WO2021187884A1 - 생체 정보를 감지하는 웨어러블 전자 장치 - Google Patents

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WO2021187884A1
WO2021187884A1 PCT/KR2021/003283 KR2021003283W WO2021187884A1 WO 2021187884 A1 WO2021187884 A1 WO 2021187884A1 KR 2021003283 W KR2021003283 W KR 2021003283W WO 2021187884 A1 WO2021187884 A1 WO 2021187884A1
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pulse
electrode
electronic device
wearable electronic
impedance
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PCT/KR2021/003283
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English (en)
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정현준
김진호
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삼성전자 주식회사
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    • A61B5/681—Wristwatch-type devices

Definitions

  • Various embodiments disclosed in this document relate to a wearable electronic device for sensing biometric information.
  • a wearable electronic device can be easily and easily possessed and used by a user, methods for detecting biometric information using the wearable electronic device are being studied.
  • a health care service for a user may be provided by sensing biometric information using a wearable electronic device. In order to provide a health care service based on a user's health condition, accurate biometric information sensing methods are being studied.
  • biometric information When biometric information is sensed using the wearable electronic device, accuracy of biosignals detected by the user's wearing environment and/or wearing state may be reduced.
  • Various embodiments may provide a wearable electronic device capable of reducing the resistance and contact impedance of skin in contact with an electrode, thereby minimizing signal interference due to noise, and measuring accurate biometric information.
  • a wearable electronic device includes a housing, first and second electrodes positioned on the housing, a biometric signal processing module connected to the first and second electrodes, the first electrode, and the second electrode a pulse output circuit connected to a second electrode, and a processor operatively connected to the biosignal processing module and the pulse output circuit, wherein the processor is configured to: and outputting a series of pulse waves to the first electrode using a pulse output circuit, and obtaining biometric information using the biosignal processing module.
  • a wearable electronic device includes a plurality of electrodes, a biometric signal processing module connected to at least one of the plurality of electrodes, and a pulse output circuit connected to at least one of the plurality of electrodes. and a processor operatively connected to the biosignal processing module and the pulse output circuit, wherein the processor generates a series of pulses through at least one of the plurality of electrodes using the pulse output circuit during a pulse output period. It may be configured to output a series of pulse waves and acquire biometric information using the plurality of electrodes during a biosignal acquisition period.
  • the wearable electronic device may reduce the resistance and contact impedance of the skin in contact with the electrode, thereby minimizing signal interference due to noise, and measuring accurate biometric information.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 2 is a plan view of a wearable electronic device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram of a wearable electronic device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart of an operation of a wearable electronic device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 5 is a graph illustrating contact impedance according to time of a wearable electronic device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 6 is a waveform diagram of a series of pulse waves output from a wearable electronic device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram of a wearable electronic device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 8 is an operation flowchart of a wearable electronic device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 9 is a graph illustrating contact impedance according to time of a wearable electronic device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an operation of a wearable electronic device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 11 is a circuit diagram illustrating a biosignal processing module of a wearable electronic device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 12 is a circuit diagram illustrating a biosignal processing module of a wearable electronic device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device 101 in a network environment 100 according to various embodiments.
  • an electronic device 101 communicates with an electronic device 102 through a first network 198 (eg, a short-range wireless communication network) or a second network 199 . It may communicate with the electronic device 104 or the server 108 through (eg, a long-distance wireless communication network). According to an embodiment, the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • a first network 198 eg, a short-range wireless communication network
  • a second network 199 e.g., a second network 199
  • the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • the electronic device 101 includes a processor 120 , a memory 130 , an input device 150 , a sound output device 155 , a display device 160 , an audio module 170 , and a sensor module ( 176 , interface 177 , haptic module 179 , camera module 180 , power management module 188 , battery 189 , communication module 190 , subscriber identification module 196 , or antenna module 197 . ) may be included. In some embodiments, at least one of these components (eg, the display device 160 or the camera module 180 ) may be omitted or one or more other components may be added to the electronic device 101 . In some embodiments, some of these components may be implemented as one integrated circuit. For example, the sensor module 176 (eg, a fingerprint sensor, an iris sensor, or an illuminance sensor) may be implemented while being embedded in the display device 160 (eg, a display).
  • the sensor module 176 eg, a fingerprint sensor, an iris sensor, or an illuminance sensor
  • the processor 120 executes software (eg, the program 140) to execute at least one other component (eg, a hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120 . It can control and perform various data processing or operations. According to one embodiment, as at least part of data processing or operation, the processor 120 converts commands or data received from other components (eg, the sensor module 176 or the communication module 190 ) to the volatile memory 132 . may be loaded into the volatile memory 132 , process commands or data stored in the volatile memory 132 , and store the resulting data in the non-volatile memory 134 .
  • software eg, the program 140
  • the processor 120 converts commands or data received from other components (eg, the sensor module 176 or the communication module 190 ) to the volatile memory 132 .
  • the volatile memory 132 may be loaded into the volatile memory 132 , process commands or data stored in the volatile memory 132 , and store the resulting data in the non-volatile memory 134 .
  • the processor 120 includes a main processor 121 (eg, a central processing unit or an application processor), and a secondary processor 123 (eg, a graphics processing unit, an image signal processor) that can be operated independently or in conjunction with the main processor 121 . , a sensor hub processor, or a communication processor). Additionally or alternatively, the auxiliary processor 123 may be configured to use less power than the main processor 121 or to be specialized for a designated function. The auxiliary processor 123 may be implemented separately from or as a part of the main processor 121 .
  • a main processor 121 eg, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 123 eg, a graphics processing unit, an image signal processor
  • the auxiliary processor 123 may be configured to use less power than the main processor 121 or to be specialized for a designated function.
  • the auxiliary processor 123 may be implemented separately from or as a part of the main processor 121 .
  • the auxiliary processor 123 may be, for example, on behalf of the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (eg, sleep) state, or when the main processor 121 is active (eg, executing an application). ), together with the main processor 121, at least one of the components of the electronic device 101 (eg, the display device 160, the sensor module 176, or the communication module 190) It is possible to control at least some of the related functions or states.
  • the coprocessor 123 eg, an image signal processor or a communication processor
  • may be implemented as part of another functionally related component eg, the camera module 180 or the communication module 190. have.
  • the memory 130 may store various data used by at least one component (eg, the processor 120 or the sensor module 176 ) of the electronic device 101 .
  • the data may include, for example, input data or output data for software (eg, the program 140 ) and instructions related thereto.
  • the memory 130 may include a volatile memory 132 or a non-volatile memory 134 .
  • the program 140 may be stored as software in the memory 130 , and may include, for example, an operating system 142 , middleware 144 , or an application 146 .
  • the input device 150 may receive a command or data to be used by a component (eg, the processor 120 ) of the electronic device 101 from the outside (eg, a user) of the electronic device 101 .
  • the input device 150 may include, for example, a microphone, a mouse, a keyboard, or a digital pen (eg, a stylus pen).
  • the sound output device 155 may output a sound signal to the outside of the electronic device 101 .
  • the sound output device 155 may include, for example, a speaker or a receiver.
  • the speaker can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback, and the receiver can be used to receive incoming calls. According to one embodiment, the receiver may be implemented separately from or as part of the speaker.
  • the display device 160 may visually provide information to the outside (eg, a user) of the electronic device 101 .
  • the display device 160 may include, for example, a display, a hologram device, or a projector and a control circuit for controlling the corresponding device.
  • the display device 160 may include a touch circuitry configured to sense a touch or a sensor circuit (eg, a pressure sensor) configured to measure the intensity of a force generated by the touch. have.
  • the audio module 170 may convert a sound into an electric signal or, conversely, convert an electric signal into a sound. According to an embodiment, the audio module 170 acquires a sound through the input device 150 , or an external electronic device (eg, a sound output device 155 ) connected directly or wirelessly with the electronic device 101 .
  • the electronic device 102) eg, a speaker or headphones
  • the electronic device 102 may output a sound.
  • the sensor module 176 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 101 or an external environmental state (eg, user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the sensed state. can do.
  • the sensor module 176 may include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, a barometric pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a biometric sensor, It may include a temperature sensor, a humidity sensor, or an illuminance sensor.
  • the interface 177 may support one or more specified protocols that may be used by the electronic device 101 to directly or wirelessly connect with an external electronic device (eg, the electronic device 102 ).
  • the interface 177 may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, or an audio interface.
  • the connection terminal 178 may include a connector through which the electronic device 101 can be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 102 ).
  • the connection terminal 178 may include, for example, an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector (eg, a headphone connector).
  • the haptic module 179 may convert an electrical signal into a mechanical stimulus (eg, vibration or movement) or an electrical stimulus that the user can perceive through tactile or kinesthetic sense.
  • the haptic module 179 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module 180 may capture still images and moving images. According to an embodiment, the camera module 180 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 188 may manage power supplied to the electronic device 101 .
  • the power management module 188 may be implemented as, for example, at least a part of a power management integrated circuit (PMIC).
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 189 may supply power to at least one component of the electronic device 101 .
  • battery 189 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
  • the communication module 190 is a direct (eg, wired) communication channel or a wireless communication channel between the electronic device 101 and an external electronic device (eg, the electronic device 102, the electronic device 104, or the server 108). It can support establishment and communication through the established communication channel.
  • the communication module 190 may include one or more communication processors that operate independently of the processor 120 (eg, an application processor) and support direct (eg, wired) communication or wireless communication.
  • the communication module 190 is a wireless communication module 192 (eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 194 (eg, : It may include a local area network (LAN) communication module, or a power line communication module).
  • a wireless communication module 192 eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module
  • GNSS global navigation satellite system
  • wired communication module 194 eg, : It may include a local area network (LAN) communication module, or a power line communication module.
  • the corresponding communication module is a first network 198 (eg, a short-range communication network such as Bluetooth, WiFi direct or IrDA (infrared data association)) or a second network 199 (eg, a cellular network, the Internet, Alternatively, it may communicate with the external electronic device 104 through a computer network (eg, a telecommunication network such as a LAN or WAN).
  • a computer network eg, a telecommunication network such as a LAN or WAN.
  • These various types of communication modules may be integrated into one component (eg, a single chip) or may be implemented as a plurality of components (eg, multiple chips) separate from each other.
  • the wireless communication module 192 uses the subscriber information (eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)) stored in the subscriber identification module 196 within a communication network such as the first network 198 or the second network 199 .
  • the electronic device 101 may be identified and authenticated.
  • the antenna module 197 may transmit or receive a signal or power to the outside (eg, an external electronic device).
  • the antenna module 197 may include one antenna including a conductor formed on a substrate (eg, a PCB) or a radiator formed of a conductive pattern.
  • the antenna module 197 may include a plurality of antennas. In this case, at least one antenna suitable for a communication method used in a communication network such as the first network 198 or the second network 199 is connected from the plurality of antennas by, for example, the communication module 190 . can be selected. A signal or power may be transmitted or received between the communication module 190 and an external electronic device through the selected at least one antenna.
  • other components eg, RFIC
  • other than the radiator may be additionally formed as a part of the antenna module 197 .
  • peripheral devices eg, a bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI)
  • GPIO general purpose input and output
  • SPI serial peripheral interface
  • MIPI mobile industry processor interface
  • the command or data may be transmitted or received between the electronic device 101 and the external electronic device 104 through the server 108 connected to the second network 199 .
  • Each of the external electronic devices 102 and 104 may be the same as or different from the electronic device 101 .
  • all or a part of operations executed in the electronic device 101 may be executed in one or more of the external electronic devices 102 , 104 , or 108 .
  • the electronic device 101 may perform the function or service itself instead of executing the function or service itself.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform at least a part of the function or the service.
  • the one or more external electronic devices that have received the request may execute at least a part of the requested function or service, or an additional function or service related to the request, and transmit a result of the execution to the electronic device 101 .
  • the electronic device 101 may process the result as it is or additionally and provide it as at least a part of a response to the request.
  • cloud computing, distributed computing, or client-server computing technology may be used.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating a wearable electronic device 200 (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 ) according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 2 shows a front surface 210 and a rear surface 220 of the wearable electronic device 200 according to an exemplary embodiment.
  • an operation of the wearable electronic device 200 may be referred to as an operation of a processor (eg, the processor 120 of FIG. 1 ).
  • the wearable electronic device 200 includes a housing 230 , a display 211 (eg, the display device 160 of FIG. 1 ), and an optical sensor 221 (eg, FIG. 1 ). of the sensor module 176) and a plurality of electrodes 201, 202, or 203.
  • the housing 230 may include a front plate 231 and a rear plate 232 facing each other.
  • the front plate 231 of the housing 230 may be located on the front surface (eg, the third surface) of the housing, and the rear plate 232 may be located on the rear surface (eg, the second surface) facing the front surface of the housing 230 .
  • the housing 230 is positioned between the front and rear surfaces and may include a side surface (eg, a first surface) connecting the front and rear surfaces.
  • the side surface of the housing 230 may include at least a portion of the front plate 231 or at least a portion of the rear plate 232 .
  • the side of the housing 230 may include a separate plate.
  • the housing 230 may surround and protect components included in the wearable electronic device 200 or may fix some components.
  • the display 211 may be exposed to the outside through a portion of the front plate 231 .
  • the display 211 may emit light having at least one wavelength and may be set to provide visual information to a user. Also, the display 211 may receive a user input (eg, a touch input).
  • the optical sensor 221 may include a light source 222 emitting light and a plurality of photo detectors 223 detecting light.
  • the light source 222 may include at least one light emitting device (eg, a light emitting diode (LED)) for irradiating light having a wavelength of a specified range.
  • each light emitting element may be set to emit light of different wavelengths.
  • at least some of each of the light emitting devices may be set to emit light of the same wavelength.
  • each light emitting device may emit light at the same time point or may emit light based on a designated pattern.
  • the plurality of photodetectors 223 may detect light and sense the intensity of the detected light. For example, the plurality of photodetectors 223 may output a current signal having a magnitude corresponding to the detected amount of light.
  • the plurality of photodetectors 223 may be disposed to surround the light source 222 . In FIG. 2 , eight photodetectors 223 are illustrated, but the number and/or positions of the photodetectors 223 are not limited thereto.
  • the wearable electronic device 200 may sense biometric information (eg, heartbeat, oxygen saturation, blood pressure, and/or blood sugar) associated with the user by using the optical sensor 221 .
  • the optical sensor 221 may be a photoplethysmogram (PPG) sensor.
  • PPG photoplethysmogram
  • the optical sensor 221 may further include an optical signal processing module (not shown) electrically connected to the light source 222 and the plurality of photodetectors 223 .
  • the optical signal processing module may acquire and process a current signal generated by the plurality of photodetectors 223 based on the detected light quantity.
  • the optical signal processing module may detect the user's biometric information or detect whether the user wears the wearable electronic device 200 by using the electrical signals obtained through the plurality of photodetectors 223 .
  • the plurality of electrodes 201 , 202 , or 203 is disposed on the first electrode 201 positioned on the side surface (eg, the first surface) of the housing 230 and on the rear surface (eg, the second surface) of the housing 230 . It may include a second electrode 202 and a third electrode 203 positioned therein. However, the positions of the plurality of electrodes 201 , 202 , or 203 are not limited thereto, and they may be located on the other surface of the housing 230 .
  • the first electrode 201 and the second electrode 202 may collect biosignals at different positions, respectively.
  • the third electrode 203 may be used for in-phase component noise reduction and bio-bias.
  • the in-phase component noise may mean a noise signal (eg, power supply noise) that is equally input to the first electrode 201 and the second electrode 202 .
  • the biosignal processing module of the wearable electronic device 200 may obtain a biosignal through a differential amplification circuit that removes a common input and amplifies a differential input to obtain an output signal.
  • the differential amplifier circuit may reject a common input according to a common mode rejection ratio (CMRR) indicating a ratio of a common gain to a differential gain.
  • CMRR common mode rejection ratio
  • the wearable electronic device 200 cancels the in-phase component noise by outputting the same signal as the in-phase component noise input to the first electrode 201 and the second electrode 202 through the third electrode 203 . By doing so, the common input rejection performance of the differential amplifier circuit can be improved.
  • the second electrode 202 and the third electrode 203 may touch one arm of the user.
  • the user may contact the finger of the other hand to the first electrode 201 .
  • the second electrode 202 and the third electrode 203 may come into contact with the user's palm or part of a finger, The first electrode 201 may contact the finger of the other hand.
  • any one of the first electrode 201 , the second electrode 202 , and the third electrode 203 is spaced apart from the user's skin, and the first electrode The remaining two electrodes except for any one of 201, the second electrode 202, and the third electrode 203 come into contact with the user's skin to obtain biometric information (eg, galvanic skin response, electromyography). can also be measured.
  • biometric information eg, galvanic skin response, electromyography
  • an external object contacts at least one of the first electrode 201 , the second electrode 202 , and/or the third electrode 203 .
  • a series of pulse waves may be output through at least one of the first electrode 201 , the second electrode 202 , and/or the third electrode 203 .
  • the outputted series of pulse waves may be transmitted to an external object (eg, a user's skin) in contact with at least one of the first electrode 201 , the second electrode 202 , and/or the third electrode 203 .
  • the electronic device 200 according to an embodiment provides a series of pulses to the user's skin in contact with at least one of the first electrode 201 , the second electrode 202 , and/or the third electrode 203 . waves can be added.
  • the wearable electronic device 200 may collect a biosignal through a plurality of electrodes 201 , 202 , or 203 in contact with the user's skin.
  • an impedance hereinafter, referred to as contact impedance
  • the contact impedance may be determined by an external environment (eg, temperature or humidity), a wearing state (eg, a contact area or contact area), and/or a user's skin type. Therefore, when a bio-signal is collected using an electrical signal, the contact impedance may affect the quality of the bio-signal to be collected. For example, as the contact impedance changes, the noise ratio may increase or the accuracy of the biosignal may decrease.
  • the wearable electronic device 200 may lower the contact impedance by using an electroporation method.
  • Electroporation is a method of increasing the permeability of the plasma membrane by applying an electric field to the cell.
  • an electric pulse may be applied to the skin to temporarily create a micro channel on the surface of the cell membrane.
  • microchannels are created on the surface of the cell membrane, the mobility of electrons through the microchannels increases, thereby reducing skin resistance.
  • the wearable electronic device 200 according to an embodiment may reduce skin resistance by outputting an electrical pulse through at least one of the plurality of electrodes 201 , 202 , or 203 in contact with the user's skin. As a result, the contact impedance between the user's skin to which the electric pulse is applied and the plurality of electrodes 201 , 202 , or 203 may be reduced.
  • FIG. 3 is a block diagram 300 of a wearable electronic device (eg, the wearable electronic device 200 of FIG. 2 ) according to an exemplary embodiment.
  • the wearable electronic device 200 includes a processor 120 , a first electrode 201 , a second electrode 202 , a pulse output circuit 310 , and/or biosignal processing.
  • a module 320 may be included.
  • an operation of the wearable electronic device 200 may be referred to as an operation of the processor 120 .
  • the pulse output circuit 310 is electrically connected to the first electrode 201 and/or the second electrode 202 to transmit a series of pulses to at least one of the first electrode 201 and/or the second electrode 202 .
  • wave can be output.
  • the pulse output circuit 310 may receive specified pulse information and may output a series of pulse waves according to the pulse information.
  • the pulse output circuit 310 may include an LC resonant circuit that generates a series of pulse waves.
  • the wearable electronic device 200 may further include a switch (not shown) connecting the pulse output circuit 310 and at least one of the first electrode 201 and the second electrode 202 . may be
  • the biosignal processing module 320 is electrically connected to the first electrode 201 and the second electrode 202 to provide biometric information (eg, electrocardiogram (ECG), bioelectrical impedance analysis, BIA) and/or electrodermal activity (EDA)) can be detected.
  • the biosignal processing module 320 may process an electrical signal obtained through the first electrode 201 and the second electrode 202 .
  • the biosignal processing module 320 processes (eg, amplifies and/or filters) the electrical signal measured by the first electrode 201 and the second electrode 202 , and converts the processed electrical signal into a digital signal. can also be converted to
  • the wearable electronic device 200 may include three or more electrodes.
  • the wearable electronic device 200 according to an embodiment may further include a third electrode 203 (refer to FIG. 2 ) electrically connected to the pulse output circuit 310 and the biosignal processing module 320 . have.
  • the processor 120 is electrically or operatively coupled to other components of the wearable electronic device 200 (eg, the pulse output circuit 310 and the biosignal processing module 320 ). ) (or connected), and may be set to control other components of the wearable electronic device 200 .
  • the processor 120 may determine whether the first electrode 201 and the second electrode 202 are in contact with an external object (eg, the user's skin).
  • the processor 120 uses the first electrode 201 and the second electrode 202 to separate the first electrode 201 and the second electrode 202 from the outside. It can be determined whether the object has been touched.
  • the processor 120 is the first electrode 201 and/or based on an output value of a touch detection module (eg, a comparator) according to an input of a voltage applied through a living body or a voltage applied from a voltage source.
  • a touch detection module eg, a comparator
  • the processor 120 may be electrically connected to the first electrode 201 and the second electrode 202 , and the capacitance of the first electrode 201 and the second electrode 202 . It may be determined whether the first electrode 201 and the second electrode 202 are in contact by sensing the change.
  • the biosignal processing module 320 of the wearable electronic device 200 uses the first electrode 201 and the second electrode 202 to the first electrode 201 and/or the second electrode It may be determined whether the 202 has contacted an external object. In this case, the biosignal processing module 320 may transmit information on whether the first electrode 201 and the second electrode 202 are in contact with the processor 120 .
  • the processor 120 may determine whether the second electrode 202 is in contact with the external object using the optical sensor 221 (refer to FIG. 2 ). In an embodiment, the processor 120 may determine whether the second electrode 202 is in contact based on the amount of light detected by the light detector 223 (refer to FIG. 2 ) of the optical sensor 221 . For example, the processor 120 may determine that the second electrode 202 is located within a specified distance from the external object (or comes into contact with the external object) in a region where the amount of light equal to or greater than a specified level is detected. As another example, when the amount of light detected by the light detector 223 (refer to FIG.
  • the processor 120 determines that the second electrode 202 does not contact the external object. can do.
  • the wearable electronic device 200 includes the second electrode 202 and the third electrode 203 (refer to FIG. 2 ) on the rear surface of the housing 230 (refer to FIG. 2 )
  • the processor 120 is It may be determined whether the second electrode 202 and the third electrode 203 come into contact with an external object using the optical sensor 221 (refer to FIG. 2 ).
  • the processor 120 may set pulse information for a series of pulse waves.
  • the pulse information for the series of pulse waves may include at least one parameter for the series of pulse waves.
  • parameters included in the pulse information include pulse power, pulse width, pulse interval, pulse period, pulse train width, and pulse train. It may include at least one of a pulse train interval, a pulse train period, the number of pulses included in each pulse train, a duty cycle, and/or a pulse shape.
  • the processor 120 uses the pulse output circuit 310 in a state in which the first electrode 201 and/or the second electrode 202 are in contact with an external object (eg, the user's skin). 201) and/or the second electrode 202 may be set to output a series of pulse waves according to specified pulse information.
  • the processor 120 may acquire biometric information by using the biosignal processing module 320 , the first electrode 201 , and the second electrode 202 .
  • the processor 120 may perform post-processing (eg, filtering and/or noise canceling) on the biometric information detected by the biosignal processing module 320 .
  • FIG. 4 is a flowchart 400 of an operation of the wearable electronic device 200 according to an exemplary embodiment.
  • an operation of the wearable electronic device 200 may be referred to as an operation of the processor 120 .
  • the wearable electronic device 200 may set pulse information.
  • the pulse information may include at least one parameter for a series of pulse waves.
  • the wearable electronic device 200 according to an embodiment may set at least one parameter value for a series of pulse waves.
  • the wearable electronic device 200 according to an embodiment may select at least one or more pulse information from among pulse information stored in a memory (eg, the memory 130 of FIG. 1 ).
  • the wearable electronic device 200 determines whether the first electrode 201 (refer to FIG. 3) and the second electrode 202 (refer to FIG. 3) come into contact with an external object (eg, the user's skin). can judge For example, the wearable electronic device 200 according to an embodiment is based on an output value of a touch detection module (eg, a comparator) according to an input of a voltage applied through a living body or a voltage applied from a voltage source, or By detecting a change in capacitance of the first electrode 201 and the second electrode 202 , it may be determined whether the first electrode 201 and the second electrode 202 are in contact with an external object. For another example, the wearable electronic device 200 according to an embodiment may determine whether the second electrode 202 has made contact with an external object using the optical sensor 221 (refer to FIG. 2 ).
  • a touch detection module eg, a comparator
  • the wearable electronic device 200 may perform a contact standby operation in operation 403 .
  • the wearable electronic device 200 according to an embodiment may simply stand by for a specified time.
  • the wearable electronic device 200 displays a display (eg, the display 211 of FIG. 2 ). )) to output a re-wear request message and/or a re-contact message to the user.
  • the wearable electronic device 200 After performing the contact standby operation (operation 403), the wearable electronic device 200 according to an embodiment determines again whether the first electrode 201 and the second electrode 202 are in contact with an external object (operation 402). can For example, the wearable electronic device 200 may periodically perform operation 402 .
  • the wearable electronic device 200 When it is determined that the first electrode 201 and the second electrode 202 come into contact with an external object, the wearable electronic device 200 according to an embodiment performs the first electrode 201 or the second electrode 202 in operation 404 . ) through at least one of a series of pulse waves according to the pulse information may be output. In other words, the wearable electronic device 200 according to an embodiment applies a series of pulse waves to an external object (eg, the user's skin) in contact with at least one of the first electrode 201 and the second electrode 202 . can be authorized
  • the wearable electronic device 200 may acquire biometric information using the first electrode 201 and the second electrode 202 .
  • FIG. 5 is a graph 500 illustrating contact impedance according to time of the wearable electronic device 200 according to an exemplary embodiment.
  • the wearable electronic device 200 has a first electrode 201 or a second electrode 202 during a pulse output period A that lasts for a first time period t1 to t2 .
  • a series of pulse waves may be output (eg, operation 404 of FIG. 4 ) through at least one of them.
  • skin resistance of a region in contact with at least one of the first electrode 201 and the second electrode 202 may be reduced. Accordingly, the contact impedance may gradually decrease during the pulse output period A.
  • the wearable electronic device 200 After the first time period t1 to t2, the wearable electronic device 200 acquires the biosignal during the biosignal acquisition period B that lasts for the second time period t2 to t3 (eg: operation 405) of FIG. 4 may be performed.
  • the first time period t1 to t2 and the second time period t2 to t3 may not overlap.
  • the pulse output section A and the biosignal acquisition section B may not overlap.
  • the contact impedance In the biosignal acquisition period B, the contact impedance may be equal to or less than the target impedance Z1.
  • the wearable electronic device 200 may acquire the biosignal when the contact impedance is equal to or less than the target impedance Z1. Since the wearable electronic device 200 according to an embodiment may acquire a biosignal when the contact impedance has a sufficiently low value (eg, a value less than or equal to the target impedance Z1), the accuracy of the obtained biosignal may be improved. have.
  • FIG. 6 is a waveform diagram 600 of a series of pulse waves output from the wearable electronic device 200 according to an exemplary embodiment.
  • a series of pulse waves may include at least one pulse train PT1 and PT2 .
  • the pulse trains PT1 and PT2 may mean one set including continuous pulses.
  • the parameters of a series of pulse waves included in the pulse information include a pulse power (PA), a pulse width (PW), and a pulse interval (PI).
  • pulse interval pulse interval
  • pulse period pulse period
  • PP pulse period
  • PTW pulse train width
  • PTI pulse train interval
  • PW pulse train period
  • PW pulse duty cycle
  • PW/PP pulse duty cycle
  • the waveform diagram of the series of pulse waves shown in FIG. 6 is exemplary, and parameters of the series of pulse waves output from the wearable electronic device 200 according to an embodiment are not limited to those shown in FIG. 6 .
  • the pulse wave is illustrated as a square wave in FIG. 6 , the shape of the pulse is not limited thereto.
  • FIG. 7 is a block diagram 700 of the wearable electronic device 200 according to an embodiment.
  • a detailed description of the configuration overlapping with FIG. 3 may be referred to by the description of FIG. 3 .
  • the wearable electronic device 200 includes a processor 120 , a first electrode 201 , a second electrode 202 , a pulse output circuit 310 , and a biosignal processing module 320 . ), and/or a contact impedance measurement module 710 .
  • the pulse output circuit 310 is electrically connected to the first electrode 201 and the second electrode 202 to output a series of pulse waves to at least one of the first electrode 201 and the second electrode 202 .
  • the biosignal processing module 320 may be electrically connected to the first electrode 201 and the second electrode 202 to detect biometric information (eg, electrocardiogram, bioimpedance, and/or skin electrical activity).
  • biometric information eg, electrocardiogram, bioimpedance, and/or skin electrical activity.
  • the biosignal processing module 320 may process an electrical signal obtained through the first electrode 201 or the second electrode 202 .
  • the contact impedance measuring module 710 is electrically connected to the first electrode 201 and/or the second electrode 202 to obtain a contact impedance of at least one of the first electrode 201 and/or the second electrode 202 . can be measured.
  • the contact impedance measuring module 710 may include a current applying circuit 711 and a voltage measuring circuit 712 .
  • the current application circuit 711 may apply a current to at least one of the first electrode 201 and the second electrode 202 .
  • the voltage measuring circuit 712 may measure a voltage applied between the first electrode 201 and the second electrode 202 .
  • the contact impedance measurement module 710 is configured to use the first electrode 201 or the second electrode 202 based on the current value applied by the current application circuit 711 and the voltage value measured by the voltage measurement circuit 712 . At least one of the contact impedances may be measured.
  • the processor 120 is electrically or operatively connected to other components of the wearable electronic device 200 (eg, the pulse output circuit 310 , the biosignal processing module 320 , and the contact impedance measurement module 710 ). It can be operatively coupled (coupling) (or connected).
  • the processor 120 may determine whether the first electrode 201 and the second electrode 202 are in contact with an external object (eg, the user's skin). For example, in the wearable electronic device 200 according to an embodiment, the first electrode 201 and/or the second electrode 202 may be used by using the first electrode 201 and/or the second electrode 202 . It can be determined whether the external object has been touched. For another example, the wearable electronic device 200 according to an embodiment may determine whether the second electrode 202 has made contact with an external object using the optical sensor 221 (refer to FIG. 2 ).
  • the processor 120 periodically activates the contact impedance measurement module 710 to measure the contact impedance of at least one of the first electrode 201 and the second electrode 202 to measure the contact impedance of the first electrode 201 .
  • the second electrode 202 may determine whether the external object (eg, the user's skin) is in contact.
  • the processor 120 may activate the contact impedance measurement module 710 based on the biometric information measurement request to determine whether the first electrode 201 and the second electrode 202 are in contact with an external object.
  • the processor 120 may set pulse information for a series of pulse waves.
  • the pulse information for the series of pulse waves may include at least one parameter for the series of pulse waves.
  • the processor 120 may set the target impedance.
  • the wearable electronic device 200 may measure biometric information in a state where the contact impedance is lower than the target impedance.
  • the processor 120 may set the target impedance by using the input impedance of the differential amplifier circuit included in the biosignal processing module 320 .
  • the target impedance may have a value smaller than the input impedance of the differential amplifier circuit.
  • the processor 120 may set any one of 1/1000 to 1/100 of the input impedance of the differential amplifier circuit as the target impedance.
  • the target impedance may be (input impedance)/1000 or more and (input impedance)/100 or less. Accordingly, when measuring the biosignal, the contact impedance may have a value smaller than the input impedance, and attenuation of the biosignal due to the contact impedance and the input impedance may be minimized.
  • the processor 120 uses the pulse output circuit 310 to generate the first electrode 201 or It may be set to output a series of pulse waves according to specified pulse information through at least one of the second electrodes 202 .
  • the processor 120 may obtain the measured contact impedance using the contact impedance measurement module 710 .
  • the processor 120 may compare the measured contact impedance with the target impedance.
  • the processor 120 may be configured to output a series of pulse waves using the pulse output circuit 310 .
  • the processor 120 outputs a series of pulse waves using the pulse output circuit 310 until the contact impedance has a value less than or equal to the target impedance, and measures the contact impedance using the contact impedance measurement module 710 . It can be set to repeat the operation.
  • the processor 120 may acquire biometric information using the biosignal processing module 320 .
  • the wearable electronic device 200 may include three or more electrodes.
  • the third electrode 203 is electrically connected to the pulse output circuit 310 , the biosignal processing module 320 , and the contact impedance measurement module 710 , as shown in FIG. 2) may be further included.
  • FIG. 8 is a flowchart 800 of an operation of the wearable electronic device 200 according to an exemplary embodiment.
  • a detailed description of the configuration overlapping with FIG. 4 may be referred to by reference to the description of FIG. 4 .
  • the wearable electronic device 200 may set target impedance and pulse information.
  • the target impedance may have a value smaller than the input impedance of the differential amplifier circuit.
  • the target impedance may be (input impedance)/1000 or more and (input impedance)/100 or less.
  • the pulse information may include at least one parameter for a series of pulse waves.
  • both the first electrode 201 (refer to FIG. 3 ) and the second electrode 202 (refer to FIG. 3 ) come into contact with an external object (eg, the user's skin). It can be judged whether
  • the wearable electronic device 200 may perform a contact standby operation in operation 803 .
  • the wearable electronic device 200 may output a re-wear request message and/or a re-contact message to the user through a display (eg, the display 211 of FIG. 2 ).
  • the wearable electronic device 200 may simply stand by for a specified time.
  • the wearable electronic device 200 determines again whether the first electrode 201 and the second electrode 202 are in contact with an external object (operation 802). can
  • the wearable electronic device 200 may measure the contact impedance in operation 804 .
  • the wearable electronic device 200 may determine whether the measured contact impedance satisfies an impedance condition. For example, the wearable electronic device 200 according to an embodiment may determine whether the measured contact impedance is equal to or less than the target impedance by comparing the measured contact impedance with the target impedance.
  • the wearable electronic device 200 When the measured contact impedance exceeds the target impedance (or does not satisfy the impedance condition), the wearable electronic device 200 according to an exemplary embodiment performs one of the first electrode 201 or the second electrode 202 in operation 806 .
  • a series of pulse waves according to the pulse information may be output through at least one.
  • the wearable electronic device 200 according to an embodiment may output a series of pulse waves (operation 806) and then re-measure the contact impedance (operation 804).
  • the wearable electronic device 200 uses the first electrode 201 and the second electrode 202 in operation 807 to Biometric information can be obtained.
  • the wearable electronic device 200 may store pulse information of a series of pulse waves output in operation 806 in a memory (eg, the memory 130 of FIG. 1 ).
  • the wearable electronic device 200 may set pulse information using stored pulse information.
  • the wearable electronic device 200 may set pulse information by using pulse information used in the previously performed user's biosignal measurement. For example, after detecting that the user is wearing the wearable electronic device 200 , when it is determined that the user is maintaining the wearing state, the wearable electronic device 200 may use previously performed target impedance and/or pulse information. Accordingly, when the same user measures a biosignal a plurality of times, the operation of measuring the contact impedance (operation 804 ) may not be performed at each measurement, and the biosignal may be quickly measured.
  • FIG. 9 is a graph 900 illustrating contact impedance according to time of the wearable electronic device 200 according to an exemplary embodiment.
  • the wearable electronic device 200 measures the contact impedance of at least one of the first electrode 201 and/or the second electrode 202 during the contact impedance measurement period C. (eg, operation 804 of FIG. 8 ), and output a series of pulse waves through at least one of the first electrode 201 and/or the second electrode 202 during the pulse output period A (eg: operation 806) of FIG. 8 may be performed. Also, the wearable electronic device 200 according to an embodiment may acquire a biosignal (eg, operation 807 of FIG. 8 ) during the biosignal acquisition period B.
  • a biosignal eg, operation 807 of FIG. 8
  • the wearable electronic device 200 repeats the operation of the pulse output section A and the operation of the contact impedance measurement section C until it is determined that the contact impedance has a value equal to or less than the target impedance Z1.
  • the pulse output section (A), the biosignal acquisition section (B), and the contact impedance measurement section (C) may not overlap.
  • the wearable electronic device 200 may measure the contact impedance during the contact impedance measurement period C that lasts for the first 'time period t1' to t2'. When the measured contact impedance exceeds the target impedance Z1, after the first 'time period (t1' to t2'), the wearable electronic device 200 according to an embodiment performs the second 'time period (t2' to t2'). A series of pulse waves may be output during the pulse output section A that lasts for t3'). When a series of pulse waves output during the pulse output section A is applied to the user's skin, the contact impedance may be lowered.
  • the wearable electronic device 200 After the second 'time period (t2' to t3'), the wearable electronic device 200 according to an embodiment performs a contact impedance measurement period (C) that lasts for the third 'time period (t3' to t4').
  • the contact impedance can be measured.
  • the wearable electronic device 200 according to an embodiment may repeatedly perform the operation of the pulse output section A and the operation of the contact impedance measurement section C until it is determined that the contact impedance is equal to or less than the target impedance Z1. have.
  • the fourth 'time period (t4' to t5'), the sixth' time period (t6' to t7'), and the eighth' time period t8' ⁇ t9') and a series of pulse waves are output during the 10' time interval (t10' ⁇ t11'), the 5' time interval (t5' ⁇ t6'), the 7th time interval (t7' ⁇ t8') ), the contact impedance may be measured during the ninth time period t9' to t10' and the 11th time period t11' to t12'.
  • the wearable electronic device 200 When it is determined that the measured contact impedance is equal to or less than the target impedance Z1, the wearable electronic device 200 according to an embodiment performs the biosignal acquisition period B that lasts for the twelfth time period t12' to t13'. A biosignal can be obtained.
  • a series of pulse waves output in the plurality of pulse output sections A may all be the same. However, depending on the embodiment, a series of pulse waves output in some of the pulse output sections (A) among the plurality of pulse output sections (A) may be different from a series of pulse waves output in some other pulse output sections (A) may be For example, at least a portion of the first pulse information of a series of pulse waves output in the pulse output section A during the second 'time section (t2' to t3') is in the fourth' time section (t4' to t5) ') may be different from at least part of the second pulse information of a series of pulse waves output in the pulse output section A during the period.
  • the parameter of the second pulse information may be set based on the parameter of the first pulse information and the contact impedance measured during the contact impedance measurement period C during the third time period t3' to t4'.
  • the second pulse information may be set together when the first pulse information is set.
  • the parameters included in the pulse information of a series of pulse waves include a pulse power (PA), a pulse width (PW), a pulse interval (PI), a pulse period ( PP (pulse period), pulse train width (PTW), pulse train interval (PTI), pulse train period (PTP), each pulse train (PT1, PT2) ) may include at least one of the number of pulses included in the PTW/PTP (duty cycle), the pulse duty cycle (PW/PP), and/or the pulse shape.
  • a time interval of the plurality of pulse output sections A and/or a time interval of the plurality of impedance measurement sections C may be different.
  • the duration of the second time period t2' to t3' for outputting a series of pulse waves and the duration of the fourth time period t4' to t5' for outputting a series of pulse waves are may be different.
  • a time for outputting a series of pulse waves may be determined based on a change amount of the contact impedance.
  • the wearable electronic device 200 may measure the contact impedance during the contact impedance measurement period C to determine whether the contact impedance has a value equal to or less than the target impedance Z1.
  • the wearable electronic device 200 may precisely control the contact impedance and increase the accuracy of the biosignal by changing the parameter of pulse information and/or the pulse output section A based on the measured contact impedance. can be improved
  • the time period and repetition number of the pulse output section (A), the biosignal acquisition section (B), and the contact impedance measurement section (C) shown in FIG. 9 are exemplary, and the wearable electronic device 200 according to an embodiment It is not limited to the time interval and the number of times of each interval shown in FIG. 9 .
  • FIG. 10 is a flowchart 1000 of an operation of the wearable electronic device 200 according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 10 illustrates an operation flowchart 1000 that may be performed when the wearable electronic device 200 sets pulse information (eg, operation 401 of FIG. 4 ) according to an exemplary embodiment.
  • the wearable electronic device 200 may set a target impedance.
  • the target impedance may have a value smaller than the input impedance of the differential amplifier circuit.
  • the target impedance may be (input impedance)/1000 or more and (input impedance)/100 or less.
  • the wearable electronic device 200 may measure a contact impedance.
  • the wearable electronic device 200 may determine whether the measured contact impedance satisfies an impedance condition. For example, the wearable electronic device 200 according to an embodiment may determine whether the measured contact impedance is equal to or less than the target impedance by comparing the measured contact impedance with the target impedance.
  • the wearable electronic device 200 When the measured contact impedance exceeds the target impedance (or does not satisfy the impedance condition), the wearable electronic device 200 according to an exemplary embodiment performs one of the first electrode 201 and the second electrode 202 in operation 1004 .
  • a series of pulse waves according to the parameter of the pulse information may be output through at least one.
  • the wearable electronic device 200 according to an embodiment may output a series of pulse waves and then re-measure the contact impedance (operation 1002 ).
  • the wearable electronic device 200 may acquire pulse information in operation 1005 .
  • the wearable electronic device 200 may acquire pulse information based on parameter information of a series of pulse waves output until the measured contact impedance becomes less than or equal to the target impedance. For example, if the wearable electronic device 200 performs an operation 1004 of outputting a series of pulse waves having a first pulse train width (PTW, see FIG. 6) a total of n times and then the contact impedance becomes less than or equal to the target impedance, (first pulse train width*n) may be set as the final pulse train width.
  • the wearable electronic device 200 may store the acquired pulse information in a memory (eg, the memory 130 of FIG. 1 ).
  • the wearable electronic device 200 may store state information together with pulse information in a memory.
  • the state information may be information that can be measured by the wearable electronic device 200 during an operation of setting pulse information.
  • the state information may include at least one of temperature, indoor/outdoor information, atmospheric pressure, intensity of illumination information, movement information using a geomagnetic sensor, location information, and user information.
  • FIG. 11 is a circuit diagram 1100 illustrating a biosignal processing module of the wearable electronic device 200 according to an exemplary embodiment.
  • the biosignal processing module 320 of the wearable electronic device 200 includes an instrumentation amplifier (IA), a first input impedance ZI1, and a second input impedance ZI2. ) may be included.
  • the output signal Vo of the instrumentation amplifier IA may represent an electrocardiogram (ECG).
  • the first contact impedance ZC1 may represent a contact impedance formed between a first electrode (eg, the first electrode 201 of FIG. 3 ) and an external object
  • the second contact impedance ZC2 is It may represent a contact impedance formed between the second electrode (eg, the second electrode 202 of FIG. 3 ) and an external object
  • the first voltage signal S1 may represent a differential input signal
  • the second voltage signal S2 may represent a common input signal.
  • the instrumentation amplifier IA may remove the common input input to the input terminal and amplify the differential input to output the output signal Vo.
  • the common gain may be reduced and the output signal Vo may include an accurate biosignal.
  • CMRR common mode rejection ratio
  • the common mode rejection ratio CMRR may decrease.
  • the common input signal is not removed, and thus the biosignal quality may deteriorate.
  • the wearable electronic device 200 may lower the contact impedance by outputting a series of pulse waves through an electrode having a relatively large contact impedance among the first electrode 201 or the second electrode 202 .
  • the wearable electronic device 200 may reduce a difference between the first contact impedance ZC1 and the second contact impedance ZC2 to minimize noise and improve biosignal quality.
  • FIG. 12 is a circuit diagram 1200 illustrating a biosignal processing module 320 of the wearable electronic device 200 according to an exemplary embodiment.
  • the biosignal processing module 320 of the wearable electronic device 200 may include an instrumentation amplifier IA and a current source A1 .
  • the wearable electronic device 200 may measure the bioimpedances ZB1 , ZB2 , and/or ZB3 by bioelectrical impedance analysis (BIA).
  • the wearable electronic device 200 may measure the bioimpedance based on the input current Iac applied by the current source A1 and the output signal Vo of the instrumentation amplifier IA.
  • the wearable electronic device 200 may include four electrodes, and contact impedances ZC1 , ZC2 , ZC3 , and/or ZC4 are formed between each electrode and an external object.
  • the voltage Vac applied to the living body may increase, and the maximum value of the input current Iac may be limited.
  • the wearable electronic device 200 may lower the contact impedances ZC1 , ZC2 , ZC3 , and/or ZC4 by outputting a series of pulse waves through an electrode. Accordingly, the wearable electronic device 200 according to an embodiment may apply a larger input current Iac, thereby increasing a signal to noise ratio (SNR).
  • SNR signal to noise ratio
  • the wearable electronic device (eg, the wearable electronic device 200 of FIG. 2 ) according to various embodiments includes a housing (eg, the housing 230 of FIG. 2 ) and a first electrode (eg, the housing 230 ) positioned on the housing 230 .
  • a biometric signal connected to the first electrode 201 of FIG. 2 ) and a second electrode (eg, the second electrode 201 of FIG. 2 ), the first electrode 201 and the second electrode 202 .
  • a processing module eg, the biosignal processing module 320 of FIG. 3
  • a pulse output circuit (eg, the pulse output circuit of FIG. 3 ) connected to the first electrode 201 and the second electrode 202 310) and a processor (eg, the processor 120 of FIG.
  • the processor 120 includes the first In a state in which an external object is in contact with the electrode 201, a series of pulse waves is output to the first electrode 201 using the pulse output circuit 310, and the biosignal is processed. It may be configured to obtain biometric information using the module 320 .
  • the processor 120 may set pulse information including at least one parameter for the series of pulse waves.
  • the parameters include pulse intensity, pulse width, pulse interval, pulse period, pulse train width, pulse train interval, pulse train period, number of pulses included in each pulse train, duty cycle, It may include at least one of a pulse duty cycle and a pulse shape.
  • the wearable electronic device 200 is connected to the first electrode 201 and the second electrode 202 , and is connected to at least one of the first electrode 201 and the second electrode 202 . It may further include a contact impedance measurement module (eg, the contact impedance measurement module 710 of FIG. 7 ) for measuring one contact impedance.
  • a contact impedance measurement module eg, the contact impedance measurement module 710 of FIG. 7
  • the contact impedance measuring module 710 may include a current application circuit (eg, the current of FIG. 7 ) that applies a current to at least one of the first electrode 201 and the second electrode 202 . an application circuit 711) and a voltage measurement circuit (eg, the voltage measurement circuit 712 of FIG. 7 ) for measuring the voltage between the first electrode 201 and the second electrode 202 .
  • the processor 120 sets a target impedance (eg, the target impedance Z1 of FIG. 9 ), and when the measured contact impedance is equal to or less than the target impedance Z1 , the biosignal processing It may be configured to obtain biometric information using the module 320 .
  • a target impedance eg, the target impedance Z1 of FIG. 9
  • the processor 120 outputs a series of first pulse waves to the first electrode 201 for a first time period using the pulse output circuit 310 and measures the contact impedance.
  • the first electrode 201 is used to the first electrode 201 using the pulse output circuit 310 for a second time period that does not overlap the first time period. It may be set to output a series of second pulse waves for a 2 time period.
  • the pulse information may include first pulse information including a parameter for the first series of pulse waves output during the first time period and the second series of pulse waves output during the second time period It may include second pulse information including parameters for the pulse wave.
  • At least a portion of the first pulse information may be different from at least a portion of the second pulse information.
  • the processor 120 sets a target impedance Z1 , and uses the pulse output circuit 310 to generate a series of first pulses to the first electrode 201 for a first time period. a wave is output, and when the contact impedance measured by the contact impedance measurement module 710 exceeds the target impedance Z1, the pulse output circuit 310 is used to transmit the contact impedance to the first electrode 201. It may be set to output a series of second pulse waves during a second time interval that does not overlap the first time interval.
  • the processor 120 when the contact impedance measured by the contact impedance measuring module 710 is equal to or less than the target impedance Z1, the processor 120 outputs the series of first output for the first time period.
  • the pulse information may be set based on a parameter of the pulse wave and a parameter of the series of second pulse waves output during the second time period.
  • the biosignal processing module 320 may be configured to determine whether the first electrode 201 or the second electrode 202 has made contact with the external object.
  • the biometric information may be at least one of an electrocardiogram (ECG), bioimpedance (BIA), and electrodermal activity (EDA).
  • ECG electrocardiogram
  • BIOA bioimpedance
  • EDA electrodermal activity
  • the wearable electronic device 200 includes a plurality of electrodes (eg, the first electrode 201 , the second electrode 201 , and/or the third electrode 203 of FIG. 2 ), and the plurality of electrodes
  • a biometric signal processing module 320 connected to at least one of the 201, 202 or 203, a pulse output circuit connected to at least any one of the plurality of electrodes 201, 202 or 203 ( 310) and a processor 120 operatively connected to the biosignal processing module 320 and the pulse output circuit 310, wherein the processor 120 includes the pulse output circuit 310 during a pulse output period. output a series of pulse waves through at least one of the plurality of electrodes 201, 202, or 203 using 202 or 203) to obtain biometric information.
  • the wearable electronic device 200 further includes a contact impedance measurement module 710 connected to the plurality of electrodes 201 , 202 or 203 , and the processor 120 performs the contact impedance measurement during the contact impedance measurement period. It may be configured to measure the contact impedance of at least one of the plurality of electrodes 201 , 202 or 203 using the contact impedance measurement module 710 .
  • the processor 120 sets a target impedance Z1, and when the contact impedance measured by the contact impedance measuring module 710 is equal to or less than the target impedance Z1, the biosignal It may be set to perform an operation of the acquisition period (eg, operation 807 of FIG. 8 ).
  • the processor 120 when the contact impedance measured by the contact impedance measuring module 710 exceeds the target impedance Z1, the processor 120 operates in the pulse output section (eg, in FIG. 8 ). operation 806).
  • the processor 120 may set pulse information including at least one parameter for the series of pulse waves.
  • the parameters include pulse intensity, pulse width, pulse interval, pulse period, pulse train width, pulse train interval, pulse train period, number of pulses included in each pulse train, duty cycle, It may include at least one of a pulse duty cycle and a pulse shape.
  • the biosignal processing module 320 may be configured to determine whether the plurality of electrodes 201 , 202 or 203 has made contact with an external object.
  • the electronic device may have various types of devices.
  • the electronic device may include, for example, a portable communication device (eg, a smart phone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance device.
  • a portable communication device eg, a smart phone
  • a computer device e.g., a smart phone
  • a portable multimedia device e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a wearable device e.g., a smart bracelet
  • a home appliance device e.g., a home appliance
  • a or B “at least one of A and B”, “at least one of A or B”, “A, B or C”, “at least one of A, B and C” and “A,
  • Each of the phrases “at least one of B, or C” may include any one of, or all possible combinations of, items listed together in the corresponding one of the phrases.
  • Terms such as “first”, “second”, or “first” or “second” may simply be used to distinguish the component from other components in question, and may refer to components in other aspects (e.g., importance or order) is not limited.
  • one (eg first) component is “coupled” or “connected” to another (eg, second) component with or without the terms “functionally” or “communicatively”
  • one component can be connected to the other component directly (eg by wire), wirelessly, or through a third component.
  • module may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and may be used interchangeably with terms such as, for example, logic, logic block, component, or circuit.
  • a module may be an integrally formed part or a minimum unit or a part of the part that performs one or more functions.
  • the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • Various embodiments of the present document include one or more instructions stored in a storage medium (eg, internal memory 136 or external memory 138) readable by a machine (eg, electronic device 101).
  • a machine eg, electronic device 101
  • the processor eg, the processor 120
  • the device eg, the electronic device 101
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-transitory storage medium' is a tangible device and only means that it does not contain a signal (eg, electromagnetic wave). It does not distinguish the case where it is stored as
  • the 'non-transitory storage medium' may include a buffer in which data is temporarily stored.
  • the method according to various embodiments disclosed in this document may be provided as included in a computer program product.
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • the computer program product is distributed in the form of a machine-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)), or via an application store (eg Play StoreTM) or on two user devices ( It can be distributed (eg downloaded or uploaded) directly, online between smartphones (eg: smartphones).
  • a portion of a computer program product eg, a downloadable app
  • a machine-readable storage medium such as a memory of a manufacturer's server, a server of an application store, or a relay server. It may be temporarily stored or temporarily created.
  • each component eg, a module or a program of the above-described components may include a singular or a plurality of entities.
  • one or more components or operations among the above-described corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg, a module or a program
  • the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components identically or similarly to those performed by the corresponding component among the plurality of components prior to the integration. .
  • operations performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, repeatedly, or heuristically, or one or more of the operations are executed in a different order, or omitted. or one or more other operations may be added.

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Abstract

일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치는 하우징, 상기 하우징 상에 위치하는 제1 전극과 제2 전극, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 연결된 생체(biometric) 신호 처리 모듈, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 연결된 펄스(pulse) 출력 회로 및 상기 생체 신호 처리 모듈 및 상기 펄스 출력 회로와 작동적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 제1 전극에 외부 객체가 접촉된 상태에서, 상기 펄스 출력 회로를 이용하여 상기 제1 전극으로 일련의 펄스 파(a series of pulse waves)를 출력하고, 및 상기 생체 신호 처리 모듈을 이용하여 생체 정보를 획득하도록 설정될 수 있다.

Description

생체 정보를 감지하는 웨어러블 전자 장치
본 문서에서 개시되는 다양한 실시예들은 생체 정보를 감지하는 웨어러블 전자 장치에 관한 것이다.
최근, 웨어러블 전자 장치가 널리 보급됨에 따라 더 다양한 기능을 보유한 웨어러블 전자 장치에 대한 요구가 늘고 있다.
특히, 웨어러블 전자 장치는 사용자가 간편하고 용이하게 소지하며 사용할 수 있으므로, 웨어러블 전자 장치를 이용하여 생체 정보를 감지하는 방법들이 연구되고 있다. 웨어러블 전자 장치를 이용하여 생체 정보를 감지함으로써 사용자에 대한 헬스 케어(health care) 서비스가 제공될 수 있다. 사용자의 건강 상태에 기반한 헬스 케어 서비스를 제공하기 위하여, 정확한 생체 정보 감지 방법들이 연구되고 있다.
웨어러블 전자 장치를 이용하여 생체 정보를 감지하는 경우, 사용자의 착용 환경 및/또는 착용 상태에 의해 검출되는 생체 신호의 정확성이 저하될 수 있다.
다양한 실시예들은 전극과 접촉하는 피부의 저항성 및 접촉 임피던스를 낮추어, 노이즈에 의한 신호 간섭을 최소화 하고, 정확한 생체 정보를 측정할 수 있는 웨어러블 전자 장치를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치는 하우징, 상기 하우징 상에 위치하는 제1 전극과 제2 전극, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 연결된 생체(biometric) 신호 처리 모듈, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 연결된 펄스(pulse) 출력 회로 및 상기 생체 신호 처리 모듈 및 상기 펄스 출력 회로와 작동적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 제1 전극에 외부 객체가 접촉된 상태에서, 상기 펄스 출력 회로를 이용하여 상기 제1 전극으로 일련의 펄스 파(a series of pulse waves)를 출력하고, 및 상기 생체 신호 처리 모듈을 이용하여 생체 정보를 획득하도록 설정될 수 있다.
일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치는 복수의 전극들, 상기 복수의 전극들 중 적어도 어느 하나에 연결된 생체(biometric) 신호 처리 모듈, 상기 복수의 전극들 중 적어도 어느 하나에 연결된 펄스(pulse) 출력 회로 및 상기 생체 신호 처리 모듈 및 상기 펄스 출력 회로와 작동적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 펄스 출력 구간 동안 상기 펄스 출력 회로를 이용하여 상기 복수의 전극들 중 적어도 어느 하나를 통해 일련의 펄스 파(a series of pulse waves)를 출력하고, 및 생체 신호 획득 구간 동안 상기 복수의 전극들을 이용하여 생체 정보를 획득하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 웨어러블 전자 장치는 전극과 접촉하는 피부의 저항성 및 접촉 임피던스를 낮추어, 노이즈에 의한 신호 간섭을 최소화 하고, 정확한 생체 정보를 측정할 수 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 네트워크에서 전자 장치의 블록도를 나타낸다.
도 2는 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 평면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 동작 흐름도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 시간에 따른 접촉 임피던스를 나타내는 그래프이다.
도 6은 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치에서 출력되는 일련의 펄스 파의 파형도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 블록도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 동작 흐름도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 시간에 따른 접촉 임피던스를 나타내는 그래프이다.
도 10은 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 동작 흐름도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 생체 신호 처리 모듈을 나타내는 회로도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 생체 신호 처리 모듈을 나타내는 회로도이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 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), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
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 실행) 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 일부로서 구현될 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 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 수신할 수 있다. 입력 장치(150)는, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)는, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 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 직접 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 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(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 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 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. 일실시예에 따르면, 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. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 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 직접(예: 유선) 통신 채널 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 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 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 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association)와 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 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
이하, 도 2를 참조하여, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치에 대해 설명한다. 도 2는 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)(예: 도 1의 전자 장치(101))를 나타내는 평면도이다. 구체적으로, 도 2는 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)의 전면(210)과 후면(220)을 나타낸다. 이하의 실시예들에 있어서, 웨어러블 전자 장치(200)의 동작은 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))의 동작으로서 참조될 수 있다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 하우징(230), 디스플레이(211)(예: 도 1의 표시 장치(160)), 광학 센서(221)(예: 도 1의 센서 모듈(176)) 및 복수의 전극들(201, 202, 또는 203)을 포함할 수 있다.
하우징(230)은 마주하는 전면 플레이트(231)와 후면 플레이트(232)를 포함할 수 있다. 하우징(230)의 전면 플레이트(231)는 하우징의 전면(예: 제3 면)에 위치할 수 있고, 후면 플레이트(232)는 하우징(230)의 전면과 마주하는 후면(예: 제2 면)에 위치할 수 있다. 또한, 하우징(230)은 전면과 후면 사이에 위치하며 전면과 후면을 연결하는 측면(예: 제1 면)을 포함할 수 있다. 하우징(230)의 측면은 전면 플레이트(231)의 적어도 일부를 포함하거나, 후면 플레이트(232)의 적어도 일부를 포함할 수 있다. 실시예에 따라서는, 하우징(230)의 측면은 별도의 플레이트를 포함할 수도 있다. 하우징(230)은 웨어러블 전자 장치(200)에 포함되는 구성들을 둘러싸며 보호하거나, 일부 구성들을 고정할 수 있다.
디스플레이(211)는 전면 플레이트(231)의 일부를 통하여 외부로 노출될 수 있다. 디스플레이(211)는 적어도 하나의 파장을 갖는 광을 방출할 수 있고, 시각적 정보를 사용자에게 제공하도록 설정될 수 있다. 또한, 디스플레이(211)는 사용자 입력(예: 터치 입력)을 수신할 수도 있다.
광학 센서(221)는 광을 방출하는 광원(222) 및 광을 검출하는 복수의 광 검출기(223)를 포함할 수 있다.
광원(222)은 지정된 범위의 파장의 광을 조사하기 위한 적어도 하나의 발광 소자(예: 발광 다이오드(light emitting diode, LED))를 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 발광 소자는 서로 상이한 파장의 광을 방출하도록 설정될 수 있다. 다른 예를 들어, 각각의 발광 소자 중 적어도 일부는 동일한 파장의 빛을 발광하도록 설정될 수 있다. 다른 예를 들어, 각각의 발광 소자는 동일한 시점에 광을 방출하거나 지정된 패턴에 기반하여 광을 방출할 수 있다.
복수의 광 검출기(223)는 광을 검출(detect)하고, 검출된 광의 강도를 감지할 수 있다. 예를 들어, 복수의 광 검출기(223)는 검출된 광량에 대응하는 크기의 전류 신호를 출력할 수 있다. 복수의 광 검출기(223)는 광원(222)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 도 2에서는 8개의 광 검출기(223)를 포함하는 것으로 도시하였으나, 광 검출기(223)의 수 및/또는 위치는 이에 제한되지 않는다. 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 광학 센서(221)를 이용하여 사용자에 연관된 생체 정보(예: 심박, 산소 포화도, 혈압, 및/또는 혈당)를 감지할 수 있다. 예를 들어, 광학 센서(221)는 PPG(photoplethysmogram) 센서일 수 있다. 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 광학 센서(221)를 이용하여 사용자의 웨어러블 전자 장치(200)의 착용 여부를 감지할 수도 있다.
실시예에 따라서는, 광학 센서(221)는 광원(222) 및 복수의 광 검출기(223)와 전기적으로 연결된 광학 신호 처리 모듈(미도시)을 더 포함할 수 있다. 광학 신호 처리 모듈은 복수의 광 검출기(223)가 검출된 광량에 기반하여 생성한 전류 신호를 획득하고 처리할 수 있다. 광학 신호 처리 모듈은 복수의 광 검출기(223)를 통해 획득된 전기적 신호를 이용하여, 사용자의 생체 정보를 검출하거나, 사용자의 웨어러블 전자 장치(200)의 착용 여부를 감지할 수 있다.
복수의 전극들(201, 202, 또는 203)은 하우징(230)의 측면(예: 제1 면)에 위치하는 제1 전극(201), 하우징(230)의 후면(예: 제2 면)에 위치하는 제2 전극(202)과 제3 전극(203)을 포함할 수 있다. 그러나, 복수의 전극들(201, 202, 또는 203)의 위치는 이에 제한되지 않고, 하우징(230)의 다른 면에 위치하는 것도 가능하다. 제1 전극(201)과 제2 전극(202)은 각각 서로 다른 위치에서 생체 신호를 수집할 수 있다. 제3 전극(203)은 동상 성분 노이즈 감소 및 생체 바이어스를 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 동상 성분 노이즈는 제1 전극(201)과 제2 전극(202)에 동일하게 입력되는 노이즈 신호(예: 전원 노이즈)를 의미할 수 있다. 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)의 생체 신호 처리 모듈은 공통 입력을 제거하고 차동 입력은 증폭하여 출력 신호를 얻는 차동 증폭 회로를 통해 생체 신호를 획득할 수 있다. 차동 증폭 회로는 공통 이득과 차동 이득의 비를 나타내는 공통 모드 제거비(common mode rejection ratio, CMRR)에 따라 공통 입력을 제거할 수 있다. 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 제3 전극(203)을 통해 제1 전극(201)과 제2 전극(202)에 입력되는 동상 성분 노이즈와 동일한 신호를 출력하여 동상 성분 노이즈를 상쇄시킴으로써, 차동 증폭 회로의 공통 입력 제거 성능이 향상될 수 있다.
일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)가 사용자에 의하여 착용 되었을 때, 제2 전극(202)과 제3 전극(203)은 사용자의 한 쪽 팔에 닿을 수 있다. 사용자가 생체 정보를 측정하고자 하는 경우, 사용자는 다른 쪽 손의 손가락을 제1 전극(201)에 접촉할 수 있다. 다른 예를 들어, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)가 사용자에 의하여 착용 되지 않은 경우, 제2 전극(202)과 제3 전극(203)은 사용자의 손바닥 또는 손가락 일부에 닿을 수 있고, 제1 전극(201)은 다른 쪽 손의 손가락에 접촉할 수 있다. 실시예에 따라서는, 웨어러블 전자 장치(200)는, 제1 전극(201), 제2 전극(202) 및 제3 전극(203) 중 어느 하나의 전극이 사용자의 피부와 이격되고, 제1 전극(201), 제2 전극(202) 및 제3 전극(203) 중 어느 하나를 제외한 나머지 두 전극이 사용자의 피부와 접촉하여, 생체 정보(예: 피층 전기 반응 (galvanic skin response), 근전도)를 측정할 수도 있다.
일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 외부 객체(예: 사용자의 피부)가 제1 전극(201), 제2 전극(202) 및/또는 제3 전극(203) 중 적어도 어느 하나에 접촉한 상태에서, 제1 전극(201), 제2 전극(202) 및/또는 제3 전극(203) 중 적어도 어느 하나를 통해 일련의 펄스 파를 출력할 수 있다. 출력된 일련의 펄스 파는 제1 전극(201), 제2 전극(202) 및/또는 제3 전극(203) 중 적어도 어느 하나와 접촉하는 외부 객체(예: 사용자의 피부)에 전달될 수 있다. 다시 말해, 일 실시예에 따른 전자 장치(200)는, 제1 전극(201), 제2 전극(202) 및/또는 제3 전극(203) 중 적어도 어느 하나와 접하는 사용자의 피부에 일련의 펄스 파를 가할 수 있다.
일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 사용자의 피부에 접촉한 복수의 전극들(201, 202, 또는 203)을 통해 생체 신호를 수집할 수 있다. 이 때, 복수의 전극들(201, 202, 또는 203)과 사용자의 피부가 접촉하는 영역에 임피던스(이하, 접촉 임피던스라 함)가 형성될 수 있다. 접촉 임피던스는 외부 환경(예: 온도 또는 습도), 착용 상태(예: 접촉 면적 또는 접촉 부위) 및/또는 사용자 피부 타입에 의해 결정될 수 있다. 따라서, 전기적 신호를 이용해 생체 신호가 수집되는 경우, 접촉 임피던스는 수집되는 생체 신호 품질에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 접촉 임피던스가 변화함에 따라, 노이즈 비율이 증가하거나, 또는 생체 신호의 정확성이 저하될 수 있다.
일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 전기 천공법(electroporation)을 이용하여 접촉 임피던스를 낮출 수 있다. 전기 천공법은 세포에 전기장을 가하여 원형질막의 투과성을 증가시키는 방법이다. 전기 천공법에 따르면, 전기적 펄스를 피부에 가하여 세포막 표면에 일시적으로 마이크로 채널(micro channel)이 생성되도록 할 수 있다. 세포막 표면에 마이크로 채널이 생성되면, 마이크로 채널을 통한 전자의 이동성이 증가하여 피부 저항성이 감소할 수 있다. 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 사용자의 피부에 접촉한 복수의 전극들(201, 202, 또는 203) 중 적어도 어느 하나를 통해 전기적 펄스를 출력하여, 피부 저항성을 낮출 수 있다. 그 결과, 전기적 펄스가 가해진 사용자의 피부와 복수의 전극들(201, 202, 또는 203) 사이의 접촉 임피던스가 감소될 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치에 대해 설명한다. 도 3은 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(예: 도 2의 웨어러블 전자 장치(200))의 블록도(300)이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 프로세서(120), 제1 전극(201), 제2 전극(202), 펄스 출력 회로(310), 및/또는 생체 신호 처리 모듈(320)을 포함할 수 있다. 이하의 실시예들에 있어서, 웨어러블 전자 장치(200)의 동작은 프로세서(120)의 동작으로서 참조될 수 있다.
펄스 출력 회로(310)는 제1 전극(201) 및/또는 제2 전극(202)과 전기적으로 연결되어 제1 전극(201) 및/또는 제2 전극(202) 중 적어도 어느 하나에 일련의 펄스 파를 출력할 수 있다. 펄스 출력 회로(310)는 지정된 펄스 정보를 입력 받을 수 있고, 펄스 정보에 따른 일련의 펄스 파를 출력할 수 있다. 예를 들어, 펄스 출력 회로(310)는 일련의 펄스 파를 발생시키는 LC 공진 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라서는, 웨어러블 전자 장치(200)는 펄스 출력 회로(310)와 제1 전극(201) 및 제2 전극(202) 중 적어도 어느 하나를 연결하는 스위치(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
생체 신호 처리 모듈(320)은 제1 전극(201) 및 제2 전극(202)과 전기적으로 연결되어 생체 정보(예: 심전도(electrocardiogram, ECG), 생체 임피던스(bioelectrical impedance analysis, BIA) 및/또는 피부 전기 활성(electrodermal activity, EDA))를 검출할 수 있다. 생체 신호 처리 모듈(320)은 제1 전극(201) 및 제2 전극(202)을 통해 획득된 전기적 신호를 처리할 수 있다. 예를 들어, 생체 신호 처리 모듈(320)은 제1 전극(201) 및 제2 전극(202)에서 측정된 전기적 신호를 처리(예: 증폭 및/또는 필터링)하고, 처리된 전기적 신호를 디지털 신호로 변환할 수도 있다.
도 3에서 제1 전극(201)과 제2 전극(202)만을 도시하였으나, 전극의 개수는 이에 제한되지 않는다. 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 3개 이상의 전극을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 펄스 출력 회로(310) 및 생체 신호 처리 모듈(320)과 전기적으로 연결되는 제3 전극(203, 도 2 참조)을 더 포함할 수 있다.
프로세서(120)는 웨어러블 전자 장치(200)의 다른 구성들(예: 펄스 출력 회로(310) 및 생체 신호 처리 모듈(320))과 전기적으로(electrically) 또는 작동적으로(operatively) 커플링(coupling)(또는 연결)되고, 웨어러블 전자 장치(200)의 다른 구성들을 제어하도록 설정될 수 있다.
프로세서(120)는 제1 전극(201)과 제2 전극(202)이 외부 객체(예: 사용자의 피부)에 접촉하였는지 판단할 수 있다. 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)에서, 프로세서(120)는 제1 전극(201)과 제2 전극(202)을 이용하여, 제1 전극(201)과 제2 전극(202)이 외부 객체에 접촉하였는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 생체를 통해 인가되는 전압 또는 전압원으로부터 인가되는 전압의 입력에 따른 접촉 검출 모듈(예: 비교기(comparator))의 출력 값에 기반하여 제1 전극(201) 및/또는 제2 전극(202)이 외부 객체에 접촉되었는지 여부를 판단할 수 있다. 다른 예를 들어, 미도시 되었지만, 프로세서(120)는 제1 전극(201) 및 제2 전극(202)과 전기적으로 연결될 수 있고, 제1 전극(201)과 제2 전극(202)의 정전 용량 변화를 감지하여 제1 전극(201)과 제2 전극(202)의 접촉 여부를 판단할 수도 있다. 일 실시예에 따라서는, 웨어러블 전자 장치(200)의 생체 신호 처리 모듈(320)이 제1 전극(201)과 제2 전극(202)을 이용하여 제1 전극(201) 및/또는 제2 전극(202)이 외부 객체에 접촉하였는지 판단할 수도 있다. 이 경우, 생체 신호 처리 모듈(320)은 제1 전극(201)과 제2 전극(202)의 접촉 여부에 관한 정보를 프로세서(120)에 전달할 수 있다.
다른 예를 들어, 프로세서(120)는 광학 센서(221, 도 2 참조)를 이용하여 제2 전극(202)이 외부 객체에 접촉하였는지 판단할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(120)는 광학 센서(221)의 광 검출기(223, 도 2 참조)에서 검출되는 광량에 기반하여 제2 전극(202)의 접촉 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 지정된 수준 이상의 광량이 검출된 영역에서 제2 전극(202)이 외부 객체로부터 지정된 거리 이내에 위치(또는 외부 객체와 접촉)하는 것으로 판단할 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(120)는 광학 센서(221)의 광 검출기(223, 도 2 참조)에서 검출되는 광량이 지정된 수준 미만인 경우, 제2 전극(202)이 외부 객체에 접촉하지 않는 것으로 판단할 수 있다. 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)가 하우징(230, 도 2 참조)의 후면에 제2 전극(202)과 제3 전극(203, 도 2 참조)을 포함하는 경우, 프로세서(120)는 광학 센서(221, 도 2 참조)를 이용하여 제2 전극(202) 및 제3 전극(203)이 외부 객체에 접촉하였는지 여부를 판단할 수 있다.
프로세서(120)는 일련의 펄스 파에 대한 펄스 정보를 설정할 수 있다. 일련의 펄스 파에 대한 펄스 정보는 일련의 펄스 파에 대한 적어도 하나의 파라미터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 펄스 정보에 포함되는 파라미터는 펄스 세기(pulse power), 펄스 폭(pulse width), 펄스 간격(pulse interval), 펄스 주기(pulse period), 펄스 트레인 폭(pulse train width), 펄스 트레인 간격(pulse train interval), 펄스 트레인 주기(pulse train period), 각 펄스 트레인에 포함되는 펄스의 개수, 듀티 사이클(duty cycle) 및/또는 펄스 모양 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
프로세서(120)는, 제1 전극(201) 및/또는 제2 전극(202)이 외부 객체(예: 사용자의 피부)와 접촉한 상태에서, 펄스 출력 회로(310)를 이용하여 제1 전극(201) 및/또는 제2 전극(202) 중 적어도 어느 하나를 통해 지정된 펄스 정보에 따른 일련의 펄스 파를 출력하도록 설정될 수 있다.
프로세서(120)는 생체 신호 처리 모듈(320), 제1 전극(201) 및 제2 전극(202)을 이용하여 생체 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(120)는 생체 신호 처리 모듈(320)에 의하여 감지된 생체 정보에 대한 후처리(예: 필터링 및/또는 노이즈 캔슬링(noise cancelling))를 수행할 수도 있다.
이하, 도 4를 참조하여, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(예: 도 2의 웨어러블 전자 장치(200))의 동작에 대해 설명한다. 도 4는 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)의 동작 흐름도(400)이다. 이하의 실시예들에 있어서, 웨어러블 전자 장치(200)의 동작은 프로세서(120)의 동작으로서 참조될 수 있다.
동작 401에서, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 펄스 정보를 설정할 수 있다. 펄스 정보는 일련의 펄스 파에 대한 적어도 하나의 파라미터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 일련의 펄스 파에 대한 적어도 하나의 파라미터 값을 설정할 수 있다. 다른 예를 들어, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 메모리(예: 도 1의 메모리(130))에 저장된 펄스 정보들 중 적어도 하나 이상의 펄스 정보를 선택할 수도 있다.
동작 402에서, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 제1 전극(201, 도 3 참조)과 제2 전극(202, 도 3 참조)이 외부 객체(예: 사용자의 피부)에 접촉하였는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 생체를 통해 인가되는 전압 또는 전압원으로부터 인가되는 전압의 입력에 따른 접촉 검출 모듈(예: 비교기(comparator))의 출력 값에 기반하거나 또는 제1 전극(201)과 제2 전극(202)의 정전 용량 변화를 감지하여 제1 전극(201)과 제2 전극(202)이 외부 객체에 접촉하였는지 판단할 수 있다. 다른 예를 들어, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 광학 센서(221, 도 2 참조)를 이용하여 제2 전극(202)이 외부 객체에 접촉하였는지 판단할 수 있다.
제1 전극(201)과 제2 전극(202)이 외부 객체에 접촉하지 않은 것으로 판단되면, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 동작 403에서 접촉 대기 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 지정된 시간 동안 단순 대기할 수 있다. 다른 예를 들어, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 사용자가 생체 정보를 측정하고자 하는 경우(예: 측정 어플리케이션 실행 또는 주기적으로 측정을 설정), 디스플레이(예: 도 2의 디스플레이(211))를 통해 사용자에 재착용 요구 메시지 및/또는 재접촉 메시지를 출력할 수 있다. 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 접촉 대기 동작을 수행(동작 403)한 후, 제1 전극(201)과 제2 전극(202)이 외부 객체에 접촉하였는지 다시 판단(동작 402)할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 전자 장치(200)는 주기적으로 동작 402를 수행할 수 있다.
제1 전극(201)과 제2 전극(202)이 외부 객체에 접촉한 것으로 판단되면, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 동작 404에서 제1 전극(201) 또는 제2 전극(202) 중 적어도 어느 하나를 통해 펄스 정보에 따른 일련의 펄스 파를 출력할 수 있다. 다시 말해, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 제1 전극(201) 또는 제2 전극(202) 중 적어도 어느 하나와 접촉하는 외부 객체(예: 사용자의 피부)에 일련의 펄스 파를 인가할 수 있다.
동작 405에서, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 제1 전극(201) 및 제2 전극(202)을 이용하여 생체 정보를 획득할 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(예: 도 2의 웨어러블 전자 장치(200))에서 일련의 펄스 파의 인가에 따라 변화하는 접촉 임피던스의 변화에 대해 설명한다. 도 5는 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)의 시간에 따른 접촉 임피던스를 나타내는 그래프(500)이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 제1 시간 구간(t1~t2) 동안 지속되는 펄스 출력 구간(A) 동안 제1 전극(201) 또는 제2 전극(202) 중 적어도 어느 하나를 통해 일련의 펄스 파를 출력(예: 도 4의 동작 404)할 수 있다. 펄스 출력 구간(A) 동안 출력되는 일련의 펄스 파가 사용자의 피부에 가해지면, 제1 전극(201) 또는 제2 전극(202) 중 적어도 어느 하나와 접하는 영역의 피부 저항성이 감소할 수 있다. 이에 따라, 펄스 출력 구간(A) 동안 접촉 임피던스는 점차 낮아질 수 있다.
제1 시간 구간(t1~t2) 이후, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 제2 시간 구간(t2~t3) 동안 지속되는 생체 신호 획득 구간(B) 동안 생체 신호를 획득(예: 도 4의 동작 405)할 수 있다. 이 때, 제1 시간 구간(t1~t2)과 제2 시간 구간(t2~t3)은 중첩하지 않을 수 있다. 예를 들어, 펄스 출력 구간(A)과 생체 신호 획득 구간(B)은 중첩하지 않을 수 있다. 다른 예를 들어, 펄스 출력 구간(A)과 생체 신호 획득 구간(B) 사이에는 지정된 시간 구간(예: 제3 시간 구간(미도시))이 있을 수 있다. 생체 신호 획득 구간(B)에서 접촉 임피던스는 목표 임피던스(Z1) 이하일 수 있다. 다시 말해, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 접촉 임피던스가 목표 임피던스(Z1) 이하일 때, 생체 신호를 획득 할 수 있다. 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 접촉 임피던스가 충분히 낮은 값(예: 목표 임피던스(Z1) 이하 값)을 가질 때 생체 신호를 획득 할 수 있으므로, 획득되는 생체 신호의 정확도가 향상될 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(예: 도 2의 웨어러블 전자 장치(200))에서 출력되는 일련의 펄스 파에 대해 설명한다. 도 6은 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)에서 출력되는 일련의 펄스 파의 파형도(600)이다.
도 6을 참조하면, 일련의 펄스 파는 적어도 하나의 펄스 트레인(PT1, PT2)을 포함할 수 있다. 이 때, 펄스 트레인(PT1, PT2)은 연속 펄스를 포함하는 하나의 집합을 의미할 수 있다. 펄스 정보(예: 도 4의 동작 401에서 설정되는 펄스 정보)에 포함되는 일련의 펄스 파의 파라미터는 펄스 세기(PA)(pulse power), 펄스 폭(PW)(pulse width), 펄스 간격(PI)(pulse interval), 펄스 주기(PP)(pulse period), 펄스 트레인 폭(PTW)(pulse train width), 펄스 트레인 간격(PTI)(pulse train interval), 펄스 트레인 주기(PTP)(pulse train period), 각 펄스 트레인(PT1, PT2)에 포함되는 펄스의 개수, 듀티 사이클(PTW/PTP)(duty cycle), 펄스 듀티 사이클(PW/PP) 및/또는 펄스 모양 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 6에 도시된 일련의 펄스 파의 파형도는 예시적인 것으로, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)에서 출력되는 일련의 펄스 파의 파라미터는 도 6에 도시된 바로 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 6에서 펄스 파가 사각 파인 것으로 도시하였으나, 펄스 모양은 이에 제한되지 않는다.
이하, 도 7을 참조하여, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(예: 도 2의 웨어러블 전자 장치(200))에 대해 설명한다. 도 7은 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)의 블록도(700)이다. 이하, 도 3과 중복되는 구성에 대한 상세한 설명은 도 3에 대한 설명에 의해 참조될 수 있다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 프로세서(120), 제1 전극(201), 제2 전극(202), 펄스 출력 회로(310), 생체 신호 처리 모듈(320), 및/또는 접촉 임피던스 측정 모듈(710)을 포함할 수 있다.
펄스 출력 회로(310)는 제1 전극(201) 및 제2 전극(202)과 전기적으로 연결되어 제1 전극(201) 또는 제2 전극(202) 중 적어도 어느 하나에 일련의 펄스 파를 출력할 수 있다.
생체 신호 처리 모듈(320)은 제1 전극(201) 및 제2 전극(202)과 전기적으로 연결되어 생체 정보(예: 심전도, 생체 임피던스 및/또는 피부 전기 활성)를 검출할 수 있다. 생체 신호 처리 모듈(320)은 제1 전극(201) 또는 제2 전극(202)을 통해 획득된 전기적 신호를 처리할 수 있다.
접촉 임피던스 측정 모듈(710)은 제1 전극(201) 및/또는 제2 전극(202)과 전기적으로 연결되어 제1 전극(201) 및/또는 제2 전극(202) 중 적어도 어느 하나의 접촉 임피던스를 측정할 수 있다. 접촉 임피던스 측정 모듈(710)은 전류 인가 회로(711) 및 전압 측정 회로(712)를 포함할 수 있다. 전류 인가 회로(711)는 제1 전극(201) 또는 제2 전극(202) 중 적어도 어느 하나에 전류를 인가할 수 있다. 전압 측정 회로(712)는 제1 전극(201) 및 제2 전극(202) 사이에 걸리는 전압을 측정할 수 있다. 접촉 임피던스 측정 모듈(710)은 전류 인가 회로(711)에 의해 인가된 전류 값 및 전압 측정 회로(712)에 의해 측정된 전압 값에 기반하여, 제1 전극(201) 또는 제2 전극(202) 중 적어도 어느 하나의 접촉 임피던스를 측정할 수 있다.
프로세서(120)는 웨어러블 전자 장치(200)의 다른 구성들(예: 펄스 출력 회로(310), 생체 신호 처리 모듈(320) 및 접촉 임피던스 측정 모듈(710))과 전기적으로(electrically) 또는 작동적으로(operatively) 커플링(coupling)(또는 연결) 될 수 있다.
프로세서(120)는 제1 전극(201)과 제2 전극(202)이 외부 객체(예: 사용자의 피부)에 접촉하였는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 제1 전극(201) 및/또는 제2 전극(202)을 이용하여, 제1 전극(201) 및/또는 제2 전극(202)이 외부 객체에 접촉하였는지 판단할 수 있다. 다른 예를 들어, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 광학 센서(221, 도 2 참조)를 이용하여 제2 전극(202)이 외부 객체에 접촉하였는지 판단할 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(120)는 주기적으로 접촉 임피던스 측정 모듈(710)을 활성화 하여 제1 전극(201) 또는 제2 전극(202) 중 적어도 어느 하나의 접촉 임피던스를 측정함으로써 제1 전극(201)과 제2 전극(202)이 외부 객체(예: 사용자의 피부)에 접촉하였는지 판단할 수 있다. 다른 예를 들어 프로세서(120)는 생체 정보 측정 요청에 기반하여 접촉 임피던스 측정 모듈(710)을 활성화 하여 제1 전극(201)과 제2 전극(202)이 외부 객체에 접촉하였는지 판단할 수 있다.
프로세서(120)는 일련의 펄스 파에 대한 펄스 정보를 설정할 수 있다. 일련의 펄스 파에 대한 펄스 정보는 일련의 펄스 파에 대한 적어도 하나의 파라미터를 포함할 수 있다.
프로세서(120)는 목표 임피던스를 설정할 수 있다. 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 접촉 임피던스가 목표 임피던스보다 낮은 상태에서 생체 정보를 측정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 생체 신호 처리 모듈(320)에 포함되는 차동 증폭 회로의 입력 임피던스를 이용하여 목표 임피던스를 설정할 수 있다. 일 실시예에서, 목표 임피던스는 차동 증폭 회로의 입력 임피던스보다 작은 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 차동 증폭 회로의 입력 임피던스의 1/1000 내지 1/100 값들 중 어느 하나의 값을 목표 임피던스로 설정할 수 있다. 다시 말해, 목표 임피던스는 (입력 임피던스)/1000 이상, (입력 임피던스)/100 이하의 값일 수 있다. 따라서, 생체 신호 측정시 접촉 임피던스가 입력 임피던스보다 작은 값을 가질 수 있고, 접촉 임피던스 및 입력 임피던스에 의한 생체 신호의 감쇠를 최소화 할 수 있다.
프로세서(120)는 제1 전극(201) 및 제2 전극(202)이 외부 객체(예: 사용자의 피부)와 접촉한 상태에서, 펄스 출력 회로(310)를 이용하여 제1 전극(201) 또는 제2 전극(202) 중 적어도 어느 하나를 통해 지정된 펄스 정보에 따른 일련의 펄스 파를 출력하도록 설정될 수 있다.
프로세서(120)는 접촉 임피던스 측정 모듈(710)을 이용하여 측정된 접촉 임피던스를 획득할 수 있다. 프로세서(120)는 측정된 접촉 임피던스와 목표 임피던스를 비교할 수 있다.
프로세서(120)는 접촉 임피던스가 목표 임피던스를 초과하면, 펄스 출력 회로(310)를 이용하여 일련의 펄스 파를 출력하도록 설정될 수 있다. 프로세서(120)는 접촉 임피던스가 목표 임피던스 이하 값을 가질 때까지, 펄스 출력 회로(310)를 이용하여 일련의 펄스 파를 출력하는 동작 및 접촉 임피던스 측정 모듈(710)을 이용하여 접촉 임피던스를 측정하는 동작을 반복하도록 설정될 수 있다.
프로세서(120)는 접촉 임피던스가 목표 임피던스 이하이면, 생체 신호 처리 모듈(320)을 이용하여 생체 정보를 획득할 수 있다.
도 7에서 제1 전극(201)과 제2 전극(202)만을 도시하였으나, 전극의 개수는 이에 제한되지 않는다. 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 3개 이상의 전극을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 펄스 출력 회로(310), 생체 신호 처리 모듈(320) 및 접촉 임피던스 측정 모듈(710)과 전기적으로 연결되는 제3 전극(203, 도 2 참조)을 더 포함할 수 있다.
이하, 도 8을 참조하여, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(예: 도 2의 웨어러블 전자 장치(200))의 동작에 대해 설명한다. 도 8은 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)의 동작 흐름도(800)이다. 이하, 도 4와 중복되는 구성에 대한 상세한 설명은 도 4에 대한 설명에 의해 참조될 수 있다.
동작 801에서, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 목표 임피던스 및 펄스 정보를 설정할 수 있다. 일 실시예에서, 목표 임피던스는 차동 증폭 회로의 입력 임피던스보다 작은 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 목표 임피던스는 (입력 임피던스)/1000 이상, (입력 임피던스)/100 이하의 값일 수 있다. 펄스 정보는 일련의 펄스 파에 대한 적어도 하나의 파라미터를 포함할 수 있다.
동작 802에서, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 제1 전극(201, 도 3 참조)과 제2 전극(202, 도 3 참조)이 모두 외부 객체(예: 사용자의 피부)에 접촉하였는지 판단할 수 있다.
제1 전극(201)과 제2 전극(202)이 모두 외부 객체에 접촉하지 않은 것으로 판단되면, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 동작 803에서 접촉 대기 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 디스플레이(예: 도 2의 디스플레이(211))를 통해 사용자에 재착용 요구 메시지 및/또는 재접촉 메시지를 출력할 수 있다. 다른 예를 들어, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 지정된 시간 동안 단순 대기할 수도 있다. 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 접촉 대기 동작을 수행(동작 803)한 후, 제1 전극(201)과 제2 전극(202)이 외부 객체에 접촉하였는지 다시 판단(동작 802)할 수 있다.
제1 전극(201)과 제2 전극(202)이 외부 객체에 접촉한 것으로 판단되면, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 동작 804에서 접촉 임피던스를 측정할 수 있다.
동작 805에서, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 측정된 접촉 임피던스가 임피던스 조건을 만족하는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 측정된 접촉 임피던스와 목표 임피던스를 비교하여, 측정된 접촉 임피던스가 목표 임피던스 이하인지 판단할 수 있다.
측정된 접촉 임피던스가 목표 임피던스를 초과하면(또는 임피던스 조건을 만족하지 않는 경우), 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 동작 806에서 제1 전극(201) 또는 제2 전극(202) 중 적어도 어느 하나를 통해 펄스 정보에 따른 일련의 펄스 파를 출력할 수 있다. 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 일련의 펄스 파를 출력(동작 806)한 후 접촉 임피던스를 재측정(동작 804)할 수 있다.
측정된 접촉 임피던스가 목표 임피던스 이하이면(또는 임피던스 조건을 만족하는 경우), 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 동작 807에서 제1 전극(201) 및 제2 전극(202)을 이용하여 생체 정보를 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서는, 웨어러블 전자 장치(200)는 동작 806에 의해 출력된 일련의 펄스 파의 펄스 정보들을 메모리(예: 도 1의 메모리(130))에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 동일 사용자가 생체 신호를 재측정하는 경우, 저장된 펄스 정보들을 이용하여 펄스 정보를 설정할 수 있다. 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 이전에 수행된 사용자의 생체 신호 측정시 사용된 펄스 정보들을 이용하여 펄스 정보를 설정할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 전자 장치(200)는 사용자가 착용중임을 감지한 후, 사용자가 착용 상태를 유지 중이라고 판단된 경우, 이전에 수행된 목표 임피던스 및/또는 펄스 정보들을 이용할 수 있다. 따라서, 동일 사용자가 복수 회 생체 신호를 측정하는 경우, 매 측정시 접촉 임피던스를 측정하는 동작(동작 804)을 수행하지 않을 수 있고, 생체 신호를 신속하게 측정할 수 있다.
이하, 도 9를 참조하여, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(예: 도 2의 웨어러블 전자 장치(200))에서 일련의 펄스 파의 인가에 따라 변화하는 접촉 임피던스의 변화에 대해 설명한다. 도 9는 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)의 시간에 따른 접촉 임피던스를 나타내는 그래프(900)이다.
도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 접촉 임피던스 측정 구간(C) 동안 제1 전극(201) 및/또는 제2 전극(202) 중 적어도 어느 하나의 접촉 임피던스를 측정(예: 도 8의 동작 804)할 수 있고, 펄스 출력 구간(A) 동안 제1 전극(201) 및/또는 제2 전극(202) 중 적어도 어느 하나를 통해 일련의 펄스 파를 출력(예: 도 8의 동작 806)할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 생체 신호 획득 구간(B) 동안 생체 신호를 획득(예: 도 8의 동작 807)할 수 있다.
일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 접촉 임피던스가 목표 임피던스(Z1) 이하 값을 가지는 것으로 판단될 때까지 펄스 출력 구간(A)의 동작과 접촉 임피던스 측정 구간(C)의 동작을 반복하여 수행할 수 있다. 일 실시예에 따라서는, 펄스 출력 구간(A), 생체 신호 획득 구간(B) 및 접촉 임피던스 측정 구간(C)은 중첩하지 않을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 펄스 출력 구간(A), 생체 신호 획득 구간(B) 및/또는 접촉 임피던스 측정 구간(C) 사이에는 지정된 시간 간격이 있을 수 있다.
예를 들어, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 제1' 시간 구간(t1'~t2') 동안 지속되는 접촉 임피던스 측정 구간(C) 동안 접촉 임피던스를 측정할 수 있다. 측정된 접촉 임피던스가 목표 임피던스(Z1)를 초과하면, 제1' 시간 구간(t1'~t2') 이후에, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 제2' 시간 구간(t2'~t3') 동안 지속되는 펄스 출력 구간(A) 동안 일련의 펄스 파를 출력할 수 있다. 펄스 출력 구간(A) 동안 출력되는 일련의 펄스 파가 사용자의 피부에 가해지면, 접촉 임피던스가 낮아질 수 있다. 제2' 시간 구간(t2'~t3') 이후에, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 제3' 시간 구간(t3'~t4') 동안 지속되는 접촉 임피던스 측정 구간(C) 동안 접촉 임피던스를 측정할 수 있다. 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 접촉 임피던스가 목표 임피던스(Z1) 이하인 것으로 판단될 때까지 펄스 출력 구간(A)의 동작과 접촉 임피던스 측정 구간(C)의 동작을 반복하여 수행할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 제4' 시간 구간(t4'~t5'), 제6' 시간 구간(t6'~t7'), 제8' 시간 구간(t8'~t9') 및 제10' 시간 구간(t10'~t11') 동안 일련의 펄스 파를 출력하고, 제5' 시간 구간(t5'~t6'), 제7' 시간 구간(t7'~t8'), 제9' 시간 구간(t9'~t10') 및 제11' 시간 구간(t11'~t12') 동안 접촉 임피던스를 측정할 수 있다. 측정된 접촉 임피던스가 목표 임피던스(Z1) 이하인 것으로 판단되면, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 제12' 시간 구간(t12'~t13') 동안 지속되는 생체 신호 획득 구간(B) 동안 생체 신호를 획득할 수 있다.
복수의 펄스 출력 구간(A)에서 출력되는 일련의 펄스 파들은 모두 동일할 수 있다. 그러나, 실시예에 따라서는, 복수의 펄스 출력 구간(A) 중 일부의 펄스 출력 구간(A)에서 출력되는 일련의 펄스 파는 다른 일부의 펄스 출력 구간(A)에서 출력되는 일련의 펄스 파와 상이할 수도 있다. 예를 들어, 제2' 시간 구간(t2'~t3') 동안의 펄스 출력 구간(A)에서 출력되는 일련의 펄스 파의 제1 펄스 정보의 적어도 일부는 제4' 시간 구간(t4'~t5') 동안의 펄스 출력 구간(A)에서 출력되는 일련의 펄스 파의 제2 펄스 정보의 적어도 일부와 상이할 수 있다. 제2 펄스 정보의 파라미터는 제1 펄스 정보의 파라미터 및 제3' 시간 구간(t3'~t4') 동안의 접촉 임피던스 측정 구간(C) 동안 측정된 접촉 임피던스에 기반하여 설정될 수 있다. 또는, 제2 펄스 정보는 제1 펄스 정보 설정시 함께 설정될 수도 있다. 일 실시예에서, 일련의 펄스 파의 펄스 정보에 포함되는 파라미터는 펄스 세기(PA)(pulse power), 펄스 폭(PW)(pulse width), 펄스 간격(PI)(pulse interval), 펄스 주기(PP)(pulse period), 펄스 트레인 폭(PTW)(pulse train width), 펄스 트레인 간격(PTI)(pulse train interval), 펄스 트레인 주기(PTP)(pulse train period), 각 펄스 트레인(PT1, PT2)에 포함되는 펄스의 개수, 듀티 사이클(PTW/PTP)(duty cycle), 펄스 듀티 사이클(PW/PP) 및/또는 펄스 모양 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
복수의 펄스 출력 구간(A)의 시간 간격 및/또는 복수의 임피던스 측정 구간(C)의 시간 간격은 상이할 수 있다. 예를 들어, 일련의 펄스 파를 출력하는 제2' 시간 구간(t2'~t3')의 지속 시간과 일련의 펄스 파를 출력하는 제4' 시간 구간(t4'~t5')의 지속 시간은 상이할 수 있다. 일련의 펄스 파를 출력하는 시간은 접촉 임피던스의 변화량에 기반하여 결정될 수 있다.
일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 접촉 임피던스 측정 구간(C) 동안 접촉 임피던스를 측정하여, 접촉 임피던스가 목표 임피던스(Z1) 이하 값을 가지는지 여부를 판단할 수 있다. 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 측정된 접촉 임피던스에 기반하여 펄스 정보의 파라미터 및/또는 펄스 출력 구간(A)을 변경함으로써, 접촉 임피던스의 정밀한 제어가 가능하고, 생체 신호의 정확도가 향상될 수 있다.
도 9에서 도시한 펄스 출력 구간(A), 생체 신호 획득 구간(B) 및 접촉 임피던스 측정 구간(C)의 시간 구간 및 반복 횟수는 예시적인 것으로, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 도 9에 도시된 각 구간의 시간 구간 및 횟수에 제한되지 않는다.
이하, 도 10을 참조하여, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(예: 도 2의 웨어러블 전자 장치(200))의 동작에 대해 설명한다. 도 10은 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)의 동작 흐름도(1000)이다. 구체적으로, 도 10은 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)가 펄스 정보를 설정하는 동작(예: 도 4의 동작 401)시 수행될 수 있는 동작 흐름도(1000)를 나타낸다.
동작 1001에서, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 목표 임피던스를 설정할 수 있다. 일 실시예에서, 목표 임피던스는 차동 증폭 회로의 입력 임피던스보다 작은 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 목표 임피던스는 (입력 임피던스)/1000 이상, (입력 임피던스)/100 이하의 값일 수 있다.
동작 1002에서, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 접촉 임피던스를 측정할 수 있다.
동작 1003에서, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 측정된 접촉 임피던스가 임피던스 조건을 만족하는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 측정된 접촉 임피던스와 목표 임피던스를 비교하여, 측정된 접촉 임피던스가 목표 임피던스 이하인지 판단할 수 있다.
측정된 접촉 임피던스가 목표 임피던스를 초과하면(또는 임피던스 조건을 만족하지 않는 경우), 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 동작 1004에서 제1 전극(201) 및 제2 전극(202) 중 적어도 어느 하나를 통해 펄스 정보의 파라미터에 따른 일련의 펄스 파를 출력할 수 있다. 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 일련의 펄스 파를 출력한 후 접촉 임피던스를 재측정(동작 1002) 할 수 있다.
측정된 접촉 임피던스가 목표 임피던스 이하이면(또는 임피던스 조건을 만족하는 경우), 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 동작 1005에서 펄스 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 측정된 접촉 임피던스가 목표 임피던스 이하가 될 때까지 출력된 일련의 펄스 파들의 파라미터 정보들에 기반하여 펄스 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 전자 장치(200)가 제1 펄스 트레인 폭(PTW, 도 6 참조)을 가지는 일련의 펄스 파를 출력하는 동작 1004를 총 n회 수행한 후 접촉 임피던스가 목표 임피던스 이하가 되었다면, (제1 펄스 트레인 폭*n)이 최종 펄스 트레인 폭으로 설정될 수 있다. 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 획득된 펄스 정보를 메모리(예: 도 1의 메모리(130))에 저장할 수 있다.
일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 펄스 정보와 함께 상태 정보를 메모리에 저장할 수 있다. 상태 정보는 펄스 정보를 설정하는 동작시 웨어러블 전자 장치(200)에서 측정 가능한 정보일 수 있다. 예를 들어, 상태 정보는 온도, 실내/실외 정보, 기압, 조도(intensity of illumination) 정보, 지자계 센서(geomagnetic sensor)를 이용한 이동 정보, 위치 정보 또는 사용자 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이하, 도 11을 참조하여, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)에 포함되는 생체 신호 처리 모듈(예: 도 3의 생체 신호 처리 모듈(320))에 대해 설명한다. 도 11은 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)의 생체 신호 처리 모듈을 나타내는 회로도(1100)이다.
도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)의 생체 신호 처리 모듈(320)은 계측 증폭기(IA)(instrumentation amplifier), 제1 입력 임피던스(ZI1) 및 제2 입력 임피던스(ZI2)를 포함할 수 있다. 계측 증폭기(IA)의 출력 신호(Vo)는 심전도(electrocardiogram, ECG)를 나타낼 수 있다.
도 11에서, 제1 접촉 임피던스(ZC1)는 제1 전극(예: 도 3의 제1 전극(201))과 외부 객체 사이에 형성되는 접촉 임피던스를 나타낼 수 있고, 제2 접촉 임피던스(ZC2)는 제2 전극(예: 도 3의 제2 전극(202))과 외부 객체 사이에 형성되는 접촉 임피던스를 나타낼 수 있다. 또한, 제1 전압 신호(S1)는 차동 입력 신호를 나타낼 수 있고, 제2 전압 신호(S2)는 공통 입력 신호를 나타낼 수 있다.
계측 증폭기(IA)는 입력단으로 입력되는 공통 입력을 제거하고 차동 입력은 증폭하여 출력 신호(Vo)를 출력할 수 있다. 이 때, 간섭 신호에 해당하는 공통 입력을 제거하여, 공통 이득이 작아질 수 있고 출력 신호(Vo)는 정확한 생체 신호를 포함할 수 있다. 예를 들어, 공통 이득과 차동 이득의 비를 나타내는 공통 모드 제거비(common mode rejection ratio, CMRR)가 클수록 생체 신호의 품질이 향상될 수 있다.
도 11을 참조하면, 제1 접촉 임피던스(ZC1)와 제2 접촉 임피던스(ZC2)의 차이가 클수록 공통 모드 제거비(CMRR)는 작아질 수 있다. 예를 들어, 제1 접촉 임피던스(ZC1)와 제2 접촉 임피던스(ZC2)의 차이가 클수록 공통 입력 신호가 제거되지 않아 생체 신호 품질이 저하될 수 있다.
일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 제1 전극(201) 또는 제2 전극(202) 중 접촉 임피던스가 상대적으로 큰 전극을 통해 일련의 펄스 파를 출력하여 접촉 임피던스를 낮출 수 있다. 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 제1 접촉 임피던스(ZC1)와 제2 접촉 임피던스(ZC2)의 차이를 줄여 노이즈를 최소화 할 수 있고, 생체 신호 품질이 향상될 수 있다.
이하, 도 12를 참조하여, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)에 포함되는 생체 신호 처리 모듈(320)에 대해 설명한다. 도 12는 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)의 생체 신호 처리 모듈(320)을 나타내는 회로도(1200)이다.
도 12를 참조하면, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)의 생체 신호 처리 모듈(320)은 계측 증폭기(IA) 및 전류원(A1)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 생체 임피던스 측정법(bioelectrical impedance analysis, BIA)에 의해 생체 임피던스들(ZB1, ZB2, 및/또는 ZB3)을 측정할 수 있다. 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 전류원(A1)에 의해 인가된 입력 전류(Iac)와 계측 증폭기(IA)의 출력 신호(Vo)에 기반하여 생체 임피던스를 측정할 수 있다.
도 12에서, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 4개의 전극을 포함할 수 있고, 각 전극과 외부 객체 사이에는 접촉 임피던스들(ZC1, ZC2, ZC3, 및/또는 ZC4)이 형성될 수 있다.
접촉 임피던스들(ZC1, ZC2, ZC3, 및/또는 ZC4)이 커지면, 생체에 걸리는 전압(Vac)이 커질 수 있고, 입력 전류(Iac)의 최대값이 제한될 수 있다.
일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 전극을 통해 일련의 펄스 파를 출력하여 접촉 임피던스들(ZC1, ZC2, ZC3, 및/또는 ZC4)을 낮출 수 있다. 따라서, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 더 큰 입력 전류(Iac)를 인가할 수 있으므로, 신호 대 잡음비(signal to noise ratio, SNR)를 높일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(예: 도 2의 웨어러블 전자 장치(200))는 하우징(예: 도 2의 하우징(230)), 상기 하우징(230) 상에 위치하는 제1 전극(예: 도 2의 제1 전극(201))과 제2 전극(예: 도 2의 제2 전극(201)), 상기 제1 전극(201) 및 상기 제2 전극(202)에 연결된 생체(biometric) 신호 처리 모듈(예: 도 3의 생체 신호 처리 모듈(320)), 상기 제1 전극(201) 및 상기 제2 전극(202)에 연결된 펄스(pulse) 출력 회로(예: 도 3의 펄스 출력 회로(310) 및 상기 생체 신호 처리 모듈(320) 및 상기 펄스 출력 회로(310)와 작동적으로 연결된 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))를 포함하고, 상기 프로세서(120)는, 상기 제1 전극(201)에 외부 객체가 접촉된 상태에서, 상기 펄스 출력 회로(310)를 이용하여 상기 제1 전극(201)으로 일련의 펄스 파(a series of pulse waves)를 출력하고, 상기 생체 신호 처리 모듈(320)을 이용하여 생체 정보를 획득하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서(120)는 상기 일련의 펄스 파에 대한 적어도 하나의 파라미터를 포함하는 펄스 정보를 설정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 파라미터는 펄스 세기, 펄스 폭, 펄스 간격, 펄스 주기, 펄스 트레인 폭, 펄스 트레인 간격, 펄스 트레인 주기, 각 펄스 트레인에 포함되는 펄스의 개수, 듀티 사이클(duty cycle), 펄스 듀티 사이클 또는 펄스 모양 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는 상기 제1 전극(201) 및 상기 제2 전극(202)과 연결되고, 상기 제1 전극(201) 및 상기 제2 전극(202) 중 적어도 어느 하나의 접촉 임피던스를 측정하는 접촉 임피던스 측정 모듈(예: 도 7의 접촉 임피던스 측정 모듈(710))을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 접촉 임피던스 측정 모듈(710)은, 상기 제1 전극(201) 및 상기 제2 전극(202) 중 적어도 어느 하나에 전류를 인가하는 전류 인가 회로(예: 도 7의 전류 인가 회로(711)) 및 상기 제1 전극(201)과 상기 제2 전극(202) 사이의 전압을 측정하는 전압 측정 회로(예: 도 7의 전압 측정 회로(712))를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서(120)는, 목표 임피던스(예: 도 9의 목표 임피던스(Z1))를 설정하고, 상기 측정된 접촉 임피던스가 상기 목표 임피던스(Z1) 이하이면, 상기 생체 신호 처리 모듈(320)을 이용하여 생체 정보를 획득하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서(120)는, 상기 펄스 출력 회로(310)를 이용하여 제1 시간 구간 동안 상기 제1 전극(201)으로 일련의 제1 펄스 파를 출력하고, 상기 접촉 임피던스 측정 모듈(710)에 의해 측정된 상기 접촉 임피던스가 상기 목표 임피던스(Z1)를 초과하면, 상기 펄스 출력 회로(310)를 이용하여 상기 제1 전극(201)으로 상기 제1 시간 구간과 중첩하지 않는 제2 시간 구간 동안 일련의 제2 펄스 파를 출력하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 펄스 정보는, 상기 제1 시간 구간 동안 출력되는 상기 일련의 제1 펄스 파에 대한 파라미터를 포함하는 제1 펄스 정보 및 상기 제2 시간 구간 동안 출력되는 상기 일련의 제2 펄스 파에 대한 파라미터를 포함하는 제2 펄스 정보를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 펄스 정보의 적어도 일부는 상기 제2 펄스 정보의 적어도 일부와 상이할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서(120)는, 목표 임피던스(Z1)를 설정하고, 상기 펄스 출력 회로(310)를 이용하여 제1 시간 구간 동안 상기 제1 전극(201)으로 일련의 제1 펄스 파를 출력하고, 상기 접촉 임피던스 측정 모듈(710)에 의해 측정된 상기 접촉 임피던스가 상기 목표 임피던스(Z1)를 초과하면, 상기 펄스 출력 회로(310)를 이용하여 상기 제1 전극(201)으로 상기 제1 시간 구간과 중첩하지 않는 제2 시간 구간 동안 일련의 제2 펄스 파를 출력하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서(120)는 상기 접촉 임피던스 측정 모듈(710)에 의해 측정된 상기 접촉 임피던스가 상기 목표 임피던스(Z1) 이하이면, 상기 제1 시간 구간 동안 출력되는 상기 일련의 제1 펄스 파의 파라미터와 상기 제2 시간 구간 동안 출력되는 상기 일련의 제2 펄스 파의 파라미터에 기반하여 상기 펄스 정보를 설정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 생체 신호 처리 모듈(320)은 상기 제1 전극(201) 또는 상기 제2 전극(202)이 상기 외부 객체에 접촉하였는지 판단하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 생체 정보는 심전도(ECG), 생체 임피던스(BIA) 또는 피부 전기 활성(EDA) 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 복수의 전극들(예: 도 2의 제1 전극(201), 제2 전극(201) 및/또는 제3 전극(203)), 상기 복수의 전극들(201, 202 또는 203) 중 적어도 어느 하나에 연결된 생체(biometric) 신호 처리 모듈(320), 상기 복수의 전극들(201, 202 또는 203) 중 적어도 어느 하나에 연결된 펄스(pulse) 출력 회로(310) 및 상기 생체 신호 처리 모듈(320) 및 상기 펄스 출력 회로(310)와 작동적으로 연결된 프로세서(120)를 포함하고, 상기 프로세서(120)는, 펄스 출력 구간 동안 상기 펄스 출력 회로(310)를 이용하여 상기 복수의 전극들(201, 202 또는 203) 중 적어도 어느 하나를 통해 일련의 펄스 파(a series of pulse waves)를 출력하고, 및 생체 신호 획득 구간 동안 상기 복수의 전극들(201, 202 또는 203)을 이용하여 생체 정보를 획득하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는 상기 복수의 전극들(201, 202 또는 203)에 연결된 접촉 임피던스 측정 모듈(710)을 더 포함하고, 상기 프로세서(120)는 접촉 임피던스 측정 구간 동안 상기 접촉 임피던스 측정 모듈(710)을 이용하여 상기 복수의 전극들(201, 202 또는 203) 중 적어도 어느 하나의 접촉 임피던스를 측정하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서(120)는, 목표 임피던스(Z1)를 설정하고, 상기 접촉 임피던스 측정 모듈(710)에 의해 측정된 상기 접촉 임피던스가 상기 목표 임피던스(Z1) 이하이면, 상기 생체 신호 획득 구간의 동작(예: 도 8의 동작 807)을 수행하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서(120)는 상기 접촉 임피던스 측정 모듈(710)에 의해 측정된 상기 접촉 임피던스가 상기 목표 임피던스(Z1)를 초과하면, 상기 펄스 출력 구간의 동작(예: 도 8의 동작 806)을 수행하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서(120)는 상기 일련의 펄스 파에 대한 적어도 하나의 파라미터를 포함하는 펄스 정보를 설정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 파라미터는 펄스 세기, 펄스 폭, 펄스 간격, 펄스 주기, 펄스 트레인 폭, 펄스 트레인 간격, 펄스 트레인 주기, 각 펄스 트레인에 포함되는 펄스의 개수, 듀티 사이클(duty cycle), 펄스 듀티 사이클 또는 펄스 모양 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 생체 신호 처리 모듈(320)은 상기 복수의 전극들(201, 202 또는 203)이 외부 객체에 접촉하였는지 판단하도록 설정될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나",“A 또는 B 중 적어도 하나”, "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나” 및 “A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, “기능적으로” 또는 “통신적으로”라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, “커플드” 또는 “커넥티드”라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적 저장매체'는 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다. 예로, '비일시적 저장매체'는 데이터가 임시적으로 저장되는 버퍼를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어™)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품(예: 다운로더블 앱(downloadable app))의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (15)

  1. 웨어러블 전자 장치로서,
    하우징;
    상기 하우징 상에 위치하는 제1 전극과 제2 전극;
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 연결된 생체(biometric) 신호 처리 모듈;
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 연결된 펄스(pulse) 출력 회로; 및
    상기 생체 신호 처리 모듈 및 상기 펄스 출력 회로와 작동적으로 연결된 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는:
    상기 제1 전극에 외부 객체가 접촉된 상태에서, 상기 펄스 출력 회로를 이용하여 상기 제1 전극으로 일련의 펄스 파(a series of pulse waves)를 출력하고, 및
    상기 생체 신호 처리 모듈을 이용하여 생체 정보를 획득하도록 설정된 웨어러블 전자 장치.
  2. 제1 항에서,
    상기 프로세서는 상기 일련의 펄스 파에 대한 적어도 하나의 파라미터를 포함하는 펄스 정보를 설정하는 웨어러블 전자 장치.
  3. 제2 항에서,
    상기 파라미터는 펄스 세기, 펄스 폭, 펄스 간격, 펄스 주기, 펄스 트레인 폭, 펄스 트레인 간격, 펄스 트레인 주기, 각 펄스 트레인에 포함되는 펄스의 개수, 듀티 사이클(duty cycle), 펄스 듀티 사이클 또는 펄스 모양 중 적어도 어느 하나를 포함하는 웨어러블 전자 장치.
  4. 제2 항에서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 연결되고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 적어도 어느 하나의 접촉 임피던스를 측정하는 접촉 임피던스 측정 모듈을 더 포함하는 웨어러블 전자 장치.
  5. 제4 항에서,
    상기 접촉 임피던스 측정 모듈은,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 적어도 어느 하나에 전류를 인가하는 전류 인가 회로; 및
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 전압을 측정하는 전압 측정 회로를 포함하는 웨어러블 전자 장치.
  6. 제4 항에서,
    상기 프로세서는,
    목표 임피던스를 설정하고,
    상기 측정된 접촉 임피던스가 상기 목표 임피던스 이하이면, 상기 생체 신호 처리 모듈을 이용하여 생체 정보를 획득하도록 설정된 웨어러블 전자 장치.
  7. 제6 항에서,
    상기 프로세서는,
    상기 펄스 출력 회로를 이용하여 제1 시간 구간 동안 상기 제1 전극으로 일련의 제1 펄스 파를 출력하고,
    상기 접촉 임피던스 측정 모듈에 의해 측정된 상기 접촉 임피던스가 상기 목표 임피던스를 초과하면, 상기 펄스 출력 회로를 이용하여 상기 제1 전극으로 상기 제1 시간 구간과 중첩하지 않는 제2 시간 구간 동안 일련의 제2 펄스 파를 출력하도록 설정된 웨어러블 전자 장치.
  8. 제7 항에서,
    상기 펄스 정보는,
    상기 제1 시간 구간 동안 출력되는 상기 일련의 제1 펄스 파에 대한 파라미터를 포함하는 제1 펄스 정보; 및
    상기 제2 시간 구간 동안 출력되는 상기 일련의 제2 펄스 파에 대한 파라미터를 포함하는 제2 펄스 정보를 포함하는 웨어러블 전자 장치.
  9. 제8 항에서,
    상기 제1 펄스 정보의 적어도 일부는 상기 제2 펄스 정보의 적어도 일부와 상이한 웨어러블 전자 장치.
  10. 제4 항에서,
    상기 프로세서는,
    목표 임피던스를 설정하고,
    상기 펄스 출력 회로를 이용하여 제1 시간 구간 동안 상기 제1 전극으로 일련의 제1 펄스 파를 출력하고,
    상기 접촉 임피던스 측정 모듈에 의해 측정된 상기 접촉 임피던스가 상기 목표 임피던스를 초과하면, 상기 펄스 출력 회로를 이용하여 상기 제1 전극으로 상기 제1 시간 구간과 중첩하지 않는 제2 시간 구간 동안 일련의 제2 펄스 파를 출력하도록 설정된 웨어러블 전자 장치.
  11. 제10 항에서,
    상기 프로세서는 상기 접촉 임피던스 측정 모듈에 의해 측정된 상기 접촉 임피던스가 상기 목표 임피던스 이하이면, 상기 제1 시간 구간 동안 출력되는 상기 일련의 제1 펄스 파의 파라미터와 상기 제2 시간 구간 동안 출력되는 상기 일련의 제2 펄스 파의 파라미터에 기반하여 상기 펄스 정보를 설정하는 웨어러블 전자 장치.
  12. 제1 항에서,
    상기 생체 신호 처리 모듈은 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극이 상기 외부 객체에 접촉하였는지 판단하도록 설정된 웨어러블 전자 장치.
  13. 제1 항에서,
    상기 생체 정보는 심전도(ECG), 생체 임피던스(BIA) 또는 피부 전기 활성(EDA) 중 적어도 어느 하나인 웨어러블 전자 장치.
  14. 제4 항에서,
    상기 프로세서는,
    목표 임피던스를 설정하고,
    상기 접촉 임피던스 측정 모듈에 의해 측정된 상기 접촉 임피던스가 상기 목표 임피던스 이하가 될 때까지 상기 제1 전극으로 상기 일련의 펄스 파를 출력하고, 상기 접촉 임피던스를 측정하는 동작을 반복하고,
    측정된 상기 접촉 임피던스가 상기 목표 임피던스 이하가 될 때까지 출력된 상기 일련의 펄스 파들의 파라미터 정보들에 기반하여 상기 펄스 정보를 설정하는, 웨어러블 전자 장치.
  15. 제6 항에서,
    상기 생체 신호 처리 모듈은 차동 증폭 회로를 포함하고,
    상기 목표 임피던스는 상기 차동 증폭 회로의 입력 임피던스보다 작은, 웨어러블 전자 장치.
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