生物处理器、生物信号检测系统和生物处理器的操作方法技术方案

提供了一种生物处理器、一种生物信号检测系统和一种生物处理器的操作方法。生物处理器包括生物电阻抗传感器和数字信号处理器。生物电阻抗传感器在包括建立时间的一部分在内的感测时间期间测量生物电阻抗。数字信号处理器基于测量的生物电阻抗的变化来估计稳定的生物电阻抗值。数字信号处理器基于稳定的生物电阻抗值来生成生物数据。生物处理器减少了测量生物信号的时间，并确保稳定的生物电阻抗值的准确度。

The Operating Methods of Bioprocessor, Biosignal Detection System and Bioprocessor

A biological processor, a biological signal detection system and an operation method of a biological processor are provided. Bioprocessors include bioelectrical impedance sensors and digital signal processors. The bioelectrical impedance sensor measures the bioelectrical impedance during the sensing time including part of the setup time. The digital signal processor estimates the stable bioelectrical impedance based on the measured bioelectrical impedance changes. Digital signal processor generates biological data based on stable bioelectrical impedance values. The bioprocessor reduces the time required to measure biological signals and ensures the accuracy of stable bioelectrical impedance values.

【技术实现步骤摘要】
生物处理器、生物信号检测系统和生物处理器的操作方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年7月13日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0089143号以及于2017年11月13日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0150733号的优先权，其每一个的全部内容通过引用并入本文。
本文描述的本专利技术构思的示例实施例涉及处理生物信号。例如，至少一些示例实施例涉及生物处理器、生物信号检测系统和/或生物处理器的操作方法。
技术介绍
随着医疗技术的发展，人类生活得以提高。由于以各种方式提供了用于引领健康生活的食品信息、医疗信息、健康保健信息等，因此对诸如检查体脂的身体检查的兴趣日益增加。为此，已经开发了用于简化生物信号的检测和基于检测到的生物信号分析身体成分的各种电子设备。近来，可以利用用于使用可穿戴设备测量和处理生物信号的方法来检查人体的健康状态(诸如体脂)。可穿戴设备随时随地穿戴在用户身上，可以检测生物信号并可以处理生物信号。此外，由于包括在可穿戴设备中的生物处理器是执行生物信号分析的元件，因此与生物处理器处理生物信号相关联的速度和准确度的重要性可能会增加。常规生物处理器可以等待，直到从用户提供的生物信号得以稳定，并且可以基于稳定的生物信号来分析身体成分。在生物信号稳定之前，用户可能被迫维持与电子设备的接触状态并且还使运动最小化。如果在生物信号稳定前的时间较长，则用户可能需要将运动限制相对长的时间段，并且由于例如用户在此相对长的时间段期间出汗而可能降低生物信号的准确度。
技术实现思路
本专利技术构思的示例实施例提供了一种用于减少测量生物信号的时间并提高所分析的生物数据的准确度的生物处理器、生物信号检测系统和/或生物处理器的操作方法。根据示例实施例，一种生物处理器可以包括：生物电阻抗传感器，被配置为在感测时间期间测量生物电阻抗，使得感测时间包括建立时间的一部分，建立时间在测量的生物电阻抗达到稳定的生物电阻抗值之前；以及数字信号处理器，被配置为基于测量的生物电阻抗的变化来估计稳定的生物电阻抗值，并且基于稳定的生物电阻抗值来生成生物数据。根据另一示例实施例，一种生物信号检测系统可以包括：电极设备，被配置为向生物信号检测系统的外部提供输出电流，并且接收基于输出电流的感测电压；生物电阻抗传感器，被配置为在感测时间期间感测所述感测电压，并且测量与所述感测电压对应的生物电阻抗的变化，感测时间包括建立时间的一部分，建立时间在生物电阻抗达到稳定的生物电阻抗值之前；以及处理器，被配置为基于测量的生物电阻抗的变化来估计稳定的生物电阻抗值。根据另一示例实施例，一种生物处理器的操作方法可以包括：在建立时间的一部分期间测量感测电压，建立时间在生物电阻抗的值达到稳定的生物电阻抗值之前；基于感测电压的变化将针对建立时间的生物电阻抗的值建模在拟合函数中，以生成建模的拟合函数；基于建模的拟合函数来估计在稳定时间处的稳定的生物电阻抗值，稳定时间在建立时间期满之后；以及基于估计的生物电阻抗值来生成生物数据。附图说明通过参考以下附图的以下描述，上述和其他目的和特征将变得显而易见，其中，除非另有说明，否则相似的附图标记在各个附图中指代相似的部件，并且在附图中：图1是示出了根据本专利技术构思的示例实施例的生物信号检测系统的配置的框图；图2是示出了图1的生物信号检测设备的示例配置的框图；图3是示出了随时间测量的生物电阻抗的变化的曲线图；图4和图5是示出了在图2的生物处理器处测量生物电阻抗并估计稳定的生物电阻抗值的处理的曲线图；图6是示出了图2的数字信号处理器的示例配置的框图；图7是示出了图1的生物信号检测设备的另一示例配置的框图；图8是示出了在图7的生物处理器处根据生物电阻抗和皮肤电阻来估计稳定的生物电阻抗值的处理的曲线图；图9是示出了根据本专利技术构思的示例实施例的生物处理器的操作方法的流程图；图10是示出了根据本专利技术构思的示例实施例的生物信号检测系统的配置的框图；图11是示出了根据本专利技术构思的示例实施例的生物信号检测系统的配置的框图；以及图12是示出了根据本专利技术构思的示例实施例的可穿戴设备的配置的图。具体实施方式在下文中，清楚且详细地描述本专利技术构思的一些示例实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本专利技术构思的示例实施例的范围完全传达给本领域技术人员。图1是示出了根据本专利技术构思的示例实施例的生物信号检测系统的配置的框图。参考图1，生物信号检测系统100可以包括但不限于可穿戴设备。例如，生物信号检测系统100可以包括各种便携式电子设备。生物信号检测系统100可以包括生物信号检测设备110、应用处理器140、显示驱动集成电路(DDI)150、显示器160、存储设备170、存储器180和调制解调器190。生物信号检测设备110可以包括电极单元120和生物处理器130。电极单元120可以包括多个电极。多个电极可以被配置为与用户接触以感测生物信号。例如，多个电极中的一些可以向用户提供输出电流，并且其他电极可以从用户接收感测电压。在下文中，与电极单元120接触的目标可以被称为用户。然而，示例实施例不限于此。例如，与电极单元120接触的目标可以包括各种对象，例如动物。生物处理器130可以从电极单元120接收生物信号并且可以分析所接收的生物信号。例如，生物处理器130可以从电极单元120接收感测电压。生物处理器130可以基于感测电压和提供给电极单元120的输出电流来测量生物电阻抗。生物处理器130可以基于测量的生物电阻抗生成生物数据。例如，生物数据可以是体脂数据。生物处理器130可以使用关于用户的身高、体重、年龄和/或性别的用户数据来生成体脂数据。这样的用户数据可以被(例如，预先)存储在生物处理器130中。生物处理器130可以确定用于测量生物电阻抗的感测时间。生物处理器130可以基于在感测时间期间接收到的感测电压来测量生物电阻抗。如果感测时间较长，则用户的运动受限的时间可能会增加。因此，根据本专利技术构思的示例实施例的生物处理器130可以减少(或者备选地，最小化)感测时间，并且可以基于在减少的(或者备选地，最小化的)感测时间期间收集的感测电压来测量生物电阻抗。这里，生物处理器130可以执行根据减少的(或者备选地，最小化的)感测时间来补偿生物电阻抗值的准确度降低的处理操作。将参考图2详细描述这样的处理时间。生物处理器130可以以集成方式执行测量生物电阻抗的功能和根据生物电阻抗生成诸如体脂数据的生物数据的功能。生物处理器130可以直接分析生物电阻抗并且可以将分析结果输出到应用处理器140。在这种情况下，与将生物电阻抗的数据和用户数据输出到应用处理器140相比，可以减少从生物处理器130输出的数据量。此外，与在单独的主机设备(未示出)处分析基于生物电阻抗的生物数据相比，可以减少通过调制解调器190发送到主机设备的数据量。应用处理器140可以执行控制生物信号检测系统100的控制操作和计算各种数据的算术运算。应用处理器140可以执行操作系统(OS)和各种应用。例如，应用处理器140可以提供用于测量、补偿和分析生物电阻抗的查询数据，并且可以将用于生成生物数据的用户数据提供给生物处理器130。此处，示例实施例不限于此。例如，生物处理器130可以测量和补偿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物处理器，包括：生物电阻抗传感器，被配置为在感测时间期间测量生物电阻抗，使得所述感测时间包括建立时间的一部分，所述建立时间在测量的生物电阻抗达到稳定的生物电阻抗值之前；以及数字信号处理器，被配置为：基于测量的生物电阻抗的变化来估计所述稳定的生物电阻抗值，以及基于所述稳定的生物电阻抗值来生成生物数据。

【技术特征摘要】
2017.07.13 KR 10-2017-0089143;2017.11.13 KR 10-2011.一种生物处理器，包括：生物电阻抗传感器，被配置为在感测时间期间测量生物电阻抗，使得所述感测时间包括建立时间的一部分，所述建立时间在测量的生物电阻抗达到稳定的生物电阻抗值之前；以及数字信号处理器，被配置为：基于测量的生物电阻抗的变化来估计所述稳定的生物电阻抗值，以及基于所述稳定的生物电阻抗值来生成生物数据。2.根据权利要求1所述的生物处理器，其中，所述数字信号处理器被配置为：将测量的生物电阻抗的变化建模为拟合函数以生成建模的拟合函数；以及基于所述建模的拟合函数来估计所述稳定的生物电阻抗值。3.根据权利要求2所述的生物处理器，其中，所述数字信号处理器被配置为：根据所述建模的拟合函数计算测量的生物电阻抗得以稳定的时间；以及基于所述时间来估计所述稳定的生物电阻抗值。4.根据权利要求2所述的生物处理器，其中，所述建模的拟合函数是自然对数函数。5.根据权利要求2所述的生物处理器，其中，所述数字信号处理器被配置为：通过将所述建模的拟合函数与测量的生物电阻抗的变化进行比较来确定电极与用户之间的接触误差。6.根据权利要求1所述的生物处理器，其中，所述数字信号处理器被配置为：基于所述稳定的生物电阻抗值中包括的参数来生成所述生物数据，使得由所述数字信号处理器生成的所述生物数据包括体脂数据。7.根据权利要求6所述的生物处理器，还包括：非易失性存储器，被配置为存储参数数据和回归数据，所述参数数据包括关于所述参数的值的信息，所述回归数据包括用于根据所述参数的值计算所述生物数据的数据。8.根据权利要求1所述的生物处理器，还包括：皮肤电反应传感器，被配置为在建立时间期满之前通过皮肤电反应来测量皮肤电阻，其中，所述数字信号处理器被配置为：基于所述皮肤电阻来估计所述建立时间之后的接触电阻值；以及基于所述接触电阻值来调整所述稳定的生物电阻抗值以生成经补偿的稳定的生物电阻抗值。9.根据权利要求1所述的生物处理器，其中，所述数字信号处理器被配置为：在所述感测时间期间测量生物电阻抗，使得所述感测时间短于所述建立时间。10.根据权利要求1所述的生物处理器，其中，所述数字信号处理器包括：建模电路，被配置为将测量的生物电阻抗的变化建模为拟合函数以生成建模的拟合函数；误差检测电路，被配置为通过将所述建模的拟合函数与测量的生物电阻抗的变化进行比较来生成接触误差数据；以及阻抗补偿电路，被配置为基于所述建模的拟合函数来计算所述稳定的生物电阻抗值。11.一种生物信号检测系统，所述生物信号检测系统包括：电极设备，被配置为向所述生物信号检测系统的外部提供输出电流，并且接收基于所述输出电流的感测电压；生物电阻抗传感器，被配置为在感测时间期间感测所述感测电压，并且测量与所述感测电压对应的生物电阻抗的变化，所述感测时间包括建立时间的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：金俊镐，文炳琪，奇明吾，梁壮汎，柳承材，林仁天，韩仑澈，全基文，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR