CN108652594A - 用于测量生物计量信息的电子设备和方法 - Google Patents

用于测量生物计量信息的电子设备和方法 Download PDF

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Abstract

提供了用于测量生物计量信息的电子设备和方法。电子设备包括：至少一个光发射器；光接收器；以及处理器。所述处理器被配置为：通过所述至少一个光发射器将光发射到所述电子设备之外；通过所述接收器获得所发射的光中由外部对象反射的光；获得基于所反射的光的至少一部分生成的与所述外部对象相对应的信号；当所述信号满足第一指定条件时，输出与所述外部对象的位置有关的指引信息；以及当所述信号满足第二指定条件时，输出关于所述外部对象的生物计量信息。当电子设备的用户的手指并未准确地位于生物传感器处时，通过指引准确的握持位置，可以准确地测量关于所述用户的生物计量信息。

Description

用于测量生物计量信息的电子设备和方法
技术领域
本公开的各示例性实施例涉及能够准确测量关于电子设备的用户的生物计量信息的电子设备和方法。
背景技术
在诸如智能电话或可穿戴设备的便携式电子设备的使用增加的同时，也向电子设备提供了各种功能。
电子设备可以提供可以检查用户的健康管理的健康护理服务。
例如，电子设备可以通过光电容积脉搏波(PPG)传感器来测量用户的生物计量信息并计算心率。
为了获得生物计量信息，当电子设备的用户手指接触PPG传感器时，电子设备不指引用户手指是否准确地位于PPG传感器处。
发明内容
为了克服上面讨论的缺陷，主要目的是提供一种电子设备及其方法，其能够在电子设备的用户不能准确地将手指置于生物传感器(例如，PPG传感器)上时通过指引生物传感器的准确握持位置来准确地测量关于电子设备的用户的生物计量信息。
本发明是鉴于上述问题而完成的，并且还提供了一种记录有程序的计算机可读记录介质，所述计算机可读记录介质执行使用电子设备测量生物计量信息的方法。
根据本公开的一个方面，电子设备包括：至少一个光发射器；光接收器；以及处理器，其中，所述处理器被配置为：通过所述至少一个光发射器将光发射到所述电子设备之外；通过所述光接收器获得所发射的光中由外部对象反射的光；获得基于所反射的光的至少一部分生成的对应于所述外部对象的信号；当所述信号满足第一指定条件时，输出与所述外部对象的位置有关的指引信息；以及当所述信号满足第二指定条件时，输出关于所述外部对象的生物计量信息。
根据本公开的另一方面，使用电子设备测量生物计量信息的方法包括：通过至少一个光发射器将光发射到所述电子设备之外；通过光接收器获得所发射的光中由外部对象反射的光；获得基于所反射的光的至少一部分生成的对应于所述外部对象的信号；当所述信号满足第一指定条件时，输出与所述外部对象的位置有关的指引信息；以及当所述信号满足第二指定条件时，获得关于所述外部对象的生物计量信息。
根据本公开的另一方面，提供了一种记录有程序的计算机可读记录介质，所述程序当由电子设备的处理器执行时使得所述电子设备执行包括以下操作的方法：通过至少一个光发射器将光发射到所述电子设备的外部；通过光接收器获得所发射的光中由外部对象反射的光；获得基于所反射的光的至少一部分生成的对应于所述外部对象的信号；当所述信号满足第一指定条件时，输出与所述外部对象的位置有关的指引信息；以及当所述信号满足第二指定条件时，输出关于所述外部对象的生物计量信息。
在进行以下的具体实施方式之前，阐述贯穿本专利文档所使用的某些词语和短语的定义是有利的：术语“包含”和“包括”及其派生词意味着在没有限制的情况下的包含。术语“或”是非排除性的，意味着和/或。短语“与......相关联”和“与其相关联”以及其派生词可以意味着包括、被包括在内、与......互连、包含、被包含在内、连接到或与......连接、耦接到或与......耦接、可与......通信、与......协作、交织、并置、接近......、绑定到......或与......绑定、具有、具有......的属性等；以及术语“控制器”意味着可以控制至少一种操作的任何设备、系统或其一部分，这种设备可以实现为硬件、固件或软件、或它们中的至少两种的某种组合。应注意，与任何特定控制器相关联的功能可以是集中式或者分布式的，无论本地还是远程。
此外，下面描述的各种功能可以由一个或多个计算机程序来实现或支持，每个计算机程序由计算机可读程序代码形成并体现在计算机可读介质中。术语“应用”和“程序”是指一个或多个计算机程序、软件组件、指令集、过程、功能、对象、类、实例、相关数据或其适于在适当的计算机可读程序代码中实现的部分。短语“计算机可读程序代码”包括任何类型的计算机代码，包括源代码、目标代码和可执行代码。短语“计算机可读介质”包括能够由计算机访问的任何类型的介质，诸如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、硬盘驱动器、高密度盘(CD)、数字视频盘(DVD)或任何其他类型的存储器。“非瞬时”计算机可读介质排除了传输瞬时电信号或其他信号的有线、无线、光学或其他通信链路。非瞬时计算机可读介质包括其中可以永久存储数据的介质以及其中可以存储数据并随后被重写的介质，诸如可重写光盘或可擦除存储器设备。
贯穿本专利文档提供对于某些词语和短语的定义，本领域普通技术人员应该理解：在许多实例(如果不是大多数实例)中，这种定义适用于这样定义的词语和短语的现有以及将来使用。
附图说明
为了更加全面地理解本公开及其优点，现在结合附图来参考以下描述，在附图中类似的附图标记表示类似的组件：
图1是示出了根据本公开各示例性实施例的包括电子设备的网络环境的框图；
图2是示出了根据本公开各示例性实施例的电子设备的配置的框图；
图3是示出了根据本公开各示例性实施例的程序模块的配置的框图；
图4是示出了根据本公开各示例性实施例的电子设备的配置的框图；
图5是示出了根据本公开各示例性实施例的电子设备的生物传感器(例如，PPG传感器)的配置的框图；
图6A-图6C是示出了根据本公开各示例性实施例的电子设备的光接收器(例如，光电二极管PD)的配置的框图；
图7是示出了根据本公开各示例性实施例的通过在电子设备的生物传感器外围形成的数字转换器确定用户手指的握持位置的示例的图；
图8A-图8B是示出了根据本公开各示例性实施例的通过电子设备的正常握持确定单元确定用户是否正常地握持生物传感器的示例的图；
图9是示出了根据本公开各示例性实施例的通过电子设备的显示器指引用户手指相对于生物传感器的准确握持位置的用户界面(UI)的示例的图；
图10是示出了根据本公开各示例性实施例的通过电子设备的显示器指引用户手指相对于生物传感器的准确握持位置的UI的另一示例的图；
图11是示出了根据本公开各示例性实施例的其中用户手指正常握持电子设备的生物传感器的示例的图；
图12A-图12B是示出了根据本公开各示例性实施例的确定当用户手指正常握持电子设备的生物传感器时的相关水平的示例的图；
图13是示出了根据本公开各示例性实施例的其中用户手指在左向握持电子设备的生物传感器的示例的图；
图14A-图14B是示出了根据本公开各示例性实施例的确定当用户手指在左向握持电子设备的生物传感器时的相关水平的示例的图；
图15是示出了根据本公开各示例性实施例的其中用户手指在右向握持电子设备的生物传感器的示例的图；
图16A-图16B是示出了根据本公开各示例性实施例的确定当用户手指在右向握持电子设备的生物传感器时的相关水平的示例的图；
图17是示出了根据本公开各示例性实施例的其中电子设备测量用户的生物计量信息的示例的方法的流程图；
图18是示出了根据本公开各示例性实施例的其中电子设备测量用户的生物计量信息的另一示例的方法的流程图；以及
图19是示出了根据本公开各示例性实施例的其中电子设备测量用户的生物计量信息的另一示例的方法的流程图。
具体实施方式
以下讨论的图1至图19和用于描述本专利文档中的本公开的原理的各种实施例仅仅是说明性的，而决不应以任何方式解释为限制本公开的范围。本领域技术人员将理解，可以在任意合适布置的系统或设备中实现本公开的原理。
提供以下参考附图的描述以帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本公开的各实施例。以下描述包括各种具体细节以帮助理解，但这些具体细节应被视为仅仅是示例性的。因此，本领域普通技术人员将认识到：在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可以对本文所述的各种实施例进行各种改变和修改。此外，为了清楚和简明起见，可以省略对公知功能和结构的描述。
以下描述和权利要求中使用的术语和词语不限于其书面含义，而是仅仅被发明人用来实现对本公开清楚一致的理解。因此，对于本领域技术人员来说应当显而易见的是，提供本公开的各种实施例的以下描述以仅用于说明的目的，而不用于限制由所附权利要求及其等同物限定的本公开。
应当理解的是，除非上下文中另有清楚指示，否则单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数指示物。因此，例如，对“组件表面”的引用包括对这样的表面中的一个或多个的引用。
如在此使用的术语“具有”、“可具有”、“包括”和“可包括”指示存在相应特征(例如，诸如数值、功能、操作或部件之类的元素)，并不排除存在其他特征。
如在此使用的术语“A或B”、“A或/和B中的至少一项”或“A或/和B中的一个或多个”包括所列出项目的所有可能组合。例如，“A或B”、“A和B中至少一个”或“A或B中的至少一个”意味着(1)包括至少一个A、(2)包括至少一个B或(3)包括至少一个A和至少一个B二者。
如在此使用的诸如“第一”和“第二”的术语可不管相应元件的顺序和/或重要性而修饰各种元件，并不限制相应元件。这些术语可以用于将元件彼此区分的目的。例如，第一用户设备和第二用户设备可以表示不同的用户设备，而与顺序或重要性无关。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一元件可以被称作第二元件，且类似地，第二元件可以被称作第一元件。
将理解，当一元件(例如，第一元件)“(可操作地或可通信地)耦接至”或“连接至”另一元件(例如，第二元件)时，该元件可以直接耦接至该另一元件，也可以在该元件与该另一元件之间存在中间元件(例如，第三元件)。相反，应当理解，当元件(例如，第一元件)“直接耦接至”或者“直接连接至”另一元件(例如，第二元件)时，在该元件和该另一元件之间不存在中间元件(例如，第三元件)。
根据上下文，在本公开中使用的表达方式“(被)配置为(或被设置为)”可以与以下各项互换：“适用于”、“具有...的能力”、“(被)设计用于”、“适于”、“制作用于”或“能够”。术语“被配置为(被设置为)”不一定意味着在硬件上“被专门设计为”。相对，表达方式“被配置为...的装置”可表示在特定情境中装置“能够”与其他设备或部件一起“...”。例如，“被配置(设置)为执行A、B和C的处理器”可以意味着用于执行对应操作的专用处理器(例如，嵌入式处理器)或能够通过执行存储在存储设备中的一个或多个软件程序来执行相应操作的通用处理器(例如，中央处理单元(CPU)或应用处理器)。
在描述本公开的各种实施例时使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的，而不意在限制本公开。除非上下文另外清楚指示，否则本文中使用的单数形式也意在包括复数形式。除非文中明确限定，否则文中使用的所有术语(包括技术术语或科技术语)具有与本领域技术人员通常所理解的含义相同的含义。在通用字典中定义的术语应被解释为具有与相关技术的上下文含义相同或相似的含义，并且不应被解释为具有理想化或夸大的含义，除非它们在本文中被明确地定义。根据一些情况，即使在本公开中定义的术语，仍不应被解释为排除本公开的实施例。
根据本公开的实施例，电子设备可以包括以下至少一项：例如智能电话、平板个人计算机(PC)、移动电话、视频电话、电子书阅读器、台式PC、膝上型PC、上网本计算机、工作站、服务器、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、运动图像专家组(MPEG-1或MPEG-2)音频层3(MP3)播放器、移动医疗设备、相机、或可穿戴设备。根据本公开实施例，可穿戴设备可以包括以下中的至少一项：饰品式设备(例如，手表、戒指、手链、脚链、项链、眼镜、隐形眼镜或头戴式设备(HMD))、衣料或服饰集成可穿戴设备(例如，电子服饰)、体装可穿戴设备(例如，皮肤贴或纹身)、或植入式可穿戴设备(例如，可植入电路)。
电子设备可以是智能家电。例如，智能家电可以包括以下至少一项：例如，电视(TV)、数字多功能盘(DVD)播放器、音响、冰箱、空调、吸尘器、烤箱、微波炉、洗衣机、空气净化器、机顶盒、家庭自动控制面板、安保控制面板、TV盒(例如Samsung HomeSyncTM、AppleTVTM或Google TVTM)、游戏机(例如XboxTM和PlayStationTM)、电子词典、电子钥匙、摄像机或电子相框。
电子设备可以包括以下至少一项：多种医疗设备如多种便携式医疗测量设备(例如，血糖仪、心率监测器、血压监测器或体温计等)、磁共振血管造影(MRA)设备、磁共振成像(MRI)设备、计算断层扫描(CT)设备、扫描仪或超声波设备等，导航设备，全球定位系统(GPS)接收机，事件数据记录仪(EDR)，飞行数据记录仪(FDR)，车辆信息娱乐设备，船用电子设备(例如，导航系统、罗盘等)，航空电子设备，安保设备，车辆头端单元，工业或家用机器人，自动柜员机(ATM)，销售点(POS)设备或物联网(IoT)设备(例如，灯泡、各种传感器、电表或气表、洒水器、火警、恒温器、街灯、烤面包机、运动器材、热水箱、加热器、锅炉等)。
电子设备还可以包括以下至少一个：家具或建筑物/结构的一部分、电子板、电子签名接收设备、投影仪或各种测量仪表(例如，水表、电表、气表或测波计等)。电子设备可以是上述设备中的一种或多种组合。电子设备可以是柔性电子设备。此外，电子设备不限于上述设备，并可以根据新技术发展包括新型电子设备。
下文中，将参考附图来描述根据本公开各种实施例的电子设备。这里使用的术语“用户”可以表示使用电子设备的人，或者可以表示使用电子设备的设备(例如，人工智能电子设备)。
图1示出了根据本公开实施例的包括电子设备的网络环境。
参照图1，网络环境100包括电子设备101，所述电子设备具有总线110、处理器120、存储器130、输入/输出接口150、显示器160和通信接口170。可以在电子设备101中省略上述组件的至少一个，或者电子设备101中还可以包括另一个组件。
总线110可以是将上述组件120、130和150-170连接并且在上述组件之间传输通信(例如控制消息和/或数据)的电路。
处理器120可以包括CPU、应用处理器(AP)以及通信处理器(CP)中的一个或更多个。处理器120能够控制电子设备101的其它组件中的至少一个并且/或者处理与通信有关的数据和操作。
存储器130可以包括易失性存储器和/或非易失性存储器。存储器130能够存储与电子设备101的其它组件中的至少一个有关的数据或命令。存储器130能够存储软件和/或程序模块140。例如，程序140可以包括内核141、中间件143、应用编程接口(API)145和/或应用程序(或应用)147等。内核141、中间件143或API 145的至少一部分可以被称作操作系统(OS)。
内核141能够控制或管理用于执行其它程序(例如，中间件143、API 145和应用程序147)的操作或功能的系统资源(例如，总线110、处理器120、存储器130等)。内核141提供能够允许中间件143、API 145和应用程序147接入并控制/管理电子设备101的各个单独组件的接口。
中间件143可以用作API 145或应用程序147与内核141之间的接口，使得API 145或应用程序147可以与内核141通信并其之间交换数据。中间件143能够根据优先级来处理从应用程序147接收到的一个或多个任务请求。例如，中间件143能够向至少一个应用程序147分配使用电子设备101(例如总线110、处理器120、存储器130等)的系统资源的优先级。例如，中间件143根据向至少一个应用程序分配的优先级来处理一个或多个任务请求，由此执行任务请求的调度或负载平衡。
API 145可以是配置为允许应用程序147控制由内核141或中间件143提供的功能的接口。API 145可以包括用于文件控制、窗口控制、图像处理、文本控制等的至少一个接口或功能(例如，指令)。
输入/输出接口150能够向电子设备101的一个或多个组件传输从用户或外部设备接收的指令或数据。输入/输出接口150能够向用户或外部设备输出从电子设备101的一个或多个组件接收的指令或数据。
显示器160可以包括液晶显示器(LCD)、柔性显示器、透明显示器、发光二极管(LED)显示器、有机LED(OLED)显示器、微机电系统(MEMS)显示器、电子纸显示器等。显示器160能够显示各种类型的内容(例如，文本、图像、视频、图标、符号等)。显示器160还可以使用触摸屏来实现。在这种情况下，显示器160能够经由触控笔或用户身体接收触摸、手势、接近输入或悬停输入。
通信接口170能够建立电子设备101和外部设备之间的通信。例如，通信接口170能够经由有线或无线通信与连接到网络162的外部设备通信。
无线通信可以采用以下至少一项作为蜂窝通信协议：长期演进(LTE)、LTE-高级(LTE-A)、码分多址(CDMA)、宽带CDMA(WCDMA)、通用移动电信系统(UMTS)、无线宽带(WiBro)和全球移动通信系统(GSM)。无线通信还可以包括短距离无线通信164。短距离无线通信164可以包括无线保真(Wi-Fi)、蓝牙(BT)、近场通信(NFC)、磁安全传输(MST)和全球导航卫星系统(GNSS)中的至少一个。根据GNSS使用区域、带宽等，GNSS可以包括以下至少一项：GPS、全球导航卫星系统(Glonass)、北斗NSS(北斗)、伽利略、欧洲全球卫星导航系统。在本公开中，“GPS”与“GNSS”可以互换使用。有线通信例如可以包括以下至少一项：通用串行总线(USB)、高清多媒体接口(HDMI)、推荐标准-232(RS-232)以及普通老式电话业务(POTS)。网络162可以包括以下至少一项：电信网络(例如计算机网络(例如，局域网(LAN)或广域网(WAN)))、互联网和电话网。
就类型而言，第一外部电子设备102和第二外部电子设备104各自可以是与电子设备101相同或不同的。根据实施例，服务器106能够包括具有一个或多个服务器的组。根据各种实施例，可以在另一电子设备或多个其它电子设备(例如，电子设备102和104、或服务器106)上执行电子设备101上执行的一部分操作或所有操作。根据实施例，当电子设备需要自动或根据请求执行功能或服务时，并不执行功能或服务，而是能够从另一个电子设备(例如，电子设备102和104、或服务器106)附加地请求与功能或服务有关的功能的至少一部分。另一电子设备(例如，电子设备102或104，或服务器106)能够执行电子设备所请求的功能或者附加功能，并且将执行的结果发送至电子设备101。电子设备101处理接收到的结果，或者进一步进行附加地处理，以提供所请求的功能或服务。为此，电子设备101可以使用云计算、分布式计算或客户端-服务器计算技术。
图2是示出了根据本公开实施例的电子设备的配置的框图。
参照图2，电子设备201可以包括如图1所示的电子设备101中的组件的一部分或者全部。电子设备201可以包括一个或多个处理器210(例如，AP)、通信模块220、订户标识模块(SIM)224、存储器230、传感器模块240、输入设备250、显示器260、接口270、音频模块280、相机模块291、电源管理模块295、电池296、指示器297和电机298。
处理器210能够驱动例如操作系统或应用程序以便控制与处理器210相连的多个硬件或软件组件，处理各种数据并执行操作。例如，处理器210可以实现为片上系统(SoC)。处理器210还可包括图形处理单元(GPU)和/或图像信号处理器。处理器210还可以包括图2所示的组件中的至少一部分(例如，蜂窝模块221)。处理器210能够将从其他组件中的至少一个(例如，非易失性存储器)接收到的命令或数据加载到易失性存储器上，处理所加载的命令或数据。处理器210能够将各种数据存储在非易失性存储器中。
通信模块220可以包括与图1中示出的通信接口170相同或相似的配置。例如，通信模块170能够包括例如蜂窝模块221、WiFi模块223、蓝牙(BT)模块225、GNSS模块227(例如，GPS模块、Glonass模块、北斗模块或伽利略模块)、NFC模块228和射频(RF)模块229。
例如，蜂窝模块221能够通过通信网络提供语音呼叫、视频呼叫、SMS服务、互联网服务等。蜂窝模块221能够通过使用SIM 224来执行在通信网络中对电子设备201的识别和认证。蜂窝模块221能够执行处理器210提供的功能中的至少一部分。蜂窝模块221可以包括CP。
Wi-Fi模块223、BT模块225、GPS模块227和NFC模块228中的每一个可以包括用于处理通过对应模块发送或接收的数据的处理器。蜂窝模块221、Wi-Fi模块223、BT模块225、GNSS模块227、NFC模块228的至少一部分(例如两个或多个模块)可以包括在一个集成芯片(IC)或一个IC封装中。
RF模块229能够发送/接收通信信号(例如，RF信号)。RF模块229能够包括收发机、功率放大模块(PAM)、频率滤波器、低噪声放大器(LNA)、天线等。蜂窝模块221、Wi-Fi模块223、BT模块225、GNSS模块227和NFC模块228中的至少一个能够通过单独的RF模块来发送/接收RF信号。
存储器230可以包括内置存储器232或外部存储器234。嵌入式存储器232能够包括以下至少一项：易失性存储器(例如，动态随机存取存储器(DRAM)、静态RAM(SRAM)、同步动态RAM(SDRAM)等)以及非易失性存储器(例如，一次性可编程只读存储器(OTPROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、掩膜ROM、闪存ROM、闪存(例如，NAND闪存、NOR闪存等)、硬盘驱动器、固态驱动器(SSD)等)。
外部存储器234可以包括闪存驱动器，例如，压缩闪存(CF)、安全数字(SD)、微安全数字(Micro-SD)、迷你安全数字(Mini-SD)、极限数字(xD)、多媒体卡(MMC)、存储棒等。外部存储器234可以通过各种接口与电子设备201功能或物理连接。
传感器模块240能够测量/检测物理量或电子设备201的操作状态，并将测量或检测到的信息转换为电信号。传感器模块240可以包括以下至少一项：手势传感器240A、陀螺仪传感器240B、气压传感器240C、磁传感器240D、加速度传感器240E、握持传感器240F、接近传感器240G、颜色传感器240H(例如，红、绿、蓝(RGB)传感器)、生物传感器240I、温度/湿度传感器240J、照度传感器240K和紫外(UV)传感器240M。附加地或备选地，传感器模块240也可以包括电子鼻传感器、肌电图(EMG)传感器、脑电图(EEG)传感器、心电图(ECG)传感器、红外线(IR)传感器、虹膜传感器和/或指纹传感器。传感器模块240还可以包括用于控制包括在其中的一个或多个传感器的控制电路。电子设备201可以包括处理器，被配置为处理器210的一部分或分离的组件，用于控制传感器模块240。在这种情况下，当处理器210在睡眠模式下操作时，该处理器能够控制传感器模块240。
输入设备250可以包括触摸面板252、(数字)笔传感器254、按键256或超声输入单元258。触摸面板252可以使用以下至少一项来实现：电容式触摸系统、电阻式触摸系统、红外触摸系统和超声触摸系统。触摸面板252还可以包括控制电路，并且触摸面板252可以包括触觉层来向用户提供触觉响应。(数字)笔传感器254可以使用触摸面板的一部分来实现或者使用单独的识别片来实现。按键256可以包括物理按钮、光学按键或键区。超声输入单元258能够通过麦克风288检测在输入工具中产生的超声波，并且识别与检测到的超声波相对应的数据。
显示器260可以包括面板262、全息单元264或投影仪266。面板262可以包括与图1中示出的显示器160相同或相似的组件。面板262可以被实施为柔性的、透明的或可穿戴的。面板262还可以与触摸面板252一同被合并为一个模块。全息单元264能够通过使用光的干涉在空气中展示立体图像。投影仪266能够通过在屏幕上投射光来显示图像。该屏幕可以位于在电子设备201的内部或外部。显示器260还可以包括控制电路，所述控制电路用于控制面板262、全息单元264或投影仪266。
接口270可以包括HDMI 272、USB 274、光学接口276或D超小型(D-sub)278。
可以在图1中示出的通信接口170中包括所述接口270。附加地或备选地，接口270可以包括移动高清链路(MHL)接口、SD卡/MMC接口、或红外线数据协会(IrDA)标准接口。
音频模块280能够提供声音和电信号之间的双向转换。音频模块280的至少部分组件可被包括在图1中示出的输入/输出接口150中。音频模块280能够处理通过扬声器282、听筒284、耳机286、麦克风288等输入或输出的声音信息。
相机模块291是能够拍摄得静止图像和运动图像二者的设备。相机模块291可包括一个或多个图像传感器(例如，前置图像传感器或后置图像传感器)、镜头、图像信号处理器(ISP)、闪光灯(例如，LED或氙灯)等。
电源管理模块295能够管理电子设备201的电源。电源管理模块295可以包括电源管理集成电路(PMIC)、充电器IC或电池量表。PMIC可以采用有线充电和/或无线充电方法。无线充电方法的示例是磁共振充电、磁感应充电以及电磁充电。为此，PMIC还可以包括用于无线充电的附加电路，例如，线圈回路、谐振电路、整流器等。电池表能够测量电池296的剩余容量、充电电压、电流或温度。
电池296采用可再充电电池或太阳能电池的形式。
指示器297能够显示电子设备201或其一部分(例如，处理器210)的特定状态，例如引导状态、消息状态、充电状态等。电机298能够将电信号转换成机械振动，例如振动效果、触觉效果等。电子设备201也可以包括用于支持移动TV的处理单元(例如，GPU)。用于支持移动TV的处理单元可以例如根据诸如数字多媒体广播(DMB)、数字视频广播(DVB)或mediaFloTM等标准来处理媒体数据。
图3是根据本公开实施例的编程模块的框图。
参考图3，程序模块310(例如，图1中示出的程序模块140)能够包括用于控制与电子设备(例如，电子设备101)相关的资源的OS和/或在OS上执行的各种应用(例如，图1中示出的应用程序147)。OS可以是Android、iOS、Windows、Symbian、Tizen、Bada等。
编程模块310能够包括内核320、中间件330、API 360和/或应用370。程序模块310的至少一部分可以预加载到电子设备上，或从服务器(例如，电子设备102或104，服务器106等)下载。
内核320(例如，内核141)可以包括系统资源管理器321和/或设备驱动器323。系统资源管理器321可以包括例如进程管理器、存储器管理器和文件系统管理器。系统资源管理器321可以执行系统资源控制、分配和召回。设备驱动器323例如可以包括显示器驱动器、相机驱动器、蓝牙驱动器、共享存储器驱动器、USB驱动器、键区驱动器、Wi-Fi驱动器以及音频驱动器。此外，根据实施例，设备驱动器323可以包括进程间通信(IPC)驱动器。
中间件330可以提供应用370所共同需要的功能。此外，中间件330可以通过APi360提供功能，以允许应用370有效率地使用电子设备内的有限系统资源。根据实施例，中间件330(例如，中间件143)可以包括以下至少一项：运行时间库335、应用管理器341、窗口管理器342、多媒体管理器343、资源管理器344、电源管理器345、数据库管理器346、包管理器347、连接管理器348、通知管理器349、位置管理器350、图形管理器351和安全管理器352。另外尽管未示出，中间件330也可以包括支付管理器。
运行时间库335可以包括例如由编译器使用的库模块，以便在执行应用370的同时通过编程语言来添加新的功能。根据实施例，运行时间库335执行输入和输出、存储器的管理、与算术功能相关联的功能等。
应用管理器341可以管理例如至少一个应用370的生命周期。窗口管理器342可以管理在屏幕上使用的GUI资源。多媒体管理器343可以检测用于再现各种媒体文件所需的格式，并执行使用适于对应格式的编解码器对媒体文件进行的编码或解码。资源管理器344管理至少一个应用370的诸如源代码、内存或存储空间等的资源。
电源管理器345可以连同基本输入/输出系统(BIOS)一同操作，以便管理电池或功率，并提供用于操作所需的功率信息。数据库管理器346可以管理生成、搜索和改变要在至少一个应用370中使用的数据库。包管理器347可以管理对以包文件形式分发的应用的安装或更新。
连接管理器348可以管理例如无线连接，例如Wi-Fi或蓝牙。通知管理器349可以按照不打扰用户的方式向用户显示或通知诸如到达消息、预约、接近警报等事件。位置管理器350可以管理电子设备的位置信息。图形管理器351可以管理要提供给用户的图形效果或与图形效果相关的用户界面。安全管理器352提供系统安全或用户认证所需的一般安全功能。根据一个实施例，当电子设备(例如，电子设备101)具有呼叫功能，则中间件330还包括电话管理器，用于管理电子设备的语音或视频呼叫功能。
中间件330能够包括配置上述组件的功能的各种组合的模块。中间件330能够提供根据操作系统的类型来特殊化的模块，以提供差异化的功能。中间件330可以按照去除现有组件的一部分或包括新的组件的方式来适应地配置。
API 360(例如，API 145)可以是API编程功能的集合，并且可以根据操作系统而具有不同配置。例如，在Android或iOS中，可以针对每个平台提供单个API集合。在Tizen中，可以提供两个或更多个API集合。
应用370(例如，应用程序147)可以包括能够执行各种功能的一个或多个应用，例如主页371、拨号器372、短消息服务(SMS)/多媒体消息服务(MMS)373、即时消息(IM)374、浏览器375、相机376、提醒377、联系人378、语音拨号379、电子邮件380、日历381、媒体播放器382、相册383和时钟384。此外，尽管未示出，但是应用370也可以包括医疗保健(例如，用于测量运动量、血糖水平等的应用)和环境信息(例如，用于提供大气压力、湿度、温度等的应用)。
根据实施例，应用370能够包括用于支持电子设备(例如电子设备101)与外部设备(例如电子设备102和104)之间的信息交换的应用，其在下文中被称作“信息交换应用”。信息交换应用能够包括用于向外部设备中继特定信息的通知中继应用或者用于管理外部设备的设备管理应用。
根据申请的实施例，应用370能够包括具有外部设备(例如电子设备102和104)的指定属性的应用(例如，移动医疗设备等)。根据实施例，应用370能够包括从外部设备(例如，服务器106、或电子设备102和104)接收到的应用。根据实施例，应用370能够包括预加载的应用或可以从服务器下载的第三方应用。应当理解的是：程序模块310的组件可以根据操作系统的类型来被称作不同的名称。
根据本公开实施例的术语“模块”意味着但不限于软件、硬件和固件之一或其任意组合的单元。术语“模块”可以与术语“单元”、“逻辑电路”、“逻辑块”、“组件”或“电路”互换使用。术语“模块”可以表示组件的最小单元或其一部分。术语“模块”可以是执行至少一个功能或其一部分的最小单元。可以从机械上或从电学上实现模块。例如，模块可以包括专用集成电路(ASIC)芯片、现场可编程门阵列(FPGA)、和已知的或为特定操作而开发的可编程逻辑器件中的至少一个。
根据本公开的各种实施例，设备(例如，模块或它们的功能)或方法可以实现为计算机可读存储介质中存储的计算机程序指令。在由至少一个处理器(例如，处理器120)执行指令的情况下，该至少一个处理器执行与指令相对应的功能。计算机可读存储介质可以是存储器130。可以由处理器120实现(例如，执行)编程模块的至少一部分。至少一部分的编程模块可以包括用于执行至少一个功能的模块、程序、例程、指令集和处理。
计算机可读存储介质包括诸如软盘和磁带等磁性介质、包括压缩盘(CD)ROM和DVDROM的光学介质、诸如光磁软盘等磁光介质以及设计用于存储和执行程序命令的硬件设备(例如，ROM、RAM和闪存)。程序命令包括由计算机使用编译器可执行的语言代码以及由编译程序产生的机器语言代码。可以利用一个或多个软件模块来实现前述硬件设备以执行本公开各个实施例的操作。
本公开的模块或编程模块可以在省略一些组件或添加其他组件的情况下包括上述组件中的至少一个组件。可以串行地、并行地、递归地或启发式地执行模块、编程模块或其它组件的操作。此外，一些操作可以按照不同的顺序执行或者省略，或者可以扩展为具有其它操作。
图4是示出了根据本公开各示例性实施例的电子设备的配置的框图。
参照图4，根据本公开的各示例性实施例的电子设备400可以包括生物传感器410、数字转换器420、触摸屏430、音频输出单元440、存储器450和处理器460。
电子设备400可以包括例如图1的电子设备101、102和104或图2的电子设备201的一部分或全部。电子设备400可以包括智能电话、平板个人电脑(PC)和可穿戴设备中的至少一个。
生物传感器410可以包括图2的传感器模块240的全部或一部分(例如，生物传感器240I)。音频输出单元440可以包括图2的音频模块280。存储器450可以包括图1的存储器130或图2的存储器230。处理器460可以包括图1的处理器120或图2的处理器210。
根据示例性实施例，生物传感器410可以包括光电容积脉搏波(PPG)传感器。生物传感器410可以包括至少一个光发射器411和至少一个光接收器415。例如，生物传感器410可以通过光发射器411将光输出到人体皮肤(例如，血管)，并通过光接收器415利用电流信号检测从人体皮肤(例如，血管)反射和返回的光。生物传感器410可以通过处理检测到的电流信号来测量电子设备400的用户的心率、氧饱和度和压力中的至少一个。例如，因为基于要返回的从人体皮肤(例如，血管)反射的光量来测量心率，所以为了准确测量心率，使得电子设备400的用户的手指准确地位于生物传感器410处可能是重要要素。
至少一个光发射器411可以包括具有不同波长特性的以下各项中的至少一项：第一光发射器(例如，红外(IR)LED)412、第二光发射器(例如，红光LED 414)、第三光发射器(例如绿光LED)(未示出)以及第四光发射器(例如，蓝光LED)(未示出)。光发射器411可以选择和使用与用于测量关于电子设备400的用户的生物计量信息的对象或环境相对应的LED。根据本公开的各示例性实施例的电子设备400可以包括第一光发射器(例如，IR LED 412)和第二光发射器(例如，红光LED 414)。光发射器411可以在电子设备400的外部向用户身体(例如手指或手腕)发射光。光发射器411可以包括红外光发射电路。
所述至少一个光接收器415可以包括光电二极管(PD)。光接收器415可以获得从光发射器411发射的光中的从用户皮肤(例如，血管)反射的光。生物传感器410可以基于通过光接收器415获得的光来获得与用户皮肤(例如，血管)对应的信号。生物传感器410可以将与通过光接收器415获得的光有关的至少一个信息传送到处理器460。光接收器415可以包括红外光检测电路。
根据示例性实施例，数字转换器420可以被配置在生物传感器410的外围。当电子设备400的用户的手指触摸生物传感器410时，数字转换器420可检测位置信息(例如，触摸坐标、触摸方向、触摸角度)，并将检测到的位置信息传送给处理器460。
根据示例性实施例，当电子设备400的用户的手指没有准确地位于生物传感器410处时，触摸屏430可以显示用户界面(UI)，该UI指引移动用户手指的位置以使得用户手指准确地位于生物传感器410处。
根据各示例性实施例，触摸屏430可以执行输入功能和显示功能。为此，触摸屏430可以包括触摸面板432(例如，图2的触摸面板252)和显示器434(例如，图1的显示器160或图2的显示器260)。触摸面板432可以配置有诸如电容覆盖、电阻覆盖的触摸传感器以及红外光束或压力传感器。除了这些传感器之外，能够检测对象的接触或压力的各种传感器器件都可以配置于由本示例性实施例的触摸面板432。触摸面板432可以检测用户触摸输入并且生成检测信号，以将检测信号发送到处理器460。检测信号可以包括坐标信息、方向信息和输入用户触摸的触摸角度信息。当用户输入触摸位置的移动动作时，触摸面板432可以生成包括触摸位置移动路径的坐标信息和方向信息在内的检测信号，以将检测信号发送到处理器460。显示器434可以由液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)或有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)形成，并且可以在视觉上向用户提供菜单、输入数据、功能设置信息以及电子设备400的其他各种信息。根据本公开的各示例性实施例的显示器434可以显示指引用户手指以准确地位于生物传感器410处的UI。
根据示例性实施例，当电子设备400的用户的手指没有准确地位于生物传感器410处时，音频输出单元440可以输出指引语音(例如，请将手指向右移动。请将手指向左移动)，该指引语音指引移动用户手指的位置，使得用户手指准确地位于生物传感器410处。例如，音频输出单元440可以包括用于输出存储在存储器450中的指引语音或其他音频信号的扬声器(例如，图2的扬声器282)。
根据示例性实施例，存储器450可以存储通过生物传感器410的光接收器415测量的用户身体(例如，手指或手背)的生物信号(包括参考生物信号)。存储器450可以存储在指引用户手指以准确地位于生物传感器410处的UI(例如，图形对象)上的资源。UI上的资源可以在框架中加载以在显示器434中显示。存储器450可以存储指引用户手指以准确地位于生物传感器410处的指引语音。在本公开的示例性实施例中，描述了电子设备400的用户的参考生物信号已经被存储在存储器450中，但是电子设备400的用户的生物信号可以通过生物传感器410实时测量，而不是存储参考生物信号。
根据各示例性实施例，存储器450可以执行存储用于处理器460和各种应用的处理和控制的程序和操作系统(OS)以及输入/输出数据的功能，并存储控制电子设备400的一般操作的程序。存储器450可以存储在电子设备400中处理功能时所需要的各种设置信息。
根据示例性实施例，处理器460可以控制电子设备400内的生物传感器410、数字转换器420、触摸屏430、音频输出单元440和存储器450的功能和操作。处理器460可以控制显示器434显示指引用户手指以准确地位于生物传感器410处的UI(例如，图形对象)。处理器460可以通过音频输出单元440输出指引用户手指以准确地位于生物传感器410处的指引语音。
根据示例性实施例，处理器460可以包括正常握持确定单元462和生物计量信息获取单元464。正常握持确定单元462可以基于从生物传感器410接收的至少一个信息来确定电子设备400的用户的手指是否已经准确地位于(例如握持)生物传感器410处。例如，正常握持确定单元462可基于由生物传感器410中包括的至少一个光接收器415获得的信息来确定电子设备400的用户的手指是位于右侧还是左侧。正常握持确定单元462可基于通过形成在生物传感器410的外围处的数字转换器420获得的信息来确定电子设备400的用户的手指位置。如果用户手指通过正常握持确定单元462准确地位于(例如握持)生物传感器410处，则生物计量信息获得单元464可以基于通过生物传感器410接收到的信息获得关于电子设备400的用户的生物计量信息(例如，心率、氧饱和度和压力)。
根据示例性实施例，处理器460可以通过至少一个光发射器411(例如，红外光发射电路)将光发射到电子设备400的外部。处理器460可以通过至少一个光接收器415(例如，红外光检测电路)获得从光发射器411发射的光中由外部对象(例如手指)反射的光。处理器460可以获得基于所反射的光的至少一部分生成的对应于所述外部对象(例如，手指)的信号；当信号满足第一指定条件(例如，相关水平1％-50％)时，处理器460可控制显示器434显示与外部对象(例如，手指)相对于光发射器411和光接收器415的位置有关的指引信息。如果信号满足第二指定条件(例如，相关水平50％-100％)，则处理器460可被配置为获得关于外部对象(例如手指)的生物计量信息。如果信号满足第二指定条件，则处理器460可以在存储器450处存储该信号，作为电子设备400的用户的参考生物信号。
根据各示例性实施例，处理器460可以执行控制电子设备400的一般操作以及其内部组成元件与处理数据之间的信号流的功能。处理器460可以配置有例如中央处理器(CPU)、应用处理器和通信处理器。处理器460可以包括使用比应用处理器的功率更低的功率运行的处理器(例如，传感器中枢)。处理器460可以包括应用处理器和传感器中枢。处理器460可以由单核处理器或多核处理器形成，并且可以由多个处理器组成。
图5是示出了根据本公开各示例性实施例的电子设备的生物传感器(例如，图4的生物传感器410)的配置的框图。
参照图5，根据本公开的各示例性实施例的生物传感器410可以包括至少一个光发射器411和至少一个光接收器415。
光发射器411可以包括平行于第一方向(例如，水平方向)的第一光发射器(例如，IR LED 412)和第二光发射器(例如红光LED 414)。根据各示例性实施例，光发射器411可以包括平行于第一方向(例如，水平方向)的第二光发射器(例如红光LED 414)和第一光发射器(例如，IR LED 412)。光接收器415可以设置在光发射器411的第二方向(例如，竖直方向)上。根据另一个示例性实施例，包括在光发射器411中的第一光发射器(例如，IR LED 412)和第二光发射器(例如，红光LED 414)可以基于光接收器415分别布置在光接收器415的上部或下部。根据另一个示例性实施例，光发射器411还可以包括第一光发射器(例如，IR LED412)、第二光发射器(例如，红光LED 414)、第三光发射器(例如，绿光LED)和第四光发射器(例如，蓝光LED)。根据另一示例性实施例，在光发射器411中，第一光发射器(例如，IRLED412)、第二光发射器(例如，红光LED 414)、第三光发射器(例如，绿光LED)和第四光发射器(例如，蓝光LED)可以基于光接收器415分别布置在光接收器415的上部、下部、左侧部和右侧部。
图6A-6C是示出了根据本公开各示例性实施例的电子设备的光接收器(例如，图4中的光接收器415)的配置的框图。
参照图6A至图6C，根据本公开的各示例性实施例的光接收器415可以包括至少一个光电二极管(例如，PD1-PD4)。
参照图6A，光接收器415可以配置成其中第一光电二极管PD1至第四光电二极管PD4集成的形式。
参照图6B，光接收器415可以配置成其中第一光电二极管PD1至第四光电二极管PD4平行于第一方向(例如，水平方向)布置的形式。根据各示例性实施例，光接收器415可以配置成其中第一光电二极管PD1至第四光电二极管PD4平行于第二方向(例如，竖直方向)布置的形式。
参照图6C，光接收器415可以配置成其中第一光电二极管PD1至第四光电二极管PD4基于中心孔分别布置在上部、左侧部、下部和右侧部的形式。
根据示例性实施例，如图6C所示，处理器460的正常握持确定单元462可以基于通过光接收器415接收到的信号来确定电子设备400的用户的手指握持位置，其中，光接收器415中的第一光电二极管PD1至第四光电二极管PD4基于中心孔分别布置在上部、左侧部、下部和右侧部。根据本公开的各示例性实施例的光发射器411可以被布置在光接收器415的中心处，其中，光接收器415中的第一光电二极管PD1至第四光电二极管PD4分别布置在上部、左侧部、下部以及右侧部。
图7是示出了根据本公开各示例性实施例的通过在电子设备的生物传感器外围形成的数字转换器(例如，图4的数字转换器420)确定用户手指握持位置的示例的图。
参照图7，根据本公开的各示例性实施例的数字转换器420可以形成在生物传感器410的外围。数字转换器420可以包括第一驱动器422(例如，数据驱动器)和第二驱动器424(例如，栅极驱动器)。
参照图7，例如，当生物传感器410的位置被确定为第一驱动器422和第二驱动器424的3B、3C和3D时，并且当电子设备400的用户针对生物传感器410的手指握持位置P被确定为第一驱动器422和第二驱动器424的5B、5C和5D时，处理器460可以确定电子设备400的用户的手指握持位置P不位于对应于生物传感器410的位置，并且显示指引正常移动用户的手指位置的UI。例如，数字转换器420可以检测电子设备400的用户的手指握持位置P，并将关于检测到的手指握持位置的信息传送给处理器460。在这种情况下，处理器460可以通过显示器434或音频输出单元440输出指引用户的手指握持位置以准确地位于生物传感器410处的UI(例如，图形对象)或指引语音。
图8A-8B是示出了根据本公开各示例性实施例的通过电子设备的正常握持确定单元(例如，图4的正常握持确定单元462)确定用户是否正常地握持生物传感器(例如图4的生物传感器410)的示例的图。
图8A示出了通过光发射器411中的第一光发射器(例如，IR LED 412)和光接收器415获得的信号(例如，波形)，图8B示出了通过光发射器411中的第二光发射器(例如，红光LED 414)和光接收器415获得的信号(例如，波形)。
参照图8A和图8B，处理器460的正常握持确定单元462可以接收通过第一光发射器(例如，IR LED 412)和光接收器415获得的信号(例如波形)a、以及通过第二光发射器(例如，红光LED 414)和光接收器415获得的信号(例如，波形)b。根据示例性实施例，处理器460的正常握持确定单元462可以确定以下各项中的至少一项以确定是满足第一指定条件(例如，相关水平1％-50％)还是满足第二指定条件(例如，相关水平50％-100％)：通过第一光发射器(例如，IR LED 412)和至少一个光接收器415获得的信号a的预定分段处的相关水平、通过第二光发射器(例如，红光LED 414)和至少一个光接收器415获得的信号b的预定分段处的相关水平、以及通过第一光发射器(例如，IR LED 412)和至少一个光接收器415获得的在预定分段处的信号a与通过第二光发射器(例如，红光LED 414)和至少一个光接收器获得的在预定分段处的信号b之间的相关水平。根据示例性实施例，正常握持确定单元462可以将接收到的信号a和b分成相同的分段。例如，正常握持确定单元462可以将从生物传感器410接收到的信号a和b分成两个分段(例如，图8的分段1和3以及分段2和4)。正常握持确定单元462可以确定信号a的每个分段处的相关水平(例如1和2)、信号b的每个分段处的相关水平(例如3和4)、在信号a和b的每个分段的基础上的相关水平(例如，(1)和(3)、(2)和(4))。也就是说，当通过第一光发射器(例如，IR LED 412)和第二光发射器(例如，红光LED414)发射光时并且当通过光接收器415接收到通过电子设备400的用户的外部对象(例如手指)反射和返回的光时，正常握持确定单元462可以检查接收到的光的波形以确定信号a和b(例如，波形)之间的差异(或相关水平)以及确定信号是满足第一指定条件还是第二指定条件。例如，正常握持确定单元462可以基于信号a、信号b以及信号a和b中的任何一个信号来确定用户手指是否准确地握持生物传感器410。
根据示例性实施例，作为第二指定条件的一部分，如果电子设备400的用户的手指准确地握持生物传感器410，则处理器460可以基于从生物传感器410接收的信息，使用生物计量信息获得单元464获得关于电子设备400的用户的生物计量信息(例如，心率、氧饱和度、压力)。根据示例性实施例，作为信号a和b的相关水平确定结果，如果相关水平满足第二指定条件(例如，50％-100％)，则处理器460可以在存储器450处将信号a和b存储为电子设备400的用户的参考生物信号。
根据示例性实施例，作为第一指定条件的一部分，如果电子设备400的用户的手指没有准确地握持生物传感器410，则处理器460可以基于生物传感器410的位置，使用正常握持确定单元462确定用户手指位于哪一侧(例如，右侧或左侧)。根据示例性实施例，当第一光发射器(例如，IR LED 412)和第二光发射器(例如，红光LED 414)布置在光接收器415的上部和下部时，处理器460可基于生物传感器410的位置，使用正常握持确定单元462来确定用户手指是位于上部还是下部。根据示例性实施例，当第一光发射器(例如，IR LED 412)、第二光发射器(例如，红光LED 414)、第三光发射器(例如，绿光LED)和第四光发射器(例如，蓝光LED)基于光接收器415分别布置在光接收器415的上部、下部、左侧部和右侧部时，处理器460可以基于生物传感器410的位置，使用正常握持确定单元462确定用户手指位于上部、下部、左侧部和右侧部中的哪一侧。在这种情况下，处理器460可以通过显示器434或音频输出单元440输出指引用户手指的握持位置以准确地位于生物传感器410处的UI(例如，图形对象)或指引语音。
图9是示出了根据本公开各示例性实施例的通过电子设备的显示器(例如，图4的显示器434)指引用户手指相对于生物传感器(例如，图4的生物传感器410)的准确握持位置的UI的示例的图。
参照图9，当电子设备400的用户的手指没有准确地位于生物传感器410处时(例如，当电子设备400的用户的手指的握持位置位于生物传感器410的左侧时)，处理器460可以控制显示器434显示UI(例如，图形对象)(例如，请向右移动手指)并且指引用户手指准确地位于生物传感器410处。
图10是示出了根据本公开各示例性实施例的通过电子设备的显示器(例如，图4的显示器434)指引用户手指相对于生物传感器(例如，图4的生物传感器410)的准确握持位置的UI的另一示例的图。
参照图10，当电子设备400的用户的手指位于右侧而不是准确地位于生物传感器410处时，处理器460可以控制显示器434显示指引手指位置向左侧移动的UI(例如，图形对象)。根据示例性实施例，当电子设备400的用户的手指没有准确地位于生物传感器410处时，处理器460可以通过音频输出单元440输出指引语音(例如，请将手指向左移动)，该指引语音指引移动用户手指的位置，使得用户手指准确地位于生物传感器410处。
图11是示出了根据本公开各示例性实施例的其中用户手指正常握持电子设备的生物传感器(例如，图4的生物传感器410)的示例的图。图12A和图12B是示出了根据本公开各示例性实施例的确定当用户手指正常握持电子设备的生物传感器时的相关水平的示例的图。
参照图11，当用户手指正常地准确位于生物传感器410处时，生物传感器410的光发射器411可以通过第一光发射器(例如，IR LED 412)和第二光发射器(例如，红光LED414)向用户手指发射光。生物传感器410的光接收器415可以接收通过用户手指反射和返回的光。处理器460可将通过光接收器415接收的第一光发射器(例如，IR LED 412)的信号(例如，波形)和第二光发射器(例如，红光LED 414)的信号(例如，波形)分成至少一个分段以确定相关水平。
参照图12A-图12B，图12A示出了通过光发射器411中的第一光发射器(例如，IRLED 412)和光接收器415获得的信号(例如，波形)，图12B示出了通过光发射器411中的第二光发射器(例如，红光LED 414)和光接收器415获得的信号(例如，波形)。
参照图12A和图12B的信号(例如，波形)，可以确定信号a的分段1和2处的相关水平(例如，相似度水平)高，信号b的分段3和4处的相关水平高，以及信号a的分段1和2与信号b的分段3和4处的相关水平高。在这种情况下，处理器460可以通过正常握持确定单元462确定电子设备400的用户的手指准确地握持生物传感器410。此外，处理器460可以基于从生物传感器410接收的信息，使用生物计量信息获得单元464获得关于电子设备400的用户的生物计量信息(例如，心率、氧饱和度、压力)。根据示例性实施例，比较信号的方法可以通过各种方法来执行，除了相关水平以外，还可以利用比如信号的幅度、周期、区域或模式等。波形比较算法可以通过比较信号的各种方法来实现，并不限于上述方法。
图13是示出了根据本公开各示例性实施例的其中用户手指在左向握持电子设备的生物传感器(例如，图4的生物传感器410)的示例的图。图14A和图14B是示出了根据本公开各示例性实施例的确定当用户手指在左向握持电子设备的生物传感器时的相关水平的示例的图。
参照图13，当用户手指在左侧握持生物传感器410而不是准确地位于生物传感器410时，光发射器411中的第二光发射器(例如，红光LED414)可能暴露于外部。与通过第二光发射器(例如，红光LED 414)和用户手指的光相比，处理器460可以通过光接收器415接收到更多通过第一光发射器(例如，IR LED 412)和用户手指的光。
参照图14A-图14B，图14A示出了通过光发射器411中的第一光发射器(例如，IRLED 412)和光接收器415获得的信号(例如，波形)，图14B示出了通过光发射器411中的第二光发射器(例如，红光LED 414)和光接收器415获得的信号(例如，波形)。在这种情况下，因为光发射器411中的第二光发射器(例如，红光LED 414)处于暴露状态，所以第二光发射器(例如，红光LED 414)的信号b可能比第一光发射器(例如，IR LED 412)的信号a更不规则。
参照图14A和图14B的信号(例如，波形)，可以确定信号a的分段1和2处的相关水平高，信号b的分段3和4处的相关水平低，以及信号a的分段1和2与信号b的分段3和4处的相关水平低。在这种情况下，处理器460可以通过正常握持确定单元462比较信号a的峰值和信号b的峰值，以确定电子设备400的用户的手指在左侧握持生物传感器410而不是准确地握持生物传感器410。例如，如图9所示，处理器460可以通过显示器434或音频输出单元440输出指引用户手指向右移动的UI(例如，图形对象)或指引语音。
根据示例性实施例，处理器460可以使用由加速度传感器(例如，图2的加速度传感器240E)测量的值(例如，Z轴信息)来确定用户正在观看电子设备400的前表面还是后表面。根据示例性实施例，当用户观看电子设备400的后表面(例如，生物传感器410)时，处理器460可以指引将用户手指向右侧移动。根据另一示例性实施例，当用户观看电子设备400的前表面(例如，显示器434)时，处理器460可以指引将用户手指向左侧移动。
根据示例性实施例，作为信号a和b之间的相关水平的确定结果，在电子设备400的用户的手指准确地握持生物传感器410的状态下，当用户手指向左或向右移动时，处理器460可以确定手指握持位置相对于生物传感器410的相关水平降低。在这种情况下，处理器460可以比较存储在存储器450中的电子设备400的用户的参考生物信号的幅值和与相关水平降低的第一指定条件相对应的信号。处理器460可以指引电子设备400的用户的手指的握持位置与生物传感器410分离的相对距离。例如，如果存储器450存储的电子设备400的用户的参考生物信号与对应于第一指定条件的信号之间的相关水平是50％-99％，则处理器460可以提供表明用户手指已经稍微移向了左侧(或右侧)的指引。例如，如果存储器450存储的电子设备400的用户的参考生物信号与对应于第一指定条件的信号之间的相关水平是1％-49％，则处理器460可以提供表明用户手指已经大幅度移向了左侧(或右侧)的指引。在这种情况下，处理器460可以通过音频输出单元440输出指引用户手指向右侧或向左侧移动的指引语音。
图15是示出了根据本公开各示例性实施例的用户手指在右向握持电子设备的生物传感器(例如，图4的生物传感器410)时的示例的图。图16A和16B是示出了根据本公开各示例性实施例的确定当用户手指在右向握持电子设备的生物传感器时的相关水平的示例的图。
参照图15，当用户手指沿右侧握持生物传感器410而不是准确握持生物传感器410时，光发射器411中的第一光发射器(例如，IR LED 412)可能暴露于外部。与通过第一光发射器(例如，IR LED 412)和用户手指的光相比，处理器460可以通过光接收器415接收到更多通过第二光发射器(例如，红光LED 414)和用户手指的光。
参照图16A-图16B，图16A示出了通过光发射器411中的第一光发射器(例如，IRLED 412)和光接收器415获得的信号(例如，波形)，图16B示出了通过光发射器411中的第二光发射器(例如，红光LED 414)和光接收器415获得的信号(例如，波形)。在这种情况下，因为光发射器411中的第一光发射器(例如，IR LED 412)处于暴露状态，所以第一光发射器(例如，IR LED 412)的信号a可能比第二光发射器(例如，红光LED 414)的信号b更不规则。
参照图16A和图16B的信号(例如，波形)，可以确定信号a的分段1和2处的相关水平低，信号b的分段3和4处的相关水平高，以及信号a的分段1和2与信号b的分段3和4处的相关水平低。在这种情况下，处理器460可以通过正常握持确定单元462比较信号a的峰值和信号b的峰值，以确定电子设备400的用户的手指在右侧握持而不是准确地握持生物传感器410。例如，如图10所示，处理器460可以通过显示器434或音频输出单元440输出指引用户手指向左移动的UI(例如，图形对象)或指引语音。
根据示例性实施例，处理器460可以使用由加速度传感器(例如，图2的加速度传感器240E)测量的值(例如，Z轴信息)来确定用户正在观看电子设备400的前表面还是后表面。根据示例性实施例，当用户观看电子设备400的后表面(例如，生物传感器410)时，处理器460可以指引用户手指向左移动。根据另一示例性实施例，当用户观看电子设备400的前表面(例如，显示器434)时，处理器460可以指引用户手指向右移动。
根据示例性实施例，如果通过光发射器411中的第一光发射器(例如，IR LED 412)和光接收器415获得的信号(例如，波形)a与通过光发射器411中的第二光发射器(例如，红光LED 414)和光接收器415获得的信号(例如波形)b之间的相关水平是阈值或更小(例如，1％-50％)，则处理器460可以确定是否能够使用第一光发射器(例如，IR LED 412)和第二光发射器(例如，红光LED 414)中的任何一个来获得关于电子设备400的用户的生物计量信息。例如，处理器460可以确定通过光发射器411中的第一光发射器(例如，IR LED 412)和光接收器415获得的信号(例如，波形)a与通过光发射器411中的第二光发射器(例如，红光LED414)和光接收器415获得的信号(例如波形)b之间的相关水平，并确定电子设备400的用户的手指位于生物传感器410的哪一侧(例如，第一光发射器(例如，IR LED 412)或第二光发射器(例如，红光LED 414))。在这种情况下，处理器460可以使用第一光发射器(例如，IRLED 412)和第二光发射器(例如，红光LED 414)中的任何一个来获得电子设备400的用户的与用户手指的握持位置相对应的生物计量信息。
根据示例性实施例，如果通过光发射器411中的第一光发射器(例如，IR LED 412)和光接收器415获得的信号(例如，波形)a与通过光发射器411中的第二光发射器(例如，红光LED 414)和光接收器415获得的信号(例如波形)b之间的相关水平是阈值或更小(例如，1％-50％)，并且如果不能使用第二光发射器(例如，红光LED 414)和第一光发射器(例如，IR LED 412)中的任何一个获得用户的生物计量信息，则处理器460可以通过显示器434或音频输出单元440输出指引将用户手指向左或向右移动的UI(例如，图形对象)或指引语音。
图17是示出了根据本公开各种实施例的其中电子设备测量用户的生物计量信息的示例的方法的流程图。
在操作1710处，处理器460可以通过至少一个光发射器411(例如，红外光发射电路)将光发射到电子设备400的外部。
在操作1720处，处理器460可以通过光接收器415(例如，红外光检测电路)接收(获得)从光发射器411发射的光中由外部对象(例如手指)反射的光。
在操作1730处，处理器460可以获得基于由外部对象(例如，手指)反射的光的至少一部分生成的对应于所述外部对象(例如，手指)的信号；
在操作1740处，处理器460可以确定存储在存储器450中的电子设备400的用户的参考生物信号和在操作1730处获得的信号是否满足第一指定条件(例如，相关水平1-50％)。
如果存储在存储器450中的电子设备400的用户的参考生物信号和在操作1730处获得的信号满足第一指定条件(例如，1％-50％的相关水平)，则处理器460可以在操作1750通过显示器434或音频输出单元440输出与外部对象(例如，手指)相对于光发射器411和光接收器415的位置有关的指引信息(例如，UI或指引语音)。
如果存储在存储器450中的电子设备400的用户的参考生物信号和在操作1730处获得的信号满足第二指定条件(例如，相关水平50％-100％)而不满足第一指定条件(例如相关水平1％-50％)，则处理器460可以在操作1760处获得关于外部对象(例如，手指)的生物计量信息。
图18是示出了根据本公开各种实施例的其中电子设备测量用户的生物计量信息的另一示例的方法的流程图。
处理器460可以在操作1810处检测用于通过生物传感器410测量关于电子设备400的用户的生物计量信息的至少一个输入。
例如，为了测量生物计量信息，处理器460可以接收触摸输入、语音输入和使用电子设备400的用户的手指的手势输入中的至少一个。当到达为了测量生物计量信息的预定时间段(例如，1天-5天)时，处理器460可以将其确定为一个输入。
在操作1820处，处理器460可以通过在生物传感器410处提供的至少一个光发射器411(例如，红外光发射电路)向电子设备400的外部对象(例如，手指)输出光。例如，处理器460可以通过光发射器411中的第二光发射器(例如，红光LED 414)和第一光发射器(例如，IR LED 412)将光输出到外部对象(例如手指)。
在操作1830处，处理器460可以使用至少一个光接收器415(例如，红外光检测电路)接收由光发射器411发射的将要通过外部对象(例如，手指)反射的光的至少一部分。
在操作1840处，处理器460可以将光发射器411中的第一光发射器(例如，IR LED412)和第二光发射器(例如，红光LED 414)的通过光接收器415接收的的信号分成至少一个分段。
在操作1850处，处理器460可以确定以下中的至少一个相关水平：i)第一光发射器(例如，IR LED 412)的信号的以每个分段为基础的相关水平，ii)第二光发射器(例如，红光LED414)的信号的以每个分段为基础的相关水平，以及iii)第一光发射器(例如，IR LED412)的信号和第二光发射器(例如，红光LED 414)的信号中的每一个的相同分段处的相关水平。
处理器460可以确定第一光发射器(例如，IR LED 412)的信号和第二光发射器(例如，红光LED 414)的信号中的每一个的相同分段处的相关水平是否是阈值或更高(例如，相关水平50％-100％)。
如果第一光发射器(例如，IR LED 412)的信号和第二光发射器(例如，红光LED414)的信号中的每一个的相同分段处的相关水平是阈值或更高(例如，相关水平50％-100％)，则在操作1865处，处理器460可以确定电子设备400的用户的手指正常地握持生物传感器410以获得用户的生物计量信息。
如果相关水平小于阈值，则在操作1870处，处理器460可以确定是否能够使用至少一个光发射器411(例如，第一光发射器(例如，IR LED 412))或第二光发射器(例如，红光LED 414))获得关于电子设备400的用户的生物计量信息。
如果可以使用至少一个光发射器411(例如，第一光发射器(例如，IR LED 412)或第二光发射器(例如红光LED 414)(例如IR LED 412或红光LED 414))获得关于电子设备400的用户的生物计量信息，则在操作1875处，处理器460可以使用第一光发射器(例如，IRLED 412)或第二光发射器(例如，红光LED 414))获得关于电子设备400的用户的生物计量信息。
如果不能使用至少一个光发射器411(例如，第一光发射器(例如，IR LED 412)或第二光发射器(例如红光LED 414)(例如IR LED 412或红光LED 414))获得关于电子设备400的用户的生物计量信息，则在操作1880处，处理器460可通过显示器434或音频输出单元440输出与外部对象(例如，手指)相对于光发射器441和光接收器415的准确握持位置有关的指引信息(例如，UI或指引语音)。
图19是示出了根据本公开各种实施例的其中电子设备测量用户的生物计量信息的另一示例的方法的流程图。
在操作1910处，处理器460可以检测用于通过生物传感器410测量关于电子设备400的用户的生物计量信息的至少一个输入。
在操作1920处，处理器460可以通过正常握持确定单元462确定相对于生物传感器410的用户手指握持位置是否准确。根据示例性实施例，如图6C所示，处理器460的正常握持确定单元460可以通过光接收器415检测电子设备400的用户的手指相对于生物传感器410的握持位置，其中，光接收器415配置为以下形式：第一光电二极管PD1至第四光电二极管PD4分别布置在相对于中心孔的上部、左侧部、下部和右侧部。根据另一个示例性实施例，如图7所示，电子设备400的处理器460可以通过配置有第一驱动器422和第二驱动器424的数字转换器420检测电子设备400的用户的手指相对于生物传感器410的握持位置。
如果相对于生物传感器410的用户手指握持位置是准确的，则在操作1930处，处理器460可以获得用户的生物计量信息。
如果相对于生物传感器410的用户手指握持位置不准确，则在操作1940处，处理器460可以通过显示器434或音频输出单元440输出指引移动电子设备400的用户的手指的指引信息(例如，UI或指引语音)。
因此，根据本公开的各示例性实施例的电子设备400可以确定用户手指是否正常地握持生物传感器410以测量关于电子设备400的用户的准确生物计量信息。此外，如果相对于生物传感器410的用户手指握持位置不准确，则电子设备400可以向用户提供用于正常握持的指引信息。
根据本公开的各示例性实施例，通过向用户指引设置在电子设备中的生物传感器的准确握持位置，可以准确地测量关于电子设备的用户的生物计量信息。
尽管上文中详述了本公开的示例实施例，然而应清楚地认识到，本领域技术人员可以想到对这里所述的基础发明构思的多种改变和修改，且这些改变和修改仍然落在由所附权利要求限定的本公开示例实施例的精神和范围内。
尽管已经利用示例实施例描述了本公开，但是本领域技术人员可以明了各种改变和修改。本公开意在包括落在所附权利要求范围内的这些改变和修改。

Claims (15)

1.一种电子设备，包括：
至少一个光发射器；
光接收器；以及
处理器，可操作地连接到所述至少一个光发射器和所述光接收器，其中，所述处理器被配置为：
通过所述至少一个光发射器将光发射到所述电子设备之外；
通过所述光接收器获得所发射的光中由外部对象反射的光；
获得基于所反射的光的至少一部分生成的与所述外部对象相对应的信号；
当所述信号满足第一指定条件时，输出与所述外部对象的位置有关的指引信息；以及
当所述信号满足第二指定条件时，获得关于所述外部对象的生物计量信息。
2.根据权利要求1所述的电子设备，还包括显示器，
其中，所述处理器被配置为：当满足所述第一指定条件时，通过所述显示器显示用于与所述外部对象的位置有关的所述指引信息的用户界面UI。
3.根据权利要求1所述的电子设备，还包括音频输出单元，
其中，所述处理器被配置为：当满足所述第一指定条件时，通过所述音频输出单元输出用于与所述外部对象的位置有关的所述指引信息的音频。
4.根据权利要求1所述的电子设备，还包括数字转换器，所述数字转换器形成在所述至少一个光发射器和所述光接收器的外围，
其中，所述处理器被配置为：通过所述数字转换器检测与所述外部对象相对应的信号。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述至少一个光发射器包括第一光发射器和第二光发射器。
6.根据权利要求5所述的电子设备，其中，所述处理器被配置为当以下(i)与(ii)之间的相关水平满足所述第一指定条件时使用所述第一光发射器或所述第二光发射器中的至少一个来获得关于所述外部对象的生物计量信息：(i)基于由所述第一光发射器发射并通过所述光接收器获得的光所生成的信号；以及(ii)基于由所述第二光发射器发射并通过所述光接收器获得的光所生成的信号。
7.根据权利要求1所述的电子设备，其中：
所述光接收器包括至少一个光电二极管，以及
所述光接收器被配置具有以下各形式中的至少一种：所述至少一个光电二极管集成的形式、所述至少一个光电二极管与预定方向平行布置的形式、或所述至少一个光电二极管布置在相对于中央孔的上部、左侧部、下部和右侧部中的每一个处的形式。
8.根据权利要求1所述的电子设备，还包括存储器，所述存储器被配置为存储通过所述光接收器测量的所述外部对象的参考生物信号，
其中，所述处理器被配置为确定所述参考生物信号和所述信号是满足所述第一指定条件还是满足所述第二指定条件。
9.一种使用电子设备测量生物计量信息的方法，所述方法包括：
通过至少一个光发射器将光发射到所述电子设备之外；
通过光接收器获得所发射的光中由外部对象反射的光；
获得基于所反射的光的至少一部分生成的与所述外部对象相对应的信号；
当所述信号满足第一指定条件时，输出与所述外部对象的位置有关的指引信息；以及
当所述信号满足第二指定条件时，获得关于所述外部对象的生物计量信息。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，输出与所述外部对象的位置有关的指引信息包括：通过显示器输出用于指引所述外部对象的位置的移动的用户界面UI。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，输出与所述外部对象的位置有关的指引信息包括：通过音频输出单元输出用于指引所述外部对象的位置的移动的音频。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，获得基于所反射的光的至少一部分生成的与所述外部对象相对应的信号包括：通过数字转换器检测与所述外部对象相对应的信号。
13.根据权利要求9所述的方法，其中：
所述至少一个光发射器包括第一光发射器和第二光发射器，
将光发射到所述电子设备之外包括通过所述第一光发射器或所述第二光发射器中的至少一个来发射光。
14.根据权利要求13所述的电子设备，其中，获得关于所述外部对象的生物计量信息包括：当以下(i)与(ii)之间的相关水平满足所述第一指定条件时使用所述第一光发射器或所述第二光发射器中的至少一个来获得所述生物计量信息：(i)基于由所述第一光发射器发射并通过所述光接收器获得的光所生成的信号；以及(ii)基于由所述第二光发射器发射并通过所述光接收器获得的光所生成的信号。
15.根据权利要求9所述的方法，其中，获得由所述外部对象反射的光包括使用所述光接收器中的至少一个光电二极管来获得所发射的光中由所述外部对象反射的光，所述光接收器具有以下各形式中的至少一种：所述光接收器中包括的所述至少一个光电二极管集成的形式、所述至少个光电二极管与预定方向平行布置的形式、或所述至少一个光电二极管布置在相对于中央孔的上部、左侧部、下部和右侧部中的每一个处的形式。
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