedance and control the impedance so that there is no difference between the first contact impedance and the second contact impedance (1207).
  • FIGS. 13A to 13D are diagrams illustrating a user interface representing an operation of measuring a biosignal by an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 1301 may be implemented to be substantially the same as or similar to the electronic device 301 of FIG. 3.
  • the electronic device 1301 may start measuring a biosignal according to a user's request (eg, an input). For example, the electronic device 1301 may execute an application related to the measurement of the biosignal according to a user's input.
  • a user's request eg, an input
  • the electronic device 1301 may execute an application related to the measurement of the biosignal according to a user's input.
  • the first body part (eg, a finger) of the user contacts the first electrode part 1310, and the second body part (eg, a wrist) of the user is connected to the second electrode part (eg, the second electrode part of FIG. 3). 320).
  • the electronic device 1301 may measure a first impedance (or first contact impedance) while a user's finger is in contact with the first electrode part 1310. In addition, the electronic device 1301 may measure a second impedance (or second contact impedance) while the user's wrist is in contact with the second electrode unit 320. In addition, the electronic device 1301 may control the impedance such that there is no difference between the first impedance and the second impedance.
  • the electronic device 1301 may display the first screen 1350 while measuring the first impedance and the second impedance and controlling the impedance.
  • the first screen 1350 may indicate a state of preparing to measure a biosignal.
  • the user's finger contacts the first electrode unit 1310 and the user's wrist contacts the second electrode unit 320.
  • the biosignal can be measured.
  • the electronic device 1301 may display the second screen 1360 while measuring the biosignal.
  • the second screen 1360 may represent a state of measuring the biosignal.
  • the electronic device 1301 may analyze the measured biosignal and provide the analysis result to the user.
  • the electronic device 1301 may display the third screen 1370.
  • the third screen 1370 may indicate a result of measuring the biosignal.
  • An electronic device may include a sensor module, a first electrode part connected to a first channel of the sensor module, a second electrode part connected to a second channel of the sensor module, and the sensor module.
  • a first impedance between the first electrode portion and a first portion of the user's body in contact with the first electrode portion and between a second portion of the body of the user in contact with the second electrode portion and the second electrode portion Measure a second impedance of the first channel and the first channel and the second impedance such that a difference between the first impedance and the second impedance is within a specified range based on the first impedance and the second impedance through the sensor module;
  • the impedance corresponding to each of the two channels may be adjusted, and the sensor module may be configured to acquire the biosignal of the user while the impedances of the first channel and the second channel are adjusted.
  • the sensor module may include an impedance analyzer configured to measure the first impedance corresponding to the first electrode unit and the second impedance corresponding to the second electrode unit, and output a control signal according to a measurement result, and the control signal.
  • the electronic device may include an impedance controller configured to control an impedance corresponding to each of the first channel and the second channel.
  • the impedance controller may include at least one resistor and a capacitor for controlling an impedance corresponding to each of the first channel and the second channel.
  • the processor outputs a reference signal through the first electrode of the first electrode unit through the sensor module, and the reference signal is a second electrode of the first electrode unit via the first portion of the body of the user.
  • the first impedance is measured based on the received first signal
  • the reference signal is output through the third electrode of the second electrode unit, and the reference signal passes through the second portion of the user's body.
  • the second impedance may be measured based on the second signal received by the fourth electrode of the second electrode unit.
  • the processor may sequentially output a plurality of the reference signals, each having a different frequency, through the sensor module and based on the plurality of signals received corresponding to each of the plurality of reference signals.
  • the resistance component and the capacitance component of the second impedance can be determined.
  • the processor may determine a range in which the different frequencies of the reference signal are included according to the type of the biosignal.
  • the processor determines, by the sensor module, a difference between the first impedance and the second impedance, and if the difference between the first impedance and the second impedance is greater than a specified value, the difference satisfies the specified range. It may be set to adjust the impedance corresponding to each of the first channel and the second channel.
  • the processor determines, by the sensor module, a difference between the first impedance and the second impedance, and if the difference between the first impedance and the second impedance is smaller than or equal to a specified value, the first channel and the second impedance. It may be set so as not to adjust the impedance corresponding to each of the second channels.
  • the electronic device differentially amplifies a first input signal obtained from the first electrode unit through the first channel and a second input signal obtained from the second electrode unit through the second channel, and amplifies the amplified signal.
  • the apparatus may further include an amplifier configured to generate the biosignal.
  • the sensor module may be configured to sense at least one of body fat, electrocardiogram, skin resistance, electromyogram, electroencephalogram, and safety latitude of the user.
  • a method of operating an electronic device may include: between a first electrode part connected to a first channel of a sensor module included in the electronic device and a first part of a user's body in contact with the first electrode part; Determining a first impedance of the second impedance between the second electrode part connected to the second channel of the sensor module and the second part of the user's body in contact with the second electrode part; Adjusting an impedance corresponding to each of the first channel and the second channel such that a difference between the first impedance and the second impedance satisfies a specified range based on a first impedance and the second impedance, and the sensor module
  • the method may include acquiring a biosignal of the user in the state in which the impedances of the first channel and the second channel are adjusted.
  • the setting of the impedance corresponding to each of the first channel and the second channel to the same may include outputting a control signal according to a measurement result of the first impedance and the second impedance, and in response to the control signal.
  • the method may include controlling an impedance corresponding to each of the first channel and the second channel.
  • the controlling of the impedance corresponding to each of the first channel and the second channel may include controlling at least one resistor and a capacitor included in each of the first channel and the second channel included in the sensor module. It may include.
  • the measuring of the first impedance may include outputting a reference signal through a first electrode of the first electrode part, and the reference signal may be a second electrode of the first electrode part via the first part of the user's body. And measuring the first impedance based on the received first signal, wherein the measuring the second impedance includes: outputting the reference signal through a third electrode of the second electrode unit; The signal may include measuring the second impedance based on a second signal received by the fourth electrode of the second electrode unit via the second portion of the user's body.
  • a method of operating the electronic device may include sequentially outputting a plurality of the reference signals having different frequencies, and based on the plurality of signals received corresponding to each of the plurality of reference signals.
  • the method may further include determining a resistance component and a capacitance component of the second impedance.
  • Changing and outputting a frequency of the reference signal may include determining a range in which the different frequencies of the reference signal are included according to the type of the biosignal.
  • the operation method of the electronic device may include determining a difference between the first impedance and the second impedance, and if the difference between the first impedance and the second impedance is greater than a specified value, the difference satisfies the specified range.
  • the method may further include setting an impedance corresponding to each of the first channel and the second channel to be the same.
  • the operation method of the electronic device may include determining a difference between the first impedance and the second impedance, and if the difference between the first impedance and the second impedance is less than or equal to a specified value, the first channel and the second impedance.
  • the method may further include acquiring the biosignal without adjusting an impedance corresponding to each of the second channels.
  • the obtaining of the bio-signal may include obtaining a first input signal obtained from the first electrode part through the first channel and from the second electrode part through the second channel. And differentially amplifying the second input signal to obtain the biosignal.
  • the method may further include measuring the first impedance and the second impedance when a measurement of the biosignal is requested.
  • Each of the above-described components of the electronic device may be composed of one or more components, and the name of the corresponding component may vary according to the type of the electronic device.
  • the electronic device may include at least one of the above-described components, and some components may be omitted or further include other additional components.
  • some of the components of the electronic device according to various embodiments of the present disclosure may be combined to form one entity, and thus may perform the same functions of the corresponding components before being combined.

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Abstract

본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 센서 모듈, 상기 센서 모듈의 제1채널과 연결된 제1전극부, 상기 센서 모듈의 제2채널과 연결된 제2전극부, 및 상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1전극부와 상기 제1전극부와 접촉된 사용자의 신체의 제1부분 사이의 제1임피던스와, 상기 제2전극부와 상기 제2전극부와 접촉된 사용자의 신체의 제2부분 사이의 제2임피던스를 측정하고, 상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스에 기초하여 상기 제1임피던스 및 상기 제2임피던스의 차이가 지정된 범위를 만족하도록 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 조절하고, 상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1채널 및 상기 제2채널의 임피던스가 조절된 상태에서, 상기 사용자의 생체 신호를 획득하도록 설정될 수 있다.

Description

생체 신호를 획득하는 전자 장치와 이의 동작 방법
본 발명의 다양한 실시 예는, 생체 신호를 획득하는 전자 장치와 이의 동작 방법에 관한 것이다.
웨어러블 전자 장치 또는 스마트폰 등 휴대용 전자 장치를 통해 제공되는 다양한 서비스 및 부가 기능들이 점차 확대되고 있다. 이러한 전자 장치의 효용 가치를 높이고, 다양한 사용자들의 욕구를 만족시키기 위해서 통신 서비스 제공자 또는 전자 장치 제조사들은 다양한 기능들을 제공하고 다른 업체와의 차별화를 위해 전자 장치를 경쟁적으로 개발하고 있다.
전자 장치의 성능이 고도화됨에 따라 휴대용 전자 장치는 다양한 생체 인식 기술들이 적용되고 있다. 사용자는 전자 장치에 적용된 다양한 생체 인식 기술들을 이용하여, 생체 정보, 신체 정보, 또는 건강 정보를 획득하고, 이를 제공받을 수 있다.
이처럼, 다양한 생체 인식 기술들이 적용된 휴대용 전자 장치는, 정확한 생체 신호를 측정하는 것이 중요할 수 있다.
전자 장치에 포함된 복수의 전극들을 통해 생체 신호를 획득할 수 있다. 사용자는 신체 일부분을 전자 장치에 포함된 복수의 전극들에 접촉하여, 생체 신호를 획득할 수 있다. 사용자의 신체 일부분이 전자 장치에 포함된 복수의 전극들과 접촉되면, 접촉되는 영역에 접촉 임피던스 또는 컨택 임피던스가 발생될 수 있다. 컨택 임피던스는 전극을 통해 획득되는 생체 신호의 노이즈를 발생시킬 수 있다.
전자 장치에 포함된 복수의 전극들을 통해 획득되는 생체 신호는 신호의 세기나 크기가 상당히 작으므로, 전자 장치는 이를 분석하기 위해 생체 신호를 증폭할 수 있다. 생체 신호가 증폭되면, 생체 신호에 포함된 노이즈도 함께 증폭될 수 있다.
노이즈를 제거하기 위해서는, 고성능의 증폭기를 사용하는 방법이 있다. 그러나, 고성능의 증폭기는 비용의 문제가 있어, 제품의 상용화 측면에서 부적절할 수 있다.
또는, 노이즈를 제거하기 위해서는, 컨택 임피던스 자체의 크기를 줄이는 방법이 있다. 그러나, 컨택 임피던스 자체의 크기를 줄이는 방법은, 큰 사이즈의 전극을 이용하여야 하므로, 제품의 소형화에 적합하지 않다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 제1전극부와 제2전극부에 대응하는 접촉 임피던스의 차이를 감소시켜, 컨택 임피던스로 인한 생체 신호의 노이즈를 제거할 수 있는 전자 장치와 이의 동작 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 센서 모듈, 상기 센서 모듈의 제1채널과 연결된 제1전극부, 상기 센서 모듈의 제2채널과 연결된 제2전극부, 및 상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1전극부와 상기 제1전극부와 접촉된 사용자의 신체의 제1부분 사이의 제1임피던스와, 상기 제2전극부와 상기 제2전극부와 접촉된 사용자의 신체의 제2부분 사이의 제2임피던스를 측정하고, 상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스에 기초하여 상기 제1임피던스 및 상기 제2임피던스의 차이가 지정된 범위를 만족하도록 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 조절하고, 상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1채널 및 상기 제2채널의 임피던스가 조절된 상태에서, 상기 사용자의 생체 신호를 획득하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 상기 전자 장치에 포함된 센서 모듈의 제1채널과 연결된 제1전극부와 상기 제1전극부와 접촉된 사용자의 신체의 제1부분 사이의 제1임피던스를 측정하는 동작, 상기 센서 모듈의 제2채널과 연결된 제2전극부와 상기 제2전극부와 접촉된 사용자의 신체의 제2부분 사이의 제2임피던스를 판단하는 동작, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스에 기초하여 상기 제1임피던스 및 상기 제2임피던스의 차이가 지정된 범위를 만족하도록 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 조절하는 동작, 및 상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1채널 및 상기 제2채널의 임피던스가 조절된 상태에서, 상기 사용자의 생체 신호를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 제1전극부와 제2전극부에 대응하는 접촉 임피던스의 차이를 감소시켜, 컨택 임피던스로 인한 생체 신호의 노이즈를 효율적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은, 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 4는, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 5는, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 6은, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 7과 도 8은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 접촉 임피던스로 인한 노이즈를 제거하지 않은 생체 신호와 그렇지 않은 생체 신호를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 13a부터 도 13d는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치가 생체 신호를 측정하는 동작을 나타내는 사용자 인터페이스를 나타내는 도면이다.
도 1은, 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블럭도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 및 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 예를 들면, 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)의 경우와 같이, 일부의 구성요소들이 통합되어 구현될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 구동하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 운영되고, 추가적으로 또는 대체적으로, 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화된 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 여기서, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로 또는 임베디드되어 운영될 수 있다.
이런 경우, 보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 수행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부 구성 요소로서 구현될 수 있다. 메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 저장되는 소프트웨어로서, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신하기 위한 장치로서, 예를 들면, 마이크, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력하기 위한 장치로서, 예를 들면, 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용되는 스피커와 전화 수신 전용으로 사용되는 리시버를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 일체 또는 별도로 형성될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 사용자에게 정보를 시각적으로 제공하기 위한 장치로서, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치 회로(touch circuitry) 또는 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 유선 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)(예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 내부의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(176)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(177)는 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 유선 또는 무선으로 연결할 수 있는 지정된 프로토콜을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(177)는 HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD 카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))를 물리적으로 연결시킬 수 있는 커넥터, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈, 이미지 센서, 이미지 시그널 프로세서, 또는 플래시를 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리하기 위한 모듈로서, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 유선 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되는, 유선 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함하고, 그 중 해당하는 통신 모듈을 이용하여 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 상술한 여러 종류의 통신 모듈(190)은 하나의 칩으로 구현되거나 또는 각각 별도의 칩으로 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 사용자 정보를 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 구별 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부로 송신하거나 외부로부터 수신하기 위한 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(190)(예: 무선 통신 모듈(192))은 통신 방식에 적합한 안테나를 통하여 신호를 외부 전자 장치로 송신하거나, 외부 전자 장치로부터 수신할 수 있다.
상기 구성요소들 중 일부 구성요소들은 주변 기기들 간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input/output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되어 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호 간에 교환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104) 간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 외부 전자 장치에서 실행될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 외부 전자 장치에게 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 외부 전자 장치는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 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 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및/또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C" 또는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", "첫째" 또는 "둘째" 등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)으로 구성될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시 예들에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(101))를 포함할 수 있다. 상기 명령이 프로세서(예: 프로세서(120))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 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, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시 예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
도 2는, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 전자 장치(201)는 도 1의 전자 장치(101)와 실질적으로 동일하거나 유사하게 구현될 수 있다. 예컨대, 전자 장치(201)는 도 1의 전자 장치(101)의 구성 요소들 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(201)는 사용자의 신체 중 일부에 결착될 수 있는 웨어러블 전자 장치로 구현될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(201)는 전극들(211, 212, 221, 및 222)과 디스플레이(260)(예컨대, 도 1의 표시 장치(160))를 포함할 수 있다. 전자 장치(201)는 제1방향으로 향하는 제1면, 상기 제1방향의 반대인 제2방향으로 향하는 제2면, 및 상기 제1면 및 제2면 사이의 공간을 적어도 일부 둘러싸는 측면을 포함하는 하우징을 포함할 수 있다. 예컨대, 하우징의 제1면은 제1전극(211) 및 제2전극(212)을 포함하는 면을 의미할 수 있고, 하우징의 제2면은 제3전극(221) 및 제4전극(222)을 포함하는 면을 의미할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전극들(211, 212, 221, 및 222)은 전류가 흐를 수 있는 도전성 부재로 구현될 수 있다. 예컨대, 전극들(211, 212, 221, 및 222)은 저항이 낮은 도전성 부재(스테인리스 스틸, 실버, 및/또는 골드)로 구현될 수 있다. 전극들(211, 212, 221, 및 222) 각각의 모양이나 크기는 다양하게 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전극들(211, 212, 221, 및 222)은 전자 장치(201)를 구성하는 하우징의 적어도 일부를 통해 외부로 노출될 수 있다. 예컨대, 제1전극(211) 및 제2전극(212) 중 적어도 하나는 전자 장치(201)를 구성하는 하우징의 제1면 중 적어도 일부를 통해 외부로 노출될 수 있다. 또한, 제3전극(221) 및 제4전극(222) 중 적어도 하나는 전자 장치(201)를 구성하는 하우징의 제2면 중 적어도 일부를 통해 외부로 노출될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(201)에 포함된 적어도 하나의 전극은 전자 장치(201)의 제1면, 제2면, 또는 제1면과 제2면을 제외한 하우징의 일부분에 존재할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(201)는 하우징의 제1면 또는 제2면에 4개의 전극들(211, 212, 221, 및 222) 모두를 포함하도록 구성될 수 있다. 또한, 제1면과 제2면을 제외한 하우징의 일부분에 4개의 전극들(211, 212, 221, 및 222) 모두를 포함하도록 구성될 수도 있다.
비록 설명의 편의를 위해, 도 2에서는, 전극들(211, 212, 221, 및 222)의 갯수, 모양, 크기, 및 위치를 지정하여 도시하였으나, 전극들(211, 212, 221, 및 222)의 갯수, 모양, 크기, 및 위치는 이에 한정되지 않고 다양한 형태로 구현될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전극들(211, 212, 221, 및 222) 중 적어도 하나는 전자 장치(101)에 구비된 적어도 하나의 생체 센서(예컨대, 도 1의 생체 모듈(176))와 전기적으로 연결되어, 사용자의 생체 정보, 신체 정보, 또는 건강 정보를 획득하는데 이용될 수 있다. 예컨대, 전극들(211, 212, 221, 및 222) 중 적어도 하나는 전자 장치(101)에 구비된 생체 센서를 통해 BIA(bioelectric impedance analysis)를 측정하고, 사용자의 체지방률을 측정하는데 이용될 수 있다. 또한, 전극들(211, 212, 221, 및 222) 중 적어도 하나는 전자 장치(101)에 구비된 생체 센서를 통해 ECG(electrocardiogram)를 측정하고, 사용자의 심전도를 측정하는데 이용될 수 있다. 또한, 전극들(211, 212, 221, 및 222) 중 적어도 하나는 전자 장치(101)에 구비된 생체 센서를 통해 GSR(galvanic skin response)를 측정하고, 사용자의 피부 저항 및/또는 피부 수화도를 측정(또는 산출)하는데 이용될 수 있다. 한편, 전극들(211, 212, 221, 및 222) 중 적어도 하나를 이용하여 측정할 수 있는 생체 정보는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 다양한 형태로 구현될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전극들(211, 212, 221, 및 222) 중 적어도 하나는 전자 장치(101)에 구비된 충전 회로와 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 충전 회로는 전력 관리 모듈(예컨대, 도 1의 전력 관리 모듈(188)) 및/또는 배터리(예컨대, 도 1의 배터리(189))를 포함하는 회로를 의미할 수 있다. 또는, 충전 회로는 전자 장치(101)에 포함된 적어도 하나의 구성 요소와 전력 관리 모듈(예컨대, 도 1의 전력 관리 모듈(188)) 또는 배터리(예컨대, 도 1의 배터리(189))를 전기적으로 연결하는 회로를 의미할 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 충전 회로는 전자 장치(101)의 배터리(예컨대, 도 1의 배터리(189))를 충전하는데 이용될 수 있다. 예컨대, 전자 장치(101)의 충전 회로는 외부로 노출된 전극(211, 212, 221, 및 222)들 중 적어도 하나를 통해 외부 장치(예: 충전 장치 또는 크래들(cradle))와 물리적 또는 전기적으로 연결될 수 있다. 전자 장치(101)의 충전 회로는 전극(211, 212, 221, 및 222)들 중 외부 장치와 연결된 적어도 하나의 전극을 통해 전력을 공급받을 수 있다.
다양한 실시 예에 따라, 전자 장치(201)는 전극들(211, 212, 221, 및 222) 중 적어도 하나를 통해 수신된 신호(예컨대, 생체 신호)에 기초하여, 사용자의 생체 정보, 신체 정보, 또는 건강 정보를 생성할 수 있다. 또한, 전자 장치(201)는 사용자의 생체 정보, 신체 정보, 또는 건강 정보를 메모리(예컨대, 도 1의 메모리(130))에 저장할 수 있다.
다양한 실시 예에 따라, 전자 장치(201)는, 전극들(211, 212, 221, 및 222)과 사용자의 신체가 접촉(또는 컨택)되는 영역에서 발생하는 컨택 임피던스(contact impedance)(또는 컨택 임피던스 값)를 판단할 수 있다. 전자 장치(201)는 컨택 임피던스에 따라 발생되는 생체 신호의 오차를 감소시키기 위한 동작을 수행할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 디스플레이(260)(예컨대, 도 1의 표시 장치(160))는 전자 장치(201)의 동작이나 상태에 관련된 정보를 표시할 수 있다. 디스플레이(260)는 전극들(211, 212, 221, 및 222) 중 적어도 하나를 통해 수신된 신호(예컨대, 생체 신호)에 기초하여, 사용자의 생체 정보, 신체 정보, 또는 건강 정보를 표시할 수 있다.
다양한 실시 예에 따라, 전자 장치(101)는 전극들(211, 212, 221, 및 222)을 중 적어도 하나를 통해 수신된 신호(예컨대, 생체 신호)에 기초하여, 사용자의 생체 정보, 신체 정보, 또는 건강 정보를 외부 장치(예컨대, 도 1의 외부 장치(102))의 디스플레이를 통해 표시할 수도 있다.
다양한 실시 예에 따라, 전자 장치(201)는 전자 장치(201)에서 생성되는 신호들 중 일부를 전자 장치(201)의 출력 인터페이스(예: 도 1의 음향 출력 장치(155) 또는 햅틱 모듈(179))를 통해 다양한 형태(예컨대, 빛(LED), 소리 또는 진동 등의 형태)로 사용자에게 제공할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(201)는 하우징의 일부에 연결되고, 전자 장치(201)를 사용자의 신체의 일부에 탈착 가능하게(detachably) 결착하도록 구성된 결착 부재(250)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(201)는 전극들(211, 212, 221, 및 222)을 통해 수신된 신호(예컨대, 생체 신호)를 외부 장치(예컨대, 도 1의 외부 장치(102))를 통해 분석할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(201)는 전극들(211, 212, 221, 및 222)을 통해 수신된 신호를 전자 장치(201)의 통신 모듈(예컨대, 도 1의 통신 모듈(190))를 통해 외부 장치(102)로 전송할 수 있다. 외부 장치(102)는 전자 장치(201)로부터 수신된 신호를 분석하고, 분석된 정보를 전자 장치(201)로 전송할 수 있다. 전자 장치(201)는 외부 장치(102)로부터 수신된 정보에 기초하여, 사용자의 생체 정보, 신체 정보, 또는 건강 정보에 대응하는 컨텐츠를 디스플레이(260)를 통해 제공할 수 있다.
도 3은, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(301)(예컨대, 도 1의 전자 장치(101))는 제1전극부(310), 제2전극부(320), 센서 모듈(330)(예컨대, 도 1의 센서 모듈(176)), 및 프로세서(360)(예컨대, 도 1의 프로세서(120))를 포함할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(301)는 도 1과 도 2의 전자 장치(101 및 102)와 실질적으로 동일하거나 유사하게 구현될 수 있다.
제1전극부(310)는 제1전극(311)(예컨대, 도 2의 전극(211))과 제2전극(312)(예컨대, 도 2의 전극(212))을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1전극부(310)는 도 2의 전자 장치(201)의 하우징의 제1면(또는 제2면)에 위치할 수 있다. 즉, 제1전극(311) 및 제2전극(312)은 하우징의 제1면(또는 제2면)에 위치한 전극일 수 있다.
제1전극부(310)는 센서 모듈(330)의 제1채널(CH1)에 과 연결될 수 있다. 예컨대, 제1전극(311)과 제2전극(312)은 각각 상이한 경로를 통해 센서 모듈(330)의 제1채널(CH1)과 연결될 수 있다.
제1전극부(310)는 사용자의 신체의 적어도 일부와 접촉할 수 있다. 예컨대, 제1전극부(310)는 사용자의 신체 제1부분과 접촉할 수 있다. 또한, 제1전극부(310)는 사용자의 신체 제1부분(예컨대, 제1부분의 표면을 포함하는 부분)에 대한 임피던스를 나타내는 신호를 획득할 수 있다. 또한, 제1전극부(310)는 사용자의 신체 제1부분을 통해 사용자의 생체 신호를 획득할 수 있다.
제2전극부(320)는 제3전극(321)(예컨대, 도 2의 전극(221))과 제4전극(322)(예컨대, 도 2의 전극(222))을 포함할 수 있다. 예컨대, 제2전극부(320)는 도 2의 전자 장치(201)의 하우징의 제2면(또는 제1면)에 위치할 수 있다. 즉, 제3전극(321) 및 제4전극(322)은 하우징의 제2면(또는 제1면)에 위치한 전극일 수 있다.
제2전극부(320)는 센서 모듈(330)의 제2채널(CH2)과 연결될 수 있다. 예컨대, 제3전극(321)과 제4전극(322)은 각각 상이한 경로를 통하여 센서 모듈(330)의 제2채널(CH2)과 연결될 수 있다.
제2전극부(320)는 사용자의 신체 제2부분과 접촉할 수 있다. 예컨대, 제2전극부(320)가 접촉한 사용자의 신체 제2부분은, 제1전극부(310)가 접촉한 사용자의 신체 제1부분과 동일 또는 상이할 수 있다. 제2전극부(320)는 사용자의 신체 일부분을 통해 접촉된 영역에 대한 임피던스를 나타내는 신호를 획득할 수 있다. 또한, 제2전극부(320)는 사용자의 신체 제2부분을 통해 사용자의 생체 신호를 획득할 수 있다.
실시 예에 따라, 제1전극부(310)는 사용자의 신체 제1부분과 접촉하여 컨택 임피던스(contact impedance)(또는 접촉 임피더스)를 발생시킬 수 있다. 또한, 제2전극부(320)는 사용자의 신체 제2부분과 접촉하여 컨택 임피던스를 발생시킬 수 있다. 이때, 컨택 임피던스는 금속 재질, 접촉 면적, 접촉 부위, 온도, 습도, 이물질, 및 피부 타입 중 적어도 하나에 의해 결정될 수 있다.
센서 모듈(330)은, 사용자의 생체 또는 건강과 관련된 신호를 센싱 또는 획득할 수 있다. 센서 모듈(330)은 도 1의 센서 모듈(176)과 실질적으로 동일하거나 유사하게 구현될 수 있다. 예컨대, 센서 모듈(330)은 사용자의 체지방(BIA), 심전도(ECG), 피부 저항(GSR), 근전도(EMG(electromyography)), 뇌파도(EEG(electroencephalogram)), 및 안전위도(EOG(electrooculogram)) 중 적어도 하나에 관련된 신호를 센싱할 수 있다.
프로세서(360)는 전자 장치(301)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
실시 예에 따라, 프로세서(360)는 제1전극부(310)와 제2전극부(320)를 통해 사용자의 생체와 관련된 신호를 획득하고, 획득된 신호에 기초하여 사용자의 생체 신호(BS)를 생성할 수 있다. 예컨대, 프로세서(360)는 사용자의 요청(예컨대, 생체 정보 측정에 관련된 어플리케이션의 실행)이 있으면, 생체에 관련된 신호를 획득하고, 획득된 신호에 기초하여 사용자의 생체 신호(BS)를 생성할 수 있다. 예컨대, 생체 신호(BS)는 사용자의 신체로부터 획득된 사용자의 생체 정보를 나타내는 신호를 의미할 수 있다. 프로세서(360)는 생체 신호(BS)를 분석하여 사용자에게 생체 정보를 제공할 수 있다. 예컨대, 생체 정보는 사용자의 체지방(BIA), 심전도(ECG), 피부 저항(GSR), 근전도(EMG(electromyography)), 뇌파도(EEG(electroencephalogram)), 및 안전위도(EOG(electrooculogram)) 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 프로세서(360)는 생체 정보를 디스플레이(예컨대, 도 2의 디스플레이(260))에 표시할 수 있다. 또한, 프로세서(360)는 생체 정보를 메모리(예컨대, 도 1의 메모리(130))에 저장할 수 있다.
실시 예에 따라, 프로세서(360)는 센서 모듈(330)을 제어할 수 있다.
실시 예에 따라, 센서 모듈(330)은 제1전극부(310)에 대응하는 제1임피던스(Z12)(또는 제1임피던스 값)와 제2전극부(320)에 대응하는 제2임피던스(Z34)(또는 제2임피던스 값)를 측정할 수 있다. 예컨대, 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34)는, 제1전극부(310)와 제2전극부(320)가 사용자의 신체 일부(예컨대, 사용자의 피부)가 접촉되면서 발생되는 임피던스 또는 컨택 임피던스를 의미할 수 있다. 또한, 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34)는, 제1전극부(310)와 제2전극부(320)와 접촉된 사용자의 신체 일부(예컨대, 사용자의 피부) 상에 위치한 이물질, 타액, 피부 각질, 피부 껍질, 및 피부의 일부분 중 적어도 하나에 의해 발생하는 컨택 임피던스를 의미할 수도 있다.
실시 예에 따라, 센서 모듈(330)은 사용자의 생체 신호의 측정이 시작하기 전에, 제1전극부(310)와 제2전극부(320)에 대한 컨택 임피던스를 제어할 수 있다. 예컨대, 센서 모듈(330)은 제1전극부(310)를 통해 제1임피던스(Z12)를 측정하고, 제2전극부(320)를 통해 제2임피던스(Z34)를 측정할 수 있다. 센서 모듈(330)은 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34) 사이의 차이가 지정된 범위를 만족하도록 임피던스를 제어할 수 있다. 예컨대, 지정된 범위는, 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34)가 동일한 값이거나 거의 차이가 없을 정도로 유사한 값을 가져, 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34) 사이의 차이가 없거나 매우 적은 차이만 있는 범위를 의미할 수 있다.
본 명세서에서, 설명의 편의를 위해, 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34)가 '동일한' 값을 가지거나, 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스 사이의 '차이가 없다'의 의미는, 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34) 사이의 차이가 지정된 범위를 만족하는 것을 의미할 수 있다. 즉, 프로세서(360)는 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34)의 차이가 지정된 범위를 만족하도록, 전자 장치(301)에 포함된 임피던스 조절과 연관된 회로를 제어할 수 있다.
센서 모듈(330)은 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34)가 동일한 값을 가질 수 있도록, 전자 장치(301)에 포함된 임피던스 조절과 연관된 회로를 제어할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(301)는, 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34)가 동일한 값을 가질 수 있도록 제1전극부(310)에 연결되는 적어도 하나의 소자(예: 커패시터, 또는 저항), 또는 제2전극부(320)에 연결되는 적어도 하나의 소자(예: 커패시터, 또는 저항) 중 적어도 하나의 연결 상태를 제어할 수 있다. 또는, 전자 장치(301)는, 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34)가 동일한 값을 가질 수 있도록, 제1전극부(310)에 연결되는 적어도 하나의 가변 소자(예: 가변 커패시터, 또는 가변 저항), 또는 제2전극부(320)에 연결되는 적어도 하나의 가변 소자(예: 가변 커패시터, 또는 가변 저항) 중 적어도 하나의 소자값(예: 커패시턴스, 또는 로드 값)을 조절할 수 있다. 본 문서에서, 임피던스를 제어한다는 것은, 상술한 바와 같이 접촉 임피던스(예: 제1임피던스(Z12) 또는 제2임피던스(Z34))와 연결된 회로 또는 소자를 제어함으로써, 해당 채널에서 측정되는 임피던스를 제어하는 것을 의미할 수 있다.
센서 모듈(330)은 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34)의 차이가 없도록 임피던스를 제어한 후, 생체 신호(BS)를 측정할 수 있다. 이를 통해, 센서 모듈(330)은 제1전극부(310)와 제2전극부(320)의 컨택 임피던스 차이로 인한 오차를 제거하거나 감소시킬 수 있다.
실시 예에 따라, 센서 모듈(330)은 임피던스 분석기(340), 임피던스 제어기(350), 및 증폭기(355)를 포함할 수 있다.
임피던스 분석기(340)는 제1전극부(310)에 대응하는 제1임피던스(Z12)와 제2전극부(320)에 대응하는 제2임피던스(Z34)를 측정할 수 있다. 예컨대, 임피던스 분석기(340)는 사용자의 신체 제1부분과 제1전극부(310)에 접촉된 영역에서 발생되는 제1임피던스(Z12)를 측정할 수 있다. 또한, 임피던스 분석기(340)는 사용자의 신체 제2부분과 제2전극부(320)에 접촉된 영역에서 발생되는 제2임피던스(Z34)를 측정할 수 있다.
임피던스 분석기(340)는 제1분석부(341)와 제2분석부(342)를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1분석부(341)는 제1채널(CH1)과 연결된 제1전극부(310)를 통해 제1임피던스(Z12)를 측정할 수 있다. 제2분석부(342)는 제2채널(CH2)과 연결된 제2전극부(320)를 통해 제2임피던스(Z34)를 측정할 수 있다. 제1분석부(341)는 제1전극부(310)와 연결될 수 있고, 제2분석부(342)는 제2전극부(320)와 연결될 수 있다. 예컨대, 제1분석부(341)와 제2분석부(342)는 상호 간섭을 방지하기 위해 병렬로 분리될 수 있다. 제1분석부(341)는 센서 모듈(330)의 제1채널(CH1)을 제어할 수 있고, 제2분석부(342)는 센서 모듈(330)의 제2채널(CH2)을 제어할 수 있다. 예컨대, 제1채널(CH1)은, 생체 모듈(330)(예컨대, 제1분석부(341))과 제1전극부(310)가 연결된 경로를 의미하고, 제2채널(CH2)은, 생체 모듈(330)(예컨대, 제2분석부(342))과 제2전극부(320)가 연결된 경로를 의미할 수 있다. 제1채널(CH1)과 제2채널(CH2)은 서로 병렬일 수 있다.
임피던스 분석기(340)는 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34)를 분석할 수 있다. 임피던스 분석기(340)는 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34)의 레지스턴스(resistance) 성분과 커패시턴스(capacitance) 성분을 확인할 수 있다.
임피던스 분석기(340)는, 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34)의 분석 결과에 기초하여 임피던스를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 임피던스 분석기(340)는 제어 신호를 임피던스 제어기(350)로 전송할 수 있다. 예컨대, 제어 신호는 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34)의 차이가 없도록 임피던스 제어기(350)의 임피던스를 조절하는 신호를 의미할 수 있다. 제어 신호는 레지스턴스(resistance)와 커패시턴스(capacitance)를 조절하기 위한 파라미터를 포함할 수 있다.
임피던스 제어기(350)는 제어 신호에 기초하여 임피던스를 조절할 수 있다. 임피던스 제어기(350)는 제어 신호에 포함된 파라미터에 기초하여 레지스턴스와 커패시턴스 값을 조절할 수 있다.
임피던스 제어기(350)는 레지스턴스와 커패시턴스 각각을 조절할 수 있는 적어도 하나의 레지스터와 커패시터를 포함할 수 있다. 예컨대, 임피던스 제어기(350)는 제1채널(CH1)에 대응하는 적어도 하나의 레지스터와 커패시터 및 제2채널(CH2)에 대응하는 적어도 하나의 레지스터와 커패시터를 포함할 수 있다.
임피던스 제어기(350)는 제어 신호(CS)에 기초하여 채널들(예컨대, 제1채널과 제2채널) 각각의 전체 임피던스를 동일한 임피던스(또는 임피던스 값)로 제어(또는 조절)할 수 있다. 예컨대, 임피던스 제어기(350)는 생체 신호가 입력되는 제1전극부(310)와 증폭기(355) 사이의 레지스턴스와 커패시턴스를 조절할 수 있다. 즉, 임피던스 제어기(350)는 제1전극부(310)와 증폭기(355)를 연결하는 제1채널(CH1)에 대응하는 레지스턴스와 커패시턴스를 조절할 수 있다. 또한, 임피던스 제어기(350)는 생체 신호가 입력되는 제2전극부(320)와 증폭기(355) 사이의 레지스턴스와 커패시턴스를 조절할 수 있다. 즉, 임피던스 제어기(350)는 제2전극부(320)와 증폭기(355)를 연결하는 제2채널(CH2)에 대응하는 레지스턴스와 커패시턴스를 조절할 수 있다.
임피던스가 제어된 후(예컨대, 제1채널(CH1)과 제2채널(CH2) 각각의 전체 임피던스가 동일한 임피던스(또는 임피던스 값)로 제어된 후), 센서 모듈(330)은 제1전극부(310)와 제2전극부(320)를 통해 수신된 생체와 관련된 신호들을 획득할 수 있다. 센서 모듈(330)은 획득된 생체에 관련된 신호들을 임피던스 제어기(350)를 통해 증폭기(355)로 출력할 수 있다. 예컨대, 생체와 관련된 신호들은, 제1전극부(310)로부터 획득된 제1입력 신호와 제2전극부(320)로부터 획득된 제2입력 신호를 포함할 수 있다. 제1입력 신호와 제2입력 신호는 증폭기(355)로 입력되는 신호를 의미할 수 있다.
증폭기(355)는 임피던스 제어기(350)로부터 출력된 생체에 관련된 신호들을 증폭하고, 생체 신호(BS)를 생성할 수 있다. 예컨대, 증폭기(355)는 제1입력 신호와 제2입력 신호를 수신하고, 제1입력 신호와 제2입력 신호를 증폭 또는 차동 증폭할 수 있다. 예컨대, 증폭기(355)는 제1입력 신호와 제2입력 신호를 차동 증폭하여, 생체 신호(BS)를 출력할 수 있다. 또한, 증폭기(355)는 제1입력 신호와 제2입력 신호의 노이즈와 같은 공통 성분을 제거할 수 있다. 즉, 증폭기(355)는 입력된 신호들을 차동 증폭하고 공통 성분을 제거하여, 프로세서(360)에서 분석이 가능한 생체 신호(BS)를 출력할 수 있다.
프로세서(360)는 증폭기(355)로부터 출력된 생체 신호(BS)를 분석할 수 있다. 예컨대, 프로세서(360)는 디지털 신호 프로세서(digital signal processor(DSP))를 포함할 수 있다.
프로세서(360)는 생체 신호(BS)를 분석하고, 분석 결과에 따라 사용자의 생체 정보, 신체 정보, 및/또는 건강 정보를 제공할 수 있다. 또한, 디지털 신호 처리기(360)는 생체 신호(BS)를 분석하고, 분석 결과에 따라 사용자의 생체 정보, 신체 정보, 및/또는 건강 정보를 저장할 수 있다.
비록 설명의 편의를 위해, 도 3에서는, 센서 모듈(330)이 별도의 구성들을 포함하도록 도시하고 있으나, 센서 모듈(330)의 각 구성들(340, 350, 및 355)들 중 적어도 하나는 하나의 구성으로 구현될 수도 있다.
도 4는, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 4를 참조하면, 전자 장치(401)는 도 3에서 설명한 전자 장치(301)와 실질적으로 동일하거나 유사하게 구현될 수 있다. 제1전극부(410)와 제2전극부(420)는 도 3의 제1전극부(310)와 제2전극부(320)와 실질적으로 동일하거나 유사하게 구현될 수 있다. 또한, 임피던스 분석기(440)는 도 3의 임피던스 분석기(340)와 실질적으로 동일하거나 유사하게 구현될 수 있다.
도 4의 전자 장치(401)는, 설명의 편의를 위해, 도 3의 전자 장치(301)에서 제1전극부(310)와 제2전극부(320) 각각에 대응하는 임피던스를 측정하는 동작에 관련된 구성만을 도시한다. 다만, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다.
임피던스 분석기(440)는 제1분석부(441)와 제2분석부(442)를 포함할 수 있다. 임피던스 분석기(440)는 생체 정보를 측정하기에 앞서, 제1분석부(441)와 제2분석부(442)를 통해 제1전극부(410)와 제2전극부(420) 각각에 대응하는 컨택 임피던스를 분석할 수 있다.
제1분석부(441)는 제1전극부(410)로 기준 신호(RS(reference signal))를 출력할 수 있다. 예컨대, 제1분석부(441)는, 제1전극(411)으로 기준 신호(RS)를 출력할 수 있다. 제1분석부(441)는 저1전극(411)을 통해 기준 신호(RS)를 제1전극(411)과 제2전극(412)과 접촉된 영역(예컨대, 사용자의 제1부분)으로 출력할 수 있다. 제1분석부(441)는 연속적 또는 이산적으로 주파수를 변경하면서, 기준 신호(RS)를 제1전극(411)으로 출력할 수 있다. 예컨대, 접촉된 영역(예컨대, 사용자의 제1부분)은, 사용자의 신체(예컨대, 피부) 일부분을 포함할 수 있다.
제2분석부(442)는 제2전극부(420)로 기준 신호(RS)를 출력할 수 있다. 예컨대, 제2분석부(442)는, 제3전극(421)으로 기준 신호(RS)를 출력할 수 있다. 제2분석부(442)는 저3전극(421)을 통해 기준 신호(RS)를 제3전극(421)과 제4전극(422)과 접촉된 영역(예컨대, 사용자의 제2부분)으로 출력할 수 있다. 제2분석부(442)는 연속적 또는 이산적으로 주파수를 변경하면서, 기준 신호(RS)를 제3전극(421)으로 출력할 수 있다. 예컨대, 접촉된 영역(예컨대, 사용자의 제2부분)은, 사용자의 신체(예컨대, 피부) 일부분을 포함할 수 있다.
기준 신호(RS)는 제1전극부(410) 및 제2전극부(420)에 대응하는 제1임피던스(Z12) 및 제2임피던스(Z34)를 측정하기 위해 제1전극부(410)와 제2전극부(420)로 출력하는 신호를 의미할 수 있다. 기준 신호(RS)는 다양한 주파수를 가지는 신호를 포함할 수 있다.
제2전극(412)은 사용자의 제1부분으로부터 제1신호(SI1)를 수신할 수 있다. 예컨대, 제1신호(SI1)는 기준 신호(RS)가 사용자의 제1부분을 경유(또는 통과)하여 제2전극(412)이 수신한 신호를 의미할 수 있다. 즉, 제1신호(SI1)는 기준 신호(RS)가 제1임피던스(Z12)에 의해 감쇠된 신호를 의미할 수 있다.
제1분석부(441)는 제1신호(SI1)에 기초하여 제1임피던스를 측정할 수 있다. 예컨대, 제1분석부(441)는 기준 신호(RS)에 대한 주파수 변경에 따른 제1신호(SI1)의 주파수 변화를 판단하고, 상기 주파수 변화에 기초하여 제1임피던스를 측정할 수 있다. 또한, 제1분석부(441)는 기준 신호(RS)에 대한 주파수 변경에 따른 제1신호(SI1)의 주파수 변화를 판단하여 제1임피던스의 레지스턴스 성분과 캐패시턴스 성분을 판단할 수 있다.
제4전극(422)은 사용자의 제2부분으로부터 제2신호(SI2)를 수신할 수 있다. 예컨대, 제2신호(SI2)는 기준 신호(RS)가 사용자의 제2부분을 경유(또는 통과)하여 제4전극(422)이 수신한 신호를 의미할 수 있다. 즉, 제2신호(SI2)는 기준 신호(RS)가 제2임피던스(Z12)에 의해 감쇠된 신호를 의미할 수 있다.
제2분석부(442)는 제2신호(SI2)에 기초하여 제2임피던스를 측정할 수 있다. 예컨대, 제2분석부(442)는 기준 신호(RS)에 대한 주파수 변경에 따른 제2신호(SI2)의 주파수 변화를 판단하고, 상기 주파수 변화에 기초하여 제2임피던스를 측정할 수 있다. 또한, 제2분석부(442)는 기준 신호(RS)에 대한 주파수 변경에 따른 제2신호(SI2)의 주파수 변화를 판단하여 제2임피던스의 레지스턴스 성분과 캐패시턴스 성분을 판단할 수 있다.
다양한 실시 예에 따라, 제1분석부(441)는 제1전극(411)으로 각각이 상이한 주파수를 가지는 복수 개의 기준 신호들(RS)을 순차적으로 출력할 수 있다. 예컨대, 제1분석부(441)는 서로 상이한 주파수(예컨대, DC ~ MHz 사이의 다양한 주파수)를 연속적 또는 이산적으로 변경(swap)하여 복수 개의 기준 신호들(RS)을 출력할 수 있다.
복수 개의 기준 신호들(RS) 각각은, 제1전극(411)과 접촉된 영역과 제2전극(412)과 접촉된 영역을 통과할 수 있다. 또한, 복수 개의 기준 신호들(RS) 각각은, 제1전극(411)과 접촉된 영역과 제2전극(512)과 접촉된 영역을 경유하여 제2전극(412)으로 수신될 수 있다.
제1분석부(441)는 제2전극(412)을 통해 복수 개의 기준 신호들(RS) 각각에 대응하는 제1신호들(SI1)을 수신할 수 있다. 예컨대, 복수의 제1신호(SI1)는, 복수 개의 기준 신호들(RS) 각각이 제1전극(411)과 접촉된 영역의 임피던스와 제2전극(412)과 접촉된 영역의 임피던스를 경유하여 감쇠된 신호를 의미할 수 있다.
제1분석부(441)는 제1신호들(SI1) 각각에 기초하여 제1임피던스(예컨대, 도 3의 제1임피던스(Z12))의 레지스턴스 성분과 캐패시턴스 성분을 판단할 수 있다. 예컨대, 제1임피던스(Z12)는 제1전극(411)과 접촉된 영역의 임피던스와 제2전극(412)과 접촉된 영역의 임피던스를 포함할 수 있다. 즉, 제1임피던스(Z12)의 값은, 제1전극(411)과 접촉된 영역의 임피던스의 값과 제2전극(412)과 접촉된 영역의 임피던스의 값을 더한 값일 수 있다.
다양한 실시 예에 따라, 제1분석부(441)는, 제1전극(411)으로 출력되는 서로 다른 주파수의 기준 신호들(RS)의 주파수가 변화함에 따라 제2전극(412)을 통해 수신되는 복수의 제1신호들(SI1) 각각의 커패시턴스 성분이 달라지므로, 서로 다른 주파수의 기준 신호들(RS) 각각에 대응하는 제2전극(412)을 통해 수신되는 제1신호들(SI1) 각각의 변화율을 확인할 수 있다. 제1분석부(441)는 제1신호들(SI1) 각각의 변화율에 기초하여 제1임피던스(Z12)의 레지스턴스 성분과 커패시턴스을 확인할 수 있다. 이를 통해, 제1분석부(441)는 제1임피던스(또는 제1임피던스의 값)를 판단할 수 있다.
다양한 실시 예에 따라, 제1분석부(441)는, 측정할 생체 신호의 종류에 따라, 제1전극(411)으로 출력되는 복수 개의 기준 신호들(RS)의 주파수 범위를 결정할 수 있다. 예컨대, 제1분석부(441)는 심전도(ECG)는 0.01~250Hz, 근전도(EMG)는 25~3000Hz, 뇌파도(EEG)는 0.1~100Hz 로 복수 개의 기준 신호들(RS)의 주파수 범위를 결정할 수 있다.
다양한 실시 예에 따라, 제2분석부(442)는 제3전극(421)으로 각각이 상이한 주파수를 가지는 복수 개의 기준 신호들(RS)을 순차적으로 출력할 수 있다. 예컨대, 제2분석부(442)는 서로 상이한 주파수(예컨대, DC ~ MHz 사이의 다양한 주파수)를 연속적 또는 이산적으로 변경(swap)하여 복수 개의 기준 신호들(RS)을 출력할 수 있다. 또한, 제2분석부(442)는 제1전극(411)으로 출력되는 기준 신호들(RS)과 동일한 기준 신호들(RS)을 제3전극(521)으로 출력할 수 있다.
복수 개의 기준 신호들(RS) 각각은, 제3전극(421)과 접촉된 영역과 제4전극(422)과 접촉된 영역을 통과할 수 있다. 또한, 복수 개의 기준 신호들(RS) 각각은, 제3전극(421)과 접촉된 영역과 제4전극(422)과 접촉된 영역을 경유하여 제4전극(422)으로 수신될 수 있다.
제2분석부(442)는 복수 개의 기준 신호들(RS) 각각에 대응하는 제2신호들(SI2)을 수신할 수 있다. 예컨대, 복수의 제2신호(SI2)는, 복수 개의 기준 신호들(RS) 각각이 제3전극(421)과 접촉된 영역의 임피던스와 제4전극(422)과 접촉된 영역의 임피던스를 경유하여 감쇠된 신호를 의미할 수 있다.
제2분석부(442)는 제2신호들(SI2) 각각에 기초하여 제2임피던스(Z34)의 레지스턴스 성분과 캐패시턴스 성분을 판단할 수 있다. 예컨대, 제2임피던스(Z34)는 제3전극(421)과 접촉된 영역의 임피던스와 제4전극(422)과 접촉된 영역의 임피던스를 포함할 수 있다. 즉, 제2임피던스(Z34)의 값은, 제3전극(421)과 접촉된 영역의 임피던스의 값과 제4전극(422)과 접촉된 영역의 임피던스의 값을 더한 값일 수 있다.
다양한 실시 예에 따라, 제2분석부(442)는, 제3전극(421)으로 출력되는 서로 다른 주파수의 기준 신호들(RS)의 주파수가 변화함에 따라 제4전극(422)을 통해 수신되는 복수의 제2신호들(SI2) 각각의 커패시턴스 성분이 달라지므로, 서로 다른 주파수의 기준 신호들(RS) 각각에 대응하는 제4전극(422)을 통해 수신되는 제2신호들(SI2) 각각의 변화율을 확인할 수 있다. 제2분석부(442)는 제2신호들(SI2) 각각의 변화율에 기초하여 제2임피던스(Z34)의 레지스턴스 성분과 커패시턴스을 확인할 수 있다. 이를 통해, 제2분석부(442)는 제1임피던스(또는 제1임피던스의 값)를 판단할 수 있다.
도 5은, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 5를 참조하면, 전자 장치(501)는 도 3의 전자 장치(301)와 실질적으로 동일하거나 유사하게 구현될 수 있다. 제1전극부(510)와 제2전극부(520)는 도 3의 제1전극부(310)와 제2전극부(320)와 실질적으로 동일하거나 유사하게 구현될 수 있다. 또한, 임피던스 분석기(540)와 임피던스 제어기(550)도 도 3의 임피던스 분석기(540)와 임피던스 제어기(550)와 실질적으로 동일하거나 유사하게 구현될 수 있다.
도 5의 전자 장치(501)는, 설명의 편의를 위해, 도 3의 전자 장치(301)에서 제1전극부(310)와 제2전극부(320) 각각에 대응하는 임피던스를 제어하는 동작에 관련된 구성만을 도시한다. 다만, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다.
임피던스 분석기(540)는 제1채널(CH1)에 대응하는 제1임피던스(Z12)와 제2채널(CH2)에 대응하는 제2임피던스(Z34)를 판단한 후, 임피던스를 제어하기 위한 제어 신호(CS)를 임피던스 제어기(550)로 전송할 수 있다. 예컨대, 제어 신호(CS)는, 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34) 사이의 차이가 지정된 범위를 만족하거나 차이가 없도록, 임피던스 제어기(550)가 임피던스를 조절하기 위한 신호를 의미할 수 있다. 제어 신호(CS)는 임피던스 제어기(550)가 레지스턴스(resistance) 및 커패시턴스(capacitance) 중 적어도 하나를 조절하기 위한 파라미터를 포함할 수 있다.
임피던스 제어기(550)는 제어 신호(CS)에 기초하여 임피던스를 조절할 수 있다. 임피던스 제어기(550)는 제어 신호(CS)에 포함된 파라미터에 기초하여 레지스턴스 및 커패시턴스 중 적어도 하나의 값을 조절할 수 있다.
임피던스 제어기(550)는 임피던스를 제어하기 위한 복수의 채널들(예컨대, 제1채널(CH1) 및 제2채널(CH2)) 각각에 대응하는 적어도 하나의 소자를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 소자는 저항 및 커패시터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예컨대, 임피던스 제어기(550)는 제1채널(CH1)에 대응하는 적어도 하나의 제1소자(651)와 제2채널(CH2)에 대응하는 적어도 하나의 제2소자(652)를 포함할 수 있다. 임피던스 제어기(550)는 적어도 하나의 제1소자(651)의 임피던스 값을 'ZP'로, 적어도 하나의 제2소자(652)의 임피던스 값을 'ZN'으로 조절할 수 있다.
다양한 실시 예에 따라, 임피던스 제어기(550)에 포함된 적어도 하나의 소자는, 가변 소자로 구현될 수 있다. 임피던스 제어기(550)는 가변 소자를 조절하여 임피던스를 제어할 수 있다. 또한, 임피던스 제어기(550)는 가변 소자를 조절하여 제1채널(CH1) 및 제2채널(CH2)) 각각의 전체 임피던스 값을 동일하거나 지정된 범위를 만족하도록 임피던스를 제어할 수 있다.
다양한 실시 예에 따라, 임피던스 제어기(550)에 포함된 적어도 하나의 소자는, 복수의 소자들이 연결된 회로로 구현될 수 있다. 임피던스 제어기(550)는 복수의 소자들을 조절하여 임피던스를 제어할 수 있다. 또한, 임피던스 제어기(550)는 가변 소자를 조절하여 제1채널(CH1) 및 제2채널(CH2)) 각각의 전체 임피던스 값을 동일하거나 지정된 범위를 만족하도록 임피던스를 제어할 수 있다.
다양한 실시 예에 따라, 임피던스 제어기(550)는 제1전극부(510)에 대응하는 제1임피던스(Z12)와 제2전극부(520)에 대응하는 제2임피던스(Z34) 사이의 차이가 없거나 상기 차이가 지정된 범위를 만족하도록 임피던스를 제어할 수 있다. 예컨대, 임피던스 제어기(550)는, 제1임피던스(Z12)와 'ZP'를 더한 값과, 제2임피던스(Z34)와 'ZN'을 더한 값이 동일한 임피던스 값(예컨대, Z12 + ZP = Z34 + ZN)을 갖도록, 제1소자(551)과 제2소자(552)를 제어할 수 있다.
다양한 실시 예에 따라, 임피던스 제어기(550)는 제1소자(551) 및 제2소자(552) 중 적어도 하나의 소자를 제어할 수 있다. 예컨대, 제1임피던스(Z12)가 제2임피던스(Z34)보다 큰 경우, 제2채널(CH2)에 대응하는 제2소자(552)만을 조절할 수 있다. 또는, 제1임피던스(Z12)가 제2임피던스(Z34)보다 작은 경우, 제1채널(CH1)에 대응하는 제1소자(551)만을 조절할 수 있다. 한편, 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34)가 동일(또는 거의 동일)한 경우(예컨대, 지정된 범위를 만족하는 경우), 임피던스 제어기(650)는 제1소자(551)와 제2소자(552)를 조절하지 않을 수 있다.
도 6은, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 6을 참조하면, 전자 장치(601)는 도 3의 전자 장치(301)와 실질적으로 동일하거나 유사하게 구현될 수 있다. 제1전극부(610)와 제2전극부(620)는 도 3의 제1전극부(310)와 제2전극부(320)와 실질적으로 동일하거나 유사하게 구현될 수 있다. 또한, 임피던스 분석기(640), 임피던스 제어기(650), 및 증폭기(655)는 도 3의 임피던스 분석기(340), 임피던스 제어기(350), 및 증폭기(355)와 실질적으로 동일하거나 유사하게 구현될 수 있다.
도 6의 전자 장치(601)는, 설명의 편의를 위해, 도 3의 전자 장치(301)에서 제1전극부(310)와 제2전극부(320)에 대응하는 임피던스를 제어한 후, 생체 신호(BS)를 생성하는 동작에 관련된 구성만을 도시한다. 다만, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다.
제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34) 사이가 없도록, 임피던스를 제어한 후, 전자 장치(601)는 제1전극부(610)와 제2전극부(620)로부터 생체에 관련된 신호를 획득할 수 있다.
다양한 실시 예에 따라, 제1전극부(610)와 제2전극부(620)는 사용자의 제1부분(605)과 사용자의 제2부분(606)으로부터 생체와 관련된 신호들을 획득할 수 있다. 생체와 관련된 신호들 각각은, 제1전극부(610) 또는 제2전극부(620)와 임피던스 제어기(650)를 경유하여, 증폭기(655)로 수신될 수 있다. 예컨대, 제1입력 신호(VINP)는 제1전극부(610)와 임피던스 제어기(650)의 제1소자(651)를 경유하여 증폭기(655)의 제1단자(예컨대, 양의 단자)로 수신될 수 있다. 예컨대, 제2입력 신호(VINN)는 제2전극부(620)와 임피던스 제어기(650)의 제2소자(652)를 경유하여 증폭기(655)의 제2단자(예컨대, 음의 단자)로 수신될 수 있다. 예컨대, 제1입력 신호(VINP)와 제2입력 신호(VINN)는 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34) 사이의 차이로 인한 노이즈가 제거된 신호일 수 있다.
증폭기(655)는 제1입력 신호(VINP)와 제2입력 신호(VINN)를 차동 증폭하고, 공통 성분을 제거할 수 있다. 증폭기(655)는, 제1입력 신호(VINP)와 제2입력 신호(VINN)가 차동 증폭되고, 공통 성분이 제거된, 생체 신호(BS)를 출력(또는 생성)할 수 있다. 증폭기(655)는 생체 신호(BS)를 프로세서(예컨대, 도 3의 프로세서(360))로 전송할 수 있다. 프로세서(360)는 제1전극부(610)에 대응하는 제1채널 및 제2전극부(620)에 대응하는 제2채널 각각의 임피던스가 조절된 상태에서, 사용자의 생체 신호(BS)를 획득할 수 있다.
도 7과 도 8은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 접촉 임피던스로 인한 노이즈를 제거하지 않은 생체 신호와 그렇지 않은 생체 신호를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 제1생체 신호(BS1)는, 제1전극부(예컨대, 도 3의 제1전극부(310))에 대응하는 제1임피던스와 제2전극부(예컨대, 도 3의 제2전극부(320))에 대응하는 제2임피던스 사이의 차이를 조절하지 않고, 센서 모듈(예컨대, 도 3의 센서 모듈(330))을 통해 획득된 생체 신호를 의미할 수 있다.
제1생체 신호(BS1)는 제1임피던스와 제2임피던스의 차이로 인해, 많은 노이즈를 포함하고 있다. 또한, 제1생체 신호(BS1)를 참조하면, 증폭기(예컨대, 도 3의 증폭기(355))를 통해 제1임피던스와 제2임피던스의 차이로 인한 노이즈도 함께 증폭되었음을 알 수 있다. 이에 따라, 제1임피던스와 제2임피던스의 차이가 클수록 제1생체 신호(BS1)는 더 많은 노이즈를 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 제2생체 신호(BS2)는, 제1전극부(예컨대, 도 3의 제1전극부(310))에 대응하는 제1임피던스와 제2전극부(예컨대, 도 3의 제2전극부(320))에 대응하는 제2임피던스 사이의 차이를 조절한 후, 센서 모듈(330)을 통해 획득된 생체 신호를 의미할 수 있다.
제2생체 신호(BS2)는 제1임피던스와 제2임피던스의 차이로 인한 노이즈를 포함하지 않고 있다. 또는, 제2생체 신호(BS2)는 제1임피던스와 제2임피던스의 차이로 인한 노이즈를 적게 포함할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 다양한 실시 예는 제1임피던스와 제2임피던스의 차이가 없거나 지정된 범위를 만족하도록 센서 모듈(330)을 제어하여, 노이즈가 없거나 감소된 생체 신호를 획득할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 9를 참조하면, 전자 장치(예컨대, 도 3의 전자 장치(301))는, 생체 신호의 측정을 요청하는 명령에 응답하여, 생체 신호를 측정하는 동작을 시작할 수 있다(901). 예컨대, 사용자가 생체 신호를 측정하는 어플리케이션을 실행시키면, 전자 장치(301)는 생체 신호를 측정하는 동작을 시작할 수 있다.
전자 장치(301)는 생체 신호를 측정하기에 앞서, 센서 모듈(예컨대, 도 3의 센서 모듈(330))의 채널들에 대응하는 컨택 임피던스들 중 적어도 하나를 보상하는 동작을 수행할 수 있다.
전자 장치(301)는 센서 모듈(330)의 채널 별로 컨택 임피던스를 측정할 수 있다(903). 예컨대, 전자 장치(301)는 센서 모듈(330)의 채널들 각각에 연결된 전극부과 사용자의 신체 일부가 접촉된 영역의 컨택 임피던스를 측정할 수 있다. 전자 장치(301)는 센서 모듈(330)과 연결된 채널들 각각에 연결된 전극부에 대한 컨택 임피던스를 측정할 수 있다. 전자 장치(301)는 센서 모듈(330)의 채널들 각각에 연결된 전극부들의 컨택 임피던스들을 비교할 수 있다.
전자 장치(301)는 센서 모듈(330)의 채널들 각각의 컨택 임피던스 차이가 발생되지 않도록 센서 모듈(330)의 임피던스를 제어할 수 있다(905). 예컨대, 센서 모듈(330)의 임피던스 제어기(예컨대, 도 3의 임피던스 제어기(350))는, 임피던스 제어기(350)에 포함된 채널들 각각에 대한 적어도 하나의 레지스터와 커패시터를 제어할 수 있다. 임피던스 제어기(예컨대, 도 3의 임피던스 제어기(350))는 채널들 각각의 전체 임피던스가 동일한 임피던스 값을 갖도록 상기 적어도 하나의 레지스터와 커패시터를 제어할 수 있다.
전자 장치(301)는, 센서 모듈(330)의 임피던스가 제어된 후, 센서 모듈(330)을 통해 생체 신호를 측정할 수 있다(907). 전자 장치(301)는, 생체 신호에서, 전극부들 각각의 컨택 임피던스 차이로 인한 노이즈가 제거된 생체 신호를 획득할 수 있다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 10을 참조하면, 전자 장치(예컨대, 도 3의 전자 장치(301))는, 생체 신호의 측정을 요청하는 명령에 응답하여, 생체 신호를 측정하는 동작을 시작할 수 있다(1001).
전자 장치(301)는 제1전극(311)을 통해 기준 신호(RS)를 출력할 수 있다(1003). 전자 장치(301)는 제1전극(311)으로 각각이 상이한 주파수를 가지는 복수 개의 기준 신호(RS)를 순차적으로 출력할 수 있다. 전자 장치(301)는 서로 상이한 주파수를 연속적 또는 이산적으로 변경(swap)하여 복수 개의 기준 신호(RS)를 제1전극(311)으로 출력할 수 있다.
전자 장치(301)는 제2전극(312)을 통해 기준 신호(RS)에 대응하는 제1신호(SI1)를 수신할 수 있다(1005).
전자 장치(301)는 제1신호(SI1)에 기초하여 제1전극부(310)에 대응하는 제1컨택 임피던스를 측정할 수 있다(1007). 예컨대, 전자 장치(301)는, 임피던스 측정기(예컨대, 도 3의 임피던스 측정기(340))를 이용하여, 제1컨택 임피던스를 측정할 수 있다.
전자 장치(301)는 제3전극(321)을 통해 기준 신호(RS)를 출력할 수 있다(1009). 예컨대, 전자 장치(301)는 제1전극(311)과 동일한 기준 신호(RS)를 제3전극(321)으로 출력할 수 있다.
전자 장치(301)는 제4전극(322)을 통해 기준 신호(RS)에 대응하는 제2신호(SI2)를 수신할 수 있다(1011).
전자 장치(301)는 제2신호(SI1)에 기초하여 제2전극부(320)에 대응하는 제2컨택 임피던스를 측정할 수 있다(1013). 예컨대, 전자 장치(301)는, 임피던스 측정기(예컨대, 도 3의 임피던스 측정기(340))를 이용하여 제2컨택 임피던스를 측정할 수 있다.
전자 장치(301)는 제1컨택 임피던스와 제2컨택 임피던스 사이의 차이가 없도록 임피던스 제어할 수 있다(1015). 예컨대, 전자 장치(301)는, 임피던스 제어기(예컨대, 도 3의 임피던스 제어기(350))를 이용하여 임피던스를 제어할 수 있다.
전자 장치(301)는 제1컨택 임피던스와 제2컨택 임피던스 사이의 차이가 없도록 임피던스 제어한 후, 제1전극부(310)와 제2전극부(320)를 통해 생체 신호(BS)를 측정할 수 있다(1017). 예컨대, 전자 장치(301)는 제1전극(311)과 제2전극 중 적어도 하나와 제3전극(321)과 제4전극(322) 중 적어도 하나를 통해 생체 신호(BS)를 측정할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 11을 참조하면, 전자 장치(예컨대, 도 3의 전자 장치(301))는, 생체 신호의 측정을 요청하는 명령에 응답하여, 생체 신호를 측정하는 동작을 시작할 수 있다(1101).
전자 장치(301)는 센서 모듈(예컨대, 도 3의 센서 모듈(330))의 채널 별로 컨택 임피던스를 측정할 수 있다(1103).
전자 장치(301)는 센서 모듈(330)의 채널들 각각의 컨택 임피던스를 판단할 수 있다. 전자 장치(301)는 센서 모듈(330)의 채널들 사이의 임피던스 차이를 판단할 수 있다.
전자 장치(301)는 채널들 간의 임피던스 차이와 지정된 값을 비교할 수 있다(1105). 예컨대, 지정된 값은, 임피던스 차이가 실질적으로 생체 신호(BS)에 영향을 주지 않는 값을 의미할 수 있다. 지정된 값은, 사용자에 의해 또는 프로세서(예컨대, 도 3의 프로세서(360))에 의해 자동으로 설정될 수 있다.
채널들 간의 임피던스 차이가 지정된 값보다 큰 경우(1105의 예), 전자 장치(301)는 임피던스 제어기(예컨대, 도 3의 임피던스 제어기(350))를 이용하여 임피던스를 제어할 수 있다(1107). 임피던스를 제어한 후, 전자 장치(301)는 제1전극부(310)와 제2전극부(320)를 통해 생체 신호(BS)를 측정할 수 있다(1109).
채널들 간의 임피던스 차이가 지정된 값보다 작거나 동일한 경우(1105의 아니오), 전자 장치(301)는 임피던스 제어기(350)를 이용하여 임피던스를 제어하지 않을 수 있다. 임피던스를 제어하지 않고, 전자 장치(301)는 제1전극부(310)와 제2전극부(320)를 통해 생체 신호(BS)를 측정할 수 있다(1109).
도 12는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 12를 참조하면, 전자 장치(예컨대, 도 3의 전자 장치(301))는, 생체 신호의 측정을 요청하는 명령에 응답하여, 생체 신호를 측정하는 동작을 시작할 수 있다(1201). 예컨대, 사용자가 생체 신호를 측정하는 어플리케이션을 실행시키면, 전자 장치(301)는 생체 신호를 측정하는 동작을 시작할 수 있다.
전자 장치(301)는 측정할 생체 신호의 종류를 판단할 수 있다(1203). 예컨대, 전자 장치(301)는, 상기 어플리케이션의 실행 화면에서, 사용자가 선택한 생체 신호를 측정할 생체 신호로 판단할 수 있다. 또는, 전자 장치(301)는, 사용자가 지정된 생체 신호를 측정하는 어플리케이션을 실행시키면, 상기 지정된 생체 신호를 측정할 생체 신호로 판단할 수 있다.
전자 장치(301)는, 측정할 생체 신호의 종류에 따라, 임피던스 제어를 위해 이용할 기준 신호(RS)의 주파수 범위 결정할 수 있다(1205). 전자 장치(301)는, 제1전극부(예컨대, 도 3의 제1전극부(310))에 대한 제1컨택 임피던스와 제2전극부(예컨대, 도 3의 제2전극부(320))에 대한 제2컨택 임피던스를 판단하기 위해, 서로 다른 복수 개의 주파수가 순차적으로 변경된 기준 신호(RS)를 제1전극(예컨대, 도 3의 제1전극(311))과 제3전극(예컨대, 도 3의 제3전극(321))으로 출력할 수 있다. 전자 장치(301)는, 측정할 생체 신호의 종류에 따라, 순차적으로 변경될 기준 신호(RS)의 주파수 범위를 결정할 수 있다.
전자 장치(301)는, 결정된 주파수 범위에 따라 기준 신호(RS)를 제1전극(311)과 제3전극(321)으로 출력함으로써, 제1컨택 임피던스와 제2컨택 임피던스의 측정 시간을 감소시킬 수 있다. 즉, 기준 신호(RS)의 주파수 범위는 특정 주파수 범위로 한정되지 않지만, 측정할 생체 신호의 종류에 따라 주파수 범위를 제한하면, 컨택 임피던스를 측정하는 시간이 감소될 수 있다.
전자 장치(301)는 제1컨택 임피던스와 제2컨택 임피던스를 판단하고, 제1컨택 임피던스와 제2컨택 임피던스의 차이가 없도록, 임피던스를 제어할 수 있다(1207).
전자 장치(301)는, 임피던스를 제어한 후, 생체 신호(BS)를 측정할 수 있다(1209).
도 13a부터 도 13d는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치가 생체 신호를 측정하는 동작을 나타내는 사용자 인터페이스를 나타내는 도면이다.
도 13a부터 도 13d를 참조하면, 전자 장치(1301)는 도 3의 전자 장치(301)와 실질적으로 동일하거나 유사하게 구현될 수 있다.
도 13a를 참조하면, 전자 장치(1301)는 사용자의 요청(예컨대, 입력)에 따라, 생체 신호의 측정을 시작할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(1301)는 사용자의 입력에 따라, 생체 신호의 측정에 관련된 어플리케이션을 실행할 수 있다.
사용자의 신체 제1부분(예컨대, 손가락)은 제1전극부(1310)에 접촉되고, 사용자의 신체 제2부분(예컨대, 손목)은 제2전극부(예컨대, 도 3의 제2전극부(320))에 접촉될 수 있다.
도13b를 참조하면, 전자 장치(1301)는, 제1전극부(1310)에 사용자의 손가락이 접촉된 상태에서, 제1임피던스(또는 제1컨택 임피던스)를 측정할 수 있다. 또한, 전자 장치(1301)는, 사용자의 손목이 제2전극부(320)에 접촉된 상태에서, 제2임피던스(또는 제2컨택 임피던스)를 측정할 수 있다. 또한, 전자 장치(1301)는 제1임피던스와 제2임피던스 사이의 차이가 없도록, 임피던스를 제어할 수 있다.
전자 장치(1301)는 제1임피던스와 제2임피던스를 측정하고, 임피던스를 제어하는 동안, 제1화면(1350)을 표시할 수 있다. 제1화면(1350)은, 생체 신호의 측정을 준비하는 상태를 나타낼 수 있다.
도 13c를 참조하면, 전자 장치(1301)는, 임피던스의 제어가 완료된 후, 제1전극부(1310)에 사용자의 손가락이 접촉되고, 사용자의 손목이 제2전극부(320)에 접촉된 상태에서, 생체 신호를 측정할 수 있다.
전자 장치(1301)는, 생체 신호를 측정하는 동안, 제2화면(1360)을 표시할 수 있다. 제2화면(1360)은, 생체 신호를 측정하는 상태를 나타낼 수 있다.
도 13d를 참조하면, 전자 장치(1301)는 측정된 생체 신호를 분석하고, 분석 결과를 사용자에게 제공할 수 있다.
전자 장치(1301)는, 생체 신호의 분석이 완료되면, 제3화면(1370)을 표시할 수 있다. 제3화면(1370)은, 생체 신호를 측정한 결과를 나타낼 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 센서 모듈, 상기 센서 모듈의 제1채널과 연결된 제1전극부, 상기 센서 모듈의 제2채널과 연결된 제2전극부, 및 상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1전극부와 상기 제1전극부와 접촉된 사용자의 신체의 제1부분 사이의 제1임피던스와, 상기 제2전극부와 상기 제2전극부와 접촉된 사용자의 신체의 제2부분 사이의 제2임피던스를 측정하고, 상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스에 기초하여 상기 제1임피던스 및 상기 제2임피던스의 차이가 지정된 범위를 만족하도록 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 조절하고, 상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1채널 및 상기 제2채널의 임피던스가 조절된 상태에서, 상기 사용자의 생체 신호를 획득하도록 설정될 수 있다.
상기 센서 모듈은, 제1전극부에 대응하는 상기 제1임피던스와 상기 제2전극부에 대응하는 상기 제2임피던스를 측정하고, 측정 결과에 따라 제어 신호를 출력하는 임피던스 분석부, 및 상기 제어 신호에 응답하여, 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 제어하는 임피던스 제어부를 포함할 수 있다.
상기 임피던스 제어부는 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 제어하기 위한 적어도 하나의 저항과 커패시터를 포함할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1전극부의 제1전극을 통해 기준 신호를 출력하고, 상기 기준 신호가 상기 사용자의 신체의 상기 제1부분을 경유하여 상기 제1전극부의 제2전극으로 수신된 제1신호에 기초하여 상기 제1임피던스를 측정하고, 상기 제2전극부의 제3전극을 통해 상기 기준 신호를 출력하고, 상기 기준 신호가 상기 사용자의 신체의 상기 제2부분을 경유하여 상기 제2전극부의 제4전극으로 수신된 제2신호에 기초하여 상기 제2임피던스를 측정할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 센서 모듈을 통해, 각각이 상이한 주파수를 가지는 복수 개의 상기 기준 신호를 순차적으로 출력하고, 상기 복수 개의 상기 기준 신호 각각에 대응하여 수신된 복수 개의 신호에 기초하여 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 레지스턴스 성분과 캐패시턴스 성분을 판단할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 생체 신호의 종류에 따라 상기 기준 신호의 상기 상이한 주파수가 포함되는 범위를 결정할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 차이를 판단하고, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 차이가 지정된 값보다 크면, 상기 차이가 상기 지정된 범위를 만족하도록 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 조절하도록 설정될 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 차이를 판단하고, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 차이가 지정된 값보다 작거나 같으면, 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 조절하지 않도록 설정될 수 있다.
상기 전자 장치는 상기 제1채널을 통해 상기 제1전극부로부터 획득된 제1입력 신호와, 상기 제2채널을 통해 상기 제2전극부로부터 획득된 제2입력 신호를 차동 증폭하고, 증폭된 상기 생체 신호를 생성하도록 설정된 증폭기를 더 포함할 수 있다.
상기 센서 모듈은, 사용자의 체지방, 심전도, 피부 저항, 근전도, 뇌파도, 및 안전위도 중 적어도 하나를 센싱하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 상기 전자 장치에 포함된 센서 모듈의 제1채널과 연결된 제1전극부와 상기 제1전극부와 접촉된 사용자의 신체의 제1부분 사이의 제1임피던스를 측정하는 동작, 상기 센서 모듈의 제2채널과 연결된 제2전극부와 상기 제2전극부와 접촉된 사용자의 신체의 제2부분 사이의 제2임피던스를 판단하는 동작, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스에 기초하여 상기 제1임피던스 및 상기 제2임피던스의 차이가 지정된 범위를 만족하도록 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 조절하는 동작, 및 상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1채널 및 상기 제2채널의 임피던스가 조절된 상태에서, 상기 사용자의 생체 신호를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 동일하게 설정하는 동작은, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 측정 결과에 따라 제어 신호를 출력하는 동작, 및 상기 제어 신호에 응답하여, 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 제어하는 동작은, 상기 센서 모듈에 포함된 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 포함된 적어도 하나의 저항과 커패시터를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 제1임피던스를 측정하는 동작은, 상기 제1전극부의 제1전극을 통해 기준 신호를 출력하고, 상기 기준 신호가 상기 사용자의 신체의 상기 제1부분을 경유하여 상기 제1전극부의 제2전극으로 수신된 제1신호에 기초하여 상기 제1임피던스를 측정하는 동작을 포함하고, 상기 제2임피던스를 측정하는 동작은, 상기 제2전극부의 제3전극을 통해 상기 기준 신호를 출력하고, 상기 기준 신호가 상기 사용자의 신체의 상기 제2부분을 경유하여 상기 제2전극부의 제4전극으로 수신된 제2신호에 기초하여 상기 제2임피던스를 측정하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 전자 장치의 동작 방법은, 각각이 상이한 주파수를 가지는 복수 개의 상기 기준 신호를 순차적으로 출력하는 동작, 및 상기 복수 개의 상기 기준 신호 각각에 대응하여 수신된 복수 개의 신호에 기초하여 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 레지스턴스 성분과 캐패시턴스 성분을 판단하는 동작을 더 포함할 수 있다.
상기 기준 신호의 주파수를 변경하여 출력하는 동작은, 상기 생체 신호의 종류에 따라 상기 기준 신호의 상기 상이한 주파수가 포함되는 범위를 결정하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 전자 장치의 동작 방법은, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 차이를 판단하는 동작, 및 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 차이가 지정된 값보다 크면, 상기 차이가 상기 지정된 범위를 만족하도록 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 동일하게 설정하는 동작을 더 포함할 수 있다.
상기 전자 장치의 동작 방법은, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 차이를 판단하는 동작, 및 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 차이가 지정된 값보다 작거나 같으면, 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 조절하지 않고, 상기 생체 신호를 획득하는 동작을 더 포함할 수 있다.
상기 전자 장치의 동작 방법은, 상기 생체 신호를 획득하는 동작은, 상기 제1채널을 통해 상기 제1전극부로부터 획득된 제1입력 신호와, 상기 제2채널을 통해 상기 제2전극부로부터 획득된 제2입력 신호를 차동 증폭하여 상기 생체 신호를 획득하는 동작을 더 포함할 수 있다.
상기 전자 장치의 동작 방법, 생체 신호의 측정이 요청되면, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스를 측정하는 동작을 더 포함할 수 있다.
상기 전자 장치의 전술한 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성 요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치는 전술한 구성요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성 요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체(entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성 요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
그리고 본 문서에 개시된 실시 예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 개시의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 개시의 범위는, 본 개시의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시 예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    센서 모듈;
    상기 센서 모듈의 제1채널과 연결된 제1전극부;
    상기 센서 모듈의 제2채널과 연결된 제2전극부; 및
    프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
    상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1전극부와 상기 제1전극부와 접촉된 사용자의 신체의 제1부분 사이의 제1임피던스와, 상기 제2전극부와 상기 제2전극부와 접촉된 상기 사용자의 신체의 제2부분 사이의 제2임피던스를 측정하고,
    상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스에 기초하여 상기 제1임피던스 및 상기 제2임피던스의 차이가 지정된 범위를 만족하도록 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 조절하고, 및
    상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1채널 및 상기 제2채널의 임피던스가 조절된 상태에서, 상기 사용자의 생체 신호를 획득하도록 설정된 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 센서 모듈은,
    제1전극부에 대응하는 상기 제1임피던스와 상기 제2전극부에 대응하는 상기 제2임피던스를 측정하고, 측정 결과에 따라 제어 신호를 출력하는 임피던스 분석부; 및
    상기 제어 신호에 응답하여, 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 제어하는 임피던스 제어부를 포함하는 전자 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 임피던스 제어부는 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 제어하기 위한 적어도 하나의 저항과 커패시터를 포함하는 전자 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 센서 모듈을 통해,
    상기 제1전극부의 제1전극을 통해 기준 신호를 출력하고, 상기 기준 신호가 상기 사용자의 신체의 상기 제1부분을 경유하여 상기 제1전극부의 제2전극으로 수신된 제1신호에 기초하여 상기 제1임피던스를 측정하고,
    상기 제2전극부의 제3전극을 통해 상기 기준 신호를 출력하고, 상기 기준 신호가 상기 사용자의 신체의 상기 제2부분을 경유하여 상기 제2전극부의 제4전극으로 수신된 제2신호에 기초하여 상기 제2임피던스를 측정하도록 설정된 전자 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 센서 모듈을 통해,
    각각이 상이한 주파수를 가지는 복수 개의 상기 기준 신호를 순차적으로 출력하고, 상기 복수 개의 상기 기준 신호 각각에 대응하여 수신된 복수 개의 신호에 기초하여 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 레지스턴스 성분과 캐패시턴스 성분을 판단하도록 설정된 전자 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 생체 신호의 종류에 적어도 기반하여 상기 기준 신호의 상기 상이한 주파수가 포함되는 범위를 결정하도록 설정된 전자 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 차이를 판단하고,
    상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 차이가 지정된 값보다 크면, 상기 차이가 상기 지정된 범위를 만족하도록 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 조절하도록 설정된 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 차이를 판단하고,
    상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 차이가 지정된 값보다 작거나 같으면, 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 조절하지 않도록 설정된 전자 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1채널을 통해 상기 제1전극부로부터 획득된 제1입력 신호와, 상기 제2채널을 통해 상기 제2전극부로부터 획득된 제2입력 신호를 차동 증폭하고, 증폭된 상기 생체 신호를 생성하도록 설정된 증폭기를 더 포함하는 전자 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 센서 모듈은, 사용자의 체지방, 심전도, 피부 저항, 근전도, 뇌파도, 및 안전위도 중 적어도 하나를 센싱하도록 설정된 전자 장치.
  11. 전자 장치의 동작 방법에 있어서,
    상기 전자 장치에 포함된 센서 모듈의 제1채널과 연결된 제1전극부와 상기 제1전극부와 접촉된 사용자의 신체의 제1부분 사이의 제1임피던스를 측정하는 동작;
    상기 센서 모듈의 제2채널과 연결된 제2전극부와 상기 제2전극부와 접촉된 상기 사용자의 신체의 제2부분 사이의 제2임피던스를 판단하는 동작;
    상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스에 기초하여 상기 제1임피던스 및 상기 제2임피던스의 차이가 지정된 범위를 만족하도록 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 조절하는 동작; 및
    상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1채널 및 상기 제2채널의 임피던스가 조절된 상태에서, 상기 사용자의 생체 신호를 획득하는 동작을 포함하는 전자 장치의 동작 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 동일하게 설정하는 동작은,
    상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 측정 결과에 따라 제어 신호를 출력하는 동작; 및
    상기 제어 신호에 응답하여, 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 제어하는 동작을 포함하는 전자 장치의 동작 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 제어하는 동작은,
    상기 센서 모듈에 포함된 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 포함된 적어도 하나의 저항과 커패시터를 제어하는 동작을 포함하는 전자 장치의 동작 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제1임피던스를 측정하는 동작은,
    상기 제1전극부의 제1전극을 통해 기준 신호를 출력하고, 상기 기준 신호가 상기 사용자의 신체의 상기 제1부분을 경유하여 상기 제1전극부의 제2전극으로 수신된 제1신호에 기초하여 상기 제1임피던스를 측정하는 동작을 포함하고,
    상기 제2임피던스를 측정하는 동작은,
    상기 제2전극부의 제3전극을 통해 상기 기준 신호를 출력하고, 상기 기준 신호가 상기 사용자의 신체의 상기 제2부분을 경유하여 상기 제2전극부의 제4전극으로 수신된 제2신호에 기초하여 상기 제2임피던스를 측정하는 동작을 포함하는 전자 장치의 동작 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    각각이 상이한 주파수를 가지는 복수 개의 상기 기준 신호를 순차적으로 출력하는 동작; 및
    상기 복수 개의 상기 기준 신호 각각에 대응하여 수신된 복수 개의 신호에 기초하여 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 레지스턴스 성분과 캐패시턴스 성분을 판단하는 동작을 더 포함하는 전자 장치의 동작 방법.
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