WO2022015081A1 - 인체 임피던스 측정을 위한 웨어러블 디바이스 및 방법 - Google Patents

인체 임피던스 측정을 위한 웨어러블 디바이스 및 방법 Download PDF

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WO2022015081A1
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wearable device
user
impedance
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박재혁
권효주
이원석
장남석
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삼성전자 주식회사
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Definitions

  • Various embodiments of the present disclosure relate to a wearable device and method for measuring biometric information, and to an electronic device and method for detecting when both hands are in contact with each other when measuring biometric information.
  • the present invention relates to an apparatus for measuring body composition using bioelectrical impedance, and more particularly, to a method and apparatus for detecting when both hands are in contact with each other.
  • the main components of the body are mainly composed of four components: water, protein, body fat, and minerals.
  • the proportion of these components in body weight varies according to gender and individual, but is approximately 55:20:20:5.
  • These four body composition can be known from the amount of body water.
  • protein and body water are the main components of muscle formation and have a mutually proportional relationship, protein and inorganic mass can be obtained from body water, and body fat is obtained by subtracting body water, protein, and inorganic mass from body weight.
  • bioelectrical impedance analysis BIOS, and there are other methods such as underwater body density method, computed tomography method, and subcutaneous fat thickness measurement method.
  • the bioelectrical impedance method is a method of measuring body fat, focusing on the fact that the amount of body water and the electrical resistance of the body are inversely proportional.
  • the bioelectrical impedance method has advantages in that the measurement is simple, fast, and non-invasive.
  • a weak alternating current electric signal is sent to the human body, electricity flows along the highly conductive body water.
  • the breadth and narrowness of the passage through which electricity flows is determined according to the amount of water and the amount of water, and the measured value is bio-impedance.
  • the principle of calculating the body composition from the bioimpedance is to first flow a minute alternating current in the frequency band of 50 kHz to the human body.
  • an electric current flows through the body, the resistance of the body is measured and the amount of body water is calculated using this.
  • the amount of protein and inorganic mass are obtained from the amount of body water, and the amount of body fat is obtained using the amount of protein, inorganic mass, and body weight.
  • An electronic device includes a housing and a biosensor, wherein the biosensor detects that a first part of the body is in contact with the first electrode and the second electrode, and the second part of the body is a third electrode and detecting contact with the fourth electrode, and obtaining phase information of the impedance of the body using the first, second, third, and fourth electrodes, and whether the obtained phase information of the impedance is within a specified range It may be determined, and when the phase information of the obtained impedance is out of a specified range, it may be set to provide a guide for a measurement method.
  • the method of operating an electronic device includes detecting a first part of a user's body in contact with a first electrode and a second electrode through a biometric sensor, and a second part of the user's body through the biometric sensor.
  • the operation of sensing contact with the third and fourth electrodes, the operation of obtaining phase information of the impedance of the body using the first, second, third, and fourth electrodes, the operation of the obtained impedance phase It may include an operation of determining whether the information is within a specified range and an operation of providing a guide for a measurement method when the obtained phase information of the impedance is out of a specified range.
  • the electronic device includes a first surface that contacts a first part of the user's body when worn, and does not come into contact with the first part of the body when the first surface contacts the first part
  • a housing including a second surface and a side surface at least partially enclosing a space between the first surface and the second surface, a memory, first and second electrodes exposed through the first surface, the second surface and a bio-circuit including a third electrode and a fourth electrode exposed through at least one of the side surfaces, and at least one processor electrically connected to the bio-circuit and the memory, wherein the at least one processor comprises: measuring a parasitic impedance value through the bio-circuit, storing the measured parasitic impedance value in the memory, and contacting the first part of the body with the first electrode and the second electrode through the bio-circuit sensing, and detecting that the second part of the body is in contact with the third electrode and the fourth electrode through the biological circuit, and a current to the body through the second electrode and the third electrode through the biological circuit is applied
  • the electronic device and method according to various embodiments of the present disclosure can provide biometric information more accurately and quickly to the user by quickly detecting a situation in which body composition measurement is incorrect and inducing the user to measure correctly again. have.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating that a wearable device is mounted on a part of a body according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 2A is a perspective view of a wearable device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 2B is a perspective view of a wearable device according to an exemplary embodiment.
  • 2C is an exploded view of a lower surface of a wearable device according to an exemplary embodiment
  • FIG. 3 is a block diagram of a wearable device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a position of an electrode in a wearable device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an electrode and a position of a user's body in contact with the electrode in the wearable device according to an exemplary embodiment.
  • 6A is a diagram illustrating a human body closed loop formed when a user's body comes into contact with an electrode connected to a biometric sensor in the wearable device according to an exemplary embodiment.
  • 6B is a diagram illustrating a human body closed loop formed when a user's body comes into contact with an electrode connected to a biometric sensor in the wearable device according to an exemplary embodiment.
  • 6C is a diagram illustrating acquisition of biometric data in consideration of a parasitic component present in a biocontact circuit in the wearable device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a content of providing a notification related to measurement of biometric data to a user according to acquired biometric data in the wearable device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart of selecting a control method of a processor according to whether acquired biometric data is within a specified range in the wearable device according to an exemplary embodiment.
  • FIGS. 9A to 9E are diagrams illustrating a UI displayed on a display in a wearable device according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 10 is a graph illustrating a method of determining whether acquired biometric data is within a specified range in the wearable device according to an exemplary embodiment.
  • 11A is a diagram illustrating a human body closed loop formed when acquired phase information is within a specified range in a wearable device according to an exemplary embodiment.
  • 11B is a diagram illustrating a human body closed loop formed when both hands are in contact in a wearable device according to an exemplary embodiment.
  • 11C is a diagram illustrating a human body closed loop formed when an error occurs in an electrode in the wearable device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 12 is a block diagram of an electronic device in a network environment according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating that a wearable device is mounted on a part of a body according to an exemplary embodiment.
  • the wearable device 100 of FIG. 1 may be a smart watch as shown.
  • the present invention is not limited thereto, and the wearable device 100 may be a device of various types that can be used while being attached to the body of the user 101 .
  • the wearable device 100 may include a strap, and the strap may be wound around the user's 101 wrist to be attached to the user's body.
  • the present invention is not limited thereto, and the wearable device 100 may be attached to various body parts of the user 101 according to the shape and size of the wearable device 100 .
  • the wearable device 100 may be attached to a hand, the back of the hand, a finger, a fingernail, a fingertip, or the like.
  • FIG. 2A is a perspective view of a wearable device according to an exemplary embodiment.
  • the wearable device 100 may include a housing 110 , electrodes 201 , 202 , 203 , and 204 , a display 120 , and a strap 130 . According to an embodiment, the wearable device 100 may omit at least one of the components or additionally include other components.
  • the housing 110 has at least a first surface facing a first direction, a second surface facing a second direction opposite to the first direction, and a space between the first surface and the second surface. It may include some enclosing sides. According to an embodiment, at least two of the first surface, the second surface, and the side surface of the housing 110 may be configured as one. According to an embodiment, the housing 110 may be configured in various combinations. For example, the housing 110 may be configured by a combination of the side bezel structure 111 and the rear plate 193 in FIG. 2B .
  • the first surface of the housing 110 may mean a surface including at least one of the first electrode 201 and the second electrode 202
  • the second surface of the housing 110 and / or the side surface may mean a surface including at least one of the third electrode 203 and the fourth electrode 204 .
  • the electrodes 201 , 202 , 203 , and 204 may be exposed to the outside through at least a portion of the housing 110 .
  • at least one of the first electrode 201 and the second electrode 202 may be exposed to the outside through at least a portion of the first surface of the housing.
  • at least one of the third electrode 203 and the fourth electrode 204 may be exposed to the outside through at least a portion of the second surface and/or side surface of the housing.
  • the electrodes 201 , 202 , 203 , and 204 may be formed of a conductive member through which current may flow. The shape or size of the electrode may be variously configured.
  • at least one electrode included in the wearable device 100 may be present on the first surface, the second surface, or a portion of the housing 110 excluding the first and second surfaces of the wearable apparatus 100 .
  • the display 120 may visually provide the user's biometric data to the user of the wearable device 100 .
  • the display 120 may switch a screen output through an input to a part (eg, a bezel) of the user's housing 110 .
  • the display 120 may switch from the watch screen to the biometric data screen (eg, body composition and heart rate) in response to the user's input.
  • the strap 130 is connected to at least a part of the housing 110 , and the wearable device 100 may be detachably attached to a part of the user's body (eg, wrist, ankle, etc.). According to an embodiment, the user of the wearable device 100 may adjust the strap 130 to increase the degree of adhesion.
  • FIG. 2B is a perspective view of a wearable device according to an exemplary embodiment.
  • the electronic device 100 includes a side bezel structure 111 , a wheel key 121 , a front plate 101 , a display 120 , an antenna 150 , and a support member 160 (eg: bracket), battery 170, printed circuit board 180, sealing member 190, back plate 193, biometric sensor 140, wireless charging coil 142, electrode 146, and strap 130.
  • the support member 160 may be disposed inside the electronic device 100 and connected to the side bezel structure 111 , or may be integrally formed with the side bezel structure 111 .
  • the support member 160 may be formed of, for example, a metal material and/or a non-metal (eg, polymer) material.
  • the support member 160 may have a display 120 coupled to one surface and a printed circuit board 180 coupled to the other surface.
  • the printed circuit board 180 may be equipped with a processor, memory, and/or an interface.
  • the processor may include, for example, one or more of a central processing unit, an application processor, a graphic processing unit (GPU), an application processor sensor processor, or a communication processor.
  • Memory may include, for example, volatile memory or non-volatile memory.
  • the interface may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, and/or an audio interface.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • the interface may, for example, electrically or physically connect the electronic device 100 to an external electronic device, and may include a USB connector, an SD card/MMC connector, or an audio connector.
  • the battery 170 is a device for supplying power to at least one component of the electronic device 100, and may include, for example, a non-rechargeable primary battery, a rechargeable secondary battery, or a fuel cell. have. At least a portion of the battery 170 may be disposed substantially on the same plane as the printed circuit board 180 .
  • the battery 170 may be integrally disposed inside the electronic device 100 , or may be disposed detachably from the electronic device 100 .
  • the antenna 150 may be disposed between the display 120 and the support member 160 .
  • the antenna 150 may include, for example, a near field communication (NFC) antenna, a wireless charging antenna, and/or a magnetic secure transmission (MST) antenna.
  • the antenna 150 may, for example, perform short-range communication with an external device or wirelessly transmit/receive power required for charging, and may transmit a magnetic-based signal including a short-range communication signal or payment data.
  • the antenna structure may be formed by a part of the side bezel structure 111 and/or the support member 160 or a combination thereof.
  • the sealing member 190 may be positioned between the side bezel structure 111 and the rear plate 193 .
  • the sealing member 190 may be configured to block moisture and foreign substances from flowing into a space surrounded by the side bezel structure 111 and the rear plate 193 from the outside.
  • the biometric sensor 140 and the wireless charging coil 142 may be positioned between the rear plate 193 and the electrode 146 . In another embodiment, the biometric sensor 140 and the wireless charging coil 142 may be positioned between the sealing member 190 and the electrode 146 .
  • the electrode 146 may be exposed to the outside through the first surface of the housing 110 .
  • the electrode 146 may include two or more electrically separated electrodes.
  • 2C is an exploded view of a lower surface of a wearable device according to an exemplary embodiment
  • the rear plate 193 , the electrode 146 , the biometric sensor 140 , and the wireless charging coil 142 may be positioned.
  • the electrode 146 may be electrically connected to the biosensor 140 provided in the electronic device 100 and used to obtain the user's body information or health information.
  • the electrode 146 may be electrically connected to a bioelectric impedance analysis (BIA) sensor provided in the electronic device 100 and used to measure a user's body fat percentage.
  • the electrode may be electrically connected to an electrocardiogram (ECG) sensor provided in the electronic device and used to measure the user's electrocardiogram.
  • the sensor that can be connected to the electrode 146 is merely exemplary, and the present invention is not limited thereto.
  • the above-described structure of the wearable device 100 is exemplary, and in various embodiments, the wearable device 100 may be implemented differently from FIGS. 2A, 2B, and 2C.
  • the wearable device 100 may have various shapes/structures suitable for performing the method for measuring biometric data disclosed in this document.
  • FIG. 3 is a block diagram of a wearable device according to an exemplary embodiment.
  • the wearable device 100 may include a processor 310 , a display 320 , a memory 330 , a speaker 340 , a motor 350 , an LED 360 , and a sensor unit 370 .
  • the wearable device 100 may include additional components in addition to the components illustrated in FIG. 3 , or may omit at least one of the components illustrated in FIG. 3 .
  • the processor 310 may calculate the user's biometric data (eg, phase information of impedance) through the data value (eg, body composition) obtained from the sensor unit 370 . According to an embodiment, the processor 310 may provide the calculated biometric data to the user through the display 320 . According to an embodiment, when the acquired biometric data is out of a specified range, the processor 310 may provide a guide for inducing re-measurement to the user through the display 320 .
  • the memory 330 may store various data used by at least one component (eg, a processor) of the electronic device 100 .
  • the memory 330 may store the user's biometric data acquired by the sensor unit 370 .
  • the speaker 340 may output audio data stored in the memory 330 based on the user's biometric data acquired by the sensor unit 370 .
  • the processor 310 may output a voice guidance or sound to provide a measurement-related notification to the user through the speaker 340 .
  • the motor 350 may convert an electrical signal into a mechanical stimulus (eg, vibration or movement) that a user can recognize. For example, when the wear of the user is sensed but both hands are in contact or it is determined that an error has occurred in the electrodes, the processor 310 may output a vibration through the motor 350 .
  • a mechanical stimulus eg, vibration or movement
  • the LED 360 may emit light in a form recognizable by a user based on an electrical signal received from the biosensor. For example, when the wear of the user is sensed but both hands are in contact or when it is determined that an error has occurred in the electrodes, the processor 310 may provide a notification to the user through the blinking of the LED.
  • the sensor unit 370 may detect a user's state and transmit a signal corresponding to the sensed state to the processor 310 .
  • the sensor unit 370 may include a biosensor (eg, the biosensor 140 of FIG. 2B ).
  • the biosensor may include at least one of a bioelectrical impedance analysis (BIA) sensor, a heart ratio monitor (HRM) sensor, an electrocardiogram (ECG) sensor, and a saturation of percutaneous oxygen (SpO2) sensor.
  • BIOA bioelectrical impedance analysis
  • HRM heart ratio monitor
  • ECG electrocardiogram
  • SpO2 saturation of percutaneous oxygen
  • the sensor unit 370 may include a plurality of electrodes.
  • the plurality of electrodes may include a first electrode, a second electrode, a third electrode, and a fourth electrode.
  • the first electrode and the second electrode may be in contact with the first region 380 of the user's body.
  • the third electrode and the fourth electrode may contact the second region 390 of the user's body that does not overlap the first region 380 .
  • the sensor unit 370 may be simply referred to as (at least one) sensor, a sensor circuit, a sensor module, or the like.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a position of an electrode in a wearable device according to an exemplary embodiment.
  • the BIA sensor may include a plurality of electrodes.
  • the first electrode 370a and the second electrode 370b may be disposed on the upper surface portion or the side surface portion of the wearable device 100 .
  • the third electrode 370c and the fourth electrode 370d may be disposed on the rear surface of the wearable so as not to overlap the first electrode 370a and the second electrode 370b.
  • the first electrode 370a , the second electrode 370b , the third electrode 370c , and the fourth electrode 370d may be exposed to the outside of the housing while being spaced apart from each other.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an electrode and a position of a user's body in contact with the electrode in the wearable device according to an exemplary embodiment.
  • the first electrode 370a of the biosensor may be in contact with a part 500a of the user's 101 right hand (or left hand), and the second electrode 370b may be in contact with the user's right hand (or left hand). It may come into contact with a part 500b of the user 101's right hand so as not to overlap the part 500a of the left hand).
  • the third electrode 370c of the biosensor may be in contact with a portion 500c of the user's left hand (or right hand), and the fourth electrode 370d may be in contact with a portion of the user's left hand (or right hand). (500d) may be contacted.
  • 6A is a diagram illustrating a human body closed loop formed when a user's body comes into contact with an electrode connected to a biometric sensor in the wearable device according to an exemplary embodiment.
  • the first electrode 630a (eg, the first electrode 370a of FIG. 3 ) of the biometric sensor 600 (eg, the biometric sensor 140 of FIG. 2B ) according to an exemplary embodiment is an alternating current. It can be connected to a current source.
  • the third electrode 630c of the biosensor 600 (eg, the second electrode 370b of FIG. 3 ) may be connected to an AC current source.
  • a minute current may flow through the body.
  • a current loop 620 may be formed between contacted parts.
  • another unintentional closed loop 610 of the human body may be formed.
  • another closed loop 610 of the human body is formed, so that data that cannot be generated in the human body in an accurate posture can be measured.
  • the second electrode 630b of the biosensor 600 may be connected to a voltage sensor.
  • the fourth electrode 630d of the biosensor 600 may be connected to a voltage sensor.
  • a voltage sensor connected to the second electrode 630b and the fourth electrode 630d may measure the voltage between the electrodes.
  • 6B is a diagram illustrating a human body closed loop formed when a user's body comes into contact with an electrode connected to a biometric sensor in the wearable device according to an exemplary embodiment.
  • the first electrode 630a and the third electrode 630c may be electrodes for supplying current.
  • the second electrode 630b and the fourth electrode 630d may be electrodes for measuring voltage.
  • a human body closed loop may be formed.
  • a value corresponding to the sum of impedances of the left arm and the right arm may be measured.
  • 6C is a diagram illustrating acquisition of biometric data in consideration of a parasitic component present in a biocontact circuit in the wearable device according to an exemplary embodiment.
  • the processor 310 may measure the parasitic impedance value 601 through the bio-circuit 650 .
  • the parasitic impedance value 601 is applied to the four electrodes (eg, the first electrode 630a, the second electrode 630b, the third electrode 630c, and the fourth electrode 630d) included in the biological circuit 650 . may occur for For example, a first parasitic impedance value 601a for the first electrode 630a, a second parasitic impedance value 601b for the second electrode 630b, and a third parasitic impedance for the third electrode 630c
  • a fourth parasitic impedance value 601d may be generated with respect to the value 601c and the fourth electrode 630d.
  • the parasitic impedance value 601 may mean a value derived from a parasitic component inside the wearable device.
  • the parasitic component may include at least one of resistance, capacitance, inductance, and/or a component interfering with an electrical signal that is unintentionally generated in the biological circuit 650 . .
  • the processor 310 may store the parasitic impedance value 601 measured through the bio-circuit 650 in the memory. According to an embodiment, the processor 310 detects that the first part of the body of the user 101 comes into contact with the first electrode 630a and the second electrode 630b through the bio-circuit 650, and the user 101 ) may sense that the second part of the body is in contact with the third electrode 630c and the fourth electrode 630d.
  • the processor 310 may apply a current to the body through the second electrode 630b and the third electrode 630c through the biological circuit 650 .
  • a minute current may flow through the body.
  • a current loop 620 may be formed between contacted parts.
  • current may flow through the current loop 620 .
  • the processor 310 may measure the voltage applied to both ends of the first electrode 630a and the fourth electrode 630d through the biological circuit 650 in response to the application of the current.
  • a voltage loop 640 in which a voltage is measured may be formed in the human body.
  • the processor 310 may acquire phase information of the impedance of the body based on the applied current, the measured voltage, and the parasitic impedance value 601 .
  • the processor 310 may provide a notification related to measurement of biometric data.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a content of providing a notification related to measurement of biometric data to a user according to acquired biometric data in the wearable device according to an exemplary embodiment.
  • the wearable device may sense that the first part of the body is in contact with the first electrode and the second electrode through the biosensor.
  • the wearable device 100 may detect that the second part of the body is in contact with the third electrode and the fourth electrode through the biometric sensor.
  • the wearable device 100 when the measurement mode is sensed, the wearable device 100 detects that the first part of the body is in contact with the first electrode and the second electrode, and the second part of the body moves the third electrode and the fourth electrode It is possible to measure biometric information by detecting contact with According to an embodiment, when the wearable device 100 detects that the first part of the body is in contact with the first electrode and the second electrode and detects that the second part of the body is in contact with the third electrode and the fourth electrode Biometric information can be measured automatically. According to an embodiment, the biometric information may include phase information of impedance and/or information on magnitude of impedance.
  • the wearable device 100 may obtain impedance phase information of the body using Equations 1, 2, and 3 .
  • Equation 1 Z means a bioimpedance value.
  • R denotes a resistive component
  • X denotes a reactance component.
  • the phase information of the impedance is obtained using the information of the reactance.
  • V means a voltage value measured by the voltage sensor.
  • I means the value of the current flowing from the AC current source to the human body.
  • R denotes a resistance component. The resistive component is obtained using a voltage value and a current value.
  • the phase angle means the phase angle difference between the current and the voltage.
  • X L means inductive reactance and X C means capacitive reactance.
  • the phase angle is obtained using information of the inductive reactance and/or the capacitive reactance.
  • the capacitive reactance value may be obtained using a voltage value applied to the electrode and a reference capacitance value inside the circuit.
  • the phase angle may be obtained using information of inductive reactance.
  • the wearable device 100 may determine whether the phase information of the obtained impedance obtained using Equations 2 and 3 is within a specified range through the processor.
  • the wearable device 100 may provide a UI indicating that the measurement is being performed normally to the user through the display.
  • the wearable device 100 may provide a notification to the user when the acquired phase information is out of a specified range. According to another embodiment, the wearable device 100 may provide a notification to the user when the obtained impedance magnitude information is out of a specified range.
  • the wearable device 100 may provide a notification of a measurement error.
  • a measurement error occurs when the user's information is insufficiently input, when the user's wrist does not touch the electrode, when the user's finger does not touch the electrode, when the user's wrist is dry enough that current does not flow , may include at least one of a case in which the user's fingers are dry enough that current does not flow, a case in which the user's both hands are in contact, and a case in which the user's posture is not stable.
  • the wearable device 100 may provide a notification of an electrode error.
  • the electrode error may include that the electrode is in a short-circuited state or a grounded state.
  • the notification provided to the user may include at least one of a UI through a display, voice guidance or sound through a speaker, vibration through a motor, and blinking of an LED.
  • a UI guiding the user to input the user's information together with vibration may be provided.
  • FIG. 8 is a flowchart of selecting a control method of a processor according to whether acquired biometric data is within a specified range in the wearable device according to an exemplary embodiment.
  • contents corresponding to, identical to, or similar to those described above may be omitted.
  • the user eg, the user 101 of FIG. 1
  • user information may be stored in a memory (eg, the memory 330 of FIG. 3 ).
  • the wearable device 100 may provide a guide for the correct measurement posture to the user 101 in operation 803 .
  • the wearable device may inform the user of a position where the finger touches the electrode, spread the armpit as wide as possible, and guide the user to take a posture where the left hand and the right hand do not touch.
  • the wearable device 100 may start measuring the bio-impedance of the user 101 in operation 805 . According to an embodiment, when the measurement mode is detected, the wearable device 100 may detect whether the body of the user 101 is in contact with the electrode and start the measurement. According to an embodiment, the wearable device 100 may automatically start measurement when detecting whether the user 101's body and the electrode are in contact.
  • the wearable device 100 may acquire biometric data for a first time through a sensor unit (eg, the sensor unit 370 of FIG. 3 ) in operation 807 .
  • the wearable device 100 may acquire biometric data for 5 to 9 seconds.
  • the biometric data may include heart rate, blood oxygen saturation (SpO2), electrocardiogram, and bioimpedance information.
  • the wearable device 100 may determine whether it is within a specified range. For example, it is possible to determine whether or not the user's body resistance measured for the first time is within a specified range by counting the frequency within a predetermined range (eg, +/- 50 ⁇ ) based on 700 ⁇ .
  • a predetermined range eg, +/- 50 ⁇
  • the wearable device may determine whether the phase information of the bioimpedance is within a specified range based on the first accuracy.
  • the wearable device may induce re-measurement through a guide to the user in operation 813 .
  • the guide for re-measurement may include at least one of UI through a display, voice guidance or sound through a speaker, vibration through a motor, and blinking of an LED.
  • the wearable device may determine that it is within a specified range. Accordingly, in operation 815 , the wearable device may additionally measure the bioimpedance for a second time period. For example, the wearable device may further measure the bioimpedance for 3 seconds.
  • the wearable device may determine that it is out of a specified range. Accordingly, the wearable device may induce re-measurement through a guide to the user in operation 817 .
  • the wearable device may determine whether it is within a specified range.
  • phase information and the resistance value of the bio-impedance are determined based on the second accuracy, it may be determined that they are within a specified range. For example, if the frequency of the user's body resistance measured for the second time falling within a certain range (eg +/- 50 ⁇ ) based on 700 ⁇ is more than 50% of the total sample, it can be determined to be within the specified range. have. Accordingly, in operation 821 , the wearable device filters the values outside the specified range, calculates an average value from the values within the specified range, and applies it to the body composition algorithm.
  • a certain range eg +/- 50 ⁇
  • the wearable device when the wearable device is determined based on the second accuracy of the user's bio-impedance resistance value and the phase information, it may be determined that the wearable device is out of a specified range. Accordingly, the wearable device may induce the user to re-measure in operation 823 .
  • the first accuracy and/or the second accuracy may be determined based on biometric information obtained from the user.
  • the biometric information may include at least one of a size of the user's bio-impedance, a resistance value of the user's bio-impedance, and a reactance value of the user's bio-impedance.
  • FIGS. 9A to 9E are diagrams illustrating a UI displayed on a display in a wearable device according to various embodiments of the present disclosure.
  • contents corresponding to, identical to, or similar to those described above may be omitted.
  • the wearable device 900a eg, the wearable device 100 of FIG. 1
  • a user contacts the body at the correct position of the electrode. If not, the bioimpedance measurement can be stopped.
  • the wearable device 900a may output a guide message to the user through the display. For example, the wearable device 900a may output a guide message (eg, “touch the BIA electrode”) for allowing the user to put a finger in a correct position.
  • a guide message eg, “touch the BIA electrode”
  • the wearable device 900b when it is determined that the user's bio-impedance is being measured normally, the wearable device 900b may continue to measure the bio-impedance. According to an embodiment, when it is determined that the user's bio-impedance is normally measured, the wearable device 900b may output a guide message to the user through the display. For example, the wearable device 900b may output a guide message (eg, “Body Impedance Measuring...”) to inform that the user's bio-impedance is being measured normally.
  • a guide message eg, “Body Impedance Measuring...”
  • the wearable device 900c may stop measuring the bio-impedance when it is determined that the user's bio-impedance is not being measured normally.
  • the case where it is determined that the bioimpedance is not normally measured may include a case where a measurement signal is not received or a case where a measurement signal is received but out of a normal range.
  • normal biometric information At least one of a case in which the user's finger or wrist is dry enough to be difficult to measure and a case in which biometric information cannot be measured due to the user's movement may be included.
  • the wearable device 900c may output a guide message to the user through the display.
  • the wearable device 900c may output a guide message (eg, “an error has occurred and cannot operate properly”) to inform that an error has occurred in the electrode.
  • the wearable device 900d when the wearable device 900d normally measures the bio-impedance, it may provide the user with the bio-information analysis result through the display.
  • the biometric information analysis result may include information on at least one of the user's weight, muscle mass, body fat mass, body fat percentage, and BMI.
  • the wearable device 900d may provide information indicating whether the user's biometric information analysis result is within a standard range through a display.
  • the wearable device 900e when the wearable device 900e normally measures the bio-impedance, it may graphically provide the user with the bio-information analysis result through the display. For example, the wearable device 900e may graphically provide information indicating whether the user has a standard weight based on information on at least one of the user's weight, muscle mass, body fat mass, body fat percentage, and BMI.
  • the wearable device 900 may output a notification vibration for inducing the user to re-measure through a haptic motor (not shown).
  • the wearable device 900 may provide a guide message through a display and/or a notification vibration through a haptic motor to the user to allow the user to take a correct posture.
  • FIG. 10 is a graph illustrating a method of determining whether acquired biometric data is within a specified range in the wearable device according to an exemplary embodiment.
  • contents corresponding to, identical to, or similar to those described above may be omitted.
  • the wearable device (eg, the electronic device 100 of FIG. 1 ) transmits phase information of the user's impedance as being within a first range 1010 , a specified range 1020 , and a second range 1030 .
  • the processor of the wearable device eg, 310 in FIG. 3 ) informs the user about re-measurement through at least one of a display, a motor, a speaker, and an LED. You can control to provide a guide.
  • the processor of the wearable device may control the biosensor to continuously measure the user's bioimpedance. .
  • the processor of the wearable device informs the user of an error in the electrode through at least one of a display, a motor, a speaker, and an LED. You can control to provide a notification that there is.
  • 11A is a diagram illustrating a human body closed loop formed when acquired phase information is within a specified range in the wearable device according to an exemplary embodiment.
  • the bioimpedance value may be derived from information on a current passed through the body through the AC current source 1110 and information on a voltage measured by the voltage detector 1120 .
  • the phase information may be derived from a value composed of a reactance other than a resistance value in the bio-impedance.
  • a closed loop 1100 of the human body through both arms of the user may be formed.
  • a normal body impedance 1130 may be measured.
  • the phase angle may be in the range of -3° to -14°.
  • 11B is a diagram illustrating a human body closed loop formed when both hands are in contact in a wearable device according to an exemplary embodiment.
  • the bio-impedance 1140 generated due to the contact of both hands may be measured.
  • the obtained phase angle may be within a range of -14° or less.
  • 11C is a diagram illustrating a human body closed loop formed when an error occurs in an electrode in the wearable device according to an exemplary embodiment.
  • an impedance 1150 generated due to an error in the electrode may be measured in addition to the normal bio-impedance 1130 .
  • the phase angle obtained when the electrode is short-circuited or grounded may be within a range of -3° or more.
  • the electronic device 1201 in a network environment 1200 , the electronic device 1201 communicates with the electronic device 1202 through a first network 1298 (eg, a short-range wireless communication network) or a second network 1299 . It may communicate with the electronic device 1204 or the server 1208 through (eg, a long-distance wireless communication network). According to an embodiment, the electronic device 1201 may communicate with the electronic device 1204 through the server 1208 . According to an embodiment, the electronic device 1201 includes a processor 1220 (eg, the MCU 232 or the controller 340 of FIG.
  • a processor 1220 eg, the MCU 232 or the controller 340 of FIG.
  • a memory 1230 an input module 1250 , and a sound output module 1255 ).
  • a display module 1260 an audio module 1270 , a sensor module 1276 (eg, the sensor unit 260 or the sensor unit 320 of FIG. 3 ), an interface 1277 , a connection terminal 1278 , a haptic module 1279 , a camera module 1280 (eg, the camera 330 of FIG. 3 ), a power management module 1288 , a battery 1289 , and a communication module 1290 (eg, the communication unit 250 or communication unit of FIG. 3 ) 310 ), a subscriber identification module 1296 , or an antenna module 1297 .
  • a sensor module 1276 eg, the sensor unit 260 or the sensor unit 320 of FIG. 3
  • an interface 1277 e.g, a connection terminal 1278 , a haptic module 1279 , a camera module 1280 (eg, the camera 330 of FIG. 3 ), a power management module 1288
  • At least one of these components may be omitted or one or more other components may be added to the electronic device 1201 .
  • some of these components eg, sensor module 1276 , camera module 1280 , or antenna module 1297 ) are integrated into one component (eg, display module 1260 ). can be
  • the processor 1220 executes software (eg, a program 1240) to execute at least one other component (eg, a hardware or software component) of the electronic device 1201 connected to the processor 1220. It can control and perform various data processing or operations. According to one embodiment, as at least part of data processing or operation, the processor 1220 may store commands or data received from other components (eg, the sensor module 1276 or the communication module 1290) into the volatile memory 1232 . may be stored in , process commands or data stored in the volatile memory 1232 , and store the result data in the non-volatile memory 1234 .
  • software eg, a program 1240
  • the processor 1220 may store commands or data received from other components (eg, the sensor module 1276 or the communication module 1290) into the volatile memory 1232 .
  • the processor 1220 is the main processor 1221 (eg, a central processing unit or an application processor) or a secondary processor 1223 (eg, a graphics processing unit, a neural network processing unit) a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor).
  • the main processor 1221 e.g, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 1223 e.g, a graphics processing unit, a neural network processing unit
  • a neural processing unit e.g., a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor.
  • the main processor 1221 e.g, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 1223 eg, a graphics processing unit, a neural network processing unit
  • NPU neural processing unit
  • an image signal processor e.g., a sensor hub processor, or a communication processor
  • the electronic device 1201 includes a main processor 1221 and a sub-process
  • the coprocessor 1223 may be, for example, on behalf of the main processor 1221 while the main processor 1221 is in an inactive (eg, sleep) state, or when the main processor 1221 is active (eg, executing an application). ), together with the main processor 1221, at least one of the components of the electronic device 1201 (eg, the display module 1260, the sensor module 1276, or the communication module 1290) It is possible to control at least some of the related functions or states.
  • coprocessor 1223 eg, image signal processor or communication processor
  • may be implemented as part of another functionally related component eg, camera module 1280 or communication module 1290. have.
  • the auxiliary processor 1223 may include a hardware structure specialized for processing an artificial intelligence model.
  • Artificial intelligence models can be created through machine learning. Such learning may be performed, for example, in the electronic device 1201 itself on which artificial intelligence is performed, or may be performed through a separate server (eg, the server 1208).
  • the learning algorithm may include, for example, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, or reinforcement learning, but in the above example not limited
  • the artificial intelligence model may include a plurality of artificial neural network layers.
  • Artificial neural networks include deep neural networks (DNNs), convolutional neural networks (CNNs), recurrent neural networks (RNNs), restricted boltzmann machines (RBMs), deep belief networks (DBNs), bidirectional recurrent deep neural networks (BRDNNs), It may be one of deep Q-networks or a combination of two or more of the above, but is not limited to the above example.
  • the artificial intelligence model may include, in addition to, or alternatively, a software structure in addition to the hardware structure.
  • the memory 1230 may store various data used by at least one component of the electronic device 1201 (eg, the processor 1220 or the sensor module 1276).
  • the data may include, for example, input data or output data for software (eg, the program 1240 ) and instructions related thereto.
  • the memory 1230 may include a volatile memory 1232 or a non-volatile memory 1234 .
  • the program 1240 may be stored as software in the memory 1230 , and may include, for example, an operating system 1242 , middleware 1244 , or an application 1246 .
  • the input module 1250 may receive a command or data to be used by a component (eg, the processor 1220 ) of the electronic device 1201 from the outside (eg, a user) of the electronic device 1201 .
  • the input module 1250 may include, for example, a microphone, a mouse, a keyboard, a key (eg, a button), or a digital pen (eg, a stylus pen).
  • the sound output module 1255 may output a sound signal to the outside of the electronic device 1201 .
  • the sound output module 1255 may include, for example, a speaker or a receiver.
  • the speaker can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback.
  • the receiver may be used to receive an incoming call. According to one embodiment, the receiver may be implemented separately from or as part of the speaker.
  • the display module 1260 may visually provide information to the outside (eg, a user) of the electronic device 1201 .
  • the display module 1260 may include, for example, a control circuit for controlling a display, a hologram device, or a projector and a corresponding device.
  • the display module 1260 may include a touch sensor configured to sense a touch or a pressure sensor configured to measure the intensity of a force generated by the touch.
  • the audio module 1270 may convert a sound into an electric signal or, conversely, convert an electric signal into a sound. According to an embodiment, the audio module 1270 acquires a sound through the input module 1250 or an external electronic device (eg, a sound output module 1255 ) directly or wirelessly connected to the electronic device 1201 . A sound may be output through the electronic device 1202 (eg, a speaker or headphones).
  • an external electronic device eg, a sound output module 1255
  • a sound may be output through the electronic device 1202 (eg, a speaker or headphones).
  • the sensor module 1276 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 1201 or an external environmental state (eg, user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the sensed state. can do.
  • the sensor module 1276 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, It may include a temperature sensor, a humidity sensor, or an illuminance sensor.
  • the interface 1277 may support one or more designated protocols that may be used for the electronic device 1201 to directly or wirelessly connect with an external electronic device (eg, the electronic device 1202 ).
  • the interface 1277 may include, for example, 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
  • connection terminal 1278 may include a connector through which the electronic device 1201 can be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 1202 ).
  • the connection terminal 1278 may include, for example, an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector (eg, a headphone connector).
  • the haptic module 1279 may convert an electrical signal into a mechanical stimulus (eg, vibration or movement) or an electrical stimulus that the user can perceive through tactile or kinesthetic sense.
  • the haptic module 1279 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module 1280 may capture still images and moving images. According to one embodiment, the camera module 1280 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 1288 may manage power supplied to the electronic device 1201 .
  • the power management module 1288 may be implemented as, for example, at least a part of a power management integrated circuit (PMIC).
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 1289 may supply power to at least one component of the electronic device 1201 .
  • battery 1289 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
  • the communication module 1290 is a direct (eg, wired) communication channel or a wireless communication channel between the electronic device 1201 and an external electronic device (eg, the electronic device 1202, the electronic device 1204, or the server 1208). It can support establishment and communication performance through the established communication channel.
  • the communication module 1290 operates independently of the processor 1220 (eg, an application processor) and may include one or more communication processors supporting direct (eg, wired) communication or wireless communication.
  • the communication module 1290 may include a wireless communication module 1292 (eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 1294 (eg, : It may include a LAN (local area network) communication module, or a power line communication module).
  • a corresponding communication module among these communication modules is a first network 1298 (eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network 1299 (eg, legacy).
  • a first network 1298 eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)
  • a second network 1299 eg, legacy
  • the wireless communication module 1292 uses subscriber information (eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)) stored in the subscriber identification module 1296 within a communication network, such as the first network 1298 or the second network 1299 .
  • the electronic device 1201 may be identified or authenticated.
  • the wireless communication module 1292 may support a 5G network after a 4G network and a next-generation communication technology, for example, a new radio access technology (NR).
  • NR access technology includes high-speed transmission of high-capacity data (eMBB (enhanced mobile broadband)), minimization of terminal power and access to multiple terminals (mMTC (massive machine type communications)), or high reliability and low latency (URLLC (ultra-reliable and low-latency) -latency communications)).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and low-latency
  • the wireless communication module 1292 may support a high frequency band (eg, mmWave band) to achieve a high data rate, for example.
  • a high frequency band eg, mmWave band
  • the wireless communication module 1292 uses various techniques for securing performance in a high-frequency band, for example, beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), all-dimensional multiplexing. It may support technologies such as full dimensional MIMO (FD-MIMO), an array antenna, analog beam-forming, or a large scale antenna.
  • the wireless communication module 1292 may support various requirements specified in the electronic device 1201 , an external electronic device (eg, the electronic device 1204 ), or a network system (eg, the second network 1299 ).
  • the wireless communication module 1292 includes a peak data rate (eg, 20 Gbps or more) for realizing eMBB, loss coverage (eg, 164 dB or less) for realizing mMTC, or U-plane latency for realizing URLLC ( Example: downlink (DL) and uplink (UL) each 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less).
  • a peak data rate eg, 20 Gbps or more
  • loss coverage eg, 164 dB or less
  • U-plane latency for realizing URLLC
  • the antenna module 1297 may transmit or receive a signal or power to the outside (eg, an external electronic device).
  • the antenna module 1297 may include an antenna including a conductor formed on a substrate (eg, a PCB) or a radiator formed of a conductive pattern.
  • the antenna module 1297 may include a plurality of antennas (eg, an array antenna). In this case, at least one antenna suitable for a communication method used in a communication network such as the first network 1298 or the second network 1299 is connected from the plurality of antennas by, for example, the communication module 1290 . can be selected. A signal or power may be transmitted or received between the communication module 1290 and an external electronic device through the selected at least one antenna.
  • other components eg, a radio frequency integrated circuit (RFIC)
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module 1297 may form a mmWave antenna module.
  • the mmWave antenna module comprises a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first side (eg, bottom side) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (eg, mmWave band); and a plurality of antennas (eg, an array antenna) disposed on or adjacent to a second side (eg, top or side) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals of the designated high frequency band. can do.
  • peripheral devices eg, a bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI)
  • GPIO general purpose input and output
  • SPI serial peripheral interface
  • MIPI mobile industry processor interface
  • the command or data may be transmitted or received between the electronic device 1201 and the external electronic device 1204 through the server 1208 connected to the second network 1299 .
  • Each of the external electronic devices 1202 or 1204 may be the same or a different type of electronic device 1201 .
  • all or a part of operations executed in the electronic device 1201 may be executed in one or more external electronic devices 1202 , 1204 , or 1208 .
  • the electronic device 1201 may perform the function or service by itself instead of executing the function or service itself.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform at least a part of the function or the service.
  • One or more external electronic devices that have received the request may execute at least a part of the requested function or service, or an additional function or service related to the request, and transmit a result of the execution to the electronic device 1201 .
  • the electronic device 1201 may process the result as it is or additionally and provide it as at least a part of a response to the request.
  • cloud computing, distributed computing, mobile edge computing (MEC), or client-server computing technology may be used.
  • the electronic device 1201 may provide an ultra-low latency service using, for example, distributed computing or mobile edge computing.
  • the external electronic device 1204 may include an Internet of things (IoT) device.
  • IoT Internet of things
  • the server 1208 may be an intelligent server using machine learning and/or neural networks. According to an embodiment, the external electronic device 1204 or the server 1208 may be included in the second network 1299 .
  • the electronic device 1201 may be applied to an intelligent service (eg, a smart home, a smart city, a smart car, or health care) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • the electronic device may have various types of devices.
  • the electronic device may include, for example, a portable communication device (eg, a smart phone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance device.
  • a portable communication device eg, a smart phone
  • a computer device e.g., a smart phone
  • 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 camera e.g., a portable medical device
  • a wearable device e.g., a smart bracelet
  • a home appliance device e.g., a home appliance
  • first, second, or first or second may be used simply to distinguish the element from other elements in question, and may refer to elements in other aspects (e.g., importance or order) is not limited. It is said that one (eg, first) component is “coupled” or “connected” to another (eg, second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively”. When referenced, it means that one component can be connected to the other component directly (eg by wire), wirelessly, or through a third component.
  • module used in various embodiments of this document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and is interchangeable with terms such as, for example, logic, logic block, component, or circuit.
  • a module may be an integrally formed part or a minimum unit or a part of the part that performs one or more functions.
  • the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • one or more instructions stored in a storage medium may be implemented as software (eg, the program 1240) including
  • a processor eg, processor 1220
  • a device eg, electronic device 1201
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-transitory' only means that the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (eg, electromagnetic wave), and this term refers to the case where data is semi-permanently stored in the storage medium and It does not distinguish between temporary storage cases.
  • a signal eg, electromagnetic wave
  • the method according to various embodiments disclosed in this document may be provided as included in a computer program product.
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • the computer program product is distributed in the form of a machine-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)), or via an application store (eg Play Store TM ) or on two user devices ( It can be distributed online (eg download or upload), directly between smartphones (eg smartphones).
  • a part of the computer program product may be temporarily stored or temporarily generated in a machine-readable storage medium such as a memory of a server of a manufacturer, a server of an application store, or a relay server.
  • each component (eg, module or program) of the above-described components may include a singular or a plurality of entities, and some of the plurality of entities may be separately disposed in other components. have.
  • one or more components or operations among the above-described corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg, a module or a program
  • the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components identically or similarly to those performed by the corresponding component among the plurality of components prior to the integration. .
  • operations performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, repeatedly, or heuristically, or one or more of the operations are executed in a different order, or omitted. or one or more other operations may be added.

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Abstract

본 개시에 따른 일 실시 예는, 하우징 및 생체 센서를 포함하고, 상기 생체 센서는 신체의 제1 부분이 제1 전극 및 제2 전극과 접촉됨을 감지하고, 상기 신체의 제2 부분이 제3 전극 및 제4 전극과 접촉됨을 감지하고,상기 제1, 제2, 제3, 및 제4 전극을 이용하여 상기 신체의 임피던스의 위상 정보를 획득하고, 상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 지정된 범위 내인지 판단하고, 상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 지정된 범위를 벗어나는 경우, 측정 방법에 대한 가이드를 제공하도록 설정되는 장치가 개시된다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

인체 임피던스 측정을 위한 웨어러블 디바이스 및 방법
본 개시에 따른 다양한 실시 예들은 생체 정보를 측정하는 웨어러블 디바이스 및 방법에 관한 것으로, 생체 정보를 측정할 때 양손이 서로 접촉되었을 경우를 감지하는 전자 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 생체전기 임피던스(bioelectrical impedance)를 이용한 체성분 측정 장치에 관한 것으로서, 특히 양손이 서로 접촉되었을 경우를 감지하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
신체를 구성하는 주요 성분은 수분, 단백질, 체지방(fat), 무기질의 4가지 성분으로 주로 구성되어 있다. 이들 성분이 체중에서 차지하는 비율은 성별과 개인에 따라 다르나 대략 55:20:20:5이다. 이들 4가지 체성분은 체수분량으로부터 알 수 있다. 단백질과 체수분은 근육을 형성하는 주성분으로 상호비례적인 관계를 가지고 있으므로 체수분량으로부터 단백질량과 무기질량을 구할 수 있고, 체중으로부터 체수분량과 단백질량 그리고 무기질량을 빼어 체지방량을 구하게 된다. 현재 체지방 측정에서 가장 많이 사용되는 방법은 생체전기 임피던스법(bioelectrical impedance analysis, BIA)이며, 이외에도 수중 체밀도법, 컴퓨터 단층 촬영법 및 피하지방 두께 측정법 등이 있다.
생체전기 임피던스법은 체수분량과 신체의 전기저항이 역비례 관계가 있는 점에 착안하여 체지방을 측정하는 방법이다.
생체전기 임피던스법은 측정이 단순하고 빠르며 비-침습적(non-invasive)이라는 장점이 있다. 인체에 약한 교류전류 전기신호를 보낼 때, 전기는 전도성이 높은 체수분을 따라 흐르게 된다. 수분이 많고 적음에 따라 전기가 흐르는 통로의 넓고 좁음이 결정되는데, 이에 따른 측정치가 생체 임피던스(bio-impedance)이다. 생체 임피던스로부터 체성분을 산출하는 원리는, 먼저 인체에 50kHz의 주파수 대역에서 미세한 교류전류를 흘려준다. 전류가 인체에 흐를 때, 인체 저항을 측정하고 이를 이용하여 체수분량을 구한다. 체수분량으로부터 단백질량과 무기질량을 구하고, 단백질량, 무기질량 및 체중을 이용하여 체지방 량을 구하게 된다.
종래의 체성분을 측정하는 웨어러블 디바이스는 정확한 인체 임피던스 측정을 하기 위해서 일부 전극은 한쪽 팔의 손목에만 접촉되고, 다른 전극은 반대편 팔 또는 손가락에만 접촉이 되어야 한다. 그러나 사용자의 부주의로 인하여 양팔이 어느 부위가 서로 접촉될 경우 정확한 인체 임피던스 측정이 어려울 수 있다.
또한, 병원과 같이 제한되고 엄격한 조건 속에서 측정하는 기기가 아닌 일상적인 생활속에서 손쉽게 측정하는 웨어러블 기기 관점에서는 사용자에게 엄격한 자세 조건을 요구하기 어려울 수 있다.
따라서, 본 개시에 따른 다양한 실시 예에서는 사용자에게 측정이 잘못되었음을 알리고 재측정을 가이드 할 수 있도록 양팔이 서로 접촉될 경우를 감지하는 방법에 대해서 기술하였다.
일 실시 예에 따른 전자 장치는, 하우징 및 생체 센서를 포함하고, 상기 생체 센서는 신체의 제1 부분이 제1 전극 및 제2 전극과 접촉됨을 감지하고, 상기 신체의 제2 부분이 제3 전극 및 제4 전극과 접촉됨을 감지하고, 상기 제1, 제2, 제3, 및 제4 전극을 이용하여 상기 신체의 임피던스의 위상 정보를 획득하고, 상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 지정된 범위 내인지 판단하고, 상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 지정된 범위를 벗어나는 경우, 측정 방법에 대한 가이드를 제공하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 생체 센서를 통해 사용자의 신체의 제1 부분이 제1 전극 및 제2 전극과 접촉됨을 감지하는 동작, 상기 생체 센서를 통해 사용자의 신체의 제2 부분이 제3 전극 및 제4 전극과 접촉됨을 감지하는 동작, 상기 제1, 제2, 제3, 및 제4 전극을 이용하여 상기 신체의 임피던스의 위상 정보를 획득하는 동작, 상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 지정된 범위 내인지 판단하는 동작 및 상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 지정된 범위를 벗어나는 경우 측정 방법에 대한 가이드를 제공하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치는, 착용 시 사용자의 신체의 제1 부분에 접촉하는 제1 면, 상기 제1 면이 상기 제1 부분에 접촉하는 경우 상기 신체의 상기 제1 부분과는 접촉하지 않는 제2 면, 및 상기 제1 면 및 상기 제2 면 사이의 공간을 적어도 일부 둘러싸는 측면을 포함하는 하우징, 메모리, 상기 제1 면을 통해 노출되는 제1 전극 및 제2 전극, 상기 제2 면 및 상기 측면 중 적어도 하나의 면을 통해 노출되는 제3 전극 및 제4 전극을 포함하는 생체 회로 및 상기 생체 회로 및 상기 메모리와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 생체 회로를 통해 기생 임피던스 값을 측정하고, 상기 측정한 기생 임피던스 값을 상기 메모리에 저장하고, 상기 생체 회로를 통해 상기 신체의 상기 제1 부분이 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 접촉됨을 감지하고, 상기 생체 회로를 통해 상기 신체의 제2 부분이 상기 제3 전극 및 상기 제4 전극과 접촉됨을 감지하고, 상기 생체 회로를 통해 상기 제2 전극과 상기 제3 전극을 통해 상기 신체에 전류를 인가하고, 상기 전류의 인가에 응답하여, 상기 생체 회로를 통해 상기 제1 전극과 상기 제4 전극의 양단에 걸리는 전압을 측정하고, 상기 인가된 전류, 상기 측정된 전압, 및 상기 기생 임피던스 값을 기반으로 상기 신체의 임피던스의 위상 정보를 획득하고, 상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 지정된 범위를 벗어나는 경우, 생체 데이터의 측정과 연관된 알림을 제공하도록 할 수 있다.
본 개시에 따른 다양한 실시 예에서의 전자 장치 및 방법은, 체성분 측정이 잘못되는 상황을 빨리 감지해서 사용자가 다시 바르게 측정할 수 있도록 유도함에 따라, 사용자에게 보다 정확하고 신속하게 생체 정보를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치를 신체의 일부에 장착하는 것을 나타내는 도면이다.
도 2a는 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 사시도이다.
도 2b는 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 사시도이다.
도 2c는 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 하부면 분해도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 블록도이다.
도 4는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 전극의 위치를 나타내기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 전극 및 전극이 접촉하는 사용자 신체의 위치를 나타내기 위한 도면이다.
도 6a는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 생체 센서와 연결된 전극에 사용자 신체가 접촉되었을 때 형성되는 인체 폐루프를 나타내기 위한 도면이다.
도 6b는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 생체 센서와 연결된 전극에 사용자 신체가 접촉되었을 때 형성되는 인체 폐루프를 신체 위에 나타낸 도면이다.
도 6c는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 생체 접촉 회로에 존재하는 기생 성분을 고려하여 생체 데이터를 획득하는 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 획득된 생체 데이터에 따라 사용자에게 생체 데이터의 측정과 연관된 알림을 제공하는 내용에 대한 흐름도이다.
도 8은 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 획득된 생체의 데이터가 지정된 범위 내인지 여부에 따라 프로세서의 제어 방식을 선택하는 흐름도이다.
도 9a내지 9e는 다양한 실시 예의 웨어러블 장치에서, 디스플레이에 나타나는 UI를 나타내기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 획득된 생체 데이터가 지정된 범위 내인지 판단하는 방식을 나타내는 그래프를 도시한다.
도 11a는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 획득된 위상 정보가 지정된 범위 내인 경우 형성되는 인체 폐루프를 나타내기 위한 도면이다.
도 11b는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 양손이 접촉된 경우 형성되는 인체 폐루프를 나타내기 위한 도면이다.
도 11c는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 전극에 오류가 생긴 경우 형성되는 인체 폐루프를 나타내기 위한 도면이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 1은 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치를 신체의 일부에 장착하는 것을 나타내는 도면이다.
일 실시 예에 따른, 도 1의 웨어러블 장치(100)는 도시된 바와 같이 스마트 워치(smart watch)일 수 있다. 이에 한하지 않고, 웨어러블 장치(100)는 사용자(101)의 신체에 부착되어 사용될 수 있는 다양한 형태의 장치일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치(100)는 스트랩을 구비하여, 스트랩이 사용자(101)의 팔목에 감김으로써 사용자의 신체에 부착될 수 있다. 이에 한하지 않고, 웨어러블 장치(100)는 웨어러블 장치(100)의 형태, 크기 등에 따라서 사용자(101)의 다양한 신체에 부착될 수 있다. 예를 들면, 웨어러블 장치(100)는 손, 손등, 손가락, 손톱, 손 끝(fingertip) 등에도 부착될 수 있다.
도 2a는 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 사시도이다.
도 2a을 참조하면, 웨어러블 장치(100)는 하우징(110), 전극(201, 202, 203, 204), 디스플레이(120) 및 스트랩(130)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치(100)는 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 하우징(110)은 제1 방향으로 향하는 제1 면, 상기 제1 방향의 반대인 제2 방향으로 향하는 제2면, 및 상기 제1 면 및 제2 면 사이의 공간을 적어도 일부 둘러싸는 측면을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 하우징(110)의 제1 면, 제2 면 및 측면 중 적어도 둘은 하나로 구성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 하우징(110)은 다양한 조합으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(110)은 도 2b에서의 측면 베젤 구조(111) 및 후면 플레이트(193)의 조합으로 구성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 하우징(110)의 제1 면은 제1 전극(201) 및 제2 전극(202) 중 적어도 하나를 포함하는 면을 의미할 수 있고, 하우징(110)의 제2 면 및/또는 측면은 제3 전극(203) 및 제4 전극(204) 중 적어도 하나를 포함하는 면을 의미할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전극(201, 202, 203, 204)는 하우징(110)의 적어도 일부를 통해 외부로 노출될 수 있다. 예를 들면, 제1 전극(201) 및 제2 전극(202) 중 적어도 하나는 하우징의 제1 면 중 적어도 일부를 통해 외부로 노출될 수 있다. 또한, 제3 전극(203) 및 제4 전극(204) 중 적어도 하나는 하우징의 제2면 및/또는 측면 중 적어도 일부를 통해 외부로 노출될 수 있다. 전극(201, 202, 203, 204)은 전류가 흐를 수 있는 도전성 부재로 구성될 수 있다. 전극의 모양이나 크기는 다양하게 구성될 수 있다. 또한, 웨어러블 장치(100)에 포함된 적어도 하나의 전극은 웨어러블 장치(100)의 제1 면, 제2 면 또는 제1 면과 제2 면을 제외한 하우징(110)의 일부분에 존재할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 디스플레이(120)는 사용자의 생체 데이터를 웨어러블 장치(100)의 사용자에게 시각적으로 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 디스플레이(120)는 사용자의 하우징(110)의 일부(예: 베젤)에 대한 입력을 통해 출력되는 화면을 전환할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(120)는 사용자의 입력에 응답하여 시계 화면에서 생체 데이터 화면(예: 체성분 및 심박수)으로 전환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 스트랩(130)은 하우징(110)의 적어도 일부에 연결되고, 사용자의 신체 일부 (예: 손목, 발목 등)에 웨어러블 장치(100)를 탈착 가능하게 결착할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치(100)의 사용자는 밀착 정도를 높이기 위해 스트랩(130)을 조절할 수 있다.
도 2b는 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 사시도이다.
도 2b를 참조하면, 전자 장치(100)는, 측면 베젤 구조(111), 휠 키(121), 전면 플레이트(101), 디스플레이(120), 안테나(150), 지지 부재(160)(예: 브라켓), 배터리(170), 인쇄 회로 기판(180), 실링 부재(190), 후면 플레이트(193), 생체 센서(140), 무선 충전 코일(142), 전극(146) 및 스트랩(130)을 포함할 수 있다. 지지 부재(160)는, 전자 장치(100) 내부에 배치되어 측면 베젤 구조(111)와 연결될 수 있거나, 상기 측면 베젤 구조(111)와 일체로 형성될 수 있다. 지지 부재(160)는, 예를 들어, 금속 재질 및/또는 비금속 (예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다. 지지 부재(160)는, 일면에 디스플레이(120)가 결합되고 타면에 인쇄 회로 기판(180)이 결합될 수 있다. 인쇄 회로 기판(180)에는, 프로세서, 메모리, 및/또는 인터페이스가 장착될 수 있다. 프로세서는, 예를 들어, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, GPU(graphic processing unit), 어플리케이션 프로세서 센서 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
메모리는, 예를 들어, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스), SD카드 인터페이스, 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, 전자 장치(100)를 외부 전자 장치와 전기적 또는 물리적으로 연결시킬 수 있으며, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터를 포함할 수 있다.
배터리(170)는, 전자 장치(100)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(170)의 적어도 일부는, 예를 들어, 인쇄 회로 기판(180)과 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 배터리(170)는 전자 장치(100) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 전자 장치(100)와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다.
안테나(150)는 디스플레이(120)와 지지부재(160) 사이에 배치될 수 있다. 안테나(150)는, 예를 들어, NFC(near field communication) 안테나, 무선 충전 안테나, 및/또는 MST(magnetic secure transmission) 안테나를 포함할 수 있다. 안테나(150)는, 예를 들어, 외부 장치와 근거리 통신을 하거나, 충전에 필요한 전력을 무선으로 송수신 할 수 있고, 근거리 통신 신호 또는 결제 데이터를 포함하는 자기-기반 신호를 송출할 수 있다. 다른 실시예에서는, 측면 베젤 구조(111) 및/또는 상기 지지부재(160)의 일부 또는 그 조합에 의하여 안테나 구조가 형성될 수 있다.
실링 부재(190)는 측면 베젤 구조(111)와 후면 플레이트(193) 사이에 위치할 수 있다. 실링 부재(190)는, 외부로부터 측면 베젤 구조(111)와 후면 플레이트(193)에 의해 둘러싸인 공간으로 유입되는 습기와 이물을 차단하도록 구성될 수 있다.
생체 센서(140) 및 무선 충전 코일(142)은 후면 플레이트(193)와 전극(146) 사이에 위치할 수 있다. 또 다른 실시 예에서, 생체 센서(140) 및 무선 충전 코일(142)은 실링 부재(190) 및 전극(146) 사이에 위치할 수도 있다.
전극(146)은 하우징(110)의 제 1 면을 통해 외부로 노출될 수 있다. 일 실시 예에 따르며, 전극(146)은 전기적으로 분리된 둘 이상의 전극을 포함할 수 있다.
도 2c는 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 하부면 분해도이다.
도 2c를 참조하면, 전자 장치(예: 도 2b의 전자 장치(100))의 하부면에는 후면 플레이트(193), 전극(146), 생체 센서(140) 및 무선 충전 코일(142)이 위치할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전극(146)은 전자 장치(100)에 구비된 생체 센서(140)와 전기적으로 연결되어, 사용자의 신체 정보 또는 건강 정보를 획득하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 전극(146)은 전자 장치(100)에 구비된 BIA (bioelectric impedance analysis) 센서와 전기적으로 연결되어 사용자의 체지방률을 측정하는데 이용될 수 있다. 또한, 전극은 전자 장치에 구비된 ECG(electrocardiogram) 센서와 전기적으로 연결되어, 사용자의 심전도를 측정하는데 이용될 수 있다. 한편, 전극(146)과 연결될 수 있는 센서는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명은 이로써 한정되지 않는다.
전술한 웨어러블 장치(100)의 구조는 예시적인 것이며, 다양한 실시 예에서, 웨어러블 장치(100)는 도 2a, 2b, 및 2c와 다르게 구현될 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 본 문서에 개시되는 생체 데이터 측정을 위한 방법을 수행하기 위해 적절한 다양한 형태/구조를 가질 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 웨어러블 장치(100)는 프로세서(310), 디스플레이(320), 메모리(330), 스피커(340), 모터(350), LED(360) 및 센서부(370)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 웨어러블 장치(100)는 도 3에 도시된 구성요소 외에 추가적인 구성요소를 포함하거나, 도 3에 도시된 구성요소 중 적어도 하나를 생략할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(310)는 센서부(370)로부터 획득한 데이터 값(예: 체성분)을 통해 사용자의 생체 데이터(예: 임피던스의 위상정보)를 산출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(310)는 산출한 생체 데이터를 디스플레이(320)를 통해 사용자에게 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 획득된 생체 데이터가 지정된 범위를 벗어나는 경우에 프로세서(310)는 디스플레이(320)를 통해 사용자에게 재측정을 유도하는 가이드를 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 메모리(330)는 전자 장치(100)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서)에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(330)는 센서부(370)에 의해 획득한 사용자의 생체 데이터를 저장할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 스피커(340)는 센서부(370)에 의해 획득한 사용자의 생체 데이터를 기반으로 메모리(330)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 예를 들어, 획득된 생체 데이터가 지정된 범위를 벗어나는 경우에 프로세서(310)는 스피커(340)를 통해 사용자에게 측정에 관한 알림을 제공하기 위해 음성 안내 또는 소리를 출력할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 모터(350)는 전기적 신호를 사용자가 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임)으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 착용이 감지되나 양손이 접촉되어 있는 경우 또는 전극에 오류가 생겼다고 판단되는 경우에 프로세서(310)는 모터(350)를 통해 진동을 출력할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, LED(360)는 생체 센서로부터 전달받은 전기적 신호를 기반으로 사용자가 인지할 수 있는 형태의 빛으로 방출할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 착용이 감지되나 양손이 접촉되어 있는 경우 또는 전극에 오류가 생겼다고 판단되는 경우에 프로세서(310)는 LED의 점멸을 통하여 사용자에게 알림을 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 센서부(370)는 사용자의 상태를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 신호를 프로세서(310)에 전달할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센서 부(370)는 생체 센서(예: 도2b의 생체 센서(140))를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 생체 센서는 BIA(bioelectrical impedance analysis) 센서, HRM(heart ratio monitor) 센서, ECG(electrocardiogram) 센서 및 SpO2(saturation of percutaneous oxygen) 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 센서부(370)는 복수개의 전극을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 복수개의 전극은 제1 전극, 제2전극, 제3 전극 및 제4 전극을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 전극 및 제2 전극은 사용자 신체의 제1 영역(380)과 접촉될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제3 전극 및 제4 전극은 제1 영역(380)과 중첩되지 않는 사용자 신체의 제2 영역(390)과 접촉될 수 있다.
본 문서에서 센서부(370)는 단순히 (적어도 하나의) 센서, 센서 회로(sensor circuit), 센서 모듈(sensor module) 등으로 참조될 수 있다.
도 4는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 전극의 위치를 나타내기 위한 도면이다.
일 실시 예에 따르면, BIA센서(예: 도2b의 생체 센서(140) 또는 도 3의 센서부(370))는 복수 개의 전극을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, BIA 센서의 전극 중 제1 전극(370a) 및 제2 전극(370b)은 웨어러블 장치(100)의 상면부 또는 측면부에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제3 전극(370c) 및 제4 전극(370d)은 제1 전극(370a) 및 제2 전극(370b)과 중첩되지 않도록 웨어러블 후면부에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 전극(370a), 제2 전극(370b), 제3 전극(370c) 및 제4 전극(370d)은 서로 이격된 상태로 하우징의 외부로 노출될 수 있다.
도 5는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 전극 및 전극이 접촉하는 사용자 신체의 위치를 나타내기 위한 도면이다.
일 실시 예에 따르면, 생체 센서의 제1 전극(370a)은 사용자(101)의 오른손(또는 왼손)의 일부(500a)와 접촉될 수 있고, 제2 전극(370b)는 상기 사용자의 오른손(또는 왼손)의 일부(500a)와 중첩되지 않도록 사용자(101)의 오른손의 일부(500b)와 접촉될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 생체 센서의 제3 전극(370c)은 사용자의 왼손(또는 오른손)의 일부(500c)와 접촉될 수 있고, 제4 전극(370d)은 사용자의 왼손(또는 오른손)의 일부(500d)와 접촉될 수 있다.
도 6a는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 생체 센서와 연결된 전극에 사용자 신체가 접촉되었을 때 형성되는 인체 폐루프를 나타내기 위한 도면이다.
도 6a를 참조하면, 일 실시 예에 따른 생체 센서(600)(예: 도2b의 생체 센서(140))의 제1 전극(630a)(예: 도3의 제1 전극(370a))은 교류전류원에 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 생체 센서(600)의 제3 전극(630c)(예: 도3의 제2 전극(370b))은 교류전류원에 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 사용자의 신체의 일부가 제1 전극(630a)과 제3 전극(630c)에 접촉된 경우 인체에 미세한 전류가 흐를 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인체에 미세한 전류가 흐르는 경우 접촉된 부위 간에 전류 루프(620)가 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 전극(630a)과 제3 전극(630c)와 접촉된 신체 부위가 서로 접촉하는 경우 의도하지 않은 다른 인체 폐루프(610)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 오른손과 왼손이 접촉하는 경우에는 다른 인체 폐루프(610)가 형성되어 정확한 자세의 인체에서 발생할 수 없는 데이터가 측정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 생체 센서(600)의 제2 전극(630b)(예: 도3의 제2 전극(370b))은 전압 감지기에 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 생체 센서(600)의 제4 전극(630d)(예: 도3의 제4 전극(370d))은 전압 감지기에 연결될 수 있다. 제2 전극(630b) 및 제4 전극(630d)에 연결되어 있는 전압 감지기는 양 전극간 전압을 측정할 수 있다.
도 6b는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 생체 센서와 연결된 전극에 사용자 신체가 접촉되었을 때 형성되는 인체 폐루프를 신체 위에 나타낸 도면이다.
일 실시 예에 따르면, 제1 전극(630a) 및 제3 전극(630c)는 전류 공급을 위한 전극일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 전극(630b) 및 제4 전극(630d)은 전압 측정을 위한 전극일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 전극 및 제3 전극에 사용자의 신체가 접촉하는 경우 인체 폐루프가 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인체 폐루프가 형성되는 경우 왼팔과 오른팔의 임피던스 합에 해당하는 값이 측정될 수 있다.
도 6c는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 생체 접촉 회로에 존재하는 기생 성분을 고려하여 생체 데이터를 획득하는 것을 나타낸 도면이다.
도 6c를 참조하면, 일 실시 예에 따른 프로세서(310)는 생체 회로(650)를 통해 기생 임피던스 값(601)을 측정할 수 있다. 기생 임피던스 값(601)은 생체 회로(650)에 포함된 4 개의 전극(예: 제1 전극(630a), 제2 전극(630b), 제3 전극(630c), 제4 전극(630d))에 대하여 발생할 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(630a)에 대하여는 제1 기생 임피던스 값(601a), 제2 전극(630b)에 대하여는 제2 기생 임피던스 값(601b), 제3 전극(630c)에 대하여는 제3 기생 임피던스 값(601c), 제4 전극(630d)에 대하여는 제4 기생 임피던스 값(601d)이 발생할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 기생 임피던스 값(601)은 웨어러블 장치 내부의 기생성분으로부터 비롯된 값을 의미할 수 있다. 예를 들어, 기생 성분은 생체 회로(650)에서 의도치 않게 발생하는 저항(resistance), 커패시턴스(capacitance), 인덕턴스(inductance) 및/또는 전기 신호에 방해가 되는 성분 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(310)는 생체 회로(650)를 통해 측정한 기생 임피던스 값(601)을 메모리에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(310)는 생체 회로(650)를 통해 사용자(101) 신체의 제1 부분이 제1 전극(630a) 및 제2 전극(630b)과 접촉됨을 감지하고, 사용자(101) 신체의 제2 부분이 제3 전극(630c) 및 제4 전극(630d)과 접촉됨을 감지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(310)는 생체 회로(650)를 통해 제2 전극(630b)과 제3 전극(630c)을 통해 신체에 전류를 인가할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 사용자(101)의 신체의 일부가 제1 전극(630a)과 제3 전극(630c)에 접촉된 경우 인체에 미세한 전류가 흐를 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인체에 미세한 전류가 흐르는 경우 접촉된 부위 간에 전류 루프(620)가 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전류는 전류 루프(620)를 통하여 흐를 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(310)는 전류의 인가에 응답하여, 생체 회로(650)를 통해 제1 전극(630a)과 제4 전극(630d)의 양단에 걸리는 전압을 측정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인체에는 전압이 측정되는 전압 루프(640)가 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(310)는 인가된 전류, 측정된 전압, 및 기생 임피던스 값(601)을 기반으로 신체의 임피던스의 위상 정보를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(310)는 획득된 임피던스의 위상 정보가 지정된 범위를 벗어나는 경우, 생체 데이터의 측정과 연관된 알림을 제공하도록 할 수 있다.
도 7은 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 획득된 생체 데이터에 따라 사용자에게 생체 데이터의 측정과 연관된 알림을 제공하는 내용에 대한 흐름도이다.
일 실시 예에 따르면, 동작 710에서, 웨어러블 장치(예: 도1의 웨어러블 장치(100))는 생체 센서를 통하여 신체의 제1 부분이 제1 전극 및 제2 전극과 접촉됨을 감지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 720에서, 웨어러블 장치(100)는 생체 센서를 통하여 신체의 제2 부분이 제3 전극 및 제4 전극과 접촉됨을 감지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 측정 모드가 감지되는 경우 웨어러블 장치(100)가 신체의 제1 부분이 제1 전극 및 제2 전극과 접촉됨을 감지하고, 신체의 제2 부분이 제3 전극 및 제4 전극과 접촉됨을 감지하여 생체 정보를 측정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치(100)가 신체의 제1 부분이 제1 전극 및 제2 전극과 접촉됨을 감지하고, 신체의 제2 부분이 제3 전극 및 제4 전극과 접촉됨을 감지하는 경우 자동으로 생체 정보를 측정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 생체 정보는 임피던스의 위상 정보 및/또는 임피던스의 크기 정보를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 730에서, 웨어러블 장치(100)는 수학식 1, 수학식 2 및 수학식 3을 이용하여 신체의 임피던스 위상 정보를 획득할 수 있다.
Figure PCTKR2021009122-appb-img-000001
수학식 1에서, Z는 생체 임피던스 값을 의미한다. R은 저항성분을 의미하고, X는 리액턴스 성분을 의미한다. 임피던스의 위상 정보는 리액턴스의 정보를 이용하여 획득된다.
Figure PCTKR2021009122-appb-img-000002
수학식 2에서, V는 전압 감지기에서 측정되는 전압 값을 의미한다. I는 교류전류원에서 인체에 흘려주는 전류 값을 의미한다. R은 저항 성분을 의미한다. 저항성분은 전압 값과 전류 값을 이용하여 획득된다.
Figure PCTKR2021009122-appb-img-000003
수학식 3에서, 위상각은 전류와 전압 간의 위상각 차이를 의미한다. XL은 유도성 리액턴스를 의미하고, XC는 용량성 리액턴스를 의미한다. 위상각은 상기 유도성 리액턴스 및/또는 상기 용량성 리액턴스의 정보를 이용하여 획득된다. 예를 들어, 상기 용량성 리액턴스 값은 전극에 걸리는 전압값 및 회로 내부의 레퍼런스 커패시턴스(reference capacitance) 값을 이용하여 획득될 수 있다. 상기 예와 마찬가지로, 위상각은 유도성 리액턴스의 정보를 이용하여 획득될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 740에서, 웨어러블 장치(100)는 프로세서를 통해 수학식 2 및 수학식3를 이용하여 얻어진 상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 지정된 범위 내인지 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 획득된 임피던스의 위상 정보가 지정된 범위 내인 경우에는 웨어러블 장치(100)는 디스플레이를 통해 사용자에게 정상적으로 측정되고 있다는 UI를 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 750에서, 웨어러블 장치(100)는 획득된 위상 정보가 지정된 범위를 벗어나는 경우 사용자에게 알림을 제공할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치(100)는 획득된 임피던스의 크기 정보가 지정된 범위를 벗어나는 경우 사용자에게 알림을 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 획득된 위상 정보가 제1 범위 내인 경우, 웨어러블 장치(100)는 측정 오류에 대한 알림을 제공할 수 있다. 예를 들어, 측정 오류는 사용자의 정보가 불충분하게 입력된 경우, 사용자의 손목이 전극에 접촉되지 않은 경우, 사용자의 손가락이 전극에 접촉되지 않은 경우, 전류가 흐르지 않을 정도로 사용자의 손목이 건조한 경우, 전류가 흐르지 않을 정도로 사용자의 손가락이 건조한 경우, 사용자의 양손이 접촉된 경우 및 사용자의 자세가 안정되지 않은 경우 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 획득된 위상 정보가 제2 범위 내인 경우, 웨어러블 장치(100)는 전극 오류에 대한 알림을 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전극 오류는 전극이 쇼트 상태이거나 접지된 상태인 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 사용자에게 제공되는 알림은 디스플레이를 통한 UI, 스피커를 통한 음성 안내 또는 소리, 모터를 통한 진동, LED의 점멸 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 정보가 불충분하게 입력된 경우 진동과 함께 사용자의 정보를 입력하도록 가이드하는 UI가 제공될 수 있다.
도 8은 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 획득된 생체의 데이터가 지정된 범위 내인지 여부에 따라 프로세서의 제어 방식을 선택하는 흐름도이다. 도 8의 설명과 관련하여 전술한 내용과 대응되거나 동일 또는 유사한 내용은 생략될 수 있다.
도 8을 참조하면, 사용자(예: 도 1의 사용자(101))는 동작 801에서 웨어러블 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))에 사용자의 키, 체중, 나이, 성별과 같은 정보를 입력할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 사용자의 정보는 메모리(예: 도3의 메모리(330))에 저장될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치(100)는 동작 803에서 사용자(101)에게 올바른 측정 자세에 대하여 가이드를 제공할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치는 사용자에게 손가락이 전극을 터치하는 위치를 알리고 겨드랑이를 최대한 벌리며 왼손과 오른손이 닿지 않는 자세를 취하도록 가이드 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치(100)는 동작 805에서 사용자(101)의 생체 임피던스 측정을 시작할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치(100)는 측정 모드가 감지되면 사용자(101)의 신체와 전극과의 접촉 여부를 감지하여 측정을 시작할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치(100)는 사용자(101)의 신체와 전극과의 접촉 여부를 감지하면 자동으로 측정을 시작할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치(100)는 동작 807에서 센서부(예: 도3의 센서부(370))를 통해 제1 시간동안 생체 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들면, 웨어러블 장치(100)는 5~9초동안 생체 데이터를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 생체 데이터는 심박수, 혈중 산소 포화도(SpO2), 심전도 및 생체 임피던스 정보를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치(100)는 동작 809에서 사용자(101)의 생체 임피던스의 저항 값이 제1 정확도를 기준으로 판단되었을 때, 지정된 범위 내인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 제1 시간동안 측정된 사용자의 신체 저항이 700 Ω을 기준으로 일정 범위(예: +/- 50Ω) 범주안에 드는 빈도를 카운트하여 지정된 범위 내인지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 생체 임피던스의 저항 값이 제1 정확도를 기준으로 판단되었을 때 지정된 범위 내인 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 제1 시간동안 측정된 사용자의 신체 저항이 700 Ω을 기준으로 일정 범위(예: +/- 50Ω) 범주안에 드는 빈도가 전체 샘플 대비 75%이상일 경우에는 지정된 범위 내인 것으로 판단할 수 있다. 이에 따라, 웨어러블 장치는 동작 811에서 생체 임피던스의 위상 정보를 제1 정확도를 기준으로 지정된 범위 내인지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 생체 임피던스의 저항 값이 제1 정확도를 기준으로 판단되었을 때 지정된 범위를 벗어난 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 제1 시간동안 측정되는 저항의 변화량이 지정된 기준 이상으로 클 경우에는 지정된 범위를 벗어난 것으로 판단할 수 있다. 이에 따라, 웨어러블 장치는 동작 813에서 사용자에게 가이드를 통해 재측정을 유도할 수 있다. 예를 들면, 재측정에 대한 가이드는 디스플레이를 통한 UI, 스피커를 통한 음성 안내 또는 소리, 모터를 통한 진동, LED의 점멸 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치는 동작811에서 사용자의 생체 임피던스의 위상 정보가 제1 정확도를 기준으로 판단되었을 때 지정된 범위 내인 것으로 판단할 수 있다. 이에 따라, 웨어러블 장치는 동작 815에서 제2 시간동안 추가로 생체 임피던스의 측정을 진행할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치는 3초동안 추가로 생체 임피던스의 측정을 진행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치는 사용자의 생체 임피던스의 위상 정보가 제1 정확도를 기준으로 판단되었을 때 지정된 범위를 벗어난 것으로 판단할 수 있다. 이에 따라, 웨어러블 장치는 동작 817에서 사용자에게 가이드를 통해 재측정을 유도할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치는 동작 819에서 생체 임피던스의 위상 정보 및 저항 값이 제2 정확도를 기준으로 판단되었을 때, 지정된 범위 내인지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 생체 임피던스의 위상 정보 및 저항 값이 제2 정확도를 기준으로 판단되었을 때 지정된 범위 내인 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 제2 시간동안 측정된 사용자의 신체 저항이 700 Ω을 기준으로 일정 범위(예: +/- 50Ω) 범주안에 드는 빈도가 전체 샘플 대비 50%이상일 경우에는 지정된 범위 내인 것으로 판단할 수 있다. 이에 따라, 웨어러블 장치는 동작 821에서 지정된 범위를 벗어난 값들을 필터링 한 후, 지정된 범위 내에 있는 값들로 평균값을 계산하여 체성분 알고리즘에 대입할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치는 사용자의 생체 임피던스의 저항값과 위상 정보 제2 정확도를 기준으로 판단되었을 때 지정된 범위를 벗어난 것으로 판단할 수 있다. 이에 따라, 웨어러블 장치는 동작 823에서 사용자에게 재측정을 유도할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 정확도 및/또는 제2 정확도는 사용자로부터 획득되는 생체 정보에 기초하여 정해질 수 있다. 예를 들어, 생체 정보는 사용자의 생체 임피던스의 크기, 사용자의 생체 임피던스의 저항 값 및 사용자의 생체 임피던스의 리액턴스 값 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 9a 내지 9e는 다양한 실시 예의 웨어러블 장치에서, 디스플레이에 나타나는 UI를 나타내기 위한 도면이다. 도9a 내지 9e의 설명과 관련하여 전술한 내용과 대응되거나 동일 또는 유사한 내용은 생략될 수 있다.
도 9a를 참조하면, 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치(900a)(예: 도1의 웨어러블 장치(100))는 사용자가(예: 도1의 사용자(101)) 전극의 올바른 위치에 신체를 접촉하지 않은 경우 생체 임피던스 측정을 중단할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 사용자가 전극의 올바른 위치에 신체를 접촉하지 않았다고 판단되는 경우, 웨어러블 장치(900a)는 디스플레이를 통해 사용자에게 안내 메시지를 출력할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(900a)는 사용자로 하여금 올바른 위치에 손가락을 접촉하게 하기 위한 안내 메시지(예: “BIA 전극에 손을 대세요”)를 출력할 수 있다.
도 9b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치(900b)는 사용자의 생체 임피던스가 정상적으로 측정되고 있다고 판단되는 경우 생체 임피던스 측정을 계속하여 진행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 사용자의 생체 임피던스가 정상적으로 측정되고 있다고 판단되는 경우 웨어러블 장치(900b)는 디스플레이를 통해 사용자에게 안내 메시지를 출력할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(900b)는 사용자의 생체 임피던스가 정상적으로 측정되고 있다는 것을 알리기 위한 안내 메시지(예: “Body Impedance Measuring…”)를 출력할 수 있다.
도 9c를 참조하면, 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치(900c)는 사용자의 생체 임피던스가 정상적으로 측정되고 있지 않다고 판단되는 경우 생체 임피던스 측정을 중단할 수 있다. 예를 들어, 생체 임피던스가 정상적으로 측정되지 않다고 판단되는 경우는, 측정 신호가 수신되지 않는 경우 또는 측정 신호가 수신되었으나 정상 범위를 벗어난 경우를 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서, 생체 임피던스가 정상적으로 측정되지 않다고 판단되는 경우는, 전극에 사용자의 손이 접촉되지 않은 경우, 전극에 사용자의 한 손만 접촉된 경우, 사용자의 양손이 서로 접촉한 경우, 정상적인 생체 정보 측정이 어려울 정도로 사용자의 손가락 또는 손목이 건조(dry)한 경우, 사용자의 움직임으로 인해 생체 정보를 측정할 수 없는 경우 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전극에 오류가 생겼다고 판단되는 경우, 웨어러블 장치(900c)는 디스플레이를 통해 사용자에게 안내 메시지를 출력할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(900c)는 전극에 오류가 생겼음을 알려주기 위한 안내 메시지(예: “오류가 생겨 제대로 작동할 수 없습니다”)를 출력할 수 있다.
도 9d를 참조하면, 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치(900d)는 정상적으로 생체 임피던스를 측정한 경우, 디스플레이를 통해 사용자에게 생체 정보 분석 결과에 대한 내용을 제공할 수 있다. 예를 들어, 생체 정보 분석 결과는 사용자의 체중, 근육량, 체지방량, 체지방률, BMI 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서, 웨어러블 장치(900d)는 디스플레이를 통해 사용자의 생체 정보 분석 결과가 표준 범위 내인지 여부를 알려주는 정보를 제공할 수 있다.
도 9e를 참조하면, 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치(900e)는 정상적으로 생체 임피던스를 측정한 경우, 디스플레이를 통해 사용자에게 생체 정보 분석 결과에 대한 내용을 그래픽으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(900e)는 사용자의 체중, 근육량, 체지방량, 체지방률, BMI 중 적어도 하나에 대한 정보를 기반으로 사용자가 표준 체중인지 여부를 알려주는 정보를 그래픽으로 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치(900)는 햅틱 모터(미도시)를 통해 사용자로 하여금 재측정을 유도하기 위한 알림 진동을 출력할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(900)는 사용자로 하여금 사용자가 올바른 자세를 취하게 하기 위해, 사용자에게 디스플레이를 통한 안내 메시지 및/또는 햅틱 모터를 통한 알림 진동을 제공할 수 있다.
도 10은 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 획득된 생체 데이터가 지정된 범위 내인지 판단하는 방식을 나타내는 그래프를 도시한다. 도 10의 설명과 관련하여 전술한 내용과 대응되거나 동일 또는 유사한 내용은 생략될 수 있다.
도 10을 참조하면, 웨어러블 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))는 사용자의 임피던스의 위상 정보를 제1 범위(1010), 지정된 범위(1020) 및 제2 범위(1030) 내에 있는 것으로 감지할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 위상 정보가 제1 범위(1010)에 속하는 경우, 웨어러블 장치의 프로세서(예: 도3의 310)는 디스플레이, 모터, 스피커 및 LED 중 적어도 하나를 통해 사용자에게 재측정에 대한 가이드를 제공하도록 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 위상 정보가 지정된 범위(1020)에 속하는 경우, 웨어러블 장치의 프로세서(예: 도3의 310)는 생체 센서로 하여금 사용자의 생체 임피던스를 계속하여 측정할 수 있도록 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 위상 정보가 제2 범위(1030)에 속하는 경우, 웨어러블 장치의 프로세서(예: 도3의 310)는 디스플레이, 모터, 스피커 및 LED 중 적어도 하나를 통해 사용자에게 전극에 오류가 있다는 내용의 알림을 제공하도록 제어할 수 있다.
도 11a는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 획득된 위상 정보가 지정된 범위 내인 경우 형성되는 인체 폐루프를 나타내기 위한 도면이다.
일 실시 예에 따르면, 생체 임피던스 값은 교류 전류원(1110)을 통해 인체에 흘려준 전류의 정보와 전압 감지기(1120)로 측정한 전압의 정보에 의해 도출될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 위상 정보는 생체 임피던스에서 저항값 이외의 리액턴스로 구성되는 값에 의해 도출될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 교류 전류원(1110)을 통해 교류 전류를 흘려주면 사용자의 양 팔을 통한 인체 폐루프(1100)가 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 정상적인 인체 폐루프가 형성되는 경우에는 정상적인 생체 임피던스(1130)가 측정될 수 있다. 예를 들어, 정상적인 인체 폐루프가 형성되는 경우에는 위상각이 -3°~ -14° 범위 내에 있을 수 있다.
도 11b는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 양손이 접촉된 경우 형성되는 인체 폐루프를 나타내기 위한 도면이다.
일 실시 예에 따르면, 정상적인 인체 폐루프 외에 양손의 접촉으로 인한 폐루프가 형성되는 경우에는 정상적인 생체 임피던스(1130)외에 양손의 접촉으로 인해 발생하는 생체 임피던스(1140)가 측정될 수 있다. 예를 들어, 양손이 접촉된 상태에서 생체 임피던스 측정한 경우 획득된 위상각이 -14°이하의 범위 내에 있을 수 있다.
도 11c는 일 실시 예의 웨어러블 장치에서, 전극에 오류가 생긴 경우 형성되는 인체 폐루프를 나타내기 위한 도면이다.
일 실시 예에 따르면, 전극에 오류가 생긴 경우에는 정상적인 생체 임피던스(1130) 외에 전극의 오류로 인해 발생하는 임피던스(1150)가 측정될 수 있다. 예를 들어, 전극이 쇼트되거나 접지된 상태인 경우에 획득된 위상 각은 -3°이상의 범위 내에 있을 수 있다.
도 12는, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(1200) 내의 전자 장치(1201)(예: 도1의 웨어러블 장치(100))의 블록도이다. 도 12을 참조하면, 네트워크 환경(1200)에서 전자 장치(1201)는 제 1 네트워크(1298)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1202)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(1299)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1204) 또는 서버(1208)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1201)는 서버(1208)를 통하여 전자 장치(1204)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1201)는 프로세서(1220)(예: 도3의 MCU(232) 또는 제어부(340)), 메모리(1230), 입력 모듈(1250), 음향 출력 모듈(1255), 디스플레이 모듈(1260), 오디오 모듈(1270), 센서 모듈(1276)(예: 도3의 센서부(260) 또는 센서부(320)), 인터페이스(1277), 연결 단자(1278), 햅틱 모듈(1279), 카메라 모듈(1280)(예: 도3의 카메라(330)), 전력 관리 모듈(1288), 배터리(1289), 통신 모듈(1290)(예: 도3의 통신부(250) 또는 통신부(310)), 가입자 식별 모듈(1296), 또는 안테나 모듈(1297)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(1201)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(1278))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(1276), 카메라 모듈(1280), 또는 안테나 모듈(1297))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(1260))로 통합될 수 있다.
프로세서(1220)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(1240))를 실행하여 프로세서(1220)에 연결된 전자 장치(1201)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(1220)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(1276) 또는 통신 모듈(1290))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(1232)에 저장하고, 휘발성 메모리(1232)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(1234)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(1220)는 메인 프로세서(1221)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(1223)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1201)가 메인 프로세서(1221) 및 보조 프로세서(1223)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(1223)는 메인 프로세서(1221)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(1223)는 메인 프로세서(1221)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(1223)는, 예를 들면, 메인 프로세서(1221)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1221)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(1221)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1221)와 함께, 전자 장치(1201)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(1260), 센서 모듈(1276), 또는 통신 모듈(1290))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(1223)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(1280) 또는 통신 모듈(1290))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(1223)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능이 수행되는 전자 장치(1201) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(1208))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(1230)는, 전자 장치(1201)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(1220) 또는 센서 모듈(1276))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(1240)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(1230)는, 휘발성 메모리(1232) 또는 비휘발성 메모리(1234)를 포함할 수 있다.
프로그램(1240)은 메모리(1230)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(1242), 미들 웨어(1244) 또는 어플리케이션(1246)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(1250)은, 전자 장치(1201)의 구성요소(예: 프로세서(1220))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(1201)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(1250)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(1255)은 음향 신호를 전자 장치(1201)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(1255)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(1260)은 전자 장치(1201)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(1260)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(1260)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(1270)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(1270)은, 입력 모듈(1250)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(1255), 또는 전자 장치(1201)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1202))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(1276)은 전자 장치(1201)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(1276)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(1277)는 전자 장치(1201)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1202))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(1277)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(1278)는, 그를 통해서 전자 장치(1201)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1202))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(1278)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(1279)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(1279)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(1280)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(1280)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(1288)은 전자 장치(1201)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(1288)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(1289)는 전자 장치(1201)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(1289)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(1290)은 전자 장치(1201)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1202), 전자 장치(1204), 또는 서버(1208)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(1290)은 프로세서(1220)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(1290)은 무선 통신 모듈(1292)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(1294)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(1298)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(1299)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(1204)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(1292)은 가입자 식별 모듈(1296)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(1298) 또는 제 2 네트워크(1299)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1201)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(1292)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(1292)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(1292)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(1292)은 전자 장치(1201), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1204)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(1299))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(1292)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(1297)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(1297)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(1297)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(1298) 또는 제 2 네트워크(1299)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(1290)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(1290)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(1297)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(1297)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(1299)에 연결된 서버(1208)를 통해서 전자 장치(1201)와 외부의 전자 장치(1204)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(1202, 또는 1204) 각각은 전자 장치(1201)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1201)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(1202, 1204, 또는 1208) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(1201)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(1201)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(1201)로 전달할 수 있다. 전자 장치(1201)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(1201)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(1204)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(1208)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(1204) 또는 서버(1208)는 제 2 네트워크(1299) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(1201)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(1201)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(1236) 또는 외장 메모리(1238))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(1240))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(1201))의 프로세서(예: 프로세서(1220))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (15)

  1. 웨어러블 장치에 있어서,
    착용 시 사용자의 신체의 제1 부분에 접촉하는 제1 면,
    상기 제1 면이 상기 제1 부분에 접촉하는 경우, 상기 신체의 상기 제1 부분과는 접촉하지 않는 제2 면, 및
    상기 제1 면 및 상기 제2 면 사이의 공간을 적어도 일부 둘러싸는 측면을 포함하는 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되는 생체 센서를 포함하고,
    상기 생체 센서의 제1 전극과 제2 전극은 상기 제1 면을 통해 노출되고,
    상기 생체 센서의 제3 전극과 제4 전극은 상기 제2 면 및 상기 측면 중 적어도 하나의 면을 통해 노출되고,
    상기 제2 전극과 상기 제3 전극을 통해 대상체에 인가된 전류로 인하여 상기 제1 전극과 상기 제4 전극의 양단에 걸리는 전압을 측정하는 전압 측정부를 포함하고,
    상기 생체 센서와 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는:
    상기 생체 센서를 통해 신체의 상기 제1 부분이 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 접촉됨을 감지하고,
    상기 생체 센서를 통해 신체의 제2 부분이 상기 제3 전극 및 상기 제4 전극과 접촉됨을 감지하고,
    상기 제2 전극과 상기 제3 전극을 통해 대상체에 인가된 전류와 상기 제1 전극과 상기 제4 전극의 양단에 걸리는 전압을 기반으로 상기 신체의 임피던스의 위상 정보를 획득하고,
    상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 지정된 범위 내인지 판단하고,
    상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 지정된 범위를 벗어나는 경우, 생체 데이터의 측정과 연관된 알림을 제공하도록 하는, 웨어러블 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3 전극 및 상기 제4 전극 중 적어도 하나는 상기 하우징의 측면에 배치되는, 웨어러블 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3 전극 및 상기 제4 전극 중 적어도 하나는 상기 하우징의 상면에 배치되는, 웨어러블 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    디스플레이를 더 포함하고,
    상기 알림은 상기 디스플레이를 통해 제공되는 측정 방법에 대한 가이드를 포함하는, 웨어러블 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    모터를 더 포함하고,
    상기 알림은 상기 모터를 이용하여 발생되는 진동을 포함하는, 웨어러블 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    스피커를 더 포함하고,
    상기 알림은 상기 스피커를 통해 출력되는 음성 안내 또는 소리를 포함하는, 웨어러블 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    메모리를 더 포함하고,
    상기 프로세서가 사용자의 키, 체중, 나이 및 성별 중 적어도 하나의 정보를 수신하면, 상기 메모리가 상기 적어도 하나의 정보를 저장하는, 웨어러블 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 상기 지정된 범위를 벗어난 제1 범위 내인 경우 측정 오류에 대한 알림을 제공하도록 설정되는, 웨어러블 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 상기 지정된 범위를 벗어나고 상기 제1 범위와 다른 제2 범위 내인 경우 전극 오류에 대한 알림을 제공하도록 설정되는, 웨어러블 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 생체 센서는 ECG(electrocardiogram) 센서 및 BIA(bioelectrical impedance analysis) 센서 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 생체 센서로부터 획득된 상기 생체 데이터를 메모리에 저장하도록 설정되는, 웨어러블 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서가 상기 생체 센서를 통해 신체의 상기 제1 부분이 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 접촉됨을 감지하고,
    상기 생체 센서를 통해 신체의 제2 부분이 상기 제3 전극 및 상기 제4 전극과 접촉됨을 감지하는 경우 자동으로 생체 데이터 측정이 시작되도록 설정되는, 웨어러블 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서가 측정 모드를 감지하고,
    상기 생체 센서를 통해 신체의 상기 제1 부분이 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 접촉됨을 감지하고,
    상기 생체 센서를 통해 신체의 제2 부분이 상기 제3 전극 및 상기 제4 전극과 접촉됨을 감지하는 경우 생체 데이터 측정이 시작되도록 설정되는, 웨어러블 장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    제1 구간에서는 상기 획득된 위상 정보가 지정된 범위 내인지 여부를 제1 정확도를 기준으로 판단하고,
    제2 구간에서는 상기 획득된 위상 정보가 지정된 범위 내인지 여부를 제2 정확도를 기준으로 판단하고,
    상기 제1 정확도 및 상기 제2 정확도는 상기 사용자로부터 획득되는 생체 정보에 기초하여 가변되는, 웨어러블 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제2 전극과 상기 제3 전극을 통해 대상체에 인가된 전류와 상기 제1 전극과 상기 제4 전극의 양단에 걸리는 전압을 기반으로 상기 임피던스의 위상 정보를 획득할 때,
    상기 제1 구간에서는 제1 시간동안 상기 임피던스의 위상 정보를 획득하고,
    상기 제2 구간에서는 제2 시간동안 상기 신체의 임피던스의 위상 정보를 획득하고,
    상기 제2 시간은 상기 제1 정확도에 기초하여 가변되는, 웨어러블 장치.
  15. 웨어러블 장치의 동작 방법에 있어서,
    생체 센서를 통해 사용자의 신체의 제1 부분이 제1 전극 및 제2 전극과 접촉됨을 감지하는 동작;
    상기 생체 센서를 통해 사용자의 신체의 제2 부분이 제3 전극 및 제4 전극과 접촉됨을 감지하는 동작;
    상기 제1 전극, 상기 제2 전극, 상기 제3 전극, 및 상기 제4 전극을 이용하여 상기 신체의 임피던스의 위상 정보를 획득하는 동작;
    상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 지정된 범위 내인지 판단하는 동작; 및
    상기 획득된 임피던스의 위상 정보가 지정된 범위를 벗어나는 경우 생체 데이터의 측정과 연관된 알림을 제공하는 동작을 포함하는 웨어러블 장치의 동작 방법.
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