KR102620503B1 - 생체 신호를 획득하는 전자 장치와 이의 동작 방법 - Google Patents

생체 신호를 획득하는 전자 장치와 이의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

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

Description

생체 신호를 획득하는 전자 장치와 이의 동작 방법{ELECTRONIC DEVICE FOR OBTAINING BIOMETRIC SIGNAL AND METHOD OF OPERATING THE SAME}
본 발명의 다양한 실시 예는, 생체 신호를 획득하는 전자 장치와 이의 동작 방법에 관한 것이다.
웨어러블 전자 장치 또는 스마트폰 등 휴대용 전자 장치를 통해 제공되는 다양한 서비스 및 부가 기능들이 점차 확대되고 있다. 이러한 전자 장치의 효용 가치를 높이고, 다양한 사용자들의 욕구를 만족시키기 위해서 통신 서비스 제공자 또는 전자 장치 제조사들은 다양한 기능들을 제공하고 다른 업체와의 차별화를 위해 전자 장치를 경쟁적으로 개발하고 있다.
전자 장치의 성능이 고도화됨에 따라 휴대용 전자 장치는 다양한 생체 인식 기술들이 적용되고 있다. 사용자는 전자 장치에 적용된 다양한 생체 인식 기술들을 이용하여, 생체 정보, 신체 정보, 또는 건강 정보를 획득하고, 이를 제공받을 수 있다. 생체 인식 기술을 이용하는 방법은 국내 등록특허공보 10-1736978(2017-05-11 등록)를 참조할 수 있다.
이처럼, 다양한 생체 인식 기술들이 적용된 휴대용 전자 장치는, 정확한 생체 신호를 측정하는 것이 중요할 수 있다.
전자 장치에 포함된 복수의 전극들을 통해 생체 신호를 획득할 수 있다. 사용자는 신체 일부분을 전자 장치에 포함된 복수의 전극들에 접촉하여, 생체 신호를 획득할 수 있다. 사용자의 신체 일부분이 전자 장치에 포함된 복수의 전극들과 접촉되면, 접촉되는 영역에 접촉 임피던스 또는 컨택 임피던스가 발생될 수 있다. 컨택 임피던스는 전극을 통해 획득되는 생체 신호의 노이즈를 발생시킬 수 있다.
전자 장치에 포함된 복수의 전극들을 통해 획득되는 생체 신호는 신호의 세기나 크기가 상당히 작으므로, 전자 장치는 이를 분석하기 위해 생체 신호를 증폭할 수 있다. 생체 신호가 증폭되면, 생체 신호에 포함된 노이즈도 함께 증폭될 수 있다.
노이즈를 제거하기 위해서는, 고성능의 증폭기를 사용하는 방법이 있다. 그러나, 고성능의 증폭기는 비용의 문제가 있어, 제품의 상용화 측면에서 부적절할 수 있다.
또는, 노이즈를 제거하기 위해서는, 컨택 임피던스 자체의 크기를 줄이는 방법이 있다. 그러나, 컨택 임피던스 자체의 크기를 줄이는 방법은, 큰 사이즈의 전극을 이용하여야 하므로, 제품의 소형화에 적합하지 않다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 제1전극부와 제2전극부에 대응하는 접촉 임피던스의 차이를 감소시켜, 컨택 임피던스로 인한 생체 신호의 노이즈를 제거할 수 있는 전자 장치와 이의 동작 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 센서 모듈, 상기 센서 모듈의 제1채널과 연결된 제1전극부, 상기 센서 모듈의 제2채널과 연결된 제2전극부, 및 상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1전극부와 상기 제1전극부와 접촉된 사용자의 신체의 제1부분 사이의 제1임피던스와, 상기 제2전극부와 상기 제2전극부와 접촉된 사용자의 신체의 제2부분 사이의 제2임피던스를 측정하고, 상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스에 기초하여 상기 제1임피던스 및 상기 제2임피던스의 차이가 지정된 범위를 만족하도록 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 조절하고, 상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1채널 및 상기 제2채널의 임피던스가 조절된 상태에서, 상기 사용자의 생체 신호를 획득하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 상기 전자 장치에 포함된 센서 모듈의 제1채널과 연결된 제1전극부와 상기 제1전극부와 접촉된 사용자의 신체의 제1부분 사이의 제1임피던스를 측정하는 동작, 상기 센서 모듈의 제2채널과 연결된 제2전극부와 상기 제2전극부와 접촉된 사용자의 신체의 제2부분 사이의 제2임피던스를 판단하는 동작, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스에 기초하여 상기 제1임피던스 및 상기 제2임피던스의 차이가 지정된 범위를 만족하도록 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 조절하는 동작, 및 상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1채널 및 상기 제2채널의 임피던스가 조절된 상태에서, 상기 사용자의 생체 신호를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 제1전극부와 제2전극부에 대응하는 접촉 임피던스의 차이를 감소시켜, 컨택 임피던스로 인한 생체 신호의 노이즈를 효율적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은, 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 4는, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 5는, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 6은, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 7과 도 8은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 접촉 임피던스로 인한 노이즈를 제거하지 않은 생체 신호와 그렇지 않은 생체 신호를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 13a부터 도 13d는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치가 생체 신호를 측정하는 동작을 나타내는 사용자 인터페이스를 나타내는 도면이다.
도 1은, 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블럭도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 및 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 예를 들면, 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)의 경우와 같이, 일부의 구성요소들이 통합되어 구현될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 구동하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 운영되고, 추가적으로 또는 대체적으로, 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화된 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 여기서, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로 또는 임베디드되어 운영될 수 있다.
이런 경우, 보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 수행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부 구성 요소로서 구현될 수 있다. 메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 저장되는 소프트웨어로서, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신하기 위한 장치로서, 예를 들면, 마이크, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력하기 위한 장치로서, 예를 들면, 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용되는 스피커와 전화 수신 전용으로 사용되는 리시버를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 일체 또는 별도로 형성될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 사용자에게 정보를 시각적으로 제공하기 위한 장치로서, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치 회로(touch circuitry) 또는 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 유선 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)(예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 내부의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 유선 또는 무선으로 연결할 수 있는 지정된 프로토콜을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(177)는 HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD 카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))를 물리적으로 연결시킬 수 있는 커넥터, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈, 이미지 센서, 이미지 시그널 프로세서, 또는 플래시를 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리하기 위한 모듈로서, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 유선 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되는, 유선 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함하고, 그 중 해당하는 통신 모듈을 이용하여 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 상술한 여러 종류의 통신 모듈(190)은 하나의 칩으로 구현되거나 또는 각각 별도의 칩으로 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 사용자 정보를 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 구별 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부로 송신하거나 외부로부터 수신하기 위한 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(190)(예: 무선 통신 모듈(192))은 통신 방식에 적합한 안테나를 통하여 신호를 외부 전자 장치로 송신하거나, 외부 전자 장치로부터 수신할 수 있다.
상기 구성요소들 중 일부 구성요소들은 주변 기기들 간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input/output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되어 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호 간에 교환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104) 간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 외부 전자 장치에서 실행될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 외부 전자 장치에게 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 외부 전자 장치는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및/또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C" 또는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", "첫째" 또는 "둘째" 등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)으로 구성될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시 예들에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(101))를 포함할 수 있다. 상기 명령이 프로세서(예: 프로세서(120))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시 예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
도 2는, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 전자 장치(201)는 도 1의 전자 장치(101)와 실질적으로 동일하거나 유사하게 구현될 수 있다. 예컨대, 전자 장치(201)는 도 1의 전자 장치(101)의 구성 요소들 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(201)는 사용자의 신체 중 일부에 결착될 수 있는 웨어러블 전자 장치로 구현될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(201)는 전극들(211, 212, 221, 및 222)과 디스플레이(260)(예컨대, 도 1의 표시 장치(160))를 포함할 수 있다. 전자 장치(201)는 제1방향으로 향하는 제1면, 상기 제1방향의 반대인 제2방향으로 향하는 제2면, 및 상기 제1면 및 제2면 사이의 공간을 적어도 일부 둘러싸는 측면을 포함하는 하우징을 포함할 수 있다. 예컨대, 하우징의 제1면은 제1전극(211) 및 제2전극(212)을 포함하는 면을 의미할 수 있고, 하우징의 제2면은 제3전극(221) 및 제4전극(222)을 포함하는 면을 의미할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전극들(211, 212, 221, 및 222)은 전류가 흐를 수 있는 도전성 부재로 구현될 수 있다. 예컨대, 전극들(211, 212, 221, 및 222)은 저항이 낮은 도전성 부재(스테인리스 스틸, 실버, 및/또는 골드)로 구현될 수 있다. 전극들(211, 212, 221, 및 222) 각각의 모양이나 크기는 다양하게 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전극들(211, 212, 221, 및 222)은 전자 장치(201)를 구성하는 하우징의 적어도 일부를 통해 외부로 노출될 수 있다. 예컨대, 제1전극(211) 및 제2전극(212) 중 적어도 하나는 전자 장치(201)를 구성하는 하우징의 제1면 중 적어도 일부를 통해 외부로 노출될 수 있다. 또한, 제3전극(221) 및 제4전극(222) 중 적어도 하나는 전자 장치(201)를 구성하는 하우징의 제2면 중 적어도 일부를 통해 외부로 노출될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(201)에 포함된 적어도 하나의 전극은 전자 장치(201)의 제1면, 제2면, 또는 제1면과 제2면을 제외한 하우징의 일부분에 존재할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(201)는 하우징의 제1면 또는 제2면에 4개의 전극들(211, 212, 221, 및 222) 모두를 포함하도록 구성될 수 있다. 또한, 제1면과 제2면을 제외한 하우징의 일부분에 4개의 전극들(211, 212, 221, 및 222) 모두를 포함하도록 구성될 수도 있다.
비록 설명의 편의를 위해, 도 2에서는, 전극들(211, 212, 221, 및 222)의 갯수, 모양, 크기, 및 위치를 지정하여 도시하였으나, 전극들(211, 212, 221, 및 222)의 갯수, 모양, 크기, 및 위치는 이에 한정되지 않고 다양한 형태로 구현될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전극들(211, 212, 221, 및 222) 중 적어도 하나는 전자 장치(101)에 구비된 적어도 하나의 생체 센서(예컨대, 도 1의 생체 모듈(176))와 전기적으로 연결되어, 사용자의 생체 정보, 신체 정보, 또는 건강 정보를 획득하는데 이용될 수 있다. 예컨대, 전극들(211, 212, 221, 및 222) 중 적어도 하나는 전자 장치(101)에 구비된 생체 센서를 통해 BIA(bioelectric impedance analysis)를 측정하고, 사용자의 체지방률을 측정하는데 이용될 수 있다. 또한, 전극들(211, 212, 221, 및 222) 중 적어도 하나는 전자 장치(101)에 구비된 생체 센서를 통해 ECG(electrocardiogram)를 측정하고, 사용자의 심전도를 측정하는데 이용될 수 있다. 또한, 전극들(211, 212, 221, 및 222) 중 적어도 하나는 전자 장치(101)에 구비된 생체 센서를 통해 GSR(galvanic skin response)를 측정하고, 사용자의 피부 저항 및/또는 피부 수화도를 측정(또는 산출)하는데 이용될 수 있다. 한편, 전극들(211, 212, 221, 및 222) 중 적어도 하나를 이용하여 측정할 수 있는 생체 정보는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 다양한 형태로 구현될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전극들(211, 212, 221, 및 222) 중 적어도 하나는 전자 장치(101)에 구비된 충전 회로와 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 충전 회로는 전력 관리 모듈(예컨대, 도 1의 전력 관리 모듈(188)) 및/또는 배터리(예컨대, 도 1의 배터리(189))를 포함하는 회로를 의미할 수 있다. 또는, 충전 회로는 전자 장치(101)에 포함된 적어도 하나의 구성 요소와 전력 관리 모듈(예컨대, 도 1의 전력 관리 모듈(188)) 또는 배터리(예컨대, 도 1의 배터리(189))를 전기적으로 연결하는 회로를 의미할 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 충전 회로는 전자 장치(101)의 배터리(예컨대, 도 1의 배터리(189))를 충전하는데 이용될 수 있다. 예컨대, 전자 장치(101)의 충전 회로는 외부로 노출된 전극(211, 212, 221, 및 222)들 중 적어도 하나를 통해 외부 장치(예: 충전 장치 또는 크래들(cradle))와 물리적 또는 전기적으로 연결될 수 있다. 전자 장치(101)의 충전 회로는 전극(211, 212, 221, 및 222)들 중 외부 장치와 연결된 적어도 하나의 전극을 통해 전력을 공급받을 수 있다.
다양한 실시 예에 따라, 전자 장치(201)는 전극들(211, 212, 221, 및 222) 중 적어도 하나를 통해 수신된 신호(예컨대, 생체 신호)에 기초하여, 사용자의 생체 정보, 신체 정보, 또는 건강 정보를 생성할 수 있다. 또한, 전자 장치(201)는 사용자의 생체 정보, 신체 정보, 또는 건강 정보를 메모리(예컨대, 도 1의 메모리(130))에 저장할 수 있다.
다양한 실시 예에 따라, 전자 장치(201)는, 전극들(211, 212, 221, 및 222)과 사용자의 신체가 접촉(또는 컨택)되는 영역에서 발생하는 컨택 임피던스(contact impedance)(또는 컨택 임피던스 값)를 판단할 수 있다. 전자 장치(201)는 컨택 임피던스에 따라 발생되는 생체 신호의 오차를 감소시키기 위한 동작을 수행할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 디스플레이(260)(예컨대, 도 1의 표시 장치(160))는 전자 장치(201)의 동작이나 상태에 관련된 정보를 표시할 수 있다. 디스플레이(260)는 전극들(211, 212, 221, 및 222) 중 적어도 하나를 통해 수신된 신호(예컨대, 생체 신호)에 기초하여, 사용자의 생체 정보, 신체 정보, 또는 건강 정보를 표시할 수 있다.
다양한 실시 예에 따라, 전자 장치(101)는 전극들(211, 212, 221, 및 222)을 중 적어도 하나를 통해 수신된 신호(예컨대, 생체 신호)에 기초하여, 사용자의 생체 정보, 신체 정보, 또는 건강 정보를 외부 장치(예컨대, 도 1의 외부 장치(102))의 디스플레이를 통해 표시할 수도 있다.
다양한 실시 예에 따라, 전자 장치(201)는 전자 장치(201)에서 생성되는 신호들 중 일부를 전자 장치(201)의 출력 인터페이스(예: 도 1의 음향 출력 장치(155) 또는 햅틱 모듈(179))를 통해 다양한 형태(예컨대, 빛(LED), 소리 또는 진동 등의 형태)로 사용자에게 제공할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(201)는 하우징의 일부에 연결되고, 전자 장치(201)를 사용자의 신체의 일부에 탈착 가능하게(detachably) 결착하도록 구성된 결착 부재(250)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(201)는 전극들(211, 212, 221, 및 222)을 통해 수신된 신호(예컨대, 생체 신호)를 외부 장치(예컨대, 도 1의 외부 장치(102))를 통해 분석할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(201)는 전극들(211, 212, 221, 및 222)을 통해 수신된 신호를 전자 장치(201)의 통신 모듈(예컨대, 도 1의 통신 모듈(190))를 통해 외부 장치(102)로 전송할 수 있다. 외부 장치(102)는 전자 장치(201)로부터 수신된 신호를 분석하고, 분석된 정보를 전자 장치(201)로 전송할 수 있다. 전자 장치(201)는 외부 장치(102)로부터 수신된 정보에 기초하여, 사용자의 생체 정보, 신체 정보, 또는 건강 정보에 대응하는 컨텐츠를 디스플레이(260)를 통해 제공할 수 있다.
도 3은, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(301)(예컨대, 도 1의 전자 장치(101))는 제1전극부(310), 제2전극부(320), 센서 모듈(330)(예컨대, 도 1의 센서 모듈(176)), 및 프로세서(360)(예컨대, 도 1의 프로세서(120))를 포함할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(301)는 도 1과 도 2의 전자 장치(101 및 102)와 실질적으로 동일하거나 유사하게 구현될 수 있다.
제1전극부(310)는 제1전극(311)(예컨대, 도 2의 전극(211))과 제2전극(312)(예컨대, 도 2의 전극(212))을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1전극부(310)는 도 2의 전자 장치(201)의 하우징의 제1면(또는 제2면)에 위치할 수 있다. 즉, 제1전극(311) 및 제2전극(312)은 하우징의 제1면(또는 제2면)에 위치한 전극일 수 있다.
제1전극부(310)는 센서 모듈(330)의 제1채널(CH1)에 과 연결될 수 있다. 예컨대, 제1전극(311)과 제2전극(312)은 각각 상이한 경로를 통해 센서 모듈(330)의 제1채널(CH1)과 연결될 수 있다.
제1전극부(310)는 사용자의 신체의 적어도 일부와 접촉할 수 있다. 예컨대, 제1전극부(310)는 사용자의 신체 제1부분과 접촉할 수 있다. 또한, 제1전극부(310)는 사용자의 신체 제1부분(예컨대, 제1부분의 표면을 포함하는 부분)에 대한 임피던스를 나타내는 신호를 획득할 수 있다. 또한, 제1전극부(310)는 사용자의 신체 제1부분을 통해 사용자의 생체 신호를 획득할 수 있다.
제2전극부(320)는 제3전극(321)(예컨대, 도 2의 전극(221))과 제4전극(322)(예컨대, 도 2의 전극(222))을 포함할 수 있다. 예컨대, 제2전극부(320)는 도 2의 전자 장치(201)의 하우징의 제2면(또는 제1면)에 위치할 수 있다. 즉, 제3전극(321) 및 제4전극(322)은 하우징의 제2면(또는 제1면)에 위치한 전극일 수 있다.
제2전극부(320)는 센서 모듈(330)의 제2채널(CH2)과 연결될 수 있다. 예컨대, 제3전극(321)과 제4전극(322)은 각각 상이한 경로를 통하여 센서 모듈(330)의 제2채널(CH2)과 연결될 수 있다.
제2전극부(320)는 사용자의 신체 제2부분과 접촉할 수 있다. 예컨대, 제2전극부(320)가 접촉한 사용자의 신체 제2부분은, 제1전극부(310)가 접촉한 사용자의 신체 제1부분과 동일 또는 상이할 수 있다. 제2전극부(320)는 사용자의 신체 일부분을 통해 접촉된 영역에 대한 임피던스를 나타내는 신호를 획득할 수 있다. 또한, 제2전극부(320)는 사용자의 신체 제2부분을 통해 사용자의 생체 신호를 획득할 수 있다.
실시 예에 따라, 제1전극부(310)는 사용자의 신체 제1부분과 접촉하여 컨택 임피던스(contact impedance)(또는 접촉 임피더스)를 발생시킬 수 있다. 또한, 제2전극부(320)는 사용자의 신체 제2부분과 접촉하여 컨택 임피던스를 발생시킬 수 있다. 이때, 컨택 임피던스는 금속 재질, 접촉 면적, 접촉 부위, 온도, 습도, 이물질, 및 피부 타입 중 적어도 하나에 의해 결정될 수 있다.
센서 모듈(330)은, 사용자의 생체 또는 건강과 관련된 신호를 센싱 또는 획득할 수 있다. 센서 모듈(330)은 도 1의 센서 모듈(176)과 실질적으로 동일하거나 유사하게 구현될 수 있다. 예컨대, 센서 모듈(330)은 사용자의 체지방(BIA), 심전도(ECG), 피부 저항(GSR), 근전도(EMG(electromyography)), 뇌파도(EEG(electroencephalogram)), 및 안전위도(EOG(electrooculogram)) 중 적어도 하나에 관련된 신호를 센싱할 수 있다.
프로세서(360)는 전자 장치(301)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
실시 예에 따라, 프로세서(360)는 제1전극부(310)와 제2전극부(320)를 통해 사용자의 생체와 관련된 신호를 획득하고, 획득된 신호에 기초하여 사용자의 생체 신호(BS)를 생성할 수 있다. 예컨대, 프로세서(360)는 사용자의 요청(예컨대, 생체 정보 측정에 관련된 어플리케이션의 실행)이 있으면, 생체에 관련된 신호를 획득하고, 획득된 신호에 기초하여 사용자의 생체 신호(BS)를 생성할 수 있다. 예컨대, 생체 신호(BS)는 사용자의 신체로부터 획득된 사용자의 생체 정보를 나타내는 신호를 의미할 수 있다. 프로세서(360)는 생체 신호(BS)를 분석하여 사용자에게 생체 정보를 제공할 수 있다. 예컨대, 생체 정보는 사용자의 체지방(BIA), 심전도(ECG), 피부 저항(GSR), 근전도(EMG(electromyography)), 뇌파도(EEG(electroencephalogram)), 및 안전위도(EOG(electrooculogram)) 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 프로세서(360)는 생체 정보를 디스플레이(예컨대, 도 2의 디스플레이(260))에 표시할 수 있다. 또한, 프로세서(360)는 생체 정보를 메모리(예컨대, 도 1의 메모리(130))에 저장할 수 있다.
실시 예에 따라, 프로세서(360)는 센서 모듈(330)을 제어할 수 있다.
실시 예에 따라, 센서 모듈(330)은 제1전극부(310)에 대응하는 제1임피던스(Z12)(또는 제1임피던스 값)와 제2전극부(320)에 대응하는 제2임피던스(Z34)(또는 제2임피던스 값)를 측정할 수 있다. 예컨대, 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34)는, 제1전극부(310)와 제2전극부(320)가 사용자의 신체 일부(예컨대, 사용자의 피부)가 접촉되면서 발생되는 임피던스 또는 컨택 임피던스를 의미할 수 있다. 또한, 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34)는, 제1전극부(310)와 제2전극부(320)와 접촉된 사용자의 신체 일부(예컨대, 사용자의 피부) 상에 위치한 이물질, 타액, 피부 각질, 피부 껍질, 및 피부의 일부분 중 적어도 하나에 의해 발생하는 컨택 임피던스를 의미할 수도 있다.
실시 예에 따라, 센서 모듈(330)은 사용자의 생체 신호의 측정이 시작하기 전에, 제1전극부(310)와 제2전극부(320)에 대한 컨택 임피던스를 제어할 수 있다. 예컨대, 센서 모듈(330)은 제1전극부(310)를 통해 제1임피던스(Z12)를 측정하고, 제2전극부(320)를 통해 제2임피던스(Z34)를 측정할 수 있다. 센서 모듈(330)은 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34) 사이의 차이가 지정된 범위를 만족하도록 임피던스를 제어할 수 있다. 예컨대, 지정된 범위는, 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34)가 동일한 값이거나 거의 차이가 없을 정도로 유사한 값을 가져, 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34) 사이의 차이가 없거나 매우 적은 차이만 있는 범위를 의미할 수 있다.
본 명세서에서, 설명의 편의를 위해, 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34)가 '동일한' 값을 가지거나, 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스 사이의 '차이가 없다'의 의미는, 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34) 사이의 차이가 지정된 범위를 만족하는 것을 의미할 수 있다. 즉, 프로세서(360)는 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34)의 차이가 지정된 범위를 만족하도록, 전자 장치(301)에 포함된 임피던스 조절과 연관된 회로를 제어할 수 있다.
센서 모듈(330)은 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34)가 동일한 값을 가질 수 있도록, 전자 장치(301)에 포함된 임피던스 조절과 연관된 회로를 제어할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(301)는, 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34)가 동일한 값을 가질 수 있도록 제1전극부(310)에 연결되는 적어도 하나의 소자(예: 커패시터, 또는 저항), 또는 제2전극부(320)에 연결되는 적어도 하나의 소자(예: 커패시터, 또는 저항) 중 적어도 하나의 연결 상태를 제어할 수 있다. 또는, 전자 장치(301)는, 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34)가 동일한 값을 가질 수 있도록, 제1전극부(310)에 연결되는 적어도 하나의 가변 소자(예: 가변 커패시터, 또는 가변 저항), 또는 제2전극부(320)에 연결되는 적어도 하나의 가변 소자(예: 가변 커패시터, 또는 가변 저항) 중 적어도 하나의 소자값(예: 커패시턴스, 또는 로드 값)을 조절할 수 있다. 본 문서에서, 임피던스를 제어한다는 것은, 상술한 바와 같이 접촉 임피던스(예: 제1임피던스(Z12) 또는 제2임피던스(Z34))와 연결된 회로 또는 소자를 제어함으로써, 해당 채널에서 측정되는 임피던스를 제어하는 것을 의미할 수 있다.
센서 모듈(330)은 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34)의 차이가 없도록 임피던스를 제어한 후, 생체 신호(BS)를 측정할 수 있다. 이를 통해, 센서 모듈(330)은 제1전극부(310)와 제2전극부(320)의 컨택 임피던스 차이로 인한 오차를 제거하거나 감소시킬 수 있다.
실시 예에 따라, 센서 모듈(330)은 임피던스 분석기(340), 임피던스 제어기(350), 및 증폭기(355)를 포함할 수 있다.
임피던스 분석기(340)는 제1전극부(310)에 대응하는 제1임피던스(Z12)와 제2전극부(320)에 대응하는 제2임피던스(Z34)를 측정할 수 있다. 예컨대, 임피던스 분석기(340)는 사용자의 신체 제1부분과 제1전극부(310)에 접촉된 영역에서 발생되는 제1임피던스(Z12)를 측정할 수 있다. 또한, 임피던스 분석기(340)는 사용자의 신체 제2부분과 제2전극부(320)에 접촉된 영역에서 발생되는 제2임피던스(Z34)를 측정할 수 있다.
임피던스 분석기(340)는 제1분석부(341)와 제2분석부(342)를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1분석부(341)는 제1채널(CH1)과 연결된 제1전극부(310)를 통해 제1임피던스(Z12)를 측정할 수 있다. 제2분석부(342)는 제2채널(CH2)과 연결된 제2전극부(320)를 통해 제2임피던스(Z34)를 측정할 수 있다. 제1분석부(341)는 제1전극부(310)와 연결될 수 있고, 제2분석부(342)는 제2전극부(320)와 연결될 수 있다. 예컨대, 제1분석부(341)와 제2분석부(342)는 상호 간섭을 방지하기 위해 병렬로 분리될 수 있다. 제1분석부(341)는 센서 모듈(330)의 제1채널(CH1)을 제어할 수 있고, 제2분석부(342)는 센서 모듈(330)의 제2채널(CH2)을 제어할 수 있다. 예컨대, 제1채널(CH1)은, 생체 모듈(330)(예컨대, 제1분석부(341))과 제1전극부(310)가 연결된 경로를 의미하고, 제2채널(CH2)은, 생체 모듈(330)(예컨대, 제2분석부(342))과 제2전극부(320)가 연결된 경로를 의미할 수 있다. 제1채널(CH1)과 제2채널(CH2)은 서로 병렬일 수 있다.
임피던스 분석기(340)는 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34)를 분석할 수 있다. 임피던스 분석기(340)는 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34)의 레지스턴스(resistance) 성분과 커패시턴스(capacitance) 성분을 확인할 수 있다.
임피던스 분석기(340)는, 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34)의 분석 결과에 기초하여 임피던스를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 임피던스 분석기(340)는 제어 신호를 임피던스 제어기(350)로 전송할 수 있다. 예컨대, 제어 신호는 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34)의 차이가 없도록 임피던스 제어기(350)의 임피던스를 조절하는 신호를 의미할 수 있다. 제어 신호는 레지스턴스(resistance)와 커패시턴스(capacitance)를 조절하기 위한 파라미터를 포함할 수 있다.
임피던스 제어기(350)는 제어 신호에 기초하여 임피던스를 조절할 수 있다. 임피던스 제어기(350)는 제어 신호에 포함된 파라미터에 기초하여 레지스턴스와 커패시턴스 값을 조절할 수 있다.
임피던스 제어기(350)는 레지스턴스와 커패시턴스 각각을 조절할 수 있는 적어도 하나의 레지스터와 커패시터를 포함할 수 있다. 예컨대, 임피던스 제어기(350)는 제1채널(CH1)에 대응하는 적어도 하나의 레지스터와 커패시터 및 제2채널(CH2)에 대응하는 적어도 하나의 레지스터와 커패시터를 포함할 수 있다.
임피던스 제어기(350)는 제어 신호(CS)에 기초하여 채널들(예컨대, 제1채널과 제2채널) 각각의 전체 임피던스를 동일한 임피던스(또는 임피던스 값)로 제어(또는 조절)할 수 있다. 예컨대, 임피던스 제어기(350)는 생체 신호가 입력되는 제1전극부(310)와 증폭기(355) 사이의 레지스턴스와 커패시턴스를 조절할 수 있다. 즉, 임피던스 제어기(350)는 제1전극부(310)와 증폭기(355)를 연결하는 제1채널(CH1)에 대응하는 레지스턴스와 커패시턴스를 조절할 수 있다. 또한, 임피던스 제어기(350)는 생체 신호가 입력되는 제2전극부(320)와 증폭기(355) 사이의 레지스턴스와 커패시턴스를 조절할 수 있다. 즉, 임피던스 제어기(350)는 제2전극부(320)와 증폭기(355)를 연결하는 제2채널(CH2)에 대응하는 레지스턴스와 커패시턴스를 조절할 수 있다.
임피던스가 제어된 후(예컨대, 제1채널(CH1)과 제2채널(CH2) 각각의 전체 임피던스가 동일한 임피던스(또는 임피던스 값)로 제어된 후), 센서 모듈(330)은 제1전극부(310)와 제2전극부(320)를 통해 수신된 생체와 관련된 신호들을 획득할 수 있다. 센서 모듈(330)은 획득된 생체에 관련된 신호들을 임피던스 제어기(350)를 통해 증폭기(355)로 출력할 수 있다. 예컨대, 생체와 관련된 신호들은, 제1전극부(310)로부터 획득된 제1입력 신호와 제2전극부(320)로부터 획득된 제2입력 신호를 포함할 수 있다. 제1입력 신호와 제2입력 신호는 증폭기(355)로 입력되는 신호를 의미할 수 있다.
증폭기(355)는 임피던스 제어기(350)로부터 출력된 생체에 관련된 신호들을 증폭하고, 생체 신호(BS)를 생성할 수 있다. 예컨대, 증폭기(355)는 제1입력 신호와 제2입력 신호를 수신하고, 제1입력 신호와 제2입력 신호를 증폭 또는 차동 증폭할 수 있다. 예컨대, 증폭기(355)는 제1입력 신호와 제2입력 신호를 차동 증폭하여, 생체 신호(BS)를 출력할 수 있다. 또한, 증폭기(355)는 제1입력 신호와 제2입력 신호의 노이즈와 같은 공통 성분을 제거할 수 있다. 즉, 증폭기(355)는 입력된 신호들을 차동 증폭하고 공통 성분을 제거하여, 프로세서(360)에서 분석이 가능한 생체 신호(BS)를 출력할 수 있다.
프로세서(360)는 증폭기(355)로부터 출력된 생체 신호(BS)를 분석할 수 있다. 예컨대, 프로세서(360)는 디지털 신호 프로세서(digital signal processor(DSP))를 포함할 수 있다.
프로세서(360)는 생체 신호(BS)를 분석하고, 분석 결과에 따라 사용자의 생체 정보, 신체 정보, 및/또는 건강 정보를 제공할 수 있다. 또한, 디지털 신호 처리기(360)는 생체 신호(BS)를 분석하고, 분석 결과에 따라 사용자의 생체 정보, 신체 정보, 및/또는 건강 정보를 저장할 수 있다.
비록 설명의 편의를 위해, 도 3에서는, 센서 모듈(330)이 별도의 구성들을 포함하도록 도시하고 있으나, 센서 모듈(330)의 각 구성들(340, 350, 및 355)들 중 적어도 하나는 하나의 구성으로 구현될 수도 있다.
도 4는, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 4를 참조하면, 전자 장치(401)는 도 3에서 설명한 전자 장치(301)와 실질적으로 동일하거나 유사하게 구현될 수 있다. 제1전극부(410)와 제2전극부(420)는 도 3의 제1전극부(310)와 제2전극부(320)와 실질적으로 동일하거나 유사하게 구현될 수 있다. 또한, 임피던스 분석기(440)는 도 3의 임피던스 분석기(340)와 실질적으로 동일하거나 유사하게 구현될 수 있다.
도 4의 전자 장치(401)는, 설명의 편의를 위해, 도 3의 전자 장치(301)에서 제1전극부(310)와 제2전극부(320) 각각에 대응하는 임피던스를 측정하는 동작에 관련된 구성만을 도시한다. 다만, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다.
임피던스 분석기(440)는 제1분석부(441)와 제2분석부(442)를 포함할 수 있다. 임피던스 분석기(440)는 생체 정보를 측정하기에 앞서, 제1분석부(441)와 제2분석부(442)를 통해 제1전극부(410)와 제2전극부(420) 각각에 대응하는 컨택 임피던스를 분석할 수 있다.
제1분석부(441)는 제1전극부(410)로 기준 신호(RS(reference signal))를 출력할 수 있다. 예컨대, 제1분석부(441)는, 제1전극(411)으로 기준 신호(RS)를 출력할 수 있다. 제1분석부(441)는 저1전극(411)을 통해 기준 신호(RS)를 제1전극(411)과 제2전극(412)과 접촉된 영역(예컨대, 사용자의 제1부분)으로 출력할 수 있다. 제1분석부(441)는 연속적 또는 이산적으로 주파수를 변경하면서, 기준 신호(RS)를 제1전극(411)으로 출력할 수 있다. 예컨대, 접촉된 영역(예컨대, 사용자의 제1부분)은, 사용자의 신체(예컨대, 피부) 일부분을 포함할 수 있다.
제2분석부(442)는 제2전극부(420)로 기준 신호(RS)를 출력할 수 있다. 예컨대, 제2분석부(442)는, 제3전극(421)으로 기준 신호(RS)를 출력할 수 있다. 제2분석부(442)는 저3전극(421)을 통해 기준 신호(RS)를 제3전극(421)과 제4전극(422)과 접촉된 영역(예컨대, 사용자의 제2부분)으로 출력할 수 있다. 제2분석부(442)는 연속적 또는 이산적으로 주파수를 변경하면서, 기준 신호(RS)를 제3전극(421)으로 출력할 수 있다. 예컨대, 접촉된 영역(예컨대, 사용자의 제2부분)은, 사용자의 신체(예컨대, 피부) 일부분을 포함할 수 있다.
기준 신호(RS)는 제1전극부(410) 및 제2전극부(420)에 대응하는 제1임피던스(Z12) 및 제2임피던스(Z34)를 측정하기 위해 제1전극부(410)와 제2전극부(420)로 출력하는 신호를 의미할 수 있다. 기준 신호(RS)는 다양한 주파수를 가지는 신호를 포함할 수 있다.
제2전극(412)은 사용자의 제1부분으로부터 제1신호(SI1)를 수신할 수 있다. 예컨대, 제1신호(SI1)는 기준 신호(RS)가 사용자의 제1부분을 경유(또는 통과)하여 제2전극(412)이 수신한 신호를 의미할 수 있다. 즉, 제1신호(SI1)는 기준 신호(RS)가 제1임피던스(Z12)에 의해 감쇠된 신호를 의미할 수 있다.
제1분석부(441)는 제1신호(SI1)에 기초하여 제1임피던스를 측정할 수 있다. 예컨대, 제1분석부(441)는 기준 신호(RS)에 대한 주파수 변경에 따른 제1신호(SI1)의 주파수 변화를 판단하고, 상기 주파수 변화에 기초하여 제1임피던스를 측정할 수 있다. 또한, 제1분석부(441)는 기준 신호(RS)에 대한 주파수 변경에 따른 제1신호(SI1)의 주파수 변화를 판단하여 제1임피던스의 레지스턴스 성분과 캐패시턴스 성분을 판단할 수 있다.
제4전극(422)은 사용자의 제2부분으로부터 제2신호(SI2)를 수신할 수 있다. 예컨대, 제2신호(SI2)는 기준 신호(RS)가 사용자의 제2부분을 경유(또는 통과)하여 제4전극(422)이 수신한 신호를 의미할 수 있다. 즉, 제2신호(SI2)는 기준 신호(RS)가 제2임피던스(Z12)에 의해 감쇠된 신호를 의미할 수 있다.
제2분석부(442)는 제2신호(SI2)에 기초하여 제2임피던스를 측정할 수 있다. 예컨대, 제2분석부(442)는 기준 신호(RS)에 대한 주파수 변경에 따른 제2신호(SI2)의 주파수 변화를 판단하고, 상기 주파수 변화에 기초하여 제2임피던스를 측정할 수 있다. 또한, 제2분석부(442)는 기준 신호(RS)에 대한 주파수 변경에 따른 제2신호(SI2)의 주파수 변화를 판단하여 제2임피던스의 레지스턴스 성분과 캐패시턴스 성분을 판단할 수 있다.
다양한 실시 예에 따라, 제1분석부(441)는 제1전극(411)으로 각각이 상이한 주파수를 가지는 복수 개의 기준 신호들(RS)을 순차적으로 출력할 수 있다. 예컨대, 제1분석부(441)는 서로 상이한 주파수(예컨대, DC ~ MHz 사이의 다양한 주파수)를 연속적 또는 이산적으로 변경(swap)하여 복수 개의 기준 신호들(RS)을 출력할 수 있다.
복수 개의 기준 신호들(RS) 각각은, 제1전극(411)과 접촉된 영역과 제2전극(412)과 접촉된 영역을 통과할 수 있다. 또한, 복수 개의 기준 신호들(RS) 각각은, 제1전극(411)과 접촉된 영역과 제2전극(512)과 접촉된 영역을 경유하여 제2전극(412)으로 수신될 수 있다.
제1분석부(441)는 제2전극(412)을 통해 복수 개의 기준 신호들(RS) 각각에 대응하는 제1신호들(SI1)을 수신할 수 있다. 예컨대, 복수의 제1신호(SI1)는, 복수 개의 기준 신호들(RS) 각각이 제1전극(411)과 접촉된 영역의 임피던스와 제2전극(412)과 접촉된 영역의 임피던스를 경유하여 감쇠된 신호를 의미할 수 있다.
제1분석부(441)는 제1신호들(SI1) 각각에 기초하여 제1임피던스(예컨대, 도 3의 제1임피던스(Z12))의 레지스턴스 성분과 캐패시턴스 성분을 판단할 수 있다. 예컨대, 제1임피던스(Z12)는 제1전극(411)과 접촉된 영역의 임피던스와 제2전극(412)과 접촉된 영역의 임피던스를 포함할 수 있다. 즉, 제1임피던스(Z12)의 값은, 제1전극(411)과 접촉된 영역의 임피던스의 값과 제2전극(412)과 접촉된 영역의 임피던스의 값을 더한 값일 수 있다.
다양한 실시 예에 따라, 제1분석부(441)는, 제1전극(411)으로 출력되는 서로 다른 주파수의 기준 신호들(RS)의 주파수가 변화함에 따라 제2전극(412)을 통해 수신되는 복수의 제1신호들(SI1) 각각의 커패시턴스 성분이 달라지므로, 서로 다른 주파수의 기준 신호들(RS) 각각에 대응하는 제2전극(412)을 통해 수신되는 제1신호들(SI1) 각각의 변화율을 확인할 수 있다. 제1분석부(441)는 제1신호들(SI1) 각각의 변화율에 기초하여 제1임피던스(Z12)의 레지스턴스 성분과 커패시턴스을 확인할 수 있다. 이를 통해, 제1분석부(441)는 제1임피던스(또는 제1임피던스의 값)를 판단할 수 있다.
다양한 실시 예에 따라, 제1분석부(441)는, 측정할 생체 신호의 종류에 따라, 제1전극(411)으로 출력되는 복수 개의 기준 신호들(RS)의 주파수 범위를 결정할 수 있다. 예컨대, 제1분석부(441)는 심전도(ECG)는 0.01~250Hz, 근전도(EMG)는 25~3000Hz, 뇌파도(EEG)는 0.1~100Hz 로 복수 개의 기준 신호들(RS)의 주파수 범위를 결정할 수 있다.
다양한 실시 예에 따라, 제2분석부(442)는 제3전극(421)으로 각각이 상이한 주파수를 가지는 복수 개의 기준 신호들(RS)을 순차적으로 출력할 수 있다. 예컨대, 제2분석부(442)는 서로 상이한 주파수(예컨대, DC ~ MHz 사이의 다양한 주파수)를 연속적 또는 이산적으로 변경(swap)하여 복수 개의 기준 신호들(RS)을 출력할 수 있다. 또한, 제2분석부(442)는 제1전극(411)으로 출력되는 기준 신호들(RS)과 동일한 기준 신호들(RS)을 제3전극(521)으로 출력할 수 있다.
복수 개의 기준 신호들(RS) 각각은, 제3전극(421)과 접촉된 영역과 제4전극(422)과 접촉된 영역을 통과할 수 있다. 또한, 복수 개의 기준 신호들(RS) 각각은, 제3전극(421)과 접촉된 영역과 제4전극(422)과 접촉된 영역을 경유하여 제4전극(422)으로 수신될 수 있다.
제2분석부(442)는 복수 개의 기준 신호들(RS) 각각에 대응하는 제2신호들(SI2)을 수신할 수 있다. 예컨대, 복수의 제2신호(SI2)는, 복수 개의 기준 신호들(RS) 각각이 제3전극(421)과 접촉된 영역의 임피던스와 제4전극(422)과 접촉된 영역의 임피던스를 경유하여 감쇠된 신호를 의미할 수 있다.
제2분석부(442)는 제2신호들(SI2) 각각에 기초하여 제2임피던스(Z34)의 레지스턴스 성분과 캐패시턴스 성분을 판단할 수 있다. 예컨대, 제2임피던스(Z34)는 제3전극(421)과 접촉된 영역의 임피던스와 제4전극(422)과 접촉된 영역의 임피던스를 포함할 수 있다. 즉, 제2임피던스(Z34)의 값은, 제3전극(421)과 접촉된 영역의 임피던스의 값과 제4전극(422)과 접촉된 영역의 임피던스의 값을 더한 값일 수 있다.
다양한 실시 예에 따라, 제2분석부(442)는, 제3전극(421)으로 출력되는 서로 다른 주파수의 기준 신호들(RS)의 주파수가 변화함에 따라 제4전극(422)을 통해 수신되는 복수의 제2신호들(SI2) 각각의 커패시턴스 성분이 달라지므로, 서로 다른 주파수의 기준 신호들(RS) 각각에 대응하는 제4전극(422)을 통해 수신되는 제2신호들(SI2) 각각의 변화율을 확인할 수 있다. 제2분석부(442)는 제2신호들(SI2) 각각의 변화율에 기초하여 제2임피던스(Z34)의 레지스턴스 성분과 커패시턴스을 확인할 수 있다. 이를 통해, 제2분석부(442)는 제1임피던스(또는 제1임피던스의 값)를 판단할 수 있다.
도 5은, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 5를 참조하면, 전자 장치(501)는 도 3의 전자 장치(301)와 실질적으로 동일하거나 유사하게 구현될 수 있다. 제1전극부(510)와 제2전극부(520)는 도 3의 제1전극부(310)와 제2전극부(320)와 실질적으로 동일하거나 유사하게 구현될 수 있다. 또한, 임피던스 분석기(540)와 임피던스 제어기(550)도 도 3의 임피던스 분석기(540)와 임피던스 제어기(550)와 실질적으로 동일하거나 유사하게 구현될 수 있다.
도 5의 전자 장치(501)는, 설명의 편의를 위해, 도 3의 전자 장치(301)에서 제1전극부(310)와 제2전극부(320) 각각에 대응하는 임피던스를 제어하는 동작에 관련된 구성만을 도시한다. 다만, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다.
임피던스 분석기(540)는 제1채널(CH1)에 대응하는 제1임피던스(Z12)와 제2채널(CH2)에 대응하는 제2임피던스(Z34)를 판단한 후, 임피던스를 제어하기 위한 제어 신호(CS)를 임피던스 제어기(550)로 전송할 수 있다. 예컨대, 제어 신호(CS)는, 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34) 사이의 차이가 지정된 범위를 만족하거나 차이가 없도록, 임피던스 제어기(550)가 임피던스를 조절하기 위한 신호를 의미할 수 있다. 제어 신호(CS)는 임피던스 제어기(550)가 레지스턴스(resistance) 및 커패시턴스(capacitance) 중 적어도 하나를 조절하기 위한 파라미터를 포함할 수 있다.
임피던스 제어기(550)는 제어 신호(CS)에 기초하여 임피던스를 조절할 수 있다. 임피던스 제어기(550)는 제어 신호(CS)에 포함된 파라미터에 기초하여 레지스턴스 및 커패시턴스 중 적어도 하나의 값을 조절할 수 있다.
임피던스 제어기(550)는 임피던스를 제어하기 위한 복수의 채널들(예컨대, 제1채널(CH1) 및 제2채널(CH2)) 각각에 대응하는 적어도 하나의 소자를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 소자는 저항 및 커패시터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예컨대, 임피던스 제어기(550)는 제1채널(CH1)에 대응하는 적어도 하나의 제1소자(651)와 제2채널(CH2)에 대응하는 적어도 하나의 제2소자(652)를 포함할 수 있다. 임피던스 제어기(550)는 적어도 하나의 제1소자(651)의 임피던스 값을 'ZP'로, 적어도 하나의 제2소자(652)의 임피던스 값을 'ZN'으로 조절할 수 있다.
다양한 실시 예에 따라, 임피던스 제어기(550)에 포함된 적어도 하나의 소자는, 가변 소자로 구현될 수 있다. 임피던스 제어기(550)는 가변 소자를 조절하여 임피던스를 제어할 수 있다. 또한, 임피던스 제어기(550)는 가변 소자를 조절하여 제1채널(CH1) 및 제2채널(CH2)) 각각의 전체 임피던스 값을 동일하거나 지정된 범위를 만족하도록 임피던스를 제어할 수 있다.
다양한 실시 예에 따라, 임피던스 제어기(550)에 포함된 적어도 하나의 소자는, 복수의 소자들이 연결된 회로로 구현될 수 있다. 임피던스 제어기(550)는 복수의 소자들을 조절하여 임피던스를 제어할 수 있다. 또한, 임피던스 제어기(550)는 가변 소자를 조절하여 제1채널(CH1) 및 제2채널(CH2)) 각각의 전체 임피던스 값을 동일하거나 지정된 범위를 만족하도록 임피던스를 제어할 수 있다.
다양한 실시 예에 따라, 임피던스 제어기(550)는 제1전극부(510)에 대응하는 제1임피던스(Z12)와 제2전극부(520)에 대응하는 제2임피던스(Z34) 사이의 차이가 없거나 상기 차이가 지정된 범위를 만족하도록 임피던스를 제어할 수 있다. 예컨대, 임피던스 제어기(550)는, 제1임피던스(Z12)와 'ZP'를 더한 값과, 제2임피던스(Z34)와 'ZN'을 더한 값이 동일한 임피던스 값(예컨대, Z12 + ZP = Z34 + ZN)을 갖도록, 제1소자(551)과 제2소자(552)를 제어할 수 있다.
다양한 실시 예에 따라, 임피던스 제어기(550)는 제1소자(551) 및 제2소자(552) 중 적어도 하나의 소자를 제어할 수 있다. 예컨대, 제1임피던스(Z12)가 제2임피던스(Z34)보다 큰 경우, 제2채널(CH2)에 대응하는 제2소자(552)만을 조절할 수 있다. 또는, 제1임피던스(Z12)가 제2임피던스(Z34)보다 작은 경우, 제1채널(CH1)에 대응하는 제1소자(551)만을 조절할 수 있다. 한편, 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34)가 동일(또는 거의 동일)한 경우(예컨대, 지정된 범위를 만족하는 경우), 임피던스 제어기(650)는 제1소자(551)와 제2소자(552)를 조절하지 않을 수 있다.
도 6은, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 6을 참조하면, 전자 장치(601)는 도 3의 전자 장치(301)와 실질적으로 동일하거나 유사하게 구현될 수 있다. 제1전극부(610)와 제2전극부(620)는 도 3의 제1전극부(310)와 제2전극부(320)와 실질적으로 동일하거나 유사하게 구현될 수 있다. 또한, 임피던스 분석기(640), 임피던스 제어기(650), 및 증폭기(655)는 도 3의 임피던스 분석기(340), 임피던스 제어기(350), 및 증폭기(355)와 실질적으로 동일하거나 유사하게 구현될 수 있다.
도 6의 전자 장치(601)는, 설명의 편의를 위해, 도 3의 전자 장치(301)에서 제1전극부(310)와 제2전극부(320)에 대응하는 임피던스를 제어한 후, 생체 신호(BS)를 생성하는 동작에 관련된 구성만을 도시한다. 다만, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다.
제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34) 사이가 없도록, 임피던스를 제어한 후, 전자 장치(601)는 제1전극부(610)와 제2전극부(620)로부터 생체에 관련된 신호를 획득할 수 있다.
다양한 실시 예에 따라, 제1전극부(610)와 제2전극부(620)는 사용자의 제1부분(605)과 사용자의 제2부분(606)으로부터 생체와 관련된 신호들을 획득할 수 있다. 생체와 관련된 신호들 각각은, 제1전극부(610) 또는 제2전극부(620)와 임피던스 제어기(650)를 경유하여, 증폭기(655)로 수신될 수 있다. 예컨대, 제1입력 신호(VINP)는 제1전극부(610)와 임피던스 제어기(650)의 제1소자(651)를 경유하여 증폭기(655)의 제1단자(예컨대, 양의 단자)로 수신될 수 있다. 예컨대, 제2입력 신호(VINN)는 제2전극부(620)와 임피던스 제어기(650)의 제2소자(652)를 경유하여 증폭기(655)의 제2단자(예컨대, 음의 단자)로 수신될 수 있다. 예컨대, 제1입력 신호(VINP)와 제2입력 신호(VINN)는 제1임피던스(Z12)와 제2임피던스(Z34) 사이의 차이로 인한 노이즈가 제거된 신호일 수 있다.
증폭기(655)는 제1입력 신호(VINP)와 제2입력 신호(VINN)를 차동 증폭하고, 공통 성분을 제거할 수 있다. 증폭기(655)는, 제1입력 신호(VINP)와 제2입력 신호(VINN)가 차동 증폭되고, 공통 성분이 제거된, 생체 신호(BS)를 출력(또는 생성)할 수 있다. 증폭기(655)는 생체 신호(BS)를 프로세서(예컨대, 도 3의 프로세서(360))로 전송할 수 있다. 프로세서(360)는 제1전극부(610)에 대응하는 제1채널 및 제2전극부(620)에 대응하는 제2채널 각각의 임피던스가 조절된 상태에서, 사용자의 생체 신호(BS)를 획득할 수 있다.
도 7과 도 8은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 접촉 임피던스로 인한 노이즈를 제거하지 않은 생체 신호와 그렇지 않은 생체 신호를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 제1생체 신호(BS1)는, 제1전극부(예컨대, 도 3의 제1전극부(310))에 대응하는 제1임피던스와 제2전극부(예컨대, 도 3의 제2전극부(320))에 대응하는 제2임피던스 사이의 차이를 조절하지 않고, 센서 모듈(예컨대, 도 3의 센서 모듈(330))을 통해 획득된 생체 신호를 의미할 수 있다.
제1생체 신호(BS1)는 제1임피던스와 제2임피던스의 차이로 인해, 많은 노이즈를 포함하고 있다. 또한, 제1생체 신호(BS1)를 참조하면, 증폭기(예컨대, 도 3의 증폭기(355))를 통해 제1임피던스와 제2임피던스의 차이로 인한 노이즈도 함께 증폭되었음을 알 수 있다. 이에 따라, 제1임피던스와 제2임피던스의 차이가 클수록 제1생체 신호(BS1)는 더 많은 노이즈를 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 제2생체 신호(BS2)는, 제1전극부(예컨대, 도 3의 제1전극부(310))에 대응하는 제1임피던스와 제2전극부(예컨대, 도 3의 제2전극부(320))에 대응하는 제2임피던스 사이의 차이를 조절한 후, 센서 모듈(330)을 통해 획득된 생체 신호를 의미할 수 있다.
제2생체 신호(BS2)는 제1임피던스와 제2임피던스의 차이로 인한 노이즈를 포함하지 않고 있다. 또는, 제2생체 신호(BS2)는 제1임피던스와 제2임피던스의 차이로 인한 노이즈를 적게 포함할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 다양한 실시 예는 제1임피던스와 제2임피던스의 차이가 없거나 지정된 범위를 만족하도록 센서 모듈(330)을 제어하여, 노이즈가 없거나 감소된 생체 신호를 획득할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 9를 참조하면, 전자 장치(예컨대, 도 3의 전자 장치(301))는, 생체 신호의 측정을 요청하는 명령에 응답하여, 생체 신호를 측정하는 동작을 시작할 수 있다(901). 예컨대, 사용자가 생체 신호를 측정하는 어플리케이션을 실행시키면, 전자 장치(301)는 생체 신호를 측정하는 동작을 시작할 수 있다.
전자 장치(301)는 생체 신호를 측정하기에 앞서, 센서 모듈(예컨대, 도 3의 센서 모듈(330))의 채널들에 대응하는 컨택 임피던스들 중 적어도 하나를 보상하는 동작을 수행할 수 있다.
전자 장치(301)는 센서 모듈(330)의 채널 별로 컨택 임피던스를 측정할 수 있다(903). 예컨대, 전자 장치(301)는 센서 모듈(330)의 채널들 각각에 연결된 전극부과 사용자의 신체 일부가 접촉된 영역의 컨택 임피던스를 측정할 수 있다. 전자 장치(301)는 센서 모듈(330)과 연결된 채널들 각각에 연결된 전극부에 대한 컨택 임피던스를 측정할 수 있다. 전자 장치(301)는 센서 모듈(330)의 채널들 각각에 연결된 전극부들의 컨택 임피던스들을 비교할 수 있다.
전자 장치(301)는 센서 모듈(330)의 채널들 각각의 컨택 임피던스 차이가 발생되지 않도록 센서 모듈(330)의 임피던스를 제어할 수 있다(905). 예컨대, 센서 모듈(330)의 임피던스 제어기(예컨대, 도 3의 임피던스 제어기(350))는, 임피던스 제어기(350)에 포함된 채널들 각각에 대한 적어도 하나의 레지스터와 커패시터를 제어할 수 있다. 임피던스 제어기(예컨대, 도 3의 임피던스 제어기(350))는 채널들 각각의 전체 임피던스가 동일한 임피던스 값을 갖도록 상기 적어도 하나의 레지스터와 커패시터를 제어할 수 있다.
전자 장치(301)는, 센서 모듈(330)의 임피던스가 제어된 후, 센서 모듈(330)을 통해 생체 신호를 측정할 수 있다(907). 전자 장치(301)는, 생체 신호에서, 전극부들 각각의 컨택 임피던스 차이로 인한 노이즈가 제거된 생체 신호를 획득할 수 있다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 10을 참조하면, 전자 장치(예컨대, 도 3의 전자 장치(301))는, 생체 신호의 측정을 요청하는 명령에 응답하여, 생체 신호를 측정하는 동작을 시작할 수 있다(1001).
전자 장치(301)는 제1전극(311)을 통해 기준 신호(RS)를 출력할 수 있다(1003). 전자 장치(301)는 제1전극(311)으로 각각이 상이한 주파수를 가지는 복수 개의 기준 신호(RS)를 순차적으로 출력할 수 있다. 전자 장치(301)는 서로 상이한 주파수를 연속적 또는 이산적으로 변경(swap)하여 복수 개의 기준 신호(RS)를 제1전극(311)으로 출력할 수 있다.
전자 장치(301)는 제2전극(312)을 통해 기준 신호(RS)에 대응하는 제1신호(SI1)를 수신할 수 있다(1005).
전자 장치(301)는 제1신호(SI1)에 기초하여 제1전극부(310)에 대응하는 제1컨택 임피던스를 측정할 수 있다(1007). 예컨대, 전자 장치(301)는, 임피던스 측정기(예컨대, 도 3의 임피던스 측정기(340))를 이용하여, 제1컨택 임피던스를 측정할 수 있다.
전자 장치(301)는 제3전극(321)을 통해 기준 신호(RS)를 출력할 수 있다(1009). 예컨대, 전자 장치(301)는 제1전극(311)과 동일한 기준 신호(RS)를 제3전극(321)으로 출력할 수 있다.
전자 장치(301)는 제4전극(322)을 통해 기준 신호(RS)에 대응하는 제2신호(SI2)를 수신할 수 있다(1011).
전자 장치(301)는 제2신호(SI1)에 기초하여 제2전극부(320)에 대응하는 제2컨택 임피던스를 측정할 수 있다(1013). 예컨대, 전자 장치(301)는, 임피던스 측정기(예컨대, 도 3의 임피던스 측정기(340))를 이용하여 제2컨택 임피던스를 측정할 수 있다.
전자 장치(301)는 제1컨택 임피던스와 제2컨택 임피던스 사이의 차이가 없도록 임피던스 제어할 수 있다(1015). 예컨대, 전자 장치(301)는, 임피던스 제어기(예컨대, 도 3의 임피던스 제어기(350))를 이용하여 임피던스를 제어할 수 있다.
전자 장치(301)는 제1컨택 임피던스와 제2컨택 임피던스 사이의 차이가 없도록 임피던스 제어한 후, 제1전극부(310)와 제2전극부(320)를 통해 생체 신호(BS)를 측정할 수 있다(1017). 예컨대, 전자 장치(301)는 제1전극(311)과 제2전극 중 적어도 하나와 제3전극(321)과 제4전극(322) 중 적어도 하나를 통해 생체 신호(BS)를 측정할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 11을 참조하면, 전자 장치(예컨대, 도 3의 전자 장치(301))는, 생체 신호의 측정을 요청하는 명령에 응답하여, 생체 신호를 측정하는 동작을 시작할 수 있다(1101).
전자 장치(301)는 센서 모듈(예컨대, 도 3의 센서 모듈(330))의 채널 별로 컨택 임피던스를 측정할 수 있다(1103).
전자 장치(301)는 센서 모듈(330)의 채널들 각각의 컨택 임피던스를 판단할 수 있다. 전자 장치(301)는 센서 모듈(330)의 채널들 사이의 임피던스 차이를 판단할 수 있다.
전자 장치(301)는 채널들 간의 임피던스 차이와 지정된 값을 비교할 수 있다(1105). 예컨대, 지정된 값은, 임피던스 차이가 실질적으로 생체 신호(BS)에 영향을 주지 않는 값을 의미할 수 있다. 지정된 값은, 사용자에 의해 또는 프로세서(예컨대, 도 3의 프로세서(360))에 의해 자동으로 설정될 수 있다.
채널들 간의 임피던스 차이가 지정된 값보다 큰 경우(1105의 예), 전자 장치(301)는 임피던스 제어기(예컨대, 도 3의 임피던스 제어기(350))를 이용하여 임피던스를 제어할 수 있다(1107). 임피던스를 제어한 후, 전자 장치(301)는 제1전극부(310)와 제2전극부(320)를 통해 생체 신호(BS)를 측정할 수 있다(1109).
채널들 간의 임피던스 차이가 지정된 값보다 작거나 동일한 경우(1105의 아니오), 전자 장치(301)는 임피던스 제어기(350)를 이용하여 임피던스를 제어하지 않을 수 있다. 임피던스를 제어하지 않고, 전자 장치(301)는 제1전극부(310)와 제2전극부(320)를 통해 생체 신호(BS)를 측정할 수 있다(1109).
도 12는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 12를 참조하면, 전자 장치(예컨대, 도 3의 전자 장치(301))는, 생체 신호의 측정을 요청하는 명령에 응답하여, 생체 신호를 측정하는 동작을 시작할 수 있다(1201). 예컨대, 사용자가 생체 신호를 측정하는 어플리케이션을 실행시키면, 전자 장치(301)는 생체 신호를 측정하는 동작을 시작할 수 있다.
전자 장치(301)는 측정할 생체 신호의 종류를 판단할 수 있다(1203). 예컨대, 전자 장치(301)는, 상기 어플리케이션의 실행 화면에서, 사용자가 선택한 생체 신호를 측정할 생체 신호로 판단할 수 있다. 또는, 전자 장치(301)는, 사용자가 지정된 생체 신호를 측정하는 어플리케이션을 실행시키면, 상기 지정된 생체 신호를 측정할 생체 신호로 판단할 수 있다.
전자 장치(301)는, 측정할 생체 신호의 종류에 따라, 임피던스 제어를 위해 이용할 기준 신호(RS)의 주파수 범위 결정할 수 있다(1205). 전자 장치(301)는, 제1전극부(예컨대, 도 3의 제1전극부(310))에 대한 제1컨택 임피던스와 제2전극부(예컨대, 도 3의 제2전극부(320))에 대한 제2컨택 임피던스를 판단하기 위해, 서로 다른 복수 개의 주파수가 순차적으로 변경된 기준 신호(RS)를 제1전극(예컨대, 도 3의 제1전극(311))과 제3전극(예컨대, 도 3의 제3전극(321))으로 출력할 수 있다. 전자 장치(301)는, 측정할 생체 신호의 종류에 따라, 순차적으로 변경될 기준 신호(RS)의 주파수 범위를 결정할 수 있다.
전자 장치(301)는, 결정된 주파수 범위에 따라 기준 신호(RS)를 제1전극(311)과 제3전극(321)으로 출력함으로써, 제1컨택 임피던스와 제2컨택 임피던스의 측정 시간을 감소시킬 수 있다. 즉, 기준 신호(RS)의 주파수 범위는 특정 주파수 범위로 한정되지 않지만, 측정할 생체 신호의 종류에 따라 주파수 범위를 제한하면, 컨택 임피던스를 측정하는 시간이 감소될 수 있다.
전자 장치(301)는 제1컨택 임피던스와 제2컨택 임피던스를 판단하고, 제1컨택 임피던스와 제2컨택 임피던스의 차이가 없도록, 임피던스를 제어할 수 있다(1207).
전자 장치(301)는, 임피던스를 제어한 후, 생체 신호(BS)를 측정할 수 있다(1209).
도 13a부터 도 13d는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치가 생체 신호를 측정하는 동작을 나타내는 사용자 인터페이스를 나타내는 도면이다.
도 13a부터 도 13d를 참조하면, 전자 장치(1301)는 도 3의 전자 장치(301)와 실질적으로 동일하거나 유사하게 구현될 수 있다.
도 13a를 참조하면, 전자 장치(1301)는 사용자의 요청(예컨대, 입력)에 따라, 생체 신호의 측정을 시작할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(1301)는 사용자의 입력에 따라, 생체 신호의 측정에 관련된 어플리케이션을 실행할 수 있다.
사용자의 신체 제1부분(예컨대, 손가락)은 제1전극부(1310)에 접촉되고, 사용자의 신체 제2부분(예컨대, 손목)은 제2전극부(예컨대, 도 3의 제2전극부(320))에 접촉될 수 있다.
도13b를 참조하면, 전자 장치(1301)는, 제1전극부(1310)에 사용자의 손가락이 접촉된 상태에서, 제1임피던스(또는 제1컨택 임피던스)를 측정할 수 있다. 또한, 전자 장치(1301)는, 사용자의 손목이 제2전극부(320)에 접촉된 상태에서, 제2임피던스(또는 제2컨택 임피던스)를 측정할 수 있다. 또한, 전자 장치(1301)는 제1임피던스와 제2임피던스 사이의 차이가 없도록, 임피던스를 제어할 수 있다.
전자 장치(1301)는 제1임피던스와 제2임피던스를 측정하고, 임피던스를 제어하는 동안, 제1화면(1350)을 표시할 수 있다. 제1화면(1350)은, 생체 신호의 측정을 준비하는 상태를 나타낼 수 있다.
도 13c를 참조하면, 전자 장치(1301)는, 임피던스의 제어가 완료된 후, 제1전극부(1310)에 사용자의 손가락이 접촉되고, 사용자의 손목이 제2전극부(320)에 접촉된 상태에서, 생체 신호를 측정할 수 있다.
전자 장치(1301)는, 생체 신호를 측정하는 동안, 제2화면(1360)을 표시할 수 있다. 제2화면(1360)은, 생체 신호를 측정하는 상태를 나타낼 수 있다.
도 13d를 참조하면, 전자 장치(1301)는 측정된 생체 신호를 분석하고, 분석 결과를 사용자에게 제공할 수 있다.
전자 장치(1301)는, 생체 신호의 분석이 완료되면, 제3화면(1370)을 표시할 수 있다. 제3화면(1370)은, 생체 신호를 측정한 결과를 나타낼 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 센서 모듈, 상기 센서 모듈의 제1채널과 연결된 제1전극부, 상기 센서 모듈의 제2채널과 연결된 제2전극부, 및 상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1전극부와 상기 제1전극부와 접촉된 사용자의 신체의 제1부분 사이의 제1임피던스와, 상기 제2전극부와 상기 제2전극부와 접촉된 사용자의 신체의 제2부분 사이의 제2임피던스를 측정하고, 상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스에 기초하여 상기 제1임피던스 및 상기 제2임피던스의 차이가 지정된 범위를 만족하도록 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 조절하고, 상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1채널 및 상기 제2채널의 임피던스가 조절된 상태에서, 상기 사용자의 생체 신호를 획득하도록 설정될 수 있다.
상기 센서 모듈은, 제1전극부에 대응하는 상기 제1임피던스와 상기 제2전극부에 대응하는 상기 제2임피던스를 측정하고, 측정 결과에 따라 제어 신호를 출력하는 임피던스 분석부, 및 상기 제어 신호에 응답하여, 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 제어하는 임피던스 제어부를 포함할 수 있다.
상기 임피던스 제어부는 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 제어하기 위한 적어도 하나의 저항과 커패시터를 포함할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1전극부의 제1전극을 통해 기준 신호를 출력하고, 상기 기준 신호가 상기 사용자의 신체의 상기 제1부분을 경유하여 상기 제1전극부의 제2전극으로 수신된 제1신호에 기초하여 상기 제1임피던스를 측정하고, 상기 제2전극부의 제3전극을 통해 상기 기준 신호를 출력하고, 상기 기준 신호가 상기 사용자의 신체의 상기 제2부분을 경유하여 상기 제2전극부의 제4전극으로 수신된 제2신호에 기초하여 상기 제2임피던스를 측정할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 센서 모듈을 통해, 각각이 상이한 주파수를 가지는 복수 개의 상기 기준 신호를 순차적으로 출력하고, 상기 복수 개의 상기 기준 신호 각각에 대응하여 수신된 복수 개의 신호에 기초하여 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 레지스턴스 성분과 캐패시턴스 성분을 판단할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 생체 신호의 종류에 따라 상기 기준 신호의 상기 상이한 주파수가 포함되는 범위를 결정할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 차이를 판단하고, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 차이가 지정된 값보다 크면, 상기 차이가 상기 지정된 범위를 만족하도록 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 조절하도록 설정될 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 차이를 판단하고, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 차이가 지정된 값보다 작거나 같으면, 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 조절하지 않도록 설정될 수 있다.
상기 전자 장치는 상기 제1채널을 통해 상기 제1전극부로부터 획득된 제1입력 신호와, 상기 제2채널을 통해 상기 제2전극부로부터 획득된 제2입력 신호를 차동 증폭하고, 증폭된 상기 생체 신호를 생성하도록 설정된 증폭기를 더 포함할 수 있다.
상기 센서 모듈은, 사용자의 체지방, 심전도, 피부 저항, 근전도, 뇌파도, 및 안전위도 중 적어도 하나를 센싱하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 상기 전자 장치에 포함된 센서 모듈의 제1채널과 연결된 제1전극부와 상기 제1전극부와 접촉된 사용자의 신체의 제1부분 사이의 제1임피던스를 측정하는 동작, 상기 센서 모듈의 제2채널과 연결된 제2전극부와 상기 제2전극부와 접촉된 사용자의 신체의 제2부분 사이의 제2임피던스를 판단하는 동작, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스에 기초하여 상기 제1임피던스 및 상기 제2임피던스의 차이가 지정된 범위를 만족하도록 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 조절하는 동작, 및 상기 센서 모듈을 통해, 상기 제1채널 및 상기 제2채널의 임피던스가 조절된 상태에서, 상기 사용자의 생체 신호를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 동일하게 설정하는 동작은, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 측정 결과에 따라 제어 신호를 출력하는 동작, 및 상기 제어 신호에 응답하여, 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 제어하는 동작은, 상기 센서 모듈에 포함된 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 포함된 적어도 하나의 저항과 커패시터를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 제1임피던스를 측정하는 동작은, 상기 제1전극부의 제1전극을 통해 기준 신호를 출력하고, 상기 기준 신호가 상기 사용자의 신체의 상기 제1부분을 경유하여 상기 제1전극부의 제2전극으로 수신된 제1신호에 기초하여 상기 제1임피던스를 측정하는 동작을 포함하고, 상기 제2임피던스를 측정하는 동작은, 상기 제2전극부의 제3전극을 통해 상기 기준 신호를 출력하고, 상기 기준 신호가 상기 사용자의 신체의 상기 제2부분을 경유하여 상기 제2전극부의 제4전극으로 수신된 제2신호에 기초하여 상기 제2임피던스를 측정하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 전자 장치의 동작 방법은, 각각이 상이한 주파수를 가지는 복수 개의 상기 기준 신호를 순차적으로 출력하는 동작, 및 상기 복수 개의 상기 기준 신호 각각에 대응하여 수신된 복수 개의 신호에 기초하여 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 레지스턴스 성분과 캐패시턴스 성분을 판단하는 동작을 더 포함할 수 있다.
상기 기준 신호의 주파수를 변경하여 출력하는 동작은, 상기 생체 신호의 종류에 따라 상기 기준 신호의 상기 상이한 주파수가 포함되는 범위를 결정하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 전자 장치의 동작 방법은, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 차이를 판단하는 동작, 및 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 차이가 지정된 값보다 크면, 상기 차이가 상기 지정된 범위를 만족하도록 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 동일하게 설정하는 동작을 더 포함할 수 있다.
상기 전자 장치의 동작 방법은, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 차이를 판단하는 동작, 및 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 차이가 지정된 값보다 작거나 같으면, 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 조절하지 않고, 상기 생체 신호를 획득하는 동작을 더 포함할 수 있다.
상기 전자 장치의 동작 방법은, 상기 생체 신호를 획득하는 동작은, 상기 제1채널을 통해 상기 제1전극부로부터 획득된 제1입력 신호와, 상기 제2채널을 통해 상기 제2전극부로부터 획득된 제2입력 신호를 차동 증폭하여 상기 생체 신호를 획득하는 동작을 더 포함할 수 있다.
상기 전자 장치의 동작 방법, 생체 신호의 측정이 요청되면, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스를 측정하는 동작을 더 포함할 수 있다.
상기 전자 장치의 전술한 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성 요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치는 전술한 구성요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성 요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체(entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성 요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
그리고 본 문서에 개시된 실시 예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 개시의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 개시의 범위는, 본 개시의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시 예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
301: 전자 장치
310: 제1전극부
320: 제2전극부
330: 센서 모듈
360: 프로세서

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    센서 모듈;
    상기 센서 모듈의 제1채널과 연결되고 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 제1전극부, 여기서 상기 제1 전극은 사용자의 신체의 제1 부분에 접촉되도록 구성되고, 상기 제2 전극은 상기 사용자의 신체의 제1 부분에 접촉되도록 구성됨;
    상기 센서 모듈의 제2채널과 연결되고 제3 전극 및 제4 전극을 포함하는 제2전극부, 여기서 상기 제3 전극은 상기 사용자의 신체의 제2 부분에 접촉되도록 구성되고, 상기 제4 전극은 상기 사용자의 신체의 제2 부분에 접촉되도록 구성됨; 및
    프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 센서 모듈을 통해,
    제1 주파수를 가지는 제1 참조 신호를 상기 제1 전극으로 출력하고, 상기 제1 참조 신호가 상기 사용자의 신체의 제1 부분을 통해 상기 제2 전극에 의해 수신됨에 따라 발생되는 제1 신호를 식별하고, 상기 제1 신호에 기초하여 상기 제1전극부와 상기 사용자의 신체의 제1부분 사이의 제1임피던스를 측정하고,
    제2 주파수를 가지는 제2 참조 신호를 상기 제3 전극으로 출력하고, 상기 제2 참조 신호가 상기 사용자의 신체의 제2 부분을 통해 상기 제4 전극에 의해 수신됨에 따라 발생되는 제2 신호를 식별하고, 상기 제2 신호에 기초하여 상기 제2전극부와 상기 사용자의 신체의 제2부분 사이의 제2임피던스를 측정하고,
    상기 측정된 제1임피던스 및 상기 측정된 제2임피던스의 차이가 지정된 범위를 만족하도록 상기 측정된 제1 임피던스와 상기 측정된 제2 임피던스를 조절하고,
    상기 조절된 제1 임피던스 및 상기 조절된 제2 임피던스에 기초하여, 상기 사용자의 신체와 관련된 신호를 획득하고, 상기 사용자의 신체와 관련된 신호에 기초하여 상기 사용자의 생체 신호를 생성하고,
    상기 사용자의 생체 신호를 분석하고, 상기 사용자의 신체와 관련된 생체 정보를 제공하고,
    상기 생체 신호의 종류에 기초하여, 상기 제1 주파수 및 상기 제2 주파수의 주파수 범위를 결정하도록 설정된 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 센서 모듈은,
    상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 측정 결과에 따라 제어 신호를 출력하는 임피던스 분석부; 및
    상기 제어 신호에 응답하여, 상기 측정된 제1 임피던스와 상기 측정된 제2 임피던스를 조절하는 임피던스 제어부를 포함하는 전자 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 임피던스 제어부는 상기 제1 임피던스와 상기 제2 임피던스를 조절하기 위한 적어도 하나의 저항과 커패시터를 포함하는 전자 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 센서 모듈을 통해,
    상기 제1 주파수를 가지는 제1 기준 신호와 상기 제2 주파수를 가지는 제2 기준 신호를 순차적으로 출력하고, 상기 제1 기준 신호와 상기 제2 기준 신호 각각에 대응하여 수신된 상기 제1 신호와 상기 제2 신호에 기초하여, 상기 측정된 제1임피던스와 상기 측정된 제2임피던스의 레지스턴스 성분과 캐패시턴스 성분을 판단하도록 설정된 전자 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 센서 모듈을 통해, 상기 측정된 제1임피던스와 상기 측정된 제2임피던스의 차이를 판단하고,
    상기 측정된 제1임피던스와 상기 측정된 제2임피던스의 차이가 지정된 값보다 크면, 상기 차이가 상기 지정된 범위를 만족하도록 상기 측정된 제1 임피던스와 상기 측정된 제2 임피던스를 조절하도록 설정된 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 센서 모듈을 통해, 상기 측정된 제1임피던스와 상기 측정된 제2임피던스의 차이를 판단하고,
    상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 차이가 지정된 값보다 작거나 같으면, 상기 측정된 제1 임피던스와 상기 측정된 제2 임피던스를 조절하지 않도록 설정된 전자 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1채널을 통해 상기 제1전극부로부터 획득된 제1입력 신호와, 상기 제2채널을 통해 상기 제2전극부로부터 획득된 제2입력 신호를 차동 증폭하고, 증폭된 상기 생체 신호를 생성하도록 설정된 증폭기를 더 포함하는 전자 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 센서 모듈은, 사용자의 체지방, 심전도, 피부 저항, 근전도, 뇌파도, 및 안전위도 중 적어도 하나를 센싱하도록 설정된 전자 장치.
  11. 전자 장치의 동작 방법에 있어서,
    제1 주파수를 가지는 제1 참조 신호를 제1 전극부에 포함된 제1 전극으로 출력하는 동작, 여기서 상기 제1 전극부는 상기 전자 장치에 포함된 센서 모듈의 제1채널과 연결되고, 상기 제1 전극은 사용자의 신체의 제1 부분에 접촉되도록 구성되고, 상기 제1 전극부에 포함된 제2 전극은 상기 사용자의 신체의 제1 부분에 접촉되도록 구성됨;
    상기 제1 참조 신호가 상기 사용자의 신체의 제1 부분을 통해 상기 제2 전극에 의해 수신됨에 따라 발생되는 제1 신호를 식별하는 동작;
    상기 제1 신호에 기초하여 상기 제1 전극부와 상기 사용자의 신체의 제1 부분 사이의 제1임피던스를 측정하는 동작;
    제2 주파수를 가지는 제2 참조 신호를 제2 전극부에 포함된 제3 전극으로 출력하는 동작, 여기서 상기 제2 전극부는 상기 센서 모듈의 제2채널과 연결되고, 상기 제3 전극은 사용자의 신체의 제2 부분에 접촉되도록 구성되고, 상기 제2 전극부에 포함된 제4 전극은 상기 사용자의 신체의 제2 부분에 접촉되도록 구성됨;
    상기 제2 참조 신호가 상기 사용자의 신체의 제2 부분을 통해 상기 제4 전극에 의해 수신됨에 따라 발생되는 제2 신호를 식별하는 동작;
    상기 제2 신호에 기초하여 상기 제2 전극부와 상기 사용자의 신체의 제2부분 사이의 제2임피던스를 측정하는 동작;
    상기 측정된 제1임피던스 및 상기 측정된 제2임피던스의 차이가 지정된 범위를 만족하도록 상기 측정된 제1임피던스와 상기 측정된 제2 임피던스를 조절하는 동작;
    상기 센서 모듈을 통해, 상기 조절된 제1임피던스 및 상기 조절된 제2 임피던스에 기초하여, 상기 사용자의 신체와 관련된 신호를 획득하는 동작;
    상기 사용자의 신체와 관련된 신호에 기초하여 상기 사용자의 생체 신호를 생성하는 동작; 및
    상기 사용자의 생체 신호를 분석하고, 상기 사용자의 신체와 관련된 생체 정보를 제공하는 동작을 포함하며,
    상기 생체 신호의 종류에 기초하여, 상기 제1 주파수 및 상기 제2 주파수의 주파수 범위를 결정하는 전자 장치의 동작 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 대응하는 임피던스를 동일하게 설정하는 동작은,
    상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 측정 결과에 따라 제어 신호를 출력하는 동작; 및
    상기 제어 신호에 응답하여, 상기 측정된 제1임피던스와 상기 측정된 제2 임피던스를 조절하는 동작을 포함하며,
    상기 측정된 제1임피던스와 상기 측정된 제2 임피던스를 조절하는 동작은,
    상기 센서 모듈에 포함된 상기 제1채널과 상기 제2채널 각각에 포함된 적어도 하나의 저항과 커패시터를 제어하는 동작을 포함하는 전자 장치의 동작 방법.
  13. 삭제
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