KR102397753B1 - 전자 장치 - Google Patents

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심주용
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한국전자통신연구원
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Abstract

전자 장치가 개시된다. 전자 장치는: 전극들을 포함하고, 제 1 주파수의 제 1 측정 신호를 사용자로 인가하고, 제 1 생체 임피던스 데이터를 상기 전극들 중 제 1 전극들에 기반하여 획득하고, 그리고 제 2 생체 임피던스 데이터를 상기 전극들 중 제 2 전극들에 기반하여 획득하는 임피던스 측정부; 및 상기 제 1 생체 임피던스 데이터 및 상기 제 2 생체 임피던스 데이터에 기반하여, 상기 사용자의 제 1 특징 데이터를 추출하는 신호 처리부를 포함할 수 있다. 상기 제 1 특징 데이터는 상기 제 1 생체 임피던스 데이터의 값 및 상기 제 2 생체 임피던스 데이터의 값의 비에 기반할 수 있다.

Description

전자 장치{AN ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 전자 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 사용자의 생체 임피던스에 기반하여 비율 측정 특징 데이터를 추출하기 위한 전자 장치에 관한 것이다.
생체 인증(biometric authentication) 기술은 사용자의 신체적 특징을 판단함으로써 사용자의 신원을 확인하는 기술이다. 생체 인증 기술은 지문, 얼굴, 홍채 등과 같은 특징들을 사용하는 이미지 기반 기술 및 음향 신호 또는 전기 신호를 사용하는 주파수 기반 기술로 분류될 수 있다.
얼굴, 지문 등과 같은 이미지 데이터는 신원 확인을 위해 등록된 이후에 그 변경이 어렵다. 따라서, 이미지 기반 생체 인증 기술에 있어서, 생체 인증에 필요한 데이터가 도난될 경우 도난된 데이터를 폐기하는 것이 실질적으로 불가능하다. 반면에, 주파수의 전달 특성을 활용하는 주파수 기반 생체 인증 기술은, 생체 인증에 필요한 데이터가 도난된다 하더라도, 주파수를 변조함으로써 대체 데이터를 생성할 수 있고, 이에 따라 도난된 데이터를 폐기할 수 있다. 따라서, 주파수 기반 생체 인증 기술의 신뢰성이 상대적으로 더 높다.
본 발명의 목적은 생체 임피던스에 기반하여 비율 측정 특징 데이터를 추출하기 위한 전자 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치는: 전극들을 포함하고, 제 1 주파수의 제 1 측정 신호를 사용자로 인가하고, 제 1 생체 임피던스 데이터를 상기 전극들 중 제 1 전극들에 기반하여 획득하고, 그리고 제 2 생체 임피던스 데이터를 상기 전극들 중 제 2 전극들에 기반하여 획득하는 임피던스 측정부; 및 상기 제 1 생체 임피던스 데이터 및 상기 제 2 생체 임피던스 데이터에 기반하여, 상기 사용자의 제 1 특징 데이터를 추출하는 신호 처리부를 포함할 수 있다. 상기 제 1 특징 데이터는 상기 제 1 생체 임피던스 데이터의 값 및 상기 제 2 생체 임피던스 데이터의 값의 비에 기반할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 전자 장치는: 전극들을 포함하고, 제 1 주파수의 제 1 측정 신호 및 제 2 주파수의 제 2 측정 신호를 생성하고, 상기 제 1 측정 신호 및 상기 제 2 측정 신호를 사용자로 인가하고, 그리고 제 1 내지 제 4 생체 임피던스 데이터를 상기 전극들 중 제 1 전극 또는 제 2 전극들 중 어느 하나에 각각 기반하여 획득하는 임피던스 측정부; 및 상기 제 1 내지 제 4 생체 임피던스 데이터에 기반하여, 상기 사용자의 제 1 특징 데이터를 추출하는 신호 처리부를 포함할 수 있다. 상기 제 1 특징 데이터는 상기 제 1 내지 제 4 생체 임피던스 데이터 중 어느 두 데이터들의 값들 사이의 비에 기반할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치는 다양한 주파수를 인가함으로써 획득되는 생체 임피던스 데이터로부터 비율 측정적으로 특징 데이터를 추출할 수 있다. 이에 따라, 정확도 및 보안이 개선된 생체 인증 기술이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 특징 추출 시스템의 예시적인 블록도이다.
도 2는 도 1의 비율 측정 특징 추출 장치의 예시적인 블록도이다.
도 3은 도 2의 생체 임피던스 데이터를 획득하기 위한 조합의 일 예시를 도시한다.
도 4는 도 2의 임피던스 측정부의 예시적인 회로도이다.
도 5는 도 2의 신호 처리부의 예시적인 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 생체 임피던스에 기반하여 사용자의 특징을 추출하기 위한 방법의 예시적인 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라 생체 신호를 처리함으로써 사용자로부터 특징 데이터를 생성하기 위한 방법의 예시적인 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치를 예시적으로 도시한다.
도 9은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전자 장치를 예시적으로 도시한다.
이하에서, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로, 본 발명의 실시 예들이 명확하고 상세하게 기재될 것이다.
이하에서, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조부호가 사용되고, 그리고 유사한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 특징 추출 시스템의 예시적인 블록도이다. 도 1을 참조하면, 특징 추출 시스템(10)은 사용자(11) 및 비율 측정 특징 추출 장치(ratiometric feature extract device; 1000)를 포함할 수 있다.
비율 측정 특징 추출 장치(1000)는 임피던스 측정부(1100) 및 신호 처리부(1200)를 포함할 수 있다. 임피던스 측정부(1100)는 측정 신호를 사용자(11)로 인가할 수 있다. 예를 들어, 측정 신호는 미세한 크기의 전류 등과 같은 전기적 신호일 수 있다. 임피던스 측정부(1100)는 인가된 측정 신호에 대응하는 생체 신호를 사용자(11)로부터 수신(또는 측정)할 수 있다. 예를 들어, 생체 신호는 인가된 측정 신호에 대응하는 전기 신호일 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 사용자(11)로부터 획득되는 생체 신호는 측정 신호가 사용자(11)의 신체 내로 인가되는 경로에 대응하는 생체 임피던스의 크기와 관련될 수 있다.
신호 처리부(1200)는 수신된 생체 신호에 기반하여, 사용자(11)의 신원(identity)을 나타내는 특징 데이터를 추출할 수 있다. 예를 들어, 신호 처리부(1200)는 수신된 생체 신호를 비율 측정적으로 처리할 수 있고, 그리고 처리된 생체 신호를 정규화할 수 있다. 신호 처리부(1200)는 특징 데이터를 사용자(11)로 반환할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 비율 측정 특징 추출 장치(1000)는 입력 값들 사이의 비율에 대응하는 출력을 제공할 수 있다. 다시 말해서, 비율 측정 특징 추출 장치(1000)로부터 출력되는 특징 데이터는 비율 측정적(ratiometric)일 수 있다. 예를 들어, 비율 측정 특징 추출 장치(1000)는 생체 신호들에 대응하는 생체 임피던스 데이터들 사이의 비율을 계산함으로써 특징 데이터를 생성할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 신호 처리부(1200)는 특징 데이터를 비율 측정 특징 추출 장치(1000)의 외부 장치로 제공할 수 있다. 외부 장치는 비율 측정 특징 추출 장치(1000)로부터 획득한 특징 데이터를 사용하여, 생체 인증(인식)을 수행할 수 있다.
도 2는 도 1의 비율 측정 특징 추출 장치(1000)의 예시적인 블록도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 임피던스 측정부(1100)는 다채널 신호 생성부(1110), 스위칭부(1120), 및 신호 측정부(1130)를 포함할 수 있다. 신호 처리부(1200)는 비율 측정 특징 추출부(1210), 특징 정규화부(1220), 및 데이터베이스(1230)를 포함할 수 있다.
임피던스 측정부(1100)의 다채널 신호 생성부(1110)는 다양한 파형 및 주파수를 갖는 전기 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 다채널 신호 생성부(1110)는 미세한 크기의 전류를 생성할 수 있다. 다채널 신호 생성부(1110)에 의해 생성되는 전류의 크기는 인체에 인가하기에 적합한 크기일 수 있다. 다채널 신호 생성부(1110)는 생성된 전류의 주파수 및 파형을 다양하게 변조할 수 있다.
스위칭부(1120)는 다채널 신호 생성부(1110)에 의해 생성되는 측정 신호를 신호 측정부(1130)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 스위칭부(1120)는 복수의 측정 신호들을 순차적으로 신호 측정부(1130)로 전송할 수 있다. 스위칭부(1120)는 신호 측정부(1130)가 생체 신호에 기반하는 생체 임피던스 데이터를 순차적으로 획득하도록 신호 측정부(1130)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 다채널 신호 생성부(1110)로부터 출력되는 다양한 형태 및 주파수의 측정 신호들이 순차적으로 신호 측정부(1130)에 의해 사용자(11)로 인가될 수 있고, 그리고 측정 신호들에 대응하는 생체 임피던스 데이터들이 순차적으로 획득될 수 있다.
신호 측정부(1130)는 스위칭부(1120)의 제어 하에, 다채널 신호 생성부(1110)에 의해 생성된 측정 신호를 사용자(11)로 인가할 수 있다. 예를 들어, 신호 측정부(1130)는 측정 신호를 사용자(11)의 신체 중 신호 측정부(1130)와 접촉된 부분으로 인가할 수 있다. 신호 측정부(1130)는 인가된 측정 신호에 대응하는 생체 신호를 사용자(11)로부터 측정할 수 있다. 예를 들어, 생체 신호는 측정 신호가 사용자(11)의 체내에서 이동하는 경로에 기반하는 생체 임피던스의 크기와 연관된 전기 신호일 수 있다. 신호 측정부(1130)는 스위칭부(1120)의 제어 하에, 사용자(11)로부터 측정된 생체 신호에 대응하는 생체 임피던스 데이터를 신호 처리부(1200)로 전송할 수 있다.
신호 처리부(1200)의 비율 측정 특징 추출부(1210)는 신호 측정부(1130)로부터 생체 임피던스 데이터를 수신할 수 있다. 비율 측정 특징 추출부(1210)는 생체 임피던스 데이터에 기반하여, 비율 특정적인(ratiometric) 중간 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 비율 측정 특징 추출부(1210)는 측정 신호의 주파수 각각에 대해, 그리고 스위칭부(1120) 및 신호 측정부(1130)가 구성 가능한 모든 경로들에 대해, 생체 임피던스 데이터 사이의 비를 계산할 수 있다. 비율 측정 특징 추출부(1210)는 생성된 중간 데이터를 데이터베이스(1230)에 저장할 수 있다.
특징 정규화부(1220)는 데이터베이스(1230)에 저장된 중간 데이터에 기반하여, 특징 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 특징 정규화부(1220)는 사용자(11)의 중간 데이터를, 데이터베이스(1230)에 저장된 복수의 사용자들의 중간 데이터 집합에 기반하여 정규화할 수 있다. 특징 정규화부(1220)는 생성된 특징 데이터를 사용자(11)로 전송할 수 있다.
데이터베이스(1230)는 비율 측정 특징 추출부(1210)에 의해 생성된 중간 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 데이터베이스(1230)는 복수의 사용자들의 중간 데이터 집합을 저장할 수 있다. 도시된 실시 예에서, 데이터베이스(1230)는 신호 처리부(1200)에 포함되었으나, 데이터베이스(1230)는 신호 처리부(1200), 또는 비율 측정 특징 추출 장치(1000)의 외부 장치로 구현될 수도 있다.
도 3은 도 2의 생체 임피던스 데이터를 획득하기 위한 조합의 일 예시를 도시한다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 비율 측정 특징 추출 장치(1000)는 사용자(11)의 손(11a)의 일부분으로 측정 신호를 인가할 수 있다. 도시된 실시 예에서, 비율 측정 특징 추출 장치(1000)는 손(11a)의 손가락들(1, 2, 3, 4, 5)의 끝점들 중 어느 하나로 측정 신호를 인가할 수 있다. 그러나 이는 예시적인 것으로, 비율 측정 특징 추출 장치(1000)가 측정 신호를 인가할 수 있는 부분은 손가락 말단에 한정되지 아니한다. 예를 들어, 비율 측정 특징 추출 장치(1000)는 손바닥 또는 손등 같은 손(11a)의 임의의 한 지점으로 측정 신호를 인가할 수 있다.
도시된 실시 예에서, 비율 측정 특징 추출 장치(1000)는 손(11a)의 손가락들(1, 2, 3, 4, 5) 중 어느 두 손가락들의 말단들을 사용하여 사용자(11)의 생체 임피던스를 측정할 수 있다. 이러한 경우, 비율 측정 특징 추출 장치(1000)가 획득할 수 있는 가능한 생체 임피던스 데이터의 조합(또는 경우의 수)은 5C2, 즉 10개이다(도시된 실시 예에서, 비율 측정 특징 추출 장치(1000)는 모든 10개의 조합들에 대한 생체 신호를 측정할 수 있을 정도로 충분한 수의 측정 유닛(예를 들어, 도 4의 전극들(1131))을 포함하는 것으로 가정한다).
예를 들어, 비율 측정 특징 추출 장치(1000)는 엄지(1)의 말단에 제 1 주파수의 측정 신호를 인가하고, 그리고 중지(3)의 말단으로부터 생체 신호를 획득할 수 있다(즉, 제 1 조합(1, 3)). 이에 따라, 제 1 조합에 대응하는 제 1 경로(PATH1)의 생체 임피던스가 측정될 수 있다. 비율 측정 특징 추출 장치(1000)는 가능한 모든 조합들(즉, 경로들)에 대해, 다양한 주파수의 측정 신호들을 순차적으로 인가함으로써 생체 임피던스를 각각 측정할 수 있다.
비율 측정 특징 추출 장치(1000)는 측정된 생체 임피던스들 사이의 비들을 주파수 별로 계산할 수 있다. 계산된 비들은 비율 측정적(ratiometric) 특징 값들일 수 있다. 측정 주파수를 'k' 라고 하면, 제 i 경로의 제 j 경로에 대하여 추출되는 주파수 'k'의 비율 측정적 특징 값 fij k은 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure 112020117682056-pat00001
이때, i 및 j는 가능한 모든 경로들 중 서로 다른 어느 하나일 수 있다(도시된 실시 예에서, 제 1 경로(PATH1) 내지 제 10 경로 중 서로 다른 어느 하나). 비율 측정 특징 값 fi k는 'k' 주파수의 측정 신호를 제 i 경로로 인가함에 따라 획득된 생체 임피던스 값일 수 있다.
예를 들어, 비율 측정 특징 추출 장치(1000)는 제 1 주파수의 측정 신호를 인가함에 따라 획득된 제 1 경로(PATH1)에 대응하는 생체 임피던스 값의, 제 1 주파수의 측정 신호를 인가함에 따라 획득된 다른 경로들에 대응하는 생체 임피던스 값들에 대한 비들을 각각 계산할 수 있다. 도시된 실시 예에서, 가능한 모든 경로들의 수는 10개 이므로, 제 1 주파수에 대하여 추출되는 비율 측정적 특징 값들은 10C2, 즉 45개이다.
비율 측정 특징 추출 장치(1000)는 비율 측정적 값들을 데이터베이스(1230)에 저장할 수 있다. 데이터베이스(1230)는 사용자(11)뿐만 아니라, 다양한 사용자들에 대한 비율 측정적 특징 값들을 저장할 수 있다. 비율 측정 특징 추출 장치(1000)는 복수의 사용자들의 비율 측정적 특징 값들을 이용하여, 특징 데이터를 추출하고자 하는 사용자(예를 들어, 사용자(11))의 비율 측정적 특징 값들을 정규화할 수 있다. 예를 들어, 제 i 경로의 제 j 경로에 대하여 추출되는 위 수학식 1로부터 계산된 주파수 'k'의 비율 측정적 특징 값 fij k은 다음과 같이 정규화될 수 있다:
Figure 112020117682056-pat00002
위 수식에서, H는 데이터베이스(1230)에 저장된 사용자들의 총 수, 즉 비율 측정 특징 추출 장치(1000)의 (누적된) 측정 대상의 수일 수 있다. 정규화된 특징 값
Figure 112020117682056-pat00003
의 집합 fk norm은 사용자(11)의 주파수 k에 대한 특징 데이터로서 사용자(11)로 제공될 수 있다.
비율 측정 특징 추출 장치(1000)의 외부 장치는 특징 데이터를 사용하여 생체 인증을 수행할 수 있다. 예를 들어, 복수의 사용자들의 특징 데이터들에 대해, 분류 알고리즘(예를 들어, 기계 학습)이 수행될 수 있다. 일 실시 예에 있어서, LSVM(Linear Support Vector Machine), QSVM(Quadratic Support Vector Machine), KNN(K-Neareast Neighbor), 또는 Ensemble-bagged trees (Bag Trees) 등과 같은 알고리즘이 복수의 사용자들의 특징 데이터들을 분류하기 위해 사용될 수 있다.
비율 측정 특징 추출 장치(1000)는 사용자(11)의 얼굴 이미지 또는 홍채 이미지 등과 같은 이미지 데이터를 활용하는 대신, 사용자(11)의 생체 임피던스 데이터, 즉 주파수 데이터를 활용하여 사용자(11)의 특징 데이터, 즉 신원 데이터를 추출할 수 있다. 주파수 기반 생체 인식 시스템은 이미지 기반 생체 인식 시스템보다 데이터의 복제가 어렵다. 또한, 주파수 기반 생체 인식 시스템은 이미지 기반 생체 인식 시스템과 달리, 도난된 데이터를 폐기하고, 인증을 수행하기 위한 대체 데이터를 생성할 수 있다. 이에 따라, 신뢰성이 개선된 생체 인식 시스템이 제공될 수 있다.
비율 측정 특징 추출 장치(1000)는 사용자(11)로부터 제공될 수 있는 여러 생체 신호들(예를 들어, 뇌파, 심전도 신호 등) 중, 미세한 전류를 인가함에 따라 측정되는 생체 임피던스 신호를 사용하여 특징 데이터를 추출할 수 있다. 이에 따라, 사용자(11)의 감정 변화나 운동, 건강 악화 등과 같은 사용자(11)의 정신적, 신체적 상태의 변화에 상대적으로 덜 민감한 특징 데이터가 추출될 수 있다. 또한, 세포 내액 및 세포 외액의 분포, 체내 조직 내 이온의 이동 등과 같은 요소로부터 기인하는 세포 조직의 전기적 특성은 사람마다 다양하게 결정될 수 있으므로, 생체 임피던스 데이터는 다른 생체 기반 데이터보다 더 분류에 적합할 수 있다.
비율 측정 특징 추출 장치(1000)는 다양한 주파수의 측정 신호들을 다양한 체내 경로들로 인가하고, 복수의 생체 임피던스 데이터들을 획득하고, 생체 임피던스 데이터들 사이의 비들을 계산하고, 그리고 계산된 비들을 정규화함으로써 특징 데이터를 추출할 수 있다. 이에 따라, 체온이나 체내 수분 등과 같은 신체 변화 및 습도나 온도 등과 같은 주변 환경 요소 등에 따른 생체 임피던스 데이터의 변화가 보정될 수 있다. 결과적으로, 비율 측정 특징 추출 장치(1000)는 더 신뢰성이 높은 특징 데이터를 사용자(11)로 제공할 수 있다. 이에 따라, 사용자(11)는 정확도 및 신뢰성이 개선된 생체 인식을 사용할 수 있다.
도 4는 도 2의 임피던스 측정부의 예시적인 회로도이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 임피던스 측정부(1100)의 다채널 신호 생성부(1110)는 파형 발생기(1111) 및 전류원(1112)을 포함할 수 있다. 스위칭부(1120)는 디멀티플렉서(1121), 멀티플렉서(1122), 및 쉬프트 레지스터(1123)를 포함할 수 있다. 신호 측정부(1130)는 전극들(1131), 증폭기(1132), 및 RMS-DC 컨버터(1133)를 포함할 수 있다.
임피던스 측정부(1100)는 마이크로 컨트롤러(1101; Micro Controller Unit; MCU)를 더 포함할 수 있다. 마이크로 컨트롤러(1101)는 임피던스 측정부(1100)의 구성 요소들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 마이크로 컨트롤러(1101)는 다채널 신호 생성부(1110)로부터 생성되는 측정 신호의 주파수 및 형태를 조절할 수 있다. 마이크로 컨트롤러(1101)는 쉬프트 레지스터(1123)를 통해 디멀티플렉서(1121) 및 멀티플렉서(1122)를 제어할 수 있다. 마이크로 컨트롤러(1101)는 전극들(1131)이 다채널 신호 생성부(1110)에서 생성되는 측정 신호들을 순차적으로 사용자(11)로 인가하고, 그리고 생체 신호들을 순차적으로 획득하도록 쉬프트 레지스터(1123)를 통해 디멀티플렉서(1121) 및 멀티플렉서(1122)를 제어할 수 있다. 마이크로 컨트롤러(1101)는 사용자(11)로부터 획득된 생체 신호들에 대응하는 생체 임피던스 데이터를 신호 처리부(1200)로 제공할 수 있다.
다채널 신호 생성부(1110)의 파형 발생기(1111)는 마이크로 컨트롤러(1101)의 제어 하에 사용자(11)의 신체로 인가되기 위한 다양한 파형 및 주파수의 신호들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 파형 발생기(1111)는 정현파 신호를 생성할 수 있다. 다른 예를 들어, 파형 발생기(1111)는 20 kHZ 내지 500kHZ 의 범위에 속하는 주파수를 갖는 신호를 생성할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 파형 발생기(1111)는 마이크로 컨트롤러(1101)에 의해 프로그램 가능한(예를 들어, 마이크로 컨트롤러(1101)에 의해 주파수가 조절되는 것이 가능한) 파형 발생기로서 구현될 수 있다.
전류원(1112)은 파형 발생기(1111)로부터 생성된 신호들을 전류로 변환할 수 있다. 예를 들어, 전류원(1112)은 일정한 전류를 파형 발생기(1111)로부터 인가되는 신호에 기반하여 출력할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 전류원(1112)은 전압-제어 전류원(Voltage-Controlled Current Source; VCCS)으로서 구현될 수 있다.
디멀티플렉서(1121)는 쉬프트 레지스터(1123)로부터 생성되는 선택 신호(SEL1)에 응답하여, 전류원(1112)으로부터 출력되는 측정 신호들을 전극들(1131)로 인가하고, 그리고 전극들(1131)로부터 측정되는 생체 신호를 증폭기(1132)의 일 입력단(예를 들어, 비반전 입력단)으로 전송할 수 있다. 멀티플렉서(1122)는 쉬프트 레지스터(1123)로부터 생성되는 선택 신호(SEL2)에 응답하여, 접지 전압을 전극들(1131) 중 어느 하나로 인가하고, 그리고 전극들(1131)로부터 측정되는 생체 신호를 증폭기(1132)의 일 입력단(예를 들어, 반전 입력단)으로 전송할 수 있다. 쉬프트 레지스터(1123)는 마이크로 컨트롤러(1101)의 제어 하에, 선택 신호들(SEL1, SEL2)을 생성하고, 그리고 디멀티플렉서(1121) 및 멀티플렉서(1122)로 각각 출력할 수 있다.
마이크로 컨트롤러(1101)의 제어 하에, 전극들(1131)은 측정 신호들을 사용자(11)의 신체로 인가하고, 그리고 인가된 측정 신호들에 대응하는 생체 신호들을 사용자(11)로부터 측정할 수 있다. 전극들(1131)은 하나 이상의 전극 그룹을 포함할 수 있다. 도시된 실시 예에서, 전극들(1131)은 5 개의 전극 그룹들을 포함하고, 전극 그룹들 각각은 2 개의 전극들(예를 들어, 전극(E11) 및 전극(E12))을 포함한다. 그러나, 전극 그룹의 수 및 전극 그룹 각각이 포함하는 전극의 수는 이에 한정되지 아니한다.
임피던스 측정부(1100)에 의해 생체 신호가 측정될 수 있는 경로들의 수는 전극들(1131)의 개수 n와 연관될 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 임피던스 측정부(1100)는 두 전극 그룹들을 이용하여, 사용자(11)로부터 생체 신호를 획득할 수 있다. 이 경우, 가능한 경로들의 총 수는 nC2일 수 있다.
예를 들어, 다채널 신호 생성부(1110)로부터 제 1 주파수의 제 1 측정 신호가 생성되었다고 가정하자. 제 1 측정 신호는 디멀티플렉서(1121)를 거쳐 제 1 전극 그룹의 전극(E11)으로 인가될 수 있다. 이에 따라, 제 1 측정 신호가 사용자(11)의 전극(E11)과 접촉된 신체의 일부로 인가될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 실시 예에서, 제 1 측정 신호는 전극(E11)을 통해 엄지(1)로 인가될 수 있다. 이 경우, 제 1 전극 그룹은 엄지(1)에 대응하는 전극 그룹으로 이해될 것이다.
위의 예시에서, 제 1 조합 (1, 3)에 따른 제 1 경로(PATH1)에 대응하는 생체 임피던스 데이터를 얻기 위해, 전극(E12)은 디멀티플렉서(1121)를 통해 증폭기(1132)의 비반전 입력단으로 연결될 수 있다. 접지 전압은 중지(3)에 대응하는 전극 그룹의 일 전극으로 멀티플렉서(1122)를 통해 인가될 수 있다. 중지(3)에 대응하는 전극 그룹의 다른 전극은 멀티플렉서(1122)를 통해 증폭기(1132)의 반전 입력단으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 제 1 측정 신호로 인한 제 1 경로(PATH1)의 전압 차, 즉 제 1 경로(PATH1)의 생체 임피던스에 기반한 생체 신호가 증폭기(1132)를 통해 측정(또는 획득)될 수 있다.
유사한 방식으로, 마이크로 컨트롤러(1101)는 다양한 주파수들을 갖는 하나 이상의 측정 신호들을 순차적으로 전극들(1131)을 통해 사용자(11)로 제 1 경로(PATH1) 인가하기 위해 임피던스 측정부(1100)의 다른 구성 요소들을 제어할 수 있다. 또한, 마이크로 컨트롤러(1101)는 다른 경로(예를 들어, 엄지(1) 및 약지(4)의 조합에 대응하는 경로)로 하나 이상의 측정 신호들을 순차적으로 인가하기 위해 임피던스 측정부(1100)의 다른 구성 요소들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 마이크로 컨트롤러(1101)는 쉬프트 레지스터(1123)를 제어함으로써, 다채널 신호 생성부(1110), 전극들(1131), 접지 전압, 및 증폭기(1132) 사이의 연결 관계를 스위칭할 수 있다.
증폭기(1132)는 측정된 생체 신호를 증폭할 수 있다. 증폭기(1132)는 증폭된 생체 신호를 RMS-DC 컨버터(1133)로 전송할 수 있다.
RMS-DC 컨버터(1133)는 증폭기(1132)로부터 출력된 생체 신호를 변환할 수 있다. 예를 들어, RMS-DC 컨버터(1133)는 RMS 신호(또는 AC(교류) 신호)로 측정된 생체 신호를 DC(직류) 신호로 변환할 수 있다. RMS-DC 컨버터(1133)는 변환된 생체 신호를 마이크로 컨트롤러(1101)로 전송할 수 있다.
마이크로 컨트롤러(1101)는 RMS-DC 컨버터(1133)에 의해 변환된 생체 신호를 신호 처리부(1200)로 전송할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 마이크로 컨트롤러(1101)는 ADC(Analog-to-Digital Converter)를 포함할 수 있다. 마이크로 컨트롤러(1101)는 아날로그 신호(예를 들어, 전압)인 생체 신호를 ADC를 사용하여 디지털 신호로 변환할 수 있다. 마이크로 컨트롤러(1101)는 디지털 신호로 변환된 생체 신호를 생체 임피던스 데이터로서 신호 처리부(1200)로 전송할 수 있다.
도 5는 도 2의 신호 처리부의 예시적인 블록도이다. 신호 처리부(1200)는 프로세서(1201), RAM(1202; Random Access Memory), 인터페이스 회로(1203), 스토리지(1204), 통신 장치(1205), 및 버스(1206)를 포함할 수 있다.
프로세서(1201)는 RAM(1202)으로 로드된 다양한 소프트웨어, 펌웨어, 또는 프로그램 코드 등을 실행하기 위한 연산을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1201)는 임피던스 측정부(1100)에 의해 획득된 생체 임피던스 데이터를 처리하기 위한 코드들을 실행할 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(1201)는 임피던스 측정부(1100)를 제어하기 위한 명령어들을 생성하고, 생성된 명령어들을 인터페이스 회로(1203)를 통해 임피던스 측정부(1100)로 전송할 수 있다. 프로세서(1201)는 비율 측정 특징 추출 장치(1000)의 중앙 처리 장치(Central Processing Unit; CPU)로서의 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(1201)는 DSP(Digital Signal Processor) 등으로도 지칭될 수 있다.
RAM(1202)은 프로세서(1201)에 의해 처리되거나 처리될 데이터 및 프로그램 코드들을 저장할 수 있다. RAM(1202)은 프로세서(1201)의 주 기억 장치로서의 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 스토리지(1204)에 저장된 비율 측정 특징 추출 코드(1211) 및 정규화 코드(1221) 등과 같은 프로그램 코드가 RAM(1202)으로 로드될 수 있다. 일 실시 예에 있어서, RAM(1202)은 DRAM(Dynamic Random Access Memory) 또는 SRAM(Static Random Access Memory)을 포함할 수 있다. RAM(1202)은 버퍼 메모리, 워킹 메모리 또는 캐시 메모리로서 지칭될 수도 있다. 도시된 바와 달리, RAM(1202)의 개수는 하나 이상일 수 있다. RAM(1202)은 프로세서(1201)에 의해 실행 가능한 코드를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서 이해될 수 있다.
RAM(1202)에 로드되고 프로세서(1201)에 의해 실행되는 비율 측정 특징 추출 코드(1211)는 도 1 내지 도 3에서 상술된 생체 임피던스 데이터들 사이의 비를 계산함으로써 중간 데이터를 생성하기 위한 명령어들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1201)는 RAM(1202)에 저장된 비율 측정 특징 추출 코드(1211)를 실행함으로써, 도 1 내지 도 3에서 상술된 비율 측정적 특징 값들을 계산할 수 있다. 프로세서(1201)는 계산된 값들을 중간 데이터로서 스토리지(1204) 내 중간 데이터 DB(Database; 1231)에 저장할 수 있다.
RAM(1202)에 로드되고 프로세서(1201)에 의해 실행되는 정규화 코드(1221)는 도 1 내지 도 3에서 상술된, 중간 데이터들을 정규화하기 위한 명령어들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1201)는 RAM(1202)에 저장된 정규화 코드(1221)를 실행함으로써, 도 1 내지 도 3에서 상술된 비율 측정적 특징 값들을 정규화할 수 있다. 프로세서(1201)는 정규화된 값들을 특징 데이터로서 사용자(11)로 제공할 수 있다.
인터페이스 회로(1203)는 사용자(11) 및 임피던스 측정부(1100)와 통신할 수 있다. 예를 들어, 인터페이스 회로(1203)는 임피던스 측정부(1100)로부터 수신되는 생체 임피던스 데이터를 프로세서(1201)에 의해 사용 가능한 포맷으로 변환하고, 그리고 변환된 생체 임피던스 데이터를 버스(1206)를 통해 프로세서(1201)로 전송할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 인터페이스 회로(1203)는 PCIe(Peripheral Component Interconnect express) 또는 USB(Universal Serial Bus) 등과 같은 다양한 프로토콜들 중 어느 하나를 사용함으로써 임피던스 측정부(1100)와 통신할 수 있다.
인터페이스 회로(1203)는 사용자(11)와 통신하기 위한 사용자 인터페이스를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터페이스 회로(1203)는 프로세서(1201)에 의해 생성된 특징 데이터를 사용자(11)로 제공할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 사용자 인터페이스는 모니터, 프린터, 또는 램프 등과 같은 다양한 출력 장치들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스는 키보드, 터치패드, 마우스, 마이크 등과 같은 다양한 입력 장치들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
스토리지(1204)는 프로세서(1201)에 의해 장기적인 저장을 목적으로 생성되는 데이터, 프로세서(1201)에 의해 구동되기 위한 파일, 또는 프로세서(1201)에 의해 실행될 수 있는 다양한 코드들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 스토리지(1204)는 프로세서(1201)에 의해 실행 가능한 비율 측정 특징 추출 코드(1211) 및 정규화 코드(1221)를 저장할 수 있다. 스토리지(1204)는 신호 처리부(1200)의 보조 기억 장치로서의 기능을 수행할 수 있다. 스토리지(1204)는 플래시 메모리 등을 포함할 수 있다. 도시된 바와 달리, 스토리지(1204)는 신호 처리부(1200)의 외부 장치로서 구현될 수도 있다.
스토리지(1204)는 중간 데이터 DB(1231)를 포함할 수 있다. 중간 데이터 DB(1231)는 프로세서(1201)에 의해 생성된 비율 측정 특징 값들을 중간 데이터로서 저장할 수 있다. 중간 데이터 DB(1231)는 사용자(11)뿐만 아니라, 다양한 사용자들의 중간 데이터를 저장할 수 있다.
통신 장치(1205)는 외부 장치와 통신할 수 있다. 예를 들어, 통신 장치(1205)는 프로세서(1201)에 의해 생성된 특징 데이터를 외부 장치에 의해 사용될 수 있는 포맷으로 변환하고, 그리고 변환된 특징 데이터를 외부 장치로 전송할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 통신 장치(1205)는 외부 장치와, 다양한 유선 또는 무선 통신 프로토콜들에 따라 통신할 수 있다.
버스(1206)는 신호 처리부(1200)의 구성 요소들 사이에 통신 경로를 제공할 수 있다. 프로세서(1201), RAM(1202), 및 인터페이스 회로(1203)는 버스(1206)를 통해 서로 데이터를 교환할 수 있다. 버스(1206)는 신호 처리부(1200)에서 사용되는 다양한 유형의 통신 포맷을 지원하도록 구성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 생체 임피던스에 기반하여 사용자의 특징을 추출하기 위한 방법의 예시적인 순서도이다. 도 1 내지 도 6을 참조하면, 비율 측정 특징 추출 장치(1000)는 S601 내지 S606 단계들을 수행할 수 있다.
S601 단계에서, 비율 측정 특징 추출 장치(1000)는 다양한 주파수의 측정 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 비율 측정 특징 추출 장치(1000)의 임피던스 측정부(1100)의 다채널 신호 생성부(1110)는 신체로 인가하기 적합한 크기의 미세한 전류를 생성할 수 있다. 비율 측정 특징 추출 장치(1000)는 전기 신호를 변조함으로써 측정 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 비율 측정 특징 추출 장치(1000)의 임피던스 측정부(1100)의 다채널 신호 생성부(1110)는 전기 신호의 주파수 및 파형을 변조함으로써 측정 신호를 다양하게 생성할 수 있다.
S602 단계에서, 비율 측정 특징 추출 장치(1000)는 측정 신호를 사용자(11)로 인가함으로써 다양한 조합들에 대한 생체 신호를 획득할 수 있다. 예를 들어, 비율 측정 특징 추출 장치(1000)의 임피던스 측정부(1100)의 신호 측정부(1130)는 S601 및 S602 단계를 통해 생성된 측정 신호들을 다양한 경로들을 통해 사용자(11)로 인가하고, 그리고 생체 신호들을 사용자(11)로부터 획득할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 측정 신호는 순차적으로 하나씩 신호 측정부(1130)를 통해 사용자(11)로 인가될 수 있다. 측정 신호들은 다양한 순서로 생성되고 그리고 사용자(11)로 인가될 수 있다. 예를 들어, S601 및 S602 단계에서 제 1 측정 신호가 생성되었다고 가정하자. 이 경우, S603 단계에서 제 1 측정 신호가 임의의 어느 한 경로(예를 들어, 제 1 경로(PATH1))를 통해 사용자(11)로 인가되고, 이에 대응하는 제 1 생체 신호가 사용자(11)로부터 획득될 수 있다. 이후, 제 1 측정 신호는 또 다른 경로를 통해 사용자(11)로 인가될 수 있고, 이에 대응하는 제 2 생체 신호가 사용자(11)로부터 획득될 수 있다.
다른 예를 들어, 제 1 측정 신호에 대응하는 제 1 생체 신호가 획득된 후, 제 1 측정 신호와는 다른 주파수의 제 2 측정 신호가 생성될 수 있다. 제 2 측정 신호는 제 1 경로를 통해 사용자(11)로 인가될 수 있다. 이에 대응하는 제 3 신체신호가 사용자(11)로부터 획득될 수 있다.
또 다른 예를 들어, 제 1 측정 신호 및 제 2 측정 신호는 동시에 사용자(11)로 서로 다른 전극들을 통해 각각 인가될 수도 있다. 또는, 하나의 측정 신호에 대응하여 복수의 생체 신호들이 동시에 획득될 수도 있다. 임피던스 측정부(1100)는 다채널 신호 생성부(1110), 스위칭부(1120), 및 신호 측정부(1130) 사이의 연결 관계를 스위칭함으로써, 생체 신호들을 다양한 방식으로 획득할 수 있다.
S603 단계에서, 비율 측정 특징 추출 장치(1000)는 획득된 생체 신호를 처리함으로써 사용자(11)의 특징 데이터를 생성할 수 있다. S603 단계는 도 7을 참조하여 구체적으로 후술된다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라 생체 신호를 처리함으로써 사용자로부터 특징 데이터를 생성하기 위한 방법의 예시적인 순서도이다. 도 1 내지 도 7을 참조하면, 비율 측정 특징 추출 장치(1000)는 S701 내지 S703 단계들을 수행할 수 있다.
S701 단계에서, 비율 측정 특징 추출 장치(1000)는 중간 데이터를 가능한 조합들 각각에 대해 생체 임피던스 데이터에 기반하여 계산할 수 있다. 예를 들어, 비율 측정 특징 추출 장치(1000)의 신호 처리부(1200)는, 도 3을 참조하여 상술된 수학식 1을 사용함으로써, 주파수 'k'의 제 i 경로의 제 j 경로에 대하여 추출되는 비율 측정적 특징 값 fij k을 계산할 수 있다.
S702 단계에서, 비율 측정 특징 추출 장치(1000)는 계산된 중간 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 비율 측정 특징 추출 장치(1000)의 신호 처리부(1200)는 계산된 비율 측정적 특징 값 fij k들을 중간 데이터로서 데이터베이스(1230)에 저장할 수 있다.
S703 단계에서, 비율 측정 특징 추출 장치(1000)는 가능한 조합 각각에 대해, 중간 데이터를 데이터베이스에 저장된 데이터에 기반하여 정규화할 수 있다. 예를 들어, 비율 측정 특징 추출 장치(1000)의 신호 처리부(1200)는, 도 3을 참조하여 상술된 수학식 2을 사용함으로써, 데이터베이스(1230)에 저장된 중간 데이터 집합(Set)에 기반하여, 사용자(11)의 중간 데이터를 정규화할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치(2000)를 예시적으로 도시한다. 도 1 내지 도 8을 참조하면, 전자 장치(2000)는 비율 측정 특징 추출 장치(1000)를 포함할 수 있다. 전자 장치(2000)는 제 1 접촉부(2101) 및 제 2 접촉부(2102)를 포함할 수 있다.
제 1 접촉부(2101) 및 제 2 접촉부(2102)는 도 4의 전극들(1131) 중 어느 하나(또는 둘 이상)로 대응할 수 있다. 예를 들어, 제 1 접촉부(2101)는 전극들(E11, E12)을 포함하는 제 1 전극 그룹에 대응할 수 있고, 그리고 제 2 접촉부(2102)는 전극들(E21, E22)을 포함하는 제 2 전극 그룹에 대응할 수 있다. 도시된 바와 달리, 전자 장치(2000)는 셋 이상의 접촉부들을 포함할 수도 있다.
전자 장치(2000)는 제 1 접촉부(2101) 및 제 2 접촉부(2102)를 통해 생체 임피던스 데이터를 획득할 수 있다. 전자 장치(2000)는 획득된 생체 임피던스 데이터에 기반하여, 사용자(81)의 특징 데이터를 생성할 수 있다. 사용자(81)의 특징 데이터는 사용자(81)를 인식하는 데 사용될 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 전자 장치(2000)는 스마트폰, 타블렛 등과 같은 다양한 휴대용 전자 장치들 중 어느 하나로서 구현될 수 있다.
도 9은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전자 장치(3000)를 예시적으로 도시한다. 도 1 내지 도 8을 참조하면, 전자 장치(3000)는 비율 측정 특징 추출 장치(1000)를 포함할 수 있다. 전자 장치(3000)는 하나 이상의 접촉부(3101)를 포함하는 밴드(3100) 및 본체(3200)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 전자 장치(3000)는 웨어러블(Wearable) 장치로서 구현될 수 있다.
밴드(3100)는 임피던스 측정부(1100)의 적어도 일부 구성 요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 밴드(3100)는 전극들(1131)을 포함할 수 있다. 밴드(3100)의 접촉부(3101)는 전극들(1131) 중 하나 이상의 전극 그룹에 대응할 수 있다. 접촉부(3101)는 임피던스 센서로서 지칭될 수 있다.
본체(3200)는 신호 처리부(1200)의 적어도 일부 구성 요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본체(3200)는 프로세서(1201) 및 RAM(1202)을 포함할 수 있다. 본체(3200)는 접촉부(3101)로부터 획득된 생체 임피던스 데이터에 기반하여, 사용자의 특징 데이터를 생성할 수 있다.
상술된 내용은 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 실시 예들이다. 본 발명은 상술된 실시 예들뿐만 아니라, 단순하게 설계 변경되거나 용이하게 변경할 수 있는 실시 예들 또한 포함할 것이다. 또한, 본 발명은 실시 예들을 이용하여 용이하게 변형하여 실시할 수 있는 기술들도 포함될 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술된 실시 예들에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 특징 추출 시스템
11: 사용자
1000: 비율 측정 특징 추출 장치

Claims (15)

  1. 전극들을 포함하고, 제 1 주파수의 제 1 측정 신호 및 제 2 주파수의 제 2 측정 신호를 생성하고, 상기 제 1 측정 신호 및 상기 제 2 측정 신호를 사용자로 인가하고, 그리고 제 1 내지 제 4 생체 임피던스 데이터의 각각을 상기 전극들 중 제 1 전극들 및 제 2 전극들 중 어느 하나들에 각각 기반하여 획득하는 임피던스 측정부; 및
    상기 제 1 내지 제 4 생체 임피던스 데이터에 기반하여, 상기 사용자의 제 1 특징 데이터를 추출하는 신호 처리부를 포함하되,
    상기 제 1 특징 데이터는 상기 제 1 내지 제 4 생체 임피던스 데이터 중 어느 두 데이터들의 값들 사이의 비에 기반하는 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 임피던스 측정부는:
    상기 제 1 측정 신호 및 상기 제 2 측정 신호를 생성하는 신호 생성부; 및
    상기 전극들을 포함하고, 상기 제 1 측정 신호 및 상기 제 2 측정 신호를 상기 사용자로 인가하고, 그리고 상기 제 1 내지 제 4 생체 임피던스 데이터의 각각을 획득하는 신호 측정부를 포함하는 전자 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 임피던스 측정부는:
    상기 전극들 중 제 3 전극들을 사용하여 상기 제 1 측정 신호 및 상기 제 2 측정 신호를 상기 사용자로 인가하는 전자 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 생체 임피던스 데이터는 상기 제 1 측정 신호 및 상기 제 1 전극들에 연관되고, 그리고 상기 제 2 생체 임피던스 데이터는 상기 제 1 측정 신호 및 상기 제 2 전극들에 연관되고, 그리고
    상기 신호 처리부는 상기 제 1 생체 임피던스 데이터의 상기 제 2 생체 임피던스 데이터에 대한 비를 계산함으로써 제 1 중간 데이터를 생성하는 전자 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는 상기 제 1 주파수, 상기 제 2 주파수, 상기 제 1 전극들 및 상기 제 2 전극들와 연관된 제 1 데이터 집합의 구성 요소들의 평균에 대한 상기 제 1 중간 데이터의 비를 계산함으로써 상기 제 1 특징 데이터를 생성하는 전자 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 특징 데이터는 상기 사용자의 생체 인증에 사용되는 전자 장치.
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 주파수 및 상기 제 2 주파수는 서로 상이하고, 그리고
    상기 제 1 전극들 및 상기 제 2 전극들은 서로 상이한 전자 장치.
  11. 삭제
  12. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 중간 데이터를 저장하기 위한 데이터베이스를 더 포함하는 전자 장치.
  13. 제 4 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는 상기 제 1 중간 데이터를 정규화함으로써 상기 제 1 특징 데이터를 생성하는 전자 장치.
  14. 제 4 항에 있어서
    상기 제 3 생체 임피던스 데이터는 상기 제 2 측정 신호 및 상기 제 1 전극들에 연관되고, 그리고 상기 제 4 생체 임피던스 데이터는 상기 제 2 측정 신호 및 상기 제 2 전극들에 연관되고, 그리고
    상기 신호 처리부는 상기 제 3 생체 임피던스 데이터의 상기 제 4 생체 임피던스 데이터에 대한 비를 계산함으로써 제 2 중간 데이터를 더 생성하는 전자 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는:
    상기 제 1 주파수, 상기 제 1 전극들, 및 상기 제 2 전극들과 연관된 제 1 데이터 집합의 구성 요소들의 평균에 대한 상기 제 1 중간 데이터의 비를 계산함으로써 상기 제 1 특징 데이터를 생성하고, 그리고
    상기 제 2 주파수, 상기 제 1 전극들, 및 상기 제 2 전극들과 연관된 제 2 데이터 집합의 구성 요소들의 평균에 대한 상기 제 2 중간 데이터의 비를 계산함으로써 제 2 특징 데이터를 생성하는 전자 장치.

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