KR102418120B1 - 복수의 발광부 및 복수의 수광부를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 제 1 발광 소자 및 제 2 발광 소자를 포함하는 발광부 및 상기 발광부를 에워싸는 구조로 배치되는 복수의 수광부를 포함하고, 상기 제 1 발광 소자 및 상기 제 2 발광 소자가 지정된 거리 범위에서, 상기 발광부와 관련된 조사 면적에 기반하여 이격된 상태로 배치될 수 있다. 이 밖에 다른 실시예들이 가능하다.

Description

복수의 발광부 및 복수의 수광부를 포함하는 전자 장치{ELECTRONIC DEVICE COMPRISING A PLURALITY OF LIGHT EMITTING UNIT AND A PLURALITY OF LIGHT RECEIVING UNIT}
본 발명은 복수의 발광부 및 복수의 수광부를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
정보통신 기술과 반도체 기술 등의 눈부신 발전에 힘입어 전자 장치의 보급과 이용이 급속도로 증가하고 있다. 이러한 전자 장치들은 각자의 전통적인 고유 영역에 머무르지 않고 다양한 기능들을 컨버전스(convergence)하여 제공 하는 추세에 있다. 예를 들어, 전자 장치는 광학 센서, 가속도 센서 및 전극 센서 등의 다양한 센서를 포함할 수 있다.
전자 장치는 이러한 다양한 센서를 이용하여 사용자의 생체 신호를 측정하고 사용자의 생체 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 심박(Heart Rate), 걸음 수, 수면 상태, 스트레스 정보, 체지방 정보, 칼로리 소모량 등의 다양한 생체 정보를 제공할 수 있다.
최근에는 사용자의 운동 시간 또는 일상 생활 속에서 생체 신호를 측정할 수 있도록 웨어러블(wearable) 형태의 전자 장치가 등장하고 있으며, 이러한 전자 장치를 이용하여 활동에 대한 기록, 생체 리듬의 변화 및 건강 정보 모니터링 등을 제공할 수 있다.
관련 선행 기술: 한국 공개특허공보 제10-2017-0004607호, 일본 공개특허공보 특개2016-154928호, 일본 공개특허공보 특개2009-039568호
전자 장치는 상기 전자 장치에 포함된 광학 센서를 사용자의 피부에 직접 접촉시킴으로써 발광 시 혈액에 의해 흡수된 빛의 비율을 파악하며, 이에 기반하여 사용자의 생체 정보를 계산할 수 있다.
그러나, 사용자의 운동 시간 또는 일상 생활 속에서 광학 센서를 이용하여 생체 신호를 측정하면, 사용자의 움직임에 따른 동잡음(motion artifact)이 생체 신호에 포함될 수 있다. 또한, 광학 센서가 사용자의 피부와 간접 접촉(예를 들어, 들뜸 현상의 발생)하면서 주변 잡음(예: 주변광(ambient light) 등)이 생체 신호에 포함될 수도 있다.
이러한 잡음들을 제거하기 위해서, 전자 장치는 가속도 센서를 이용하여 동작 정보를 획득할 수 있고, 광학 센서의 수광부 주변에 발광부를 배치시키는 구조를 채택할 수 있다. 다만, 이러한 방법들로는 주변 잡음 또는 동적 잡음을 정확하게 확인하고 제거할 수 없다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 제 1 발광 소자 및 제 2 발광 소자를 포함하는 발광부 및 상기 발광부를 에워싸는 구조로 배치되는 복수의 수광부를 포함하고, 상기 제 1 발광 소자 및 상기 제 2 발광 소자가 지정된 거리 범위에서, 상기 발광부와 관련된 조사 면적에 기반하여 이격된 상태로 배치될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치는 제 1 파장을 갖는 제 1 광을 출력하기 위한 복수 개의 제 1 발광 소자들을 포함하는 발광부, 적어도 하나의 수광부, 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 생체에 대응하는 생체 신호를 획득하기 위한 요청의 수신을 확인하고, 상기 요청을 수신할 경우, 상기 생체와 관련된 사용자 정보에 적어도 일부 기반하여 상기 복수 개의 제 1 발광 소자들 중 적어도 하나의 제 1 발광 소자를 선택하고, 상기 발광부가 상기 선택된 적어도 하나의 제 1 발광 소자를 통하여 광을 출력하도록 제어하고, 상기 적어도 하나의 수광부가 상기 출력된 광 중 상기 생체에 의해 반사되는 광의 적어도 일부를 획득하도록 제어하고, 및 상기 획득한 광에 적어도 일부 기반하여 상기 생체 신호를 감지하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른, 전자 장치는, 제 1 파장을 갖는 제 1 광을 출력하기 위한 적어도 하나의 제 1 발광 소자, 및 제 2 파장을 갖는 제 2 광을 출력하기 위한 적어도 하나의 제 2 발광 소자를 포함하는 발광부, 적어도 하나의 수광부, 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 생체에 대응하는 생체 신호를 획득하기 위한 요청의 수신을 확인하고, 상기 요청을 수신할 경우, 상기 생체와 관련된 사용자 정보에 적어도 일부 기반하여 광의 파장을 결정하고, 상기 결정된 광의 파장에 기반하여, 상기 적어도 하나의 제 1 발광 소자 또는 상기 적어도 하나의 제 2 발광 소자 중 하나 이상의 발광 소자를 선택하고, 상기 발광부가 상기 선택된 하나 이상의 발광 소자를 통하여 광을 출력하도록 제어하고, 상기 적어도 하나의 수광부가 상기 출력된 광 중 상기 생체에 의해 반사되는 광의 적어도 일부를 획득하도록 제어하고, 및 상기 획득한 광에 적어도 일부 기반하여 상기 생체 신호를 감지하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른, 전자 장치는, 제 1 수광부, 제 2 수광부, 상기 제 1 수광부 및 상기 제 2 수광부 사이에 배치되며, 적어도 하나의 발광 소자를 포함하는 발광부, 및 상기 제 1 수광부, 상기 제 2 수광부 및 상기 발광부와 기능적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 생체에 대응하는 생체 신호를 획득하기 위한 요청의 수신을 확인하고, 상기 요청을 수신할 경우, 상기 발광부가 광을 출력하도록 제어하고, 상기 제 1 수광부 및 상기 제 2 수광부가 상기 출력된 광 중 상기 생체에 의해 반사되는 광의 적어도 일부를 획득하도록 제어하고, 상기 제 1 수광부가 획득한 광에 적어도 일부 기반하여 제 1 생체 신호를 감지하고, 상기 제 2 수광부가 획득한 광에 적어도 일부 기반하여 제 2 생체 신호를 감지하고, 상기 제 1 생체 신호 및 상기 제 2 생체 신호를 비교하여 잡음의 발생 여부를 확인하고, 및 상기 확인된 잡음의 발생 여부에 기반하여 상기 생체 신호를 결정하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 생체 신호를 측정하기 위해서 사용되는 광학 센서의 소모 전류를 줄이고, 보다 정확한 생체 신호를 측정할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 움직임 및 착용 상태에 따라 발생하는 주변 잡음 또는 동잡음을 보상할 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 복수의 발광부 및 복수의 수광부를 포함하는, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블럭도이다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 3은 다양한 실시예들에 따른 광학 센서의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 4a 내지 4b는 다양한 실시예들에 따른 광학 센서(400)를 포함하는 전자 장치의 외관을 나타내는 도면이다.
도 5는 다양한 실시예들에 따른 발광 소자들의 배치 구조를 나타내는 도면이다.
도 6a 내지 6b는 다양한 실시예들에 따른 광학 센서를 포함하는 전자 장치의 제어 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 광의 세기를 조절하는 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 광의 세기를 일정하게 유지하는 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 다양한 실시예들에 따른 광학 센서의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 10는 다양한 실시예들에 따른 발광부를 나타내는 도면이다.
도 11은 다양한 실시예들에 따른 발광부를 나타내는 도면이다.
도 12는 다양한 실시예에 따른 광학 센서를 나타내는 도면이다.
도 13은 다양한 실시예에 따른 광학 센서를 나타내는 도면이다.
도 14는 다양한 실시예들에 따른 광학 센서를 포함하는 전자 장치의 제어 방법을 나타내는 도면이다.
도 15 내지 18은 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 동잡음을 확인하는 예를 나타내는 도면이다.
도 19a 및 도 19b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치(200)가 주변 잡음을 확인하는 예를 나타내는 도면이다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블럭도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 및 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 예를 들면, 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)의 경우와 같이, 일부의 구성요소들이 통합되어 구현될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 구동하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 운영되고, 추가적으로 또는 대체적으로, 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화된 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 여기서, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로 또는 임베디드되어 운영될 수 있다.
이런 경우, 보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 수행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부 구성 요소로서 구현될 수 있다. 메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 저장되는 소프트웨어로서, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신하기 위한 장치로서, 예를 들면, 마이크, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력하기 위한 장치로서, 예를 들면, 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용되는 스피커와 전화 수신 전용으로 사용되는 리시버를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 일체 또는 별도로 형성될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 사용자에게 정보를 시각적으로 제공하기 위한 장치로서, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치 회로(touch circuitry) 또는 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150) 를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 유선 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)(예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 내부의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 유선 또는 무선으로 연결할 수 있는 지정된 프로토콜을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는 HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))를 물리적으로 연결시킬 수 있는 커넥터, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈, 이미지 센서, 이미지 시그널 프로세서, 또는 플래시를 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리하기 위한 모듈로서, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 유선 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되는, 유선 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 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 포함하고, 그 중 해당하는 통신 모듈을 이용하여 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 상술한 여러 종류의 통신 모듈(190)은 하나의 칩으로 구현되거나 또는 각각 별도의 칩으로 구현될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 사용자 정보를 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 구별 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부로 송신하거나 외부로부터 수신하기 위한 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 일 시예에 따르면, 통신 모듈(190)(예: 무선 통신 모듈(192))은 통신 방식에 적합한 안테나를 통하여 신호를 외부 전자 장치로 송신하거나, 외부 전자 장치로부터 수신할 수 있다.
상기 구성요소들 중 일부 구성요소들은 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input/output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되어 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 외부 전자 장치에서 실행될 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 외부 전자 장치에게 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 외부 전자 장치는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도이다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 하나 이상의 프로세서(210)(예: 도 1의 프로세서(120)), 광학 센서(220), 센서 모듈(230) (예: 도 1의 센서 모듈(176)), 사용자 인터페이스(240), 통신모듈(250)(예: 도 1의 통신 모듈(190)), 및 메모리(260) (예: 도 1의 메모리(130))를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(200)가 상기 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다.
프로세서(210)는, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(210)는, 예를 들면, 전자 장치(200)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
광학 센서(220)는 적어도 하나 이상의 발광부(221) 및 적어도 하나 이상의 수광부(222)를 포함할 수 있다.
발광부(221)는 선택된 광의 세기 및/또는 광을 출력하도록 구성될 수 있다. 발광부(221)는, 예를 들어, 복수 개의 발광 소자들을 포함하고, 상기 복수 개의 발광 소자들 중 적어도 하나 이상의 발광 소자를 선택하여 광을 출력하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 복수 개의 발광 소자들은 서로 동일한 파장 또는 서로 다른 파장의 광을 출력하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 발광 소자들은 청색광, 녹색광, 황색광, 적색광 및 적외선광 중 적어도 어느 하나의 파장의 빛을 출력하도록 구성될 수 있다. 복수 개의 발광 소자들은 출력하는 파장 대역에 따라 구별될 수 있다. 프로세서(210)는 발광 소자들에 공급하는 전류의 세기를 조절하여 출력되는 광의 세기를 조절할 수 있다.
수광부(222)는 분광된 빛의 강도를 측정하는 장치로 입사된 광자(Photon)의 양을 전류로 바꾸어 측정할 수 있다. 예를 들어, 수광부(222)는 포토다이오드(Photo Diode), 초전 검출기(Pyroelectric Detector)를 포함할 수 있다. 전자 장치(200)는, 예를 들어, 복수 개의 수광 부(222)를 포함할 수 있다. 복수 개의 수광부(222)는 복수 개의 아날로그-디지털 변환기와 멀티플렉서 형태로 연결될 수 있으며, 상황에 따라 상기 복수 개의 수광부(222)를 스위칭함으로써 하나의 신호 또는 복수 개의 신호를 획득하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)는 사용자의 움직임이 적은 경우(예를 들어, 수면 중)라고 판단하고, 복수 개의 수광부를 하나의 아날로그-디지털 변환기에 연결하여 하나의 신호가 획득되도록 제어할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(200)의 프로세서(210)가 사용자의 움직임이 큰 경우(예를 들어, 운동 중)라고 판단하고, 복수 개의 수광부(222)를 복수 개의 아날로그-디지털 변환기에 연결하여 복수 개의 신호가 획득되도록 제어할 수 있다. 복수 개의 신호가 획득되면, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 상기 획득된 복수 개의 신호들을 서로 비교하고, 이 중 잡음의 영향이 적다고 판단되는 신호를 선택하거나 확인된 잡음에 기초하여 신호를 보정할 수 있다.
센서 모듈(230)은, 예를 들어, 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 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 센서 모듈(230)은 전자 장치(200)와 관련된 상황 정보를 확인할 수 있다. 센서 모듈(230)은, 예를 들어, 사용자의 움직임 정보, 운동 정보, 위치 정보 중 적어도 하나를 확인하도록 구성될 수 있다. 사용자 인터페이스(240)는, 예를 들어, 입력장치, 마이크, 스피커, 디스플레이 및 카메라 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
통신 모듈(250)는, 예를 들면, 무선 통신 또는 유선 통신를 포함할 수 있다. 무선 통신은, 예를 들면, LTE, LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 등 중 적어도 하나를 사용하는 셀룰러 통신을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 통신은, 예를 들면, WiFi(wireless fidelity), 블루투스, 블루투스 저전력(BLE), 지그비(Zigbee), NFC(near field communication), 자력 시큐어 트랜스미션(Magnetic Secure Transmission), 라디오 프리퀀시(RF), 또는 보디 에어리어 네트워크(BAN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 통신은 GNSS를 포함할 수 있다. GNSS는, 예를 들면, GPS(Global Positioning System), Glonass(Global Navigation Satellite System), Beidou Navigation Satellite System(이하 "Beidou") 또는 Galileo, the European global satellite-based navigation system일 수 있다. 이하, 본 문서에서는, "GPS"는 "GNSS"와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 유선 통신은, 예를 들면, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
메모리(260)는, 프로세서(210)에 의해 실행되는 하나 또는 그 이상의 프로그램들(one or more programs)을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 상기 입/출력되는 데이터들은, 예를 들어, 발광부(220), 또는 수광부(230)를 제어하기 위한 데이터 및 생체와 관련된 사용자 정보 데이터들을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(200)는 제 1 파장을 갖는 제 1 광을 출력하기 위한 복수 개의 제 1 발광 소자들을 포함하는 발광부(221), 적어도 하나의 수광부(222), 및 프로세서(210)를 포함하고, 상기 프로세서(210)는, 생체에 대응하는 생체 신호를 획득하기 위한 요청의 수신을 확인하고, 상기 요청을 수신할 경우, 상기 생체와 관련된 사용자 정보에 적어도 일부 기반하여 상기 복수 개의 제 1 발광 소자들 중 적어도 하나의 제 1 발광 소자를 선택하고, 상기 발광부(221)가 상기 선택된 적어도 하나의 제 1 발광 소자를 통하여 광을 출력하도록 제어하고, 상기 적어도 하나의 수광부(222)가 상기 출력된 광 중 상기 생체에 의해 반사되는 광의 적어도 일부를 획득하도록 제어하고, 및 상기 획득한 광에 적어도 일부 기반하여 상기 생체 신호를 감지하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(200)의 상기 복수 개의 제 1 발광 소자들 각각은 지정된 범위의 출력 세기를 가질 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(200)의 상기 프로세서(210)는, 상기 요청을 수신할 경우, 상기 생체와 관련된 사용자 정보에 적어도 일부 기반하여 상기 복수 개의 제 1 발광 소자들 중 상기 지정됨 범위의 출력 세기를 가지는 적어도 하나의 제 1 발광 소자를 선택하고, 상기 발광부(221)가 상기 선택된 적어도 하나의 제 1 발광 소자를 통하여 광을 출력하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(200)는 사용자 입력을 수신하기 위한 사용자 인터페이스(240)를 더 포함하고, 상기 프로세서(210)는, 상기 사용자 인터페이스(240)를 이용하여 상기 생체와 관련된 사용자 정보를 적어도 일부 수신하고, 상기 생체와 관련된 사용자 정보에 적어도 기반하여 상기 생체의 특성을 결정하고, 상기 결정된 생체의 특성에 적어도 기반하여 상기 복수 개의 제 1 발광 소자들 중 적어도 하나의 제 1 발광 소자를 선택하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(200)는 데이터 통신을 수행하기 위한 통신 모듈(250)을 더 포함하고, 상기 프로세서(210)는, 상기 통신 모듈(250)을 이용하여 상기 생체와 관련된 사용자 정보를 적어도 일부 수신하고, 상기 생체와 관련된 사용자 정보에 적어도 기반하여 상기 생체의 특성을 결정하고, 상기 결정된 생체의 특성에 적어도 기반하여 상기 복수 개의 제 1 발광 소자들 중 적어도 하나의 제 1 발광 소자를 선택하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 생체 신호를 획득하기 위한 요청은, 사용자가 미리 설정한 이벤트 또는 사용자의 건강 상태에 따른 이벤트가 발생하는 것에 기반하여 발생하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 생체와 관련된 사용자 정보는, 사용자 연령, 성별, 유전 정보 또는 병원 치료 내역 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(200)는 상기 전자 장치(200)와 관련된 상황 정보를 확인하기 위한 센서 모듈(230)을 더 포함하고, 상기 프로세서(210)는, 상기 센서 모듈(230)을 제어하여 상기 상황 정보를 확인하고, 상기 상황 정보에 적어도 기반하여 상기 복수 개의 제 1 발광 소자들 중 적어도 하나의 제 1 발광 소자를 선택하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 상황 정보는 사용자의 움직임 정보, 운동 정보 또는 위치 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(200)의 상기 프로세서(210)는, 전자 장치(200)의 정보에 적어도 기반하여 상기 복수 개의 제 1 발광 소자들 중 적어도 하나의 제 1 발광 소자를 선택하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 전자 장치(200)의 정보는 배터리 정보 또는 구동 중인 어플리케이션의 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(200)는, 제 1 파장을 갖는 제 1 광을 출력하기 위한 적어도 하나의 제 1 발광 소자, 및 제 2 파장을 갖는 제 2 광을 출력하기 위한 적어도 하나의 제 2 발광 소자를 포함하는 발광부(221), 적어도 하나의 수광부(222), 및 프로세서(210)를 포함하고, 상기 프로세서(210)는, 생체에 대응하는 생체 신호를 획득하기 위한 요청의 수신을 확인하고, 상기 요청을 수신할 경우, 상기 생체와 관련된 사용자 정보에 적어도 일부 기반하여 광의 파장을 결정하고, 상기 결정된 광의 파장에 기반하여, 상기 적어도 하나의 제 1 발광 소자 또는 상기 적어도 하나의 제 2 발광 소자 중 하나 이상의 발광 소자를 선택하고, 상기 발광부(221)가 상기 선택된 하나 이상의 발광 소자를 통하여 광을 출력하도록 제어하고, 상기 적어도 하나의 수광부(222)가 상기 출력된 광 중 상기 생체에 의해 반사되는 광의 적어도 일부를 획득하도록 제어하고, 및 상기 획득한 광에 적어도 일부 기반하여 상기 생체 신호를 감지하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(200)는, 상기 적어도 하나의 제 1 발광 소자 및 상기 적어도 하나의 제 2 발광 소자 각각은 지정된 범위의 출력 세기를 가질 수 있다.
다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(200)의 상기 프로세서(210)는, 상기 요청을 수신할 경우, 상기 생체와 관련된 사용자 정보에 적어도 일부 기반하여 광의 세기를 더 결정하고, 상기 결정된 광의 파장 및 상기 광의 세기에 기반하여, 상기 적어도 하나의 제 1 발광 소자 또는 상기 적어도 하나의 제 2 발광 소자 중 하나 이상의 발광 소자를 선택하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(200)는, 제 1 수광부, 제 2 수광부, 상기 제 1 수광부(222) 및 상기 제 2 수광부(222) 사이에 배치되며, 적어도 하나의 발광 소자를 포함하는 발광부(221), 및 상기 제 1 수광부, 상기 제 2 수광부 및 상기 발광부와 기능적으로 연결된 프로세서(210)를 포함하고, 상기 프로세서(210)는, 생체에 대응하는 생체 신호를 획득하기 위한 요청의 수신을 확인하고, 상기 요청을 수신할 경우, 상기 발광부가 광을 출력하도록 제어하고, 상기 제 1 수광부(222) 및 상기 제 2 수광부(222)가 상기 출력된 광 중 상기 생체에 의해 반사되는 광의 적어도 일부를 획득하도록 제어하고, 상기 제 1 수광부(222)가 획득한 광에 적어도 일부 기반하여 제 1 생체 신호를 감지하고, 상기 제 2 수광부(222)가 획득한 광에 적어도 일부 기반하여 제 2 생체 신호를 감지하고, 상기 제 1 생체 신호 및 상기 제 2 생체 신호를 비교하여 잡음의 발생 여부를 확인하고, 및 상기 확인된 잡음의 발생 여부에 기반하여 상기 생체 신호를 결정하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 잡음은 동잡음 또는 주변 잡음 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(200)는, 상기 전자 장치(200)의 이동 상태를 감지하는 센서 모듈을 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 센서 모듈(230)을 이용하여 상기 전자 장치의 이동 상태를 확인하고, 상기 확인된 전자 장치의 이동 상태에 기반하여 상기 동잡음의 발생 여부를 예측하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(200)의 상기 프로세서(210)는, 상기 예측한 동잡음을 상기 제 1 생체 신호 또는 상기 제 2 생체 신호 중 적어도 하나로부터 제거하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(200)의 상기 프로세서(210)는, 상기 제 1 생체 신호 또는 상기 제 2 생체 신호 중 잡음의 영향이 적다고 판단되는 생체 신호를 선택하고, 상기 선택에 적어도 기반하여 상기 확인된 잡음을 제 1 생체 신호 또는 상기 제 2 생체 신호 중 적어도 어느 하나에서 제거하는 보정을 수행하도록 설정될 수 있다 .
도 3은 다양한 실시예들에 따른 광학 센서의 구조를 나타내는 단면도이다.
다양한 실시예에 따르면, 광학 센서(300)는 적어도 하나 이상의 발광부(310)(예: 도 2의 발광부(221)), 적어도 하나 이상의 수광부(320)(예: 도 2의 수광부(222)), 제 1 격벽(330) 및 제 2 격벽(340)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예로, 광학 센서(300)가 상기 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 광학 센서(300)의 발광부(310)는 적어도 하나 이상의 발광 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광부(310)는 제 1 파장을 갖는 제 1 광을 출력하기 위한 복수 개의 제 1 발광 소자들을 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 발광부(310)는 제 1 파장을 갖는 제 1 광을 출력하기 위한 적어도 하나의 제 1 발광 소자, 및 제 2 파장을 갖는 제 2 광을 출력하기 위한 적어도 하나의 제 2 발광 소자를 포함할 수 있다.다양한 실시예들에 따르면, 광학 센서(300)의 수광부(320)는 분광된 빛의 강도를 측정하는 장치로 입사된 광자(Photon)의 양을 전류로 바꾸어 측정할 수 있다. 예를 들어, 수광부(320)는 발광부(310)가 출력한 광 중 생체에 의해 반사되는 광의 적어도 일부를 획득하도록 제어할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 광학 센서(300)는 적어도 둘 이상의 수광부(320)(예: 수광부(320a) 및 수광부(320b))를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학 센서(300)는 적어도 둘 이상의 수광부(320)가 발광부(310)를 에워싸는 구조로 형성될 수 있다.
적어도 둘 이상의 수광부(320)가 발광부(310)를 에워싸는 구조는 발광부(310)가 출력한 광의 손실을 줄일 수 있다. 예를 들어, 발광부(310)가 출력한 광은 일정 반경을 가지는 조사 면적을 형성할 수 있다. 이러한 조사 면적은, 예를 들어, 발광부(310)가 배치된 영역을 적어도 포함하며 상기 발광부(310)가 배치된 영역 보다 넓게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 조사 면적을 커버하도록 적어도 둘 이상의 수광부(320)들은 발광부(310)를 에워쌀 수 있다. 또한, 일반적으로 사용되는 수광부(320)는 수동 소자(Passive Device)로 구성되기 때문에 수광부(320)를 많이 사용하더라도 전력 소모의 차이는 크지 않을 수 있다. - 적어도 둘 이상의 수광부(320)가 발광부(310)를 에워싸는 구조를 적어도 둘 이상의 발광부(310)가 수광부(320)를 둘러싸는 구조와 비교하면, 적은 양의 전류를 소모하고도 유사한 성능을 낼 수 있다는 이점을 가질 수 있다. 또한, 적어도 둘 이상의 수광부(320)가 발광부(310)를 에워싸는 구조에 따르면, 발광부(310)는 광학 센서(300)의 중심부 근방에 배치될 수 있다. 이러한 구조는 사용자와 광학 센서 사이의 일부 공간을 통해 빛이 새어 나가는 것을 방지할 수 있다. 예컨대, 어두운 장소에서 광학 센서가 발광하더라도 사용자의 피부 또는 전자 장치의 벽에 의해 빛의 경로가 차단되어 빛이 새어나가지 않을 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 광학 센서(300)는 발광부(310)가 출력한 빛 또는 광학 센서(300) 주변의 빛이 수광부(320)에 직접 입사되는 것을 방지하기 위해 제 1 격벽(330) 및/또는 제 2 격벽(340)을 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 광학 센서(300)는 수광부(320)와 발광부(310) 사이에 배치되는 제 1 격벽(330)(예: 제 1 격벽(330a) 및 제 1 격벽(330b))을 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광부(310)가 출력한 빛의 일부가 생체를 거치지 않고 수광부(320)에 직접 입사되면, 부정확한 생체 신호를 감지할 수 있다. 또 다른 예로, 광학 센서(300)의 표면 또는 생체의 표면에서 반사되어 수광부(320)에 입사되면, 입사되는 광에 생체 정보가 포함되지 않아 부정확한 생체 신호가 감지될 수 있다. 따라서, 수광부(320)와 발광부(310) 사이에 제 1 격벽(330)(예: 제 1 격벽(330a) 및 제 1 격벽(330b))을 배치함으로써 발광부(310)에서 발광된 빛이 생체를 거치지 않고 수광부(320)로 직접 입사되는 것을 방지할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 광학 센서(300)는, 상기 광학 센서(300) 주변의 빛이 수광부(320)에 직접 입사되는 것을 방지하기 위해서, 수광부(320)와 외부 환경 사이에 배치되는 제 2 격벽(340)(예: 제 2 격벽(340a) 및 제 2 격벽(340b))을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 격벽(예: 제 1 격벽(330) 또는 제 2 격벽(340))의 모양은 격벽의 목적, 기구물의 구조 등에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
도 4a 내지 4b는 다양한 실시예들에 따른 광학 센서(400)를 포함하는 전자 장치의 외관을 나타내는 도면이다.
도 4a를 참조하면, 광학 센서(400)는 적어도 하나의 발광부(410) 및 복수 개의 수광부(420)를 포함할 수 있다. 복수 개의 수광부는 적어도 하나의 발광부(410)를 둘러싸는 형상으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 발광부(410)를 둘러싸는 가상의 원 위에 복수 개의 수광부(예를 들어, 제 1 수광부(420a), 제 2 수광부(420b), 제 3 수광부(420c) 및 제 4 수광부(420d)) 각각을 일정 거리로 이격시켜 배치할 수 있다. 도 4a는 광학 센서(400)가 4 개의 수광부를 포함하는 경우에 관하여 도시하고 있지만, 본 발명의 다양한 실시예들은 이에 한정되지 않는다.
도 4b를 참조하면, 광학센서는 복수 개의 발광 소자들을 포함하는 발광부(410?) 및 복수 개의 수광부(420?)를 포함할 수 있다. 복수 개의 수광부(예를 들어, 제 1 수광부(420?a) 및 제 2 수광부(420?b))는 발광부(410?)를 둘러싸는 형상으로 배치될 수 있다. 또한, 발광부(410?)는 복수 개의 발광 소자들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 발광 소자(410?a)는 제 1 파장을 갖는 제 1 광을 출력하도록 구성할 수 있고, 제 2 발광 소자(410?b)는 제 2 파장을 갖는 제 2 광을 출력하도록 구성할 수 있다. 다양한 실시예로, 발광부(410?)는제 3 발광 소자(410?c)를 더 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 발광부(410?)는 동일한 파장의 광을 출력하는 복수 개의 발광 소자들(예: 제 1 발광 소자(410?a), 제 2 발광 소자(410?b) 및 제 3 발광 소자(410?c))을 포함하도록 구성될 수 있다. 도 4b는 발광부(410?)가 3 개의 발광 소자들을 포함하는 경우를 도시하고 있지만, 본 발명의 다양한 실시예들은 이에 한정되지 않는다.
도 5는 다양한 실시예들에 따른 발광부의 복수 개 발광 소자 배치 구조를 나타내는 도면이다.
다양한 실시예들에 따르면, 발광부는 3 개 이상의 발광 소자들을 포함할 수 있다. 발광 소자가 3 개 이상인 경우, 발광부는 다양한 배치 구조로 발광 소자들을 실장할 수 있다.
예를 들어, 도 5의 (a)는 복수의 발광 소자들(예를 들어, 제 1 발광 소자(510), 제 2 발광 소자(520) 및 제 3 발광 소자(530))이 중심점을 기준으로 일정 간격 및 일정 각도를 가지며 배치될 수 있음을 나타낸다. 다양한 실시예로, 상기 구조는, 복수의 발광 소자들 각각이 동일한 파장대를 갖는 발광 소자일 때 이용될 수 있다. 다양한 실시예로, 상기 구조의 복수의 발광 소자들 각각이 동시에 동일 파장 대역의 광을 출력하면, 하나의 발광 소자가 조사 면적을 형성할 때 보다 넓은 조사 면적을 형성하도록 할 수 있다. 이러한 방법은, 하나의 발광 소자를 이용하는 경우 보다 높은 전력 효율을 가질 수 있다. 예를 들어, 상황에 따라 광을 출력하는 발광 소자의 개수를 조절함으로써 하나의 발광 소자만을 이용할 때보다 높은 광 효율을 가지도록 할 수 있다. 다만, 복수의 발광 소자들이 동일한 파장을 갖을 때만 (a)에 도시된 배치 구조를 이용할 수 있다는 의미는 아니다. 예를 들어, 적색광에 대응하는 파장을 갖는 제 1 발광 소자(510), 녹색광에 대응하는 파장을 갖는 제 2 발광 소자(520) 및 청색광에 대응하는 파장을 갖는 제 3 발광 소자(530)를 (a)와 같이 배치하면, 각 발광 소자가 출력하는 빛들을 조합하여 원하는 파장 대역의 광을 생성할 수 있다.또 다른 예로, 제 1 발광 소자(510) 및 제 2 발광 소자(520)는 녹색광에 대응하는 파장을 갖고, 제 3 발광 소자(530)는 적색광에 대응하는 파장을 갖도록 구성할 수 있다.
도 5의 (b)는 복수의 발광 소자들(예를 들어, 제 1 발광 소자(510?), 제 2 발광 소자(520?) 및 제 3 발광 소자(530?))이 가상의 선 위에 일정 간격 이격되어 배치될 수 있음을 나타낸다. 이러한 구조는, 복수의 발광 소자들 각각이 서로 다른 파장 대역의 광을 출력하는 경우 이용될 수 있다. 예를 들어, 제 1 발광 소자(510?)는 제 1 파장을 갖는 제 1 광을 출력하도록 구성하고, 제 2 발광 소자(520?)및 제 3 발광 소자(530?)는 제 2 파장을 갖는 제 2 광을 출력하도록 구성할 수 있다. 다만, 복수의 발광 소자들이 상이할 때만 (b)에 도시된 배치 구조를 이용할 수 있다는 의미는 아니다. 예를 들어, 동일한 파장 대역을 출력하는 제 1 발광 소자(510?), 제 2 발광 소자(520?) 및 제 3 발광 소자(530?)를 (b)와 같이 배치하고, 각각이 서로 다른 발광각을 가지도록 구성하여 발광되는 빛의 외부 손실을 줄일 수 있다.
도 6a 내지 6b는 다양한 실시예들에 따른 광학 센서를 포함하는 전자 장치의 제어 방법을 나타내는 도면이다.
도 6a는 전자 장치의 광학 센서가 제 1 파장을 갖는 제 1 광을 출력하기 위한 제 1 발광 소자들을 복수 개 포함할 때의 제어 방법을 나타낸다.
도 6a를 참조하면, 동작 611에서, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 생체에 대응하는 생체 신호를 획득하기 위한 요청의 수신을 확인할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 생체에 대응하는 생체 신호는 심박수, 스트레스 지수, 혈중 산소 포화도, 최대 심박수, 체지방, 국소 체지방, 피부톤, 멜라닌, 주름, 피부 수분도, 혈당 또는 혈압 중 적어도 하나의 생체 정보와 관련될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 생체에 대응하는 생체 신호를 획득하기 위한 요청은 사용자 명령 또는 기 지정된 스케쥴에 기반하여 수신할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 사용자가 미리 설정한 이벤트 또는 사용자의 건강 상태에 따른 이벤트가 발생하는 것에 기반하여 생체 신호를 획득하기 위한 요청을 수신할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 통신 모듈을 통해 외부 장치로부터 생체 신호를 획득하기 위한 요청을 수신할 수 있다.
사용자의 명령에 기반하는 경우는, 예를 들어, 사용자가 생체 신호 획득과 관련된 어플리케이션을 실행하는 경우, 광학 센서를 활성화하는 사용자 입력을 수신하는 경우 또는 통신 모듈을 통해 외부 장치로부터 사용자 생체 신호의 요청을 수신하는 경우 등을 포함할 수 있다.
기 지정된 스케쥴에 기반하는 경우는, 예를 들어, 기 지정된 주기에 따라 생체 정보를 확인하는 경우 또는 생체 정보의 계속적 확인이 요구되는 경우를 포함할 수 있다.
동작 612에서, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 상기 요청을 수신한 경우, 상기 생체와 관련된 사용자 정보에 적어도 일부 기반하여 복수 개의 제 1 발광 소자들 중 적어도 하나의 제 1 발광 소자를 선택할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)의 메모리(260)는 사용자 연령, 성별, 유전 정보 또는 병원 치료 내역 중 적어도 하나를 포함하는 생체와 관련된 사용자 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 상기 저장된 사용자 정보에 기반하여 사용자의 피부톤, 혈압, 혈당량, 심박수, 혈중 산소 포화도, 스트레스 지수 또는 체지방 지수 중 적어도 하나를 확인하고, 요청된 생체 신호를 획득하기 위해 필요한 광의 세기 또는 조사 범위를 결정할 수 있다. 예를 들어, 밝은 피부톤을 가지는 사용자의 경우에는 그렇지 않은 피부톤(예: 어두운 피부톤)을 가지는 사용자의 경우 보다 작은 세기의 광을 출력하도록 결정할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 복수 개의 제 1 발광 소자들 각각은 지정된 범위의 출력 세기를 가지도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 제 1 발광 소자들 각각은 50mA 출력 세기를 가지는 발광 소자들로 구성될 수 있다. 이 경우, 프로세서(210)는 요청된 생체 신호를 획득하기 위해 필요한 광의 세기 또는 조사 범위를 결정하고, 동일한 출력 세기를 가지는 제 1 발광 소자들 중 적어도 하나의 제 1 발광 소자를 선택할 수 있다. 또 다른 예로, 복수 개의 제 1 발광 소자들 각각은 20mA, 30mA, 또는 50mA 등 서로 다른 출력 세기를 가지는 가지는 발광 소자들로 구성될 수 있다. 이 경우, 프로세서(210)는 요청된 생체 신호를 획득하기 위해 필요한 광의 세기 또는 조사 범위를 결정하고, 상기 결정된 광의 세기 또는 조사 범위에 따라 상이한 출력 세기를 가지는 복수 개의 제 1 발광 소자들 중 적어도 하나의 제 1 발광 소자를 선택할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 사용자 인터페이스(240)를 이용하여 상기 생체와 관련된 사용자 정보를 적어도 일부 수신하고, 상기 생체와 관련된 사용자 정보에 적어도 기반하여 상기 생체의 특성을 결정하고, 상기 결정된 생체의 특성에 적어도 기반하여 상기 복수 개의 제 1 발광 소자들 중 적어도 하나의 제 1 발광 소자를 선택할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 입력 장치를 통해 사용자 자신의 생체와 관련된 사용자 정보를 직접 입력할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 통신 모듈(250)을 이용하여 상기 생체와 관련된 사용자 정보를 적어도 일부 수신하고, 상기 생체와 관련된 사용자 정보에 적어도 기반하여 상기 생체의 특성을 결정하고, 상기 결정된 생체의 특성에 적어도 기반하여 상기 복수 개의 제 1 발광 소자들 중 적어도 하나의 제 1 발광 소자를 선택할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 센서 모듈(230)을 이용하여 상기 전자 장치(200)와 관련된 상황 정보를 확인하고, 상기 상황 정보에 기반하여 상기 복수 개의 제 1 발광 소자들 중 적어도 하나의 제 1 발광 소자를 선택할 수 있다. 상황 정보는, 예를 들어, 사용자의 움직임 정보, 운동 정보, 또는 위치 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 전자 장치(200)의 정보에 기반하여 상기 복수 개의 제 1 발광 소자들 중 적어도 하나의 제 1 발광 소자를 선택할 수 있다. 전자 장치(200)의 정보는, 예를 들어, 배터리 정보 또는 구동 중인 어플리케이션의 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
동작 613에서, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 발광부가 상기 선택된 적어도 하나의 제 1 발광 소자를 통하여 광을 출력하도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 상기 선택된 적어도 하나의 제 1 발광 소자를 통하여 광이 출력될 수 있도록 필요한 세기의 전류를 상기 선택된 적어도 하나의 제 1 발광 소자에 공급할 수 있다.
동작 614에서, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 적어도 하나의 수광부가 상기 출력된 광 중 생체에 의해 반사되는 광의 적어도 일부를 획득하도록 제어할 수 있다.
광학 센서의 발광부를 사용자의 피부에 직접 접촉시키고 광을 출력하면, 광은 사용자의 피부 내에서 확산(diffuse)된다. 확산된 광은 세포, 색소(pigmentation), 정맥혈(venous blood) 또는 동맥혈(arterial blood) 등에 의한 흡수, 반사 또는 산란 등의 작용을 거치며, 일부 빛을 다시 피부 밖으로 방출될 수 있다. 이러한 피부 밖으로 방출되는 빛 중 일부를 획득하기 위해 적어도 하나의 수광부를 이용할 수 있다.
동작 615에서, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 상기 획득한 광에 적어도 일부 기반하여 상기 생체 신호를 감지할 수 있다.
생체 신호는, 예를 들어, 피부 밖으로 방출된 일부 빛은 피부나 조직, 색소 등에 의해서 일정한 크기로 되돌아 나오는 DC(Direct Current) 성분, 모세혈관의 정맥혈의 흡수 또는 반사에 의한 정맥혈 DC, 모세혈관의 동맥혈의 흡수 또는 반사에 의한 동맥혈 DC, 동맥혈에 의한 AC 성분 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 정해진 알고리즘을 통해 감지된 생체 신호를 생체 정보로 변환할 수 있다. 예를 들어, 감지된 생체 신호는 심박수, 스트레스 지수, 혈중 산소 포화도, 최대 심박수, 체지방, 국소 체지방, 피부톤, 멜라닌, 주름, 피부 수분도, 혈당 또는 혈압 중 적어도 하나의 생체 정보로 변환되어 사용자 인터페이스를 통해 표시되거나 외부 장치에 전달될 수 있다.
도 6b는 전자 장치의 광학 센서가 제 1 파장을 갖는 제 1 광을 출력하기 위한 적어도 하나의 제 1 발광 소자, 및 제 2 파장을 갖는 제 2 광을 출력하기 위한 적어도 하나의 제 2 발광 소자를 포함할 때의 제어 방법을 나타낸다.
도 6b를 참조하면, 동작 621에서, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 생체에 대응하는 생체 신호를 획득하기 위한 요청의 수신을 확인할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 도 6a의 동작 611과 실질적으로 동일한 동작을 수행할 수 있다.
동작 622에서, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 상기 요청을 수신할 경우, 상기 생체와 관련된 사용자 정보에 적어도 일부 기반하여 광의 파장을 결정할 수 있다.
예를 들어, 생체와 관련된 사용자 정보가 심박수와 관련되어 있다면, 녹색광, 적색광 또는 적외선광 중 어느 하나와 대응하는 파장 대역을 결정할 수 있다. 또 다른 예로, 생체와 관련된 사용자 정보가 산소 포화도와 관련되어 있다면 적외선광에 대응하는 파장 대역을 결정할 수 있다. 또 다른 예로, 생체와 관련된 사용자 정보가 혈당과 관련되어 있다면 청색광에 대응하는 파장 대역을 결정할 수 있다.
동작 623에서, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 상기 결정된 광의 파장에 기반하여, 상기 적어도 하나의 제 1 발광 소자 또는 상기 적어도 하나의 제 2 발광 소자 중 하나 이상의 발광 소자를 선택할 수 있다.
예를 들어, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 상기 결정된 광의 파장이 제 1 광에 대응한다면, 적어도 하나의 제 1 발광 소자 중 하나 이상의 발광 소자를 선택하고 상기 결정된 광의 파장이 제 2 광에 대응한다면, 적어도 하나의 제 2 발광 소자 중 적어도 하나 이상의 발광 소자를 선택할 수 있다. 또 다른 예로, 프로세서(210)는 상기 결정된 광의 파장이 제 1 광 및 제 2 광 중 어느 광에도 대응하지 않다고 판단하고, 제 1 광 및 제 2 광을 조합하여 상기 결정된 광의 파장이 출력되도록 상기 적어도 하나의 제 1 발광 소자 또는 상기 적어도 하나의 제 2 발광 소자 중 하나 이상의 발광 소자를 선택할 수 있다.
동작 624에서, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 발광부가 상기 선택된 하나 이상의 발광 소자를 통하여 광을 출력하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 도 6a의 동작 613과 실질적으로 동일한 동작을 수행할 수 있다.
동작 625에서, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 적어도 하나의 수광부가 상기 출력된 광 중 상기 생체에 의해 반사되는 광의 적어도 일부를 획득하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 도 6a의 동작 614와 실질적으로 동일한 동작을 수행할 수 있다.
동작 626에서, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 획득한 광에 적어도 일부 기반하여 상기 생체 신호를 감지할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 도 6a의 동작 615와 실질적으로 동일한 동작을 수행할 수 있다.
도 7은 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 광의 세기를 조절하는 예를 나타내는 도면이다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 광학 센서의 발광부는 제 1 파장을 갖는 제 1 광을 출력하기 위한 복수 개의 제 1 발광 소자들을 포함할 수 있다.
도 7의 (a)를 참조하면, 전류 10mA를 제 1 발광 소자(710)에 공급하였을 경우를 나타낸다. 예를 들어, 밝은 피부톤을 가지는 사용자의 심박을 측정하기 위해 필요한 광의 세기는 상대적으로 다른 피부톤의 사용자 보다 작을 수 있기 때문에, 비교적 적은 전류를 공급하여 광을 출력할 수 있다. 밝은 피부톤을 가지는 사용자의 경우, 제 1 발광 소자(710)에 전류 10mA만 공급해도 전류 30mA를 공급할 때와 유사하게, 신호대잡음비가 낮은 심박 파형을 얻을 수 있다.
도 7의 (b)를 참조하면, 10mA를 제 1 발광 소자(710) 및 제 2 발광 소자(720)에 공급하였을 경우를 나타낸다. 예를 들어, 중간 피부톤을 가지는 사용자를 향해 빛을 출력할 때 요구되는 광의 세기를 의미할 수 있다. 예를 들어, 중간 피부톤을 가지는 사용자의 심박을 측정하기 위해 필요한 광의 세기는 상대적으로 밝은 피부톤을 가지는 사용자보다는 크지만 어두운 피부톤을 가지는 사용자 보다는 작을 수 있다. 따라서, 제 1 발광 소자(710) 및 제 2 발광 소자(720) 각각에 전류 10mA를 공급하면 신호대잡음비가 낮은 심박 파형을 얻을 수 있다. 이 경우, 하나의 발광 소자에 전류 20mA를 공급하여 형성하는 조사 면적 보다 넓은 조사 면적을 형성할 수 있기 때문에 심박 측정의 효율이 좋아질 수 있다.
도 7의 (c)를 참조하면, 10mA를 제 1 발광 소자(710), 제 2 발광 소자(720) 및 제 3 발광 소자(730)에 공급하였을 경우를 나타낸다. 예를 들어, 어두운 피부톤을 가지는 사용자를 향해 빛을 출력할 때 요구되는 광의 세기를 의미할 수 있다. 하나의 발광 소자에 전류 30mA를 공급하여 형성하는 조사 면적 보다 넓은 조사 면적을 형성할 수 있기 때문에 심박 측정의 효율이 좋아질 수 있다.
도 8은 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 광의 세기를 일정하게 유지하는 예를 나타내는 도면이다.
생체 신호의 계속적 획득이 요구된다면, 발광부는 계속적으로 빛을 출력할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 연속적인 심박수 정보가 요구되면, 발광부는 생체와 관련된 사용자 정보에 기반하여 광의 세기를 결정하고, 상기 결정된 광의 세기에 기반하여 계속적으로 생체에 빛을 출력할 수 있다.
다만, 특정 발광 소자만이 계속적으로 빛을 출력하게 한다면, 하나의 발광부에 포함된 발광 소자들은 성능 및 수명에 차이가 발생할 수 있다. 이 경우, 결정된 광의 세기로 빛을 출력하는 것에도 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 하나의 발광부에 포함된 발광 소자들을 고르게 사용할 수 있다. 예를 들어, 2 개의 발광소자가 빛을 출력하도록 결정되면, 제 1 발광 소자(810) 및 제 2 발광 소자(820)가 빛을 출력하고, 일정 시간이 지나면, 제 1 발광 소자(810) 및 제 3 발광 소자(830)가 빛을 출력하도록 변경할 수 있다. 또 일정 시간이 지나면, 제 2 발광 소자(820) 및 제 3 발광 소자(830)가 빛을 출력하도록 변경하여 하나의 발광부에 포함된 발광 소자들을 고르게 사용할 수 있다.
도 9는 다양한 실시예들에 따른 광학 센서(900)의 구조를 나타내는 단면도이다.
다양한 실시예들에 따르면, 광학 센서(900)의 발광부는 복수 개의 발광 소자들을 포함할 수 있다. 복수 개의 발광 소자들은 적어도 두 개 이상의 같은 파장을 갖는 발광 소자들을 포함하거나 적어도 두 종류 이상의 다른 파장들을 출력하는 발광 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광부는 제 1 발광 소자(910), 제 2 발광 소자(920) 및 제 3 발광 소자(930)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 광학 센서(900)는 적어도 둘 이상의 수광부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학 세서(900)는 제 1 수광부(940) 및 제 2 수광부(950)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 광학 센서(900)의 발광부는 적어도 둘 이상의 수광부에 의해 에워싸이는 구조로 배치될 수 있다. 예를 들어, 발광부는 제 1 수광부(940) 및 제 2 수광부(950) 사이에 배치될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치의 프로세서는 생체와 관련된 사용자 정보에 적어도 일부 기반하여 복수 개의 발광 소자들 중 적어도 하나 이상의 발광 소자를 선택하고, 발광부가 상기 선택된 적어도 하나의 제 1 발광 소자를 통하여 광을 출력하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 도 9의 (a)는 복수 개의 발광 소자들 중 제 1 발광 소자(910)를 선택하고, 상기 제 1 발광 소자(910)가 광을 출력하도록 제어한 경우를 나타낸다. 또 다른 예로, 도 9의 (b)는 복수 개의 발광 소자들 중 제 2 발광 소자(920) 및 제 3 발광 소자(930)를 선택하고, 상기 제 2 발광 소자(920) 및 제 3 발광 소자(930)가 동시에 빛을 출력하도록 제어한 경우를 나타낸다. 또 다른 예로, 도 9의 (c)는 복수 개의 발광 소자들 중 제 1 발광 소자(910), 제 2 발광 소자(920) 및 제 3 발광 소자(930)를 선택하고, 상기 제 1 발광 소자(910), 제 2 발광 소자(920) 및 제 3 발광 소자(930)가 빛을 출력하도록 제어한 경우를 나타낸다.
다양한 실시예들에 따르면, 인접한 발광 소자는 발광부와 관련된 지정된 범위의 조사 면적에 기반하여 지정된 거리 범위에서 서로 이격되어 위치할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자들 각각은 제 1 수광부(940) 및 제 2 수광부(950) 모두에 영향을 줄 수 있도록 기 지정된 거리 이내에서 서로 이격될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제 1 발광 소자(910) 및 제 2 발광 소자(920)는 0.5mm 이상 및 2.1mm 이하의 범위를 지정된 거리 범위로 하여 서로 이격될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 각각의 발광 소자는 적어도 70도 이상의 발광각을 가질 수 있다. 예를 들어, 발광 소자들을 지정된 거리 범위에서 서로 이격되어 위치시키면 조사 면적이 작아 질 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 각각의 발광 소자는 넓은 조사 면적을 형성하기 위해서 적어도 70도 이상의 발광각을 가지도록 구성될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 각각의 발광 소자는 제 1 수광부(940) 및 제 2 수광부(950) 모두에 영향을 주기 위해서 적어도 70도 이상의 발광각을 가질 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 복수의 발광소자 각각은 발광부와 관련된 지정된 범위의 조사 면적에 기반하여 서로 다른 발광각을 가지도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 발광소자(910)는 제 1 수광부(940) 및 제 2 수광부(950) 모두에 영향을 주기 위해서 제 2 발광 소자(920) 및 제 3 발광 소자(930) 보다 넓은 발광각을 가지도록 구성될 수 있다. 반대의 경우도 실시예에 따라 존재 할 수 있다.
도 10는 다양한 실시예들에 따른 발광부를 나타내는 도면이다.
다양한 실시예들에 따르면, 복수 개의 발광 소자를 포함하는 발광부는 지정된 범위의 조사 면적을 형성하기 위해서 서로 다른 발광각을 가지는 발광 소자들로 구성될 수 있다.
예를 들어, 도 10의 (a)를 참조하면, 제 2 발광 소자(1020)와 제 3 발광 소자(1030) 사이에 배치된 제 1 발광 소자(1010)가 광을 출력하는 경우를 나타낸다. 제 1 발광 소자(1010)는 제 2 발광 소자(1020) 및 제 3 발광 소자(1030) 보다 넓은 광각을 가지도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 발광 소자(1010)는 120도의 발광각을 가질 수 있다.
도 10의 (b)를 참조하면, 제 2 발광 소자(1020)와 제 3 발광 소자(1030)가 광을 출력하는 경우를 나타낸다. 제 2 발광 소자(1020) 및 제 3 발광 소자(1030)는 광학 센서 지정된 범위의 조사 면적이 형성될 수 있도록 제 1 발광 소자(1010) 보다는 좁은 광각을 가지도록 구성할 수 있다. 예를 들어, 제 2 발광 소자(1020) 및 제 3 발광 소자(1030)는 100도의 발광각을 가질 수 있다.
도 10의 (c)를 참조하면, 제 1 발광 소자(1010), 제 2 발광 소자(1020) 및 제 3 발광 소자(1030)가 광을 출력하는 경우를 나타낸다. 제 1 발광 소자(1010), 제 2 발광 소자(1020) 및 제 3 발광 소자(1030)가 형성하는 조사 면적은 지정된 범위의 조사 면적을 형성할 수 있다.
도 11은 다양한 실시예들에 따른 발광부를 나타내는 도면이다.
동일한 파장 대역을 출력하는 발광 소자들을 인접하여 배치하면, 각각의 발광 소자들이 형성하는 조사 면적의 일부가 중첩될 수 있다. 중첩되는 조사 면적에는 비교적 많은 빛이 전달되므로, 조사 면적 전체가 균일한 밝기를 가지도록 발광 소자들 각각에 전달하는 전류의 세기를 조절하여 조사 면적 전체가 비교적 균일한 밝기를 가지도록 할 수 있다.
도 11의 (a)는 제 1 발광 소자(1110)에서만 광을 출력하는 경우를 나타낸다. 이러한 경우에는, 다른 발광 소자에 의해 중첩되는 조사 면적이 없으며, 제 1 발광 소자(1110)가 형성하는 조사 면적은 균일한 밝기를 가질 수 있다.
도 11의 (b)는 제 2 발광 소자(1120) 및 제 3 발광 소자(1130)가 동시에 광을 출력하는 경우를 나타낸다. 제 2 발광 소자(1120) 및 제 3 발광 소자(1130)의 형성되는 조사 면적은 일부 중첩되는 영역을 포함할 수 있다. 다만, 상기 일부 중첩되는 영역은 무시할 수 있을 정도로 작을 수 있다.
도 11의 (b)는 제 1 발광 소자(1110), 제 2 발광 소자(1120) 및 제 3 발광 소자(1130)가 동시에 광을 출력하는 경우를 나타낸다. 제 1 발광 소자(1110)가 형성하는 조사 면적의 대부분이 제 2 발광 소자(1120) 또는 제 3 발광 소자(1130)가 형성하는 조사 면적과 중첩되는 것을 확인할 수 있다. 이러한 경우, 전체 조사 면적이 비교적 균일한 밝기를 가질 수 있도록, 제 1 발광 소자(1110)에는 제 2 발광 소자(1120) 및 제 3 발광 소자(1130)에 공급하는 전류 값 보다 작은 전류 값을 공급할 수 있다. 예를 들어, 제 1 발광 소자(1110)에는 10mA의 전류를 공급하고, 제 2 발광 소자(1120) 및 제 3 발광 소자(1130) 각각에는 20mA의 전류를 공급할 수 있다.
도 12는 다양한 실시예에 따른 광학 센서(1200)를 나타내는 도면이다.
다양한 실시예들에 따르면, 복수 개의 발광 소자를 포함하는 발광부는 지정된 범위의 조사 면적을 형성하기 위해서 서로 다른 발광각을 가지는 발광 소자들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 광학 센서(1200)의 정면도를 나타내는 도 12의 (a)를 참조하면, 제 2 발광 소자(1220)와 제 3 발광 소자(1230) 사이에 배치된 제 1 발광 소자(1210)는 상기 제 2 발광 소자(1220)와 제 3 발광 소자(1230) 보다 넓은 광각을 가지도록 구성할 수 있다. 예를 들어, 제 1 발광 소자(1210)는 120도의 발광각을 가질 수 있고, 제 2 발광 소자(1220) 및 제 3 발광 소자(1230)는 100도의 발광각을 가질 수 있다. 광학 센서(1200)의 측면도를 나타내는 도 12의 (b)를 참조하면, 제 1 발광 소자(1210)는 a2의 광각을 가지며, 제 2 발광 소자(1220)와 제 3 발광 소자(1230)는 a1의 광각을 가질 수 있음을 나타낸다.
복수 개의 발광 소자들 각각이 형성하는 조사 면적은 실질적으로 원의 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 비교적 넓은 발광각을 가지는 제 1 발광 소자(1210)는 비교적 큰 원형의 조사 면적을 형성하고, 제 2 발광 소자(1220) 및 제 3 발광 소자(1230)는 그보다 작은 원형의 조사 면적을 형성할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 발광부는 제 1 수광부(1240) 및 제 2 수광부(1250)에 의해 에워싸이는 구조로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 광학 센서는 발광부가 출력한 빛 또는 광학 센서 주변의 빛이 제 1 수광부(1240) 또는 제 2 수광부(1250)에 직접 입사되는 것을 방지하기 위해 격벽을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광부가 출력한 빛의 일부가 생체를 거치지 않고 제 1 수광부(1240) 또는 제 2 수광부(1250)에 직접 입사되는 것을 방지하기 위해 또는 발광부가 출력한 빛의 일부가 광학 센서의 표면 또는 생체의 표면에서 반사되어 제 1 수광부(1240) 또는 제 2 수광부(1250)에 직접 입사되는 것을 방지하기 위해, 광학 센서는 수광부와 발광부 사이에 배치되는 제 1 격벽(예: 제 1 격벽(1261) 및 제 1 격벽(1262))을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 제 1 격벽(예: 제 1 격벽(1261) 및 제 1 격벽(1262))은 복수의 발광 소자 각각이 형성하는 조사 면적들과 적어도 대응하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 격벽(예: 제 1 격벽(1261) 및 제 1 격벽(1262))은 복수의 발광 소자 각각이 형성하는 조사 면적을 모두 포함하는 볼록한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 격벽은 제 1 발광 소자(1210)가 형성하는 비교적 큰 원형의 조사 면적 및 제 2 발광 소자(1220) 및 제 3 발광 소자(1230)가 형성하는 비교적 작은 원형의 조사 면적을 모두 포함하는 볼록한 형상으로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 광학 센서(1200)는 상기 광학 센서 주변의 빛이 제 1 수광부(1240) 또는 제 2 수광부(1250)에 직접 입사되는 것을 방지하기 위해서, 제 1 수광부(1240) 또는 제 2 수광부(1250)와 외부 환경 사이에 배치되는 제 2 격벽(1260)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 격벽의 모양은 격벽의 목적, 기구물의 구조 등에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
도 13은 다양한 실시예에 따른 광학 센서(1300)를 나타내는 도면이다.
다양한 실시예들에 따르면, 광학 센서(1300)는 복수 개의 수광부(1320)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학 센서(1300)는 제 1 수광부(1320a), 제 2 수광부(1320b), 제 3 수광부(1320c) 및 제 4 수광부(1320d)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 복수 개의 수광부들은 발광부(1310)를 에워싸도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 발광부(1310)를 둘러싸는 가상의 원 위에 복수 개의 수광부들(예를 들어, 제 1 수광부(1320a), 제 2 수광부(1320b), 제 3 수광부(1320c) 및 제 4 수광부(1320d)) 각각을 일정 거리로 이격시켜 배치할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 제 1 발광 소자 및 제 2 발광 소자를 포함하는 발광부 및 상기 발광부를 에워싸는 구조로 배치되는 복수의 수광부를 포함하고, 상기 제 1 발광 소자 및 상기 제 2 발광 소자가 지정된 거리 범위에서, 상기 발광부와 관련된 조사 면적에 기반하여 이격된 상태로 배치될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 지정된 거리 범위는 0.5mm 이상 및 2.1mm 이하의 범위를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1 발광 소자 및 상기 제 2 발광 소자는 적어도 70도 이상의 발광각을 가질 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1 발광 소자 및 상기 제 2 발광 소자는 서로 다른 발광각을 가질 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 복수의 수광부 각각과 상기 발광부 사이에 배치되는 적어도 둘 이상의 격벽을 더 포함하고, 상기 적어도 둘 이상의 격벽은 상기 조사 면적과 적어도 대응하는 형상으로 형성될 수 있다.
도 14는 다양한 실시예들에 따른 광학 센서를 포함하는 전자 장치의 제어 방법을 나타내는 도면이다.
동작 1410에서, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 생체에 대응하는 생체 신호를 획득하기 위한 요청의 수신을 확인할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 도 6a의 동작 611 또는 도 6b의 동작 621과 실질적으로 동일한 동작을 수행할 수 있다.
동작 1420에서, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 상기 상기 요청을 수신할 경우, 발광부가 광을 출력하도록 제어할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 발광부는 적어도 하나의 발광 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 생체와 관련된 사용자 정보에 적어도 일부 기반하여 적어도 하나의 발광 소자 중 하나 이상의 발광 소자를 선택하고, 발광부가 상기 선택된 하나 이상의 발광 소자를 통하여 광을 출력하도록 제어할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 생체와 관련된 사용자 정보에 적어도 일부 기반하여 광의 파장을 결정하고, 상기 결정된 광의 파장에 기반하여, 적어도 하나의 발광 소자 중 하나 이상의 발광 소자를 선택하고, 상기 선택된 하나 이상의 발광 소자를 통하여 광을 출력하도록 제어할 수 있다.
동작 1430에서, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 제 1 수광부 및 제 2 수광부가 상기 출력된 광 중 상기 생체에 의해 반사되는 광의 적어도 일부를 획득하도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 사용자의 피부에 직접 광을 출력한 경우, 사용자의 피부는 일부 빛을 다시 물체 밖으로 방출시킬 수 있다. 이 때, 사용자의 피부 밖으로 다시 방출되는 빛 중 일부가 제 1 수광부 및 제 2 수광부를 통해 획득될 수 있다.
동작 1440에서, 제 1 수광부가 획득한 광에 적어도 일부 기반하여 제 1 생체 신호를 감지할 수 있다.
제 1 생체 신호는, 예를 들어, 피부 밖으로 방출된 일부 빛은 피부나 조직, 색소 등에 의해서 일정한 크기로 되돌아 나오는 DC(Direct Current) 성분, 모세혈관의 정맥혈의 흡수 또는 반사에 의한 정맥혈 DC, 모세혈관의 동맥혈의 흡수 또는 반사에 의한 동맥혈 DC, 동맥혈에 의한 AC 성분 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
동작 1450에서, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 상기 제 2 수광부가 획득한 제 2 광에 적어도 일부 기반하여 제 2 생체 신호를 감지할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 제 2 생체 신호는 상기 제 1 생체 신호에 포함된 성분과 동일한 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 생체 신호가 동맥혈에 의한 AC 성분을 포함한다면, 제 2 생체 신호는 동맥혈에 의한 AC 성분을 포함할 수 있다.
도 14는 동작 1440 및 동작 1450이 순차적으로 수행되는 것처럼 나타내고 있지만, 동작 1440 및 동작 1450은 하나의 프로세서(210) 또는 둘 이상의 프로세서(210)에 의해 동시적으로 수행될 수 있다. 또한, 동작의 순서가 서로 바뀔 수도 있다.
동작 1460에서 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 상기 제 1 생체 신호 및 상기 제 2 생체 신호를 비교하여 잡음의 발생 여부를 확인할 수 있다.
잡음(Noise)은, 예를 들어, 사용자의 호흡, 동잡음, 주변 잡음(예: 외부 광원의 유입) 등 다양한 원인들에 기반하여 발생할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 제 1 생체 신호 및 제 2 생체 신호는 실질적으로 동일한 성분을 포함할 수 있다. 따라서, 동일한 성분을 나타내는 제 1 생체 신호 및 제 2 생체 신호가 큰 차이를 보인다면, 적어도 하나의 신호에 잡음이 발생한 것으로 확인할 수 있다. 예를 들어, 특정 구간에서 제 1 생체 신호는 급격한 변화를 보이는 반면, 제 2 생체 신호는 이러한 급격한 변화를 포함하지 않는다면, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 제 1 생체 신호의 상기 특정 구간에 잡음 성분이 포함된 것으로 확인할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치는 이동 상태를 감지할 수 있는 센서 모듈(230)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 센서 모듈(230)(예: 가속도 센서)를 이용하여 전자 장치(200)의 이동 상태를 확인할 수 있다. 또한, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 확인된 전자 장치(200)의 이동 상태에 기반하여 생체 신호들에 동잡음이 포함될 것을 예측할 수 있다.
동작 1470에서 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 상기 확인된 잡음의 발생 여부에 기반하여 상기 생체 신호를 결정할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 제 1 생체 신호 또는 제 2 생체 신호 중 잡음의 영향이 적다고 판단되는 생체 신호를 선택하거나 확인된 잡음을 특정 생체 신호에서 제거하는 보정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제 1 생체 신호가 특정 구간에서 급격한 변화를 보인다면, 제 1 생체 신호의 상기 특정 구간에 잡음 성분이 포함된 것으로 확인하고 제 2 생체 신호에 기반하여 생체 신호를 획득할 수 있다. 또한, 제 1 생체 신호로부터 잡음을 분석하고 제 2 생체 신호로부터 상기 분석된 잡음을 보상하여 정확한 생체 신호를 획득할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 가속도 센서가 확인한 전자 장치(200)의 이동 상태에 기반하여, 동잡음의 영향을 가장 적게 받는 수광부를 선택할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 수광부를 포함하는 전자 장치(200)는 다양한 배치 구조로 수광부들을 배치할 수 있다. 이러한 배치 구조로 인해 수광부는 특정 방향으로의 움직임에 영향을 많이 받을 수도 있고, 적게 받을 수도 있다. 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 특정 방향으로의 움직임이 검출된다면, 상기 움직임의 영향을 가장 덜 받을 것으로 예상되는 수광부를 선택할 수 있다. 또한, 상기 선택된 수광부에 기반하여 생체 신호를 획득할 수 있다.
도 15 내지 18은 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 동잡음을 확인하는 예를 나타내는 도면이다.
도 15를 참조하면, 잡음 성분이 포함되지 않는 경우의 생체 신호(이하 ?정상 상태?라고 함)를 나타내는 예이다. 정상 상태란, 예를 들어, 사용자가 수면 상태 또는 정적인 상태를 유지하는 경우 등 잡음 성분이 포함되지 않는 상태를 의미할 수 있다. 이러한 경우 복수 개의 수광부들(예를 들어, 제 1 수광부, 제 2 수광부, 제 3 수광부, 및 제 4 수광부)은 동일 또는 유사한 값의 생체 신호를 획득할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 수광부들은 DC 값으로 A를 가지며, AC 값으로 진폭 B를 가지는 생체 신호를 획득할 수 있다.
도 16a 내지 16b는 동잡음이 발생한 경우를 나타내는 예이다. 예를 들어, 전자 장치(1600)를 손목에 착용한 사용자가 보행 또는 조깅을 하는 경우, 생체 신호에는 사용자의 움직임에 따른 동잡음이 포함될 수 있다.
도 16a를 참조하면, 1650 방향으로 사용자의 움직임이 있는 경우를 나타내고 있다. 이 경우, 사용자 피부 내부의 혈액은 관성의 법칙에 따라 사용자의 움직임과 반대 방향인 1660 방향으로 몰릴 수 있다. 도 16b는 이러한 혈액의 이동이 생체 신호에 미치는 영향을 나타내고 있다. 예를 들어, 제 1 수광부(1610) 및 제 2 수광부(1620)가 획득한 생체 신호를 살펴보면, DC 값은 A 보다 하강하였으며, AC 값은 진폭 B에서 진폭 C로 상승하였음을 확인할 수 있다. 또한, 제 3 수광부(1630) 및 제 4 수광부(1640)가 획득한 생체 신호를 살펴보면, DC 값은 A 보다 상승하였으며, AC 값은 진폭 B에서 진폭 D로 하강하였음을 확인할 수 있다.
도 17a 내지 17b는 동잡음이 발생한 경우를 나타내는 예이다. 예를 들어, 전자 장치(1700)를 손목에 착용한 사용자가 보행 또는 조깅을 한다면, 도 16a 내지 16b에 도시된 상황과 반대의 상황이 연속적으로 번갈아 가며 발생할 수 있다.
도 17a를 참조하면, 1750 방향으로 사용자의 움직임이 있는 경우를 나타내고 있다. 마찬가지로, 사용자 피부 내부의 혈액은 관성의 법칙에 따라 사용자의 움직임과 반대 방향인 1760 방향으로 몰릴 수 있다. 도 17b는 이러한 혈액의 이동이 생체 신호에 미치는 영향을 나타내고 있다. 예를 들어, 제 1 수광부(1710) 및 제 4 수광부(1740)가 획득한 생체 신호를 살펴보면, DC 값은 A 보다 상승하였으며, AC 값은 진폭 B에서 진폭 E로 하강하였음을 확인할 수 있다. 또한, 제 2 수광부(1720) 및 제 3 수광부(1730)가 획득한 생체 신호를 살펴보면, DC 값은 A 보다 하강하였으며, AC 값은 진폭 B에서 진폭 F로 상승하였음을 확인할 수 있다.
도 18은 동잡음의 발생을 예측하고 예측된 동잡음을 생체 신호로부터 제거하는 실시예를 나타낸다.
예를 들어, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 센서 모듈(예: 가속도 센서)에 기반하여 사용자의 이동 상태를 확인할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 상기 센서 모듈에 기반하여 사용자가 보행 또는 조깅을 하는 상태라고 확인할 수 있고, 도 16 내지 도 17에서 살펴본 바와 같은 동잡음이 발생할 것을 미리 예측할 수 있다.
예를 들어, 전자 장치(200)는 프로세서(210)는 가속도 센서로부터 획득하는 정보에 기반하여 제 4 수광부(D4)가 동잡음의 영향을 가장 적게 받을 것이라는 것을 예측할 수 있다. 또한, 제 1 수광부(D1) 및 제 3 수광부(D3)는 동잡음의 영향을 가장 크게 받을 것이라는 것을 예측할 수 있다. 이러한 예측에 기반하여, 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 제 1 수광부(D1) 및 제 3 수광부(D3)가 획득한 생체 신호로부터 동잡음과 관련된 정보를 분석할 수 있다. 또한, 제 4 수광부(D4)가 획득한 생체 신호로부터 상기 분석된 동잡음을 제거하면, 동잡음이 제거된 생체 신호를 획득할 수 있다.
도 19a 및 도 19b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치(1900)가 주변 잡음을 확인하는 예를 나타내는 도면이다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(1900)는 광학 센서 주변의 빛이 제 1 수광부(1920) 또는 제 2 수광부(1930)에 직접 입사되는 것을 방지하기 위해서, 제 1 수광부(1240) 또는 제 2 수광부(1250)와 외부 환경 사이에 배치되는 제 2 격벽을 포함할 수 있다. 이러한 제 2 격벽을 포함함에도 불구하고, 전자 장치(1900)는 주변광을 완벽하게 차단할 수 없다. 예를 들어, 사용자의 움직임, 착용 상태 또는 주변광의 세기에 따라서 주변광이 제 1 수광부(1240) 또는 제 2 수광부(1250)에 직접 입사될 수 있다. 예를 들어, 햇빛이 강한 날 사용자가 전자 장치(200)를 손목에 착용하고, 보행 또는 조깅 등을 한다면, 사용자는 그늘 또는 햇빛에 주기적으로 노출될 수 있다. 햇빛에 노출된 경우에는 주변광이 피부에 침투하여 확산되고, 피부에 침투된 광 중 일부는 수광부 위치에서 제 1 수광부(1240) 또는 제 2 수광부(1250)에 입사될 수 있다. 또한, 사용자가 나무 그늘 밑에 있더라도, 바람에 의한 나뭇잎의 흔들림 등에 의해서 햇빛에 노출되는 정도가 계속적으로 달라질 수 있고, 제 1 수광부(1240) 또는 제 2 수광부(1250)가 획득하는 생체 신호에 영향을 줄 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 복수 개의 수광부들을 포함하는 전자 장치(1900)는 각각의 수광부들로부터 획득한 생체 신호를 비교하여 잡음(예: 주변 잡음)의 발생 여부를 확인할 수 있고, 잡음의 영향이 적다고 판단되는 생체 신호를 선택하거나 확인된 잡음을 특정 신호에서 제거하는 보정을 수행할 수 있다.
도 19a를 참조하면, 주변 잡음이 발생한 경우를 나타낸다. 예를 들어, 제 1 수광부(1920) 및 제 2 수광부(1930)를 포함하는 전자 장치(1900)는 사용자의 움직임 또는 외부 요인으로 인해 사용자의 피부에서 일부 간접 접촉할 수 있다. 이러한 간접 접촉하는 부분을 통해 외부 광이 침투할 수 있다. 예를 들어, 제 2 수광부(1930)는 발광부(1910)가 출력한 빛과 외부 광에 의한 빛을 모두 획득할 수 있다. 한편, 제 1 수광부(1920)는 외부 광의 영향을 받지 않으므로, 발광부가 출력한 빛 만을 획득할 수 있다. 전자 장치(200)의 프로세서(210)는 제 1 수광부(1920) 및 제 2 수광부(1930)가 획득한 생체 신호를 비교하고 주변 잡음의 발생 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 제 2 수광부(1930)가 획득한 생체 신호의 특정 구간에서 급격한 변화를 발생하였음을 감지하고, 제 1 수광부(1920)가 획득한 생체신호와 비교하여 주변 잡음의 발생 여부를 확인할 수 있다. 전자 장치(1900)는 제 1 수광부(1920)가 획득한 생체 신호를 선택하거나 제 2 수광부(1930)가 획득한 생체 신호로부터 잡음을 확인하여 제 1 수광부(1920)가 획득한 생체 신호를 보정함으로써 잡음이 제거된 생체 신호를 획득할 수 있다.
도 19b를 참조하면, 주변 잡음이 발생한 경우를 나타낸다. 예를 들어, 전자 장치(200)가 사용자의 피부와 간접 접촉(예를 들어, 들뜸 현상의 발생)하면서 제 1 수광부 및 제 2 수광부 모두에 주변 잡음이 유입되는 경우를 의미할 수 있다. 이러한 경우, 정확한 생체 신호를 획득하는 것은 매우 어려울 수 있다. 다만, 전자 장치(1900)는 제 1 수광부(1920) 및 제 2 수광부(1930)가 획득한 생체 신호를 비교하고, 일부 잡음을 제거할 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 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및/또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C" 또는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", "첫째" 또는 "둘째" 등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)으로 구성될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시예들에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(101))를 포함할 수 있다. 상기 명령이 프로세서(예: 프로세서(120))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ?비일시적?은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
일시예에 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, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.

Claims (24)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 전자 장치에 있어서,
    제 1 파장을 갖는 제 1 광을 출력하기 위한 복수 개의 제 1 발광 소자들을 포함하는 발광부;
    적어도 하나의 수광부;
    상기 전자 장치의 이동 상태를 감지하는 센서 모듈; 및
    프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
    생체에 대응하는 생체 신호를 획득하기 위한 요청의 수신을 확인하고,
    상기 요청을 수신할 경우, 상기 생체와 관련된 사용자 정보에 적어도 일부 기반하여 상기 복수 개의 제 1 발광 소자들 중 적어도 하나의 제 1 발광 소자를 선택하고,
    상기 발광부가 상기 선택된 적어도 하나의 제 1 발광 소자를 통하여 광을 출력하도록 제어하고,
    상기 적어도 하나의 수광부가 상기 출력된 광 중 상기 생체에 의해 반사되는 광의 적어도 일부를 획득하도록 제어하고
    상기 획득한 광에 적어도 일부 기반하여 상기 생체 신호를 감지하고,
    상기 센서 모듈을 이용하여 상기 전자 장치의 이동 상태를 확인하고,
    상기 확인된 전자 장치의 이동 상태에 기반하여 동잡음의 발생 여부를 예측하고,
    상기 예측한 동잡음을 상기 생체 신호로부터 제거하도록 설정된 전자 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수 개의 제 1 발광 소자들 각각은 지정된 범위의 출력 세기를 가지는 전자 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 요청을 수신할 경우, 상기 생체와 관련된 사용자 정보에 적어도 일부 기반하여 상기 복수 개의 제 1 발광 소자들 중 상기 지정된 범위의 출력 세기를 가지는 적어도 하나의 제 1 발광 소자를 선택하고,
    상기 발광부가 상기 선택된 적어도 하나의 제 1 발광 소자를 통하여 광을 출력하도록 설정된, 전자 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    사용자 입력을 수신하기 위한 사용자 인터페이스를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 사용자 인터페이스를 이용하여 상기 생체와 관련된 사용자 정보를 적어도 일부 수신하고,
    상기 생체와 관련된 사용자 정보에 적어도 기반하여 상기 생체의 특성을 결정하고,
    상기 결정된 생체의 특성에 적어도 기반하여 상기 복수 개의 제 1 발광 소자들 중 적어도 하나의 제 1 발광 소자를 선택하도록 설정된 전자 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    데이터 통신을 수행하기 위한 통신 모듈을 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 통신 모듈을 이용하여 상기 생체와 관련된 사용자 정보를 적어도 일부 수신하고,
    상기 생체와 관련된 사용자 정보에 적어도 기반하여 상기 생체의 특성을 결정하고,
    상기 결정된 생체의 특성에 적어도 기반하여 상기 복수 개의 제 1 발광 소자들 중 적어도 하나의 제 1 발광 소자를 선택하도록 설정된 전자 장치.
  11. 제 6 항에 있어서, 상기 생체 신호를 획득하기 위한 요청은,
    사용자가 미리 설정한 이벤트 또는 사용자의 건강 상태에 따른 이벤트가 발생하는 것에 기반하여 발생하도록 설정된 전자 장치.
  12. 제 6 항에 있어서, 상기 생체와 관련된 사용자 정보는,
    사용자 연령, 성별, 유전 정보 또는 병원 치료 내역 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  13. 제 6 항에 있어서,
    상기 전자 장치와 관련된 상황 정보를 확인하기 위한 센서 모듈을 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 센서 모듈을 제어하여 상기 상황 정보를 확인하고, 상기 상황 정보에 적어도 기반하여 상기 복수 개의 제 1 발광 소자들 중 적어도 하나의 제 1 발광 소자를 선택하도록 설정된 전자 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 상황 정보는 사용자의 움직임 정보, 운동 정보 또는 위치 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  15. 제 6 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    전자 장치의 정보에 적어도 기반하여 상기 복수 개의 제 1 발광 소자들 중 적어도 하나의 제 1 발광 소자를 선택하도록 설정된 전자 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 전자 장치의 정보는 배터리 정보 또는 구동 중인 어플리케이션의 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  17. 전자 장치에 있어서,
    제 1 파장을 갖는 제 1 광을 출력하기 위한 적어도 하나의 제 1 발광 소자, 및 제 2 파장을 갖는 제 2 광을 출력하기 위한 적어도 하나의 제 2 발광 소자를 포함하는 발광부;
    적어도 하나의 수광부;
    상기 전자 장치의 이동 상태를 감지하는 센서 모듈; 및
    프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
    생체에 대응하는 생체 신호를 획득하기 위한 요청의 수신을 확인하고,
    상기 요청을 수신할 경우, 상기 생체와 관련된 사용자 정보에 적어도 일부 기반하여 광의 파장을 결정하고,
    상기 결정된 광의 파장에 기반하여, 상기 적어도 하나의 제 1 발광 소자 또는 상기 적어도 하나의 제 2 발광 소자 중 하나 이상의 발광 소자를 선택하고,
    상기 발광부가 상기 선택된 하나 이상의 발광 소자를 통하여 광을 출력하도록 제어하고,
    상기 적어도 하나의 수광부가 상기 출력된 광 중 상기 생체에 의해 반사되는 광의 적어도 일부를 획득하도록 제어하고,
    상기 획득한 광에 적어도 일부 기반하여 상기 생체 신호를 감지하고,
    상기 센서 모듈을 이용하여 상기 전자 장치의 이동 상태를 확인하고,
    상기 확인된 전자 장치의 이동 상태에 기반하여 동잡음의 발생 여부를 예측하고,
    상기 예측한 동잡음을 상기 생체 신호로부터 제거하도록 설정된 전자 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 1 발광 소자 및 상기 적어도 하나의 제 2 발광 소자 각각은 지정된 범위의 출력 세기를 가지는 전자 장치.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 요청을 수신할 경우, 상기 생체와 관련된 사용자 정보에 적어도 일부 기반하여 광의 세기를 더 결정하고,
    상기 결정된 광의 파장 및 상기 광의 세기에 기반하여, 상기 적어도 하나의 제 1 발광 소자 또는 상기 적어도 하나의 제 2 발광 소자 중 하나 이상의 발광 소자를 선택하도록 설정된 전자 장치.
  20. 전자 장치에 있어서,
    제 1 수광부;
    제 2 수광부;
    상기 제 1 수광부 및 상기 제 2 수광부 사이에 배치되며, 적어도 하나의 발광 소자를 포함하는 발광부;
    상기 전자 장치의 이동 상태를 감지하는 센서 모듈; 및
    상기 제 1 수광부, 상기 제 2 수광부 및 상기 발광부와 기능적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
    생체에 대응하는 생체 신호를 획득하기 위한 요청의 수신을 확인하고,
    상기 요청을 수신할 경우, 상기 발광부가 광을 출력하도록 제어하고,
    상기 제 1 수광부 및 상기 제 2 수광부가 상기 출력된 광 중 상기 생체에 의해 반사되는 광의 적어도 일부를 획득하도록 제어하고,
    상기 제 1 수광부가 획득한 광에 적어도 일부 기반하여 제 1 생체 신호를 감지하고,
    상기 제 2 수광부가 획득한 광에 적어도 일부 기반하여 제 2 생체 신호를 감지하고,
    상기 제 1 생체 신호 및 상기 제 2 생체 신호를 비교하여 잡음의 발생 여부를 확인하고, 및
    상기 확인된 잡음의 발생 여부에 기반하여 상기 생체 신호를 결정하고,
    상기 센서 모듈을 이용하여 상기 전자 장치의 이동 상태를 확인하고,
    상기 확인된 전자 장치의 이동 상태에 기반하여 동잡음의 발생 여부를 예측하고,
    상기 예측한 동잡음을 상기 제 1 생체 신호 및 상기 제 2 생체 신호 중 적어도 하나로부터 제거하도록 설정된 전자 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 잡음은 상기 동잡음 또는 주변 잡음 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 제 20 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제 1 생체 신호 또는 상기 제 2 생체 신호 중 잡음의 영향이 적다고 판단되는 생체 신호를 선택하고, 상기 선택에 적어도 기반하여 상기 확인된 잡음을 제 1 생체 신호 또는 상기 제 2 생체 신호 중 적어도 어느 하나에서 제거하는 보정을 수행하도록 설정된 전자 장치.
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