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KR20160105396A - 애플리케이션들과 연관된 배터리 충전기 - Google Patents

애플리케이션들과 연관된 배터리 충전기 Download PDF

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KR20160105396A
KR20160105396A KR1020167015266A KR20167015266A KR20160105396A KR 20160105396 A KR20160105396 A KR 20160105396A KR 1020167015266 A KR1020167015266 A KR 1020167015266A KR 20167015266 A KR20167015266 A KR 20167015266A KR 20160105396 A KR20160105396 A KR 20160105396A
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KR
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power source
auxiliary power
removable
detachable
sensor
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KR1020167015266A
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람 피쉬
제임스 슈슬러
프랭크 셋티모 누오보
쉘던 조지 필립스
Original Assignee
삼성전자주식회사
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Publication date
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Abstract

시스템은 사용자의 신체 일부에 착용된다. 상기 시스템은 주 전원 소스에 의해 전원 공급되는 전자 장치, 그리고 상기 주 전원 소스와 연결되는 회로를 포함한다. 상기 시스템은 또한 상기 회로에 연결되는 경우 보조 전원으로 상기 주 전원 소스를 충전하도록 구성되는 탈착 가능한 보조 전원 소스를 포함한다.

Description

애플리케이션들과 연관된 배터리 충전기{BATTERY CHARGER RELATED APPLICATIONS}
본 출원은 2014년 5월 22일에 출원된 미국 가출원 번호 제 62/002,042호에 대한 우선권을 주장하며, 그 가출원의 모든 내용은 본 명세서에 참조에 의해 결합된다.
본 발명은 배전(power distribution)에 관한 것이고, 좀 더 구체적으로는 개인의 신체 부위에 착용되는 장치로의 탈착 가능한 전원 스토리지(removable power storage)로부터의 배전에 관한 것이다.
손목에 착용되는 수많은 장치들은, 예컨대 개인의 심전도(eletrocardiogram, ECG)와 같은, 건강 정보를 모니터링하고 측정하기 위해 이용될 수 있다. 이러한 장치들은 건강 정보를 표시하는 데이터를 계속적으로 모니터링하고, 수신하고, 저장하고, 그리고 통신한다. 계속적인 작동은 장치들의 전원 소스들로부터 많은 자원들을 요구하고, 따라서 이러한 장치들은 장시간 동안 착용됨에 있어 핸디캡을 가지고 있다.
본 발명의 목적은 사용자의 손목에 착용되는 전자 장치를 충전하기 위한 휴대용 전원 소스를 제공하는 데 있다.
일 실시 예에서, 본 발명은 사용자의 신체 부위에 착용되는 시스템을 제공한다. 시스템은 주 전원 소스에 의해 전원 공급되는 전자 장치를 포함한다. 시스템은 또한 전자 장치와 연결되는 회로, 그리고 탈착 가능한 보조 전원 소스가 회로에 연결된 경우 보조 전원으로 주 전원 소스를 충전하는 탈착 가능한 보조 전원 소스를 포함한다.
다른 실시 예에서, 본 발명은 사용자의 신체 부위에 착용되는 전자 장치에 보조 전원을 제공하기 위한 탈착 가능한 전원 시스템을 포함한다. 전자 장치는 내부 전원 소스에 의해 전원 공급되는 인터페이스 및 베이스 모듈을 포함한다. 탈착 가능한 전원 시스템은 인터페이스에 배치되며 전자 장치와 연결되는 회로를 포함한다. 탈착 가능한 전원 시스템은 또한 인터페이스에 배치되는 파스너(fastener)를 포함한다. 탈착 가능한 전원 시스템은 또한 인터페이스에 부착되며 탈착 전원 스토리지가 회로와 연결되는 경우 보조 전원으로 내부 전원 소스를 충전하는 탈착 가능한 전원 스토리지를 포함한다.
또 다른 실시 예에서, 본 발명은 사용자의 신체 부위에 착용되는 전기 장치에 보조 전원을 공급하는 방법을 제공한다. 이러한 방법은 탈착 가능한 보조 전원 소스의 부착 여부를 판별하는 단계, 그리고 탈착 가능한 보조 전원 소스의 부착 여부에 응답하여 탈착 가능한 보조 전원 소스로부터의 보조 전원으로 전기 장치를 충하는 단계를 포함한다.
본 발명의 특정 실시 예들은 사용자의 손목에 착용되는 전자 장치를 충전하기 위한 휴대용 전원 소스를 제공할 수 있다.
앞선 과제의 해결 수단에서 기술된 특징들 및 기능들뿐만 아니라, 아래의 본 발명의 일반적인 개념에 따른 특정 실시 예들의 상세한 설명은 첨부된 도면과의 결합에 의해 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 모듈형 센서 플랫폼의 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 모듈형 센서 플랫폼의 실시 예이다.
도 3은 모듈형 센서 플랫폼의 다른 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 4는 베이스 컴퓨팅 유닛과 배터리를 포함하는 구성요소들과 연결된 대역폭 센서 모듈을 포함하는 모듈형 센서 플랫폼의 일 실시 예를 보여주는 블록도이다.
도 5는 손목에 사용되는 실시 예에 대하여 센서가 장착된 밴드와 접촉되는 손목의 단면도이다.
도 6은 손목에 대한 사용과 연관되는 자기-정렬(self-aligning) 센서 어레이 시스템을 가지는 모듈형 센서 플랫폼의 다른 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 7은 추가적인 실시 예에서 예시적인 센서들 및 광전자 유닛 자기-정렬 센서 어레이 시스템을 포함하는 모듈형 센서 플랫폼의 구성요소들을 보여주는 블록도이다.
도 8은 탈착 가능한 전원 인터페이스를 가지는 모듈형 웨어러블 센서 플랫폼의 다른 실시 예를 보여준다.
도 9는 본 발명의 실시 예들에 따른 탈착 가능한 전원 스토리지를 보여준다.
도 10은 본 발명의 실시 예들에 따른 탈착 가능한 전원 스토리지를 위한 충전 스테이션을 보여준다.
도 11은 본 발명의 실시 예들에 따른 모듈형 웨어러블 센서 플랫폼의 동작 순서도를 보여준다.
발명의 일반적인 개념을 설명하기 위해, 특정 실시 예들이 도면들에서 도시되었다. 그러나 본 발명은 첨부된 도면들에서 도시된 배열들 및 수단에 한정되지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
첨부된 도면들에 도시된 예들 및 본 발명의 실시 예들이 상세하게 설명될 것이며, 유사한 참조번호들은 유사한 구성 요소들을 칭한다. 이하에서, 본 발명의 기술적 사상을 설명하기 위하여 도면들을 참조하여 실시 예들이 설명된다.
본 발명의 어떤 실시 예들이 자세하게 설명되기 전에, 본 발명이 아래의 설명 또는 도면들에서 도시된 것으로부터 출발하는 구성요소들의 배열 및 구조의 세부사항들에 대한 그것의 애플리케이션들에 한정되지 않음이 이해될 것이다.
본 발명의 이점들 및 특징들 및 이를 달성하기 위한 방법들은 이하의 실시 예들의 상세한 설명 및 첨부된 도면들을 참조함으로써 쉽게 이해될 수 있다. 하지만, 본 발명의 기술적 사상은 다양한 다른 형태들로 구현될 수 있고, 본문에 개시된 실시 예들에 한정되어 구성되지 않을 수 있다. 이러한 실시 예들은 본문이 완벽하게 되고, 기술분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 기술적 사실이 전달되도록 실시 예들이 제공될 수 있다. 본 발명의 기술적 사상은 첨부된 특허청구범위에 의해 정의될 것이다. 도면들에서, 층(막)들 및 영역들의 두께는 시각적인 명확성을 위해 과장되었다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 어법 및 용어는 설명의 목적을 위한 것이며 한정하는 것으로 간주 되어서는 안 된다. 단수 용어 및 발명을 설명하는 맥락에서의 유사한 지시대상들(특히 이하의 특허청구범위)의 사용은 본문에서 다르게 지칭되거나 또는 명확하게 반박되지 않는 한 단수 및 복수를 모두를 포함하도록 이해된다. 다르게 언급되지 않는 한, "포함하다"(comprising, having, including, 및 containing)의 용어들은 개방형 의미로서 이해된다.
도면들에서 도시된 시스템들이 실제 어떤 시스템들과 같을 수 있는 모델들인 것은 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다. 설명된 모듈들 및 논리 구조들의 일부는 마이크로프로세서 또는 유사한 장치에 의해 수행되는 소프트웨어에서 구현될 수 있거나, 또는 예컨대, "ASICs"(application specific integrated circuits)을 포함하는 다양한 구성요소들을 사용하여 하드웨어에서 구현될 수 있다. "프로세서"와 같은 용어는 하드웨어 및/또는 소프트웨어 모두를 언급하거나 또는 포함할 수 있다. 대문자의 사용이 특정한 의미를 암시하지 않으며, 그렇게 단순히 추론되지 않아야 한다.
또한, 본문에서 사용되는 "구성(component)" 또는 "모듈(module)"의 용어는 특정 동작을 수행하는 FPGA(field programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 소프트웨어 또는 하드웨어 구성을 의미한다. 그러나 이에 한정되지는 않는다. 구성 또는 모듈은 유리하게 주소 지정 스토리지 매체 내에 위치하도록 구성될 수 있고, 하나 또는 그 이상의 프로세스들을 수행하도록 구성될 수 있다. 즉, 예를 들어, 구성 또는 모듈은 소프트웨어 구성들, 객체 지향 소프트웨어 구성들(object-oriented software components) 클래스 구성들(class components) 및 작업 구성들(task components), 프로세스들(processes), 기능들(functions), 속성들(attributes), 절차들(procedures), 서브 루틴들(subroutines), 프로그램 코드의 세그먼트들(segments of program code), 드라이버들(drivers), 펌웨어(firmware), 마이크로코드(microcode), 회로(circuitry), 데이터(data), 데이터베이스(databases), 데이터 구조들(data structures), 테이블들(tables), 어레이들(arrays) 등과 같은 구성들을 포함할 수 있다. 구성들 또는 모듈들을 위해 제공되는 기능은 몇몇 구성들 또는 모듈들로 조합될 수 있다.
다르게 정의되지 않는 한, 여기에 쓰여진 모든 기술적 및 과학적 용어들은 이 발명이 속하는 기술분야의 당업자에 의해 공통적으로 이해될 수 있는 동일한 의미를 가질 것이다. 더욱이, 다르게 정의되지 않는 한, 일반적인 사전적 용어들 내 정의된 모든 용어들은 지나치게 해석되지 않는다. 그것은 임의의 및 모든 실시 예들 또는 예시적인 용어들은 본 발명을 명확히 하기 위해서 단지 사용된 것이고, 상세한 설명에 기재된 것들로 본 발명이 한정되지는 않는다.
본 발명의 실시 예들은 사용자의 손목을 통해 심전도(electrocardiogram, ECG)를 모니터링하기 위한 웨어러블 장치를 제공하는 시스템에 관한 것이다. 본 출원은 2013년 12월 31일에 출원된 미국 가출원 번호 제 61/922,662호의 전부를 참조에 의해 본 명세서에 포함한다.
도 1 및 도 2는 모듈형 센싱 장치 또는 모듈형 웨어러블 센서 플랫폼(modular wearable sensor platform, 10)의 실시 예들을 보여주는 도면들이다. 도 1 및 도 2는 웨어러블 센서 플랫폼(10)의 실시 예들의 사시도를 보여준다. 반면에, 도 3은 웨어러블 센서 플랫폼(10)의 다른 실시 예의 분해 측면도를 보여준다. 비록 도 1 및 도 2의 웨어러블 센서 플랫폼(10)의 구성요소들은 실질적으로 동일할 수 있지만, 모듈들 및/또는 구성요소들의 위치들은 다를 수 있다.
도 1에 도시된 실시 예에서, 웨어러블 센서 플랫폼(10)은 신체의 일부(여기에서는 사용자의 손목)에 피팅(fitting)되는 스마트 시계 또는 다른 웨어러블 장치로서 구현될 수 있다.
웨어러블 센서 플랫폼(10)은 베이스 모듈(base module, 18), 밴드(band, 12), 클래스프(clasp, 34), 배터리(battery, 22) 및 밴드(12)에 결합된 센서 모듈(sensor module, 16)을 포함할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 웨어러블 센서 플랫폼(10)의 모듈들 및/또는 구성요소들은 최종 사용자(예컨대, 소비자, 환자, 의사 등)에 의해 제거될 수 있다. 그러나 다른 실시 예들에서, 웨어러블 센서 플랫폼(10)의 모듈들 및/또는 구성요소들은 제조자에 의해 웨어러블 센서 플랫폼(10)에 통합될 수 있고, 그리고 최종 사용자에 의해 제거되도록 의도되지 않을 수 있다. 웨어러블 센서 플랫폼(10)은 방수처리될 수 있다.
밴드 또는 스트랩(strap)(12)은 하나의 조각 또는 모듈형일 수 있다. 밴드(12)는 직물로 구성될 수 있다. 예를 들어, 밴드(12)는 감을 수 있고, 확장할 수 있는 고무 재질의 메쉬/직물들이 광범위하게 고려될 수 있다. 또한, 밴드(12)는 멀티-밴드(multi-band) 또는 모듈형 링크(modular link)로 구성될 수 있다. 밴드(12)는 특정 단계에서 시계가 고정되도록 클래스프 또는 고리 장치를 포함할 수 있다. 특정 실시 예들에서, 밴드(12)는 다른 사물들 사이인, 베이스 모듈(18) 및 센서 모듈(16) 간을 연결하는 배선(미도시)을 포함할 것이다. 베이스 모듈(18) 및 센서 모듈(16) 사이의 무선 통신 또는 이 무선 통신과 유선 통신의 조합이 고려될 수 있다.
센서 모듈(16)이 웨어러블 센서 플랫폼(10)의 바닥에 위치하거나, 또는 그것과는 다른 방식으로, 베이스 모듈(18)의 반대편 단부 상에 위치하도록, 센서 모듈(16)은 밴드(12)에 탈착 가능하게 부착될 수 있다. 센서 모듈(16)이 사용자의 손목 하부의 피부와 적어도 부분적으로 접촉하도록 센서 모듈(16)을 배치함으로써 센서 유닛들(28)은 사용자로부터 생리적인 데이터를 감지할 수 있다. 센서 유닛들(28)의 접촉면(들)은 센서 모듈(16)의 표면 위에, 표면에 또는 아래에, 또는 이와 같은 위치들을 조합한 위치에 위치할 수 있다.
베이스 모듈(18)이 웨어러블 센서 플랫폼(10)의 상단에 위치하도록, 베이스 모듈(18)은 밴드(12)에 부착된다. 이와 같은 방법으로 베이스 모듈(18)을 위치시키는 경우, 베이스 모듈(18)은 손목의 상부와 적어도 부분적으로 접촉할 수 있다.
베이스 모듈(18)은 베이스 컴퓨팅 유닛(base computing unit, 20) 및 그래픽 사용자 인터페이스(graphical user interface, GUI)가 제공될 수 있는 디스플레이(26)를 포함할 수 있다. 베이스 모듈(18)은 예를 들어, 시간의 표시, 계산들의 수행 및/또는 센서 모듈(16)로부터 수집된 센서 데이터를 포함하는 데이터의 표시를 포함하는 기능들을 수행한다. 센서 모듈(16)과의 통신에 더하여, 베이스 모듈(18)은 신체 영역 네트워크를 형성하기 위해 사용자의 다른 신체 부위에 착용된 다른 센서 모듈(들)(미도시), 또는 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 디스플레이 장치 또는 다른 컴퓨팅 장치와 같은, 무선 접속 가능 장치들(미도시)과 무선으로 통신할 수 있다. 도 4에서 더 구체적으로 논의될 것이지만, 베이스 컴퓨팅 유닛(20)은 프로세서(36), 메모리(38), 입출력부(I/O, 40), 통신 인터페이스(42), 배터리(22) 및 가속도계/자이로스코프(accelerometer/gyroscope, 46) 및 온도계(48)와 같은, 센서들(44)의 집합을 포함할 수 있다. 다른 실시 예들에서, 베이스 모듈(18)은 다양한 크기, 케이스, 및/또는 형상들, 예를 들어, 오버사이즈(oversized)형, 인-라인(in-line)형, 라운드(round)형, 직사각형, 정사각형, 타원형, 카레(Carre)형, 카라지(Carage)형, 토너(Tonneau)형, 비대칭형 등과 같은 형상들을 가질 수 있다.
센서 모듈(16)은 사용자로부터 데이터(예컨대, 생리적 데이터, 활동 데이터, 수면 통계 및/또는 다른 데이터)를 수집하고, 그리고 베이스 모듈(18)과 통신한다. 센서 모듈(16)은 센서 플레이트(sensor plate, 30)에 수용된 센서 유닛들(28)을 포함한다. 특정 구현 예들에서, 손목시계와 같은, 휴대용 장치는 매우 작은 부피 및 한정된 배터리 전력을 가지기 때문에, 개시된 센서 유닛들(28)의 형태는 특별히 손목시계에서의 측정에 알맞은 센서들일 수 있다. 일부 실시 예들에서, 센서 모듈(16)은 베이스 모듈(18)이 고정적으로 배치되지 않도록 밴드(12)에 조절가능하게 부착될 수 있지만, 손목의 생리적 기질에 따라 다르게 구성될 수 있다.
센서 유닛들(28)은 광 센서 어레이, 온도계, 갈바닉 피부 반응(Galvanic Skin Response, GSR) 센서 어레이, 생체 저항(BioZ) 센서 어레이, 심전도(electrocardiogram, ECG) 센서, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 센서 유닛(28)은 외계(outside world)에 관한 정보를 획득하고, 그리고 그것을 모듈형 웨어러블 센서 플랫폼(10)에 제공할 수 있다. 또한, 센서들(28)은 사용자 또는 환경 입력을 제공하고, 그리고 사용자와 피드백하기 위해 다른 구성요소들과 기능 할 수 있다. 예를 들어, MEMS(microelectromechanical systems) 가속도계는 프로세서(36)에 의해 사용되는 위치, 움직임, 기울임, 충격 및 진동과 같은 정보를 측정하는데 사용될 수 있다. 다른 센서(들)도 또한 사용될 수 있다. 센서 모듈(16)은 또한 센서 컴퓨팅 유닛(sensor computing unit, 32)을 포함할 수 있다. 센서 유닛들(28)은 또한 생물학적 센서들(예컨대, 펄스, 펄스 옥시메트리(pulse oximetry), 체온, 혈압, 체지방, 기타 등등), 물체들의 접근을 탐지하기 위한 접근 탐지기, 및 환경 센서들(예컨대, 온도, 습도, 주변광, 기압, 고도, 방위, 기타 등등)을 포함할 수 있다.
다른 실시 예들에서, 클래스프(34)는 또한 ECG 전극을 제공한다. 하나 이상의 센서 유닛들(28) 및 클래스프(34)의 ECG 전극은, 클래스프(34)가 접촉된 경우, 완전한 ECG 신호 회로를 형성할 수 있다. 센서 컴퓨팅 유닛(32)은 데이터를 분석하고, 데이터에 대한 동작들(예컨대, 계산들)을 수행하고, 데이터를 전달할 수 있으며, 일부 실시 예들에서, 센서 유닛들(28)에 의해 수집된 데이터를 저장할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 센서 컴퓨팅 유닛(32)은 센서 유닛들(28)의 하나 이상의 센서들로부터 데이터(예를 들어, ECG 신호를 나타내는 데이터)를 수신하고, 그리고 신호(예를 들어, ECG 신호)의 미리 정의된 표현을 형성하기 위해 수신된 데이터를 처리한다.
센서 컴퓨팅 유닛(32)은 또한 데이터 및/또는 수신된 데이터의 처리된 형태를 하나 이상의 미리 정의된 수신지(recipient)들(예컨데, 베이스 컴퓨팅 유닛(20))로 추가적인 처리, 표시, 통신 등을 위해 전달하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 특정 구현 예들에서, 베이스 컴퓨팅 유닛(20) 및/또는 센서 컴퓨팅 유닛은 데이터의 신뢰 여부를 판별하고, 그리고 사용자에게 데이터에 대한 신뢰를 표시할지 여부를 결정한다.
센서 컴퓨팅 유닛(32)이 센서 플레이트(30)에 통합될 수 있기 때문에, 센서 컴퓨팅 유닛(32)은 도 1에서 접선으로 표시되었다. 다른 실시 예들에서, 센서 컴퓨팅 유닛(32)은 생략되거나 또는 웨어러블 센서 플랫폼(10) 상의 어느 곳 또는 웨어러블 센서 플랫폼(10)에서 떨어진 어느 곳에 위치할 수 있다. 센서 컴퓨팅 유닛(32)이 생략된 실시 예에서, 베이스 컴퓨팅 유닛(20)은 센서 컴퓨팅 유닛(32)에 의해 수행될 수 있는 기능들을 수행할 수 있다. 센서 모듈(16)과 베이스 모듈(18)의 조합을 통해, 데이터는 수집, 전송, 저장, 분석, 사용자에게 전송 및 표시될 수 있다.
도 1에서 도시된 웨어러블 센서 플랫폼(10)은 도 2 및 도 3에서 도시된 웨어러블 센서 플랫폼(10)과 유사하다. 따라서, 웨어러블 센서 플랫폼(10)은 밴드(12), 배터리(22), 클래스프(34), 디스플레이/GUI(26)를 포함하는 베이스 모듈(18), 베이스 컴퓨팅 유닛(20), 센서 유닛들(28)을 포함하는 센서 모듈(16), 센서 플레이트(30), 및 선택적인 센서 컴퓨팅 유닛(32)을 포함한다. 하지만, 도 3에서 볼 수 있듯이, 특정 모듈들의 위치들은 변경되었다. 예를 들면, 도 3에서 클래스프(34)는 도 1에서의 클래스프(34)에 비해 디스플레이/GUI(26)에 더 가깝다. 유사하게, 도 3에서, 배터리(22)는 베이스 모듈(18)에 수용되어 있다. 도 1에서 도시된 실시 예에서, 배터리(22)는 디스플레이(26)의 맞은편인 밴드(12) 상에 수용되어 있다. 그러나 일부 실시 예에서, 배터리(22)는 베이스 모듈(18) 및 선택적으로 베이스 모듈(18)의 내부 배터리(미도시)를 충전하는 것으로 이해되어야 한다. 이러한 방식으로, 웨어러블 센서 플랫폼(10)은 지속적으로 착용될 수 있다. 따라서, 다양한 실시 예들에서, 모듈들 및 다른 구성요소들의 위치들 및/또는 기능들은 변경될 수 있다.
도 3은 모듈형 웨어러블 센서 플랫폼(10) 및 베이스 모듈(18)을 포함하는 구성요소들의 일 실시 예를 보여주는 도면이다. 웨어러블 센서 플랫폼(10)은 도 1 및 도 2의 웨어러블 센서 플랫폼(10)과 유사하고, 따라서 유사한 도면부호들을 가지는 유사한 구성요소들을 포함한다. 이 실시 예에서, 웨어러블 센서 플랫폼(10)은 밴드(12), 및 밴드(12)에 부착된 센서 모듈(16)을 포함할 수 있다. 제거 가능한 센서 모듈(16)은 밴드(12)에 부착된 센서 플레이트(30), 및 센서 플레이트(30)에 부착된 센서 유닛들(28)을 더 포함할 수 있다. 센서 모듈(16)은 또한 센서 컴퓨팅 유닛(32)을 포함할 수 있다.
웨어러블 센서 플랫폼(10)은 베이스 컴퓨팅 유닛(20)과 유사한 도 3의 베이스 컴퓨팅 유닛(20) 및 도 3의 하나 이상의 배터리들(22)을 포함한다. 예를 들면, 도 1 및 도 2의 배터리(22)와 유사한 영구 및/또는 제거 가능한 배터리들(22)이 제공될 수 있다. 일 실시 예에서, 베이스 컴퓨팅 유닛(20)은 통신 인터페이스(42)를 통해 센서 컴퓨팅 유닛(32)과 통신하거나 센서 컴퓨팅 유닛(32)을 제어할 수 있다. 일 실시 예에서, 통신 인터페이스(42)는 직렬 인터페이스를 포함할 수 있다. 베이스 컴퓨팅 유닛(20)은 프로세서(36), 메모리(38), I/O(40), 디스플레이(26), 통신 인터페이스(42), 센서들(44), 및 전원 관리 유닛(power management unit, 88)을 포함할 수 있다.
프로세서(36), 메모리(38), I/O(40), 통신 인터페이스(42) 및 센서들(44)은 시스템 버스(미도시)를 통해 서로 연결될 수 있다. 프로세서(36)는 하나 이상의 코어들을 가지는 싱글 프로세서, 또는 하나 이상의 코어들을 가지는 멀티 프로세서들을 포함할 수 있다. 프로세서(36)는 사용자에 의한 구두의 오디오 주파수 명령(verbal audio frequency command)을 수용, 수신, 변환 및 처리하기 위한 I/O와 함께 구성될 수 있다. 예를 들면, 오디오 코덱(audio codec)이 사용될 수 있다. 프로세서(36)는 운영 체제(operating system, OS) 및 다양한 애플리케이션들의 명령들을 실행할 수 있다. 프로세서(36)는 장치 구성요소들 사이의 명령에 따른 상호작용들 및 I/O 인터페이스를 통한 통신들을 제어할 수 있다. OS(90)의 예시들은 리눅스 안드로이드TM(Linux Android™), 안드로이드 웨어(Android Wear), 및 타이젠(Tizen) OS를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
메모리(38)는 예를 들어 RAM(예컨대, DRAM 및 SRAM), ROM, 캐시, 가상 메모리, 마이크로드라이브, 하드 디스크들, 마이크로SD 카드들, 및 플래시 메모리를 포함하는 다른 메모리 타입들을 포함하는 하나 이상의 메모리들을 포함할 수 있다. I/O(40)는 정보를 입력받고, 그리고 정보를 출력하는 구성요소들의 집합을 포함할 수 있다. 입력된, 출력된 또는 다른 처리된 데이터를 수용할 수 있는 I/O(40)를 포함하는 구성요소들의 예로는 마이크, 메시징(messaging), 카메라 및 스피커를 포함한다. I/O(40)은 또한 오디오 칩(미도시), 디스플레이 제어기(미도시), 및 터치스크린 제어기(미도시)를 포함할 수 있다. 도 4에서 도시된 실시 예에서, 메모리(38)는 프로세서(36)의 외부에 위치한다. 다른 실시 예들에서, 메모리(38)는 프로세서(36)에 내장된 내부 메모리일 수 있다.
통신 인터페이스(42)는 단방향 또는 양방향 무선 통신들을 지원하기 위한 구성요소들을 포함할 수 있고, 그리고 일부 구현 예들로 네트워크를 통한 무선 통신, 다른 구현 예들로 유선 인터페이스, 또는 다중 인터페이스들을 위한 무선 네트워크 인터페이스 제어기(또는 이와 유사한 구성요소)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 통신 인터페이스(42)는 데이터(디스플레이(26) 상에서 표시되고 업데이트될 스트리밍 데이터를 포함하는)를 주로 원격으로 수신하기 위한 것이다. 하지만, 대안적인 실시 예에서, 데이터를 송신하는 것 이외에, 통신 인터페이스(42)는 또한 음성 전송을 지원할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 통신 인터페이스(42)는 낮은 전력 및 중간 전력의 무선(radio frequency) 통신들을 지원한다. 특정 구현 예들에서, 무선 통신의 예시적인 형태들은 BLE(Bluetooth Low Energy), WLAN(wireless local area network), WiMAX, 수동 RFID(radio-frequency identification), 네트워크 어댑터들 및 모뎀들을 포함할 수 있다. 하지만, 다른 실시 예에서, 무선 통신의 예시적인 형태들은 WAN(Wide Area Network) 인터페이스, Wi-Fi, WPAN, 멀티-홉 네트워크(multi-hop network)들, 또는 3G, 4G, 5G 또는 LTE(Long Term Evolution)와 같은 셀룰러 네트워크를 포함할 수 있다. 다른 무선 옵션들은 예를 들어, UWB(ultra-wide band) 및 적외선 통신을 포함할 수 있다. 통신 인터페이스(42)는 또한 접촉을 통한 직렬 통신들 및/또는 USB 통신들과 같은, 무선 이외의 다른 타입의 통신 장치들(미도시)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 마이크로 USB-타입의 USB, 플래시 드라이브, 또는 다른 유선 연결은 통신 인터페이스(42)와 함께 사용될 수 있다.
일 실시 예에서, 디스플레이(26)는 베이스 컴퓨팅 유닛(20)과 함께 통합될 수 있다. 반면에 다른 실시 예에서, 디스플레이(26)는 베이스 컴퓨팅 유닛(20)의 외부에 위치할 수 있다. 디스플레이(26)는 평면(flat) 또는 곡면(curved), 예컨대, 모듈형 웨어러블 센서 플랫폼(10)이 위치하는 신체 부위(예컨대, 손목, 발목, 머리, 기타 등등)와 유사한 곡률을 갖는 곡면 형상일 수 있다.
디스플레이(26)는 터치 스크린 또는 제스처로 제어될 수 있다. 디스플레이(26)는 OLED(Organic Light Emitting Diode) 디스플레이, TFT LCD(Thin-Film-Transistor Liquid Crystal Display), 또는 다른 적당한 디스플레이 기술일 수 있다. 디스플레이(26)는 액티브-매트릭스일 수 있다. 디스플레이(26)의 예시는 AMOLED(active-matrix organic light-emitting diode) 디스플레이 또는 SLCD(super liquid-crystal-display) 일 수 있다. 디스플레이는 3D 또는 플렉서블(flexible) 디스플레이일 수 있다. 센서들(44)은 모든 MEMs(microelectromechanical systems) 센서들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 이와 같은 센서들은 가속도계/자이로스코프(46) 및 온도계(48)를 포함할 수 있다.
전원 관리 유닛(88)은 전원(22)에 연결될 수 있고, 그리고 적어도 베이스 컴퓨팅 유닛(20)의 전력 기능(power function)들을 전달 및/또는 제어하는 마이크로 컨트롤러를 포함할 수 있다. 전원 관리 유닛(88)은 프로세서(36)와 통신하고, 그리고 전원 관리를 조절할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 전원 관리 유닛(88)은 전원 레벨이 미리 설정된 특정 문턱 레벨 또는 미리 설정된 전원 문턱치 아래로 떨어지는지 여부를 판별한다. 다른 실시 예들에서, 전원 관리 유닛(88)은 보조 충전을 위해 얼마의 시간이 경과하였는지 또는 시간 문턱치가 경과 하였는지 여부를 판별한다.
전원(22)은 영구 또는 제거 가능한 배터리, 연료 전지 또는 광 전압 전지 등일 수 있다. 배터리(22)는 일회용일 수 있다. 일 실시 예에서, 전원(22)은 재충전가능할 수 있고, 예를 들면, 리튬이온 배터리 또는 그와 같은 것이 사용될 수 있다. 전원 관리 유닛(88)은 배터리(22)를 충전하기 위해 전압 컨트롤러 및 충전 컨트롤러를 포함할 수 있다. 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 태양 전지들이 전원(22)으로서 사용될 수 있다. 전원(22)은 또한 AC/DC 전원 공급에 의해 동력으로 이용하거나 충전될 수 있다. 전원(22)은 비접촉 또는 접촉 충전방식으로 충전될 수 있다. 일 실시 예에서, 전원 관리 유닛(88)은 또한 전원 인터페이스(52)를 통해 제거 가능한 센서 모듈(16)로 배터리 전력의 공급을 전달 및/또는 제어할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 배터리(22)는 베이스 컴퓨팅 유닛(20)에 내장될 수 있다. 다른 실시 예들에서, 배터리(22)는 베이스 컴퓨팅 유닛(20)의 외부에 위치할 수 있다.
다른 웨어러블 장치 구성들 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 센서 모듈 플랫폼은 정확하고 신뢰성 있는 데이터를 획득하기 위해 센서 유닛들(28)이 사용자의 피부 상의 근접한 위치들에서 접촉하는 것을 충분히 보장할 수 있는 다리 또는 팔 밴드, 가슴 밴드, 손목시계, 머리 밴드, 편안하게 피팅되는 셔츠와 같은 사용자에 의해 착용되는 의류, 또는 사용자에 의해 착용되는 어떠한 다른 물리적 장치 또는 장치들의 집합으로 구현될 수 있다.
도 5는 손목(14)의 단면도이다. 더 구체적인 한 예로서, 도 6은 웨어러블 센서 모듈(10)의 일 구현을 보여주는 도면이다. 도 6의 상단부는 사용자의 손목(14)의 단면 주위를 둘러싼 웨어러블 센서 모듈(10)을 보여주며, 반면에 도 6의 하단부는 평평하게 펼쳐진 밴드(12)를 보여준다.
본 실시 예에 따르면, 웨어러블 센서 모듈(10)은 적어도 광 센서 어레이(54)를 포함하고, 그리고 또한 갈바닉 피부 반응(galvanic skin response, GSR) 센서 어레이(56), 생체 저항(bioimpedance, BioZ) 센서 어레이(58), 및 심전도(electrocardiogram, ECG) 센서(60)와 같은, 선택적인 센서들을 포함할 수 있거나, 또는 센서 어레이를 포함할 수 있는 어떠한 조합도 포함할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 센서 유닛들(28)은, 밴드(12)가 신체 부위에 착용되는 경우, 각 센서 어레이가 특정한 혈관(즉, 동맥, 정맥, 또는 모세혈관) 또는 혈관과 관계없이 높은 전기적인 반응을 가지는 영역을 걸쳐있거나 또는 그렇지 않으면 해결할 수 있도록 밴드(12) 상에 배치되는 개별 센서들의 어레이를 포함하는 센서 어레이(들)로 구성된다.
더 구체적으로, 도 5 및 도 6에서 알 수 있듯이, 센서 어레이는 혈관(예컨대, 요골동맥(14R) 및/또는 척골동맥(14U))의 세로 축에 실질적으로 수직하게 배치될 수 있고, 그리고 최적의 신호를 획득하기 위해 혈관의 폭에 겹칠 수 있다. 일 실시 예에서, 밴드(12)는 센서 어레이를 포함하는 센서 유닛들(28)이 사용자의 피부와 접촉하도록 착용될 수 있지만, 센서 접촉점들에서 사용자를 불편하게 하거나, 또는 사용자의 손목(14)과 같은 신체 부위에 대한 움직임을 막을 정도로 타이트하게는 장착되지 않을 것이다.
다른 실시 예에서, 센서 유닛들(28)은 상대적인 혈류량, 펄스 및/또는 혈중 산소 농도를 측정할 수 있는 PPG(photoplethysmograph) 센서 어레이를 포함하는 광 센서 어레이(54)를 포함할 수 있다. 본 실시 예에서, 광 센서 어레이(54)는 충분한 정확성 및 신뢰성을 가지는 적절한 측정을 하기 위해 동맥(요골동맥 또는 척골동맥과 같은)에 충분히 근접하도록 센서 모듈(16) 상에 배열될 수 있다.
이하에서, 광 센서 어레이(54)가 보다 구체적으로 설명될 것이다. 일반적으로, 개별 광 센서들(55) 각각의 구성 및 레이아웃은 사용하는 경우에 따라 다양하게 변할 수 있다. 일 실시 예에서, 광 센서 어레이(54)는 개별 광 센서들(55)의 어레이를 포함할 수 있다. 개별 광 센서들(55) 각각은 적어도 하나의 광 검출기(62) 및 광 검출기(62)에 인접하게 위치한 적어도 두 개의 매칭 광원들(64)의 조합일 수 있다. 일 실시 예에서, 개별 광 센서들(55) 각각은 인접한 광센서로부터 약 0.5mm에서 2mm의 미리 결정된 거리만큼 밴드(12) 상에서 서로 떨어져 있을 수 있다.
일 실시 예에서, 광원들(64) 각각은 LED(light emitting diode)를 포함할 수 있고, 개별 광 센서들(55) 각각의 LED들은 서로 다른 파장의 빛을 방출한다. LED들이 방출하는 예시적인 빛의 색들은 그린, 레드, 근적외선, 및 적외선 파장들을 포함할 수 있다. 광 검출기(62) 각각은 수신된 빛 에너지를 전기적인 신호로 변환한다. 일 실시 예에서, 신호들은 반사 광용적맥파(reflective photoplethysmograph) 신호들을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서, 신호들은 투과 광용적맥파(transmittance photoplethysmograph) 신호들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 광 검출기(62)는 포토 트랜지스터(phototransistor)들을 포함할 수 있다. 대안적인 실시 예에서, 광검출기들(62)은 CCD(charge-coupled device)들을 포함할 수 있다.
도 7은 추가적인 구현 예에서 웨어러블 센서 모듈의 구성요소들에 대한 또 다른 구성을 보여주는 블록도이다. 본 구현 예에서, ECG(60), 생체 저항 센서 어레이(58), GSR 어레이(56), 온도계(48), 광 센서 어레이(54)는 밴드(12) 상의 센서들로부터 데이터를 수신하고 제어하는 광-전자 유닛(optical-electric, 66)에 연결될 수 있다. 또 다른 구현 예에서, 광-전자 유닛(66)은 밴드(12)의 일부일 수 있다. 대안적인 구현 예에서, 광-전자 유닛(66)은 밴드(12)와 분리될 수 있다.
광-전자 유닛(66)은 ECG 및 BIOZ(bioimpedance) AFE(analog front end, 76, 78), GSR AFE(70), 광 센서 AFE(72), 프로세서(36), ADC(analog-to-digital converter, 74), 메모리(38), 가속도계(46), 압력 센서(80), 및 전원(22)을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, AFE(68)는 대응하는 센서들과 ADC(74) 또는 프로세서(36) 사이의 아날로그 신호 컨디셔닝 회로망 인터페이스(analog signal conditioning circuitry interface)를 포함할 수 있다. ECG 및 BIOZ AFE(76, 78)는 신호들을 ECG(60) 및 생체 저항 센서 어레이(58)와 교환한다. GSR AFE(70)는 신호들을 GSR 어레이(56)와 교환하고, 그리고 광센서 AFE(72)는 신호들을 광 센서 어레이(54)와 교환할 수 있다. 일 실시 예에서, GSR AFE(70), 광센서 AFE(72), 가속도계(46), 및 압력 센서(80)는 버스(86)를 통해 ADC(74)와 연결될 수 있다. ADC(74)는 전압과 같은 물리량을 크기를 나타내는 디지털 수치로 변환할 수 있다.
일 실시 예에서, ECG 및 BIOZ AFE(76, 78), 메모리(38), 프로세서(36) 및 ADC(74)는 마이크로컨트롤러(82)의 구성요소들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, GSR AFE(70) 및 광센서 AFE(72)는 또한 마이크로컨트롤러(82)의 일부일 수 있다. 일 실시 예에서의 프로세서(36)는, 예를 들어 ARM 홀딩스의 Cortex 32-bit RISC ARM 프로세서 코어와 같은, RISC(reduced instruction set computer)를 포함할 수 있다. 도 7에서 도시된 실시 예에서, 메모리(38)는 마이크로컨트롤러(82)에 내장된 내부 메모리이다. 다른 실시 예에서, 메모리(38)는 마이크로컨트롤러(82)의 외부에 위치할 수 있다.
예시적인 실시 예에 따르면, 프로세서(36)는 센서 보정 및 데이터 획득 기능을 수행할 수 있는 보정 및 데이터 획득부(84)를 실행할 수 있다. 일 실시 예에서, 센서 보정 기능은 혈관에 대해 하나 이상의 센서 어레이를 자기 정렬(self-aligning)하기 위한 프로세스를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 센서 보정은 시작단계, 센서들로부터 데이터를 수신하기 전, 또는 동작하는 동안 주기적인 간격으로 수행될 수 있다.
다른 실시 예에서, 센서 유닛들(28)은 또한, 수분 레벨에 따라 변하는 피부의 전기 전도도를 측정할 수 있는 네 개 이상의 GSR 센서들을 포함할 수 있는, 갈바닉 피부 반응(GSR) 센서 어레이(56)를 포함할 수 있다. 통상적으로, 두 개의 GSR 센서들이 피부 표면을 따른 저항을 측정하기 위해 필요하다. 본 실시 예의 일 측면에 따르면, GSR 센서 어레이(56)는, 사용을 위해 네 개 중 어떠한 두 개라도 선택될 수 있는, 네 개의 GSR 센서들을 포함하는 것으로 도시되었다. 일 실시 예에서, GSR 센서들(56)은 밴드 상에서 서로 2mm 에서 5mm 떨어져 위치할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 센서 유닛들(28)은 또한, 생체 전기 임피던스 또는 조직을 통한 전류의 흐름의 반대를 측정하는 네 개 이상의 BioZ 센서들(59)을 포함할 수 있는, 생체 저항 센서 어레이(58)를 포함할 수 있다. 통상적으로, 생체 저항를 측정하기 위해서는 단지 두 쌍의 전극들이 필요하다. 한 쌍의 전극들은 전류(I)용 전극들이고, 다른 한 쌍의 전극들은 전압(V)용 전극들이다. 그러나 예시적인 실시 예에서, 생체 저항 센서 어레이(58)는 어떤 네 개의 전극들이 전류(I)의 쌍과 전압(V)의 쌍을 위해 선택될 수 있는, 적어도 네 개에서 여섯 개의 생체 저항 센서들(59)을 포함하도록 제공될 수 있다. 선택은 멀티플렉서를 사용하여 이루어질 수 있다. 도시된 실시 예에서, 생체 저항 센서 어레이(58)는, 요골동맥 또는 척골동맥과 같은, 동맥에 걸쳐지는 것으로 도시되었다. 일 실시 예에서, BioZ 센서들(59)은 밴드 상에서 5mm 에서 13mm 떨어져 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, BioZ 센서들(59)을 포함하는 하나 이상의 전극들이 하나 이상의 GSR 센서들(56)과 멀티플렉스될 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 밴드(12)는 사용자의 심장의 주기적인 전기 활동을 측정하는 하나 이상의 심전도(ECG) 센서들(60)을 포함할 수 있다. 게다가, 밴드(12)는 또한 온도 또는 온도 기울기를 측정할 수 있는 온도계(48)를 포함할 수 있다.
조절가능한 센서 지지 구조(adjustable sensor support structure)의 예시적인 실시 예에 따르면, 플렉서블 브릿지(flexible bridge) 구조들에 의해 지지되는 일련의 센서들은 밴드를 따라 모서리와 모서리가 직렬로 연결될 수 있다. 예를 들면, 브릿지로 지지되는 센서들을 구비하는 밴드는 손목(14)에 착용될 수 있다. 손목과(14) 같은 측정 위치에 대해 착용된 경우, 손목(14)의 변하는 토폴로지(topology)는 이러한 손목(14)의 변하는 토폴로지를 따르는 밴드 때문에 브릿지들에 동시에 가해지는 힘(들)을 야기할 수 있다.
뿐만 아니라, 다른 많은 장치들도 사용자와의 상호작용을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 사용자에게 제공된 피드백은 감각 피드백(예컨대, 시각 피드백, 청각 피드백, 또는 촉각 피드백)의 어떠한 형태도 될 수 있고, 그리고 사용자로부터의 입력은 음향, 언어, 또는 촉각 입력을 포함하는 어떠한 형태로도 수신될 수 있다.
본 명세서에서 기술된 시스템들 및 기술들은 백 엔드 구성요소(back end component)(예컨대, 데이터 서버), 또는 미들웨어 구성요소(예컨대, 애플리케이션 서버), 또는 프론트 엔드 구성요소(예컨대, 그래픽 유저 인터페이스 또는 사용자가 본 명세서에서 기술된 시스템들 및 기술들의 구현과 상호작용할 수 있는 웹 브라우저를 가지는 클라이언트 컴퓨터), 또는 이러한 백 엔드, 미들웨어, 또는 프론트 엔드 구성요소들의 어떠한 조합도 포함하는 컴퓨팅 시스템에서 구현될 수 있다. 시스템의 구성요소들은 디지털 데이터 통신(예컨대, 통신 네트워크)의 모든 방식 또는 수단에 의해 서로 연결될 수 있다. 통신 네트워크의 예시들은 LAN(local area network), WAN(wide area network), 및 인터넷을 포함한다.
컴퓨팅 시스템은 클라이언트들 및 서버들을 포함할 수 있다. 클라이언트 및 서버는 일반적으로 서로 떨어져 있고, 그리고 일반적으로 통신 네트워크를 통해 상호작용한다. 클라이언트 및 서버의 관계는 각 컴퓨터들 상에서 구동되고 그리고 서로에 대한 클라이언트-서버 관계를 가지는 컴퓨터 프로그램들의 능력(virtue)에 의해 발생한다. 다양한 클라우드 기반 플랫폼들 및/또는 다른 데이터베이스 플랫폼들은 예를 들어, 모듈형 센서 플랫폼(10)에 데이터를 송신하고 수신하기 위한 모듈형 센서 플랫폼(10)의 특정 구현 예들에서 사용될 수 있다. 이와 같은 구현 예들 중 하나는 멀티-모달 인터렉션(multi-modal interaction)들을 위한 아키텍처(미도시)이다. 이와 같은 아키텍처는 모듈형 센서 플랫폼(10)과 같은 웨어러블 장치들 그리고 다른 장치들, 웹사이트들, 온라인 서비스들, 및 애플리케이션들(apps)의 더 큰 클라우드 사이의 인공지능의 계층으로서 사용될 수 있다. 이와 같은 아키텍처는 또한 아카이브드(archived) 데이터를 가지는 모듈형 센서 플랫폼(10)으로부터의 데이터를 해석(예를 들어 모니터링하고 그리고 비교하는 것에 의해)하는 것을 제공할 수 있다. 이러한 해석은 그 후 예를 들어, 사용자 또는 의료 전문가에게 상태의 변화들을 알리는데 사용될 수 있다. 이러한 아키텍처는 모듈형 센서 플랫폼(10)과 소셜 미디어, 스포츠, 음악, 영화, 이메일, 문자메시지, 병원, 처방전과 같은, 다른 정보 사이의 상호작용을 가능하게 할 수 있다.
탈착 가능한 전원 인터페이스(304)를 보여주는 모듈형 웨어러블 센서 플랫폼 또는 장치(300)의 다른 실시 예를 보여준다. 웨어러블 센서 플랫폼(300)은 웨어러블 센서 플랫폼(10)과 유사하고 따라서 유사한 라벨들을 가지는 유사한 구성요소들을 포함한다. 이러한 실시 예에서, 웨어러블 센서 플랫폼(300)은 선택적인 스마트 장치 또는 베이스 모듈(308), 스트랩 또는 밴드(312), 및 밴드(312)에 부착되는 센서 모듈(316)을 포함한다. 일부 다른 실시 예들에서, 웨어러블 센서 플랫폼(300)은 선택적인 베이스 모듈(308)을 포함하지 않는다. 일부 실시 예들에서, 베이스 모듈(308)은 도 2의 통신 인터페이스(210)와 유사한 인터페이스(미도시)를 포함한다. 일부 실시 예들에서, 모듈형 웨어러블 센서 플랫폼 또는 장치(300)는 스마트 시계 또는 스마트 폰이다.
도 8에서 도시된 바와 같은 실시 예에서, 센서 모듈(316)은 선택적으로 제거될 수 있고, 그리고 밴드(312)에 부착된 센서 플레이트(320), 및 센서 플레이트(320)에 부착된 센서 유닛들(미도시)을 더 포함할 수 있다. 센서 모듈(316)은 또한 도 2 및 도 1B의 센서 컴퓨팅 유닛(32, 28B)과 유사한 프로세서 또는 센서 컴퓨팅 유닛(322)을 포함한다. 웨어러블 센서 플랫폼(300)은 또한 사용자의 손목을 덮는 밴드(304)를 고정하기 위한 클래스프(324)를 포함한다.
도 8에서 도시된 바와 같은 실시 예에서, 밴드(312)는 다른 손목 크기들에 대해서도 착용될 수 있도록 다양한 선택적인 고정된 크기들을 가진다. 예를 들면, 밴드(312)는 작은 손목을 위한 약 135mm 에서 큰 손목을 위한 약 210mm 범위의 다른 길이들을 가질 수 있다. 다른 실시 예들에서, 밴드(312)는 다른 크기의 손목들에 대해 착용될 수 있도록 조절 가능한 밴드이다. 또 다른 실시 예들에서, 밴드(312)는 손목에서 그리고 손목 둘레로의 공기 순환을 위해 복수의 서브-밴드들(미도시)을 포함하고, 이로 인해 추가적인 편안함을 제공한다. 또한, 밴드(312)는 일반적으로 화학적으로 불활성인 물질, 의료-등급 물질, 저자극 실리콘, 고무, 그래핀 등으로 구성된다.
도 8에 도시된 것과 같은 실시 예에서, 센서 플레이트(320) 및 탈착 가능한 전원 인터페이스(304)는 사용자의 손목과 일치하는 윤곽을 나타낸다. 장치(300)가 손목 위에 착용되는 경우, 센서 플레이트(320)는 손목의 피부와 접촉할 것이다. 다른 실시 예들에서, 센서 플레이트(320)는 플렉서블 플레이트(flexible plate)이다. 선택적으로 가압되는 경우, 센서 플레이트(320)는 도 5의 손목(14)의 피부에 대해 가압되고, 이로 인해 손목(14)의 피부와 접촉한다. 일부 실시 예들에서, 밴드(312)는 미끄러짐을 최소화하기 위한 질감인 내부 표면을 가진다.
도 8에 도시된 실시 예에서, 탈착 가능한 전원 인터페이스(304)는 프로세서(322)와 데이터 통신하는 회로(328)를 포함한다. 일부 실시 예들에서, 회로(328)는 또한 베이스 모듈(308), 특히, 도 3의 배터리(22)와 유사한 내부 또는 주 전원 소스 또는 도 3의 배터리(22)와 데이터 통신을 수행한다. 내부 또는 주 전원 소스는 베이스 모듈(308)과 데이터 통신하거나 및/또는 베이스 모듈(308)에 내장될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 회로(328)는 푸시 핀(push pin)들 또는 전기 접점들(332)을 포함한다.
일부 실시 예들에서, 탈착 가능한 전원 인터페이스(304)의 하나 이상의 부분들 또는 전기 접점들(332)의 하나 이상은 사실상 자성을 가지고 있고, 따라서 어떠한 보조 전원 소스들 또는 탈착 가능한 전원 스토리지에 고정하는데 사용될 수 있다. 또한, 비록 도 8에는 다섯 개의 접점들(332)이 도시되어 있지만, 다른 수의 접점들(332)이 사용될 수 있음은 이해될 것이다. 예를 들면, 일부 실시 예들에서, 접점들(332)의 수는 두 개이다.
탈착 가능항 전원 인터페이스(304)는 또한 탈착 가능한 전원 인터페이스(304) 또는 밴드(312)에 보조 전원 소스들 또는 탈착 가능한 전원 스토리지를 고정하기 위해 복수의 파스너(fastener)들(336)을 포함한다. 일부 실시 예들에서, 파스너들(336)은 하나 이상의 자석, 노치(notch), 벨크로(Velcro), 클립 등을 포함한다. 도 8에 도시된 실시 예에서, 파스너들(336)은 탈착 가능한 전원 인터페이스(304)의 양쪽 모서리에 배치된다. 다른 실시 예들에서, 파스너들(336)는 탈착 가능한 전원 인터페이스(304)의 백플레이트(340)에 내장 또는 배치될 수 있다. 또 다른 실시 예들에서, 파스너들(336)은 백플레이트(340) 및 탈착 가능한 전원 인터페이스(304)의 모서리들 모두에 배치될 수 있다. 회로(328)가 USB(universal-serial-bus) 리셉터클(receptacle)을 포함하는 실시 예들에서, 파스너들(336)은 밴드(312)에 보조 전원 소스를 묶기 위한 클립(미도시)을 포함할 수 있다.
비록 도시되지 않았지만, 탈착 가능한 전원 인터페이스(304)는 밴드(312) 상의 어느 위치에도 배치될 수 있다. 예를 들면, 탈착 가능한 전원 인터페이스(304)는 베이스 모듈(308)에 결합될 수 있다. 일 실시 예에서, 회로(328)는 베이스 모듈(308)의 중요한 부분이고, 도 3의 배터리(22)와 유사한 내부 또는 주 전원 소스와 연결된다. 이러한 실시 예들에서, 보조 전원 소스는 USB 인터페이스(미도시)를 포함할 수 있고, 그리고 회로(328)는 USB 인터페이스를 수신하기 위한 USB 리셉터클(receptacle)을 포함할 수 있다. 이러한 실시 예들에서, 보조 전원 소스는 하나 이상의 파스너들(336) 또는 밴드(312)의 하나 이상의 부분에 고정하기 위한 하나 이상의 클립들을 포함할 수 있다.
다른 예를 들면, 탈착 가능한 전원 인터페이스(304)는 베이스 모듈(308) 상에 피팅되는 두 개의 안장형 배터리 모듈들을 가질 수 있다. 이러한 실시 예들에서, 예를 들면, 회로(328)는 베이스 모듈(308)의 양옆에 배치될 수 있다. 따라서, 보조 전원 소스 두 개의 안장형 배터리 모듈들은 베이스 모듈(308)의 양옆에 장착되는 안장형 배터리 모듈들을 포함하는 베이스 모듈(308) 상에 피팅될 수 있고, 그리고 회로(328)와 연결될 수 있다. 이러한 실시 예들에서, 보조 전원 소스는 하나 이상의 파스너들(336) 또는 밴드(312)의 하나 이상의 부분에 고정하기 위한 하나 이상의 클립들을 포함할 수 있다.
이와 유사하게, 탈착 가능한 전원 인터페이스(304)는 베이스 모듈(308)의 한 쪽 옆에 인접하여 배치될 수 있다. 이러한 실시 예들에서, 예를 들면, 회로(328)는 베이스 모듈(308)의 한 쪽 옆에 배치될 수 있다. 따라서, 윤곽 형상을 가지는 보조 전원 소스는 밴드(312)에 클립으로 고정되거나 밴드(312)로 슬라이딩될 수 있고, 회로(328)를 통해 베이스 모듈(308)에 연결될 수 있다.
또한, 회로(328)가 설명될 경우 주목할 점은, 일부 실시 예들에서, 도 3의 배터리(22)에 회로(328)의 하나 이상의 부분들 및 하나 이상의 접점들(332)을 전기적으로 연결하는 내부 또는 외부 배선(미도시)이 존재할 수 있다는 것이다. 일부 실시 예들에서, 회로(328)는 또한 하나 이상의 내부 및 외부 배선(미도시)을 포함하는 센서 모듈(316)과 연결된다. 또 다른 실시 예들에서, 탈착 가능한 전원 인터페이스(304)는 센서 모듈 인터페이스(미도시)를 포함할 수 있다. 따라서, 이러한 실시 예에서 회로(328)는 센서 모듈 인터페이스에 접점들(332)을 전기적으로 연결하는 내부 또는 외부 배선을 포함할 것이다.
도 9는 휴대용 또는 보조 전원 소스의 실시 예, 또는 탈착 가능한 전원 스토리지 하우징(removable power storage housing, 402)을 가지는 탈착 가능한 전원 스토리지(400)를 보여준다. 일부 실시 예들에서, 탈착 가능한 전원 스토리지(400)를 탈착 가능한 전원 인터페이스(304)에 연결하는 것은 도 1의 모듈형 웨어러블 센서 플랫폼(10)과 유사한 모듈형 웨어러블 센서 플랫폼을 야기한다. 비록 도시되지 않았지만, 탈착 가능한 전원 스토리지(400)는 하우징(402) 내에 하나 이상의 배터리들을 수용할 수 있다.
도 9에 도시된 탈착 가능한 전원 스토리지(400)는 또한 도 8의 백플레이트(340)을 수신하기 위한 리셉터클(receptacle) 또는 버킷(bucket, 404), 그리고 도 8의 전기 접점들(332)에 접촉하기 위한 복수의 접점들 또는 포고 핀(pogo pin)들(408)을 포함한다. 앞에서 설명한 바와 같이, 일부 실시 예들에서, 탈착 가능한 전원 스토리지(400)는 또한 탈착 가능한 전원 스토리지(400)를 파스너들(336)에 고정하는 파스너 부분들(412)을 포함한다.
도 9에 도시된 탈착 가능한 전원 스토리지(400)는 일반적으로, 도 8의 밴드(312)로부터 탈착 가능한 전원 스토리지(400)가 실수로 분리되는 위험을 감소 또는 최소화하기 위해, 손목(14)의 굴곡에 맞도록 경사지고 곡선인 표면을 가진다. 일부 실시 예들에서, 탈착 가능한 전원 스토리지(400)는 플렉서블 모듈(flexible module)이고, 앞에서 설명한 바와 같이, 하나 이상의 파스너들(336)과 단지 탈착 가능한 전원 인터페이스(304)에 연결되고, 따라서 밴드(312)의 증가된 동작을 가능케 한다. 또한, 탈착 가능한 전원 스토리지(400)가 모듈형 웨어러블 센서 플랫폼(300)에 부착되는 경우, 모듈형 웨어러블 센서 플랫폼(300)은, 사용자에게 불편을 주지 않고, 서로 다른 건강 정보의 계속적인 모니터링을 위해, 확장된 시간동안 착용될 수 있다.
또한, 비록 도시되지 않았지만, 탈착 가능한 전원 스토리지(400)는 추가적인 기능들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 일부 실시 예들에서, 탈착 가능한 전원 스토리지(400)는 내장된 GPS(global positioning system) 수신기를 포함할 수 있다. GPS 수신기는 탈착 가능한 전원 스토리지(400)에 내장되기 때문에, GPS 수신기는 보조 전원에 의해 작동될 수 있고, 따라서 자체 전력 공급을 할 수 있고, 탈착 가능한 전원 스토리지(400)의 좌표를 표시하는 데이터를 생성할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시 예들에 따른 도 9에 도시된 탈착 가능한 전원 스토리지(400)를 위한 충전 스테이션(charging station, 500)을 보여준다. 충전 스테이션(500)은 베이스(504)를 포함한다. 베이스(504)는, 예를 들어 전력을 수신하는 전원 코드(508)를 통해 표준 벽 플러그(미도시)와 같은, 적절한 전원 소스에 연결된다. 도 10에 도시된 실시 예에서, 베이스(504)는 도 9에 도시된 탈착 가능한 전원 스토리지(400)를 수신하는 베이스 인터페이스(512)를 가진다. 일부 실시 예들에서, 베이스 인터페이스(512)는 일반적으로 도 8의 탈착 가능한 전원 인터페이스(304)와 대칭일 수 있다. 따라서, 베이스 인터페이스(512)는 또한 복수의 베이스 접점들(516) 및 베이스 백플레이트(520)를 포함한다. 이와 관련하여, 베이스 인터페이스(512)는 또한 충전 스테이션(500)에 탈착 가능한 전원 스토리지(400)를 고정하기 위한 하나 이상의 파스너들(524)을 포함한다. 일부 다른 실시 예들에서, 충전 스테이션(500) 및 구체적으로 베이스 인터페이스(512)는 탈착 가능한 전원 스토리지(400)의 형상 및/또는 윤곽에 따라 다른 윤곽을 가질 수 있다. 예를 들면, 탈착 가능한 전원 스토리지(400)이 좁은 윤곽을 가지면, 베이스 인터페이스(512)는 그에 대응하는 좁은 윤곽을 가질 것이다. 전원이 공급되면, 충전 스테이션(500)은 베이스 접점들(516)을 통해 탈착 가능한 전원 스토리지(400)를 충전한다. 일부 실시 예들에서, 충전 스테이션(500)은 부착된 탈착 가능한 전원 스토리지를 선택적으로 충전하기 위해 센서(미도시) 또는 프로세서(미도시)를 포함하는 지능형 충전 스테이션(intelligent charging station)이다. 예를 들면, 센서(미도시) 또는 프로세서(미도시)는 부착된 탈착 가능한 전원 스토리지가 미리 정의된 저장 전원 레벨에 도달했는지, 또는 미리 정의된 시간동안 충전되었는지 판별할 수 있고, 저장된 전원이 미리 정의된 레벨 아래로 떨어질 때까지 또는 다른 미리 정의된 시간이 경과된 후에, 센서(미도시) 또는 프로세서(미도시)는 부착된 탈착 가능한 전원 스토리지의 충전을 종료할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시 예들에 따른 모듈형 웨어러블 센서 플랫폼의 충전 프로세스(600)의 동작 순서도를 보여준다. 단계 604에서, 전원 관리 유닛(88) 또는 프로세서(36)은 임계치 파라미터를 획득한다. 일부 실시 예들에서, 임계치 파라미터는 시간 기반의 파라미터이다. 이와 관련하여, 도 4의 전원 관리 유닛(88) 또는 프로세서(36)는 최근 충전 이후 경과 시간을 판별한다. 다른 실시 예들에서, 임계치 파라미터는 전력 기반의 파라미터이다. 이와 관련하여, 전원 관리 유닛(88) 또는 프로세서(36)는 도 3의 배터리(22)와 유사한 주 전원 소스의 전류, 전압, 또는 전력 관점에서 전원의 레벨을 판별한다.
단계 608에서, 임계치가 미리 정의된 레벨, 예를 들어 특정 시간 경과 또는 전원 레벨에 아직 미도달했다고 판별되면, 도 4의 전원 관리 유닛(88) 또는 프로세서(36)는 임계치 파라미터를 계속 획득한다. 그렇지 않으면, 단계 608에서 임계치가 미리 정의된 레벨에 도달된 것으로 판별되면, 예를 들어 특정 시간이 경과하거나 전원 레벨이 미리 정의된 전원 임계치 아래로 떨어지게 되면, 전원 관리 유닛(88) 또는 프로세서(36)는 선택적인 단계 612를 진행한다.
단계 612에서, 전원 관리 유닛(88) 또는 프로세서(36)는 도 9의 보조 전원 소스(400)와 유사한 탈착 가능한 전원 소스가, 예를 들어, 도 8의 탈착 가능한 전원 인터페이스(304)에 부착되었는지를 검출한다. 단계 616에서, 탈착 가능한 전원 소스가 부착되지 않은 것으로 판별되면, 단계 612는 반복된다. 그렇지 않으면, 단계 616에서 탈착 가능한 전원 소스가 부착된 것으로 판별되면, 주 전원 소스는 보조 전원으로 충전된다. 일부 실시 예들에서, 탈착 가능한 전원 소스가 부착되는 경우 탈착 가능한 전원 소스는 판별 단계없이 보조 전원으로 주 전원 소스 충전을 시작하도록 하여, 선택적인 단계 612는 생략될 수 있다.
단계 624도 또한 선택적인 단계이다. 단계 624에서 전원 관리 유닛(88) 또는 프로세서(36)는 충전 프로세스(600)의 파라미터들을 기록할 수 있다. 예를 들면, 전원 관리 유닛(88) 또는 프로세서(36)는 전원 레벨이 미리 정의된 전원 임계치 아래로 떨어지기 전에 경과 시간을 기록할 수 있다. 다른 예를 들면, 전원 관리 유닛(88) 또는 프로세서(36)는 내부 전원 소스를 충전하기 위해 사용된 전력량을 기록할 수 있다. 그러면 전원 관리 유닛(88) 또는 프로세서(36)는 추가적인 프로세싱을 위해 기록된 엔트리들을 표시하는 데이터를 전송할 수 있다.
도시된 실시 예들에 따라서 본 발명이 설명되었으며, 본 발명의 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예들의 변형이 있을 수 있고, 어떠한 변형들도 본 발명의 사상 및 범위에 포함될 것이다. 예를 들면, 예시적인 실시 예는 하드웨어, 소프트웨어, 프로그램 지시들을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체, 또는 그들의 조합을 사용하여 구현될 수 있다. 본 발명에 따라 작성된 소프트웨어는 메모리, 하드 디스크, 또는 CD/DVD-ROM과 같은 컴퓨터 판독 가능 매체의 형태로써 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다.
본 발명이 특정한 실시 예들을 참조하여 설명되었지만, 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 또한, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 특정 상황 또는 재료를 본 발명의 교시에 적합하도록 하는 많은 변형들이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명은 개시된 특정 실시 예에 의해 한정되지 않으며, 본 발명은 첨부된 특허 청구 범위 내의 모든 실시 예들을 포함할 것이다.
게다가, 도면들에 도시된 논리 흐름들은 원하는 결과들을 달성하기 위해 보여진 특정한 순서, 또는 순차적인 순서를 요구하지 않는다. 게다가, 다른 단계들이 제공될 수 있거나, 또는 개시된 흐름들로부터 단계들이 제거될 수 있고, 그리고 다른 구성요소들이 개시된 시스템에 추가되거나, 또는 개시된 시스템에서 제거될 수 있다. 따라서, 다른 실시 예들은 아래의 청구항들의 범위 내에 있다.
10: 모듈형 웨어러블 센서 플랫폼
12: 밴드
16: 센서 모듈
18: 베이스 모듈
20: 베이스 컴퓨팅 유닛
22: 배터리
26: 디스플레이/GUI
28: 센서 유닛들
30: 센서 플레이트
32: 센서 컴퓨팅 유닛
34: 클래스프
36: 프로세서
38: 메모리
40: I/O
42: 통신 인터페이스
44: 센서들
46: 가속도계
48: 온도계
54: 광 센서 어레이
55: 개별 광 센서들
56: GSR 센서 어레이
58: 생체 저항 센서 어레이
59: 생체 저항 센서들
60: ECG
62: 광 검출기
64: 광원
66: 광-전자 유닛
70: GSR AFE
72: 광센서 AFE
74: ADC
76, 78: ECG 및 BIOZ AFE
80: 압력 센서
82: 마이크로 컨트롤러
84: 보정 및 데이터 획득부
88: 전원 관리 유닛
90: OS 및 애플리케이션들

Claims (40)

  1. 사용자의 신체 일부에 착용되는 시스템에 있어서:
    주 전원 소스에 의해 전원 공급되는 전자 장치;
    상기 주 전원 소스와 연결되는 회로; 그리고
    상기 주 전원 소스를 충전하도록 구성되는 탈착 가능한 보조 전원 소스를 포함하되,
    상기 탈착 가능한 보조 전원 소스의 미리 정의된 임계치 도달 여부에 응답하여, 상기 탈착 가능한 보조 전원 소스가 상기 회로를 통해 상기 주 전원 소스와 연결되는 경우, 상기 탈착 가능한 보조 전원 소스는 보조 전원으로서 상기 주 전원 소스를 충전하는 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 미리 정의된 임계치는 시간 임계치를 포함하는 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 미리 정의된 임계치는 전력 임계치를 포함하는 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 회로는 상기 탈착 가능한 보조 전원 소스를 상기 주 전원 소스에 전기적으로 연결하도록 구성되는 복수의 접점들을 포함하는 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    탈착 가능하도록 상기 전자 장치에 연결되며, 상기 주 전원 소스에 의해 전원 공급되도록 구성되는 모듈형 감지 장치를 더 포함하는 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 탈착 가능한 보조 전원 소스는 상기 전자 장치의 좌표를 표시하는 데이터를 생성하도록 구성되는 GPS(global positioning system)를 더 포함하는 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 주 전원 소스는 상기 전자 장치에 내장되는 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 탈착 가능한 보조 전원 소스를 상기 회로에 연결하도록 구성되는 파스너(fastener)를 더 포함하는 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 파스너는 자석, 노치(notch), 벨크로(Velcro), 및 클립 중 하나를 포함하는 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 탈착 가능한 보조 전원 소스는 적어도 하나의 배터리를 수용하도록 구성되는 하우징(housing)을 포함하는 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 배터리의 윤곽은 상기 하우징의 형상을 가지는 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 회로는 USB(universal-serial-bus) 인터페이스인 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 탈착 가능한 보조 전원 소스는 USB 인터페이스를 포함하는 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 전자 장치는 상기 USB 인터페이스를 수신하는 USB 리셉터클(receptacle)을 가지는 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 신체 부위는 손목을 포함하는 시스템.
  16. 내부 전원 소스에 의해 전원 공급되는 인터페이스 및 베이스 모듈을 포함하며, 사용자의 신체 부위에 착용되는 전자 장치를 충전하기 위해 보조 전원을 제공하기 위한 탈착 가능한 전원 시스템에 있어서:
    상기 내부 전원 소스와 연결되는 회로;
    상기 인터페이스와 결합되는 파스너; 그리고
    상기 내부 전원 소스를 충전하도록 구성되는 탈착 가능한 전원 스토리지를 포함하되,
    상기 탈착 가능한 전원 스토리지의 미리 정의된 임계치 도달 여부 및 상기 탈착 가능한 전원 스토리지의 상기 파스너에 고정 여부에 응답하여, 상기 탈착 가능한 전원 스토리지가 상기 회로를 통해 상기 내부 전원 소스와 연결되는 경우, 상기 탈착 가능한 전원 스토리지로부터의 보조 전원으로 상기 내부 전원 소스를 충전하는 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 미리 정의된 임계치는 시간 임계치인 시스템.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 미리 정의된 임계치는 전력 임계치인 시스템.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 회로는 상기 탈착 가능한 전원 스토리지를 상기 내부 전원 소스에 전기적으로 연결하도록 구성되는 복수의 접점들을 포함하는 시스템.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 파스너는 자석, 노치(notch), 벨크로(Velcro), 및 클립 중 하나를 포함하는 시스템.
  21. 제 16 항에 있어서,
    탈착 가능하도록 상기 전자 장치에 연결되며, 상기 내부 전원 소스에 의해 전원 공급되도록 구성되는 모듈형 감지 장치를 더 포함하는 시스템.
  22. 제 16 항에 있어서,
    상기 탈착 가능한 전원 스토리지는 상기 전자 장치의 좌표를 표시하는 데이터를 생성하도록 구성되는 GPS(global positioning system)를 더 포함하는 시스템.
  23. 제 16 항에 있어서,
    상기 탈착 가능한 전원 스토리지는 적어도 하나의 배터리를 수용하도록 구성되는 하우징(housing)을 포함하는 시스템.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 배터리의 윤곽은 상기 하우징의 형상을 가지는 시스템.
  25. 제 16 항에 있어서,
    상기 탈착 가능한 전원 스토리지는 USB 인터페이스를 포함하는 시스템.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 베이스 모듈은 상기 USB 인터페이스를 수신하도록 구성되는 USB 리셉터클(receptacle)을 포함하는 시스템.
  27. 제 16 항에 있어서,
    상기 신체 부위는 손목을 포함하는 시스템.
  28. 사용자의 신체 부위에 착용되며, 주 전원 소스에 의해 전원 공급되는 전기 장치에 보조 전원을 공급하는 방법에 있어서:
    탈착 가능한 보조 전원 소스가 부착되었는지 판별하는 단계; 그리고
    상기 탈착 가능한 보조 전원 소스의 부착 여부에 응답하고, 그리고 상기 주 전원 소스의 미리 정의된 임계치 도달 여부에 응답하여 상기 탈착 가능한 보조 전원 소스로부터의 보조 전원으로 상기 주 전원 소스를 충전하는 단계를 포함하는 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 미리 정의된 임계치는 시간 임계치를 포함하는 방법.
  30. 제 28 항에 있어서,
    상기 미리 정의된 임계치는 전력 임계치를 포함하는 방법.
  31. 제 28 항에 있어서,
    상기 탈착 가능한 보조 전원 소스로부터의 보조 전원으로 상기 주 전원 소스를 충전하는 단계는 상기 탈착 가능한 보조 전원 소스의 복수의 포고 핀(pogo pin)들을 통해 상기 탈착 가능한 보조 전원 소스로부터의 상기 보조 전원으로 상기 주 전원 소스를 충전하는 단계를 더 포함하는 방법.
  32. 제 28 항에 있어서,
    상기 탈착 가능한 보조 전원 소스를 USB 인터페이스를 포함하는 상기 주 전원 소스에 연결하는 단계를 더 포함하는 방법.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 전자 장치의 USB 리셉터클(receptacle)에서 상기 USB 인터페이스를 수신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  34. 제 28 항에 있어서,
    상기 탈착 가능한 보조 전원 소스를 상기 탈착 가능한 보조 전원 소스의 복수의 접점들을 통해 상기 주 전원 소스에 전기적으로 연결하는 단계를 더 포함하는 방법.
  35. 제 28 항에 있어서,
    상기 주 전원 소스에 의해 전원 공급되는 탈착 가능한 모듈형 감지 장치를 통해 상기 사용자의 부위의 전기적 활동의 표시하는 데이터를 감지하는 단계를 더 포함하는 방법.
  36. 제 28 항에 있어서,
    상기 탈착 가능한 보조 전원 소스는 GPS(global positioning system)를 더 포함하고,
    상기 전자 장치의 좌표를 표시하는 데이터를 생성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  37. 제 28 항에 있어서,
    자석, 노치(notch), 벨크로(Velcro), 및 클립 중 하나를 통해 상기 탈착 가능한 보조 전원 소스를 상기 전기 장치에 고정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  38. 제 28 항에 있어서,
    하우징(housing)에서 상기 탈착 가능한 보조 전원 소스 내의 적어도 하나의 배터리를 수용하는 단계를 더 포함하는 방법.
  39. 제 28 항에 있어서,
    상기 하우징(housing)의 형상으로 상기 적어도 하나의 배터리의 윤곽을 만드는 단계를 더 포함하는 방법.
  40. 제 28 항에 있어서,
    상기 신체 부위는 손목인 것을 특징으로 하는 방법.
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