KR102422690B1 - 광학 압력 센서 - Google Patents

광학 압력 센서 Download PDF

Info

Publication number
KR102422690B1
KR102422690B1 KR1020167036887A KR20167036887A KR102422690B1 KR 102422690 B1 KR102422690 B1 KR 102422690B1 KR 1020167036887 A KR1020167036887 A KR 1020167036887A KR 20167036887 A KR20167036887 A KR 20167036887A KR 102422690 B1 KR102422690 B1 KR 102422690B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pressure
output
sensor
reflected illumination
optical
Prior art date
Application number
KR1020167036887A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170010864A (ko
Inventor
라이나 카르닉
하미드 샤에스테-푸어
비노드 엘. 힌고라니
Original Assignee
마이크로소프트 테크놀로지 라이센싱, 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 마이크로소프트 테크놀로지 라이센싱, 엘엘씨 filed Critical 마이크로소프트 테크놀로지 라이센싱, 엘엘씨
Publication of KR20170010864A publication Critical patent/KR20170010864A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102422690B1 publication Critical patent/KR102422690B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6843—Monitoring or controlling sensor contact pressure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48—Other medical applications
    • A61B5/486—Bio-feedback
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/02416—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate using photoplethysmograph signals, e.g. generated by infrared radiation
    • A61B5/02427—Details of sensor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/02438—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate with portable devices, e.g. worn by the patient
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1123—Discriminating type of movement, e.g. walking or running
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
    • A61B5/681—Wristwatch-type devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6846—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive
    • A61B5/6885—Monitoring or controlling sensor contact pressure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7203—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal
    • A61B5/7207—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal of noise induced by motion artifacts
    • A61B5/7214—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal of noise induced by motion artifacts using signal cancellation, e.g. based on input of two identical physiological sensors spaced apart, or based on two signals derived from the same sensor, for different optical wavelengths
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7221—Determining signal validity, reliability or quality
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235—Details of waveform analysis
    • A61B5/7264—Classification of physiological signals or data, e.g. using neural networks, statistical classifiers, expert systems or fuzzy systems
    • A61B5/7267—Classification of physiological signals or data, e.g. using neural networks, statistical classifiers, expert systems or fuzzy systems involving training the classification device
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/742—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using visual displays
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0219—Inertial sensors, e.g. accelerometers, gyroscopes, tilt switches
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0247—Pressure sensors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7203—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal
    • A61B5/7207—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal of noise induced by motion artifacts
    • A61B5/721—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal of noise induced by motion artifacts using a separate sensor to detect motion or using motion information derived from signals other than the physiological signal to be measured
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H50/00—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/70—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for mining of medical data, e.g. analysing previous cases of other patients

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)

Abstract

압력 센서는 유저의 조직을 조명하도록 구성되는 광학 소스 및 조직으로부터 반사 조명을 측정하도록 구성된 광학 센서(312)를 포함한다. 컴퓨트 시스템은 측정된 반사 조명의 함수로서 광학 센서의 표면과 조직 사이의 압력을 출력하도록 구성된다.

Description

광학 압력 센서{OPTICAL PRESSURE SENSOR}
도 1a 및 도 1b는 착용 가능 전자 디바이스를 나타낸다.
도 2a, 도 2b, 및 도 2c는 광학 압력 센서에 의해 출력되는 예시적 데이터 트레이스(trace)들 및 광학 압력 센서를 개략적으로 나타낸다.
도 3은 예시적 착용 가능 전자 디바이스를 개략적으로 나타낸다.
도 4는 광학 압력 센서의 출력에 기초하여 심박수를 결정하기 위한 예시적 방법을 나타낸다.
도 5는 광학 압력 센서의 출력에 기초하여 유저의 생체인식을 특징짓기 위해 사용 가능한 센서리-앤-로직 시스템(sensory-and-logic system)을 개략적으로 나타낸다.
본 개시는 광학 센서와 유저의 조직 사이의 압력을 모니터링하는 것, 특히 광학 센서로부터의 광학 신호에 기초하여 압력을 결정하는 것에 관한 것이다. 일 적용에서, 결정된 압력은 광학 심박수 센서의 견고성(robustness)을 증가시키기 위해 사용될 수 있다. 추가적 또는 대안으로서, 광학 소스의 특성을 조정하기 위해 및/또는 다른 타입의 피드백을 유저에게 제공하기 위해, 결정된 압력이 활동 분류기(activity flassifier)에 대한 입력으로서 사용될 수 있다. 착용 가능 컴퓨팅 디바이스의 콘텍스트(context)에서 개시되었지만, 광학 센서와 유저의 조직 사이의 압력은 다양하고 상이한 타입의 센서리 앤 로직 시스템과 함께 다수의 상이한 애플리케이션에서 사용될 수 있다.
착용 가능 컴퓨팅 디바이스는, 활동 운동(exertion exercise), 심박수 가변성 등에 응답하여, 심박수, 소모된 칼로리와 같은 헬스 팩터(health factor)를 유저가 끊임없이 모니터하게 하는 광학 심박수 센서를 포함할 수 있다. 그러나, 광학 센서로부터의 신호의 품질은 하부의 스킨과 조직의 표백(bleaching)으로 인한 초과 압력에 의해 감소될 수 있다. 따라서, 광학 심박수 센서는 압력의 특정 범위 내에서만 정확하게 될 수 있다. 저항기 또는 커패시터와 같은 압력 센서는 유저의 조직과 착용 가능 컴퓨팅 디바이스 사이의 압력을 추정하기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 저항기 및 커패시터는 특정 위치에서의 압력만을 측정한다. 유저는 상이한 팔다리(limb)와 바디 프로파일을 갖기 때문에, 착용 가능 컴퓨팅 디바이스와 유저 사이의 압력 프로파일은 개인마다 다를 것이다. 따라서, 광학 센서와 동일 위치가 아닌 압력 센서의 출력은 광학 센서에서의 압력에 의해 트래킹되지 않을 수 있다.
본 개시에 따르면, 광학 센서 자체의 출력은 반사 조명에서의 변화에 기초하여 압력을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 압력의 증가는 광학 소스로부터의 반사 조명의 증가에 연관될 수 있다. 압력의 감소는 광학 소스로부터의 반사 조명의 감소와 연관될 수 있다. 광학 소스는 광학 센서에 도달하는 주변 광의 양의 평가를 가능하게 하기 위해 펄스 온(pulse on) 및 펄스 오프(pulse off)될 수 있다. 광학 소스가 오프된 동안의 주변 광의 증가는 착용 가능 컴퓨팅 디바이스가 착용되지 않은 것을 나타낼 수 있다. 또한, 시간이 지남에 따른 압력 프로파일의 변경은 특정 물리적 활동을 나타낼 수 있다. 광학 센서 출력을 사용하여 압력을 결정함으로써, 착용 가능 컴퓨팅 디바이스에 통합될 추가 압력 센서를 필요로 하지 않고 심박수 센서의 정확도가 증가될 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 착용 가능 전자 디바이스(10)의 형태로 예시적 센서리 앤 로직 시스템의 양태를 나타낸다. 예시된 디바이스는 밴드 형상(band-shaped)이고, 손목 주위에 착용될 수 있다. 디바이스(10)는 더 적은 유연한 영역(14)을 링크하는(linking) 적어도 4개의 굴곡 영역(flexion region)(12)을 포함한다. 디바이스(10)의 굴곡 영역은 일부 실시예에서 탄성 중합체가 될 수 있다. 디바이스의 양 단부(end)에는 잠금 부품(fastening compnenetry)(16A 및 16B)이 배열된다. 굴곡 영역과 잠금 부품은 디바이스가 루프(loop)로 폐쇄되게 하고 유저의 손목 상에 착용되게 한다. 다른 구현에서, 더 긴 밴드 형상의 착용 가능 전자 디바이스는 유저의 상완이두근(bicep), 허리, 가슴, 발목, 다리, 머리, 또는 다른 신체 부위 주위에 착용될 수 있다. 예컨대, 디바이스는, 아이 글래스(eye glasses), 헤드 밴드, 암 밴드, 앵클 밴드, 체스트 스트랩(chest strap), 또는 조직 내에 주입될 주입 가능 디바이스의 형태를 취할 수 있다.
착용 가능 전자 디바이스(10)는 영역(14)에 통합되는 다양한 기능적 콤포넌트를 포함한다. 특히, 전자 디바이스는 컴퓨트 시스템(compute sytem)(18), 디스플레이(20), 라우드스피커(22), 통신 스위트(communication suite)(24) 및 다양한 센서를 포함한다. 이들 콤포넌트들은 하나 이상의 에너지 스토리지 셀(cell)(26)로부터 파워를 얻는다(draw). 배터리, 예컨대 리튬 이온 배터리는 이 목적을 위해 적합한 한가지 타입의 에너지 스토리지 셀이다. 대체 에너지 스토리지 셀의 예는 슈퍼 커패시터 및 울트라 커패시터를 포함한다. 유저의 손목에 착용된 디바이스에서, 에너지 스토리지 셀은 도면에 도시된 바와 같이 손목에 맞도록 만곡될 수 있다.
일반적으로 에너지 스토리지 셀(26)은 교체 가능 및/또는 재충전 가능하게 될 수 있다. 일부 실시예에서, 재충전 파워는 보조 USB(universal serial bus) 커넥터를 해제 가능하게 고정하기 위한 마그네틱 래치(magnetic latch)를 포함하는 USB 포트(30)를 통해 제공될 수 있다. 다른 실시예에서, 에너지 스토리지 셀은 무선 유도식 충전 또는 주변광 충전(ambient light charging)에 의해 재충전될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 착용 가능 전자 디바이스는 유저의 우발적인 또는 의도적인 바디 모션으로부터 에너지 스토리지 셀을 재충전하기 위한 전기 기계 부품을 포함할 수 있다. 예컨대, 배터리 또는 커패시터는 디바이스(10)에 통합되는 전기 기계 생성기를 통해 충전될 수 있다. 생성기는 유저가 이동하면서 디바이스(10)를 착용하는 동안 회전하는(turn) 기계적 전기자(mechanical armature)에 의해 회전될 수 있다.
착용 가능 전자 디바이스(10)에서, 컴퓨트 시스템(18)은 라우드스피커(22), 통신 스위트(24), 및 다양한 센서를 따라 디스플레이(20) 아래에 위치되고, 디스플레이에 동작 가능하게 연결된다. 컴퓨트 시스템은 데이터 및 명령어를 보유하기 위한 데이터 스토리지 머신(27) 및 명령어를 실행하기 위한 로직 머신(28)을 포함한다. 컴퓨트 시스템의 양태는 도 6을 참조하여 더 상세히 설명된다.
디스플레이(20)는 임의의 적합한 타입의 디스플레이가 될 수 있다. 일부 구성에서, 박형, 로우 파워 LED 어레이(thin, low-power light emitting diode (LED) array) 또는 LCD 어레이(liquid-crystal display array)가 사용될 수 있다. 일부 구현에서 LCD 어레이는 후면 발광(backlit)이 될 수 있다. 다른 구현에서, 반사형 LCD 어레이[예컨대, LCOS(liquid crystal on silicon) 어레이]가 주변광을 통해 프론트릿(frontlit)될 수 있다. 만곡된 디스플레이가 사용될 수도 있다. 또한, AMOLED 디스플레이 퀀텀 도트 디스플레이(quantum dot display)가 사용될 수 있다.
통신 스위트(24)는 임의의 적합한 유선 또는 무선 통신 부품을 포함할 수 있다. 도 1a 및 도 1b에서, 통신 스위트는 재충전 파워를 제공하는 것뿐만 아니라 다른 컴퓨터 시스템과 착용 가능 전자 디바이스(10) 사이의 데이터 교환을 위해 사용될 수 있는 UBS 포트(30)를 포함한다. 통신 스위트는 양방향 블루투스, Wi-Fi 셀룰러, 근거리 무선 통신 및/또는 다른 라디오(radio)를 더 포함할 수 있다. 일부 구현에서, 통신 스위트는 광학, 가시선(예컨대, 적외선) 통신을 위한 추가의 트랜시버(transceiver)를 포함할 수 있다.
착용 가능 전자 디바이스(10)에서, 터치 스크린 센서(32)는 디스플레이(20)에 연결되고 유저로부터 터치 입력을 수신하도록 구성된다. 터치 센서는 저항성, 용량성, 또는 광학적 기반이 될 수 있다. 푸시버튼 센서는 로커(rocker)를 포함할 수 있는 푸시 버튼(34)의 상태를 검출하기 위해 사용될 수 있다. 푸시버튼 센서로부터의 입력은 홈키(home-key) 또는 온-오프 피처(on-off feature)를 실현하고(enact), 오디오 볼륨을 제어하고, 마이크를 턴 온 또는 턴 오프하는 것 등을 위해 사용될 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 착용 가능 전자 디바이스(10)의 다양한 다른 센서를 나타낸다. 이러한 센서는 마이크(36), 가시광 센서(38), 자외선 센서(40), 및 주변 온도 센서(42)를 포함한다. 마이크는 주변 사운드 레벨을 측정하고 착용자로부터의 음성 명령을 수신하기 위해 사용될 수 있는 컴퓨트 시스템(18)에 입력을 제공한다. 가시광 센서, 자외선 센서, 및 주변 온도 센서로부터의 입력은 착용자의 환경, 즉 온도, 전체 라이팅 레벨(overall lighting level)의 양태, 및 착용자가 실내에 있는지 또는 실외에 있는지에 대하여 액세스하기 위해 사용될 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 착용 가능 전자 디바이스(10)가 착용될 때, 착용자의 스킨에 접촉하는 한쌍의 접촉 센서 모듈(44A 및 44B)을 나타낸다. 접촉 센서 모듈은 복수의 감각 기능을 제공하기 위해 독립 또는 협력 센서 엘리먼트를 포함할 수 있다. 예컨대, 접촉 센서 모듈은 착용자의 스킨의 전기 저항 및/또는 용량을 측정하는 전기 저항 및/또는 용량 감각 기능을 제공할 수 있다. 예시된 구성에서, 2개 접촉 센서 모듈 사이의 구별은 스킨 저항의 더 정확한 측정을 위해 비교적 긴 전기 경로 길이를 제공한다. 일부 실시예에서, 접촉 센서 모듈은 착용자의 스킨 온도의 측정을 제공할 수도 있다. 예시된 구성에서 접촉 센서 모듈(44B) 내부에는 광학 센서 모듈(46)이 배열된다. 광학 센서 모듈은 유저의 조직을 조명하도록 구성되는 광학 소스 및 유저의 조직으로부터 반사 조명을 검출하기 위한 매치드 광학 센서(matched optical sensor)를 포함할 수 있다. 광학 센서 모듈, 광학 소스, 및 광학 센서에 관한 추가 세부사항은 도 2a 내지 도 2c 및 도 3을 참조하여 제공된다. 컴퓨트 시스템(18)은 예컨대, 디바이스가 착용되었는지 여부에 대하여 액세스하기 위해, 접촉 센서 모듈 및/또는 광학 센서 모듈로부터의 입력을 사용할 수 있다. 일부 구현에서, 입력은 착용 가능 전자 디바이스가 얼마나 타이트하게 착용되었는지를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 광학 센서 모듈은 스킨 내의 모세혈관을 통한 혈액 흐름을 결정하고, 이에 따라 착용자의 심박수, 혈액 산소 레벨, 혈액 포도당 레벨, 및/또는 광학 특성에 의한 다른 생체지표의 측정을 제공하기 위해 사용될 수 있다.
착용 가능 전자 디바이스(10)는 가속도계(48), 자이로스코프(50), 및 자력계(51)와 같은 모션 센싱 부품을 포함할 수도 있다. 가속도계 및 자이로스코프는, 결합된 6 자유도를 위해, 3개의 축에 대한 회전 데이터뿐만 아니라 3개의 직교 좌표를 따른 관성 및/또는 회전속도 데이터를 제공할 수 있다. 이 감각 데이터는 예컨대 계보기/칼로리 카운팅 기능을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 가속도계 및 자이로스코프로부터의 데이터는 지리적 배향의 관점에서 관성 및 회전 데이터를 추가로 규정하기 위해 자력계로부터의 자력 데이터와 결합될 수 있다. 착용 가능 전자 디바이스는 착용자의 지리적 위치 및/또는 속도를 결정하기 위한 GPS(global positioning system) 수신기(52)를 포함할 수도 있다. 일부 구성에서, GPS 수신기의 안테나는 비교적 유연하고 굴곡 영역(12)으로 연장될 수 있다.
컴퓨트 시스템(18)은, 여기에 개시된 감각 기능을 통해, 착용 가능 전자 디바이스(10)의 착용자에 관한 다양한 형태의 정보를 취득하도록 구성된다. 이러한 정보는 착용자의 프라이버시를 최고로 존중하면서 취득 및 사용되어야 한다. 따라서, 감각 기능은 착용자의 참여 동의(opt-in participation)를 조건으로 하여 실현될(enacted) 수 있다. 개인 데이터가 디바이스 상에 수집되고 프로세싱을 위해 원격 시스템에 송신되는 구현에서, 그 데이터는 익명화될 수 있다. 다른 실시예에서, 개인 데이터는 착용 가능 디바이스에 국한될 수 있고, 비개인적인 서머리 데이터(summary data)만이 원격 시스템에 송신된다.
도 2a 내지 도 2c는, 유저(201)의 조직(203)에 광학 센서 모듈(202)이 인접하도록, 유저(201)의 손목에 연결된 센서리 앤 로직 시스템(200)의 개략적인 묘사를 나타낸다. 광학 센서 모듈(202)은 조직(203)을 조명하도록 구성되는 광학 소스(204) 및 조직으로부터 반사 조명을 측정하도록 구성된 광학 센서(205)를 포함한다. 예컨대, 광학 소스(204)는 하나 이상의 LED 이미터(emitter)를 포함할 수 있고, 광학 센서(205)는 광학 소스에 의해 출력되는 광의 주파수에 기초하여 광 주파수를 검출하기 위해 매칭된 하나 이상의 포토다이오드를 포함할 수 있다. 광학 센서의 표면(206)이 유저의 조직과 직접 접촉하도록, 광학 센서(205)가 구성될 수 있다. 표면(206)은 주변 광이 광학 센서에 도달하는 것을 차단, 필터링 또는 제한하도록 구성되는 광학 필터를 포함할 수 있다. 센서리 앤 로직 시스템(200)은 컴퓨트 시스템(208)을 더 포함할 수 있다. 컴퓨트 시스템(208)은 광학 소스(204) 및 광학 센서(205)에 제어 신호를 제공하고, 측정된 조명을 나타내는 광학 센서(205)로부터의 광학 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 여기에 추가로 개시된 바와 같이, 컴퓨트 시스템(208)은, 조직(210)과 광학 센서의 표면(206) 사이의 압력을 결정하기 위해 광학 신호를 프로세싱하도록 구성될 수 있고, 또한 다운스트림 애플리케이션에서의 결정된 압력을 사용하도록 구성될 수 있다.
도 2a는 광학 센서(205)에 의해 보이는 반사 조명에 대한 예시적 차트(220)를 나타낸다. 차트(220)는 시간이 지남에 따라 컴퓨트 시스템(208)으로의 광학 센서(205)에 의해 출력된 신호의 진폭을 나타내는 플롯(plot)(225)을 포함한다. 본 실시예에서, 광학 소스(204)는 펄스 온 및 펄스 오프되도록 구성된다. 광학 소스(204)가 펄스 오프되는 시간 기간은 226에서 솔리드 바(solid bar)에 의해 표시된다. 광학 소스(204)가 펄스 온되는 시간 기간은 227에서 대시드 바(dashed bar)에 의해 표시된다. 본 실시예에서, 표면(206)과 조직(210) 사이의 압력은 비교적 적당한 압력으로 간주될 수 있다.
광학 소스(204)가 펄스 오프되는 시간 기간 동안, 플롯(225)에 의해 표시된 바와 같이, 광학 센서(205)에 반사되는 조명의 양은 비교적 낮다. 광학 소스(204)가 오프인 동안 광학 센서(205)에 의해 측정되는 조명은 표면(206)을 통해 전달되는 주변 광으로 인한 것이다. 차트(220)에 있어서, 표면(206)과 조직(210) 사이의 압력이 비교적 일정하게 유지됨에 따라, 표면(206)을 통해 전달되는 주변광의 양은 비교적 일정하게 유지된다.
광학 소스(204)가 펄스 온되는 시간 기간 동안, 광학 센서(205)로 반사되는 조명의 양은 광학 소스가 펄스 오프될 때 광학 센서로 반사되는 조명의 양보다 크다. 플롯(225)에 의해 표시된 바와 같이, 표면(206)과 조직(210) 사이의 압력이 비교적 일정하게 유지되더라도, 반사 조명의 양은 시간이 지남에 따라 변경된다. 이것은 조직(210) 내의 혈액 및 혈관을 반사하는 광학 소스(204)로부터의 광 출력 중 일부에 기인한 것일 수 있다. 혈관을 통해 혈액의 이동은 혈관이 확장 및 수축되게 하고, 이에 따라 유저의 스킨의 광학 특성의 변경을 초래한다. 새롭게 펌핑된 혈액은 더 많은 산소를 함유하기 때문에, 심박 사이클에 걸쳐 혈액의 컬러가 변경되고, 이에 따라 로컬 혈관에서 나온 혈액과 상이한 흡수 스펙트럼을 갖는다. 심박의 반복 특성(repetitive nature)은 광학 소스에 의해 조명될 때 주기적 플롯을 산출한다(yield). 각각의 연속적인 심박은 진폭 피크를 산출한다. 따라서, 광학 센서(205)의 출력은 유저의 심박수를 결정하기 위해 사용될 수 있다.
광학 센서(205)에 의해 보이는 반사 조명 중 일부가 혈액으로부터 발생하지만(come), 지방(fat) 및 결합 조직에 의해 대부분이 반사된다. 스킨의 상부 층이 가압됨에 따라, 가압된 영역에서의 스킨의 외부로 혈액이 나오게 된다. 혈액은 녹색 광의 흡수체이기 때문에, 가압된 스킨은 적은 광을 흡수하고 더 많은 광을 반사한다. 또한, 더 많은 광이 조직(21)의 고반사 기저 세포층(highly reflective basal cell layer)에 도달한다. 반사성의 이러한 증가는, 광학 소스(204)가 펄스 온될 때, 광학 센서에 의해 보이는 전체 조명의 증가를 초래한다. 반사 조명의 변화는 압력에 따라 단조로우며, 예컨대 더 단단한 표면 (206)이 조직 (210) 내로 가압되고, 더 많은 조명이 반사될 것이다. 따라서, (조직 멜라닌 레벨, 베타 카로틴 레벨, 주근깨, 빌리루빈(bilirubin) 레벨 등의 함수로서 유저들에 걸쳐 변경될) 유저를 위한 반사 조명의 기준치 양(baseline amount)을 확립한 후에, 광학 소스(204)가 펄스 온되는 동안 전체 반사 조명의 변화는 표면(206)과 조직(210) 사이의 압력의 변화를 평가하기 위해 사용될 수 있다. 센서리 앤 로직 시스템(200)을 착용하는 다수의 기간에 걸쳐 기준치(baseline)이 결정될 수 있다. 평균 총 내부 반사 기준치는 다중 심박을 포함하는 기간에 걸쳐 결정될 수 있지만, 예시를 위해, 플롯(225)은 도 2b 및 도 2c에서의 반사 조명의 기준치 양으로서 사용될 것이다. 일부 애플리케이션에서, 압력 감응 저항기 또는 다른 압력 센서가 기준치 확립을 위해 사용될 수 있다.
도 2b는 표면(206)과 조직(210) 사이의 압력이 비교적 높은 실시예를 개략적으로 나타낸다. 센서리 앤 로직 시스템(200)은 조직(210) 내에 함몰되어(depressed) 도시된다. 도 2b는 또한, 시간에 지남에 따른 컴퓨트 시스템(208)으로의 광학 센서(205)에 의해 출력된 반사 조명에 대한 예시적 차트(240)를 나타낸다. 차트(240)는 시간이 지남에 따라 컴퓨트 시스템(208)으로의 광학 센서(205)에 의해 출력된 신호의 진폭을 나타내는 플롯(245)을 포함한다. 차트(240)는 또한 표면(206)과 조직(210) 사이의 비교적 적당한 압력에 대하여, 광학 센서(205)를 위한 조명의 기준치(또는 참조) 양의 진폭을 나타내는 플롯(250)을 포함한다.
광학 소스(204)가 펄스 오프되는 시간 기간 동안, 플롯(245)에 의해 표시된 바와 같이, 광학 센서(205)에 반사되는 조명의 양은 비교적 낮다. 차트(240)에 있어서, 표면(206)과 조직(210) 사이의 압력이 비교적 일정하게 유지됨에 따라, 표면(206)을 통해 전달되는 주변광의 양은 비교적 일정하게 유지된다. 또한, 센서 오프 기간 동안, 플롯(245)에 의해 표시된 조명의 양은 플롯(250)에 의해 표시된 조명의 기준치 양과 유사하다. 그러나, 광학 소스(204)가 펄스 온인 시간 기간 동안, 플롯(245)에 의해 표시되는 반사 조명의 양은 플롯(205)에 의해 표시된 조명의 기준치 양보다 크다. 이 이동(shift)은 압력 증가로 인한 것이고, 화살표(252)에 의해 표시된다.
따라서, 컴퓨트 시스템(208)은 측정된 반사 조명을 유저에 대응하는 미리 결정된 기준치 광학 센서 출력에 비교할 수 있다. 또한, 광학 소스가 펄스 온될 때의 시간 기간 동안의 미리 결정된 기준치 광학 센서 출력에 대한 측정된 반사 조명의 비의 증가에 응답하여 조직과 광학 센서의 표면 사이의 증가된 압력을 컴퓨트 시스템이 출력할 수 있다.
도 2c는 표면(206)과 조직(210) 사이의 압력이 비교적 낮은 실시예를 개략적으로 나타낸다. 센서리 앤 로직 시스템(200)은 조직(210)으로부터 분리된 것으로 도시된다. 도 2c는 광학 센서(205)에 의해 보이는 반사 조명에 대한 예시적 차트(260)를 더 나타낸다. 차트(260)는 시간이 지남에 따라 컴퓨트 시스템(208)으로의 광학 센서(205)에 의해 출력된 신호의 진폭을 나타내는 플롯(plot)(265)을 포함한다. 차트(260)는 또한 표면(206)과 조직(210) 사이의 비교적 적당한 압력에 대하여, 광학 센서(205)를 위한 조명의 기준치(또는 참조) 양의 진폭을 나타내는 플롯(270)을 포함한다.
광학 소스(204)가 펄스 온인 시간 기간 동안, 플롯(265)에 의해 표시되는 광학 센서(205)로의 반사 조명의 양은 반사 조명의 기준치 양보다 비교적 낮다. 이 이동은 압력 감소로 인한 것이고, 화살표(272)에 의해 표시된다. 따라서, 광학 소스가 펄스 온될 때의 시간 기간 동안의 미리 결정된 기준치 광학 센서 출력에 대한 측정된 반사 조명의 비의 감소에 응답하여 조직과 광학 센서의 표면 사이의 감소된 압력을 컴퓨트 시스템(208)이 출력할 수 있다.
또한, 광학 소스(204)가 펄스 오프인 시간 기간 동안, 플롯(265)에 의해 표시되는 광학 센서(205)로의 반사 조명의 양은 반사 조명의 기준치 양보다 비교적 크다. 이 이동은 압력 감소로 인한 것이고, 화살표(274)에 의해 표시된다. 본 실시예에서, 반사 조명의 감소와 함께 주변 광의 증가는 측정된 반사 조명의 변화가 표면(206)과 조직(210) 사이의 압력의 감소로 인한 것이라는 확신을 증가시킬 수 있다. 그러나, 반사 조명에 대한 주변 광의 비는 압력의 변화, 주변 광 조건의 변화, 및/또는 유저 이동의 변화를 나타낼 수 있다. 광학 센서(205)로부터의 신호가 펄스-온과 펄스-오프 기간 사이의 매우 작은 변화 또는 무변화를 나타내면(예컨대, 주변 광과 반사 조명이 역치 내에 있음), 이것은 센서리 앤 로직 시스템이 유저에 의해 착용되지 않을 것[예컨대, 광학 센서 표면과 조직 사이의 제로(zero) 압력]을 나타낼 수 있다.
도 3은, 유저(301)의 조직(307)에 압력 센서(305)가 인접하도록, 유저(301)의 손목에 연결된 센서리 앤 로직 시스템(300)의 개략적인 묘사를 나타낸다. 압력 센서(305)는 유저의 조직을 조명하도록 구성되는 광학 소스(310) 및 조직으로부터 반사 조명을 측정하도록 구성된 광학 센서(312)를 포함한다. 광학 소스(310)는 하나 이상의 LED 이미터를 포함할 수 있고, 예컨대 광학 센서(312)는 광학 소스에 의해 출력되는 광(예컨대, 녹색 광)의 주파수에 기초하는 주파수에서 광을 검출하기 위해 매칭된 하나 이상의 포토다이오드를 포함할 수 있다. 압력 센서(305)의 표면(315)과 조직(307) 사이의 접촉을 촉진시키도록 구성되고, 또한 광학 센서에 주변 광이 도달하는 것을 차단, 필터링, 또는 제한하도록 구성되는 하우징(314) 내에 압력 센서(305)가 연결될 수 있다. 예컨대, 표면(315)은 광학 소스(310)를 포함하는 하나 이상의 LED에 매칭되는 이색성(dichroic) 필터를 포함할 수 있다. 이색성 필터는 온도, 전압 등에 기초하여 LED 파장이 변동될(fluctuate) 수 있음에 따라, LED 파장의 범위 내의 광이 광학 센서(205)에 도달하게 하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 이색성 필터는 LED 파장의 +/- 20 nm의 광이 광학 센서에 도달하게 할 수 있다. 또한, 광학 센서는 가시광, 적외선, 및/또는 UV 광 파장의 1.5%까지와 같은 다른 파장으로부터의 일부 전파(transmission)를 가능하게 할 수 있다.
압력 센서(305)는 측정된 반사 조명에 기초하여 표면(315)과 조직(307) 사이의 압력을 결정할 수 있다. 광학 센서(312)로부터의 측정된 반사 조명을 나타내는 미가공 데이터(raw data)와 함께 결정된 압력이 컴퓨트 시스템(320)에 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 압력은 컴퓨트 시스템(320)에서 결정될 수 있다. 도 2에 관하여 개시된 바와 같이, 측정된 반사 조명은 또한 유저에 의해 센서리 앤 로직 시스템(300)이 착용되었는지 여부를 결정하기 위해 사용될 수 있다.
컴퓨트 시스템(320)은 광학 소스(310) 및 광학 센서(312)에 제어 신호를 제공할 수 있다. 예컨대, 광학 소스(310)는 컴퓨트 시스템(320)으로부터 수신된 제어 신호에 기초하여 맥동 주파수(pulsation frequency)에서 펄스 온 모드(pulse-on mode)로 동작할 수 있다. 맥동 주파수는 미리 결정되거나, 현재 동작 조건 및 주변 조건[광학 신호 품질, 모션 센서 스위트(330)에 의해 결정된 바와 같은 유저 모션, 광학 센서 데이터의 다운스트림 애플리케이션 등]의 함수가 될 수 있다. 컴퓨트 시스템(320)은 또한 광학 센서(312)에 의해 출력된 광의 강도를 변경하기 위해 광학 소스(310)에 제어 신호를 제공할 수 있다. 예컨대, 광 강도는 검출된 주변 광의 증가에 기초하여 증가되거나, 표면(315)과 조직(307) 사이의 증가된 압력에 기초하여 감소될 수 있다.
컴퓨트 시스템(320)은 심박수 결정 모듈(325)을 포함할 수 있다. 심박수 결정 모듈(325)은 광학 센서(312)로부터 미가공 신호(raw signal)를 수신할 수 있고, 또한 심박수, 혈액 산소 레벨 등을 결정하기 위해 미가공 신호를 프로세싱할 수 있다. 미가공 신호는 미가공 신호로부터 노이즈를 제거하기 위해 필터를 통해 프로세싱될 수 있다. 예컨대, 유저 모션은 심장 박동에 의해 구동되는 혈액 흐름으로부터 인식 가능하게 될 수 없는 혈관을 통한 그리고 혈관 근방의 유체의 이동에 기여할 수 있다. 모션은 모션 센서 스위트(330)으로부터 수신된 모션 신호에 기초하여 미가공 광학 신호로부터 필터링될 수 있다. 프로세싱된 신호는 컴퓨트 시스템(320)을 통해 저장 및 출력될 수 있다. 광학 소스(310) 및 광학 센서(312)로 전송된 제어 신호는, 모션 센서 스위트(330), 주변 광 센서, 컴퓨트 시스템(320)에 저장된 정보, 입력 신호 등을 포함하는 하나 이상의 센서, 광학 센서(312)로부터 수신된 신호에 기초할 수 있다.
압력 센서(305)를 조직(307)에 연결함으로써, 광학 센서(312)에 도달하는 대부분의 광은 조직(307)에서 반사된(reflected off) 광학 소스(310)로부터 기원하는 광이 될 수 있다. 실시예로서, 도 1a는, 착용 가능 전자 디바이스가 유저에 의해 착용되는 동안, 유저의 팔뚝의 스킨 아래에 위치된 모세혈관을 광학 소스가 조명할 수 있도록, 광학 센서 모듈(46)을 배치하도록 구성되는 착용 가능 전자 디바이스(10)를 나타낸다. 다른 구성에서, 착용 가능 전자 디바이스가 유저에 의해 착용되는 동안, 유저의 스킨을 통해 방사상 동맥을 광학 소스가 조명하도록, 착용 가능 전자 디바이스 내에 광학 센서 모듈이 배치될 수 있다.
광학 센서 모듈 및 이와 연관된 심박수 결정 모듈은, 개별적으로 하우징되고, 통신 스위트를 통해 통신하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 광학 센서 모듈은 헤드 셋 내에 포함되고 헤드 셋이 유저에 의해 착용되는 동안 유저의 귀 내에 위치되는 모세혈관을 조명하도록 구성될 수 있다. 연관된 심박수 결정 모듈은 예컨대 무선 통신을 통해 헤드 셋과 통신하도록 구성되는 손목 착용 컴퓨팅 디바이스 내에 존재할(reside) 수 있다. 광학 센서는 유저의 스킨(예컨대, 착용된 손목) 아래에 위치된 혈관의 반사된 광을 센싱하도록 구성될 수 있거나, 광학 센서는 유저의 스킨(예컨대, 착용된 귀) 아래에 위치된 혈관을 통해 전달된 광을 센싱하도록 구성될 수 있다. 광학 소스(310)가 펄스 온 및 펄스 오프되는 동안 광학 센서(312)가 연속 온 모드(continuously-on mode)로 동작되면, 광학 센서(312)는 광학 소스가 오프일 때 주변 광을 검출할 것이다. 검출된 주변 광은, 광학 센서(312)로부터의 미가공 신호로부터 빠질(subtracted) 수 있고, 그렇지 않으면 광학 센서(312)로부터의 미가공 신호를 부드럽게 하기 위해 사용될 수 있다.
표면(315)과 조직(307) 사이의 결정된 압력은 심박수를 결정하기 전에 광학 센서(312)로부터 출력된 미가공 데이터를 필터링하기 위해 사용될 수 있다. 도 4는 광학 압력 센서의 출력에 기초하여 심박수를 결정하기 위한 예시적 방법(400)을 나타낸다. 405에서, 방법(400)은 광학 압력 센서로부터 측정된 반사 조명을 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 이것은, 광학 센서의 표면에서의 압력을 결정하는 단계 또는 광학 센서의 표면에서의 결정된 압력을 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 410에 이어서, 방법(400)은 광학 압력 센서를 포함하는 디바이스가 유저에 의해 착용되고 있는지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 도 2에 관하여 여기에 개시된 바와 같이, 이것은 광학 소스가 펄스 오프인 시간 기간 동안 측정된 조명에 기초하여 광학 압력 센서가 착용되고 있는지 여부를 평가하는 단계를 포함할 수 있다. 광학 소스가 펄스 오프인 시간 기간 동안의 측정된 반사 조명은 광학 소스가 펄스 온일 때의 측정된 반사 조명에 비교될 수도 있다. 광학 압력 센서를 포함하는 디바이스가 유저에 의해 착용되고 있지 않다고 결정되면, 방법(400)은 415로 진행될 수 있다. 415에서, 방법(400)은 디바이스가 착용되고 있지 않다는 것을 표시하는 단계를 포함할 수 있다. 이것은, 디바이스의 하나 이상의 동작 파라미터들을 조정하는(adjusting) 단계, 예컨대 디바이스가 착용될 때 기능하도록(function) 구성되는 로직과 하드웨어를 셧 다운하는(shutting down) 단계를 포함할 수 있다.
광학 압력 센서를 포함하는 디바이스가 유저에 의해 착용되고 있다고 결정되면, 방법(400)은 420로 진행될 수 있다. 420에서, 방법(400)은 광학 센서의 표면에서의 압력이 결정된 압력에 대한 조정 없이 유저의 심박수를 결정하기 위한 미리 결정된 범위 내에 있는지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 결정된 압력이 상기 범위 내에 있으면, 방법(400)은 425로 진행될 수 있다. 425에서, 방법(400)은 측정된 반사 조명에 기초하여 유저의 심박수를 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
결정된 압력이 압력에 대한 조정 없이 유저의 심박수를 검출하기 위한 범위를 벗어나면, 방법(400)은 430으로 진행될 수 있다. 430에서, 방법(400)은 결정된 압력이 미리 결정된 범위를 제1 역치를 초과하여 벗어나는지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 제1 역치는, 측정된 반사 조명이 정확한 심박수를 산출하기 위해 조정될 수 있는 압력 범위(미리 결정된 범위의 초과와 미만 모두)를 표시할 수 있다. 결정된 압력이 미리 결정된 범위를 제1 역치를 초과하여 벗어나지 않으면, 방법(400)은 435로 진행될 수 있다. 435에서, 방법(400)은 결정된 압력에 기초하여 측정된 반사 조명을 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 예컨대, 결정된 압력에 기초하여 측정된 반사 조명에 필터가 적용될 수 있다. 이어서 440에서, 방법(400)은 조정된 측정된 반사 조명에 기초하여 유저의 심박수를 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
결정된 압력이 미리 결정된 범위를 제1 역치를 초과하여 벗어나면, 방법(400)은 445로 진행될 수 있다. 445에서, 방법(400)은 결정된 압력이 미리 결정된 범위를 제1 역치보다 큰 제2 역치를 초과하여 벗어나는지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 제2 역치는, 광학 소스의 강도가 조정되어 정확한 심박수를 산출할 수 있는 압력 범위(미리 결정된 범위의 초과와 미만 모두)를 나타낼 수 있다. 결정된 압력이 미리 결정된 범위를 제2 역치를 초과하여 벗어나지 않으면, 방법(400)은 450로 진행될 수 있다. 450에서, 방법(400)은 광학 소스의 강도를 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 예컨대, 결정된 압력이 미리 결정된 범위를 초과하면, 광학 소스의 강도는 감소될 수 있다. 결정된 압력이 미리 결정된 범위 미만이면, 광학 소스의 강도는 증가될 수 있다.
결정된 압력이 미리 결정된 범위를 제2 역치를 초과하여 벗어나면, 방법(400)은 455로 진행될 수 있다. 455에서, 방법(400)은 광학 소스의 표면과 아래 놓인 조직 사이의 인터페이스를 조정하기 위해 유저에게 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
도 3으로 되돌아가면, 컴퓨트 시스템(320)은 활동 분류기(activity classifier)(335)를 더 포함할 수 있다. 활동 분류기(335)는 시간 기간 동안 물리적 활동에 유저가 활동적으로 연계되어(actiely engaged) 있는지 여부를 인식하기 위해 트레이닝될 수 있다. 일반적으로, 활동 분류기(335)는, 물리적 활동 또는 운동에 활동적으로 연계된 유저를 나타내는 신호 특성을 인식하고 그리고/또는 물리적 활동 또는 운동에 활동적으로 연계되지 않은 유저를 나타내는 신호 특성을 인식하기 위해, 머신 러닝 프로세스(machine-learning process)를 통해 트레이닝될 수 있다. 활동 분류기(335)는, 복수의 특유의 물리적 활동 또는 운동 중 특정의 하나에 활동적으로 연계되지 않은 유저를 나타내는 미리결정된 신호 특성을 인식하는 것뿐만 아니라, 복수의 특유의 물리적 활동 또는 운동 중 특정의 하나에 활동적으로 연계된 유저를 나타내는 신호 특성을 더 인식하기 위해 머신 러닝 프로세스를 통해 트레이닝될 수 있다. 예컨대, 활동 분류기(335)는 리니어 서포트 벡터 머신(linear support vector machine)과 같은 SVM(support vector machine)을 사용할 수 있다. 일부 실시예에서, 활동 분류기(335)는 결정 트리의 숲(forest) 또는 머린 러닝 디시전(machine-learning decision)을 사용할 수 있다.
활동 분류기(335)가 SVM을 사용하는 일부 실시예에서, SVM은, 수(number)의 벡터를 생성하도록 구성될 수 있고, 복수의 곱셈 결과를 얻기 위해 미리 결정된 신호 특성에 수의 벡터를 곱하도록 구성될 수 있다. SVM은 또한 곱셈 결과를 머신 러닝을 통해 결정된 역치 또는 역치들에 비교하도록 구성될 수 있다. 이어서, SVM은, 역치를 초과하는 값을 유저가 물리적 활동에 활동적으로 연계되는 시간 기간의 표시로서 분류하고, 역치 미만의 값을 유저가 물리적 활동에 할동적으로 연계되지 않은 시간 기간의 표시로서 분류하도록 구성될 수 있다. 마찬가지로, SVM은, 복수의 특유의 물리적 활동 또는 운동 각각에 대하여 복수의 수의 벡터를 생성하고, 미리 결정된 신호 특성에 복수의 수의 벡터를 곱할 수 있다. 이어서, 얻어진 곱셈 결과는, 신호 특성이 시간 기간 동안의 특유의 물리적 활동 또는 운동을 나타내는지 여부를 결정하기 위해, 복수의 특유의 물리적 활동 또는 운동 각각에 대한 역치에 비교될 수 있다.
유저 모션은 표면(315)과 조직(307) 사이의 압력에 영형을 줄 수 있다. 예컨대, 센서리 앤 로직 시스템이 손목 착용 디바이스에 통합될 때, 팔뚝 수축 및 확장으로 인하여 표면(315)과 조직(307) 사이의 압력이 증가될 것이다. 푸시 업, 풀 업, 상완이두근 컬(bicep curl) 등의 반복 운동은 그 운동을 나타내는 특징적인 압력 신호를 산출할 수 있다. 따라서, 시간에 지남에 따른 표면(315)과 조직(307) 사이의 결정된 압력은 입력 신호로서 활동 분류기(335)에 제공될 수 있다. 예컨대, 활동 분류기(335)는 시간에 지남에 따른 결정된 압력을 복수의 미리 결정된 활동 각각을 나타내는 압력 데이터 세트에 비교할 수 있고, 압력 데이터 세트에 대한 결정된 압력의 비교에 기초하여 미리 결정된 활동의 타입의 표시로서 결정된 압력을 분류할 수 있다.
또한, 모션 센서 스위트(330)를 포함하는 하나 이상의 모션 센서로부터의 신호는 활동 분류기(335)에 입력 신호로서 제공될 수 있다. 예컨대, 활동 분류기(335)는 시간이 지남에 따른 이동을 나타내는 하나 이상의 모션 센서로부터의 신호를 수신할 수 있다. 이어서, 활동 분류기(335)는 시간에 지남에 따른 표시된 이동을 복수의 미리 결정된 활동 각각을 표시하는 이동 데이터 세트에 비교할 수 있고, 이동 데이터 세트에 대한 표시된 이동의 비교에 기초하여 미리 결정된 활동의 타입의 표시로서 표시된 이동을 분류할 수 있다.
상기 설명으로부터 명확한 바와 같이, 여기에 개시된 방법 및 프로세스는 하나 이상의 머신의 센서리 앤 로직 시스템에 관련될 수 있다. 이러한 방법들 및 프로세스들은 컴퓨터-애플리케이션 프로그램 또는 서비스, 애플리케이션-프로그래밍 인터페이스(API: application-programming interface), 라이브러리(library), 펌웨어 및/또는 다른 컴퓨터-프로그램 제품으로서 구현될 수 있다. 도 1a 및 도 1b는, 여기에 개시된 방법 및 프로세스를 실현하기 위한 센서리 앤 로직 시스템의 비제한적인 일 실시예를 나타낸다. 그러나, 도 5에 개략적으로 도시된 바와 같이, 다른 구성 및 폼 팩터의 센서리 앤 로직 시스템 상에 이 방법들 및 프로세스가 실현될 수도 있다.
도 5는, 컴퓨트 시스템(514)에 동작 가능하게 연결된 센서 스위트(512)를 포함하는 형태 불가지론적(form-agnostic) 센서리 앤 로직 시스템(510)을 개략적으로 나타낸다. 컴퓨트 시스템은 로직 머신(logic machine)(516) 및 데이터 스토리지 머신(data storage machine)(518)을 포함한다. 컴퓨트 시스템은 디스플레이 서브시스템(520), 통신 서브시스템(522), 입력 서브시스템(524), 및/또는 도 5에 도시되지 않은 다른 콤포넌트들에 동작 가능하게 연결된다.
로직 머신(516)은 명령어들을 실행하도록 구성되는 하나 이상의 물리적 디바이스를 포함한다. 로직 머신은 하나 이상의 애플케이션, 서비스, 프로그램, 루틴(routine), 라이브러리, 오브젝트(object), 콤포넌트(component), 데이터 구조, 또는 다른 논리 구성(logical construct)의 부분인 명령어들을 실행하도록 구성될 수 있다. 작업 수행하고, 데이터 타입을 구현하고, 하나 이상의 콤포넌트의 상태를 변환하고, 기술적 효과를 달성하거나 그렇지 않으면 원하는 결과에 도달하기 위해, 이러한 명령어들이 구현될 수 있다.
로직 머신(516)은 소프트웨어 명령어를 실행하도록 구성되는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안으로서, 로직 머신은 하드웨어 또는 펌웨어 명령어를 실행하도록 구성되는 하나 이상의 하드웨어 또는 펌웨어 로직 머신을 포함할 수 있다. 로직 머신의 프로세서는 싱글-코어(single-core) 또는 멀티-코어(multi-core)가 될 수 있고, 여기서 실행되는 명령어들은 순차적 프로세싱, 병렬 프로세싱, 및/또는 분산 프로세싱을 위해 구성될 수 있다. 로직 머신의 개별 콤포넌트들은 선택적으로 통합된 프로세싱을 위해 원격으로 배치될 수 있는 그리고/또는 구성될 수 있는 2개 이상의 개별 디바이스들 중에 분산될 수 있다. 로직 머신의 양상은 원격 액세스 가능한, 클라우드-컴퓨팅 구조에서의 네트워킹된 컴퓨팅 디바이스에 의해 가상화되고 실행될 수 있다.
여기에 개시된 방법들 및 프로세스들을 구현하기 위해, 데이터 스토리지 머신(518)은, 로직 머신(516)에 의해 실행 가능한 명령어들을 보유하도록 구성되는 하나 이상의 물리적 디바이스를 포함한다. 이러한 방법들 및 프로세스들이 구현될 때, 데이터 스토리지 머신의 상태는 예컨대 상이한 데이터를 보유하기 위해 변형될 수 있다. 데이터 스토리지 머신은 착탈식 및/또는 빌트인 디바이스를 포함할 수 있고, 데이터 스토리지 머신은 다른 것들 중에서 광학 메모리(예컨대, CD, DVD, HD-DVD, 블루레이 디스크 등), 반도체 메모리(예컨대, RAM, EPROM, EEPROM 등), 및/또는 자기 메모리(예컨대, 하드 디스크 드라이브, 플로피 디스크 드라이브, 테이프 드라이브, MRAM 등)를 포함할 수 있다. 데이터 스토리지 머신은 휘발성, 비휘발성, 동적, 정적, 판독/기입, 판독전용, 랜덤-액세스, 순차-액세스, 로케이션-어드레서블(location-addressable), 파일-어드레서블(file-addressable), 및/또는 콘텐트-어드레서블(content-addressable) 디바이스를 포함할 수 있다.
데이터 스토리지 머신(518)은 하나 이상의 물리적 디바이스를 포함한다. 그러나, 여기에 대안으로 개시된 명령어들의 양상은 한정 기간 동안 물리적 디바이스에 의해 보유되지 않는 통신 매체(예컨대, 전자기 신호, 광학 신호 등)에 의해 전파될 수 있다.
로직 머신(516) 및 데이터 스토리지 머신(518)의 양상은 하나 이상의 하드웨어-로직 콤포넌트에 함께 통합될 수 있다. 이러한 하드웨어-로직 콤포넌트는 예컨대 FPGA(field-programmable gate array), PASIC / ASIC(program- and application-specific integrated circuit), PSSP / ASSP(program- and application-specific standard product), SOC(system-on-a-chip), 및 CPLD(complex programmable logic device)를 포함할 수 있다.
디스플레이 서브시스템(520)은 데이터 스토리지 머신(518)에 의해 보유되는 데이터의 시각적 표현을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 이 시각적 묘사는 GUI(graphical user interface)의 형태를 취할 수 있다. 여기에 개시된 방법들 및 프로세스들이 스토리지 머신에 의해 보유되는 데이터를 변경하고 이에 따라 스토리지 머신의 상태를 변환하기 때문에, 아래에 놓인 데이터의 변경을 시각적으로 표시하기 위해 디스플레이 서브시스템(520)의 상태가 마찬가지로 변환될 수 있다. 디스플레이 서브시스템(520)은 임의의 타입의 기술을 가상으로 사용하는 하나 이상의 디스플레이 서브시스템 디바이스를 포함할 수 있다. 이러한 디스플레이 서브시스템 디바이스가 공유 인클로저(shared enclosure)에서 로직 머신(516) 및/또는 데이터 스토리지 머신(518)과 결합되거나, 이러한 디스플레이 서브시스템 디바이스가 주변 디스플레이 서브시스템 디바이스가 될 수 있다. 도 1a 및 도 1b의 디스플레이(20)는 디스플레이 서브시스템(520)의 실시예이다.
통신 서브시스템(522)은 컴퓨트 시스템(514)을 하나 이상의 다른 컴퓨팅 디바이스에 통신가능하게 연결하도록 구성될 수 있다. 통신 서브시스템은 하나 이상의 상이한 통신 프로토콜과 호환가능한 유선 및/또는 무선 통신 디바이스를 포함할 수 있다. 비제한적 실시예로서, 통신 서브시스템은 무선 전화 네트워크, 근거리 또는 광대역 네트워크, 및/또는 인터넷을 통한 통신을 위해 구성될 수 있다. 도 1a 및 도 1b의 통신 스위트(24)는 통신 서브시스템(522)의 실시예이다.
입력 서브시스템(524)은 키보드, 마우스, 터치 스크린, 또는 게임 컨트롤러 등의 하나 이상의 유저-입력 디바이스를 포함하거나 하나 이상의 유저-입력 디바이스와 인터페이싱할 수 있다. 일부 실시형태에서, 입력 서브시스템은 선택된 NUI(natural user input) 콤포넌트리(componentry)를 포함하거나 인터페이스할 수 있다. 이러한 콤포넌트리는 통합되거나 주변기기가 될 수 있고, 입력 동작의 전달 및/또는 프로세싱은 온 보드(on-board) 또는 오프 보드(off-board)로 처리될 수 있다. 예시적 NUI 콤포넌트리는, 연설 및/또는 음성 인식을 위한 마이크로폰; 머신 비전(machine vision) 및/또는 제스처 인식을 위한 적외선, 컬러, 입체, 및/또는 뎁스 카메라(depth camera); 모션 검출 및/또는 의도 인식을 위한 헤드 트랙커(head tracker), 아이 트랙커(eye tracker), 가속도계, 및/또는 자이로스코프(gyroscope); 뿐만 아니라 두뇌 활동을 평가하기 위한 전계 센싱 콤포넌트리를 포함할 수 있다. 도 1a 및 도 1b의 터치 스크린 센서(32) 및 푸시 버튼(34)은 입력 서브시스템(524)의 실시예이다.
센서 스위트(512)는, 도 1a 및 도 1b를 참조하여 상기한 바와 같이, 하나 이상의 상이한 센서들, 예컨대 터치스크린 센서, 푸시 버튼 센서, 마이크, 가시광 센서, 자외선 센서, 주변 온도 센서, 접촉 센서, 및/또는 GPS 수신기를 포함할 수 있다. 센서 스위트(512)는 모션 센서 스위트(526)를 포함할 수 있다. 모션 센서 스위트(526)는 가속도계, 자이로스코프, 자력계, 또는 다른 적합한 모션 검출기 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 센서 스위트(512)는 압력 센서(528)를 더 포함할 수 있다. 여기에 개시된 바와 같이, 압력 센서(528)는 광학 소스(530) 및 광학 센서(532)를 포함할 수 있다. 예컨대, 광학 소스(530)는 하나 이상의 LED 이미터(emitter)를 포함할 수 있고, 광학 센서(532)는 광학 소스에 의해 출력되는 광의 주파수에 기초하는 광 주파수를 검출하기 위해 매칭된 하나 이상의 포토다이오드를 포함할 수 있다. 광학 소스(530)는 조직(550)을 조명하도록 구성될 수 있고, 광학 센서(532)는 조직(550)을 통해 전달되거나 조직(550)으로부터 반사된 조명을 측정하도록 구성될 수 있다.
컴퓨트 시스템(514)은, 로직 머신(516) 및 데이터 스토리지 머신(518)에 통신 가능하게 연결될 수 있는 심박수 결정 모듈(554)를 포함할 수 있다. 심박수 결정 모듈(554)은 광학 센서(532)로부터 미가공 신호를 수신할 수 있고, 추가적으로 심박수, 칼로리 소비 등을 결정하기 위해 미가공 신호를 프로세싱할 수 있다. 프로세싱된 신호는 컴퓨트 시스템(514)을 통해 저장 및 출력될 수 있다. 광학 소스(530) 및 광학 센서(532)로 전송된 제어 신호는, 광학 센서(532)로부터 수신된 신호, 센서 스위트(512)로부터 도출된 신호, 데이터 스토리지 머신(518)에 저장된 정보, 통신 서브시스템(522)으로부터 수신된 입력, 입력 서브시스템(524)으로부터 수신된 입력 등에 기초할 수 있다.
컴퓨트 시스템(514)은, 로직 머신(516) 및 데이터 스토리지 머신(518)에 통신 가능하게 연결될 수 있는 활동 분류기(556)를 더 포함할 수 있다. 활동 분류기(556)는 광학 센서(532)로부터의 미가공 신호, 압력 센서(528)로부터의 프로세싱된 신호, 및 모션 센서 스위트(526) 및/또는 다른 센서로부터의 미가공 또는 프로세싱된 신호를 수신할 수 있다. 활동 분류기(556)는, 미가공 또는 프로세싱된 신호를 프로세싱하고, 복수의 미리 결정된 활동 중 하나 이상의 특성으로서 신호를 분류할 수 있다. 분류된 활동은 컴퓨트 시스템(514)을 통해 저장 및 출력될 수 있다.
여기에 개시된 구성 및/또는 방법은 사실상 예시라는 것과 이 특유의 구현 또는 실시예는 다수의 변형이 실현 가능하기 때문에 한정의 의미로 간주되지 않는다. 여기에 개시된 특유의 루틴 또는 방법은 하나 이상의 프로세싱 방식(processing strategy)을 대표할 수 있다. 따라서, 예시된 및/또는 개시된 다양한 동작들은 예시된 또는 개시된 순서로, 다른 순서로, 병렬적으로 수행되거나 생략될 수 있다.
본 개시의 대상은 임의의 그리고 모든 등가물에 더하여 다양한 프로세스, 시스템, 및 구성과 여기에 개시된 다른 피처, 기능, 동작, 및/또는 속성의 모든 새롭고 명백하지 않은 조합 및 하부조합(sub-combination)을 포함한다.

Claims (14)

  1. 압력 센서로서,
    유저의 조직(tissue)을 조명하기 위한 광을 출력하도록 구성되는 광학 소스;
    상기 조직으로부터의 반사 조명을 측정하도록 구성되는 광학 센서; 및
    컴퓨트 머신(compute machine)
    을 포함하고,
    상기 컴퓨트 머신은,
    상기 광학 센서의 표면과 상기 조직 사이의 압력 - 상기 압력은 상기 측정된 반사 조명의 함수로서 결정됨 - 을 출력하고,
    출력된 압력이 심박수 검출을 위한 범위를 제1 역치 미만으로 벗어나는 것에 기초하여, 상기 측정된 반사 조명을 조정하고, 상기 조정된 측정된 반사 조명에 기초하여 심박수를 출력하고,
    상기 출력된 압력이 심박수 검출을 위한 범위를 제1 역치를 초과하고 제2 역치 미만으로 벗어나는 것에 기초하여, 상기 광학 소스에 의해 출력되는 광의 강도를 동적으로 조정하도록
    구성되는 것인, 압력 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광학 소스는 펄스 온(on) 및 펄스 오프(off)되도록 구성되는 것인, 압력 센서.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 컴퓨트 머신은,
    상기 측정된 반사 조명을 상기 유저에 대응하는 미리 결정된 기준치(baseline) 광학 센서 출력에 비교하고,
    상기 광학 소스가 펄스 온될 때의 시간 기간 동안의 상기 미리 결정된 기준치 광학 센서 출력에 대한 상기 측정된 반사 조명의 비(ratio)의 증가에 응답하여, 상기 광학 센서의 표면과 상기 조직 사이의 증가된 압력을 출력하도록
    구성되는 것인, 압력 센서.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 컴퓨트 머신은,
    상기 광학 소스가 펄스 오프될 때의 시간 기간 동안 상기 측정된 반사 조명에 기초하여 상기 압력 센서가 착용되었는지 여부를 표시하도록 구성되는 것인, 압력 센서.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 컴퓨트 머신은,
    상기 출력된 압력에 기초하여 상기 광학 소스의 표면과 상기 조직 사이의 인터페이스를 조정하기 위해 상기 유저에게 표시하도록 구성되는 것인, 압력 센서.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 컴퓨트 머신은,
    상기 출력된 압력이 상기 심박수 검출을 위한 범위 내에 있는 것에 기초하여, 상기 측정된 반사 조명에 기초한 상기 유저의 심박수를 출력하도록 구성되는 것인, 압력 센서.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 컴퓨트 머신은,
    상기 출력된 압력을 미리 결정된 활동의 타입의 대표(representative)로서 분류(classify)하도록 구성되는 것인, 압력 센서.
  8. 제7항에 있어서,
    시간 경과에 따른 상기 압력 센서의 이동을 결정하도록 구성되는 모션 센서를 더 포함하고,
    상기 컴퓨트 머신은 또한,
    상기 결정된 이동을 미리 결정된 활동의 타입의 대표로서 분류하도록 구성되는 것인, 압력 센서.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 출력된 압력이 상기 심박수 검출을 위한 범위를 벗어나는 것에 기초하여, 상기 광학 소스에 의해 출력되는 광의 강도를 동적으로 조정하는 것은,
    상기 출력된 압력이 상기 심박수 검출을 위한 범위 미만인 것에 기초하여 상기 광학 소스에 의해 출력되는 광의 강도를 증가시키는 것; 및
    상기 출력된 압력이 상기 심박수 검출을 위한 범위 초과인 것에 기초하여 상기 광학 소스에 의해 출력되는 광의 강도를 감소시키는 것
    을 더 포함하는 것인, 압력 센서.
  10. 착용 가능 컴퓨팅 디바이스로서,
    시간 경과에 따라 압력 센서의 표면과 유저의 조직 사이의 압력을 결정하도록 구성되는 상기 압력 센서 - 상기 압력 센서는,
    상기 유저의 조직을 조명하도록 구성되는 광학 소스; 및
    상기 조직으로부터의 반사 조명을 측정하도록 구성되는 광학 센서
    를 포함함 - ;
    로직 머신; 및
    명령어를 저장하는 데이터 스토리지 머신
    을 포함하고,
    상기 명령어는,
    결정된 압력이 압력 범위 내에 있는 것에 기초하여, 상기 측정된 반사 조명에 기초한 심박수를 출력하고,
    상기 결정된 압력이 상기 압력 범위를 제1 역치 미만으로 벗어나는 것에 기초하여, 상기 측정된 반사 조명을 조정하고 상기 조정된 측정된 반사 조명에 기초하여 심박수를 출력하며,
    상기 결정된 압력이 상기 압력 범위를 상기 제1 역치 초과하여 그리고 상기 제1 역치보다 큰 제2 역치 미만으로 벗어나는 것에 기초하여, 상기 광학 소스에 의해 출력되는 광의 강도를 조정하도록
    상기 로직 머신에 의해 실행 가능한 것인, 착용 가능 컴퓨팅 디바이스.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 광학 소스는, 펄스 온 및 펄스 오프되도록 구성되고,
    상기 데이터 스토리지 머신은,
    상기 측정된 반사 조명을 상기 유저에 대응하는 미리 결정된 기준치 광학 센서 출력에 비교하고,
    상기 광학 소스가 펄스 온될 때의 시간 기간 동안의 상기 미리 결정된 기준치 광학 센서 출력에 대한 상기 측정된 반사 조명의 비의 증가에 응답하여, 상기 광학 센서의 표면과 상기 조직 사이의 증가된 압력을 출력하도록
    상기 로직 머신에 의해 실행 가능한 명령어를 더 저장하는 것인, 착용 가능 컴퓨팅 디바이스.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 압력 센서는 또한,
    상기 광학 소스가 펄스 오프될 때의 시간 기간 동안 상기 측정된 반사 조명에 기초하여 상기 압력 센서가 착용되었는지 여부를 표시하도록 구성되는 것인, 착용 가능 컴퓨팅 디바이스.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 데이터 스토리지 머신은,
    상기 결정된 압력이 상기 압력 범위를 상기 제2 역치를 초과하여 벗어나는 것에 기초하여, 상기 압력 센서의 표면과 상기 유저의 조직 사이의 인터페이스를 조정하기 위해 상기 유저에게 표시하도록 상기 로직 머신에 의해 실행 가능한 명령어를 더 보유하는 것인, 착용 가능 컴퓨팅 디바이스.
  14. 착용 가능 컴퓨팅 디바이스로서,
    유저의 조직을 조명하고 펄스 온 및 펄스 오프되도록 구성되는 광학 소스;
    상기 조직으로부터의 반사 조명을 측정하도록 구성되는 광학 센서; 및
    컴퓨트 시스템
    을 포함하고,
    상기 컴퓨트 시스템은,
    상기 광학 소스의 다수의 온-오프 펄스를 포함하는 기간에 걸친 상기 광학 센서의 출력에 기초하여 시간 경과에 따른 사용자에 대한 기준치 광학 센서 출력을 확립하고;
    상기 측정된 반사 조명을 상기 기준치 광학 센서 출력에 비교하고;
    상기 측정된 반사 조명 및 상기 기준치 광학 센서 출력에 기초하여 심박수를 출력하고;
    상기 측정된 반사 조명 및 상기 기준치 광학 센서 출력에 기초하여 상기 광학 센서의 표면과 상기 조직 사이의 압력을 출력하고;
    상기 출력된 압력이 심박수 검출을 위한 범위를 제1 역치 미만으로 벗어나는 것에 기초하여, 상기 측정된 반사 조명을 조정하고, 상기 조정된 측정된 반사 조명에 기초한 상기 심박수를 출력하고;
    상기 출력된 압력이 심박수 검출을 위한 범위를 제1 역치를 초과하고 제2 역치 미만으로 벗어나는 것에 기초하여, 상기 광학 소스에 의해 출력되는 광의 강도를 동적으로 조정하도록
    구성되는 것인, 착용 가능 컴퓨팅 디바이스.
KR1020167036887A 2014-05-30 2015-05-28 광학 압력 센서 KR102422690B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/292,566 US10602981B2 (en) 2014-05-30 2014-05-30 Optical pressure sensor
US14/292,566 2014-05-30
PCT/US2015/032773 WO2015184029A1 (en) 2014-05-30 2015-05-28 Optical pressure sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170010864A KR20170010864A (ko) 2017-02-01
KR102422690B1 true KR102422690B1 (ko) 2022-07-18

Family

ID=53442963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167036887A KR102422690B1 (ko) 2014-05-30 2015-05-28 광학 압력 센서

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10602981B2 (ko)
EP (1) EP3148424B1 (ko)
KR (1) KR102422690B1 (ko)
CN (1) CN106413529B (ko)
WO (1) WO2015184029A1 (ko)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150022362A1 (en) * 2013-07-22 2015-01-22 Smart Sport Systems, LLC Wearable device configured to detect improper movement of a knee and alert wearers to the improper movement
TWI615706B (zh) * 2015-03-25 2018-02-21 曦恩體感科技股份有限公司 穿戴裝置及其偵測方法
KR102415906B1 (ko) * 2015-04-14 2022-07-01 엘지이노텍 주식회사 인체 착용 장치 및 이의 동작 방법
US10123746B2 (en) 2015-05-08 2018-11-13 Texas Instruments Incorporated Accuracy of heart rate estimation from photoplethysmographic (PPG) signals
US20170035328A1 (en) 2015-08-07 2017-02-09 Fitbit, Inc. User identification via data collected from sensors of a wearable fitness monitor
US10181021B2 (en) * 2016-02-01 2019-01-15 Fitbit, Inc. Method and apparatus for off-body detection for wearable device
GB201602875D0 (en) * 2016-02-18 2016-04-06 Leman Micro Devices Sa Personal hand-held monitor
US10624561B2 (en) 2017-04-12 2020-04-21 Fitbit, Inc. User identification by biometric monitoring device
US20180360382A1 (en) * 2017-06-18 2018-12-20 Pixart Imaging Inc. Optical measurement device with pressure feedback function
WO2019036589A1 (en) 2017-08-18 2019-02-21 Eclipse Rx, Llc SYSTEM, DEVICE AND METHODS FOR TRACKING LIGHT EXPOSURE
KR102441333B1 (ko) * 2017-10-31 2022-09-06 삼성전자주식회사 생체정보 측정 장치 및 방법, 생체정보 측정 장치 케이스
US10898087B2 (en) * 2017-12-08 2021-01-26 Texas Instruments Incorporated Motion detection and cancellation using ambient light
US11690520B2 (en) 2018-06-20 2023-07-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for measuring bio-information
CN109011397B (zh) * 2018-07-10 2020-09-01 歌尔科技有限公司 一种基于可穿戴设备的俯卧撑计数方法和装置
US11134851B2 (en) 2018-12-14 2021-10-05 Viavi Solutions Inc. Sensor device
TWI686171B (zh) * 2018-12-26 2020-03-01 財團法人工業技術研究院 生理訊號感測器及生理訊號感測方法
US20240065631A1 (en) * 2022-08-25 2024-02-29 Qualcomm Incorporated Pressure adjustment for biometric measurement

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130041237A1 (en) * 2003-07-22 2013-02-14 Shoichi Kanayama Living body information measuring apparatus
US20140135594A1 (en) * 2013-01-15 2014-05-15 Fitbit, Inc. Methods, Systems and Devices for Measuring Fingertip Heart Rate

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT413327B (de) 1999-12-23 2006-02-15 Rafolt Dietmar Dipl Ing Dr Hybridsensoren zur unterdrückung von bewegungsartefakten bei der messung von biomedizinischen signalen
US7470234B1 (en) 2004-09-28 2008-12-30 Impact Sports Technology, Inc. Monitoring device, method and system
US20140107497A1 (en) * 2012-10-15 2014-04-17 Semler Scientific, Inc Non-invasive valsalva maneuver (vm) heart failure diagnostic method and apparatus
DE602008004225D1 (ko) * 2007-02-28 2011-02-10 Medtronic Inc
GB0705033D0 (en) 2007-03-15 2007-04-25 Imp Innovations Ltd Heart rate measurement
US20090281435A1 (en) 2008-05-07 2009-11-12 Motorola, Inc. Method and apparatus for robust heart rate sensing
US8760310B2 (en) 2008-11-06 2014-06-24 Plantronics, Inc. Clip-worn device with DON/DOFF sensor
DE102009002906A1 (de) 2009-05-07 2010-11-11 Robert Bosch Gmbh Am menschlichen oder tierischen Körper zu tragende Vorrichtung zur Erfassung körperbezogener Daten sowie Verfahren zum Aktivieren oder Deaktivieren einer derartigen Vorrichtung
US8487758B2 (en) 2009-09-02 2013-07-16 Medtronic Minimed, Inc. Medical device having an intelligent alerting scheme, and related operating methods
US20110066042A1 (en) 2009-09-15 2011-03-17 Texas Instruments Incorporated Estimation of blood flow and hemodynamic parameters from a single chest-worn sensor, and other circuits, devices and processes
US20120041276A1 (en) 2010-08-13 2012-02-16 Delcina Doreus All in one medical monitor
US8761853B2 (en) 2011-01-20 2014-06-24 Nitto Denko Corporation Devices and methods for non-invasive optical physiological measurements
US9289177B2 (en) * 2011-01-20 2016-03-22 Nitto Denko Corporation Sensing device, a method of preparing a sensing device and a personal mobile sensing system
CN102106725B (zh) 2011-03-02 2013-03-27 哈尔滨工业大学 光电与压力融合的中医脉象传感器
US9176530B2 (en) 2011-08-17 2015-11-03 Apple Inc. Bi-stable spring with flexible display
US8541745B2 (en) 2011-11-16 2013-09-24 Motorola Mobility Llc Methods and devices for clothing detection about a wearable electronic device
US20130253332A1 (en) * 2012-03-20 2013-09-26 Nellcor Puritan Bennett Llc Tissue interface systems for application of optical signals into tissue of a patient
US8954135B2 (en) * 2012-06-22 2015-02-10 Fitbit, Inc. Portable biometric monitoring devices and methods of operating same
US9044171B2 (en) * 2012-06-22 2015-06-02 Fitbit, Inc. GPS power conservation using environmental data
US20140051941A1 (en) * 2012-08-17 2014-02-20 Rare Light, Inc. Obtaining physiological measurements using a portable device
WO2014039567A1 (en) * 2012-09-04 2014-03-13 Bobo Analytics, Inc. Systems, devices and methods for continuous heart rate monitoring and interpretation
US20140099614A1 (en) * 2012-10-08 2014-04-10 Lark Technologies, Inc. Method for delivering behavior change directives to a user
CN103549944A (zh) 2013-10-30 2014-02-05 广州先越宝仑电子科技有限公司 一种心率测量方法及装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130041237A1 (en) * 2003-07-22 2013-02-14 Shoichi Kanayama Living body information measuring apparatus
US20140135594A1 (en) * 2013-01-15 2014-05-15 Fitbit, Inc. Methods, Systems and Devices for Measuring Fingertip Heart Rate

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170010864A (ko) 2017-02-01
EP3148424A1 (en) 2017-04-05
US20150342527A1 (en) 2015-12-03
EP3148424B1 (en) 2023-08-02
WO2015184029A1 (en) 2015-12-03
CN106413529B (zh) 2019-12-27
US10602981B2 (en) 2020-03-31
CN106413529A (zh) 2017-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102422690B1 (ko) 광학 압력 센서
EP3277162B1 (en) Wearable pulse sensing device signal quality estimation
US20210393150A1 (en) Bio-information measuring apparatus and bio-information measuring method
US20150342481A1 (en) Motion compensation for optical heart rate sensors
US9874457B2 (en) Adaptive lifestyle metric estimation
US9717427B2 (en) Motion based estimation of biometric signals
US11160466B2 (en) Heart rate correction for relative activity strain
US10292606B2 (en) System and method for determining performance capacity
US10076252B2 (en) Sizable wrist-worn pressure sensing device
US9049998B2 (en) Biometric monitoring device with heart rate measurement activated by a single user-gesture
US9826938B2 (en) Motion compensation for optical heart rate sensors
US20180055449A1 (en) Wearable measurement apparatus
US10238305B2 (en) Dynamic operation of optical heart rate sensors
US9980657B2 (en) Data recovery for optical heart rate sensors
US9949694B2 (en) Heart rate correction
KR20190043453A (ko) 혈압 추정 장치 및 방법
KR20220087658A (ko) 운동 가이드를 제공하는 전자 장치 및 그 동작 방법
KR20210004376A (ko) 생체정보 추정 모델의 캘리브레이션 장치 및 방법과, 생체정보 추정 장치
US20180078148A1 (en) Bioimpedance based pulse waveform sensing
KR20200144688A (ko) 생체정보 추정 모델의 캘리브레이션 장치 및 방법과, 생체정보 추정 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant