KR20210151577A - 생체 데이터를 획득하는 음향 출력 장치 및 동작 방법 - Google Patents

생체 데이터를 획득하는 음향 출력 장치 및 동작 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210151577A
KR20210151577A KR1020200068584A KR20200068584A KR20210151577A KR 20210151577 A KR20210151577 A KR 20210151577A KR 1020200068584 A KR1020200068584 A KR 1020200068584A KR 20200068584 A KR20200068584 A KR 20200068584A KR 20210151577 A KR20210151577 A KR 20210151577A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
terminal
buffer member
housing
sound output
biosignal data
Prior art date
Application number
KR1020200068584A
Other languages
English (en)
Inventor
김정모
박민호
임대형
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020200068584A priority Critical patent/KR20210151577A/ko
Priority to PCT/KR2021/006835 priority patent/WO2021246766A1/en
Priority to US17/338,904 priority patent/US11689840B2/en
Publication of KR20210151577A publication Critical patent/KR20210151577A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/30—Authentication, i.e. establishing the identity or authorisation of security principals
    • G06F21/31—User authentication
    • G06F21/32—User authentication using biometric data, e.g. fingerprints, iris scans or voiceprints
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/02—Casings; Cabinets ; Supports therefor; Mountings therein
    • H04R1/028—Casings; Cabinets ; Supports therefor; Mountings therein associated with devices performing functions other than acoustics, e.g. electric candles
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H04R1/1016—Earpieces of the intra-aural type
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H04R1/1091—Details not provided for in groups H04R1/1008 - H04R1/1083
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A61B5/0015—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by features of the telemetry system
    • A61B5/0022—Monitoring a patient using a global network, e.g. telephone networks, internet
    • 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
    • A61B5/0205—Simultaneously evaluating both cardiovascular conditions and different types of body conditions, e.g. heart and respiratory condition
    • 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
    • A61B5/103—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
    • 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
    • A61B5/1118—Determining activity level
    • 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
    • A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/1455—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters
    • A61B5/14551—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters for measuring blood gases
    • 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
    • A61B5/6803—Head-worn items, e.g. helmets, masks, headphones or goggles
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H04R1/1041—Mechanical or electronic switches, or control elements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2201/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R1/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/003—Mems transducers or their use
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2201/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R1/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/10—Details of earpieces, attachments therefor, earphones or monophonic headphones covered by H04R1/10 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/105—Manufacture of mono- or stereophonic headphone components
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2420/00—Details of connection covered by H04R, not provided for in its groups
    • H04R2420/07—Applications of wireless loudspeakers or wireless microphones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/65—Housing parts, e.g. shells, tips or moulds, or their manufacture
    • H04R25/652—Ear tips; Ear moulds
    • H04R25/656—Non-customized, universal ear tips, i.e. ear tips which are not specifically adapted to the size or shape of the ear or ear canal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/005—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for combining the signals of two or more microphones

Abstract

본 개시에 따른 일 실시 예는 생체 센서 및 상기 생체 센서와 연결되는 제1 단자를 포함하는 완충 부재, 상기 완충 부재가 장착될 수 있는 일 부분을 포함하는 하우징, 상기 하우징의 상기 일 부분에 위치하고 상기 완충 부재의 상기 제1 단자와 전기적으로 연결될 수 있는 제2 단자, 및 상기 하우징 내에 위치하고, 상기 생체 센서, 상기 제1 단자 및 상기 제2 단자와 작동적으로 연결되는 제어 회로를 포함하고, 상기 제어 회로는 상기 제1 단자 및 상기 제2 단자가 연결되는 경우에 상기 제2 단자를 통해서 상기 생체 센서에 전력을 공급하고, 상기 제2 단자를 통해서 상기 완충 부재의 상기 생체 센서로부터 획득된 적어도 하나의 생체 신호 데이터를 수신하도록 설정되는 음향 출력 장치가 개시된다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

생체 데이터를 획득하는 음향 출력 장치 및 동작 방법{AUDIO OUTPUT APPARATUS OBTAINING BIOMETRIC DATA AND A METHOD THEREOF}
본 개시에 따른 다양한 실시 예들은, 완충 부재를 포함하는 음향 출력 장치에 관한 것이다.
이어폰은 착용 방식에 따라 오픈형 이어폰 및 커널형 이어폰으로 구분될 수 있다. 오픈형 이어폰은 사용자 귀의 콘차(concha) 부위에 거치되는 형태로, 이어폰 유닛이 커널(canal) 부위까지 삽입되지 않는다. 사용자가 오픈형 이어폰을 착용하면, 사용자의 고막과 이어폰 유닛 사이에 틈이 발생함에 따라 주변 소음이 차단되지 않을 수 있다. 또한, 오픈형 이어폰의 경우에는, 사용자의 귀의 형상에 따라 착용감이 상이할 수 있다.
커널형 이어폰은 이어폰 유닛이 커널 부위에 삽입되는 형태로, 이어폰 유닛이 사용자 귀의 커널 부위까지 삽입될 수 있다. 사용자가 커널형 이어폰을 착용하면, 사용자의 커널 부위가 실질적으로 밀폐됨에 따라 주변 소음이 차단될 수 있다. 또한, 커널형 이어폰은 별도의 이어 팁을 포함하고, 사용자의 귀의 크기에 따라 이어 팁(또는, 폼 팁)은 교체될 수 있다.
최근 블루투스 이어폰의 등장과 함께, 이어폰은 오픈형 블루투스 이어폰 및 커널형 블루투스 이어폰으로 구분될 수도 있다. 블루투스 이어폰은 블루투스 페어링을 통해 전자 장치(예: 스마트폰, PC)와 연동함으로써, 통화 및 음악 감상을 할 수 있는 제품이다. 기존 유선 이어폰과 달리 사용자에게 활동성 및 편의성을 제공한다는 점에서, 최근 블루투스 이어폰을 사용하는 사용자가 늘어나고 있다. 또한, 생체 센서가 추가된 블루투스 이어폰은 사용자의 생체 데이터를 보다 손쉽게 획득할 수 있으므로, 헬스 케어 제품으로써 상용화되고 있는 실정이다.
블루투스 이어폰에 생체 센서가 추가됨에 따라, 이어폰 유닛의 크기 및 무게는 증가할 수 있다. 크기 및 무게가 증가한 이어폰 유닛은 사용자가 오랜 시간 동안 착용하는 경우에 착용감을 저하시킬 수 있다. 또한, 소형 전자 장치인 블루투스 이어폰은 내부 구조가 제한적일 수 있으므로, 생체 센서가 적절한 위치에 배치되기 어려울 수 있다.
생체 센서가 블루투스 이어폰의 하우징에 배치되는 경우에, 생체 센서는 사용자 귀의 콘차 부위에 접할 수 있다. 그러나, 사용자마다 콘차 부위의 모양이 다르기 때문에, 생체 센서가 사용자의 콘차 부위에 적절하게 접하지 않을 수 있다. 생체 센서가 사용자의 피부로부터 멀어짐에 따라 외부 광원에 의한 노이즈 및 사용자의 움직임에 따른 모션 노이즈가 발생할 수 있다.
따라서, 본 개시에 따른 다양한 실시 예에서는 음향 출력 장치의 완충 부재에 생체 센서가 내장됨에 따라, 보다 정확한 생체 데이터를 획득할 수 있다.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시 예에서의 음향 출력 장치는 생체 센서 및 상기 생체 센서와 연결되는 제1 단자를 포함하는 완충 부재, 상기 완충 부재가 장착될 수 있는 일 부분을 포함하는 하우징, 상기 하우징의 상기 일 부분에 위치하고 상기 완충 부재의 상기 제1 단자와 전기적으로 연결될 수 있는 제2 단자, 및 상기 하우징 내에 위치하고, 상기 생체 센서, 상기 제1 단자 및 상기 제2 단자와 작동적으로 연결되는 제어 회로를 포함하고, 상기 제어 회로는 상기 제1 단자 및 상기 제2 단자가 연결되는 경우에 상기 제2 단자를 통해서 상기 생체 센서에 전력을 공급하고, 상기 제2 단자를 통해서 상기 완충 부재의 상기 생체 센서로부터 획득된 적어도 하나의 생체 신호 데이터를 수신하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에서의 음향 출력 장치의 동작 방법은 완충 부재에 배치되어 생체 센서와 연결되는 제1 단자 및 상기 완충 부재가 장착될 수 있는 하우징의 일 부분에 위치하는 제2 단자가 연결되는 경우에, 상기 제2 단자를 통해서 상기 생체 센서에 전력을 공급하는 동작, 및 상기 제2 단자를 통해서 상기 완충 부재의 상기 생체 센서로부터 획득된 적어도 하나의 생체 신호 데이터를 수신하는 동작을 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 다양한 실시 예에서의 음향 출력 장치 및 방법은, 사용자 귀의 커널 부위에 접하도록 생체 센서가 내장됨에 따라 개선된 생체 데이터를 획득할 수 있다.
본 개시에 따른 다양한 실시 예에서의 음향 출력 장치 및 방법은, 생체 센서가 완충 부재에 배치됨에 따라 음향 출력 장치의 전체 크기 및 무게가 감소하여 착용감을 개선할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 음향 출력 장치의 사시도를 도시한다.
도 2는 일 실시 예에 따른 음향 출력 장치의 블록도를 도시한다.
도 3은 일 실시 예에 따른 음향 출력 장치의 흐름도를 도시한다.
도 4a는 일 실시 예에 따른 제1 단자 및 생체 센서가 배치되는 연결 부재의 구조를 도시한다.
도 4b는 일 실시 예에 따른 제1 단자 및 생체 센서가 실장된 완충 부재의 구조를 도시한다.
도 5는 일 실시 예에 따른 음향 출력 장치의 하우징 및 완충 부재의 구조를 도시한다.
도 6a는 일 실시 예에 따른 제1 방식으로 결합된 음향 출력 장치의 단면도를 도시한다.
도 6b는 일 실시 예에 따른 제2 방식으로 결합된 음향 출력 장치의 단면도를 도시한다.
도 7은 일 실시 예에 따른 음향 출력 장치의 양각 돌기를 포함하는 하우징 및 음각 홈을 포함하는 완충 부재의 구조를 도시한다.
도 8a는 도 7에 따른 음향 출력 장치가 결합되기 전의 단면도를 도시한다.
도 8b는 도 7에 따른 음향 출력 장치가 결합된 후의 단면도를 도시한다.
도 9는 일 실시 예에 따른 음향 출력 장치의 회로도를 도시한다.
도 10은 일 실시 예에 따른 사용자에 의해 착용된 상태의 음향 출력 장치의 광 경로(optical path)를 도시한다.
도 11은 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 음향 출력 장치의 사시도를 도시한다.
도 1을 참조하면, 음향 출력 장치(100)는 하우징(120) 및 완충 부재(102)를 포함할 수 있다. 도 1의 상황 (a)는 하우징(120) 및 완충 부재(102)가 결합되기 전 상황을 도시하고, 도 1의 상황 (b)는 하우징(120) 및 완충 부재(102)가 결합된 후의 상황을 도시한다.
일 실시 예에서, 음향 출력 장치(100)의 하우징(120)은 제1 외면(130) 및 제2 외면(140)을 포함할 수 있다. 제1 외면(130)은 하우징(120)에서 사용자의 귀에 접하는 영역으로, +x 방향을 향하도록 배치되는 영역을 의미할 수 있다. 제2 외면(140)은 하우징(120)에서 사용자의 귀에 접하지 않는 영역으로, -x 방향을 향하도록 배치되는 영역을 의미할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 외면(130)의 일부 영역에는 충전 인터페이스(132) 및 착용 감지 센서(134)가 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 음향 출력 장치(100)는 충전 인터페이스(132)를 통해 별도의 외부 전력 공급 장치(예: 충전 케이스)로부터 전력을 수신할 수 있다. 일 실시 예에서, 착용 감지 센서(134)는 근접 센서, 터치(그립) 센서, 기압 센서, 음파 센서 또는 모션 센서 중 하나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 음향 출력 장치(100)는 착용 감지 센서(134)를 통해 외부 객체(예: 사용자)의 착용 여부를 검출할 수 있다.
일 실시 예에서, 근접 센서는 광학 방식, RF 방식 또는 음파 방식을 이용하여 외부 객체(예: 사용자)의 착용 여부를 감지할 수 있다. 예를 들어, 광학 방식을 이용하는 근접 센서의 경우, 배치되는 위치에 따라 복수 개가 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 터치(그립) 센서는 정전 방식을 이용하여, 외부 객체(예: 사용자의 피부)의 착용 여부를 감지할 수 있다. 일 실시 예에서, 터치(그립) 센서는 외부 객체(예: 사용자)의 착용 여부를 감지하기 위해, 음향 출력 장치(100)의 하우징(120)의 굴곡 형상에 따라 하우징(120)의 적어도 일부 영역에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 기압 센서는 외부 객체(예: 사용자)의 착용에 따른 기압 차이를 이용하여 외부 객체(예: 사용자)의 착용 여부를 감지할 수 있다.
일 실시 예에서, 음파 센서는 복수의 마이크를 포함할 수 있고, 복수의 마이크를 통해 수집되는 음파의 패턴을 분석하여 외부 객체(예: 사용자)의 착용 여부를 감지할 수 있다. 예를 들어, 스피커를 이용하여 지정된 주파수의 오디오 신호를 출력하고, 적어도 두 개의 마이크에 수신되는 상기 오디오 신호의 차이를 비교하여 외부 객체(예: 사용자)의 착용 여부를 감지할 수 있다.
일 실시 예에서, 모션 센서는 외부 객체(예: 사용자)의 착용 모션을 식별하여 외부 객체(예: 사용자)의 착용 여부를 감지할 수 있다.
일 실시 예에서, 하우징(120)은 제1 외면(130)의 일부 영역으로부터 제1 방향(x 방향)으로 돌출된 돌출부(150)를 포함할 수 있다. 돌출부(150)는 사용자 귀의 커널(canal) 부위에 삽입되는 영역으로, 원통형으로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 돌출부(150)의 형태는 이에 한정되지 아니하고, 제조사의 설계에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 실시 예에서, 돌출부(150)의 적어도 일부 영역은 수직 단차를 포함할 수 있다. 예를 들어, 돌출부(150)가 수직 단차를 포함함에 따라, 돌출부(150)의 일 영역(150a)의 직경은 다른 일 영역(150b)의 직경보다 크게 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 도 1의 상황 (b)에 도시된 것과 같이, 돌출부(150)의 직경이 크게 형성된 일 영역(150a)이 완충 부재(102)의 일 영역에 삽입됨에 따라, 하우징(120)의 적어도 일부는 완충 부재(102)와 결합될 수 있다.
일 실시 예에서, 돌출부(150)의 일부 영역은 스피커(152)를 포함할 수 있다. 스피커(152)는 보이스 코일(voice coil), 진동판(diaphragm) 및 자석(magnet)을 포함할 수 있다. 또한, 스피커(152)는 외부로부터의 이물질 유입을 방지하기 위한 구조체(예: 철망)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 구조체는 돌출부(150)의 일 영역의 외면에 배치되고, 스피커의 구성 요소(예: 보이스 코일, 진동판, 자석)는 돌출부(150)의 내부에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 완충 부재(102)는 관통 홀(122)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 완충 부재(102)가 하우징(120)과 결합된 경우에, 스피커(152)로부터 출력되는 음성(오디오)은 완충 부재(102)의 관통 홀(122)을 통해 외부 객체(예: 사용자)에 전달될 수 있다. 일 실시 예에서, 완충 부재(102)는 실리콘(Silicon) 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 완충 부재(102)의 적어도 일 영역은 외부 객체의 형상(예: 귀의 커널 모양)에 따라 변형될 수 있다. 또 다른 실시 예에서, 완충 부재(102)는 실리콘, 폼(foam) 및 플라스틱 재질 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수도 있다. 예를 들어, 완충 부재(102) 중 사용자 귀에 삽입되어 맞닿는 영역은 실리콘 재질로 형성되고, 하우징(120)이 삽입되는 영역은 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 하우징(120)의 제2 외면(140)에는 터치 패드(미도시) 및 적어도 하나 이상의 마이크(142)가 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 터치 패드는 사용자의 터치 입력을 수신할 수 있다. 예를 들어, 음향 출력 장치(100)는 터치 패드에 대한 사용자의 터치 입력을 통해 통화 수신 및 종료, 컨텐츠 재생 및 일시정지 동작을 수행할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 외면(140)에 마이크(142)가 2개 배치되는 경우에, 상기 2개의 마이크는 이격되어 배치될 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 음향 출력 장치의 블록도를 도시한다.
도 2를 참조하면, 음향 출력 장치(100)는 완충 부재(102) 및 하우징(120)을 포함할 수 있다. 본 문서에서 “모듈”이라 함은 소정 기능을 수행하기 위한 하드웨어 또는 회로(circuitry)로 이해될 수 있다.
일 실시 예에서, 완충 부재(102)는 제1 단자(104) 및 생체 센서(106)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 생체 센서(106)는 사용자의 상태를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 생체 신호 데이터를 획득할 수 있다. 일 실시 예에서, 생체 센서(106)는 HRM(heart rate monitor) 센서 및 SpO₂(saturation of percutaneous oxygen) 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 생체 센서(106)는 적어도 하나 이상의 발광부(예: light emitting diode, LED) 및 적어도 하나 이상의 수광부(예: photodiode, PD)를 포함할 수 있다. 다만, 상기 적어도 하나 이상의 발광부는 발광 다이오드(LED, light emitting diode)에 한정되지 아니하고, 유기 발광 다이오드(OLED, organic light emitting diode), 반도체 레이저(LD, laser diode), 고체 레이저(solid laser) 또는 IR 다이오드(infrared diode) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 적어도 하나 이상의 수광부는 포토 다이오드(PD, photodiode)에 한정되지 아니하고, 아발란체 포토 다이오드(avalanche photo diode, APD), 포토 트랜지스터(phototransistor) 또는 이미지 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 발광부는 외부 객체에 대하여 신호(예: 녹색 광, 적색 광, 또는 적외선 등)를 방출하고, 수광부는 외부 객체로부터 반사된 신호를 수신할 수 있다.
일 실시 예에서, 생체 센서(106)는 제1 단자(104)를 통해 생체 신호 데이터를 제어 회로(110)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 생체 센서(106)의 수광부는 광 신호 형태의 생체 신호 데이터를 전기 신호 형태로 전환할 수 있다. 제1 단자(104) 및 제2 단자(108)가 연결된 경우에, 생체 센서(106)는 제1 단자(104) 및 제2 단자(108)를 통해 상기 전환된 전기 신호 형태의 생체 신호 데이터를 제어 회로(110)로 전송할 수 있다.
일 실시 예에서, 하우징(120)은 제어 회로(110), 제2 단자(108), 통신 모듈(112), 충전 인터페이스(132), 착용 감지 센서(134), 마이크(142) 또는 스피커(152)를 포함할 수 있다. 다만, 충전 인터페이스(132), 착용 감지 센서(134), 마이크(142) 또는 스피커(152)에 대한 설명은 도 1에서의 설명과 동일하므로 생략될 수 있다.
일 실시 예에서, 제어 회로(110)는 제2 단자(108)를 통해 완충 부재(102)의 장착 여부를 검출할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(110)는 제2 단자(108)의 저항 값의 변화를 감지하여 완충 부재(102)의 장착 여부를 검출할 수 있다. 일 실시 예에서, 제어 회로(110)는 제2 단자(108)를 통해 완충 부재(102)의 생체 센서(106)(예: 적어도 하나의 발광부)에 전류를 공급할 수 있다.
일 실시 예에서, 제어 회로(110)는 생체 센서(106)로부터 수신된 생체 신호 데이터에 기반하여 생체 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(110)는 생체 센서(106)로부터 시계열(time series)로 획득되는 생체 신호 데이터를 수신함에 따라 심장 박동수, 산소 포화도(SpO₂), 심박 변이도(heart rate variability, HRV), 혈압, 스트레스, 혈당 및 혈관 상태 중 적어도 하나의 생체 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 생체 센서(106)의 발광부가 사용자의 피부에 대하여 제1 광량을 포함하는 광 신호를 방출하면, 수광부는 피부 내 혈관에서 반사되는 광 신호를 수신할 수 있다. 이 때, 반사되는 광 신호는 상기 제1 광량보다 적은 제2 광량을 포함할 수 있다. 제어 회로(110)는 생체 센서(106)의 수광부로부터 상기 제2 광량을 포함하는 생체 신호 데이터를 수신할 수 있다. 제어 회로(110)는 생체 신호 데이터에 기반하여 광의 변화량(예: “제1 광량 - 제2 광량”에 해당하는 값)을 계산하고, 상기 광의 변화량에 기반하여 생체 데이터를 획득할 수 있다. 일 실시 예에서, 생체 센서(106)는 상기 획득한 생체 데이터를 연결 부재(408)를 통해 연결된 제1 단자(104)에 전송할 수 있다.
일 실시 예에서, 음향 출력 장치(100)는 통신 모듈(112)을 통해서 적어도 하나의 생체 데이터를 외부 전자 장치로 송신할 수 있다. 예를 들어, 음향 출력 장치(100)가 통신 모듈(112)을 이용한 근거리 통신(예: 블루투스)을 통해 외부 전자 장치와 연결되는 경우에, 음향 출력 장치(100)는 심장 박동수(예: 약 65bpm)에 대한 데이터를 외부 전자 장치로 송신할 수 있다.
도 2는 생체 센서(106)를 포함하는 완충 부재(102)를 도시하고 있으나, 이에 한정되지 아니한다. 또 다른 실시 예에서 완충 부재(102)는 자이로 센서, 가속도 센서, 근접 센서, 온도 센서, 습도 센서 및 조도 센서 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다. 또한, 도 2에서의 제1 단자(104) 및 제2 단자(108)에 대한 구체적인 설명은 후술하고자 한다.
도 3은 일 실시 예에 따른 음향 출력 장치의 흐름도를 도시한다. 도 3의 설명과 관련하여 전술한 내용과 대응되거나 동일 또는 유사한 내용은 생략될 수 있다.
도 3을 참조하면, 음향 출력 장치(예: 도 1 및 도 2의 음향 출력 장치(100) 또는 도 2의 제어 회로(110))는 동작 301에서 제2 단자(예: 도 2의 제2 단자(108))를 통해서 생체 센서(예: 도 2의 생체 센서(106))에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에서, 음향 출력 장치(100)는 제2 단자(108)를 통해 완충 부재(예: 도 2의 완충 부재(102))가 장착됨을 감지한 후에, 생체 센서(106)에 전류를 공급할 수 있다. 예를 들어, 음향 출력 장치(100)는 제1 단자(예: 도 2의 제1 단자(104)) 및 제2 단자(108)의 연결에 따른 제2 단자(108)의 저항 값의 변화를 검출할 수 있다. 제2 단자(108)에서 저항 값의 변화가 검출되는 시점에, 음향 출력 장치(100)는 제2 단자(108)를 통해 생체 센서(106)의 충전을 개시할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 음향 출력 장치(100)는 동작 303에서 제2 단자(108)를 통해 생체 센서(106)로부터 획득된 생체 신호 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어, 음향 출력 장치(100)는 제1 단자(104) 및 제2 단자(108)의 연결에 따른 전력선 통신(power line communication, PLC)을 통해 생체 신호 데이터를 수신할 수 있다.
일 실시 예에서, 음향 출력 장치(100)는 외부 객체(예: 사용자)의 근접을 감지한 경우에만 생체 신호 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(예: 도 2의 제어 회로(110))는 근접 센서(예: 도 1의 착용 감지 센서(134))를 통해 사용자의 착용을 감지하고, 착용이 감지된 경우에만 생체 센서(예: 도 2의 생체 센서(106))를 통해 신호(예: LED 광)를 방출하도록 제어할 수 있다. 다른 실시 예에서, 음향 출력 장치(100)는 외부 전자 장치와의 연결을 통해 생체 신호 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(110)는 통신 모듈(예: 도 2의 통신 모듈(112))을 통해 외부 전자 장치(예: 스마트 폰)와 근거리 통신(예: 블루투스 또는 BLE(Bluetooth low energy))을 수립할 수 있다. 상기 근거리 통신이 수립된 경우에, 제어 회로(110)는 생체 센서(106)를 통해 신호를 방출하도록 제어할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 근거리 통신으로 연결된 외부 전자 장치에서 특정 어플리케이션(예: “Samsung health” 어플리케이션)이 실행되는 경우에, 제어 회로(110)는 생체 센서(106)를 통해 신호를 방출하도록 제어할 수도 있다.
일 실시 예에서, 사용자 귀에 착용될 수 있는 음향 출력 장치의 동작 방법은 완충 부재에 배치되어 생체 센서와 연결되는 제1 단자 및 상기 완충 부재가 장착될 수 있는 하우징의 일 영역에 위치하는 제2 단자가 연결되는 경우에, 상기 제2 단자를 통해서 상기 생체 센서에 전력을 공급하는 동작, 및 상기 제2 단자를 통해서 상기 완충 부재의 상기 생체 센서로부터 획득된 적어도 하나의 생체 신호 데이터를 수신하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 완충 부재는 상기 하우징의 상기 일 부분과 연결되도록 형성되는 연결부 및 상기 연결부로부터 연장되어 상기 연결부를 감싸도록 형성되는 커버부를 포함하고, 상기 하우징의 상기 일 부분의 일 영역은 돌출되도록 형성되고, 상기 완충 부재의 상기 연결부에 삽입될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 단자는 상기 완충 부재의 상기 연결부의 일 부분에 배치되고, 상기 생체 센서는 상기 완충 부재의 상기 커버부의 내부에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 완충 부재의 상기 제1 단자 및 상기 생체 센서는 FPCB(flexible PCB) 및 와이어 중 적어도 하나를 통해 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 하우징의 상기 일 영역의 상기 일 부분은 양각 돌기를 포함하고, 상기 완충 부재의 상기 연결부의 일 부분은 상기 양각 돌기와 대응하도록 형성되는 음각 홈을 포함하여 상기 하우징 및 상기 완충 부재가 일 방향으로 결합될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 단자는 제1-1 단자 및 제1-2 단자를 포함하고, 상기 제2 단자는 상기 제1-1 단자에 대응하는 제2-1 단자 및 상기 1-2 단자에 대응하는 제2-2 단자를 포함하고, 상기 하우징 및 상기 완충 부재가 상기 일 방향으로 결합되는 경우에 상기 제1-1 단자 및 상기 2-1 단자가 접하고 상기 1-2 단자 및 상기 2-2 단자가 접할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 동작 방법은 제1 발광부 및 상기 제1 발광부에 인접하게 배치되는 제1 수광부를 포함하는 제1 생체 센서로부터 획득된 제1 생체 신호 데이터를 수신하는 동작, 제2 발광부 및 상기 제2 발광부에 인접하게 배치되는 제2 수광부를 포함하는 제2 생체 센서로부터 획득된 제2 생체 신호 데이터를 수신하는 동작, 상기 제1 생체 신호 데이터의 신호 품질(signal quality) 정보 및 상기 제2 생체 신호 데이터의 신호 품질 정보를 비교하는 동작, 및 상기 제1 생체 신호 데이터의 신호 품질 정보가 상기 제2 생체 신호 데이터의 신호 품질 정보보다 높은 신호 품질 값을 포함하는 경우에 상기 제1 생체 신호 데이터를 선택하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 동작 방법은 상기 제1 생체 신호 데이터의 SNR(signal-to-noise ratio) 값과 상기 제2 생체 신호 데이터의 SNR 값에 기반하여 신호 품질 정보를 비교하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 완충 부재는 상기 생체 센서의 적어도 일부에 대하여 실리콘 몰딩(silicon molding)을 통해 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 동작 방법은 상기 획득된 적어도 하나의 생체 신호 데이터를 통신 모듈을 통해 외부 전자 장치로 전송하는 동작을 더 포함할 수 있다.
도 4a는 일 실시 예에 따른 제1 단자 및 생체 센서가 배치되는 연결 부재의 구조를 도시한다.
도 4a를 참조하면, 제1 단자(400)(예: 도 2의 제1 단자(104)) 및 생체 센서(406)(예: 도 2의 생체 센서(106))는 각각 연결 부재(408) 상에 이격되어 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 단자(400)는 적어도 하나의 단자를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 연결 부재(408)는 적어도 일부가 구부러질 수 있는 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 연결 부재(408)는 폴리이미드(polyimide) 재질로 형성되는 인쇄 회로 기판(예: FPCB(flexible printed circuit board), 또는 RFPCB(rigid-flexible PCB)) 및 금속 와이어 중 적어도 하나에 해당할 수 있다.
일 실시 예에서, 생체 센서(406)는 적어도 하나의 발광부(402a, 402b, 402c, 402d) 및 적어도 하나의 수광부(404a, 404b, 404c, 404d)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 생체 센서(406)는 1개의 발광부(예: LED 1(402a)) 및 1개의 수광부(예: PD 1(404a))를 포함하는 제1 생체 센서(406a)를 포함할 수 있다. 생체 센서(406)는 복수 개의 생체 센서(예: 제1 생체 센서(406a), 제2 생체 센서(406b), 제3 생체 센서(406c) 및 제4 생체 센서(406d))가 어레이(array) 형태로 나열되도록 형성될 수 있다. 또 다른 예를 들어, 생체 센서(406)는 복수 개의 발광부(예: LED 1(402a), LED 2(402b), LED 3(402c) 및 LED 4(402d)) 및 복수 개의 수광부(예: PD 1(404a), PD 2(404b), PD 3(404c) 및 PD 4(404d))를 포함할 수도 있다.
일 실시 예에서, 제1 단자(400)의 개수는 생체 센서(406)의 발광부(402) 및 수광부(404) 개수에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 단자(400)는 1개의 발광부(402) 및 1개의 수광부(404) 각각에 대하여 2개씩 배치될 수 있다. 제1 단자(400)는 1개의 발광부(402)에 대하여 배치되는 1개의 전원 단자 및 1개의 LED 드라이버 단자를 포함할 수 있다. 또한, 제1 단자(400)는 1개의 수광부(404)에 대하여 배치되는 1개의 그라운드 단자 및 1개의 PD 단자를 포함할 수 있다. 즉, 생체 센서(406)가 1개의 발광부(402) 및 1개의 수광부(404)를 포함하는 경우에, 제1 단자(400)는 연결 부재(400) 상에 4개가 배치될 수 있다. 또 다른 일 실시 예에서, 제1 단자(400)의 개수는 구동되는 채널의 개수에 따라 결정될 수도 있다. 예를 들어, 생체 센서(406)가 4개의 발광부(402) 및 4개의 수광부(404)를 포함하고 4개의 수광부(404)가 1개의 ADC(analog-to-digital converter)에 연결되는 경우에, 생체 센서(406)는 1개의 채널로 구동될 수 있다. 1개의 채널로 구동되는 생체 센서(406)는 각각의 수광부(404)에서 수신한 신호 값을 합산(summation)하여 단일 값을 출력함에 따라, 간단한 회로를 통해 구현될 수 있다. 이 때, 제1 단자(400)는 발광부 및 수광부에 대하여 2개의 단자가 배치될 수 있다. 또 다른 예를 들어, 생체 센서(406)가 4개의 발광부(402) 및 4개의 수광부(404)를 포함하고 4개의 수광부(404)가 4개의 ADC에 각각 연결되는 경우에, 생체 센서(406)는 4개의 채널로 구동될 수 있다. 4개의 채널로 구동되는 생체 센서(406)는 각각의 수광부(404)에서 수신한 신호 값에 기반하여 복수 개의 값을 출력할 수 있으나, 복잡한 회로를 통해 구현될 수 있다. 이 때, 제1 단자(400)는 발광부 및 수광부에 대하여 8개의 단자가 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 단자(400)의 개수를 결정하는 방식은 한정되지 아니하고, 제조사의 설계에 따라 다르게 결정될 수 있다.
도 4b는 일 실시 예에 따른 제1 단자 및 생체 센서가 실장된 완충 부재의 구조를 도시한다.
도 4b를 참조하면, 완충 부재(102)는 하우징(예: 도 1의 하우징(120))의 일 부분과 결합될 수 있는 연결부(412) 및 연결부(412)를 감싸도록 형성되는 커버부(410)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 완충 부재(102)는 도 4a의 연결 부재(408)에 대한 실리콘 몰딩을 통해 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 완충 부재(102)의 연결부(412)는 하우징(120)의 일 부분이 삽입될 수 있는 관통 홀(122)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 완충 부재(102)가 하우징(120)에 장착되는 경우에, 하우징(120)의 돌출부(예: 도 1의 돌출부(150))는 연결부(412)의 관통 홀(122)에 삽입될 수 있다. 일 실시 예에서, 연결부(412)의 적어도 일 부분은 하우징(120)에 대응하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(120)의 돌출부(150)의 외주면이 곡면을 포함하는 경우에, 연결부(412)의 내측은 돌출부(150)의 상기 곡면에 대응하도록 형성될 수 있다. 다른 예를 들어, 하우징(120)의 돌출부(150)가 수직 단차를 포함하는 경우에, 연결부(412)의 내측은 상기 수직 단차에 대응하도록 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 연결부(412)는 제1 방향을 향하는 제1 면, 상기 제1 면을 둘러싸도록 형성되는 측벽의 외주면을 형성하는 제2 면 및 상기 측벽의 내측을 형성하는 제3 면을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 단자(400)는 연결부(412)의 상기 제1 면에 배치되어 하우징(120)의 제2 단자(예: 도 2의 제2 단자(108))와 접할 수 있다. 예를 들어, 연결 부재(408)에서 제1 단자(400)가 배치된 제1 부분은 도 4a에서와 같이 직사각형의 형태로 형성될 수 있다. 상기 제1 부분이 상기 제1 면에 배치되는 경우에, 상기 제1 부분은 제1 단자(400)가 제1 방향을 향하도록 구부러져 배치될 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 단자(400)를 포함하는 연결 부재(408)의 제1 부분은 상기 제1 면의 형태에 대응하도록 원형의 띠 형태(예: 도넛 형태)로 형성될 수도 있다. 일 실시 예에서, 연결 부재(408) 상에 배치된 제1 단자(400)는 실리콘에 의해 몰딩되지 않고, 외부로 드러나도록 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 커버부(410)는 연결부(412)의 적어도 일부가 연장됨에 따라 형성될 수 있다. 예를 들어, 연결부(412)의 측벽의 외주면을 형성하는 제2 면이 -x 방향으로 연장 및 +x 방향으로 커브드(curved)된 후에 연장됨에 따라 커버부(410)의 내측이 형성될 수 있다. 연결부(412)의 측벽의 내측을 형성하는 제3 면이 -x 방향으로 연장 및 +x 방향으로 커브드된 후에 연장됨에 따라 커버부(410)의 외주면이 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 커버부(410)는 적어도 일부가 외부 객체(예: 사용자)와 접하는 부분으로, 커버부(410)는 곡면을 포함하도록 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 커버부(410)는 외부 객체에 대응하여 형태가 변형될 수 있도록 실리콘 재질 또는 폼(foam) 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 사용자의 귀에 삽입됨에 따라, 커버부(410)의 형태는 사용자 귀의 내부 형태에 대응하여 변형될 수 있다.
일 실시 예에서, 생체 센서(406)는 커버부(410)의 측면(예: 외주면)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 연결 부재(408)에서 생체 센서(406)가 배치된 제2 부분은 도 4a에서와 같이 직사각형의 형태로 형성될 수 있다. 상기 제2 부분은 커버부(410)의 측면의 형태(예: 곡면)에 대응하도록 구부러져 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 연결 부재(408)는 외부로 노출되지 않도록 완충 부재(102)의 내부에 실장될 수 있다. 또 다른 실시 예에서, 연결 부재(408)의 일 면(예: 제1 단자 및 생체 센서가 배치된 전면)은 실리콘 몰딩을 통해 실리콘 레이어가 형성되고, 연결 부재(408)의 타 면(예: 후면)은 외부로 노출될 수도 있다.
일 실시 예에서, 연결 부재(408)는 제1 단자(400)가 배치된 제1 부분 및 생체 센서(406)가 배치된 제2 부분을 연결할 수 있다. 예를 들어, 완충 부재(102)에 실장된 상태의 연결 부재(408)는 완충 부재(102)의 연결부(412)에서 커버부(410)로 연장되어 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분을 연결할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 연결 부재(408)는 완충 부재(102)의 적어도 일 영역에 마련된 개구부를 통해서 연장되어 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분을 연결할 수도 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 음향 출력 장치의 하우징 및 완충 부재의 구조를 도시한다. 도 6a는 제1 방식으로 결합된 도 5의 음향 출력 장치를 A-A' 방향으로 절단하여 -y축 방향에서 바라본 단면도를 도시한다. 도 6b는 제2 방식으로 결합된 도 5의 음향 출력 장치를 A-A' 방향으로 절단하여 -y축 방향에서 바라본 단면도를 도시한다. 도 6a 및 도 6b는 하우징 및 완충 부재가 접하지 않도록 도시되었으나, 이는 설명의 편의를 위한 것이다. 따라서, 하우징 및 완충 부재가 결합되는 경우에, 하우징의 외주면 및 완충 부재의 내측은 접하게 결합될 수 있다.
도 5, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 제2 단자(108)는 음향 출력 장치(100)의 하우징(120)의 일 부분에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 단자(104)는 완충 부재(102)의 일 부분에 배치될 수 있다. 제1 단자(104) 및 제2 단자(108)는 각각 전원 단자, 그라운드(GND) 단자, LED 드라이버 단자 및 PD 단자 중 적어도 하나의 단자를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 완충 부재(102)가 하우징(120)에 장착된 경우에, 하우징(120)의 상기 일 부분은 완충 부재(102)의 상기 일 부분과 맞닿을(또는 접할) 수 있다. 이 때, 하우징(120)의 상기 일 부분에 배치된 제2 단자(108) 중 적어도 하나의 단자(예: 전원 단자)는 완충 부재(102)의 상기 일 부분에 배치되는 제1 단자(104) 중 적어도 하나의 단자(예: 전원 단자)와 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 하우징(120)은 일부 영역으로부터 돌출된 돌출부(예: 도 1의 돌출부(150))를 포함할 수 있고, 돌출부(150)는 제1 면(500a), 제2 면(500b) 및 제3 면(500c)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 완충 부재(102)는 연결부(예: 도 4의 연결부(412))를 포함할 수 있고, 연결부(412)는 제1 면(510a), 제2 면(510b) 및 제3 면(510c)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 적어도 하나의 제2 단자(108)는 도 6a에서와 같이 하우징(120)의 제1 면(500a)에 배치될 수 있다. 이 때, 적어도 하나의 제1 단자(104)는 완충 부재(102)의 제1 면(510a)에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 적어도 하나의 제2 단자(108)는 도 6b에서와 같이 하우징(120)의 제2 면(500b)에 배치될 수 있다. 이 때, 적어도 하나의 제1 단자(104)는 완충 부재(102)의 제2 면(510b)에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 하우징(120)의 돌출부(예: 도 1의 돌출부(150))는 완충 부재(102)의 연결부(예: 도 4b의 연결부(412))에 삽입될 수 있다. 돌출부(150)가 연결부(412)에 삽입됨에 따라, 하우징(120)의 제1 면(500a)은 완충 부재(102)의 제1 면(510a)에 접하고, 하우징(120)의 제2 면(500b)은 완충 부재(102)의 제2 면(510b)에 접하고, 하우징(120)의 제3 면(500c)은 완충 부재(102)의 제3 면(510c)에 접할 수 있다.
일 실시 예에서, 완충 부재(102)의 연결부(412)의 내측(예: 도 1의 관통 홀(122))은 하우징(120)의 돌출부(150)의 외주면에 대응하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 돌출부(150)가 수직 단차를 포함함에 따라, 돌출부(150)의 일 영역의 직경 값은 r1에 해당하고, 타 영역의 직경 값은 r1보다 큰 r2에 해당할 수 있다. 상기 일 영역은 제2 면(500b)의 외주면을 포함하는 영역을 의미하고, 상기 타 영역은 제3 면(500c)의 외주면을 포함하는 영역을 의미할 수 있다. 돌출부(150)의 상기 일 영역에 대응하는 연결부(412)의 일 영역의 직경 값은 r1에 해당하고, 돌출부(150)의 상기 타 영역에 대응하는 연결부(412)의 타 영역의 직경 값은 r2에 해당할 수 있다. 일 실시 예에서, 서로 다른 직경 값(r1 및 r2)을 포함하는 연결부(412)는 완충 부재(102)가 하우징(120)으로부터 쉽게 분리되지 않도록 유지하는 역할을 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, 완충 부재(102)는 외부에 의해 변형되더라도 원래 상태로 되돌아가는 재질(예: 실리콘, 폼)로 형성될 수 있다. 예를 들어, 실리콘 재질로 형성된 완충 부재(102)의 연결부(412)의 일 영역(예: 입구 영역)은 직경 값이 r1에 해당하고, 돌출부(150)의 타 영역(예: 스피커 영역)은 직경 값이 r2에 해당할 수 있다. 이 때, 실리콘 재질로 형성된 연결부(412)의 일 영역은 돌출부(150)의 삽입에 따라 직경 값이 증가(예: r1 → r2)했다가 다시 원래 직경 값인 r1으로 되돌아갈 수 있다.
일 실시 예에서, 도 6a 및 도 6b에서와 같이 제1 단자(104) 및 제2 단자(108)가 맞닿아 연결되는 경우에, 음향 출력 장치(100)의 제어 회로(예: 도 2의 제어 회로(110))는 생체 센서(406)에 전류를 공급할 수 있다. 일 실시 예에서, 제어 회로(110)를 통해 전류를 수신함에 따라, 생체 센서(406)는 외부로 신호를 방출하고, 반사된 신호를 수신할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 제1 단자(104)가 완충 부재(102)의 제1 면(510a) 또는 제2 면(510b)에 배치되고, 제2 단자(108)가 하우징(120)의 제1 면(500a) 또는 제2 면(500b)에 배치되는 음향 출력 장치만을 도시하고 있으나, 이에 한정되지 아니한다. 다른 실시 예에서, 제1 단자(104) 및 제2 단자(108)는 완충 부재(102) 및 하우징(120)이 결합됨에 따라 접하는 영역(예: 완충 부재의 제3 면(510c), 하우징의 제3 면(500c))에 배치될 수도 있다. 또 다른 실시 예에서, 제1 단자(104)는 완충 부재(102) 및 하우징(120)이 결합됨에 따라 접하는 영역인 완충 부재의 제1 면(510a), 제2 면(510b) 및 제3 면(510c) 중 적어도 둘 이상의 영역에 배치될 수 있고, 제2 단자(108)는 완충 부재(102) 및 하우징(120)이 결합됨에 따라 접하는 영역인 하우징(120)의 제1 면(500a), 제2 면(500b) 및 제3 면(500c) 중 적어도 둘 이상의 영역에 배치될 수 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른 음향 출력 장치의 양각 돌기를 포함하는 하우징 및 음각 홈을 포함하는 완충 부재의 구조를 도시한다. 도 8a는 도 7에 따른 음향 출력 장치가 결합되기 전의 단면도를 도시한다. 도 8b는 도 7에 따른 결합된 후의 음향 출력 장치를 A-A' 방향으로 절단하여 -y축 방향에서 바라본 단면도를 도시한다. 도 7, 도 8a 및 도 8b의 설명과 관련하여 전술한 내용과 대응되거나 동일 또는 유사한 내용은 생략될 수 있다. 도 8a는 도 7의 음향 출력 장치를 A-A' 방향으로 절단하여 -y축 방향에서 바라본 단면도에 해당하나, 음향 출력 장치가 결합되기 전의 상태를 도시한다.
도 7, 도 8a 및 도 8b를 참조하면, 제2-1 단자(108-(1)) 및 제2-2 단자(108-(2))를 포함하는 제2 단자(108)는 음향 출력 장치(100)의 하우징(120)의 일 부분에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1-1 단자(104-(1)) 및 제1-2 단자(104-(2))를 포함하는 제1 단자(104)는 완충 부재(102)의 일 부분에 배치될 수 있다. 제1-1 단자(104-(1)), 제1-2 단자(104-(2)), 제2-1 단자(108-(1)) 및 제2-2 단자(108-(2))는 각각 전원 단자, 그라운드(GND) 단자, LED 드라이버 단자 및 PD 단자 중 적어도 하나의 기능을 수행하는 단자에 해당할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1-1 단자(104-(1))와 제2-1 단자(108-(1)), 제1-2 단자(104-(2))와 제2-2 단자(108-(2))는 각각 동일한 기능을 수행하는 단자에 해당할 수 있다. 예를 들어, 제1-1 단자(104-(1))가 전원 단자인 경우에, 제2-1 단자(108-(1))도 전원 단자에 해당할 수 있다. 제1-2 단자(104-(2))가 PD 단자인 경우에, 제2-2 단자(108-(2))도 PD 단자에 해당할 수 있다.
일 실시 예에서, 하우징(120)은 일부 영역으로부터 돌출된 돌출부(예: 도 1의 돌출부(150))를 포함할 수 있고, 돌출부(150)는 제1 면(600a), 제2 면(600b) 및 제3 면(600c)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 완충 부재(102)는 연결부(예: 도 4의 연결부(412))를 포함할 수 있고, 연결부(412)는 제1 면(610a), 제2 면(610b) 및 제3 면(610c)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 돌출부(150)의 일 영역은 양각 돌기(700)를 포함하고, 돌출부(150)의 상기 일 영역에 대응하는 연결부(412)의 일 영역은 음각 홈(710)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 돌출부(150)의 제3 면(600c)은 +z 방향으로 돌출되는 양각 돌기(700)를 포함하고, 연결부(412)의 제1 면(610a)은 양각 돌기(700)에 대응하는 음각 홈(710)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 양각 돌기(700) 및 음각 홈(710)은 하우징(120) 및 완충 부재(102)가 특정 방향으로 결합되도록 유도하는 역할을 수행할 수 있다. 상기 특정 방향은 적어도 하나의 제1 단자(104)가 동일한 기능을 수행하는 적어도 하나의 제2 단자(108)와 접할 수 있는 방향을 의미할 수 있다. 일 실시 예에서, 연결부(412)의 내측에는 양각 돌기(700)에 대응하는 내부 홈(720)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하우징(120) 및 완충 부재(102)가 상기 특정 방향으로 결합하는 경우에, 양각 돌기(700)는 음각 홈(710)과 접하고 돌출부(150)가 연결부(412)에 삽입됨에 따라 내부 홈(720)과 접할 수 있다.
일 실시 예에서, 사용자 귀에 착용될 수 있는 음향 출력 장치는 생체 센서(예: 도 2의 생체 센서(106)) 및 상기 생체 센서와 연결되는 제1 단자(예: 도 2의 제1 단자(104))를 포함하는 완충 부재(예: 도 2의 완충 부재(102)), 상기 완충 부재가 장착될 수 있는 일 부분을 포함하는 하우징(예: 도 1의 하우징(120)), 상기 하우징의 상기 일 부분에 배치되고 상기 완충 부재의 상기 제1 단자와 전기적으로 연결될 수 있는 제2 단자(예: 도 2의 제2 단자(108)) 및 상기 하우징 내에 위치하고, 상기 생체 센서, 상기 제1 단자 및 상기 제2 단자와 작동적으로 연결되는 제어 회로(예: 도 2의 제어 회로(110))를 포함하고, 상기 제어 회로는 상기 제1 단자 및 상기 제2 단자가 연결되는 경우에 상기 제2 단자를 통해서 상기 생체 센서에 전력을 공급하고, 상기 제2 단자를 통해서 상기 완충 부재의 상기 생체 센서로부터 획득된 적어도 하나의 생체 신호 데이터를 수신하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 완충 부재는 상기 하우징의 상기 일 부분과 연결되도록 형성되는 연결부(예: 도 4b의 연결부(412)) 및 상기 연결부로부터 연장되어 상기 연결부를 감싸도록 형성되는 커버부(예: 도 4b의 커버부(410))를 포함하고, 상기 하우징의 상기 일 부분의 일 영역(예: 도 1의 돌출부(150))은 돌출되도록 형성되고, 상기 완충 부재의 상기 연결부에 삽입될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 단자는 상기 완충 부재의 상기 연결부의 일 부분에 배치되고, 상기 생체 센서는 상기 완충 부재의 상기 커버부의 내부에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 완충 부재의 상기 제1 단자 및 상기 생체 센서는 FPCB(flexible PCB) 및 와이어 중 적어도 하나를 통해 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 하우징의 상기 일 영역의 상기 일 부분은 양각 돌기(예: 도 7의 양각 돌기(700))를 포함하고, 상기 완충 부재의 상기 연결부의 일 부분은 상기 양각 돌기와 대응하도록 형성되는 음각 홈(예: 도 7의 음각 홈(710))을 포함하여 상기 하우징 및 상기 완충 부재가 일 방향으로 결합될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 단자는 제1-1 단자 및 제1-2 단자를 포함하고, 상기 제2 단자는 상기 제1-1 단자에 대응하는 제2-1 단자 및 상기 1-2 단자에 대응하는 제2-2 단자를 포함하고, 상기 하우징 및 상기 완충 부재가 상기 일 방향으로 결합되는 경우에 상기 제1-1 단자 및 상기 2-1 단자가 접하고 상기 1-2 단자 및 상기 2-2 단자가 접할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 생체 센서는 제1 발광부 및 상기 제1 발광부에 인접하게 배치되는 제1 수광부를 포함하는 제1 생체 센서, 및 제2 발광부 및 상기 제2 발광부에 인접하게 배치되는 제2 수광부를 포함하는 제2 생체 센서를 포함하고, 상기 제어 회로는 상기 제1 생체 센서로부터 획득된 제1 생체 신호 데이터를 수신하고, 상기 제2 생체 센서로부터 획득된 제2 생체 신호 데이터를 수신하고, 상기 제1 생체 신호 데이터의 신호 품질(signal quality) 정보 및 상기 제2 생체 신호 데이터의 신호 품질 정보를 비교하고, 상기 제1 생체 신호 데이터의 신호 품질 정보가 상기 제2 생체 신호 데이터의 신호 품질 정보보다 높은 신호 품질 값을 포함하는 경우에 상기 제1 생체 신호 데이터를 선택하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어 회로는 상기 제1 생체 신호 데이터의 SNR(signal-to-noise ratio) 값과 상기 제2 생체 신호 데이터의 SNR 값에 기반하여 신호 품질 정보를 비교하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 완충 부재는 상기 생체 센서의 적어도 일부에 대하여 실리콘 몰딩(silicon molding)을 통해 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 음향 출력 장치는 통신 모듈(예: 도 2의 통신 모듈(112))을 더 포함하고, 상기 제어 회로는 상기 획득된 적어도 하나의 생체 신호 데이터를 상기 통신 모듈을 통해 외부 전자 장치로 전송하도록 설정될 수 있다.
도 9는 일 실시 예에 따른 음향 출력 장치의 회로도를 도시한다.
도 9를 참조하면, 음향 출력 장치(예: 도 2의 음향 출력 장치(100))는 생체 센서(106) 및 제1 단자(104)를 포함하는 완충 부재(102), 제2 단자(108) 및 제어 회로(110)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 생체 센서(106)는 적어도 하나의 발광부(예: LED 1, LED 2, LED 3, LED 4) 및 적어도 하나의 수광부(예: PD 1, PD 2, PD 3, PD 4)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 발광부 및 수광부의 개수는 1:1 대응하지 않을 수 있다. 예를 들어, 생체 센서(106)는 1개의 발광부 및 4개의 수광부를 포함할 수도 있다.
일 실시 예에서, 생체 센서(106)의 적어도 하나의 발광부 및 적어도 하나의 수광부는 제1 단자(104)와 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 단자(104)는 적어도 하나의 단자(예: 제1-1 단자 내지 제1-10 단자)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 적어도 하나의 단자는 전원 단자, LED 드라이버 단자, 그라운드 단자 및 PD 단자 중 적어도 하나에 해당할 수 있다. 예를 들어, 생체 센서(106)의 “LED 1”에 연결되는 제1-1 단자 및 제1-2 단자는 각각 전원 단자 및 LED 드라이버 단자에 해당할 수 있다. 생체 센서(106)의 “PD 1”에 연결되는 제1-3 단자 및 제1-4 단자는 각각 그라운드 단자 및 PD 단자에 해당할 수 있다.
일 실시 예에서, 제어 회로(110)는 제1 단자(104)의 제1-1 단자 및 제2 단자(108)의 제2-1 단자를 통해서 생체 센서(106)에 포함된 적어도 하나의 발광부(예: “LED 1” 내지 “LED 4”)에 전원을 인가할 수 있다. 일 실시 예에서, 제어 회로(110)는 제1 단자(104)의 제1-2 단자 및 제2 단자(108)의 제2-2 단자를 통해서 생체 센서(106)에 포함된 적어도 하나의 발광부를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(110)는 제2-2 단자 및 제1-2 단자를 통해 “LED 1“에 디지털 제어 신호를 전송할 수 있다. 상기 디지털 제어 신호가 제1 값(예: “1”)에 해당하는 경우에, “LED 1“은 광을 방출할 수 있다. 상기 디지털 제어 신호가 제2 값(예: “0”)에 해당하는 경우에, “LED 1“은 광을 방출하지 않을 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 단자(104)의 제1-3 단자 및 제2 단자(108)의 제2-3 단자는 그라운드에 접지될 수 있다. 일 실시 예에서, 제어 회로(110)는 제1 단자(104)의 제1-4 단자 및 제2 단자(108)의 제2-4 단자를 통해서 생체 센서(106)로부터 생체 신호 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어, 생체 센서(106)의 적어도 하나의 수광부(예: “PD 1” 내지 “PD 4“)는 발광부로부터 방출되어 반사된 광 신호를 수신할 수 있다. 적어도 하나의 수광부는 상기 광 신호를 전기 신호로 전환하여 생체 신호 데이터를 획득할 수 있다. 제어 회로(110)는 제1-4 단자 및 제2-4 단자를 통해서 전기 신호 형태로 전환된 생체 신호 데이터를 수신할 수 있다.
도 9에서는 제1 단자(104) 및 제2 단자(108)에 포함된 적어도 하나의 단자가 각각의 기능을 수행하는 실시 예만을 도시하고 있으나, 이에 한정되지 아니한다. 다른 실시 예에서, 상기 적어도 하나의 단자는 전원 단자, LED 드라이버 단자 및 PD 단자의 기능 중 둘 이상의 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 제1-1 단자 및 제2-1 단자가 전원 단자 및 PD 단자의 기능을 수행하는 경우에, 제어 회로(110)는 생체 센서(106)와 PLC 통신을 수행할 수 있다. 제어 회로(110)는 상기 제1-1 단자 및 상기 2-1 단자를 통해서 생체 센서(106)에 전원을 인가할 수 있고, 생체 센서(106)로부터 생체 신호 데이터를 수신할 수 있다. 또 다른 실시 예에서, 제1 단자(104) 및/또는 제2 단자(108)는 멀티플렉서(multiplexer, mux)(예: 10x10 mux)로 대체될 수도 있다.
도 10은 일 실시 예에 따른 사용자에 의해 착용된 상태의 음향 출력 장치의 광 경로(optical path)를 도시한다.
도 10을 참조하면, 완충 부재(102)의 커버부(410)는 곡면을 따라 제1 생체 센서 및 제2 생체 센서를 포함하는 복수 개의 생체 센서가 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 생체 센서는 제1 발광부(402-(1)) 및 제1 수광부(404-(1))를 포함하고, 제2 생체 센서는 제2 발광부(402-(2)) 및 제2 수광부(404-(2))를 포함할 수 있다. 제1 발광부(402-(1)) 및 제1 수광부(404-(1))는 서로 인접하게 배치될 수 있고, 제2 발광부(402-(2)) 및 제2 수광부(404-(2))는 서로 인접하게 배치될 수 있다. 이 때, 제1 생체 센서 및 제2 생체 센서는 제1 발광부(402-(1)), 제1 수광부(404-(1)), 제2 발광부(402-(2)) 및 제2 수광부(404-(2)의 순서로 배치될 수 있다. 제2 수광부(404-(2))는 제1 발광부(402-(1))로부터 이격되어 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 복수 개의 수광부는 복수 개의 발광부로부터 송신된 신호가 사용자의 신체 일부(1000)(예: 귓속) 내 혈관(1008)으로부터 반사되는 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제2 수광부(404-(2))는 제1 발광부(402-(1))로부터 송신된 신호(1004)가 혈관(1008)으로부터 반사되는 신호를 수신하고, 생체 센서(406)는 혈관(1008) 내 혈류 량의 변화를 검출할 수 있다.
일 실시 예에서, 음향 출력 장치(예: 도 1의 음향 출력 장치(100))가 사용자의 신체 일부(1000)인 귓속에 착용되는 경우에, 완충 부재(102) 및 사용자의 신체 일부(1000)의 사이 공간(1006)이 형성될 수 있다. 다만, 사이 공간(1006)은 음향 출력 장치(100)가 사용자의 신체 일부(1000)에 헐겁게 착용된 상태에 형성되며, 완충 부재(102)가 사용자의 신체 일부(1000)에 밀착한 상태의 경우에 사이 공간(1006)은 형성되지 않을 수 있다.
일 실시 예에서, 곡면을 따라 복수 개의 생체 센서가 배치됨에 따라서, 수광부는 인접하지 않은 발광부로부터 방출되어 반사된 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제2 수광부(404-(2))는 인접하게 배치된 제2 발광부(402-(2))로부터 방출되어 반사된 신호뿐만 아니라 제1 발광부(402-(1))로부터 방출되어 반사된 신호(1004)를 수신할 수 있다. 제1 수광부(404-(1))는 인접하게 배치된 제1 발광부(402-(1))로부터 방출되어 반사된 신호(1002) 및 제2 발광부(402-(2))로부터 방출되어 반사된 신호를 수신할 수 있다.
도 10은 설명의 편의를 위하여 제1 발광부(402-(1))로부터 방출되는 신호의 광 경로만을 도시하고 있으나, 생체 센서(406)에 포함된 복수 개의 발광부로부터 방출되는 신호는 도 10과 동일한 광 경로를 통해 수광부로 전송될 수 있다.
일 실시 예에서, 제어 회로(예: 도 2의 제어 회로(110))는 복수 개의 수광부로부터 복수 개의 생체 신호 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(110)는 제1 수광부(404-(1))로부터 제1 생체 신호 데이터를 획득하고, 제2 수광부(404-(2))로부터 수신된 제2 생체 신호 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시 예에서, 제어 회로(110)는 획득한 복수 개의 생체 신호 데이터의 신호 품질(signal quality) 값을 비교할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(110)는 제1 생체 신호 데이터의 SNR(signal to noise ratio) 값과 제2 생체 신호 데이터의 SNR 값을 비교할 수 있다. 제1 생체 신호 데이터의 SNR 값이 약 5dB이고 제2 생체 신호 데이터의 SNR 값이 약 15dB인 경우에, 제어 회로(110)는 SNR 값이 더 큰 제2 생체 신호 데이터를 선택하여 생체 데이터를 획득할 수 있다. 또 다른 실시 예에서, 제어 회로(110)는 획득한 복수 개의 생체 신호 데이터를 레퍼런스 생체 신호 데이터와 비교할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(110)는 제1 생체 신호 데이터 및 레퍼런스 생체 신호 데이터의 유사도를 측정하고, 제2 생체 신호 데이터 및 레퍼런스 생체 신호 데이터의 유사도를 측정할 수 있다. 제1 생체 신호 데이터 및 레퍼런스 생체 신호 데이터의 유사도가 제2 생체 신호 데이터 및 레퍼런스 생체 신호 데이터의 유사도보다 큰 경우에, 제어 회로(110)는 상기 제1 생체 신호 데이터를 선택하여 생체 데이터를 획득할 수 있다.
도 11은 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 11을 참조하면, 네트워크 환경(1100)에서 전자 장치(1101)는 제 1 네트워크(1198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(1199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1104) 또는 서버(1108)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1101)는 서버(1108)를 통하여 전자 장치(1104)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1101)는 프로세서(1120), 메모리(1130), 입력 모듈(1150), 음향 출력 모듈(1155), 디스플레이 모듈(1160), 오디오 모듈(1170), 센서 모듈(1176), 인터페이스(1177), 연결 단자(1178), 햅틱 모듈(1179), 카메라 모듈(1180), 전력 관리 모듈(1188), 배터리(1189), 통신 모듈(1190), 가입자 식별 모듈(1196), 또는 안테나 모듈(1197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(1101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(1178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(1176), 카메라 모듈(1180), 또는 안테나 모듈(1197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(1160))로 통합될 수 있다.
프로세서(1120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(1140))를 실행하여 프로세서(1120)에 연결된 전자 장치(1101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(1120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(1176) 또는 통신 모듈(1190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(1132)에 저장하고, 휘발성 메모리(1132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(1134)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(1120)는 메인 프로세서(1121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(1123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1101)가 메인 프로세서(1121) 및 보조 프로세서(1123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(1123)는 메인 프로세서(1121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(1123)는 메인 프로세서(1121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(1123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(1121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(1121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1121)와 함께, 전자 장치(1101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(1160), 센서 모듈(1176), 또는 통신 모듈(1190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(1123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(1180) 또는 통신 모듈(1190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(1123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능이 수행되는 전자 장치(1101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(1108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(1130)는, 전자 장치(1101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(1120) 또는 센서 모듈(1176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(1140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(1130)는, 휘발성 메모리(1132) 또는 비휘발성 메모리(1134)를 포함할 수 있다.
프로그램(1140)은 메모리(1130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(1142), 미들 웨어(1144) 또는 어플리케이션(1146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(1150)은, 전자 장치(1101)의 구성요소(예: 프로세서(1120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(1101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(1150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(1155)은 음향 신호를 전자 장치(1101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(1155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(1160)은 전자 장치(1101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(1160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 모듈(1160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(1170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(1170)은, 입력 모듈(1150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(1155), 또는 전자 장치(1101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(1176)은 전자 장치(1101)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 실시 예에 따르면, 센서 모듈(1176)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(1177)는 전자 장치(1101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(1177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(1178)는, 그를 통해서 전자 장치(1101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 단자(1178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(1179)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 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(1179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(1180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(1180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(1188)은 전자 장치(1101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(1188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(1189)는 전자 장치(1101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(1189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(1190)은 전자 장치(1101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1102), 전자 장치(1104), 또는 서버(1108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(1190)은 프로세서(1120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(1190)은 무선 통신 모듈(1192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(1194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(1198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(1199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(1104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(1192)은 가입자 식별 모듈(1196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(1198) 또는 제 2 네트워크(1199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(1192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(1192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(1192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(1192)은 전자 장치(1101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(1199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(1192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(1197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(1197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(1197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(1198) 또는 제 2 네트워크(1199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(1190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(1190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(1197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(1197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 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 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(1199)에 연결된 서버(1108)를 통해서 전자 장치(1101)와 외부의 전자 장치(1104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(1102, 또는 1104) 각각은 전자 장치(1101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(1102, 1104, 또는 1108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(1101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(1101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(1101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(1101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(1101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, 외부의 전자 장치(1104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(1108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 외부의 전자 장치(1104) 또는 서버(1108)는 제 2 네트워크(1199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(1101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 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 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 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. "제 1", "제 2", 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: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 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 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시 예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 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 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(1101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(1136) 또는 외장 메모리(1138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(1140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(1101))의 프로세서(예: 프로세서(1120))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 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 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 스토어™)를 통해 또는 두 개의 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 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시 예들에 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 실시 예들에 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.

Claims (20)

  1. 사용자 귀에 착용될 수 있는 음향 출력 장치에 있어서,
    생체 센서 및 상기 생체 센서와 연결되는 제1 단자를 포함하는 완충 부재;
    상기 완충 부재가 장착될 수 있는 일 부분을 포함하는 하우징;
    상기 하우징의 상기 일 부분에 배치되고, 상기 완충 부재의 상기 제1 단자와 전기적으로 연결될 수 있는 제2 단자; 및
    상기 하우징 내에 위치하고, 상기 생체 센서, 상기 제1 단자 및 상기 제2 단자와 작동적으로 연결되는 제어 회로를 포함하고, 상기 제어 회로는:
    상기 제1 단자 및 상기 제2 단자가 연결되는 경우에, 상기 제2 단자를 통해서 상기 생체 센서에 전력을 공급하고,
    상기 제2 단자를 통해서 상기 완충 부재의 상기 생체 센서로부터 획득된 적어도 하나의 생체 신호 데이터를 수신하도록 설정되는, 음향 출력 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 완충 부재는 상기 하우징의 상기 일 부분과 연결되도록 형성되는 연결부 및 상기 연결부로부터 연장되어 상기 연결부를 감싸도록 형성되는 커버부를 포함하고,
    상기 하우징의 상기 일 부분의 일 영역은 돌출되도록 형성되고, 상기 완충 부재의 상기 연결부에 삽입되는 것을 특징으로 하는, 음향 출력 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 단자는 상기 완충 부재의 상기 연결부의 일 부분에 배치되고,
    상기 생체 센서는 상기 완충 부재의 상기 커버부의 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는, 음향 출력 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 완충 부재의 상기 제1 단자 및 상기 생체 센서는 FPCB(flexible PCB) 및 와이어 중 적어도 하나를 통해 연결되는 것을 특징으로 하는, 음향 출력 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 하우징의 상기 일 영역의 상기 일 부분은 양각 돌기를 포함하고,
    상기 완충 부재의 상기 연결부의 일 부분은 상기 양각 돌기와 대응하도록 형성되는 음각 홈을 포함하여, 상기 하우징 및 상기 완충 부재가 일 방향으로 결합되는 것을 특징으로 하는, 음향 출력 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 단자는 제1-1 단자 및 제1-2 단자를 포함하고,
    상기 제2 단자는 상기 제1-1 단자에 대응하는 제2-1 단자 및 상기 제1-2 단자에 대응하는 제2-2 단자를 포함하고,
    상기 하우징 및 상기 완충 부재가 상기 일 방향으로 결합되는 경우에, 상기 제1-1 단자 및 상기 제2-1 단자가 접하고 상기 제1-2 단자 및 상기 제2-2 단자가 접하는 것을 특징으로 하는, 음향 출력 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 생체 센서는 제1 발광부 및 상기 제1 발광부에 인접하게 배치되는 제1 수광부를 포함하는 제1 생체 센서, 및 제2 발광부 및 상기 제2 발광부에 인접하게 배치되는 제2 수광부를 포함하는 제2 생체 센서를 포함하고,
    상기 제어 회로는:
    상기 제1 생체 센서로부터 획득된 제1 생체 신호 데이터를 수신하고,
    상기 제2 생체 센서로부터 획득된 제2 생체 신호 데이터를 수신하고,
    상기 제1 생체 신호 데이터의 신호 품질(signal quality) 정보 및 상기 제2 생체 신호 데이터의 신호 품질 정보를 비교하고,
    상기 제1 생체 신호 데이터의 신호 품질 정보가 상기 제2 생체 신호 데이터의 신호 품질 정보보다 높은 신호 품질 값을 포함하는 경우에, 상기 제1 생체 신호 데이터를 선택하도록 설정되는, 음향 출력 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제어 회로는, 상기 제1 생체 신호 데이터의 SNR(signal-to-noise ratio) 값과 상기 제2 생체 신호 데이터의 SNR 값에 기반하여 신호 품질 정보를 비교하도록 설정되는, 음향 출력 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 완충 부재는 상기 생체 센서의 적어도 일부에 대하여 실리콘 몰딩(silicon molding)을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는, 음향 출력 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    통신 모듈을 더 포함하고,
    상기 제어 회로는 상기 획득된 적어도 하나의 생체 신호 데이터를 상기 통신 모듈을 통해 외부 전자 장치로 전송하도록 설정되는, 음향 출력 장치.
  11. 음향 출력 장치의 동작 방법에 있어서,
    완충 부재에 배치되어 생체 센서와 연결되는 제1 단자 및 상기 완충 부재가 장착될 수 있는 하우징의 일 부분에 배치되는 제2 단자가 연결되는 경우에, 상기 제2 단자를 통해서 상기 생체 센서에 전력을 공급하는 동작; 및
    상기 제2 단자를 통해서 상기 완충 부재의 상기 생체 센서로부터 획득된 적어도 하나의 생체 신호 데이터를 수신하는 동작을 포함하는, 음향 출력 장치의 동작 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 완충 부재는 상기 하우징의 상기 일 부분과 연결되도록 형성되는 연결부 및 상기 연결부로부터 연장되어 상기 연결부를 감싸도록 형성되는 커버부를 포함하고,
    상기 하우징의 상기 일 부분의 일 영역은 돌출되도록 형성되고, 상기 완충 부재의 상기 연결부에 삽입되는 것을 특징으로 하는, 음향 출력 장치의 동작 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 단자는 상기 완충 부재의 상기 연결부의 일 부분에 배치되고,
    상기 생체 센서는 상기 완충 부재의 상기 커버부의 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는, 음향 출력 장치의 동작 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 완충 부재의 상기 제1 단자 및 상기 생체 센서는 FPCB(flexible PCB) 및 와이어 중 적어도 하나를 통해 연결되는 것을 특징으로 하는, 음향 출력 장치의 동작 방법.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 하우징의 상기 일 영역의 상기 일 부분은 양각 돌기를 포함하고,
    상기 완충 부재의 상기 연결부의 일 부분은 상기 양각 돌기와 대응하도록 형성되는 음각 홈을 포함하여, 상기 하우징 및 상기 완충 부재가 일 방향으로 결합되는 것을 특징으로 하는, 음향 출력 장치의 동작 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1 단자는 제1-1 단자 및 제1-2단자를 포함하고,
    상기 제2 단자는 상기 제1-1 단자에 대응하는 제2-1 단자 및 상기 제1-2 단자에 대응하는 제2-2 단자를 포함하고,
    상기 하우징 및 상기 완충 부재가 상기 일 방향으로 결합되는 경우에, 상기 제1-1 단자 및 상기 제2-1 단자가 접하고 상기 제1-2 단자 및 상기 제2-2 단자가 접하는 것을 특징으로 하는, 음향 출력 장치의 동작 방법.
  17. 청구항 11에 있어서,
    제1 발광부 및 상기 제1 발광부에 인접하게 배치되는 제1 수광부를 포함하는 제1 생체 센서로부터 획득된 제1 생체 신호 데이터를 수신하는 동작;
    제2 발광부 및 상기 제2 발광부에 인접하게 배치되는 제2 수광부를 포함하는 제2 생체 센서로부터 획득된 제2 생체 신호 데이터를 수신하는 동작;
    상기 제1 생체 신호 데이터의 신호 품질(signal quality) 정보 및 상기 제2 생체 신호 데이터의 신호 품질 정보를 비교하는 동작; 및
    상기 제1 생체 신호 데이터의 신호 품질 정보가 상기 제2 생체 신호 데이터의 신호 품질 정보보다 높은 신호 품질 값을 포함하는 경우에, 상기 제1 생체 신호 데이터를 선택하는 동작을 포함하는, 음향 출력 장치의 동작 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 제1 생체 신호 데이터의 SNR(signal-to-noise ratio) 값과 상기 제2 생체 신호 데이터의 SNR 값에 기반하여 신호 품질 정보를 비교하는 동작을 포함하는, 음향 출력 장치의 동작 방법.
  19. 청구항 11에 있어서,
    상기 완충 부재는 상기 생체 센서의 적어도 일부에 대하여 실리콘 몰딩(silicon molding)을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는, 음향 출력 장치의 동작 방법.
  20. 청구항 11에 있어서,
    상기 획득된 적어도 하나의 생체 신호 데이터를 통신 모듈을 통해 외부 전자 장치로 전송하는 동작을 더 포함하는, 음향 출력 장치의 동작 방법.
KR1020200068584A 2020-06-05 2020-06-05 생체 데이터를 획득하는 음향 출력 장치 및 동작 방법 KR20210151577A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200068584A KR20210151577A (ko) 2020-06-05 2020-06-05 생체 데이터를 획득하는 음향 출력 장치 및 동작 방법
PCT/KR2021/006835 WO2021246766A1 (en) 2020-06-05 2021-06-02 Audio output device for obtaining biometric data and method of operating same
US17/338,904 US11689840B2 (en) 2020-06-05 2021-06-04 Audio output device for obtaining biometric data and method of operating same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200068584A KR20210151577A (ko) 2020-06-05 2020-06-05 생체 데이터를 획득하는 음향 출력 장치 및 동작 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210151577A true KR20210151577A (ko) 2021-12-14

Family

ID=78818104

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200068584A KR20210151577A (ko) 2020-06-05 2020-06-05 생체 데이터를 획득하는 음향 출력 장치 및 동작 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11689840B2 (ko)
KR (1) KR20210151577A (ko)
WO (1) WO2021246766A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024063297A1 (ko) * 2022-09-23 2024-03-28 삼성전자주식회사 변형가능한 이어팁 및 이를 포함하는 웨어러블 장치

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080013747A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-17 Bao Tran Digital stethoscope and monitoring instrument
GB0705033D0 (en) * 2007-03-15 2007-04-25 Imp Innovations Ltd Heart rate measurement
WO2009001449A1 (ja) * 2007-06-27 2008-12-31 Pioneer Corporation 聴取装置
US8788002B2 (en) * 2009-02-25 2014-07-22 Valencell, Inc. Light-guiding devices and monitoring devices incorporating same
KR101477285B1 (ko) * 2013-07-30 2015-01-02 한동혁 이어폰
US9794653B2 (en) * 2014-09-27 2017-10-17 Valencell, Inc. Methods and apparatus for improving signal quality in wearable biometric monitoring devices
US9825688B2 (en) * 2015-02-27 2017-11-21 Bose Corporation Systems and methods of antenna diversity switching
US10485437B2 (en) * 2015-03-30 2019-11-26 Bose Corporation Light guide system for physiological sensor
KR102292043B1 (ko) * 2015-06-12 2021-08-20 삼성전자주식회사 청각 전자장치
US10856068B2 (en) 2015-09-16 2020-12-01 Apple Inc. Earbuds
CN105652743B (zh) * 2015-12-29 2018-08-14 生迪智慧科技有限公司 接口控制的方法及装置
US10158933B2 (en) * 2016-04-21 2018-12-18 Bose Corporation Custom-molding in-ear headphone ear tips
US9843871B1 (en) * 2016-06-13 2017-12-12 Starkey Laboratories, Inc. Method and apparatus for channel selection in ear-to-ear communication in hearing devices
US20180235540A1 (en) * 2017-02-21 2018-08-23 Bose Corporation Collecting biologically-relevant information using an earpiece
US10772517B2 (en) * 2017-07-27 2020-09-15 Plantronics, Inc. Dual-ear heart rate detection using asymmetry
US10869115B2 (en) * 2018-01-03 2020-12-15 Logitech Europe S.A. Apparatus and method of forming a custom earpiece
WO2020146246A1 (en) * 2019-01-07 2020-07-16 Bose Corporation In-ear biometric monitoring using photoplethysmography (ppg)
US11166093B2 (en) * 2019-03-19 2021-11-02 Logitech Europe S.A. Earphone device support and case
US10860114B1 (en) * 2019-06-20 2020-12-08 Bose Corporation Gesture control and pulse measurement through embedded films
US10827249B1 (en) * 2019-06-27 2020-11-03 Amazon Technologies, Inc. Wireless earbud
US11240585B2 (en) * 2019-09-18 2022-02-01 Apple Inc. Identification of cushioning members in personal audio devices

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024063297A1 (ko) * 2022-09-23 2024-03-28 삼성전자주식회사 변형가능한 이어팁 및 이를 포함하는 웨어러블 장치

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021246766A1 (en) 2021-12-09
US11689840B2 (en) 2023-06-27
US20210385567A1 (en) 2021-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20210151577A (ko) 생체 데이터를 획득하는 음향 출력 장치 및 동작 방법
US20230168761A1 (en) Wearable electronic device comprising antenna and electrode
EP4302683A1 (en) Wearable electronic device
CN116744846A (zh) 具有多个光学传感器的电子设备及其控制方法
KR20220011019A (ko) 음향 홈을 포함하는 전자 장치
EP4318139A1 (en) Electronic device including biometric recognition module
US20230412959A1 (en) Ear device and wearable electronic device including the same
US11960249B2 (en) Wearable electronic device with an optical sensor module integrated with a wireless charging module
KR20220153359A (ko) 생체 정보 측정을 위한 적어도 하나의 전극을 포함하는 웨어러블 장치
US20220386046A1 (en) Electronic device including integrated inertia sensor and operating method thereof
KR20240028894A (ko) 생체 정보를 측정하는 전자 장치 및 이의 동작 방법
KR20230071676A (ko) 전자 장치의 착용 감지 방법 및 이를 적용한 전자 장치
KR20230119350A (ko) 변색 부재를 포함하는 전자 장치
KR20220099404A (ko) 복수의 광학 센서를 구비한 전자 장치 및 그 제어 방법
KR20230052779A (ko) 체중 데이터 보정 장치 및 방법
KR20240064485A (ko) 복수의 전자 장치들을 제어하기 위한 전자 장치 및 방법
KR20220059118A (ko) 밴딩 가능한 기판 부재 및 이를 포함하는 전자 장치
KR20220064193A (ko) 전자 장치 및 전자 장치의 터치 입력 감지 방법
KR20230101638A (ko) 전자 장치 및 그 제어 방법
KR20230119575A (ko) 센서 모듈을 포함하는 전자 장치
KR20230001147A (ko) 생체 인식 모듈을 포함하는 전자 장치
KR20230080255A (ko) 안테나 및 전극을 포함하는 웨어러블 전자 장치
KR20220015538A (ko) 생체 신호를 이용한 기능을 수행하는 방법 및 이를 지원하는 전자 장치
KR20230125700A (ko) 외부 소음에 기반한 마이크 및 센서 제어 방법 및 전자 장치
KR20230075320A (ko) 수분을 감지하기 위한 전자 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal