KR102215442B1 - 착용형 모바일 기기, 및 착용형 모바일 기기의 생체신호의 선택적 활용 방법 - Google Patents

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Abstract

착용형 모바일 기기 및 착용형 모바일 기기의 생체신호의 선택적 활용 방법을 제공한다. 일실시예에 따른 착용형 모바일 기기는, 팔찌 부재가 사용자의 팔에 밀착여부를 스스로 판단하여 생체신호 기반 서비스를 제공할 것인지, 안 할 것인지를 결정 함으로써, 별도의 조작 없이 사용자가 서비스를 사용하게 하는 편의성을 증대시킬 수 있다.

Description

착용형 모바일 기기, 및 착용형 모바일 기기의 생체신호의 선택적 활용 방법{WEARABLE MOBILE DEVICES, AND METHOD FOR USING SELECTIVE BIOLOGICAL SIGNALS BY WEARABLE MOBILE DEVICES}
이하의 실시예들은 착용형 모바일 기기, 및 착용형 모바일 기기의 생체신호의 선택적 활용 방법에 관한 것이다.
스마트 기기의 확산은, 새롭고 다양한 형태를 갖는 착용형 모바일 기기의 출현을 가속화하고 있다.
이들 착용형 모바일 기기는 단말의 정보를 디스플레이하는 기능을 탑재하고 있을 뿐만 아니라, 착용되는 사용자로부터 신호를 측정하여, 사용자의 건강 상태 등을 체크하는 기능을 제공할 수 있다. 예컨대, 착용형 모바일 기기의 일종으로는, PPG 센서를 이용하여, 기기를 착용하고 있는 사용자의 심박수를 체크하는 시계형 기기를 예시할 수 있다.
이러한 시계형 기기에서, 신호를 측정하기 위해서는, 구비되는 센서를 피부에 밀착시켜야 하는데, 밀착 과정에서 피부를 불필요하게 조이게 하는 측면이 있다. 이로 인해, 기존의 착용형 모바일 기기는, 기기를 사용하는 사용자에게 답답함을 느끼게 하는 단점을 초래 할 수 있다.
더욱이, 기존의 착용형 모바일 기기는, 신호를 측정하지 않음에도 피부에 밀착되고 있어, 사용자가 느끼는 답답함을 배가시키는 문제를 가지고 있다.
이에 따라 사용자로부터 생체신호를 측정해야 할 경우에만 피부에 밀착되고, 상기 생체신호를 측정하지 않을 경우에는 느슨하게 착용하여 디스플레이를 통해 각종 정보를 보여주는, 개선된 착용형 모바일 기기의 모델의 등장이 요구되고 있다.
일실시예에 따른 착용형 모바일 기기에서의 생체신호의 선택적 활용 방법은, 오브젝트로의 밀착 여부를 판단하는 단계, 및 상기 판단 결과, 밀착되는 경우, 생체신호 기반 서비스를 제공하는 단계를 포함하여 구성할 수 있다.
상기 생체신호 기반 서비스를 제공하는 단계는, 상기 오브젝트로부터 생체신호를 감지하기 위한 프로그램, 또는 상기 생체신호를 이용하여 프로그램을 구동하는 단계, 및 상기 구동된 프로그램에 의해 출력되는 결과를, 상기 생체신호 기반 서비스로서 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 밀착 여부를 판단하는 단계는, 상기 오브젝트와 접촉하는 범위 또는 위치를 측정하는 단계, 및 상기 측정된 범위가 선정된 기준치를 만족하거나, 또는 상기 측정된 위치가 상기 오브젝트 내 선정된 피부에 해당하면, 밀착된 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른 착용형 모바일 기기에서의 생체신호의 선택적 활용 방법은, 감지기를 포함하는 팔찌 부재를, 오브젝트를 둘러싸도록 체결하는 단계, 체결 상태에서의 움직임에 따른, 상기 팔찌 부재와 상기 오브젝트와의 밀착 여부를 판단하는 단계, 및 밀착되는 것으로 판단되는 경우, 상기 감지기를 활성화하여 상기 오브젝트로부터 생체신호를 감지하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 팔찌 부재와 상기 오브젝트와의 밀착 여부를 판단하는 단계는, 상기 감지기 내 입력단(analog front end)을, 상기 오브젝트에 접촉시키는 단계, 및 상기 입력단이, 리드오프(leadoff) 상태가 아니면, 밀착된 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 팔찌 부재와 상기 오브젝트와의 밀착 여부를 판단하는 단계는, 상기 감지기 내 입력단을 통해, 접촉되는 오브젝트로 미세전류를 송출하는 단계, 및 상기 송출된 미세전류의 회귀에 따라 측정되는 임피던스가 정해진 수치를 만족하면, 밀착된 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 팔찌 부재는, 밀착 판단용의 부가 감지기를 더 포함하고, 상기 팔찌 부재와 상기 오브젝트와의 밀착 여부를 판단하는 단계는, 상기 팔찌 부재가 체결되는, 상기 오브젝트의 위치에 따라, 상기 부가 감지기가 동작 상태가 되면, 밀착된 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 오브젝트로부터 생체신호를 감지하는 단계는, 밀착되는 상기 오브젝트 내 위치를 고려하여 활성화하는 감지기를 식별하는 단계, 및 상기 식별된 감지기를 통해 상기 생체신호를 감지하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 착용형 모바일 기기에서의 생체신호의 선택적 활용 방법은, 밀착되는 것으로 판단되는 경우, 상기 생체신호와 연관되는 프로그램을 구동하는 단계, 또는 시스템 환경을 선정된 수치로 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 착용형 모바일 기기에서의 생체신호의 선택적 활용 방법은, 밀착 여부에 따른 판단 결과를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따른, 착용형 모바일 기기는, 오브젝트를 둘러싸도록 체결하는 팔찌 부재, 체결 상태에서의 움직임에 따른, 상기 팔찌 부재와 상기 오브젝트와의 밀착 여부를 판단하는 판단부, 및 복수의 감지기를 포함하고, 밀착되는 것으로 판단되는 경우, 활성화되어 상기 오브젝트로부터 생체신호를 감지하는 센서부를 포함하여 구성할 수 있다.
상기 감지기 내 입력단(analog front end)은, 상기 오브젝트에 접촉하고, 상기 판단부는, 상기 입력단이, 리드오프 상태가 아니면, 밀착된 것으로 판단할 수 있다.
상기 감지기 내 입력단은, 접촉되는 오브젝트로 미세전류를 송출하고, 상기 판단부는, 상기 송출된 미세전류의 회귀에 따라 측정되는 임피던스가 정해진 수치를 만족하면, 밀착된 것으로 판단할 수 있다.
상기 팔찌 부재는, 밀착 판단용의 부가 감지기를 더 포함하고, 상기 판단부는, 상기 팔찌 부재가 체결되는, 상기 오브젝트의 위치에 따라, 상기 부가 감지기가 동작 상태가 되면, 밀착된 것으로 판단할 수 있다.
상기 센서부는, 밀착되는 상기 오브젝트 내 위치를 고려하여 활성화하는 감지기를 식별하고, 상기 식별된 감지기를 통해 상기 생체신호를 감지할 수 있다.
또한, 착용형 모바일 기기는 밀착되는 것으로 판단되는 경우, 상기 생체신호와 연관되는 프로그램을 구동하거나, 또는 시스템 환경을 선정된 수치로 조정하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 착용형 모바일 기기는, 밀착 여부에 따른 판단 결과를 출력하는 출력부를 더 포함할 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 착용형 모바일 기기의 구현 양태를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일실시예에 따른 착용형 모바일 기기에 대한 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일실시예에 따라, 팔찌 부재와 오브젝트와의 밀착 여부를 판단하는 일례를 예시하는 도면이다.
도 4는 일실시예에 따른 착용형 모바일 기기의 생체신호의 선택적 활용 방법을 구체적으로 도시한 작업 흐름도이다.
이하에서, 실시예들을, 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 실시 가능한 예시는, 명세서에 기재된 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
명세서에서 지속적으로 사용되는 센서부는, 측정 대상인 오브젝트에 접촉되게 부착되어, 오브젝트에서 발생하는 신호를 감지하는 감지기 또는 감지기들의 집합을 지칭할 수 있다. 상기 감지된 신호는 오브젝트와 관련한 생체신호(예, ECG(electrocardiography), PPG(photoplethysmography), 임피던스, EMG(electromyography) 등) 일 수 있다. 또한, 센서부에 포함되는 감지기는, 근육의 수축과 이완을 모니터링하여, 다양한 종류의 생체신호를 감지할 수 있는, 예컨대 PPG 센서, 근전도 센서 등을 예시할 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 센서부는, 오브젝트와의 밀착 여부를 판단하기 위해 사용되는, 온도센서, 힘센서, 조도센서 등의 부가 감지기를 더 포함할 수 있다.
감지기를 포함하는 센서부는, 사람의 신체에 걸쳐 체결될 수 있는 팔찌 부재에 포함되어 구현될 수 있다. 상기 팔찌 부재는, 예컨대 팔목이 관통되도록 하여 체결하는 링 형태, 링의 일부를 개방하여 팔목을 통과시켜 체결하는 반링 형태, 팔목이 통과한 후 개방된 링의 일부를 폐쇄하여 체결하는 힌지 형태 등으로 구현될 수 있다.
예컨대, 링 형태의 팔찌 부재를, 오브젝트인 팔에 체결하는 경우, 팔찌 부재 내측에 포함되어 배치되는 센서부는, 팔 근육으로부터 생성되는 생체신호를 감지할 수 있다. 상기 생체신호의 감지에 있어, 센서부는 상대적으로 둘레 길이가 긴 팔뚝 부분으로 팔찌 부재가 이동되어 상기 팔뚝과 밀착 됨에 따라 상기 팔 근육으로부터 생성되는 생체신호를 감지할 수 있다.
반면, 상대적으로 둘레 길이가 짧은 손목 부분으로 팔찌 부재가 이동되어 팔과의 밀착이 느슨해지는 경우, 센서부는 생체신호의 감지를 중단할 수 있다. 즉, 센서부는 팔찌 부재와 오브젝트와의 밀착 여부에 따라, 생체신호를 선택적으로 감지할 수 있다.
일실시예에 따른 착용형 모바일 기기는, 오브젝트와의 밀착이 확인되면, 센서부를 활성화하여 생체신호를 감지 함으로써, 생체신호 기반 서비스를 제공 할 수 있다.
이를 통해, 착용형 모바일 기기는, 사용자로 하여금 오브젝트와 밀착시키는 행위 만으로서, 별도의 조작 없이도 생체신호 기반 서비스를 제공하여 편의성을 증대시킬 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 착용형 모바일 기기의 구현 양태를 설명하기 위한 도면이다.
도 1(a)와 도 1(b)에 도시한 바와 같이, 착용형 모바일 기기(100, 110)는, 사용자의 몸에 착용되어 오브젝트와 접촉 가능하게 하는, 예컨대 팔찌 형태, 팔목 시계 형태 등으로 구현될 수 있다.
일실시예에 따른 착용형 모바일 기기(100, 110)는 오브젝트를 체결하는 팔찌 부재(102, 112), 상기 오브젝트로부터 생체신호를 감지하는 센서부(104, 114), 및 생체신호 기반 서비스를 시각적으로 제공하는 디스플레이부(106, 116)를 포함할 수 있다. 또한, 도 1(b)의 착용형 모바일 기기(110)는, 링의 일부를 개방하는 통로(118)를 포함할 수 있다.
우선, 팔찌 부재(102, 112)는 오브젝트를 둘러싸도록 체결하는 수단일 수 있다. 팔찌 부재(102, 112)는 센서부(104, 114)와 디스플레이부(106, 116)를 포함하여 구성 함으로써, 오브젝트에 체결된 상태에서, 생체신호를 얻거나 필요한 정보를 제공할 수 있게 한다.
팔찌 부재(102, 112)는 단단한 재질로 제작하여, 외부의 힘에 의해 외형이 쉽게 변형되지 않도록 할 수 있다. 즉, 팔찌 부재(102, 112)는 신축성을 배제 시켜 오브젝트와 항시 밀착되지 않게 함으로써, 사용자가 받고자 하는 서비스에 따라, 오브젝트와 밀착될 때와, 밀착되지 않을 때를 구분할 수 있게 한다.
다른 실시예에서, 팔찌 부재(102, 112)는 탄성을 갖는, 신축이 가능한 재질로도 제작하여, 상기 탄성에 의한 변형에 따라, 접촉되는 오브젝트로부터 선택적으로 생체신호를 감지하도록 할 수 있다. 이 경우, 팔찌 부재(102, 112)는 오브젝트와의 접촉하는 범위 또는 위치를 고려하여, 센서부(104, 114)에서 생체신호를 감지하는 밀착될 때와, 생체신호를 감지하지 않는 밀착되지 않을 때를 구분할 수 있다.
예컨대, 팔찌 부재(102, 112)는 접촉되는 오브젝트의 위치가 손목 부분이면, 밀착되지 않을 때로 구분하고, 반면 접촉되는 오브젝트의 위치가 상기 손목 부분 보다 상대적으로 둘레 길이가 긴 팔뚝 부분이면, 밀착될 때로 구분할 수 있다. 또한, 팔찌 부재(102, 112)는 접촉되는 오브젝트의 위치가 손목 부분이라도, 상기 오브젝트와 접촉하는 범위가 선정된 기준치를 넘으면, 밀착될 때로 구분할 수 있다.
도 1(a)의 팔찌 부재(102)는 오브젝트가 관통되도록 하여 체결하는 링 형태를 예시하고 있고, 도 1(b)의 팔찌 부재(112)는 링의 일부를 개방하는 통로(118)를 마련하고, 통로(118)를 통해, 오브젝트를 통과시켜 체결하는 반링 형태를 예시하고 있다. 도 1(b)의 팔찌 부재(112)는 오브젝트가 통과한 후 개방된 링의 일부를 폐쇄하여 상기 오브젝트를 체결하는 힌지(도시하지 않음)를 더 포함하여 구성할 수도 있다.
센서부(104, 114)는 하나 이상의 감지기를 포함하여, 오브젝트로부터 다양한 종류의 생체신호를 감지하는 역할을 할 수 있다. 센서부(104, 114)는 팔찌 부재(102, 112)를 통해 오브젝트와 밀착된 상태에서, 감지기를 통해, 상기 오브젝트로부터 생체신호를 획득할 수 있다. 센서부(104, 114)에 의해 감지되는 생체신호는 ECG(electrocardiography), PPG(photoplethysmography), 임피던스, EMG(electromyography) 등일 수 있다.
디스플레이부(106, 116)는, 감지된 생체신호와 연관되어 생성되는 생체신호 기반 서비스를 시각적으로 제공할 수 있다.
예컨대, 센서부(104, 114)에 의해 감지된 생체신호가 '심박수'와 관련되는 신호일 경우, 디스플레이부(106, 116)는 유산소 운동시 살을 가장 잘 뺄 수 있는 심박수에 관한 정보를 상기 생체신호 기반 서비스로서 피드백하여 표시할 수 있다.
다른 예시에서, 센서부(104, 114)에 의해 감지된 생체신호가 'EMG'와 관련되는 신호일 경우, 디스플레이부(106, 116)는 오브젝트의 움직임(예, 손짓)으로 주변 기기를 제어하기 위한 프로그램을, 상기 생체신호 기반 서비스로서 구동할 수 있다.
또 다른 예시에서, 센서부(104, 114)에 의해 감지된 생체신호가 '임피던스'와 관련되는 신호일 경우, 디스플레이부(106, 116)는, 연산 과정을 통해 계산되는 체지방량에 관한 정보를 상기 생체신호 기반 서비스로서 피드백하여 표시할 수 있다.
상기 생체신호의 측정 및 생체신호 기반 서비스의 제공은, 센서부(104, 114)가 오브젝트에 밀착하는 경우에 동작할 수 있다.
또한, 디스플레이부(106, 116)는 오브젝트와 밀착이 되지 않아 생체신호의 감지가 중단되는 상태에서, 연계되는 단말과의 통신 서비스(예, 스마트폰의 정보를 디스플레이하는 기능 등) 또는 생체신호와 직접적으로 관련이 없는 서비스를 제공할 수 있다.
예컨대, 팔찌 부재(102, 112)에 더 포함될 수 있는 가속도계는, 단말에 대한 사용자의 기기 활용량을 체크할 수 있다. 이때, 디스플레이부(106, 116)는 센서부(104, 114)와 팔찌 부재(102, 112)가 밀착되지 않는 상태에서, 상기 체크된 기기 활용량을 시각적으로 제공할 수 있다.
일실시예에 따른 착용형 모바일 기기(100, 110)는, 생체신호가 필요한 상황에서만, 센서부(102, 112)를 오브젝트에 밀착시켜 생체신호를 측정할 수 있다. 예컨대, 착용형 모바일 기기(100, 110)는, 운동시의 심박수 측정을 수행하거나, 또는 가전기기에 대한 제스쳐 제어시의 EMG 측정을 수행하거나, 또는 사용자 인증시의 임피던스 측정을 선택적으로 수행할 수 있다.
따라서, 착용형 모바일 기기(100, 110)는, 생체신호를 측정해야 할 경우, 피부에 밀착하여 착용되도록 하고, 생체신호를 측정하지 않을 경우, 느슨하게 착용되도록 할 수 있다.
이와 관련하여, 착용형 모바일 기기(100, 110)는, 오브젝트로의 밀착 여부를 판단할 수 있다. 즉, 착용형 모바일 기기(100, 110)는 생체신호의 측정이 요구됨을, 오브젝트와의 접촉 정도로 판단할 수 있다.
상기 밀착 여부를 판단하는 데에 있어, 착용형 모바일 기기(100, 110)는, 상기 오브젝트와 접촉하는 범위를 측정하고, 상기 측정된 범위가 선정된 기준치를 만족하면, 밀착된 것으로 판단할 수 있다. 즉, 착용형 모바일 기기(100, 110)는 접촉하고 있는 면적을 고려하여, 상기 오브젝트와의 밀착 여부를 인지할 수 있다. 예컨대, 착용형 모바일 기기(100, 110)는 링 형태의 내측 면적 중 95% 이상의 면적이, 상기 오브젝트와 맞닿아 있는 것으로 측정되면, 상기 오브젝트와 밀착된 것으로 판단할 수 있다.
다른 실시예에서, 착용형 모바일 기기(100, 110)는 상기 오브젝트와 접촉하는 위치를 측정하고, 상기 측정된 위치가 상기 오브젝트 내 선정된 피부에 해당하면, 밀착된 것으로 판단할 수 있다. 즉, 착용형 모바일 기기(100, 110)는, 접촉하고 있는 오브젝트 내 위치를 고려하여, 상기 오브젝트와의 밀착 정도를 인지할 수 있다. 예컨대, 착용형 모바일 기기(100, 110)는 사용자의 손목을 통해 체결된 후에, 사용자에 의해 상기 손목 보다, 상대적으로 둘레 길이가 긴 팔뚝으로 이동되어 위치하면, 상기 오브젝트와 밀착된 것으로 판단할 수 있다. 이때, 착용형 모바일 기기(100, 110)의 오브젝트 내 위치는, 팔찌 부재(102, 112)에 추가적으로 포함될 수 있는 부가 감지기에 의해 측정되며, 이와 관련한 상세한 설명은 후술한다.
상기 판단 결과, 밀착되는 경우, 착용형 모바일 기기(100, 110)는 생체신호 기반 서비스를 제공할 수 있다. 즉, 착용형 모바일 기기(100, 110)는 밀착의 확인에 따라, 센서부(104, 114)를 활성화하고, 활성화된 센서부(104, 114)를 통해 획득된 생체신호를 이용한 생체신호 기반 서비스를 구현할 수 있다.
예컨대, 착용형 모바일 기기(100, 110)는 오브젝트와의 밀착에 따라, 감지기 중에서 PPG 센서를 활성화하여 심박수를 측정하고, 상기 심박수와 관련한 운동관리 서비스를, 상기 생체신호 기반 서비스로서 제공할 수 있다.
다른 일례에서, 착용형 모바일 기기(100, 110)는 오브젝트와의 밀착에 따라, EMG 센서를 활성화하여 오브젝트의 움직임에 따른 생체신호를 측정하여, 특정 가전기기에 대한 제스쳐 제어 서비스를, 상기 생체신호 기반 서비스로서 제공할 수 있다.
또, 다른 일례에서, 착용형 모바일 기기(100, 110)는 오브젝트와의 밀착에 따라, 근전도 센서를 활성화하여 임피던스를 측정하고, 상기 임피던스와 관련한 개인 인증 서비스를, 상기 생체신호 기반 서비스로서 제공할 수 있다.
상기 생체신호 기반 서비스를 제공하는 데에 있어, 착용형 모바일 기기(100, 110)는 상기 오브젝트로부터 생체신호를 감지하기 위한 프로그램, 또는 상기 생체신호를 이용하여 프로그램을 구동하고, 상기 구동된 프로그램에 의해 출력되는 결과를, 상기 생체신호 기반 서비스로서 제공할 수 있다.
즉, 착용형 모바일 기기(100, 110)는 오브젝트로의 밀착에 따라, 생체신호와 관련한 정해진 프로그램을 자동적으로 실행하고, 생체신호의 측정 결과 및 프로그램 구동에 따른 결과 정보를 제공할 수 있다.
일실시예에 따른 착용형 모바일 기기(100, 110)는 외부의 힘에 의해 변형이 쉽지 않는 단단한 재질로 구성될 수 있고, 이를 통해 사용자가 팔찌 부재의 길이를 일부러 조정하는 번거로움을 방지할 수 있다. 대신, 착용형 모바일 기기(100, 110)는 사용자의 아래팔(forearm)이 손목 부분에서 가늘고 팔뚝 부분에서 두껍다는 것을 참고하여, 사용자로 하여금, 생체신호를 측정해야 할 때는 팔뚝 부분으로 올리고, 생체신호를 측정하지 않을 때는 손목 부위로 내려서 간편하게 기기의 착용성을 변화시킬 수 있다.
또한, 착용형 모바일 기기(100, 110)는 팔찌 부재가 사용자의 팔에 밀착여부를 스스로 판단하여 생체신호 기반 서비스를 제공할 것인지, 안 할 것인지를 결정 함으로써, 별도의 조작 없이 사용자가 서비스를 사용하게 하는 편의성을 증대시킬 수 있다.
도 2는 일실시예에 따른 착용형 모바일 기기에 대한 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하여, 착용형 모바일 기기(200)는 팔찌 부재(210), 판단부(220), 및 센서부(230)를 포함하여 구성할 수 있다. 또한, 착용형 모바일 기기(200)는, 실시예에 따라, 제어부(240)와 출력부(250)를 더 포함하여 구성할 수 있다.
우선, 팔찌 부재(210)는, 오브젝트(205)를 둘러싸도록 체결한다. 즉, 팔찌 부재(210)는, 측정 대상인 오브젝트(205)에 대해, 일실시예에 따른 착용형 모바일 기기(200)를 착용 가능하게 하는 기능을 할 수 있다.
팔찌 부재(210)는, 후술하는 센서부(230) 내 감지기(232)를 일정한 간격으로 배열하여 포함할 수 있다. 이때, 팔찌 부재(210)는 오브젝트(205)으로의 체결시, 센싱면이 오브젝트(205)과 접촉되도록 센서부(230) 내 감지기(232)를 고정할 수 있다. 상기 센싱면은 오브젝트(205)과 맞닿아 오브젝트(205)에서 발생하는 생체신호를 직접 감지하는, 하나 이상의 감지기(232)가 배열되는 면일 수 있다. 예컨대 팔찌 부재(210)는 센서부(230)를 통해, 오브젝트(205)에 관한, 생체 전기/자기 신호, 생체 임피던스 신호, 생체 역학 신호 등의 생체신호를 광범위하게 감지할 수 있게 하는 역할을 할 수 있다.
팔찌 부재(210)는 예컨대 처음에 손목을 통해 체결되고, 생체신호 기반 서비스를 받고자 하는 사용자의 의도에 따라, 팔뚝으로 이동되어 위치 함으로써, 센서부(230)가 배열되는 센싱면이 상기 팔뚝의 피부에 밀착되도록 체결할 수 있다. 상기 밀착이 확인되면, 센서부(230)는 하나의 이상의 감지기(232)를 통해, 오브젝트(205)인 팔뚝의 근육 전 범위에 걸쳐, 생체신호를 수집할 수 있다.
판단부(220)는 체결 상태에서의 움직임에 따른, 팔찌 부재(210)와 오브젝트(205)와의 밀착 여부를 판단한다. 즉, 판단부(220)는 팔찌 부재(210)가 오브젝트(205)에 접촉되는 정도를 확인하여, 생체신호 기반 서비스를 선택적으로 제공하는 환경을 마련할 수 있다.
판단부(220)는 팔찌 부재(210)와 오브젝트(205)의 접촉하는 범위 또는 위치를 측정하고, 상기 측정된 범위가 선정된 기준치를 만족하거나, 또는 상기 측정된 위치가 상기 오브젝트(205) 내 선정된 피부에 해당하면, 밀착된 것으로 판단할 수 있다.
또한, 일실시예에서 판단부(220)는 오브젝트(205)에 접촉하고 있는 감지기(232)의 입력단(analog front end)을 통해, 밀착 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 입력단은 감지 기능을 담당하는 감지기의 전단 전극과 후단 전극을 의미할 수 있다.
판단부(220)는 상기 입력단이 리드오프 상태가 아니면, 밀착된 것으로 판단할 수 있다. 즉, 판단부(220)는 상기 입력단이, 실제 오브젝트(205)와 미세하게 떨어져 있어, 오브젝트(205)로부터 신호를 최적하게 수집할 수 없는 리드오프의 상태를 확인하여 밀착 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 오브젝트(205)로의 접촉되는 시점에, 입력단에서 오브젝트(205)로 신호를 송출하고, 해당 오브젝트(205)로부터 신호를 회귀 받으면, 판단부(220)는 상기 입력단이 오브젝트(205)와 실질적으로 접촉되어 있는 것으로, 리드오프 상태가 아님과 밀착됨을 동시에 판단할 수 있다.
다른, 실시예에서 판단부(220)는 상기 입력단에서, 접촉되는 오브젝트(205)로 송출되는 미세전류를 이용하여, 밀착 여부를 판단할 수 있다. 이 경우, 판단부(220)는, 상기 송출된 미세전류의 회귀에 따라 측정되는 임피던스가 정해진 수치를 만족하면, 밀착된 것으로 판단할 수 있다. 예컨대, 오브젝트(205)로의 접촉되는 시점에, 입력단에서 오브젝트(205)로 미세전류를 송출하면, 판단부(220)는 해당 오브젝트(205)로부터 회귀된 미세전류에 따른 임피던스를 연산하고, 연산된 임피던스가 정해진 기준값(예, 100mΩ)을 초과 함을 식별하여, 밀착됨을 판단할 수 있다.
또 다른 실시예에서 판단부(220)는 팔찌 부재(210)에 추가적으로 포함될 수 있는, 밀착 판단용의 부가 감지기(234)를 이용하여, 밀착 여부를 판단할 수 있다. 상기 부가 감지기(234)는 오브젝트에서 발산되는 온도를 감지하는 온도센서, 오브젝트에 의해 가해지는 압력 등을 감지하는 힘센서, 및 접촉 정도에 따른 오브젝트에서의 밝기를 감지하는 조도센서 등을 예시할 수 있다.
즉, 판단부(220)는 팔찌 부재(210)가 체결되는, 오브젝트(205)의 위치에 따라, 부가 감지기(234)가 동작 상태가 되면, 밀착된 것으로 판단할 수 있다. 예컨대, 팔찌 부재(210)의 체결 위치가 손목에서 팔뚝으로 이동 됨에 따라, 부가 감지기(234)의 힘센서는 오브젝트(205)로부터의 압력이 증가됨을 감지할 수 있고, 판단부(220)는 힘센서의 동작 상태를 인지하여, 오브젝트(205)와 팔찌 부재(210)가 밀착되고 있음을 판단할 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여, 판단부(220)에 의한 밀착 여부를 판단하는 것에 대해 설명한다.
도 3은 일실시예에 따라, 팔찌 부재와 오브젝트와의 밀착 여부를 판단하는 일례를 예시하는 도면이다.
도 3(a)에서는, 전극(340)이 오브젝트(330)에 정확하게 접촉되어 있음을, 감지기(310) 내 입력단(analog front end, 312)에서의 리드오프 탐지(312) 또는 임피던스 측정(316)을 통해 식별하는 것을 예시하고 있다.
도 3(a)에서의 전극(340)은, 오브젝트(330)로부터 생체신호를 획득하는 전극(340)과 공통적으로 사용될 수 있고, 오브젝트(330)로부터 신호 또는 미세전류를 획득하여 리드오프 탐지(312) 또는 임피던스 측정(316)에 활용할 수 있다.
전극(340)은, 리드오프 탐지(312) 또는 임피던스 측정(316) 시점과, 생체신호의 획득 시점을, 서로 구분하여 동작할 수 있다. 즉, 전극(340)은 생체신호 기반 서비스를 제공하는 전에, 비교적 적은 파워를 사용하여, 리드오프 탐지(312) 또는 임피던스 측정(316)을 수행하여, 오브젝트(330)로의 접촉 여하를 판단하는 데에 활용할 수 있다. 또한, 전극(340)은, 접촉이 확인되면 이후 큰 파워를 사용하여, 오브젝트(330)로부터 생체신호를 획득하는 데에 활용할 수 있다.
상기 리드오프 탐지(312)에 있어, 상기 입력단(312)은 전극(340) 중 전단 전극을 통해 오브젝트(330)로 신호를 송출하고, 상기 오브젝트(330)를 경유한 신호가, 상기 전극(340) 중 후단 전극으로 회귀되는 경우, 전극(340)이 오브젝트(330)에 정확하게 접촉(lead-on)된 것으로 추정할 수 있다. 이 경우, 판단부(220)는 오브젝트(330)로의 밀착을 판단하고, 상기 전극(340)을 통해 생체신호가 획득되도록 함으로써, 착용형 모바일 기기에서 생체신호 기반 서비스를 제공하는 환경을 마련할 수 있다.
역으로, 상기 입력단(312)은 전단 전극을 통해 송출된 신호가, 정해진 시간이 지나도록 후단 전극으로 회귀되지 않는 경우, 이를 전극(340)이 오브젝트(330)에 접촉되지 않는 리드오프(lead-off) 상태로 추정할 수 있다. 이 경우, 판단부(220)는 오브젝트(330)와 밀착되지 않음을 판단하여 생체신호와 무관한 서비스가 제공되도록 할 수 있다.
상기 리드오프 탐지(312)의 다른 실시예에서, 판단부(220)는 입력단(312)의 전극(340)을 통해 획득하는 생체신호의 파형을 분석하여, 전극(340)이 오브젝트(330)에 정확하게 접촉되는지, 아니면 이격되어 있는지 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 판단부(220)는 생체신호의 파형 곡선이 임의 시점에서 급격하게 변동하기 시작하면, 전극(340)이 오브젝트(330)에서 떨어져있는 리드오프 상태를, 소프트웨어 적으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 임피던스 측정(316)에 있어, 상기 입력단(312)은 전극(340)을 통해, 오브젝트(330)로 미세전류를 송출한 후, 해당 오브젝트(330)로부터 미세전류를 회귀 받을 수 있다. 이후, 판단부(220)는 회귀된 미세전류를 이용하여 상기 오브젝트(330)에 대한 임피던스를 연산하고, 연산된 임피던스를 정해진 수치와 비교할 수 있다. 비교 결과, 상기 연산된 임피던스가 정해진 수치를 초과하여 만족하면, 판단부(220)는 오브젝트(330)로의 밀착을 판단하고, 상기 전극(340)을 통해 생체신호가 획득되도록 함으로써, 착용형 모바일 기기에서 생체신호 기반 서비스를 제공하는 환경을 마련할 수 있다.
반면, 상기 비교 결과, 상기 연산된 임피던스가, 정해진 수치 이하로서 만족하지 않으면, 판단부(220)는 오브젝트(330)와 밀착되지 않음을 판단하여 생체신호와 무관한 서비스가 제공되도록 할 수 있다.
도 3(b)에서는, 부가 감지기(320)에 의한 오브젝트(330)와의 밀착을 식별하는 것을 예시하고 있다.
도 3(b)에서의 부가 감지기(320)는, 밀착 판단을 위해, 팔찌 부재에 추가되어 구성하는 것으로, 힘센서(322), 온도센서(324), 조도센서(326) 등을 예시할 수 있다.
우선, 힘센서(322)는, 팔찌 부재의 체결 위치에 따른, 오브젝트(330)로부터의 압력 증감을 감지하여, 오브젝트(330)와의 밀착 여부를 추정할 수 있게 한다. 예컨대, 힘센서(322)에서 압력 증가(SW_ON)를 감지하여 상기 힘센서(322)의 동작 상태를 인지하면, 판단부(220)는 팔찌 부재의 체결 위치가 손목에서 팔뚝으로 이동 함을 추정하여, 오브젝트(330)와 팔찌 부재가 밀착되고 있음을 판단할 수 있다. 반면, 힘센서(322)에서 압력 감소(SW_OFF)를 감지하여 상기 힘센서(322)의 비동작 상태를 인지하면, 판단부(220)는 팔찌 부재의 체결 위치가 팔뚝에서 손목으로 이동 함을 추정하여, 오브젝트(330)와 팔찌 부재가 밀착 해지되었음을 판단할 수 있다.
온도센서(324)는, 팔찌 부재의 체결 위치에 따라, 오브젝트(330)에서 발산되는 온도의 상승/하강을 감지하여, 오브젝트(330)와의 밀착 여부를 추정할 수 있게 한다. 예컨대, 온도센서(324)에서 일정한 임계온도(예, 피부 온도인 31℃) 이상으로 온도 상승(SW_ON)을 감지하여 상기 온도센서(324)의 동작 상태를 인지하면, 판단부(220)는 팔찌 부재의 체결 위치가 상대적으로 둘레 길이가 긴 팔뚝으로 이동 함을 추정하여, 오브젝트(330)와 팔찌 부재가 밀착되고 있음을 판단할 수 있다. 반면, 온도센서(324)에서 상기 임계온도 미만으로 온도 하강(SW_OFF)을 감지하여 상기 온도센서(324)의 비동작 상태를 인지하면, 판단부(220)는 팔찌 부재의 체결 위치가 상대적으로 둘레 길이가 짧은 손목으로 이동 함을 추정하여, 오브젝트(330)와 팔찌 부재와의 밀착이 느슨해졌음을 판단할 수 있다.
조도센서(326)는, 팔찌 부재와 오브젝트(330)의 접촉 정도에 따른 오브젝트(330)에서의 밝기 증감을 감지하여, 오브젝트(330)와의 밀착 여부를 추정할 수 있게 한다. 예컨대, 조도센서(326)에서 일정한 임계조도(예, 피부 조도 10 lux) 미만으로 어두워지는 조도 감소(SW_ON)를 감지하여 상기 조도센서(326)의 동작 상태를 인지하면, 판단부(220)는 팔찌 부재의 체결 위치가 손목에서 팔뚝으로 이동 함을 추정하여, 오브젝트(330)와 팔찌 부재가 밀착되고 있음을 판단할 수 있다. 반면, 조도센서(326)에서 상기 임계조도 이상으로 조도 증가(SW_OFF)을 감지하여 상기 조도센서(326)의 비동작 상태를 인지하면, 판단부(220)는 팔찌 부재의 체결 위치가 팔뚝에서 손목으로 이동 함을 추정하여, 오브젝트(330)와 팔찌 부재가 밀착 해지되었음을 판단할 수 있다.
즉, 판단부(220)는 부가 감지기(320)의 동작 상태에 연동하여 오브젝트(330)와의 밀착 여부를 판단할 수 있다.
다시 도 2를 설명하면, 센서부(230)는 복수의 감지기(232)를 포함하고, 밀착되는 것으로 판단되는 경우, 활성화되어 오브젝트(205)로부터 생체신호를 감지한다. 즉, 센서부(230)는 오브젝트(205)에 접촉되어, 오브젝트(205)에서 생성되는 생체신호를 모니터링하는 역할을 할 수 있다.
여기서, 오브젝트(205)은 예컨대 생체신호의 측정이 요구되는 생물체가 가지고 있는 근육일 수 있고, 손목 근육이나 팔뚝 근육 등을 예시할 수 있다.
센서부(230)는 오브젝트(205)로부터 신호를 수집하는, ECG 센서, PPG 센서, 임피던스 센서, EMG 센서, 홍채 인식 센서, 지문 인식 센서 등의 하나 이상의 감지기(232)를 포함하고, 상기 감지기(232)를 통해 상기 근육에서 발생하는 각종 생체신호를 감지할 수 있다.
상기 생체신호는 예컨대 상기 근육과 연관하여 생성되는 생체 전기/자기 신호(Bio-electric/magnetic signals), 생체 임피던스 신호(Bio-impedance signals), 생체 역학 신호(Bio-mechanical signals) 등일 수 있다.
또한, 센서부(230)는 감지되는 생체신호의 패턴 등을 고려하여, 오브젝트(205)과 관련하여 취해지는 제스처를 감지할 수 있다. 예컨대, 센서부(230)는 감지되는 생체신호의 패턴의 차이를 구분하여, 사용자가 주먹을 쥘 때와, 일부의 손가락을 접을 때의 제스처를 다르게 감지할 수 있다.
생체신호의 감지에 있어서, 센서부(230)는 밀착되는 오브젝트(205) 내 위치를 고려하여 활성화하는 감지기(232)를 식별하고, 식별된 감지기(232)를 통해 상기 생체신호를 감지할 수 있다. 예컨대, 팔찌 부재(210)가 팔뚝 상단에 밀착된 것으로 판단되면, 센서부(230)는 복수의 감지기(232) 중 생체인식 센서(biometric sensor)를 활성화하여 사용자 개인에 대한 인증을 수행할 수 있다. 또한, 팔찌 부재(210)가 팔뚝 하단에 밀착된 것으로 판단되면, 센서부(230)는 복수의 감지기(232) 중 EMG 센서(biometric sensor)를 활성화하여 EMG 신호를 획득 함으로써, 사용자의 제스쳐를 인식할 수 있다. 또한, 팔찌 부재(210)가 손목에 밀착된 것으로 판단되면, 센서부(230)는 복수의 감지기(232) 중 PPG 센서를 활성화하여 사용자의 심박수 측정을 수행할 수 있다.
팔찌 부재(210)와 오브젝트(205)와의 밀착을 판단 함에 따라, 착용형 모바일 기기(200)는 생체신호 기반 서비스를 선택적으로 제공할 수 있다.
이를 위해, 착용형 모바일 기기(200)는 제어부(240)를 더 포함할 수 있다.
제어부(240)는 밀착되는 것으로 판단되는 경우, 상기 생체신호와 연관되는 프로그램을 구동하거나, 또는 시스템 환경을 선정된 수치로 조정한다. 즉, 제어부(240)는 오브젝트(205)로부터 생체신호를 감지하기 위한 프로그램이나, 감지된 상기 생체신호를 이용하여 정해진 프로그램을 자동으로 구동할 수 있다.
예컨대, 팔찌 부재(210)가 오브젝트(205)에 밀착된 것으로 판단하면, 제어부(240)는 착용형 모바일 기기(200)의 환경을 상기 생체신호 기반 서비스를 제공하기 위한 환경으로 자동으로 변경하여 설정할 수 있다.
또한, 팔찌 부재(210)와 오브젝트와의 밀착에 따라, 제어부(240)는 활성화된 센서부(230)를 통해 감지된 생체신호를 분석하기 위한 어플리케이션을 자동으로 실행시키거나, 또는 생체신호와 직접적인 연관성이 없는 어플리케이션을 자동으로 실행 종료시킬 수 있다.
또한, 제어부(240)는 팔찌 부재(210)가 오브젝트(205)에 밀착 되지 않으면, 상기 구동된 프로그램의 구동 중지를 제어하거나, 또는 조정된 시스템 환경을 원래의 값으로 복원할 수 있다. 또한, 팔찌 부재(210)가 오브젝트(205)에 밀착 되지 않으면, 제어부(240)는 센서부(230)를 비활성화 상태로 제어하여, 생체신호의 감지를 중지시킬 수 있다.
또 다른 실시예에서, 착용형 모바일 기기(200)는, 상기 밀착 여부에 따른 판단 결과를 출력하는 출력부(250)를 더 포함하여 구성할 수 있다.
출력부(250)는 밀착에 따라 자동으로 구동된, 생체신호와 연관되는 프로그램에 의해 출력되는 결과를, 상기 생체신호 기반 서비스로서 제공하는 역할을 할 수 있다. 즉, 출력부(250)는 오브젝트로의 밀착에 따라, 생체신호의 측정 결과 및 프로그램 구동에 따른 결과 정보를 제공할 수 있다.
예컨대, 출력부(250)는 오브젝트(205)와의 밀착에 따라, PPG 센서에 의해 측정되는 심박수와 관련한 운동관리 서비스를, 상기 생체신호 기반 서비스로서 출력할 수 있다.
다른 일례에서, 출력부(250)는 오브젝트(205)의 움직임에 따른 생체신호를 이용하여, 특정 가전기기에 대한 제스쳐 제어 서비스를, 상기 생체신호 기반 서비스로서 출력할 수 있다.
또, 다른 일례에서, 출력부(250)는 근전도 센서에 의해 측정되는 임피던스와 관련한 개인 인증 서비스를, 상기 생체신호 기반 서비스로서 출력할 수 있다.
이외에, 출력부(250)는 팔찌 부재(210)가 오브젝트(205)에 밀착이 되면, 생체신호를 측정할 수 있다는 피드백을 시각이나 진동, 소리 중 하나로 출력할 수 있다. 역으로, 팔찌 부재(210)가 오브젝트(205)에 밀착되지 않았을 때, 출력부(250)는 생체신호를 측정할 수 없다는 내용을 피드백을 시각이나 진동, 소리 중 하나로 출력할 수 있다.
일실시예에 따른 착용형 모바일 기기(200)는, 사용자로 하여금, 팔찌 부재(210)를 손목쪽으로 느슨하게 체결하느냐, 또는 팔뚝쪽으로 타이트하게 체결하느냐 만을 결정하게 하여, 생체신호에 적합한 서비스를 자동으로 제공 함으로써, 사용자에게 높은 편의성 제공할 수 있다.
또한, 착용형 모바일 기기(200)는 사용자가 팔찌 부재(210)를 느슨하게 체결하면, 센서부(230)에 의한 생체신호의 측정을 자동으로 중지 시킴으로써, 종래 항시 생체신호를 측정 함에 따른 다량의 전력 사용을 적절하게 제어할 수 있다.
이하, 일실시예에 따른 착용형 모바일 기기(200)의 동작에 대한 흐름을 상세히 설명한다.
도 4는 일실시예에 따른 착용형 모바일 기기의 생체신호의 선택적 활용 방법을 구체적으로 도시한 작업 흐름도이다.
우선, 착용형 모바일 기기(200)는, 팔찌 부재(210)를 오브젝트(205)에 둘러싸도록 체결한다(410). 단계(410)는 팔찌 부재(210)를 이용하여 측정 대상인 오브젝트(205)에 대해, 일실시예에 따른 착용형 모바일 기기(200)를 착용 가능하게 하는 과정일 수 있다.
팔찌 부재(210)는, 센서부(230) 내 감지기(232)를 일정한 간격으로 배열하여 포함할 수 있다. 이때, 팔찌 부재(210)는 오브젝트(205)으로의 체결시, 센싱면이 오브젝트(205)과 접촉되도록 센서부(230) 내 감지기(232)를 고정할 수 있다. 상기 센싱면은 오브젝트(205)과 맞닿아 오브젝트(205)에서 발생하는 생체신호를 직접 감지하는, 하나 이상의 감지기(232)가 배열되는 면일 수 있다. 예컨대 팔찌 부재(210)는 센서부(230)를 통해, 오브젝트(205)에 관한, 생체 전기/자기 신호, 생체 임피던스 신호, 생체 역학 신호 등의 생체신호를 광범위하게 감지할 수 있게 하는 역할을 할 수 있다.
팔찌 부재(210)는 예컨대 처음에 손목을 통해 체결되고, 생체신호 기반 서비스를 받고자 하는 사용자의 의도에 따라, 팔뚝으로 이동되어 위치 함으로써, 센서부(230)가 배열되는 센싱면이 상기 팔뚝의 피부에 밀착되도록 체결할 수 있다. 상기 밀착이 확인되면, 센서부(230)는 하나의 이상의 감지기(232)를 통해, 오브젝트(205)인 팔뚝의 근육 전 범위에 걸쳐, 생체신호를 수집할 수 있다.
또한, 착용형 모바일 기기(200)는 체결 상태에서의 움직임에 따른, 팔찌 부재(210)와 오브젝트(205)와의 밀착 여부를 판단한다(420). 단계(420)는 팔찌 부재(210)가 오브젝트(205)에 접촉되는 정도를 확인하여, 생체신호 기반 서비스를 선택적으로 제공하는 환경을 마련하는 과정일 수 있다.
단계(420)에서 착용형 모바일 기기(200)는 팔찌 부재(210)와 오브젝트(205)의 접촉하는 범위 또는 위치를 측정하고, 상기 측정된 범위가 선정된 기준치를 만족하거나, 또는 상기 측정된 위치가 상기 오브젝트(205) 내 선정된 피부에 해당하면, 밀착된 것으로 판단할 수 있다.
또한, 일실시예에서 착용형 모바일 기기(200)는 오브젝트(205)에 접촉하고 있는 감지기(232)의 입력단(analog front end)을 통해, 밀착 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 입력단은 감지 기능을 담당하는 감지기의 전단 전극과 후단 전극을 의미할 수 있다.
또한, 착용형 모바일 기기(200)는, 상기 입력단이 리드오프 상태가 아니면, 밀착된 것으로 판단할 수 있다. 즉, 착용형 모바일 기기(200)는 상기 입력단이, 실제 오브젝트(205)와 미세하게 떨어져 있어, 오브젝트(205)로부터 신호를 최적하게 수집할 수 없는 리드오프의 상태를 확인하여 밀착 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 오브젝트(205)로의 접촉되는 시점에, 입력단에서 오브젝트(205)로 신호를 송출하고, 해당 오브젝트(205)로부터 신호를 회귀 받으면, 착용형 모바일 기기(200)는 상기 입력단이 오브젝트(205)와 실질적으로 접촉되어 있는 것으로, 리드오프 상태가 아님과 밀착됨을 동시에 판단할 수 있다.
다른, 실시예에서 착용형 모바일 기기(200)는 상기 입력단에서, 접촉되는 오브젝트(205)로 송출되는 미세전류를 이용하여, 밀착 여부를 판단할 수 있다. 이 경우, 착용형 모바일 기기(200)는, 상기 송출된 미세전류의 회귀에 따라 측정되는 임피던스가 정해진 수치를 만족하면, 밀착된 것으로 판단할 수 있다. 예컨대, 오브젝트(205)로의 접촉되는 시점에, 입력단에서 오브젝트(205)로 미세전류를 송출하면, 착용형 모바일 기기(200)는 해당 오브젝트(205)로부터 회귀된 미세전류에 따른 임피던스를 연산하고, 연산된 임피던스가 정해진 기준값(예, 100mΩ)을 초과 함을 식별하여, 밀착됨을 판단할 수 있다.
또 다른 실시예에서 착용형 모바일 기기(200)는 팔찌 부재(210)에 추가적으로 포함될 수 있는, 밀착 판단용의 부가 감지기(234)를 이용하여, 밀착 여부를 판단할 수 있다. 상기 부가 감지기(234)는 오브젝트에서 발산되는 온도를 감지하는 온도센서, 오브젝트에 의해 가해지는 압력 등을 감지하는 힘센서, 및 접촉 정도에 따른 오브젝트에서의 밝기를 감지하는 조도센서 등을 예시할 수 있다.
즉, 착용형 모바일 기기(200)는 팔찌 부재(210)가 체결되는, 오브젝트(205)의 위치에 따라, 부가 감지기(234)가 동작 상태가 되면, 밀착된 것으로 판단할 수 있다. 예컨대, 팔찌 부재(210)의 체결 위치가 손목에서 팔뚝으로 이동 됨에 따라, 부가 감지기(234)의 힘센서는 오브젝트(205)로부터의 압력이 증가됨을 감지할 수 있고, 착용형 모바일 기기(200)는 힘센서의 동작 상태를 인지하여, 오브젝트(205)와 팔찌 부재(210)가 밀착되고 있음을 판단할 수 있다.
단계(420)에서 밀착되는 것으로 판단되는 경우(YES 방향), 착용형 모바일 기기(200)는 센서부(230) 내 감지기(232)를 활성화하여 오브젝트(205)로부터 생체신호를 감지한다(430). 단계(430)는 오브젝트(205)에 접촉되어, 오브젝트(205)에서 생성되는 생체신호를 모니터링하는 과정일 수 있다.
여기서, 오브젝트(205)은 예컨대 생체신호의 측정이 요구되는 생물체가 가지고 있는 근육일 수 있고, 손목 근육이나 팔뚝 근육 등을 예시할 수 있다.
센서부(230)는 오브젝트(205)로부터 신호를 수집하는, ECG 센서, PPG 센서, 임피던스 센서, EMG 센서, 홍채 인식 센서, 지문 인식 센서 등의 하나 이상의 감지기(232)를 포함하고, 상기 감지기(232)를 통해 상기 근육에서 발생하는 각종 생체신호를 감지할 수 있다.
상기 생체신호는 예컨대 상기 근육과 연관하여 생성되는 생체 전기/자기 신호(Bio-electric/magnetic signals), 생체 임피던스 신호(Bio-impedance signals), 생체 역학 신호(Bio-mechanical signals) 등일 수 있다.
또한, 착용형 모바일 기기(200)는 센서부(230)를 통해 감지되는 생체신호의 패턴 등을 고려하여, 오브젝트(205)과 관련하여 취해지는 제스처를 감지할 수 있다. 예컨대, 착용형 모바일 기기(200)는 감지되는 생체신호의 패턴의 차이를 구분하여, 사용자가 주먹을 쥘 때와, 일부의 손가락을 접을 때의 제스처를 다르게 감지할 수 있다.
생체신호의 감지에 있어서, 착용형 모바일 기기(200)는 밀착되는 오브젝트(205) 내 위치를 고려하여 활성화하는 감지기(232)를 식별하고, 식별된 감지기(232)를 통해 상기 생체신호를 감지할 수 있다. 예컨대, 팔찌 부재(210)가 팔뚝 상단에 밀착된 것으로 판단되면, 착용형 모바일 기기(200)는 복수의 감지기(232) 중 생체인식 센서(biometric sensor)를 활성화하여 사용자 개인에 대한 인증을 수행할 수 있다. 또한, 팔찌 부재(210)가 팔뚝 하단에 밀착된 것으로 판단되면, 착용형 모바일 기기(200)는 복수의 감지기(232) 중 EMG 센서(biometric sensor)를 활성화하여 EMG 신호를 획득 함으로써, 사용자의 제스쳐를 인식할 수 있다. 또한, 팔찌 부재(210)가 손목에 밀착된 것으로 판단되면, 착용형 모바일 기기(200)는 복수의 감지기(232) 중 PPG 센서를 활성화하여 사용자의 심박수 측정을 수행할 수 있다.
팔찌 부재(210)와 오브젝트(205)와의 밀착을 판단 함에 따라, 착용형 모바일 기기(200)는 생체신호 기반 서비스를 선택적으로 제공한다(440).
단계(440)에서, 착용형 모바일 기기(200)는, 상기 생체신호와 연관되는 프로그램을 구동하거나, 또는 시스템 환경을 선정된 수치로 조정할 수 있다. 즉, 착용형 모바일 기기(200)는 오브젝트(205)로부터 생체신호를 감지하기 위한 프로그램이나, 감지된 상기 생체신호를 이용하여 정해진 프로그램을 자동으로 구동할 수 있다.
예컨대, 팔찌 부재(210)가 오브젝트(205)에 밀착된 것으로 판단하면, 착용형 모바일 기기(200)는, 기기의 환경을 상기 생체신호 기반 서비스를 제공하기 위한 환경으로 자동으로 변경하여 설정할 수 있다.
또한, 팔찌 부재(210)와 오브젝트와의 밀착에 따라, 착용형 모바일 기기(200)는 활성화된 센서부(230) 내 감지기(232)를 통해 감지된 생체신호를 분석하기 위한 어플리케이션을 자동으로 실행시키거나, 또는 생체신호와 직접적인 연관성이 없는 어플리케이션을 자동으로 실행 종료시킬 수 있다.
또 다른 실시예에서, 착용형 모바일 기기(200)는, 상기 밀착 여부에 따른 판단 결과를 출력할 수 있다. 즉, 착용형 모바일 기기(200)는 밀착에 따라 자동으로 구동된, 생체신호와 연관되는 프로그램에 의해 출력되는 결과를, 상기 생체신호 기반 서비스로서 제공할 수 있다.
예컨대, 착용형 모바일 기기(200)는 오브젝트(205)와의 밀착에 따라, PPG 센서에 의해 측정되는 심박수와 관련한 운동관리 서비스를, 상기 생체신호 기반 서비스로서 출력할 수 있다.
다른 일례에서, 착용형 모바일 기기(200)는 오브젝트(205)의 움직임에 따른 생체신호를 이용하여, 특정 가전기기에 대한 제스쳐 제어 서비스를, 상기 생체신호 기반 서비스로서 출력할 수 있다.
또, 다른 일례에서, 착용형 모바일 기기(200)는 근전도 센서에 의해 측정되는 임피던스와 관련한 개인 인증 서비스를, 상기 생체신호 기반 서비스로서 출력할 수 있다.
이외에, 착용형 모바일 기기(200)는 팔찌 부재(210)가 오브젝트(205)에 밀착이 되면, 생체신호를 측정할 수 있다는 피드백을 시각이나 진동, 소리 중 하나로 출력할 수 있다. 역으로, 팔찌 부재(210)가 오브젝트(205)에 밀착되지 않았을 때, 출력부(250)는 생체신호를 측정할 수 없다는 내용을 피드백을 시각이나 진동, 소리 중 하나로 출력할 수 있다.
단계(420)에서 밀착되지 않는 것으로 판단되는 경우(NO 방향), 착용형 모바일 기기(200)는 생체 신호와 무관한 서비스를 제공한다(450). 단계(450)은 오브젝트와 밀착이 되지 않아 생체신호의 감지가 중단되는 상태에서, 연계되는 단말과의 통신 서비스 또는 생체신호와 직접적으로 관련이 없는 서비스를 제공하는 과정일 수 있다.
예컨대, 착용형 모바일 기기(200)는 팔찌 부재(210)와 오브젝트(205)가 밀착되지 않는 상태에서, 가속도계에서 체크된 단말에 대한 사용자의 기기 활용량을, 시각적으로 제공할 수 있다.
또한, 착용형 모바일 기기(200)는 팔찌 부재(210)가 오브젝트(205)에 밀착 되지 않으면, 단계(440)에서의 생체신호 기반 서비스로서, 구동된 프로그램의 구동 중지를 제어하거나, 또는 조정된 시스템 환경을 원래의 값으로 복원할 수 있다. 또한, 팔찌 부재(210)가 오브젝트(205)에 밀착 되지 않으면, 착용형 모바일 기기(200)는 센서부(230) 내 감지기(232)를 비활성화 상태로 제어하여, 생체신호의 감지를 중지시킬 수 있다.
일실시예에 따른 착용형 모바일 기기(200)는, 사용자로 하여금, 팔찌 부재(210)를 손목쪽으로 느슨하게 체결하느냐, 또는 팔뚝쪽으로 타이트하게 체결하느냐 만을 결정하게 하여, 생체신호에 적합한 서비스를 자동으로 제공 함으로써, 사용자에게 높은 편의성 제공할 수 있다.
또한, 착용형 모바일 기기(200)는 사용자가 팔찌 부재(210)를 느슨하게 체결하면, 센서부(230)에 의한 생체신호의 측정을 자동으로 중지 시킴으로써, 종래 항시 생체신호를 측정 함에 따른 다량의 전력 사용을 적절하게 제어할 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.　
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.　
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
200 : 착용형 모바일 기기
205 : 오브젝트 210 : 팔찌 부재
220 : 판단부 230 : 센서부
232 : 감지기 234 : 부가 감지기
240 : 제어부 250 : 출력부

Claims (17)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 감지기를 포함하는 팔찌 부재를, 오브젝트를 둘러싸도록 체결하는 단계;
    체결 상태에서의 움직임에 따른, 상기 팔찌 부재와 상기 오브젝트와의 밀착 여부를 판단하는 단계로서, 상기 팔찌 부재가 상기 오브젝트와 접촉하는 위치를 측정하고, 상기 측정된 위치가 상기 오브젝트 내, 상대적으로 둘레 길이가 긴 팔뚝 부분에 해당하면, 밀착된 것으로 판단하는 단계;
    밀착되는 것으로 판단되는 경우, 상기 감지기를 활성화하여 상기 오브젝트로부터 생체신호를 감지하는 단계; 및
    상대적으로 둘레 길이가 짧은 손목 부분으로 상기 팔찌 부재가 이동되어 팔과의 밀착이 느슨해 짐에 따라, 상기 감지기를 비활성화하여 상기 생체신호의 감지를 중단하는 단계
    를 포함하는 착용형 모바일 기기에서의 생체신호의 선택적 활용 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 팔찌 부재와 상기 오브젝트와의 밀착 여부를 판단하는 단계는,
    상기 감지기 내 입력단(analog front end)을, 상기 오브젝트에 접촉시키는 단계; 및
    상기 입력단이, 리드오프(leadoff) 상태가 아니면, 밀착된 것으로 판단하는 단계
    를 더 포함하는 착용형 모바일 기기에서의 생체신호의 선택적 활용 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 팔찌 부재와 상기 오브젝트와의 밀착 여부를 판단하는 단계는,
    상기 감지기 내 입력단을 통해, 접촉되는 오브젝트로 미세전류를 송출하는 단계; 및
    상기 송출된 미세전류의 회귀에 따라 측정되는 임피던스가 정해진 수치를 만족하면, 밀착된 것으로 판단하는 단계
    를 더 포함하는 착용형 모바일 기기에서의 생체신호의 선택적 활용 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 팔찌 부재는, 밀착 판단용의 부가 감지기를 더 포함하고,
    상기 팔찌 부재와 상기 오브젝트와의 밀착 여부를 판단하는 단계는,
    상기 팔찌 부재가 체결되는, 상기 오브젝트의 위치에 따라, 상기 부가 감지기가 동작 상태가 되면, 밀착된 것으로 판단하는 단계
    를 더 포함하는 착용형 모바일 기기에서의 생체신호의 선택적 활용 방법.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 오브젝트로부터 생체신호를 감지하는 단계는,
    밀착되는 상기 오브젝트 내 위치를 고려하여 활성화하는 감지기를 식별하는 단계; 및
    상기 식별된 감지기를 통해 상기 생체신호를 감지하는 단계
    를 포함하는 착용형 모바일 기기에서의 생체신호의 선택적 활용 방법.
  9. 제4항에 있어서,
    밀착되는 것으로 판단되는 경우,
    상기 생체신호와 연관되는 프로그램을 구동하는 단계; 또는
    시스템 환경을 선정된 수치로 조정하는 단계
    를 더 포함하는 착용형 모바일 기기에서의 생체신호의 선택적 활용 방법.
  10. 제4항에 있어서,
    밀착 여부에 따른 판단 결과를 출력하는 단계
    를 더 포함하는 착용형 모바일 기기에서의 생체신호의 선택적 활용 방법.
  11. 오브젝트를 둘러싸도록 체결하는 팔찌 부재;
    체결 상태에서의 움직임에 따른, 상기 팔찌 부재와 상기 오브젝트와의 밀착 여부를 판단하는 판단부; 및
    밀착되는 것으로 판단되는 경우, 감지기를 활성화하여 상기 오브젝트로부터 생체신호를 감지하는 센서부
    를 포함하고,
    상기 판단부는,
    상기 오브젝트와 접촉하는 위치를 측정하고, 상기 측정된 위치가 상기 오브젝트 내, 상대적으로 둘레 길이가 긴 팔뚝 부분에 해당하면, 밀착된 것으로 판단하며,
    상기 센서부는,
    상대적으로 둘레 길이가 짧은 손목 부분으로 상기 팔찌 부재가 이동되어 팔과의 밀착이 느슨해 짐에 따라, 상기 감지기를 비활성화하여 상기 생체신호의 감지를 중단하는
    착용형 모바일 기기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 감지기 내 입력단(analog front end)은, 상기 오브젝트에 접촉하고,
    상기 판단부는,
    상기 입력단이, 리드오프 상태가 아니면, 밀착된 것으로 판단하는
    착용형 모바일 기기.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 감지기 내 입력단은, 접촉되는 오브젝트로 미세전류를 송출하고,
    상기 판단부는,
    상기 송출된 미세전류의 회귀에 따라 측정되는 임피던스가 정해진 수치를 만족하면, 밀착된 것으로 판단하는
    착용형 모바일 기기.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 팔찌 부재는, 밀착 판단용의 부가 감지기를 더 포함하고,
    상기 판단부는,
    상기 팔찌 부재가 체결되는, 상기 오브젝트의 위치에 따라, 상기 부가 감지기가 동작 상태가 되면, 밀착된 것으로 판단하는
    착용형 모바일 기기.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 센서부는,
    밀착되는 상기 오브젝트 내 위치를 고려하여 활성화하는 감지기를 식별하고, 상기 식별된 감지기를 통해 상기 생체신호를 감지하는
    착용형 모바일 기기.
  16. 제11항에 있어서,
    밀착되는 것으로 판단되는 경우,
    상기 생체신호와 연관되는 프로그램을 구동하거나, 또는 시스템 환경을 선정된 수치로 조정하는 제어부
    를 더 포함하는 착용형 모바일 기기.
  17. 제11항에 있어서,
    밀착 여부에 따른 판단 결과를 출력하는 출력부
    를 더 포함하는 착용형 모바일 기기.
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