KR20200137830A - 적어도 하나의 센서를 이용하여 측정된 전자 장치와 사용자 간 거리에 기반하여 생체 데이터를 보정하는 전자 장치 및 방법 - Google Patents

적어도 하나의 센서를 이용하여 측정된 전자 장치와 사용자 간 거리에 기반하여 생체 데이터를 보정하는 전자 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치는, 제1 센서. 상기 제1 센서와 작동적으로 연결된 프로세서, 및 상기 프로세서와 작동적으로 연결된 메모리를 포함하며, 상기 메모리는, 실행 시에, 상기 프로세서가, 생체 정보를 측정하기 위한 신호가 감지되면, 상기 제1 센서로부터 상기 전자 장치의 사용자에 대한 깊이 정보를 획득하고, 상기 획득된 사용자에 대한 깊이 정보에 기반하여 상기 사용자의 생체 기준 지점의 위치를 결정하고, 상기 제1 센서로부터 상기 사용자의 측정 지점에 대한 생체 신호를 획득하고, 상기 측정 지점과 상기 생체 기준 지점 간 거리를 산출하고, 상기 산출된 거리 및 상기 획득된 생체 신호에 기반하여 상기 사용자에 대한 생체 데이터를 보정하도록 하는 인스트럭션들(instructions)을 저장할 수 있다.
본 발명에 개시된 다양한 실시예들 이외의 다른 다양한 실시예가 가능하다.

Description

적어도 하나의 센서를 이용하여 측정된 전자 장치와 사용자 간 거리에 기반하여 생체 데이터를 보정하는 전자 장치 및 방법 {ELECTRONIC DEVICE AND METHOD FOR CORRECTING BIOMETRIC DATA BASED ON DISTANCE BETWEEN ELECTRONIC DEVICE AND USER MEASURED USING AT LEAST ONE SENSOR}
본 발명의 다양한 실시예는 적어도 하나의 센서를 이용하여 측정된 전자 장치와 사용자 간 거리에 기반하여 생체 데이터를 보정하는 방법에 관한 것이다.
전자 장치는 전자 장치의 사용자에 대한 생체 정보를 측정하기 위해 생체 센서를 구비할 수 있다. 예컨대, 생체 센서는 PPG(photoplethysmograph) 센서, ECG(electrocardiograph) 센서, 및/또는 BCG(ballistocardiogram) 센서를 포함할 수 있다. 전자 장치는 생체 센서를 이용하여 생체 정보 예컨대, 전자 장치의 사용자에 대한 심박 정보를 획득할 수 있다. 생체 센서를 이용하여 주기적으로 생체 정보를 측정함으로써 사용자는 자신의 건강 상태를 스스로 관리할 수 있다.
전자 장치는 전자 장치에 구비된 생체 센서만으로 심박 정보뿐만 아니라 다양한 생체 정보(예: 혈압, 심전도, 혈당, 및/또는 산소 포화도)를 획득하기에 전자 장치의 사용자의 상태에 따라 생체 정보에 대한 오차가 발생할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 개인 인증을 위해 구비된 센서를 이용하여 외부 객체에 대한 깊이 정보를 획득하고, 이에 기초하여 외부 객체와의 거리 정보를 산출할 수 있다. 전자 장치는 전자 장치의 사용자에 대한 생체 정보를 획득하기 위해 생체 센서를 통해 획득되는 생체 정보뿐만 아니라 개인 인증을 위해 구비된 센서를 이용하여 산출된 거리를 고려하여 보다 정확한 생체 정보를 획득할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 제1 센서, 상기 제1 센서와 작동적으로 연결된 프로세서, 및 상기 프로세서와 작동적으로 연결된 메모리를 포함하며, 상기 메모리는, 실행 시에, 상기 프로세서가, 생체 정보를 측정하기 위한 신호가 감지되면, 상기 제1 센서로부터 상기 전자 장치의 사용자에 대한 깊이 정보를 획득하고, 상기 획득된 사용자에 대한 깊이 정보에 기반하여 상기 사용자의 생체 기준 지점의 위치를 결정하고, 상기 제1 센서로부터 상기 사용자의 측정 지점에 대한 생체 신호를 획득하고, 상기 측정 지점과 상기 생체 기준 지점 간 거리를 산출하고, 상기 산출된 거리 및 상기 획득된 생체 신호에 기반하여 상기 사용자에 대한 생체 데이터를 보정하도록 하는 인스트럭션들(instructions)을 저장할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 적어도 하나의 센서를 이용하여 측정된 전자 장치와 사용자 간 거리에 기반하여 생체 데이터를 보정하는 방법은, 생체 정보를 측정하기 위한 신호가 감지되면, 제1 센서로부터 상기 전자 장치의 사용자에 대한 깊이 정보를 획득하는 동작, 상기 획득된 사용자에 대한 깊이 정보에 기반하여 상기 사용자의 생체 기준 지점의 위치를 결정하는 동작, 상기 제1 센서로부터 상기 사용자의 측정 지점에 대한 생체 신호를 획득하는 동작, 상기 측정 지점과 상기 생체 기준 지점 간 거리를 산출하는 동작, 및 상기 산출된 거리 및 상기 획득된 생체 신호에 기반하여 상기 사용자에 대한 생체 데이터를 보정하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 생체 센서에 추가적으로 개인 인증에 사용되는 센서를 생체 정보의 정확도를 높이는 데 이용할 수 있다. 개인 인증에 사용되는 센서를 통해 전자 장치와 외부 객체 간 거리를 측정하고, 측정된 거리와 생체 센서를 통해 획득되는 생체 정보에 기초하여 사용자에 대한 보다 다양하고 정확한 생체 정보를 획득할 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치를 나타내는 블록도이다.
도 3은, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치에 구비된 적어도 하나의 센서부를 도시한 도면이다.
도 4는, 다양한 실시예들에 따른, 웨어러블 장치에 구비된 적어도 하나의 센서부를 도시한 도면이다.
도 5는, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치가 센서를 이용하여 전자 장치와 사용자 간 거리 및 생체 데이터를 획득하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치가 복수의 센서들을 이용하여 전자 장치와 사용자 간 거리 및 생체 데이터를 획득하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치가 복수의 센서들을 이용하여 생체 데이터를 획득하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치와 사용자 간 거리를 산출하기 위해 기준 자세를 취하도록 유도하기 위한 가이드 정보를 포함하는 전자 장치의 사용자 인터페이스를 도시한 도면이다.
도 9는, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치가 센서를 이용하여 전자 장치와 사용자 간 거리를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치가 센서를 이용하여 전자 장치와 사용자 간 거리를 측정한 후, 사용자의 생체 데이터를 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은, 다양한 실시예들에 따른, 센서를 이용하여 웨어러블 장치와 사용자 간 거리를 측정하고, 측정된 거리에 기반하여 사용자의 생체 데이터를 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)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), 또는 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, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 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 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
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 실행) 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. 일 실시예에 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 일부로서 구현될 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)), 및 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 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 수신할 수 있다. 입력 장치(150)는, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)는, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 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 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 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 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 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. 일 실시예에 따르면, 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. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(189)는, 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 직접(예: 유선) 통신 채널 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 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 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 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct, 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 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. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 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. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 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 장치(201)를 나타내는 블록도(200)이다.
도 2를 참조하면, 전자 장치(201)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 무선 통신 회로(210)(예: 도 1의 통신 모듈(190)), 카메라(220)(예: 도 1의 카메라 모듈(180)), 메모리(230)(예: 도 1의 메모리(130)), 센서부(240)(예: 도 1의 센서 모듈(176)), 터치스크린 디스플레이(250)(예: 도 1의 표시 장치(160)), 및 프로세서(260)(예: 도 1의 프로세서(120))를 포함할 수 있다.
일 실시예들에 따르면, 무선 통신 회로(210)(예: 도 1의 통신 모듈(190))는 전자 장치(201)(예: 도 1의 전자 장치(101))와 외부 전자 장치(예: 도 1 의 전자 장치(102), 전자 장치(104)) 또는 서버(예: 도 1의 서버(108)) 간의 통신을 연결할 수 있다.
일 실시예에서, 무선 통신 회로(210)는 센서부(240)에 의해 획득된 생체 정보를 외부 전자 장치에 송신할 수 있다.
일 실시예들에 따르면, 카메라(220)(예: 도 1의 카메라 모듈(180))는 수집된 영상을 프리뷰 이미지로 디스플레이(251)에 전달하여 사용자가 카메라(220)를 통해 비추어지는 영상을 확인하도록 할 수 있다. 카메라(220)는 수신되는 광학 정보를 기반으로 이미지를 구성하는 이미지 센서를 포함할 수 있다. 카메라(220)는 촬영을 요청하는 입력에 응답하여, 상기 촬영을 요청하는 입력이 발생한 시점에 수집된 영상을 촬영하여 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 카메라(220)는 하나 이상 구비될 수 있다.
일 실시예들에 따르면, 메모리(230)(예: 도 1의 메모리(130))는 생체 정보를 획득하는 프로그램 및 본 발명의 실시예들에 따른 프로그램, 획득된 생체 정보를 저장할 수 있다.
일 실시예에서, 메모리(230)는 전자 장치(201) 및 외부 객체 예컨대, 사용자 간 거리(또는, 측정 지점과 생체 기준 지점 간 거리)를 산출하기 위해 기준 자세를 취하도록 유도하기 위한 가이드 정보(예: 팔을 쭉 뻗고 찍도록 유도하기 위한 가이드 정보)를 저장할 수 있다.
일 실시예에서, 메모리(230)는 성별과 나이에 따른 팔의 길이를 레인지(range) 별로 저장할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 센서부(240)(예: 도 1의 센서 모듈(176))는 전자 장치(201)의 외부 환경 상태 또는 생체 신호를 감지하고, 감지된 상태 또는 감지된 생체 신호에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 예컨대, 센서부(240)는 뎁스(depth) 센서(241), 생체 센서(243), 및 모션 센서(245)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 뎁스 센서(241)는 외부 객체 예컨대, 사용자에 대한 깊이 정보를 획득할 수 있다. 뎁스 센서(241)는 전자 장치(201)와 사용자 간 거리 정보를 측정할 수 있다. 뎁스 센서(241)는 전자 장치(201)와 사용자의 특정 지점과의 거리뿐만 아니라 전자 장치(201)와 사용자의 특정 영역과의 거리를 측정할 수 있다.
예컨대, 뎁스 센서(241)를 이용하여 깊이 정보를 획득하는 방법으로 ToF(time of flight) 방식 및 구조광 방식(structured light, SL)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, ToF 센서는 발광부로부터 발광된 빛이 외부 객체에 반사되어 수광부에서 해당 빛을 수신했을 때의 시간 차이를 계산하고, 계산된 시간 차이에 빛의 속도를 곱하여 전자 장치(201)와 외부 객체 간 거리를 계산할 수 있다.
일 실시예에서, 구조광 센서는 지정된 상이한 패턴(예: 구조광의 패턴)들을 가지는 복수의 구조광을 외부 객체(예: 전자 장치(201)의 사용자)에 발광하고, 발광된 복수의 구조광 각각의 패턴을 획득할 수 있다. 구조광 센서는 발광된 복수의 구조광이 외부 객체로부터 반사되면서 형성된 일정한 패턴의 왜곡에 기반하여 외부 객체를 인식할 수 있다. 예컨대, 구조광 센서는 일정한 패턴의 왜곡에 기반하여 인식된 외부 객체 예컨대, 사용자의 얼굴, 눈, 코, 입의 위치 및/또는 상체 깊이 정보를 획득할 수 있다.
일 실시예에서, 뎁스 센서(241)는 측정된 거리에 기반하여 사용자의 팔 길이를 추정하고, 추정된 팔 길이에 기반하여 측정 지점과 생체 주요 지점 간 혈관 길이를 추정할 수 있다.
일 실시예에서, 뎁스 센서(241)는 발광부(emitter) 및 수광부(receiver)를 포함할 수 있다. 발광부는 가시광 및/또는 IR을 발광할 수 있다. 수광부는 발광부에서 발광된 빛이 외부 객체에 도달한 후 다시 반사되어 입사되는 빛을 감지할 수 있다. 예컨대, 반사되어 입사되는 빛은 점 형태 또는 면 형태로 수신할 수 있다. 뎁스 센서(241)는 수신된 점 형태에 기반하여 전자 장치(201)와 외부 객체의 특정 지점(예: 눈, 코, 및/또는 입) 간 거리를 측정할 수 있다. 다른 실시예에서, 뎁스 센서(241)는 수신된 면 형태에 기반하여 전자 장치(201)와 외부 객체 간 거리 및 외부 객체의 형태를 추정할 수 있다.
일 실시예에서, 뎁스 센서(241)는 사용자의 심박과 관련된 정보를 획득할 수 있다. 예컨대, 뎁스 센서(241)에 포함된 IR 광원과 카메라(220)를 이용하여 사용자의 심박과 관련된 정보를 측정할 수 있다. 뎁스 센서(241)의 발광부는 외부 객체 예컨대, 사용자의 신체의 일부에 IR을 발광할 수 있다. 카메라(220)는 발광된 빛이 외부 객체에 도달한 후 다시 반사되어 입사되는 값을 시간에 따라 캡쳐할 수 있다. 뎁스 센서(241)는 카메라(220)에 의해 캡쳐된 적어도 하나의 이미지에 기반하여 외부 객체 예컨대, 사용자의 신체의 일부의 혈관 속에 포함된 혈액의 헤모글로빈이 흡수되는 신호의 변화량에 따른 심박과 관련된 정보를 획득할 수 있다.
일 실시예에서, 뎁스 센서(241)는 카메라(220)에 포함될 수 있다.
다른 실시예에서, 뎁스 센서(241)는 생체 정보(예: 측정 지점에 대한 생체 신호)를 측정할 수 있다. 뎁스 센서(241)는 사용된 광원의 파장대에 따라 수분, 지방의 양과 같은 다른 생리학적 정보를 획득할 수 있다.
다른 실시예에서, 뎁스 센서(241)는 홍채 센서(iris sensor)를 포함할 수 있다. 홍채 센서는 발광부 및 수광부를 포함할 수 있다. 홍채 센서는 홍채 센서의 발광부에 의해 발광된 특정 대역의 IR이 사용자의 홍채에 반사되고, 이를 홍채 센서의 수광부가 수신하여 정규화(normalization)를 통해 홍채 정보를 생성할 수 있다.
다른 실시예에서, 뎁스 센서(241)는 복수의 점광원을 가지는 발광부에서 외부 객체로 발광하고, 발광된 점광원이 외부 객체로부터 반사된 빛을 수광부가 수신하여 외부 객체에 대한 3차원 이미지를 생성할 수 있다. 프로세서(260)는 3차원 이미지와 카메라(220)로부터 촬영된 외부 정보(예: 배경 정보)를 결합하여 3차원 애니메이션을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 뎁스 센서(241)는 ToF(time of flight) 센서 및/또는 구조광(structured light) 센서를 포함할 수 있다. ToF 센서는 발광부로부터 발광된 빛이 외부 객체에 반사되어 수광부에서 해당 빛을 수신했을 때의 시간 차이를 계산하고, 계산된 시간 차이에 빛의 속도를 곱하여 전자 장치(201)와 외부 객체 간 거리를 계산할 수 있다. 예컨대, ToF 센서는 indirect ToF(iToF) 센서와 direct ToF(dToF) 센서를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, iToF 센서를 이용하는 경우, 프로세서(260)는 변조된 빛(modulated light)의 진폭(amplitude)과 위상(phase)을 측정하여 정량 흡수도, 산란도를 산출할 수 있다. 정량 흡수도, 산란도 값들은 사용된 광원의 파장에 따라 생체 정보 예컨대, 헤모글로빈 농도(hemoglobin concentration), 국소지방, 체수분, 및/또는 혈당 농도(blood glucose concentration)를 측정하는데 사용될 수 있다. iToF 센서를 이용하는 경우 조직(tissue)으로 발광된 빛이 반사되어 수신될 수 있으며, 프로세서(260)는 수신된 변조된 빛의 진폭과 위상이 기준 진폭과 위상 대비 변화량을 측정할 수 있다. 프로세서(260)는 측정된 변화량에 기반하여 정량 흡수도, 산란도를 산출할 수 있다. 프로세서(260)는 iToF 센서를 이용하여 산출된 정량 흡수도, 산란도에 기반하여 사용자의 생체와 관련된 정보를 획득할 수 있다.
일 실시예에서, dToF 센서를 사용하는 경우, 프로세서(260)는 펄스(pulse)로 발광된 빛이 퍼지는 형태를 분석하여 정량 흡수도, 산란도 값을 측정할 수 있다. 프로세서(260)는 dToF 센서를 이용하여 산출된 정량 흡수도, 산란도에 기반하여 사용자의 생체와 관련된 정보를 획득할 수 있다.
일 실시예에서, 생체 정보는 센서와 측정 지점이 이격된 상태에서 비접촉(non-contact)으로 측정될 수 있으며, 이 경우, 대기 중에서의 빛의 속도와 생체 내에서의 빛의 속도가 다를 수 있다. ToF 센서는 센서와 측정 지점이 이격된 상태에서 비접촉(non-contact)으로 생체 정보를 측정할 수 있다. 측정된 생체 정보는 상이한 빛의 속도의 차를 보정하는 데 사용될 수 있다. 예컨대, 대기 중에서의 빛의 속도와 생체 내에서의 빛의 속도는 약 1.4배 차이날 수 있으며, 약 1.4배의 오차를 예방하는 데 ToF 센서를 이용한 생체 정보가 이용될 수 있다.
일 실시예에서, 구조광(structured light) 센서는 지정된 상이한 패턴(예: 구조광의 패턴)들을 가지는 복수의 구조광을 외부 객체(예: 전자 장치(201)의 사용자)에 발광할 수 있다. 구조광 센서는 발광된 복수의 구조광 각각의 패턴을 획득할 수 있다. 외부 객체에 발광된 복수의 구조광은 외부 객체로부터 반사되면서 일정한 패턴의 왜곡이 형성될 수 있다. 구조광 센서는 형성된 일정한 패턴의 왜곡에 기반하여 외부 객체를 인식할 수 있으며, 전자 장치(201)와 외부 객체 간 거리를 측정할 수 있다.
이에 한정하는 것은 아니며, 뎁스 센서(241)는 광량을 기반으로 하는 근접 센서를 포함할 수 있다. 근접 센서는 발광부 및 수광부를 포함할 수 있다. 근접 센서의 발광부로부터 일정 세기의 전류(current)가 흐르는 경우, LED를 통해 발광된 빛은 외부 객체에 반사되어 수광부(예: photodiode)로 수신될 수 있다. 예컨대, 전자 장치(201)와 외부 객체의 거리가 지정된 거리 내 포함되거나, LED를 통해 발광된 빛이 백색에 가까울수록 수광부로부터 수신되는 광량은 클 수 있다. 전자 장치(201)와 외부 객체 간 거리는 수광부로부터 수신되는 광량에 기초하여 산출될 수 있다.
일 실시예에서, 생체 센서(243)는 측정 지점에 대한 생체 신호를 획득할 수 있다. 예컨대, 생체 센서(243)는 PPG(photoplethysmograph) 센서, 및/또는 ECG(electrocardiograph) 센서를 포함할 수 있다. 측정 지점은 사용자의 신체의 일부(예: 손가락 끝 및/또는 손목)를 포함할 수 있다. 생체 센서(243)는 사용자의 신체의 일부로부터 사용자의 심박에 관한 정보를 획득할 수 있다.
일 실시예에서, PPG 센서는 발광부 및 수광부를 포함할 수 있다. 발광부 및 수광부는 적어도 하나 이상의 소자로 구성될 수 있다. 예를 들어, 발광부는 R(red)/G(green)/B(blue)/IR(infrared)의 LED(light emitting diode)로 구성될 수 있다. 수광부는 다양한 대역을 수신할 수 있는 적어도 하나의 포토다이오드(photodiode)로 구성될 수 있다. PPG 센서는 외부 객체로부터 반사되어 나온 빛을 측정할 수 있다. PPG 센서는 전자 장치(201)의 후면에 배치되거나, 전자 장치(201)의 전면에 근접 센서(proximity sensor) 및/또는 이미지 센서(image sensor)를 이용하여 구성될 수 있다. PPG 센서가 근접 센서 및/또는 이미지 센서로 구성되는 경우, 근접 센서의 발광부, 수광부, 및/또는 이미지 센서를 이용하여 PPG 신호를 획득할 수 있다.
다른 실시예에서, PPG 센서는 전자 장치(201)의 디스플레이(251) 아래에 배치될 수 있다. PPG 센서가 디스플레이(251) 아래에 배치되는 경우, PPG 신호를 획득하기 위한 발광부는 디스플레이의 픽셀(pixel)을 이용할 수 있다. PPG 센서가 디스플레이(251) 아래에 배치되는 경우, PPG 신호를 획득하기 위한 수광부는 디스플레이(251) 아래에 배치되거나 또는 픽셀에 수광부가 포함되는 형태로 구성될 수 있다. 다른 실시예에 따른 PPG 센서가 디스플레이(251) 아래에 배치되는 경우, 사용자에 의해 생체 신호를 획득하기 위한 접근성이 용이하여 사용자 경험이 향상될 수 있다.
일 실시예에서, ECG 센서는 심전도를 측정할 수 있다. ECG 센서는 심장이 뛸 때 발생하는 전기적 신호를 감지하여 심장이 뛰는 정도와 타이밍을 측정할 수 있다. PWV(pulse wave velocity) 방식으로 심전도를 측정하는 경우, ECG 센서는 심장에서 박출하는 타이밍을 측정할 수 있으며, PPG 센서는 신체 부위에 도달하는 맥파의 타이밍을 측정할 수 있다. ECG 센서 및 PPG 센서에 의해 측정된 타이밍 간의 시간차를 이용하여 혈류 속도를 추정할 수 있다.
일 실시예에서, ECG 센서는 전도성 물질로 구성될 수 있다. ECG 센서가 전도성 물질로 구성되는 경우, 전극을 통해 전위 변화를 측정하여 ECG 신호를 획득할 수 있다. ECG 센서는 디스플레이(251)의 상측면에 투명 전극(indium tin oxide flim, ITO)으로 실장될 수 있다. 이에 한정하는 것은 아니며, ECG 센서는 전자 장치(201)의 측면 또는 후면에 전극이나 투명 전극으로 부착될 수 있으며, 측면 또는 후면에 부착된 전극 또는 투명 전극을 통해 ECG 정보를 측정할 수 있다.
일 실시예에서, 모션 센서(245)는 전자 장치(201)의 움직임 정보를 획득할 수 있다. 전자 장치(201)의 움직임 정보는 생체 센서(243) 예컨대, PPG 센서로부터 획득되는 PPG 신호의 정확도를 향상시키기 위해 이용될 수 있다.
다른 실시예에서, 모션 센서(245)는 BCG(ballistocardiogram) 센서로서 동작할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(201)가 사용자의 생체 기준 지점 예컨대, 심장에 위치하는 경우, BCG 센서로서 동작하는 모션 센서(245)는 심박으로 인한 떨림을 감지할 수 있으며, 이에 기초하여 심박의 정도와 시간을 측정할 수 있다.
일 실시예들에 따르면, 터치스크린 디스플레이(250)(예: 도 1의 표시 장치(160))는 디스플레이(251)와 터치패널(253)을 포함하는 일체형으로 구성될 수 있다.
일 실시예들에 따르면, 터치스크린 디스플레이(250)는 프로세서(260)의 제어 하에 특정 어플리케이션 예컨대, 헬스 어플리케이션 실행에 따른 화면을 표시할 수 있다. 터치스크린 디스플레이(250)는 프로세서(260)의 제어 하에 생체 정보를 측정하기 위한 신호가 감지되면, 생체 정보를 획득하기 위한 가이드를 포함하는 사용자 인터페이스를 표시할 수 있다. 예컨대, 터치스크린 디스플레이(250)는 프로세서(260)의 제어 하에 측정 지점과 생체 기준 지점 간 거리를 산출하기 위해 기준 자세를 취하도록 유도하기 위한 가이드 정보(예: 팔을 쭉 뻗고(예: 최대로 뻗고) 찍도록 유도하기 위한 가이드 정보)를 포함하는 사용자 인터페이스를 표시할 수 있다. 터치스크린 디스플레이(250)는 프로세서(260)의 제어 하에 측정 지점으로부터 생체 신호를 획득하기 위한 가이드를 포함하는 사용자 인터페이스를 표시할 수 있다. 예컨대, 터치스크린 디스플레이(250)는 프로세서(260)의 제어 하에 책상 위에 앉아 편하게 측정하도록 유도하기 위한 가이드 정보를 표시할 수 있다.
일 실시예들에 따르면, 프로세서(260)(예: 도 1의 프로세서(120))는 전자 장치(201)의 전반적인 동작 및 전자 장치(201)의 내부 구성들 간의 신호 흐름을 제어하고, 데이터 처리를 수행하고, 배터리에서 상기 구성들로의 전원 공급을 제어할 수 있다.
일 실시예들에 따르면, 프로세서(260)는 생체 정보를 측정하기 위한 신호 예컨대, 특정 어플리케이션(예: 헬스 어플리케이션)의 실행에 따른 생체 정보를 획득하기 위한 신호(예: 혈압 측정)가 감지되면, 센서부(240) 예컨대, 뎁스 센서(241)를 이용하여 사용자에 대한 깊이 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(260)는 획득한 사용자에 대한 깊이 정보에 기반하여 생체 기준 지점 예컨대, 심장의 위치를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(260)는 센서부(240) 예컨대, 뎁스 센서(241)를 이용하여 측정 지점 예컨대, 사용자의 신체의 일부(예: 손가락 및/또는 손목)에 대한 생체 신호를 획득할 수 있다. 이에 한정하는 것은 아니며, 프로세서(260)는 생체 센서(243)로부터 측정 지점 예컨대, 사용자의 신체의 일부에 대한 생체 신호를 획득할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(260)는 측정 지점과 생체 기준 지점 간 거리를 산출할 수 있다. 예컨대, 프로세서(260)는 센서부(240) 예컨대, 뎁스 센서(241)에 포함된 발광부 및 수광부를 이용하여 거리를 산출하거나, 빛의 패턴 변화에 기초하여 거리를 산출하거나, 및/또는 특정 주파수 빛의 위상 변화에 기초하여 거리를 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(260)는 산출된 거리 및 생체 신호에 기반하여 사용자에 대한 생체 데이터를 보정할 수 있다. 예컨대, 생체 데이터는 혈압 정보 및/또는 혈당 정보를 포함할 수 있다.
도 3은, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치에 구비된 적어도 하나의 센서부를 도시한 도면(300)이다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(301)(예: 도 2의 전자 장치(201))는 적어도 하나의 센서부(예: 도 2의 센서부(240))를 구비할 수 있다. 적어도 하나의 센서부는 생체 센서(예: 도 2의 생체 센서(243)) 예컨대, PPG(photoplethysmograph) 센서(321), ECG(electrocardiograph) 센서(331), 및/또는 뎁스(depth) 센서(341)(예: 도 2의 뎁스 센서(241))를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, PPG 센서(321)는 참조번호 <310> 및 <350>에 도시된 바와 같이 전자 장치(301)의 전면 또는 후면에 근접 센서 및/또는 이미지 센서를 이용하여 구성될 수 있다. PPG 센서(321)가 근접 센서 및/또는 이미지 센서로 구성되는 경우, 근접 센서의 발광부, 수광부, 및/또는 이미지 센서를 이용하여 PPG 신호를 획득할 수 있다.
일 실시예에서, PPG 센서(321)는 전자 장치(301)의 디스플레이(예: 도 2의 디스플레이(251)) 아래에 배치될 수 있다. PPG 센서(321)가 디스플레이 아래에 배치되는 경우, PPG 신호를 획득하기 위한 발광부(323) 및 수광부(325)는 디스플레이의 픽셀로 구성될 수 있다.
일 실시예에서, PPG 센서(321)는 전자 장치(301)의 사용자의 심박을 측정하기 위하여, 전자 장치(301)의 후면 또는 전면의 일부를 통해 노출될 수 있다. PPG 센서(321)는 사용자가 전자 장치(301)를 그립한 상태에서 사용자의 신체의 일부(예: 손가락)로 심박 센서를 접촉할 수 있도록, 전자 장치(301)의 후면의 상단에 배치될 수 있다. 하지만 이에 한정하는 것은 아니며, PPG 센서(321)는 사용자의 신체의 일부로 PPG 센서(321)를 접촉할 수 있도록 다양한 위치에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, ECG 센서(331)는 심전도를 측정할 수 있다. ECG 센서(331)는 전도성 물질로 구성되거나, 디스플레이의 상측면 및/또는 하측면, 전자 장치(301)의 측면 및/또는 후면에 투명 전극으로 실장될 수 있다.
일 실시예에서, 뎁스 센서(341)는 외부 객체에 대한 깊이 정보를 획득하거나, 및/또는 전자 장치(301)와 외부 객체 예컨대, 사용자 간 거리 정보를 산출할 수 있다. 예컨대, 뎁스 센서(341)는 발광부 및 수광부를 포함할 수 있다. 예컨대, 뎁스 센서(341) 내 포함된 발광부는 가시광 및/또는 IR을 발광할 수 있다. 뎁스 센서(341) 내 포함된 수광부는 발광부에서 발광된 빛이 외부 객체에 도달한 후 다시 반사되어 입사되는 빛을 감지할 수 있다. 예컨대, 반사되어 입사되는 빛은 점 형태, 면 형태, 또는 패턴 형태로 수신할 수 있다. 뎁스 센서(341)는 수신된 점 형태에 기반하여 전자 장치(301)와 외부 객체의 특정 지점(예: 눈, 코, 및/또는 입) 간 거리를 측정할 수 있다. 다른 실시예에서, 뎁스 센서(341)는 수신된 면 형태(또는, 패턴 형태)에 기반하여 전자 장치(301)와 외부 객체 간 거리 및 외부 객체의 형태를 추정할 수 있다.
일 실시예에서, 뎁스 센서(341)는 전자 장치(301)의 전면 및/또는 후면에 배치될 수 있다. 뎁스 센서(341)는 전자 장치(301)의 전면 및/또는 후면에 별도로 구비되거나, 또는 카메라(343)(예: 도 2의 카메라(220)) 내 포함될 수 있다.
도 4는, 다양한 실시예들에 따른, 웨어러블 장치에 구비된 적어도 하나의 센서부를 도시한 도면(400)이다.
도 4를 참조하면, 웨어러블 장치(401)(예: 스마트 워치(smart watch))의 하우징은 다양한 형태(form)로 구현될 수 있다. 예컨대, 웨어러블 장치(401)의 하우징은 참조번호 <410> 및 <450>에 도시된 바와 같이 사용자의 신체의 일부(예: 손목)에 부착 가능한(attachable) 원형으로 구현될 수 있다. 하지만, 이에 한정하는 것은 아니며, 웨어러블 장치(401)의 하우징은 직사각형, 정사각형, 또는 타원형으로 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 웨어러블 장치(401)는 웨어러블 장치(401)를 착용한 사용자의 심박을 측정하기 위한 생체 센서(예: 도 2의 생체 센서(243))를 포함할 수 있다. 생체 센서는 PPG 센서(453)(예: 도 3의 PPG 센서(321)) 및/또는 ECG 센서(411, 451)(예: 도 3의 ECG 센서(331))를 포함할 수 있다.
도 4의 실시예에 따른 PPG 센서(453) 및 ECG 센서(411, 451)는 도 3의 실시예에 따른 PPG 센서(321) 및 ECG 센서(331)와 동일한 기능을 수행하므로, 상세한 설명은 도 3의 설명으로 대신할 수 있다.
일 실시예에서, 웨어러블 장치(401)의 생체 센서(411, 451, 453)는 사용자의 심박을 측정하기 위해, 웨어러블 장치(401)의 후면 또는 전면에 배치될 수 있다. 생체 센서(411, 451, 453)는 사용자의 심박을 측정하기 위하여, 웨어러블 장치(401)의 후면 또는 전면의 일부를 통해 노출될 수 있다. 후면은 전면의 반대 방향에 배치되는 면일 수 있다. 후면 또는 전면은 사용자의 신체의 일부와 접촉 가능하게 구성될 수 있다. 생체 센서(411, 451, 453)는 사용자의 신체의 일부와 접촉 가능하도록 웨어러블 장치(401)의 후면 또는 전면의 일부를 통해 노출됨으로써, 사용자의 심박을 측정할 수 있다.
일 실시예에서, 생체 센서(411)는 참조번호 <410>에 도시된 바와 같이 웨어러블 장치(401)의 전면에 투명 전극(indium tin oxide flim, ITO)으로 실장될 수 있다.
일 실시예에 따른 도 4에서 미도시 되었으나, 웨어러블 장치(401)는 뎁스 센서(예: 도 2의 뎁스 센서(241))를 더 포함할 수 있다. 뎁스 센서는 웨어러블 장치(401)의 전면 및/또는 측면에 배치될 수 있다.
도 5는, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치가 센서를 이용하여 전자 장치와 사용자 간 거리 및 생체 데이터를 획득하는 방법을 설명하기 위한 흐름도(500)이다.
도 5를 참조하면, 프로세서(예: 도 2의 프로세서(260))는 501동작에서, 생체 정보를 측정하기 위한 신호를 감지할 수 있다. 예컨대, 생체 정보를 측정하기 위한 신호는 특정 어플리케이션(예: 헬스 어플리케이션)이 실행되는 경우 감지될 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(260)는 생체 정보를 측정하기 위한 신호가 감지되면, 생체 정보를 획득하기 위한 가이드를 포함하는 제1 사용자 인터페이스를 디스플레이(예: 도 2의 디스플레이(251))에 표시할 수 있다. 제1 사용자 인터페이스는 후술하는 509동작의 측정 지점과 생체 기준 지점 간 거리를 산출하기 위해 기준 자세를 취하도록 유도하기 위한 가이드 정보(예: 팔을 쭉 뻗고 찍도록 유도하기 위한 가이드 정보)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(260)는 503동작에서, 센서(예: 도 2의 센서부(240))로부터 사용자에 대한 깊이 정보를 획득할 수 있다. 예컨대, 센서는 뎁스 센서(예: 도 2의 뎁스 센서(241))를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 전자 장치(예: 도 2의 전자 장치(201))는 적어도 하나 이상의 뎁스 센서를 구비할 수 있으며, 적어도 하나 이상의 뎁스 센서는 전자 장치의 전면 및/또는 후면에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(260)는 뎁스 센서 예컨대, 전자 장치의 전면에 배치된 뎁스 센서를 이용하여 사용자에 대한 깊이 정보를 획득할 수 있다. 예컨대, 뎁스 센서는 2차원 패턴을 사용자에 프로젝션하고, 상기 패턴의 변형 정도를 분석할 수 있으며, 분석된 변형 정도에 기초하여 사용자에 대한 표면(surface) 또는 3차원 뎁스 이미지를 획득할 수 있다. 프로세서(260)는 획득된 뎁스 이미지에 기초하여 사용자의 얼굴, 눈, 코, 입의 위치 및/또는 상체 깊이 정보를 획득할 수 있다. 이에 한정하는 것은 아니며, 뎁스 센서 중 하나인 구조광 센서를 이용하여 지정된 상이한 패턴(예: 구조광의 패턴)들을 가지는 복수의 구조광을 외부 객체에 발광하고, 발광된 복수의 구조광 각각의 패턴을 획득할 수 있다. 구조광 센서는 발광된 복수의 구조광이 외부 객체로부터 반사되면서 형성된 일정한 패턴의 왜곡에 기반하여 외부 객체를 인식할 수 있다. 구조광 센서는 일정한 패턴의 왜곡에 기반하여 인식된 외부 객체 예컨대, 사용자의 얼굴, 눈, 코, 입의 위치 및/또는 상체 깊이 정보를 획득할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(260)는 505동작에서, 획득한 사용자에 대한 깊이 정보에 기반하여 생체 기준 지점의 위치를 결정할 수 있다. 예컨대, 생체 기준 지점은 심장을 포함할 수 있다. 하지만 이에 한정하는 것은 아니다.
일 실시예에서, 프로세서(260)는 뎁스 센서를 이용하여 사용자의 얼굴, 눈, 코, 입의 위치를 결정할 수 있으며, 이에 기반하여 생체 기준 지점 예컨대, 심장의 위치를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(260)는 507동작에서, 센서로부터 측정 지점에 대한 생체 신호를 획득할 수 있다. 예컨대, 프로세서(260)는 뎁스 센서 예컨대, 전자 장치의 후면에 배치된 뎁스 센서를 이용하여 측정 지점에 대한 생체 신호를 획득할 수 있다.
일 실시예에서, 측정 지점은 사용자의 신체의 일부를 포함할 수 있으며, 사용자의 신체의 일부는 손가락 끝, 손목을 포함할 수 있다. 프로세서(260)는 센서 예컨대, 뎁스 센서를 이용하여 사용자의 신체의 일부로부터 사용자의 심박과 관련된 정보를 획득할 수 있다. 심박과 관련된 정보는 초당 심박수, 심박 주기, 및/또는 심박의 세기를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 전자 장치의 전면에 배치된 뎁스 센서를 이용하여 사용자의 심박과 관련된 정보를 획득할 수 있다. 예컨대, 뎁스 센서에 포함된 IR 광원과 카메라(예: 도 2의 카메라(220))를 이용하여 사용자의 심박과 관련된 정보를 측정할 수 있다. 뎁스 센서는 발광부 및 수광부를 포함할 수 있다. 뎁스 센서의 발광부는 외부 객체 예컨대, 사용자의 신체의 일부(예: 사용자의 얼굴)에 IR을 발광할 수 있다. 프로세서(260)는 사용자의 신체의 일부에 도달한 후 다시 반사되는 값을 시간에 따라 카메라(220)(또는, 이미지 센서)를 이용하여 캡쳐할 수 있다. 프로세서(260)는 카메라(220)에 의해 캡쳐된 적어도 하나의 이미지에 기반하여 외부 객체 예컨대, 사용자의 신체의 일부의 혈관 속에 포함된 혈액의 헤모글로빈이 흡수되는 신호의 변화량에 따른 심박과 관련된 정보를 획득할 수 있다.
일 실시예에서, 전자 장치의 후면에 배치된 뎁스 센서뿐만 아니라 전자 장치의 전면에 배치된 뎁스 센서를 이용하여 사용자의 측정 지점에 대한 생체 신호를 정확하게 획득할 수 있다.
다양한 실시예에서, 전술한 전자 장치의 전면에 배치된 뎁스 센서를 이용하여 사용자의 심박과 관련된 정보를 획득하는 동작은 생략될 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(260)는 측정 지점으로부터 생체 신호를 획득하기 위한 가이드를 포함하는 제2 사용자 인터페이스를 디스플레이에 표시할 수 있다. 예컨대, 제2 사용자 인터페이스는 생체 신호를 정확하게 획득할 수 있도록 책상 위에 앉아 편하게 측정하도록 유도하기 위한 가이드 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(260)는 509동작에서, 측정 지점과 생체 기준 지점 간 거리를 산출할 수 있다. 예컨대, 프로세서(260)는 센서에 포함된 발광부 및 수광부를 이용하여 거리를 산출하거나, 빛의 패턴 변화에 기초하여 거리를 산출하거나, 및/또는 특정 주파수 빛의 위상 변화에 기초하여 거리를 산출할 수 있다. 하지만 이에 한정하는 것은 아니다.
일 실시예에서, 프로세서(260)는 사용자의 얼굴을 센싱하는 각도에 기반해서 측정 지점의 생체 기준 지점 예컨대, 심장 대비 상대적 높이를 추정할 수 있으며, 이에 기반하여 뎁스 센서와 사용자 간 거리를 산출할 수 있다. 예컨대, 프로세서(260)는 사용자의 두 눈 간 거리 정보, 또는 눈과 코의 위치 정보에 기초하여 전자 장치와 사용자 간 상대적인 거리를 추정할 수 있다. 다른 실시예에서, 프로세서(260)는 뎁스 센서로부터 획득된 깊이 정보에 기초하여 적어도 하나의 지점(예: 사용자의 얼굴 내 눈, 코, 및/또는 입)의 절대 위치를 획득할 수 있으며, 획득된 절대 위치에 기초하여 생체 기준 지점과의 거리를 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(260)는 산출된 거리에 기반하여 사용자의 팔 길이와 심장으로부터 측정 지점까지의 혈류 길이를 추정할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(260)는 511동작에서, 산출된 거리 및 생체 신호에 기반하여 사용자에 대한 생체 데이터를 보정할 수 있다. 일 실시예에서, 사용자에 대한 생체 데이터는 메모리(예: 도 2의 메모리(230)) 내 저장되어 있을 수 있으며, 메모리 내 저장된 생체 데이터를 보정할 수 있다. 예컨대, 생체 데이터는 혈압 정보 및/또는 혈당 정보를 포함할 수 있다.
도 6은, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치가 복수의 센서들을 이용하여 전자 장치와 사용자 간 거리 및 생체 데이터를 획득하는 방법을 설명하기 위한 흐름도(600)이다.
일 실시예에 따른 601동작 내지 605동작은 전술한 도 5의 501동작 내지 505동작과 동일하고, 609동작 및 611동작은 전술한 도 5의 509동작 및 511동작과 동일하므로, 그에 대한 상세한 설명은 도 5와 관련된 설명으로 대신할 수 있다.
도 6을 참조하면, 프로세서(예: 도 2의 프로세서(260))는 601동작에서, 생체 정보를 측정하기 위한 신호가 감지되면, 603동작에서, 제1 센서로부터 사용자에 대한 깊이 정보를 획득할 수 있다. 예컨대, 제1 센서는 뎁스 센서(예: 도 2의 뎁스 센서(241))를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(260)는 605동작에서, 획득한 사용자에 대한 깊이 정보에 기반하여 생체 기준 지점의 위치를 결정할 수 있다. 예컨대, 생체 기준 지점은 심장을 포함할 수 있다. 하지만 이에 한정하는 것은 아니다.
일 실시예에서, 프로세서(260)는 607동작에서, 제2 센서로부터 측정 지점에 대한 생체 신호를 획득할 수 있다. 예컨대, 측정 지점은 사용자의 신체의 일부를 포함할 수 있으며, 사용자의 신체의 일부는 손가락 끝, 손목을 포함할 수 있다. 프로세서(260)는 제2 센서를 이용하여 사용자의 신체의 일부로부터 사용자의 심박과 관련된 정보를 획득할 수 있다. 심박과 관련된 정보는 초당 심박수, 심박 주기, 및/또는 심박의 세기를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제2 센서는 생체 센서(예: 도 2의 생체 센서(243))(예: PPG 센서, ECG 센서), 및/또는 ToF 센서를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 사용자에 의해 전자 장치가 파지되는 경우, 프로세서(260)는 신체의 일부 예컨대, 손가락 끝으로부터 PPG 신호를 수신할 수 있으며, 신체의 다른 일부는 ECG 신호를 수신할 수 있다. 일 실시예에서, PPG 센서와 투명 전극으로 구성된 ECG 센서가 중첩되도록 구성되는 경우, 프로세서(260)는 투명 전극으로 구성된 ECG 센서를 통해 ECG 신호를 수신하고, PPG 센서를 이용하여 맥파를 측정할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(260)는 609동작에서, 측정 지점과 생체 기준 지점 간 거리를 산출할 수 있다. 예컨대, 프로세서(260)는 607동작의 제2 센서로부터 측정 지점에 대한 생체 신호의 획득과 동시에 제1 센서를 이용하여 측정된 펄스(pulse)가 이동한 사용자의 혈관 길이를 추정할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(260)는 611동작에서, 산출된 거리 및 생체 신호에 기반하여 사용자에 대한 생체 데이터를 보정할 수 있다.
일 실시예에 따른 도 6에서, 전자 장치에 구비된 제2 센서를 이용하여 측정 지점에 대한 생체 정보를 측정할 시, 제1 센서를 이용하여 산출된 거리 정보(또는 혈류 길이)를 고려함에 따라 측정된 생체 데이터의 정확도가 높아질 수 있다. 제1 센서(예: 뎁스 센서)를 이용하여 3차원 얼굴 인식을 통해 전자 장치를 사용하는 사용자 고유의 생체 정보가 측정됨에 따라 수집되는 생체 정보의 신뢰성을 높일 수 있다.
도 7은, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치가 복수의 센서들을 이용하여 생체 데이터를 획득하는 방법을 설명하기 위한 흐름도(700)이다.
일 실시예에 따른 도 7에서, 생체 데이터는 혈압 값으로 가정하고, 혈압을 측정하는 방식으로 PWV(pulse wave velocity) 방식을 사용하는 것으로 가정하여 설명하기로 한다. PWV 방식은 PPG 센서와 ECG 센서, 또는 BCG 센서를 이용하여, 생체 기준 지점 예컨대, 심장에서부터 측정 지점 예컨대, PPG 신호가 측정되는 지점(예: 손가락 끝, 손목)까지 파형의 전달 속도를 측정하는 방식을 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, 프로세서(예: 도 2의 프로세서(260))는 701동작에서, 생체 정보를 측정하기 위한 신호를 감지할 수 있다.
일 실시예에서, 생체 정보를 측정하기 위한 신호는 특정 어플리케이션(예: 헬스 어플리케이션)이 실행됨에 따른 예컨대, 혈압 측정 서비스를 실행하는 경우 감지될 수 있다. 생체 정보를 측정하기 위한 신호가 감지되면, 프로세서(260)는 사용자가 기준 자세를 취하도록 유도하기 위한 가이드 정보(예: 팔을 쭉 뻗고 찍도록 유도하기 위한 가이드 정보)를 디스플레이(예: 도 2의 디스플레이(251))에 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(260)는 703동작에서, 제1 센서를 이용하여 사용자에 대한 깊이 정보를 획득할 수 있다. 예컨대, 제1 센서는 뎁스 센서(예: 도 2의 뎁스 센서(241))를 포함할 수 있다. 프로세서(260)는 705동작에서, 획득한 사용자에 대한 깊이 정보에 기반하여 사용자의 심장 위치를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(260)는 707동작에서, 제1 센서를 이용하여 전자 장치와 사용자 간의 거리를 산출할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(260)는 생체 기준 지점 예컨대, 심장으로부터 측정 지점, 예컨대, 손가락 또는 손목까지의 거리를 산출할 수 있다. 측정된 전자 장치와 사용자 간 거리 또는 심장으로부터 측정 지점까지의 거리에 기반하여 생체 데이터를 획득함에 따라, 심장에서 박출되는 혈류가 혈관을 지나가는 속도 예컨대, PWV의 정확도가 향상될 수 있다. 예컨대, PWV 방식은 하기와 같은 수학식 1에 기초하여 혈압을 측정할 수 있다.
Figure pat00001
예컨대, 맥파 전달 시간(PTT)은 심장으로부터 손목까지 맥박(pulse)이 이동할 때 걸린 시간을 의미할 수 있으며, BDC는 팔을 일자로 벌렸을 때 왼쪽 손 끝에서 오른쪽 손 끝까지의 거리가 신장(height)과 높은 것에 기반하여 설정된 변수일 수 있다. 예컨대, 성인의 경우 BDC는 0.5일 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(260)는 709동작에서, 제2 센서를 이용하여 사용자에 대한 생체 신호를 획득할 수 있다. 예컨대, 제2 센서는 PPG 센서, ECG 센서, 및/또는 ToF 센서를 포함할 수 있다. 하지만, 이에 한정하는 것은 아니며, 제1 센서 예컨대, 뎁스 센서를 이용하여 사용자에 대한 생체 신호를 획득할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(260)는 711동작에서, 측정된 전자 장치와 사용자 간 거리에 기반하여 혈압 측정을 위한 심장으로부터 생체 신호가 획득된 측정 지점까지의 혈류 거리를 추정할 수 있다. 프로세서(260)는 713동작에서, 획득된 생체 신호에 기반하여 심장으로부터 측정 지점까지의 맥파 도달 시간을 추정할 수 있다. 프로세서(260)는 715동작에서, 맥파 도달 시간과 혈류 거리에 기반하여 혈류 속도를 추정하고, 717동작에서, 혈류 속도에 기반하여 혈압 값을 보정할 수 있다.
도 8은, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치와 사용자 간 거리를 산출하기 위해 기준 자세를 취하도록 유도하기 위한 가이드 정보를 포함하는 전자 장치의 사용자 인터페이스를 도시한 도면(800)이다.
도 8을 참조하면, 프로세서(예: 도 2의 프로세서(260))는 생체 정보를 측정하기 위한 신호가 감지됨에 응답하여, 전자 장치(801)와 사용자 간 거리를 산출하기 위해 기준 자세를 취하도록 유도하기 위한 가이드 정보를 포함하는 사용자 인터페이스를 디스플레이(예: 도 2의 디스플레이(251))에 표시할 수 있다. 예컨대, 프로세서(260)는 전자 장치(801)와 사용자 간 거리가 정확하게 측정되도록(또는, 심장으로부터 측정 지점까지의 혈류 길이가 정확하게 측정되도록) 팔을 쭉 뻗고 찍도록 유도하기 위한 가이드 정보 예컨대, “팔을 쭉 뻗고 셀피(selfie)를 찍으세요.”(811)를 디스플레이에 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 사용자 인터페이스는 기준 자세에서 뎁스 센서(예: 도 2의 뎁스 센서(241))를 이용하여 사용자에 대한 깊이 정보를 획득하는 동작을 반복해서 수행할 수 있도록 사용자에게 유도하기 위한 가이드 정보 예컨대, “2번 반복해주세요”를 더 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(260)는 가이드 정보에 따라 뎁스 센서를 이용하여 획득되는 깊이 정보에 기반하여 전자 장치(801)와 사용자 간 거리(또는, 측정 지점과 생체 기준 지점 간 거리)를 누적하여 메모리(예: 도 2의 메모리(230))에 저장(예: 업데이트)할 수 있다. 프로세서(260)는 메모리에 저장된 거리 정보에 기반하여 최대값을 가지는 거리 정보를 기준 거리 정보로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 산출되는 전자 장치(801)와 사용자 간 거리(또는, 측정 지점과 생체 기준 지점 간 거리)가 기준 거리 정보의 지정된 범위 내 포함되는 경우, 프로세서(260)는 생체 데이터를 보정하는 동작을 수행할 수 있다. 산출되는 전자 장치(801)와 사용자 간 거리(또는, 측정 지점과 생체 기준 지점 간 거리)가 기준 거리 정보의 지정된 범위 내 포함되지 않는 경우, 프로세서(260)는 사용자가 기준 자세를 취하지 않은 것으로 결정하고, 사용자가 기준 자세를 취하도록 유도하기 위한 가이드 정보를 포함하는 사용자 인터페이스를 출력할 수 있다.
도 9는, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치가 센서를 이용하여 전자 장치와 사용자 간 거리를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면(900)이다.
도 9를 참조하면, 프로세서(예: 도 2의 프로세서(260))는 뎁스 센서(예: 도 2의 뎁스 센서(241))를 이용하여 기준 자세(예: 사용자가 팔을 뻗은 자세)에서 사용자에 대한 센싱으로 사용자의 얼굴(910)의 위치, 사용자의 얼굴(910) 내 눈(911), 코(913), 입(915)의 위치를 결정하고, 이에 기반하여 생체 기준 지점의 위치 예컨대, 심장(917)의 위치를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(260)는 뎁스 센서(241) 및/또는 생체 센서(예: 도 2의 생체 센서(243))(예: PPG 센서(예: 도 3의 PPG 센서(321), ECG 센서(예: 도 3의 ECG 센서(331)))로부터 측정 지점(921)에 대한 생체 신호를 수신할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(260)는 얼굴(910)을 센싱하는 각도에 기반해서 측정 지점(921)(예: 사용자의 손가락 끝)의 심장(917) 대비 상대적 높이(919)를 추정할 수 있다. 프로세서(260)는 뎁스 센서(241)와 사용자와의 거리(931)를 산출할 수 있다. 예컨대, 성별과 나이에 따른 팔의 길이는 레인지(range) 별로 메모리(예: 도 2의 메모리(230)) 내 저장될 수 있다. 프로세서(260)는 메모리에 저장된 팔의 길이에 기초하여 전자 장치(901)와 심장(917) 간 거리를 산출할 수 있다.
다른 실시예에서, 메모리(230) 내 개인 인증(예: 얼굴 인식)을 위한 사용자의 얼굴 형상 정보가 기 저장되어 있을 수 있다. 메모리(230) 내 사용자의 얼굴 형상 정보가 저장된 경우, 프로세서(260)는 사용자에 대한 센싱으로 결정된 사용자의 얼굴(910)의 위치, 사용자의 얼굴(910) 내 눈(911), 코(913), 입(915)의 위치에 기반하여 생체 기준 지점의 위치 예컨대, 심장(917)의 위치를 결정하는 동작은 생략될 수 있다. 예컨대, 프로세서(260)는 메모리(230) 내 기 저장된 얼굴 형상 정보에 기반하여 사용자의 양안간 거리 및, 코, 입 간의 거리를 결정할 수 있다. 프로세서(260)는 저장된 얼굴 형상 정보에 기반하여 결정된 사용자의 양안간 거리 및, 코, 입 간의 거리에 기반하여 뎁스 센서(241)와 사용자와의 상대적 거리(931)를 결정할 수 있다. 프로세서(260)는 상대적 거리(931)에 따라 심장(917)의 위치 및/또는 측정 지점(921)의 심장(917) 대비 상대적 높이(919)를 추정할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(260)는 메모리(230)에 기 저장되어 있는 팔 길이 정보를 획득된 팔 길이 정보로 업데이트할 수 있다. 예컨대, 프로세서(260)는 뎁스 센서(241)를 이용하여 획득되는 깊이 정보에 기반하여 전자 장치(901)와 사용자 간 거리(또는, 측정 지점(921)과 생체 기준 지점(917) 간 거리)를 누적하여 메모리에 저장(예: 업데이트)할 수 있다. 프로세서(260)는 메모리(230)에 저장된 거리 정보에 기반하여 최대값을 가지는 거리 정보를 기준 거리 정보로 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(260)는 측정 지점(921)과 생체 기준 지점(917) 간 거리가 기준 거리 정보로 결정된 최대값의 지정된 범위 내 포함되는 경우, 생체 데이터를 보정하는 동작을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(260)는 측정 지점(921)과 생체 기준 지점(917) 간 거리가 기준 거리 정보로 결정된 최대값의 지정된 범위 내 포함되지 않는 경우, 기준 자세를 취하도록 유도하기 위한 가이드 정보(예: 팔을 쭉 뻗고 찍도록 유도하기 위한 가이드 정보)를 포함하는 사용자 인터페이스를 디스플레이(예: 도 2의 디스플레이(251))에 표시할 수 있다.
도 10은, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치가 센서를 이용하여 전자 장치와 사용자 간 거리를 측정한 후, 사용자의 생체 데이터를 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면(1000)이다.
일 실시예에 따른 도 10은, 혈압을 측정 시 심장(1015)과 측정 지점(1017)(예: 사용자의 손가락 끝) 간 형성된 혈관을 통해 파형이 전달되는 경로(1013)를 도시한 것이다.
도 10을 참조하면, 프로세서(예: 도 2의 프로세서(260))는 도 9의 실시예에 따라 산출된 뎁스 센서(예: 도 2의 뎁스 센서(241))와 사용자와의 거리에 기반하여 사용자의 팔 길이와 심장(1015)으로부터 측정 지점(1017)까지의 혈류 길이(1013)를 추정할 수 있다. 예컨대, 프로세서(260)는 산출된 거리를 기반으로 심장(1015)으로부터 생성된 파형이 측정 지점(1017)까지 도달하는 속도를 추정할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(260)는 추정된 심장(1015)으로부터 생성된 파형이 측정 지점(1017)까지 도달하는 속도에 기반하여 사용자에 대한 생체 데이터 예컨대, 혈압 정보를 보정할 수 있다.
일 실시예에서, 산출된 전자 장치(901, 1001)와 심장(917, 1015) 간 거리는 생체 정보를 획득하는 신호가 감지될 때마다 업데이트될 수 있다. 업데이트되는 전자 장치(901, 1001)와 심장(917, 1015) 간 거리는 펄스 이동 경로 값을 개선할 수 있을 뿐만 아니라, 이에 따라 혈압 정보를 개선하는 데 활용될 수 있다.
도 11은, 다양한 실시예들에 따른, 센서를 이용하여 웨어러블 장치와 사용자 간 거리를 측정하고, 측정된 거리에 기반하여 사용자의 생체 데이터를 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면(1100)이다.
도 11에서 웨어러블 장치는 스마트 워치(smart watch)(1101)로 가정하여 설명하기로 한다. 하지만 이에 한정하는 것은 아니다.
도 11을 참조하면, 스마트 워치(1101)는 뎁스 센서를 포함할 수 있다. 뎁스 센서는 스마트 워치(1101)의 전면 또는 측면에 구비될 수 있다. 일 실시예에서, 뎁스 센서는 카메라에 포함될 수 있다. 프로세서(예: 도 2의 프로세서(260))는 뎁스 센서를 이용하여 기준 자세(예: 팔을 편 상태)에서 사용자에 대한 깊이 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(260)는 획득된 깊이 정보에 기반하여 생체 기준 지점 예컨대, 심장(예: 도 9의 심장(917))의 위치를 결정할 수 있다.
다른 실시예에서, 스마트 워치(1101)는 전자 장치(예: 도 2의 전자 장치(201))와 페어링(pairing)될 수 있다. 이 경우, 스마트 워치(1101)는 전자 장치(201)로부터 기준 자세를 취하도록 유도하기 위한 가이드 정보(예: 팔을 쭉 뻗고 찍도록 유도하기 위한 가이드 정보) 및/또는 측정 지점으로부터 생체 신호를 획득하기 위한 가이드 정보(예: 책상 위에 앉아 편하게 측정하도록 유도하기 위한 가이드 정보)를 수신할 수 있으며, 이를 디스플레이에 표시할 수 있다. 가이드 정보를 제공함으로써, 사용자는 생체 데이터를 정확하게 획득할 수 있는 자세에서 스마트 워치(1101)를 통해 생체 신호를 측정할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(예: 도 2의 프로세서(260))는 생체 센서 예컨대, PPG 센서(예: 도 4의 PPG 센서(453)) 및/또는 ECG 센서(예: 도 4의 ECG 센서(411, 451))를 이용하여 혈압을 측정(1151)할 수 있다. 예컨대, PPG 센서는 스마트 워치(1101)의 후면 예컨대, 사용자의 손목과 접촉하는 면에 구비될 수 있다. ECG 센서는 스마트 워치(1101)의 전면과 후면에 투명 ITO를 이용한 전극 형태로 구비될 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(260)는 스마트 워치(1101)와 사용자의 생체 기준 지점 예컨대, 심장 간 거리를 산출하고, 산출된 거리에 기반하여 사용자의 팔 길이를 추정할 수 있다. 프로세서(260)는 산출된 거리(또는, 사용자의 팔 길이) 및 생체 신호에 기반하여 사용자에 대한 생체 데이터를 보정할 수 있다.
전술한 도 2 내지 도 11의 실시예에 따라, 측정 지점과 생체 기준 지점 간 거리를 이용하여 생체 데이터를 획득하는 경우, 거리를 고려하지 않았을 때와 비교하여 정확한 생체 데이터를 획득할 수 있다. 사용자마다 팔의 길이가 상이하고 신체 구성에 따라 혈관의 길이도 상이하기 때문에, 측정된 사용자에 대한 팔 길이가 더 고려됨에 따라 생체 데이터 예컨대, 혈압 정보를 보정하는 데 도움될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따라, 생체 기준 지점 예컨대, 심장과 측정 지점 간의 상대적 위치까지 알 수 있음에 따라 혈압 정보를 정확하게 보정할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트 폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", “A 또는 B 중 적어도 하나”, "A, B, 또는 C", "A, B, 및 C 중 적어도 하나”, 및 “A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, “기능적으로” 또는 “통신적으로”라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, “커플드” 또는 “커넥티드”라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 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, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시예에 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 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
210: 무선 통신 회로 220: 카메라
230: 메모리 240: 센서부
250: 터치스크린 디스플레이 260: 프로세서

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    제1 센서;
    상기 제1 센서와 작동적으로 연결된 프로세서; 및
    상기 프로세서와 작동적으로 연결된 메모리를 포함하며,
    상기 메모리는, 실행 시에, 상기 프로세서가,
    생체 정보를 측정하기 위한 신호가 감지되면, 상기 제1 센서로부터 상기 전자 장치의 사용자에 대한 깊이 정보를 획득하고,
    상기 획득된 사용자에 대한 깊이 정보에 기반하여 상기 사용자의 생체 기준 지점의 위치를 결정하고,
    상기 제1 센서로부터 상기 사용자의 측정 지점에 대한 생체 신호를 획득하고,
    상기 측정 지점과 상기 생체 기준 지점 간 거리를 산출하고,
    상기 산출된 거리 및 상기 획득된 생체 신호에 기반하여 상기 사용자에 대한 생체 데이터를 보정하도록 하는 인스트럭션들(instructions)을 저장하는 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제2 센서를 더 포함하며,
    상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가,
    상기 제2 센서를 이용하여 상기 측정 지점에 대한 생체 신호를 획득하도록 하는 전자 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    출력 장치를 더 포함하며,
    상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가,
    상기 생체 정보를 측정하기 위한 신호가 감지되면, 상기 측정 지점과 상기 생체 기준 지점 간 거리를 산출하기 위해 기준 자세를 취하도록 유도하기 위한 가이드 정보를 상기 출력 장치를 통해 출력하도록 하고,
    상기 출력 장치는 터치스크린 디스플레이 또는 오디오 모듈 중 적어도 하나를 포함하는 전자 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가,
    상기 제1 센서를 이용하여 상기 사용자에 프로젝션된 2차원 패턴의 변형 정도를 분석하고, 상기 분석된 변형 정도에 기초하여 상기 사용자에 대한 3차원 뎁스 이미지를 획득하고, 상기 획득된 뎁스 이미지에 기초하여 상기 사용자의 특정 지점에 대한 깊이 정보를 획득하도록 하는 전자 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가,
    상기 획득된 사용자의 특정 지점에 대한 깊이 정보에 기반하여 상기 생체 기준 지점의 위치를 결정하도록 하는 전자 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 메모리는 상기 사용자에 대한 인증 정보를 저장하도록 구성되며,
    상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가,
    상기 저장된 사용자에 대한 인증 정보에 기반하여 상기 사용자의 생체 기준 지점의 위치를 결정하고, 상기 측정 지점과 상기 인증 정보에 기반하여 결정된 생체 기준 지점 간 거리를 산출하도록 하는 전자 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 메모리는 상기 사용자의 생체 데이터를 저장하도록 구성되며,
    상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가,
    상기 저장된 생체 데이터를 상기 산출된 거리 및 상기 획득된 생체 신호에 기반하여 획득된 상기 사용자에 대한 생체 데이터로 보정하도록 하는 전자 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    무선 통신 회로를 더 포함하며,
    상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가,
    상기 무선 통신 회로를 통해 상기 산출된 측정 지점과 상기 생체 기준 지점 간 거리를 외부 전자 장치에 송신하도록 하는 전자 장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 센서는 뎁스 센서를 포함하고, 상기 제2 센서는 생체 센서를 포함하는 전자 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 생체 기준 지점은 심장을 포함하고,
    상기 측정 지점은 상기 사용자의 손가락, 손목 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 생체 신호는 심박과 관련된 신호를 포함하고, 및
    상기 생체 데이터는 혈압 정보, 혈당 정보 중 적어도 하나를 포함하는 전자 장치.
  11. 적어도 하나의 센서를 이용하여 측정된 전자 장치와 사용자 간 거리에 기반하여 생체 데이터를 보정하는 방법에 있어서,
    생체 정보를 측정하기 위한 신호가 감지되면, 제1 센서로부터 상기 전자 장치의 사용자에 대한 깊이 정보를 획득하는 동작;
    상기 획득된 사용자에 대한 깊이 정보에 기반하여 상기 사용자의 생체 기준 지점의 위치를 결정하는 동작;
    상기 제1 센서로부터 상기 사용자의 측정 지점에 대한 생체 신호를 획득하는 동작;
    상기 측정 지점과 상기 생체 기준 지점 간 거리를 산출하는 동작; 및
    상기 산출된 거리 및 상기 획득된 생체 신호에 기반하여 상기 사용자에 대한 생체 데이터를 보정하는 동작을 포함하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 생체 기준 지점의 위치가 결정된 후, 제2 센서를 이용하여 상기 측정 지점에 대한 생체 신호를 획득하는 동작을 더 포함하는 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 생체 정보를 측정하기 위한 신호가 감지되면, 상기 측정 지점과 상기 생체 기준 지점 간 거리를 산출하기 위해 기준 자세를 취하도록 유도하기 위한 가이드 정보를 출력 장치를 통해 출력하는 동작을 더 포함하는 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 전자 장치의 사용자에 대한 깊이 정보를 획득하는 동작은,
    상기 제1 센서를 이용하여 상기 사용자에 프로젝션된 2차원 패턴의 변형 정도를 분석하는 동작;
    상기 분석된 변형 정도에 기초하여 상기 사용자에 대한 3차원 뎁스 이미지를 획득하는 동작;
    상기 획득된 뎁스 이미지에 기초하여 상기 사용자의 특정 지점에 대한 깊이 정보를 획득하는 동작을 포함하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 생체 기준 지점의 위치를 결정하는 동작은,
    상기 획득된 사용자의 특정 지점에 대한 깊이 정보에 기반하여 상기 생체 기준 지점의 위치를 결정하는 동작을 포함하는 방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 거리를 산출하는 동작은,
    메모리에 사용자에 대한 인증 정보가 저장된 경우, 상기 측정 지점과 상기 메모리에 저장된 사용자에 대한 인증 정보에 기반하여 결정된 상기 사용자의 생체 기준 지점의 위치 간 거리를 산출하는 동작을 포함하는 방법.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 생체 데이터를 보정하는 동작은,
    메모리에 저장된 생체 데이터를 상기 산출된 거리 및 상기 획득된 생체 신호에 기반하여 획득된 상기 사용자에 대한 생체 데이터로 보정하는 동작을 포함하는 방법.
  18. 제 11 항에 있어서,
    무선 통신 회로를 통해 상기 산출된 측정 지점과 상기 생체 기준 지점 간 거리를 외부 전자 장치에 송신하는 동작을 더 포함하는 방법.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 센서는 뎁스 센서를 포함하고, 상기 제2 센서는 생체 센서를 포함하는 방법.
  20. 제 11 항에 있어서,
    상기 생체 기준 지점은 심장을 포함하고,
    상기 측정 지점은 상기 사용자의 손가락, 손목 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 생체 신호는 심박과 관련된 신호를 포함하고, 및
    상기 생체 데이터는 혈압 정보, 혈당 정보 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
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