KR20240007569A

KR20240007569A - 생체 정보를 획득하기 위한 전자 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20240007569A
Application number: KR1020220125523A
Authority: KR
Inventors: 정현준
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2022-07-08
Filing date: 2022-09-30
Publication date: 2024-01-16

Abstract

본 문서는 생체 정보를 획득하기 위한 전자 장치 및 방법에 관한 것으로서, 일 실시예에 따른 전자 장치는 적어도 하나의 광 센서, 메모리 및 상기 적어도 하나의 광 센서 및 상기 메모리와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로세서는 지정된 구간동안 사용자의 신체의 일부에 광을 조사할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로세서는 사용자의 신체의 일부에서 반사된 광을 수신하도록 상기 적어도 하나의 광 센서를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로세서는 상기 지정된 구간동안 상기 수신된 광에서 서로 다른 파장의 복수의 광 신호를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로세서는 상기 복수의 광 신호들 중 지정된 적어도 두개의 광 신호들 간의 유사도 비교에 의한 유사도 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로세서는 상기 유사도 정보를 기반하여 상기 지정된 구간에서 정맥혈 파형 신호가 검출된 것을 식별할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 정맥혈 파형 신호가 검출된 것을 식별한 것에 응답하여, 적어도 하나의 프로세서는 상기 복수의 광 신호를 이용하여 생체 정보를 획득하지 않도록 상기 지정된 구간을 비정상 구간으로 식별할 수 있다.

Description

생체 정보를 획득하기 위한 전자 장치 및 방법{ELECTRONIC DEVICE AND METHOD FOR OBTAINING BIOMETRIC INFORMAION}

본 문서의 다양한 실시 예들은 생체 정보를 획득하기 위한 전자 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근에는 전자 장치가 사용자의 편의를 위해 다양한 형태로 발전하고 있으며, 사용자가 편리하게 휴대할 수 있도록 소형화되고 있다. 또한, 건강에 대한 관심이 증가하고, 건강 상태를 확인할 수 있는 기술에 대한 관심 또한 더불어 증가하고 있다.

이에 따라, 전자 장치는 사용자의 생체 정보를 측정하기 위한 센서를 포함할 수 있으며, 센서를 이용하여 인체의 다양한 생체 신호를 측정하고 활용할 수 있도록 다양한 형태로 발전하고 있으며, 다양한 생체 신호의 측정을 통해 사용자의 건강을 관리하거나 또는 건강 상태를 확인하는 다양한 서비스를 제공하고 있다.

본 문서의 일 실시예에 따르면, 동맥혈과 상관관계가 높은 기준 신호(reference)(예: 그린 또는 블루 파장의 광 신호)를 사용하여 펄스 옥시메트리를 이용하여 정확도가 높은 생체 정보를 획득하기 위한 전자 장치 및 방법이 제공될 수 있다.

본 문서의 일 실시예에 따르면, 전자 장치는 적어도 하나의 광 센서, 메모리 및 상기 적어도 하나의 광 센서 및 상기 메모리와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로세서는 지정된 구간동안 사용자의 신체의 일부에 광을 조사할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로세서는 사용자의 신체의 일부에서 반사된 광을 수신하도록 상기 적어도 하나의 광 센서를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로세서는 상기 지정된 구간동안 상기 수신된 광에서 서로 다른 파장의 복수의 광 신호를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로세서는 상기 복수의 광 신호들 중 지정된 적어도 두 개의 광 신호들 간의 유사도 비교에 의한 유사도 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로세서는 상기 유사도 정보를 기반하여 상기 지정된 구간에서 정맥혈 파형 신호가 검출된 것을 식별할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로세서는, 정맥혈 파형 신호가 검출된 것을 식별한 것에 응답하여, 상기 복수의 광 신호를 이용하여 생체 정보를 획득하지 않도록 상기 지정된 구간을 비정상 구간으로 식별할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 전자 장치에서의 동작 방법은 지정된 구간동안, 상기 전자 장치의 적어도 하나의 광 센서에 의해, 사용자의 신체의 일부에 광을 조사하고 사용자의 신체의 일부에서 반사된 광을 수신하는 동작을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 방법은 상기 지정된 구간동안 상기 수신된 광에서 서로 다른 파장의 복수의 광 신호를 획득하는 동작을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치는 상기 복수의 광 신호들 중 지정된 적어도 두개의 광 신호들 간의 유사도 비교에 의한 유사도 정보를 획득하는 동작을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 방법은 상기 유사도 정보를 기반하여 상기 지정된 구간에서 정맥혈 파형 신호가 검출된 것을 식별한 것에 응답하여, 상기 복수의 광 신호를 이용하여 생체 정보를 획득하지 않도록 상기 지정된 구간을 비정상 구간으로 식별하는 동작을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로그램을 저장하는 비 일시적 저장 매체는, 상기 프로그램은, 전자 장치(101)의 프로세서(120)에 의한 실행 시, 상기 전자 장치(101)가, 지정된 구간동안, 상기 전자 장치(101)의 적어도 하나의 광 센서(201)에 의해, 사용자의 신체의 일부에 광을 조사하고 사용자의 신체의 일부에서 반사된 광을 적어도 일부 수신하는 동작, 상기 지정된 구간동안 상기 수신된 광에서 서로 다른 파장의 복수의 광 신호(601, 602, 603)를 획득하는 동작, 상기 복수의 광 신호들 중 지정된 적어도 두개의 광 신호들 간의 유사도 비교에 의한 유사도 정보를 획득하는 동작 및 상기 유사도 정보를 기반하여 상기 지정된 구간에서 정맥혈 파형 신호가 검출된 것을 식별한 것에 응답하여, 상기 복수의 광 신호를 이용하여 생체 정보를 획득하지 않도록 상기 지정된 구간을 비정상 구간으로 식별하는 동작을 실행하도록 실행 가능한 명령을 포함할 수 있다.

도 1은 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 전자 장치의 광 센서를 나타내는 블록도이다.
도 4a 및 도 4b는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 광 센서에서 복수의 광 신호의 획득을 나타내는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 광 센서에서 감지된 복수의 광 신호 예를 나타내는 도면이다.
도 6a는 일 실시 예에 따른 정상 구간에서 감지된 복수의 광 신호를 나타내는 그래프이다.
도 6b는 일 실시 예에 따른 비정상 구간에서 복수의 광 신호 간의 유사도를 식별하기 위한 예를 나타내는 도면이다.
도 6c는 일 실시 예에 따른 비정상 구간에서 감지된 복수의 광 신호를 나타내는 그래프이다.
도 6d는 일 실시 예에 따른 정상 구간에서 복수의 광 신호 간의 유사도를 식별하기 위한 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 전자 장치에서 정상 구간 및 비정상 구간에서 획득한 생체 정보의 예를 도시한 그래프이다.
도 8은 일 실시예에 따른 전자 장치에서의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 전자 장치에서의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

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 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 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: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 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. 일실시예에 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 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(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(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 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: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(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, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))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(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 모듈(150)은, 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 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.

음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)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. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.

오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(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. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 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. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(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(104)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(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.

무선 통신 모듈(192)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(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)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(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 1eMBB 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(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 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 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 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.

일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104) 간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 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 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(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, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)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 문서의 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101)는 생체 신호를 측정하기 위한 다양한 센서들(예: 광 센서(예: PPG 센서) 및 모션 센서)을 포함할 수 있으며, 다양한 센서들을 이용하여 사용자의 심박수(또는, 맥박수), 혈중 산소 포화도, 스트레스 및 혈압과 같은 다양한 생체 정보들을 측정할 수 있다. 전자 장치는 생체 신호를 측정하기 위한 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 사용자의 신체에 착용하여 사용자의 신체의 일부의 생체 신호를 측정할 수 있는 웨어러블 디바이스(wearable device) 형태로 구현될 수 있다. 전자 장치는 센서를 통해 감지된 신호(예: 생체 신호)를 이용하여 사용자의 다양한 생체 정보들을 측정할 수 있다. 본 문서에서 설명되는 생체 정보는, 건강(health) 정보 또는 그 밖의 용어로 불려질(called) 수도 있다.

본 문서의 전자 장치는 펄스 옥시메트리를 활용하여 사용자 신체의 일부에서 비침습적으로 생체 신호 중 혈중 산소포화도를 측정할 수 있으며, 심박출에 의해 생기는 동맥혈의 일시적인 부피 변화를 이용하여 증가된 혈류량이 두 파장(예: RED파장, Infrared 파장)에서 갖는 흡광도의 비율을 이용하여 측정할 수 있다. 예를 들어, 펄스 옥시메트리를 활용한 생체 신호 측정은 전체 헤모글로빈의 농도 중 산소와 결합된 헤모글로빈의 비율(예: 정상적인 경우 약 90% 이상의 값)을 측정할 수 있다. 펄스 옥시메트리는 측정되는 주기적인 파형의 근원이 동맥혈만 있음을 가정한다. 펄스 옥시메트리는 반사형 구조의 펄스 옥시메트리 및 투과형 펄스 옥시메트리로 구분될 수 있다. 반사형 구조의 펄스 옥시메트리는 피부 밑의 정맥 배드(venous bed)에서 혈류 움직임이 많이 감지되는 것에 의해, 조직 깊은 곳에 위치한 동맥을 타겟(target)으로 하는 투과형 펄스 옥시메트리에 비해 정맥 파형 신호(venous pulsation)의 영향을 크게 받을 수 있다. 감지된 생체 신호에 정맥혈의 파형 신호(venous pulsation)가 포함되어 있으면, 측정된 생체 신호의 정확도는 낮아질 수 있다. 정맥혈은 조직에 산소를 공급하고 남은 산소포화도가 낮은 혈액이고, 동맥혈과 다른 위상(예: 반대 위상)을 가질 수 있다. 정맥혈의 산소포화도는 상대적으로 높은 동맥혈의 산소포화도 값을 상쇄시키면서 생체 신호의 측정 정확도를 낮아지게 할 수 있다. 이러한 정맥혈 파형 신호를 제거하고, 측정 정확도를 높이기 위해서는 복잡한 연산이 필요할 수 있다.

본 문서는 펄스 옥시메트리를 활용하여 정확도가 높은 생체 정보를 획득하기 위한 전자 장치 및 방법을 제공할 수 있다.

도 2는 일 실시예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 3은 일 실시예에 따른 전자 장치의 광 센서를 나타내는 블록도이다. 도 4a 및 도 4b는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 광 센서에서 복수의 광 신호의 획득을 나타내는 도면이고, 도 5a 및 도 5b는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 광 센서에서 감지된 복수의 광 신호 예를 나타내는 도면이다.

도 1, 도 2, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(101)는 적어도 하나의 광 센서(201)(예: 도 1의 센서 모듈(176)에 포함된 적어도 하나의 광 센서), 적어도 하나의 프로세서(120), 메모리(130), 디스플레이(203)(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160) 또는 디스플레이 모듈(160)에 포함된 디스플레이) 및 통신 회로(205)(예: 도 1의 통신 모듈(190) 또는 통신 모듈(190)에 포함된 통신 회로)를 포함할 수 있다. 전자 장치(101)는 이에 한정되지 않고 다양한 구성 요소들을 더 포함하여 구성 또는 상기 구성들 중 일부를 제외하여 구성될 수 있다. 일 실시예에 따른 전자 장치(101)는 도 1에 도시된 전자 장치(101)의 전체 또는 일부를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 사용자의 신체에 착용될 수 있는 안경 타입(glass-type), 시계 타입(watch-type), 패치 타입(patch-type), 링 타입(ring-type) 또는 그 밖에 다양한 형태의 웨어러블 장치 형태로 구현될 수 있다.

일 실시예에 따른 적어도 하나의 광 센서(201)는 펄스 옥시메트리를 활용하여 사용자 신체의 일부에서 비침습적으로 산소포화도를 측정하도록 광혈류 측정(photoplethysmogram, PPG) 신호를 감지하고, PPG 신호(예: 광 신호)는 조직과 혈관에 빛을 조사한 후 반사 또는 투과되는 빛이 광 검출기를 통해 측정된 신호이며, 맥파(pulse wave)에 의한 혈류량의 변화 측정에 사용될 수 있다.

도 1, 도 2, 도 3, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 일 실시예에 따른 적어도 하나의 광 센서(201)는 발광부(예: 발광 소자)(311), 수광부(예: 수광 소자)(313) 및 측정 모듈(예: 측정 소자)(315)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 광 센서(201)에 포함되는 구성은 발광부 및 수광부에 제한되지 않는다. 예를 들어, 적어도 하나의 광 센서(201)는 신호처리부(미도시)(예: 아날로그 프론트 엔드(analog front end))를 더 포함할 수 있다. 신호 처리부(미도시)는, 생체 신호를 증폭하기 위한 증폭기(amplifier) 및 아날로그 형태의 생체 신호를 디지털(digital) 형태의 생체 신호로 변환하는 아날로그 디지털 컨버터(ADC: analog to digital converter)를 포함할 수 있다. 다만, 신호처리부에 포함되는 구성은 전술한 증폭기 및 ADC에 제한되지 않는다.

일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 광 센서(201)는 광혈류 측정(PPG: photoplethysmography) 센서일 수 있으며, 심장이 수축 이완을 반복하면서 변화되는 말초 혈관의 혈류량으로 인해 혈관의 부피가 변하게 되는 특징을 기반으로 광 센서를 이용하여 반사되는 빛의 양을 측정함으로써 혈관 내 혈액량의 변화를 측정할 수 있다. 광 센서(201)는 LED(light emitting diode), 레이저 다이오드(laser diode, LD), 이미지 센서(image sensor) 또는 외부로 광을 출력하거나 외부로부터 광을 수신하는 다양한 유형의 센서를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 광 센서(201)는 도 4a와 같은 복수의 발광부(311: 311a, 311b 및 311c) 또는 도 4b와 같은 하나의 발광부(311)를 통해 광을 외부로 출력할 수 있다. 출력된 광은 사용자의 신체에 조사되며, 조사된 광의 적어도 일부는 사용자의 신체의 일부(401)(예: 피부, 피부 조직, 지방층, 정맥, 동맥 또는 모세 혈관)에 의해 반사될 수 있다. 적어도 하나의 광 센서(201)는, 사용자의 신체의 일부(401)에 의해 반사된 광을 수광부(313)를 통해 적어도 일부 수신할 수 있으며, 수신된 광에 대응하는 전기적 신호(이하, 생체 신호)를 전자 장치(101)의 적어도 하나의 하드웨어 구성 요소(예: 프로세서(120))로 출력할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 광 센서(201)는, 발광부(311)를 통해 광(빛)을 외부로 출력할 수 있다. 예를 들어, 발광부(311)는, 적외선(IR: infrared ray) 및 가시광(예: 레드(red) 광, 블루(blue) 광 및/또는 그린(green) 광)을 출력할 수 있으며, 출력하는 적어도 하나의 광에 대응하는 각각의 발광 소자(예: LED)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 광 센서(201)는 적어도 하나의 어레이를 구성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 광 센서가 복수개인 경우, 복수의 광 센서들로부터 획득되는 생체 신호들은 상이한 가중치가 적용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 광 센서(201)는, 웨어러블 디바이스(200)의 하우징 상에 배치되거나, 하우징을 통해 외부로 노출되도록 배치될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 광 센서(201)의 발광부(311)는 전기 에너지를 빛 에너지로 전환할 수 있다. 발광부(311)에 의해 출력되는 광(빛)은 적외선(IR: infrared ray) 및 가시광(예: 레드(red) 광, 블루(blue) 광 및/또는 그린(green) 광)을 포함할 수 있다. 발광부(311)로부터 빛이 피부에 전달되면 피부에 의하여 일부 흡수되고 남은 반사된 빛의 적어도 일부가 적어도 하나의 수광부(313)에 의해 검출될 수 있다. 적어도 하나의 광 센서(201)가 신체에 접촉된 상태에서 심장의 수축기에는 혈관에 혈액이 많아져 수광부(313)를 통해 검출되는 빛의 양이 적어지고, 심장의 이완기에는 혈관에 혈액이 적어져 수광부(313)를 통해 검출되는 빛의 양이 증가할 수 있다. 일 실시예에 따른 측정 모듈(315)은 수광부(313)를 통해 검출되는 반사된 빛의 양에 의한 신호를 처리하여 혈압, 혈당, 심박, 혈액량과 같은 다양한 생체 정보를 측정할 수 있다. 발광부(311)는 분광계(spectrometer), VCSEL(vertical cavity surface emitting laser), LED(light emitting diode), 백색(white) LED 또는 백색 레이저 중 적어도 하나의 발광 소자를 포함할 수 있다. 예를 들면, 발광부(311)는 분광계, VCSEL, LED(light emitting diode), 백색(white) LED 또는 백색 레이저를 통해 IR 광 및/또는 가시광(예: 레드(red) 광, 그린(green) 광 또는 블루(blue))을 출력할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 수광부(313)는 도 4a 또는 도 4b에 도시된 바와 같은 발광부(311)에 의해 조사된 광이 착용자의 신체의 일부(401)로부터 반사된 광의 적어도 일부를 수광(검출 또는 센싱)할 수 있다. 예를 들면, 수광부(313)는 적어도 하나의 수광 소자에 의해 센싱된 광(빛) 에너지를 전기에너지로 변환할 수 있다. 수광부(313)는 제1 파장대의 제1 광 신호(예: 레드 광 신호), 제2 파장대의 제2 광 신호(예: IR 광 신호) 및 제3 파장대의 제3 광 신호(예: 그린 광 신호)를 감지할 수 있다. 예를 들면, 제1 파장 및 제2 파장은 제3 파장보다 긴 파장일 수 있고, 긴 파장은 짧은 파장보다 움직임에 더 민감할 수 있다. 예를 들면, 광 센싱 동작 시 움직임에 따라 센싱된 광 신호에 움직임에 따른 노이즈 성분이 포함될 수 있는데 같은 움직임에서 광 센싱이 이루어진 경우 그린 광 신호보다 제1 광 신호(예: 레드 광 신호)에 움직임에 따른 노이즈 성분이 더 많이 포함될 수 있다. 수광부(313)는 적어도 하나의 수광 소자를 포함할 수 있다. 예를 들면, 수광부(313)는 애벌란시 포토다이오드(avalanche photodiode, PD), 단광자 검출 애벌란시 다이오드(single-photon avalanche diode, SPAD), 포토 다이오드(photodiode), 광전자 증배관(photomultiplier tube, PMT), 전하 결합 소자(charge coupled device, CCD), CMOS 어레이(array) 또는 분광계(spectrometer) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 수광부(313)의 구조는 반사형 또는 투과형일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도 4b에 도시된 바와 같이, 하나의 발광부(311)로부터 적외선(IR: infrared ray) 및 가시광(예: 레드(red) 광, 블루(blue) 광 및/또는 그린(green) 광)이 출력되는 경우, 수광부(313)는 원하는 파장대를 선택하기 위한 적어도 하나의 수광 필터(미도시)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 측정 모듈(315) 또는 IC(integrated chip)는 발광부(311), 수광부(313) 및 프로세서(120)와 전기적으로 연결될 수 있다. 측정 모듈(315)은 수광부(313)에 의해 수신된 광(예: 반사된 광의 양)에 대응하는 전기적 신호에 기반하여 생체 신호(예: 광혈류량에 의한 광 신호)를 측정할 수 있다. 일 실시예에 따른 측정 모듈(315)은 수광부(313)에 의해 감지된 제1 광(예: 반사된 IR 광의 양)에 대응하는 전기적 신호에 기반하여 제1 광 신호(예: IR 광 신호) 및/또는 제2 광(예: 반사된 레드 광의 양)에 대응하는 전기적 신호에 기반하여 제2 광 신호(예: 레드 광 신호)를 획득할 수 있고, 수광부(313)에 의해 감지된 제3 광(예: 반사된 그린 또는 블루 광의 양)에 대응하는 전기적 신호에 기반하여 제3 광 신호(예: 그린 또는 블루 광 신호)를 기준 신호로서 획득할 수 있다. 일 실시예에 따른 측정 모듈(315)은 수광된 서로 다른 파장의 복수의 광 신호(IR 광 신호 및/또는 레드 광 신호와 그린 광 신호)를 프로세서(120)에 전달하거나 자체적으로 처리할 수 있다.

일 실시예에 따른 전자 장치(101)의 프로세서(120)는 적어도 하나의 광 센서(201)의 발광부(311)에 의해 광을 사용자의 신체의 일부(401)에 조사하고, 적어도 하나의 광 센서의 발광부(311)에 의해 수광부(313)에 의해 사용자의 신체의 일부에서 반사된 광을 적어도 일부 수신하여 측정 모듈(315)에 의해 복수의 광 신호를 검출하도록 적어도 하나의 광 센서(201)를 제어할 수 있다. 획득한 서로 다른 파장의 복수의 광 신호는 발광부(311)에서 조사된 광이 사용자의 신체의 일부에서 반사 또는 산란된 반사형 광혈류량 측정 신호일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 적어도 하나의 광 센서(201)의 측정 모듈(315)로부터 서로 다른 파장대의 복수의 광 신호를 획득할 수 있다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 프로세서(120)는 복수의 광 신호를 검출하기 위한 지정된 구간의 시점으로 서로 다른 파장대의 복수의 광 신호를 반복적으로 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도 5b에 도시된 바와 같이, 프로세서(120)는 소모 전류나 메모리(130)의 저장 공간의 부족한 경우에 활용될 수 있도록 복수의 광 신호 중 기준 신호인 제3 광 신호(예: reference 신호)와, 다른 제1 광 신호(예: IR 광 신호) 및 제2 광 신호(예: 레드 광 신호)와 획득 빈도를 다르게 설정할 수 있다. 프로세서(120)는 제1 광 신호 및 제2 광 신호를 검출하기 위한 시점을 지정된 구간인 샘플링 인터벌(Δt) 주기로 설정할 수 있으며, 제3 광 신호를 검출하기 위한 시점을 지정된 구간인 샘플링 인터벌(Δt) 주기의 배수(예: 2Δt)로 설정할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 도 5a에 도시된 그래프들(511, 512, 513)과 같이, 지정된 구간마다 획득한 복수의 광 신호를 샘플링할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 도 5b에 도시된 그래프들(521, 522, 523)과 같이, 지정된 구간(Δt)마다 획득한 복수의 광 신호 중 비교 대상 신호(예: 제1 광 신호(IR)) 및/또는 제2 광 신호(R))를 샘플링할 수 있고, 2배의 지정된 구간(2(Δt))마다 획득한 복수의 광 신호 중 기준 신호(ref)를 샘플링할 수 있다. 복수의 광 신호는 제1 광(예: IR) 파장대의 제1 광 신호, 제2 광(예: 레드(R)) 파장대의 제2 광 신호 및 기준 파장대(예: 그린 또는 블루 파장)(ref)의 제3 광 신호를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 광 신호는 적외선(IR: infrared radiation) 파장대의 반사형 광혈류량 측정 신호일 수 있다. 제2 광 신호는 제2 광 파장대의 반사형 광혈류량 측정 신호일 수 있다. 제3 광 신호는 기준(reference) 신호로서 사용자의 피부의 얕은 비역에서 반사되는 블루 파장대 또는 그린 파장대의 반사형 광혈류량 측정 신호일 수 있다. 여기서, 지정된 구간은 샘플링 인터벌(Δt ≒ t1+t2)로서, 발광부(311)로부터 출력되는 제1 광 신호, 제2 광 신호 및 제3 광 신호를 번갈아 켜는(on) t1 시간과 적어도 하나의 광 센서를 끄는(off) t2의 시간을 포함하는 구간일 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 광 센서(예: PPG 센서)의 대역폭이 약 10Hz이고, 샘플링주파수를 약 25Hz로 한 경우, 샘플링 인터벌(Δt)은 약 40ms로 설정되며, t1은 약 수백μs의 짧은 시간으로 설정될 수 있다. 이러한 경우, 도 5a에 도시된 바와 같이, PD 광 신호의 대역폭에 비해 LED 파장대 별(예: IR, R 및 Ref) 샘플링 간격이 상대적으로 매우 짧기 때문에 서로 다른 파장대의 광 신호들을 실질적으로 동시에 획득할 수 있다. 프로세서(120)는 발광부(311)로부터 출력되는 광 신호에 따라 파장대 별(예: IR, R 및 Ref) 광 신호들이 인체에 흡수되는 흡수율이 차이가 있으므로 파장대 별(예: IR, R 및 Ref) 광(LED)을 번갈아 on으로 전환하도록 제어함으로써, 지정된 구간의 on구간(t1 시간 구간)을 설정하여 보다 정밀하게 광 신호를 검출할 수 있으며, 장시간 사용시 소모되는 전류 및 성능 저하를 줄일 수 있다. 프로세서(120)는 샘플링 비율(sampling rate)을 성능-소모 전류에 기반하여 설정함에 따라 수광부(313)에서 광신호를 수광 시 수광부(313)의 on/off를 제어하면서 지정된 시간 간격에 따라 특정 빛을 수광하도록 제어할 수 있다.

도 6a는 일 실시 예에 따른 정상 구간에서 감지된 복수의 광 신호를 나타내는 그래프이고, 도 6b는 일 실시 예에 따른 비정상 구간에서 복수의 광 신호 간의 유사도를 식별하기 위한 예를 나타내는 도면이고, 도 6c는 일 실시 예에 따른 비정상 구간에서 감지된 복수의 광 신호를 나타내는 그래프이고, 도 6d는 일 실시 예에 따른 정상 구간에서 복수의 광 신호 간의 유사도를 식별하기 위한 예를 나타내는 도면이다.

도 6a 내지 도 6d를 참조하면, 일 실시예에 따르면, 프로세서(예: 도 2의 프로세서(120))는 지정된 구간에서 서로 다른 파장을 갖는 제1 광 신호(601), 제2 광 신호(602) 및 제3 광 신호(603)를 동시에 획득하도록 제1 광 신호(601), 제2 광 신호(602) 및 제3 광 신호(603) 각각에 대응하는 적어도 하나의 광 센서(예: LED)의 온(on) 및 오프(off) 동작을 제어할 수 있다. 일 실시예에 따른 프로세서(120)는 지정된 구간(Δt)에서 획득한 복수의 광 신호들(601, 602, 603)을 기반하여 복수의 광 신호들(601, 602, 603)(예: Ref 신호(603) 및 IR 신호(601) 또는 Ref 신호(603) 및 R 신호(602))간의 유사도를 비교하여, 비교 결과에 따라 유사도 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(120)는 지정된 구간(Δt)에서 지정된 적어도 두개의 광 신호들(601 및 603 또는 602 및 603)의 위상을 비교할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 제3 광 신호(603)와 제1 광 신호(예: IR 광 신호)(601)의 위상을 비교 또는 제3 광 신호(603)와 제2 광 신호(예: 레드 광 신호)(602)의 위상을 비교하여 유사도 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 제3 광 신호(603)는 참조 광 신호로서, 실질적으로 동맥혈 파형 신호만을 포함할 수 있다. 유사도 정보를 획득하기 위한 윈도우 길이는 지정된 구간(Δt)에 대응될 수 있으며, 적어도 하나의 비트(beat)를 포함할 수 있다. 유사도 정보는 제1 광 신호(601) 또는 제2 광 신호(602)와 제3 광 신호(603) 간의 상관 관계의 값(예: 동일 위상 값 또는 다른 위상의 값) 및 기울기 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 윈도우는 주기적인 광 신호들(예: IR, R 및 Ref 신호)을 두 파장에서 유사한지 판단하기 위해 조사하는 데이터의 구간일 수 있으며, 윈도우 길이는 한 주기 이상이 포함될 수 있으며, 빠른 응답을 위해 수 초(s)로 설정될 수 있다. 비트(beat)는 광 신호들(예: IR, R 및 Ref 신호)에 주기적으로 나타나는 하나의 패턴을 의미할 수 있다. 예를 들어, 비트는 제1 시점의 심실 수축에서 다음 제2 시점의 심실 수축 사이의 광 신호들을 의미할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 유사도 정보를 기반하여 지정된 구간에서 정맥혈 파형 신호의 검출 여부를 확인할 수 있다. 프로세서(120)는 비교한 지정된 적어도 두개의 광 신호들 중 비교 대상의 신호(예: 제1 광 신호(601) 및/또는 제2 광 신호(602))에서 정맥혈 파형 신호(venous pulsation)가 검출되는 지를 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 정맥혈 파형 신호의 검출 여부에 따라 지정된 구간(Δt)에서 생체 정보를 획득 또는 획득하지 않을 수 있다. 프로세서(120)는 지정된 구간(Δt)의 간격으로 반복적으로 적어도 하나의 광 센서에서 검출된 복수의 광 신호의 일부(예: 제1 광 신호(601) 및/또는 제2 광 신호(602))에서 정맥혈 파형 신호가 검출되는 지를 확인하여 확인 결과에 따라 생체 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(120)는 생체 정보를 획득하기 위한 동작을 지정된 이벤트(예: 사용자의 종료 요청 또는 사용자의 움직임이 지정된 값 이하로 감지)가 발생하기 전까지 지정된 구간의 시점에 반복적으로 수행할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 프로세서(102)는 유사도 정보를 기반하여 현재 검출 구간인 지정된 구간(Δt)에서 검출된 제3 광 신호(603)의 위상과 제1 광 신호(예: IR 광 신호)(601)의 위상 또는 제2 광 신호(예: R 광 신호)(602)의 위상이 실질적으로 동일 위상인 것을 식별할 수 있다. 프로세서(120)는 실질적으로 동일 위상을 식별함에 따라 현재 지정된 구간이 정상 구간인 것으로 식별하고, 제1 광 신호(601) 또는 제2 광 신호(602)에 정맥혈 파형 신호가 포함되지 않은 것으로 식별할 수 있다. 여기서, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 제1 광 신호(501) 또는 제2 광 신호(502)가 제3 광 신호(503)와 위상이 실질적으로 동일하므로 제1 광 신호(601) 또는 제2 광 신호(602)와 제3 광 신호(603) 간의 상관 관계의 값이 높고, 상관 관계를 나타내는 기울기(r2)가 도 6b의 그래프들과 같이, 양수(slope>0)일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 도 6c 및 도 6d와 같이, 프로세서(102)는 유사도 정보를 기반하여 지정된 구간에서 검출된 제3 광 신호(603)의 위상과 제1 광 신호(예: IR 신호)(601)의 위상 또는 제2 광 신호(602)의 위상이 실질적으로 다른 위상(예: 반대 위상)인 것을 식별하고, 실질적으로 다른 위상으로 식별할 때, 제1 광 신호(601) 또는 제2 광 신호(602)에 정맥혈 파형 신호가 일부 포함된 것으로 식별할 수 있다. 여기서, 도 6c 및 도 6d와 같이, 제1 광 신호(601) 또는 제2 광 신호(602)와 제3 광 신호(603) 간의 상관 관계의 값이 낮고, 상관 관계를 나타내는 기울기(r2)가 음수(slope<0)일 수 있다.

도 7은 일 실시 예에 따른 전자 장치에서 정상 구간 및 비정상 구간에서 획득한 생체 정보의 예를 도시한 그래프이다.

일 실시예에 따르면, 도 6a, 도 6b 및 도 7에 도시된 바와 같이, 프로세서(예: 도 2의 프로세서(120))는 유사도 정보에 포함된 상관 관계의 값이 실질적으로 동일 위상을 나타내면, 복수의 광 신호 중 일부 신호(예: 제1 광 신호 및/또는 제2 광 신호)에서 정맥혈 파형 신호가 검출되지 않은 것으로 식별할 수 있다. 프로세서(120)는 정맥혈 파형 신호가 검출되지 않으면, 복수의 광 신호를 이용하여 생체 정보를 획득하도록 검출 구간을 정상 구간(710)으로 식별할 수 있다. 여기서, 정상 구간(710)은 복수의 광 신호들 중 일부 신호(예: 제1 광 신호 및/또는 제2 광 신호)에서 실질적으로 동맥혈 파형 신호만이 검출되는 구간으로서, 동맥혈 파형 신호를 이용하여 상대적으로 정확도가 높은 생체 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 정맥혈 파형 신호가 검출되지 않으면, 정상 구간(710)에서 높은 비율의 산소포화도 정보(SpO2)(711)(예: 약 95% 이상의 ch2 및 ch3의 샘플 수)를 포함하는 생체 정보를 획득하고, 획득한 생체 정보를 표시하도록 디스플레이(예: 도 2의 디스플레이(203))를 제어할 수 있다. 프로세서(120)는 획득한 생체 정보를 외부 전자 장치로 전송하도록 통신 회로(예: 도 2의 통신 회로(205))를 제어할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 도 6b, 도 6d 및 도 7에 도시된 바와 같이, 프로세서(120)는 정맥혈 파형 신호가 검출되면, 복수의 광 신호를 이용하여 생체 정보를 획득하지 않도록 지정된 구간을 비정상 구간(720)으로 식별할 수 있다. 여기서, 비정상 구간(720)은 복수의 광 신호 중 일부 신호(예: 제1 광 신호 및/또는 제2 광 신호)에서 동맥혈 파형 신호 및 정맥형 파형 신호가 검출되는 구간으로서, 동맥혈 파형 신호와 실질적으로 다른 위상(예: 반대 위상)을 갖는 정맥혈 파형 신호에 의해 비정상 구간(720)은 낮은 비율의 산소포화도 정보(SpO2)(721)(예: 약 80% 이하의 ch2 및 ch3의 샘플 수)가 획득되므로 생체 정보의 정확도가 낮아질 수 있다. 이에 따라 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 현재 구간이 비정상 구간(720)으로 식별되면, 산소포화도 정보 또는 산소포화도 정보를 포함하는 생체 정보를 획득하는 동작을 수행하지 않을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 비정상 구간(720)에서 획득된 낮은 비율의 산소포화도 정보(721)를 포함하는 생체 신호를 디스플레이(203)에 출력 또는 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102), 전자 장치(104) 및/또는 서버(108))로 전송하지 않을 수 있다. 지정된 구간이 비정된 구간(720)으로 식별되면, 지정된 구간에서 생체 정보를 획득하지 않을 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 복수의 광 센서를 이용하여 사용자의 신체의 복수의 영역(예: 도 6a, 도 6c 및 도 7의 채널들(ch2 및 ch3))에서 각각 서로 다른 파장대의 복수의 광 신호를 수신할 수 있다. 전자 장치(101)는 프로세서(120)에 의해, 복수의 영역 각각에 대해 상술한 바와 같은 생체 정보를 획득하기 위한 동작들을 수행할 수 있다. 여기서, 신체의 복수의 영역은 서로 다른 인접한 영역들(예: 약 10mm 서로 떨어진 영역들)일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)의 프로세서(120)는 복수의 영역에서 모두 현재 구간이 정상 구간인 경우, 복수의 영역 각각에서 생체 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)의 프로세서(120)는 복수의 영역 중 일부 영역에서 현재 구간이 정상 구간으로 식별되고, 복수의 영역 중 다른 영역에서 현재 구간이 비정상 구간으로 식별될 때, 정상 구간으로 식별된 영역에서만 생체 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)의 프로세서(120)는 복수의 영역 중 일부 영역에서 현재 구간이 정상 구간으로 식별되고, 복수의 영역 중 다른 영역에서 현재 구간이 비정상 구간으로 식별될 때, 복수의 영역 모두에서 생체 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)의 프로세서(120)는 복수의 영역 중 우선 순위가 높은 영역(예: 이전 일정 동안 정상 구간으로 식별된 비율이 높은 영역)이 정상 구간이고, 다른 일부 영역(예: 이전 일정 시간 동안 간헐적으로 정상 구간으로 식별되어 정상 구간으로 식별된 비율이 낮은 영역)이 비 정상 구간일 때, 우선 순위가 높은 영역에서 생체 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)의 프로세서(120)는 복수의 영역 모두가 비정상 구간으로 식별될 때, 생체 정보를 획득하는 동작을 수행하지 않을 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)의 프로세서(120)는 복수의 영역에서 생체 정보를 획득하는 경우, 복수의 영역 각각에서 생체 정보를 동시에, 병렬적으로 또는 순차적으로 획득할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 직접 사용자 신체 일부를 감지하여 생체 정보를 획득할 수 있으나, 다른 외부 전자 장치와 통신을 통해 외부 전자 장치로부터 서로 다른 파장의 복수의 광 신호를 획득할 수 있다. 이러한 경우, 전자 장치(101)는 획득한 복수의 광 신호 간들 중 적어도 두개의 광 신호들 간의 유사도 정보를 기반하여 정맥혈 파형 신호의 검출 여부를 확인하고, 정맥혈 파형 신호의 검출 여부에 따라 생체 정보를 획득할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 파장대별 광 신호들이 비교적 작은 위상 차이가 있는 것을 고려하여, 획득한 복수의 광 신호 간들 중 적어도 두개의 광 신호들 간의 유사도를 식별할 수 있다. 프로세서(120)는 기준 신호를 기준으로 제1 광 신호(IR) 또는 제2 광 신호(Red)를 일정 시간 간격(예: 1 샘플씩, 25Hz 기준 4ms)으로 순차적으로 앞당긴 시점(예: 약 100ms 전 시점) 또는 지연된 시점(예: 약 100ms 후 시점)까지 상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들의 위상을 비교하여 유사도를 식별할 수 있다. 프로세서(120)는 일정 시간 간격으로 앞당긴 시점 또는 지연된 시점까지 위상 비교를 통해 획득한 N개(예: 100/4 = 25)의 유사도 값들 중 최대 값을 갖는 유사도를 정맥혈 파형 신호가 검출하기 위한 최종 유사도 식별하고, 최종 유사도를 포함하는 유사도 정보를 획득할 수 있다.

일 실시예에 따른 전자 장치(101)의 프로세서(120)는 하드웨어 모듈 또는 소프트웨어 모듈(예를 들어, 어플리케이션 프로그램)로서, 전자 장치(101)에 구비된 다양한 센서들, 입출력 인터페이스, 전자 장치(101)의 상태 또는 환경을 관리하는 모듈 또는 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함하는 하드웨어적인 구성 요소(기능) 또는 소프트웨어적인 요소(프로그램)일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 예를 들어, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware) 중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 구성 요소들 중 적어도 일부를 생략하거나, 상기 구성 요소들 외에도 생체 정보를 획득하기 위한 동작을 수행하기 위한 다른 구성 요소를 더 포함하여 구성될 수 있다. 일 실시예에 따른 프로세서(120)는 적어도 하나 이상의 프로세서로 구성될 수 있으며, 적어도 하나의 프로세서는 물리적으로 나누어진 고성능의 처리를 수행하는 메인 프로세서와 저전력의 처리를 수행하는 보조 프로세서를 포함하고 메인 프로세서와 보조 프로세서로 각각 구동될 수 있다. 예를 들면, 보조 프로세서는 다양한 생체 신호 측정 센서들과 연결되어 생체 신호들에 대한 실시간(또는 24시간) 모니터링을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따라 하나의 프로세서(120)가 동작할 수 있으며, 하나의 프로세서가 상황에 따라 고성능으로 동작하거나 저전력의 처리를 수행할 수도 있다.

일 실시예에 따른 전자 장치(101)의 프로세서(120)는 적어도 하나의 광 센서에 의해 감지된 복수의 광 신호에서 정맥혈 파형 신호의 영향이 있는지 식별하는 동작 또는 생체 정보를 획득하기 위한 동작들을 간헐적으로 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 정해진 인터벌(예: 약 1분 또는 약 10분) 간격으로 기준 신호(reference)(예: 제3 광 신호)를 획득하여 지정된 구간으로 연속적으로 또는 정해진 인터벌 간격으로 획득한 다른 광 신호(예: 제1 광 신호 또는 제2 광 신호)와 비교할 수 있다. 프로세서(120)는 움직임이 없는 경우 동일한 상태가 유지되는 것으로 가정할 때, 움직임을 감지한 직후에만 생체 정보를 획득할 수 있다.

일 실시예에 따른 메모리(130)는 전자 장치(101)의 동작과 연관된 정보 및/또는 데이터를 저장할 수 있다. 일 실시예에 따른 메모리(130)는 전자 장치(101)의 실행 시, 프로세서(120)가 상기 전술된 동작을 수행하도록 하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(130)는 생체 정보를 획득하기 위한 기능과 관련된 어플리케이션(또는 프로그램)을 저장할 수 있다. 예를 들면, 메모리(130)는 적어도 하나의 광 센서에 의해 감지된 서로 다른 파장의 복수의 광 신호에 관련된 정보, 유사도 정보, 복수의 광 신호에서 정맥혈 파형 신호의 검출되는 지를 식별한 정보, 획득된 생체 정보를 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메모리(130)는 모션 센서에 의해 감지된 사용자 움직임 정보 및 다른 센서를 이용하여 감지된 다른 생체 정보에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 일 실시예에 따른 메모리(130)는 기능 동작에 사용되는 프로그램(예: 도 1의 프로그램(140))을 비롯하여, 프로그램(140) 실행 중에 발생되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 상기 메모리(130)는 크게 프로그램 영역과 데이터 영역(미도시)을 포함할 수 있다. 프로그램 영역은 전자 장치(201)를 부팅시키는 운영체제(OS)(예: 도 1의 운영 체제(142))와 같은 전자 장치(201)의 구동을 위한 관련된 프로그램 정보들을 저장할 수 있다. 데이터 영역(미도시)은 다양한 실시예에 따라 송신 및/또는 수신된 데이터 및 생성된 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(130)는 플래시 메모리(flash memory), 하드디스크(hard disk), 멀티미디어 카드 마이크로(multimedia card micro) 타입의 메모리(예를 들어, secure digital(SD) 또는 extreme digital(XD) 메모리), 램(RAM), 롬(ROM) 중의 적어도 하나의 저장매체를 포함하여 구성될 수 있다.

일 실시예에 따른 디스플레이(203)(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160))는 프로세서(120)의 제어에 기반하여 각종 정보를 표시할 수 있다. 일 실시예에 따른 디스플레이(203)는 터치 스크린 형태로 입력 모듈(예: 도 1의 입력 모듈(150) 또는 입력 회로)과 함께 구현되는 경우, 사용자의 터치 동작에 따라 발생되는 다양한 정보들을 표시할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이(203)에 포함된 디스플레이는 LCD(liquid crystal display), TFT-LCD(thin film transistor LCD), OLED(organic light emitting diodes), 발광다이오드(LED), AMOLED(active matrix organic LED), 마이크로(micro) LED, 미니(mini) LED, 플렉시블 디스플레이(flexible display) 및 3차원 디스플레이(3 dimension display) 중 적어도 하나 이상으로 구성될 수 있다. 또한, 이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 TOLED(transparent OLED)를 포함하는 투명 디스플레이 형태로 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 디스플레이(203) 외에 장착된 다른 디스플레이(예를 들어, 확장 디스플레이 또는 플렉시블 디스플레이)을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 통신 회로(205)(예: 도 1의 통신 모듈(190))는 프로세서(120)의 제어에 기반하여 외부(예: 의사 또는 병원)의 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102), 전자 장치(104) 및/또는 서버(108))와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따른 통신 회로(205)는 프로세서(120)의 제어에 기반하여, 획득한 생체 정보를 전송 또는 적어도 하나의 광 센서에 의해 감지된 서로 다른 파장의 복수의 광 신호를 외부의 전자 장치로 전송할 수 있다. 일 실시예에 따른 통신 회로(205)는 외부 전자 장치에서 적어도 하나의 광 센서에 의해 감지된 서로 다른 파장의 복수의 광 신호를 수신할 수 있다. 예를 들면, 통신 회로(205)는 셀룰러 통신, UWB(ultra wide band) 통신, 블루투스(Bluetooth) 통신, 또는/및 WiFi(wireless fidelity) 통신 중 적어도 하나의 통신을 수행할 수 있으며, 이 외에 외부 전자 장치와 통신 가능한 다른 통신 방식의 통신을 더 수행할 수 있다.

일 실시예에 따른 전자 장치(101)는 사용자의 움직임을 검출하기 위한 모션 센서(예: 가속도 센서(accelerometer) 센서, 자이로 센서(gyroscope), 기압 센서(barometer) 및/또는 지자기 센서)를 더 포함할 수 있다. 가속도 센서는 전자 장치(101) 또는 전자 장치(101)를 소지한 사용자의 움직임에 의한 가속도나 충격을 감지할 수 있다. 자이로 센서는 전자 장치(101) 또는 전자 장치(101)를 소지한 사용자의 움직임에 의한 전자 장치(101)의 회전 방향 또는 회전각을 감지할 수 있다. 기압 센서는 기압을 감지할 수 있고, 지자기 센서는 지자기의 방향을 감지할 수 있다. 일 실시예에 따른 모션 센서로부터 감지된 가속도 센싱 정보, 자이로 센싱 정보, 기압 센싱 정보 및/또는 지자기 센싱 정보를 이용하여 사용자의 동작(또는 움직임) 상태가 식별될 수 있다. 예를 들면, 사용자의 동작 상태는 움직임이 없는 상태(예: stationary), 움직임이 없거나 있더라도 약한 움직임이 감지되는 상태(예: sedentary) 또는 움직이는 상태(또는 지정된 사용자 활동 상태(예: 걷는 상태 또는 뛰는 상태)로 식별될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 광 센서(201) 및 모션 센서 외에 생체 신호를 감지하기 위한 적어도 하나의 다른 센서를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 적어도 하나의 다른 센서(미도시)는 체온 센서(body temperature), ECG(electrocardiogram) 센서, EDA(electrodermal activity) 센서, 또는/및 SWEAT 센서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 체온 센서는 신체의 온도를 측정할 수 있다. 일 실시예에 따른 ECG 센서는 몸에 부착된 전극을 통해 심장에 의한 전기적 신호를 감지하여 심전도를 측정할 수 있다. 일 실시예에 따른 EDA 센서는 예를 들면, GSR(galvanic skin response sensor) 센서를 포함할 수 있으며, 피부 전기 활동을 감지하여 사용자의 흥분 상태를 측정할 수 있다. 일 실시예에 따른 SWEAT 센서는 사용자 신체의 땀을 감지하여 수화도 또는/및 탈수도를 측정할 수 있다. 일 실시예에 따른 적어도 하나의 생체 센서는 프로세서(120)의 제어에 기반하여 사용자의 생체 신호를 감지하여 측정된 생체 신호 또는 사용자의 생체 신호를 감지하여 측정된 생체 신호 기반의 정보(값 또는 수치)(예: 피부 온도, 심전도, 스트레스, 피부 전도도, 수화도 및/또는 탈수도)를 프로세서(120)에 제공할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 오디오 모듈(미도시)(예: 도 1의 오디오 모듈(170)) 또는 진동 모듈(미도시)(예: 도 1의 햅틱 모듈(179))을 더 포함할 수 있다. 오디오 모듈은 사운드를 출력할 수 있으며, 예를 들어, 오디오 코덱(audio codec), 마이크(MIC), 수신기(receiver), 이어폰 출력(EAR_L) 또는 스피커(speaker) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 오디오 모듈은 프로세서(120)의 제어에 기반하여 일 실시예에 따른 생체 정보에 연관된 오디오 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 진동 모듈은 프로세서(120)의 제어에 기반하여 일 실시예에 따른 생체 정보와 연관된 진동을 출력할 수 있다.

이와 같이, 일 실시 예에서는 도 1 및 2의 전자 장치(101)를 통해 전자 장치의 주요 구성 요소에 대해 설명하였다. 그러나 다양한 실시 예에서는 도 1 및 2를 통해 도시된 구성 요소가 모두 필수 구성 요소인 것은 아니며, 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 전자 장치(101)가 구현될 수도 있고, 그 보다 적은 구성 요소에 의해 전자 장치(101)가 구현될 수도 있다. 또한, 도 1 및 2를 통해 상술한 전자 장치(101)의 주요 구성 요소의 위치는 다양한 실시 예에 따라 변경 가능할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치(예, 도 1 및 도 2의 전자 장치(101)는 적어도 하나의 광 센서(예: 도 1의 센서 모듈(176)에 포함된 광 센서 또는 도 2의 광 센서(201), 메모리(예: 도 1 및 도 2의 메모리(130)) 및 상기 적어도 하나의 광 센서 및 상기 메모리와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 프로세서(예: 도 1 및 도 2의 프로세서(120))를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로세서는 지정된 구간동안 사용자의 신체의 일부에 광을 조사할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로세서는 사용자의 신체의 일부에서 반사된 광을 수신하도록 상기 적어도 하나의 광 센서를 제어할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로세서는 상기 지정된 구간동안 상기 수신된 광에서 서로 다른 파장의 복수의 광 신호(예: 도 6a 내지 도 6d의 복수의 광 신호(601, 602, 603))를 획득할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로세서는 상기 복수의 광 신호 간들 중 적어도 두개의 광 신호들 간의 유사도 비교에 의한 유사도 정보를 획득할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로세서는 상기 유사도 정보를 기반하여 상기 지정된 구간에서 정맥혈 파형 신호가 검출된 것을 식별할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 정맥혈 파형 신호가 검출된 것을 식별한 것에 응답하여, 상기 복수의 광 신호를 이용하여 생체 정보를 획득하지 않도록 상기 지정된 구간을 비정상 구간으로 식별할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 지정된 구간을 비정상 구간으로 식별한 것에 응답하여, 상기 지정된 구간에서 상기 생체 정보를 획득하지 않도록 설정될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 유사도 정보를 기반하여 상기 지정된 구간에서 상기 정맥혈 파형 신호가 검출되지 않은 것을 식별할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 정맥혈 파형 신호가 검출되지 않은 것을 식별한 것에 응답하여, 상기 지정된 구간을 정상 구간으로 식별할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 지정된 구간에서 상기 생체 신호를 획득할 수 있다. 상기 생체 정보는 혈중 산소 포화도 정보를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 복수의 광 신호들 중 지정된 적어도 두개의 광 신호들의 위상을 비교할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는 비교 결과를 기반하여, 상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들 간의 유사도를 식별하도록 설정될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들의 위상이 실질적으로 동일 위상인 것에 기반하여, 높은 유사도를 식별할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 높은 유사도에 기반하여, 상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들에서 상기 정맥혈 파형 신호가 검출되지 않은 것을 식별할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들의 위상이 실질적으로 다른 위상인 것에 기반하여, 낮은 유사도를 식별할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 낮은 유사도에 기반하여, 상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들 중 일부에서 상기 정맥혈 파형 신호가 검출된 것을 식별할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들 중 기준 신호를 기준으로 일정 시간 간격으로 앞당긴 시점 또는 지연된 시점까지 상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들 중 제1 광 신호 또는 제2 광 신호 중 적어도 하나의 위상을 상기 기준 신호의 위상과 비교하고, 상기 일정 시간 간격으로 앞당긴 시점 또는 지연된 시점까지 상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들의 위상을 비교하여 획득한 유사도 값들 중 최대 값을 갖는 유사도를 식별할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들은 비교 대상인 제1 광 신호 또는 제2 광 신호 중 적어도 하나 및 기준 신호인 제3 광 신호를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 광 신호는 적외선(IR: infrared radiation) 파장의 반사형 광혈류량 측정 신호일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제2 광 신호는 레드 파장의 반사형 광혈류량 측정 신호일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제3 광 신호는 사용자의 피부의 얕은 비역에서 반사되는 블루 파장 또는 그린 파장의 반사형 광혈류량 측정 신호일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 지정된 구간(예: 도 5a의 샘플링 인터벌(Δt)) (예: 약 30ms)은 상기 적어도 하나의 광 센서를 번갈아 켜(on)는 시간(t1)(예: 약 수백μs) 및 상기 적어도 하나의 광 센서를 끄(off)는 시간(t2)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 적어도 하나의 프로세서와 전기적으로 연결되는 디스플레이를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 생체 정보를 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하도록 설정될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 적어도 하나의 프로세서와 전기적으로 연결되는 통신 회로를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 생체 정보를 외부 전자 장치로 전송하도록 상기 통신 회로를 제어하도록 설정될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 적어도 하나의 모션 센서에 의해 상기 사용자의 움직임이 임계값 이상으로 검출될 때, 상기 지정된 구간에서 상기 복수의 광 신호를 획득하도록 상기 적어도 하나의 광 센서를 제어할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 적어도 하나의 모션 센서에 의해 상기 사용자의 움직임이 임계값 이하로 검출될 때, 상기 지정된 구간에서 상기 복수의 광 신호를 획득하지 않도록 상기 적어도 하나의 광 센서를 제어할 수 있다.

도 8은 일 실시 예에 따른 전자 장치에서의 동작 방법의 예를 나타내는 도면이다.

이하 실시예에서 각 동작들은 순차적으로 수행될 수도 있으나, 반드시 순차적으로 수행되는 것은 아니다. 예를 들어, 각 동작들의 순서가 변경될 수도 있으며, 적어도 두 동작들이 병렬적으로 수행될 수도 있다.

일 실시 예에 따르면, 동작 801 내지 811는 전자 장치(예: 도 1 및 도 2의 전자 장치(101))의 프로세서(예: 도 1 및 도 2의 프로세서(120))에서 수행되는 것으로 이해될 수 있다.

도 8을 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 1 및 도 2의 전자 장치(101))는, 801 동작에서, 지정된 구간동안 적어도 하나의 광 센서에 의해 사용자의 신체의 일부에 광을 조사할 수 있다. 전자 장치는 적어도 하나의 광 센서에 의해 사용자의 신체의 일부에서 반사된 광(빛)을 적어도 일부 수신할 수 있다.

803 동작에서, 전자 장치는 지정된 구간에서 적어도 하나의 광 센서에 의해 검출된 서로 다른 파장의 복수의 광 신호를 획득할 수 있다. 여기서, 지정된 구간은 복수의 광 신호를 획득하기 위한 샘플링 인터벌(Δt) 시점일 수 있다. 샘플링 인터벌(Δt)(예: 약 30ms) 시점은 적어도 하나의 광 센서를 번갈아 켜는(on) t1 시간(예: 약 수백μs)과 적어도 하나의 광 센서를 끄는(off) t2의 시간을 포함하는 구간일 수 있다.

805 동작에서, 전자 장치는 복수의 광 신호 간들 중 적어도 두개의 광 신호들 간의 유사도를 비교하여, 비교 결과에 따라 유사도 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치는 지정된 적어도 두개의 광 신호들 중 비교 대상의 신호(예: 도 6a 내지 도 6d의 제1 광 신호(601) 및/또는 제2 광 신호(602))를 지정된 적어도 두개의 광 신호들 중 기준 신호(예: 도 6a 및 도 6d의 제3 광 신호(603))와 비교할 수 있다. 여기서, 제1 광 신호는 적외선(IR: infrared radiation) 파장의 반사형 광혈류량 측정 신호일 수 있다. 제2 광 신호는 레드 파장의 반사형 광혈류량 측정 신호일 수 있다. 제3 광 신호는 사용자의 피부의 얕은 비역에서 반사되는 블루 파장 또는 그린 파장의 반사형 광혈류량 측정 신호일 수 있다. 유사도 정보를 획득하기 위한 윈도우 길이는 지정된 구간에 대응될 수 있으며, 적어도 하나의 비트(beat)를 포함할 수 있다. 유사도 정보는 제1 광 신호 또는 제2 광 신호와 제3 광 신호 간의 상관 관계의 값(예: 동일 위상 값 또는 다른 위상(예: 반대 위상)의 값) 및 기울기 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 윈도우는 주기적인 광 신호들(예: IR, R 및 Ref 신호)을 두 파장에서 유사한지 판단하기 위해 조사하는 데이터의 구간일 수 있으며, 윈도우 길이는 한 주기 이상이 포함될 수 있으며, 빠른 응답을 위해 수 초(s)로 설정될 수 있다. 비트(beat)는 광 신호들(예: IR, R 및 Ref 신호)에 주기적으로 나타나는 하나의 패턴을 의미할 수 있다. 예를 들어, 비트는 제1 시점의 심실 수축에서 다음 제2 시점의 심실 수축 사이의 광 신호들을 의미할 수 있다.

807 동작에서, 전자 장치는 유사도 정보를 기반하여, 지정된 구간에서 정맥혈 파형 신호(venous pulsation)의 검출 여부를 확인할 수 있다. 전자 장치는 비교한 지정된 적어도 두개의 광 신호들 중 비교 대상의 신호(예: 도 6a 내지 도 6d의 제1 광 신호(601) 또는 제2 광 신호(602))에서 정맥혈 파형 신호가 검출되는 지를 확인할 수 있다. 확인 결과, 정맥혈 파형 신호가 검출되지 않으면, 전자 장치는 809 동작을 수행하고, 정맥혈 파형 신호가 검출되면, 전자 장치는 811 동작을 수행할 수 있다.

809 동작에서, 전자 장치는 정맥혈 파형 신호가 검출되지 않은 것에 응답하여, 산소포화도 정보(SpO2 값)를 포함하는 생체 정보를 획득할 수 있다. 전자 장치는 획득한 생체 정보를 제공할 수 있다. 전자 장치는 획득한 생체 정보를 디스플레이(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160) 또는 도 2의 디스플레이(203))에 표시 및/또는 통신 회로(예: 도 1의 통신 모듈(190) 또는 도 2의 통신 회로(205))를 통해 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102), 전자 장치(104) 및/또는 서버(108))로 전송할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치는 유사도 정보에 포함된 상관 관계의 값이 동일 위상을 나타내면, 복수의 광 신호 중 일부 신호(예: 제1 광 신호 및/또는 제2 광 신호)에서 정맥혈 파형 신호가 검출되지 않은 것으로 식별할 수 있다. 전자 장치는 정맥혈 파형 신호가 검출되지 않으면, 복수의 광 신호를 이용하여 생체 정보를 획득하도록 검출 구간을 정상 구간으로 식별할 수 있다. 여기서, 정상 구간은 복수의 광 신호들 중 일부 신호(예: 제1 광 신호 및/또는 제2 광 신호)에서 실질적으로 동맥혈 파형 신호만이 검출되는 구간으로서, 동맥혈 파형 신호를 이용하여 정확도가 높은 생체 정보(예: 산소포화도 값)를 획득할 수 있다.

811 동작에서, 전자 장치는 정맥혈 파형 신호가 일부 검출된 것에 응답하여, 산소포화도 정보(SpO2 값)를 포함하는 생체 정보를 획득하기 위한 동작을 수행하지 않을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치는 낮은 산소포화도 정보가 식별되는 경우, 낮은 산소포화도 정보를 무시하고, 생체 정보를 제공하지 않을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치는 생체 정보에 산소포화도 정보 외에 다른 생체 신호에 관련된 정보가 포함된 경우, 산소포화도 정보가 포함되지 않은 생체 정보를 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치는 유사도 정보에 포함된 상관 관계의 값이 실질적으로 다른 위상(예: 반대 위상)을 나타내면, 복수의 광 신호 중 일부 신호(예: 제1 광 신호 및/또는 제2 광 신호)에서 정맥혈 파형 신호가 검출된 것으로 식별할 수 있다. 전자 장치는 정맥혈 파형 신호가 일부 검출되면, 복수의 광 신호를 이용하여 생체 정보를 획득하지 않도록 지정된 구간을 비정상 구간으로 식별할 수 있다. 여기서, 비정상 구간은 복수의 광 신호 중 일부 신호(예: 제1 광 신호 및/또는 제2 광 신호)에서 동맥혈 파형 신호 및 정맥형 파형 신호가 검출되는 구간으로서, 동맥혈 파형 신호와 실질적으로 다른 위상을 갖는 정맥혈 파형 신호에 의해 생체 정보(예: 산소포화도 값)의 정확도가 낮을 수 있다. 전자 장치는 지정된 구간이 비정상 구간으로 식별되면, 지정된 구간에서 생체 정보를 획득하지 않을 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치는 상술한 도 8의 동작들(801 동작 내지 811 동작)을 지정된 구간에 상응하는 주기로 다음 지정된 구간동안 반복적으로 수행할 수 있다.

도 9는 일 실시예에 따른 전자 장치에서의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.

일 실시 예에 따르면, 동작 901 내지 917은 전자 장치(예: 도 1 및 도 2의 전자 장치(101))의 프로세서(예: 도 1 및 도 2의 프로세서(120))에서 수행되는 것으로 이해될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치는 지정된 인터벌 간격으로 상술한 도 7의 동작들을 간헐적으로 수행할 수 있다. 예를 들어, 일정 시간 동안 획득한 산소포화도 정보가 안정적인 상태를 유지하는 경우, 적어도 하나의 광 센서를 끄도록 제어하고, 이후, 사용자의 움직임이 감지될 때, 적어도 하나의 광 센서를 킨 후 도 7에서 설명한 생체 정보를 획득하기 위한 동작들을 수행할 수 있다.

도 9를 참조하면, 901 동작에서, 일 실시예에 따른 전자 장치는 지정된 이벤트가 발생하였는지를 확인할 수 있다. 확인 결과, 지정된 이벤트가 발생하면, 전자 장치는 903 동작을 수행하고, 지정된 이벤트가 발생하지 않으면, 전자 장치는 다시 9011 동작을 수행할 수 있다. 여기서, 지정된 이벤트는 일정 시간 동안 획득한 산소포화도 정보가 안정적인 상태를 유지하는 경우, 적어도 하나의 모션 센서에 의해 사용자의 움직임을 감지한 것에 따른 이벤트일 수 있다.

903 동작에서, 전자 장치는 적어도 하나의 광 센서를 온(on) 상태로 전환하고, 지정된 구간동안 적어도 하나의 광 센서에 의해 사용자의 신체의 일부에 광을 조사하고, 적어도 하나의 광 센서에 의해 사용자의 신체의 일부에서 반사된 광을 적어도 일부 검출할 수 있다. 여기서, 지정된 구간은 샘플링 인터벌(Δt) 주기일 수 있다. 샘플링 인터벌(Δt)(예: 30ms)은 적어도 하나의 광 센서를 번갈아 켜는(on) t1 시간(예: 약 수백μs)과 적어도 하나의 광 센서를 끄는(off) t2의 시간을 포함하는 구간일 수 있다.

905 동작에서, 전자 장치는 지정된 구간에서 적어도 하나의 광 센서에 의해 검출된 서로 다른 파장의 복수의 광 신호를 획득할 수 있다.

907 동작에서, 전자 장치는 복수의 광 신호 간들 중 적어도 두개의 광 신호들 간의 유사도를 비교한 유사도 정보를 획득할 수 있다.

909 동작에서, 전자 장치는 유사도 정보를 기반하여, 지정된 구간에서 정맥혈 파형 신호(Venous pulsation)의 검출 여부를 확인할 수 있다. 확인 결과, 정맥혈 파형 신호가 검출되지 않으면, 전자 장치는 911 동작을 수행하고, 정맥혈 파형 신호가 검출되면, 전자 장치는 913 동작을 수행할 수 있다.

911 동작에서, 전자 장치는 정맥혈 파형 신호가 검출되지 않은 것에 응답하여, 현재 구간을 정상 구간으로 식별하고, 혈중 산소포화도 정보(SpO2 비율)를 포함하는 생체 정보를 획득 및 제공할 수 있다. 전자 장치는 획득한 생체 정보를 디스플레이(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160) 또는 도 2의 디스플레이(203))에 표시 및/또는 통신 회로(예: 도 1의 통신 모듈(190) 또는 도 2의 통신 회로(205))를 통해 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102), 전자 장치(104) 및/또는 서버(108))로 전송할 수 있다.

913 동작에서, 전자 장치는 정맥혈 파형 신호가 일부 검출된 것에 응답하여, 해당 지정된 구간이 비정상 구간인 것으로 식별하고, 산소포화도 정보를 포함하는 생체 정보를 획득하지 않을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치는 낮은 산소포화도 정보가 식별되는 경우, 낮은 산소포화도 정보를 무시하고, 생체 정보를 제공하지 않을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치는 생체 정보에 산소포화도 정보 외에 다른 생체 신호에 관련된 정보가 포함된 경우, 산소포화도 정보가 포함되지 않은 생체 정보를 제공할 수 있다.

915 동작에서, 전자 장치는 일정 시간 동안 검출된 사용자의 움직임 값이 임계 값 미만인 지를 확인할 수 있다. 확인 결과, 임계 값 미만이면, 전자 장치는 혈중 산소포화도 정보가 안정적인 상태를 유지(예: 수면 상태)하는 것으로 식별하고, 917 동작에서, 전자 장치는 복수의 광 센서를 오프(off) 상태로 전환하고 동작을 종료할 수 있다.

915 동작에서 확인한 결과, 임계 값 이상이면, 전자 장치는 사용자가 활동하는 상태로서, 혈중 산소포화도 정보가 안정적인 상태를 유지하지 않는 움직이는 상태인 것으로 식별하고, 다음 지정된 구간동안 905 동작 내지 915 동작을 반복 수행할 수 있다.

본 문서의 일 실시예에 따르면, 전자 장치는 적어도 하나의 광 센서에 의해 감지된 서로 다른 파장의 복수의 광 신호 간들 중 적어도 두개의 광 신호들 간의 유사도를 비교하여 유사도가 낮으면, 정맥혈 파형 신호가 검출되는 비정상 구간을 식별할 수 있다. 이에 따라 전자 장치는 비정상 구간과 정상 구간을 구분하여 정상 구간에서만 생체 정보를 획득 및 제공함으로써, 정확도가 높은 생체 정보(예: 산소포화도 정보)를 제공할 수 있다. 이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 전자 장치(예: 도 1 및 도 2의 전자 장치(101))에서의 동작 방법은 지정된 구간동안, 상기 전자 장치의 적어도 하나의 광 센서(도 1의 센서 모듈(176) 또는 도 2의 광 센서(201))에 의해, 사용자의 신체의 일부에 광을 조사하고 사용자의 신체의 일부에서 반사된 광을 적어도 일부 수신하는 동작을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 방법은 상기 지정된 구간동안 상기 수신된 광에서 서로 다른 파장의 복수의 광 신호(예: 도 6a 내지 도 6d의 복수의 광 신호(601, 602, 603))를 획득하는 동작을 수행할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치는 상기 복수의 광 신호 간들 중 적어도 두개의 광 신호들 간의 유사도 비교에 의한 유사도 정보를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 방법은 상기 유사도 정보를 기반하여 상기 지정된 구간에서 정맥혈 파형 신호가 일부 검출된 것을 식별한 것에 응답하여, 상기 복수의 광 신호를 이용하여 생체 정보를 획득하지 않도록 상기 지정된 구간을 비정상 구간으로 식별하는 동작을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 방법은, 상기 유사도 정보를 기반하여 상기 지정된 구간에서 상기 정맥혈 파형 신호가 검출되지 않은 것을 식별한 것에 응답하여, 상기 지정된 구간을 정상 구간으로 식별하는 동작 및 상기 지정된 구간에서 상기 생체 신호를 획득하는 동작을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 생체 정보는 혈중 산소 포화도 정보를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 유사도 정보를 획득하는 동작은, 상기 복수의 광 신호들 중 지정된 적어도 두개의 광 신호들의 위상을 비교하는 동작 및 비교 결과를 기반하여, 상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들 간의 유사도를 식별하는 동작을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 위상을 비교하는 동작은, 상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들의 위상이 실질적으로 동일 위상인 것에 기반하여, 높은 유사도를 식별하는 동작 및 상기 높은 유사도에 기반하여, 상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들에서 상기 정맥혈 파형 신호가 검출되지 않은 것을 식별하는 동작을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 위상을 비교하는 동작은, 상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들의 위상이 실질적으로 다른 위상인 것에 기반하여, 낮은 유사도를 식별하는 동작 및 상기 낮은 유사도에 기반하여, 상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들 중 일부에서 상기 정맥혈 파형 신호가 검출된 것을 식별하는 동작을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 위상을 비교하는 동작은, 상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들 중 기준 신호를 기준으로 일정 시간 간격으로 앞당긴 시점 또는 지연된 시점까지 상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들 중 제1 광 신호 또는 제2 광 신호 중 적어도 하나의 위상을 상기 기준 신호의 위상과 비교하는 동작 및 상기 일정 시간 간격으로 앞당긴 시점 또는 지연된 시점까지 상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들의 위상을 비교하여 획득한 유사도 값들 중 최대 값을 갖는 유사도를 식별하는 동작을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들은 비교 대상인 제1 광 신호 또는 제2 광 신호 중 적어도 하나 및 기준 신호인 제3 광 신호를 포함하며, 상기 제1 광 신호는 적외선(IR: infrared radiation) 파장의 반사형 광혈류량 측정 신호이고, 상기 제2 광 신호는 레드 파장의 반사형 광혈류량 측정 신호이고, 상기 제3 광 신호는 사용자의 피부의 얕은 비역에서 반사되는 블루 파장 또는 그린 파장의 반사형 광혈류량 측정 신호일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 지정된 구간(예: 상기 지정된 구간(예: 도 5a의 샘플링 인터벌(Δt))(예: 약 30ms)은 상기 적어도 하나의 광 센서를 번갈아 켜는 시간(t1)(예: 약 수백μs) 및 상기 적어도 하나의 광 센서를 끄는 시간(t2)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 방법은, 상기 전자 장치의 디스플레이에 상기 생체 정보를 표시하는 동작 및/또는 상기 전자 장치의 통신 회로를 통해 상기 생체 정보를 외부 전자 장치로 전송하는 동작을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 방법은 상기 전자 장치의 적어도 하나의 모션 센서에 의해 상기 사용자의 움직임이 임계값 이상으로 검출될 때, 상기 지정된 구간에서 상기 적어도 하나의 광 센서에 의해 상기 복수의 광 신호를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 방법은, 상기 적어도 하나의 모션 센서에 의해 상기 사용자의 움직임이 임계값 이하로 검출될 때, 상기 지정된 구간에서 상기 적어도 하나의 광 센서에 의해 상기 복수의 광 신호를 획득하지 않는 동작을 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로그램을 저장하는 비 일시적 저장 매체에 있어서, 상기 프로그램은, 전자 장치의 프로세서에 의한 실행 시, 상기 전자 장치가, 지정된 구간동안, 상기 전자 장치의 적어도 하나의 광 센서에 의해, 사용자의 신체의 일부에 광을 조사하고 사용자의 신체의 일부에서 반사된 광을 적어도 일부 수신하는 동작, 상기 지정된 구간동안 상기 수신된 광에서 서로 다른 파장의 복수의 광 신호를 획득하는 동작, 상기 복수의 광 신호 간들 중 적어도 두개의 광 신호들 간의 유사도 비교에 의한 유사도 정보를 획득하는 동작 및 상기 유사도 정보를 기반하여 상기 지정된 구간에서 정맥혈 파형 신호가 검출된 것을 식별한 것에 응답하여, 상기 복수의 광 신호를 이용하여 생체 정보를 획득하지 않도록 상기 지정된 구간을 비정상 구간으로 식별하는 동작을 실행하도록 실행 가능한 명령을 포함할 수 있다.

그리고 본 문서에 개시된 실시예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 문서에서 기재된 기술의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 문서의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 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. "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 실시예들에서 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, 일실시예에 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.

일실시예에 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 스토어^TM)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 실시예들에 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 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.

100: 네트워크 환경 101: 전자 장치
120: 프로세서 130: 메모리
160: 디스플레이 모듈 190: 통신 모듈
201: 광 센서 203: 디스플레이
205: 통신 회로

Claims

전자 장치(101)에 있어서,
적어도 하나의 광 센서(201);
메모리(130); 및
상기 적어도 하나의 광 센서(201) 및 상기 메모리(130)와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 프로세서(120)를 포함하며,
상기 적어도 하나의 프로세서(120)는,
지정된 구간동안 사용자의 신체의 일부에 광을 조사하고, 사용자의 신체의 일부에서 반사된 광을 적어도 일부 수신하도록 상기 적어도 하나의 광 센서(201)를 제어하고,
상기 지정된 구간동안 상기 수신된 광에서 서로 다른 파장의 복수의 광 신호(601, 602, 603)를 획득하고,
상기 복수의 광 신호들 중 지정된 적어도 두개의 광 신호들 간의 유사도 비교에 의한 유사도 정보를 획득하고,
상기 유사도 정보를 기반하여 상기 지정된 구간에서 정맥혈 파형 신호가 검출된 것을 식별한 것에 응답하여, 상기 복수의 광 신호를 이용하여 생체 정보를 획득하지 않도록 상기 지정된 구간을 비정상 구간으로 식별하도록 설정된, 전자 장치.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서(120)는,
상기 지정된 구간을 비정상 구간으로 식별한 것에 응답하여, 상기 지정된 구간에서 상기 생체 정보를 획득하지 않도록 설정된, 전자 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서(120)는,
상기 유사도 정보를 기반하여 상기 지정된 구간에서 상기 정맥혈 파형 신호가 검출되지 않은 것을 식별한 것에 응답하여, 상기 지정된 구간을 정상 구간으로 식별하고, 상기 지정된 구간에서 상기 생체 신호를 획득하며,
상기 생체 정보는 혈중 산소 포화도 정보를 포함하는, 전자 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서(120)는,
상기 복수의 광 신호들 중 상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들의 위상을 비교하고,
비교 결과를 기반하여, 상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들 간의 유사도를 식별하도록 설정되며,
상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들은 상기 복수의 광 신호들 중 제1 광 신호 또는 제2 광 신호 중 적어도 하나와, 상기 복수의 광 신호들 중 기준 신호인 제3 광 신호인, 전자 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서(120)는,
상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들의 위상이 동일 위상인 것에 기반하여, 높은 유사도를 식별하고,
상기 높은 유사도에 기반하여, 상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들에서 상기 정맥혈 파형 신호가 검출되지 않은 것을 식별하도록 설정된, 전자 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서(120)는,
상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들의 위상이 다른 위상인 것에 기반하여, 낮은 유사도를 식별하고,
상기 낮은 유사도에 기반하여, 상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들 중 일부에서 상기 정맥혈 파형 신호가 검출된 것을 식별하도록 설정된, 전자 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서(120)는,
상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들 중 기준 신호를 기준으로 일정 시간 간격으로 앞당긴 시점 또는 지연된 시점까지 상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들 중 제1 광 신호 또는 제2 광 신호 중 적어도 하나의 위상을 상기 기준 신호의 위상과 비교하고,
상기 일정 시간 간격으로 앞당긴 시점 또는 지연된 시점까지 상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들의 위상을 비교하여 획득한 유사도 값들 중 최대 값을 갖는 유사도를 식별하도록 설정된, 전자 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들은 비교 대상인 제1 광 신호 또는 제2 광 신호 중 적어도 하나 및 기준 신호인 제3 광 신호를 포함하며,
상기 제1 광 신호는 적외선(IR: infrared radiation) 파장의 반사형 광혈류량 측정 신호이고,
상기 제2 광 신호는 레드 파장의 반사형 광혈류량 측정 신호이고,
상기 제3 광 신호는 사용자의 피부의 얕은 비역에서 반사되는 블루 파장 또는 그린 파장의 반사형 광혈류량 측정 신호이며,
상기 지정된 구간은 상기 적어도 하나의 광 센서를 키는 시간(t1) 및 상기 적어도 하나의 광 센서를 끄는 시간(t2)를 포함하는, 전자 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자 장치(101)는,
상기 적어도 하나의 프로세서와 전기적으로 연결되는 디스플레이(203); 및
상기 적어도 하나의 프로세서(120)와 전기적으로 연결되는 통신 회로(205)를 더 포함하며,
상기 적어도 하나의 프로세서(120)는,
상기 생체 정보를 표시하도록 상기 디스플레이(203)를 제어하도록 설정되고,
상기 생체 정보를 외부 전자 장치로 전송하도록 상기 통신 회로(205)를 제어하도록 설정된, 전자 장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서(120)는,
적어도 하나의 모션 센서에 의해 상기 사용자의 움직임이 임계값 이상으로 검출될 때, 상기 지정된 구간에서 상기 복수의 광 신호를 획득하도록 상기 적어도 하나의 광 센서(201)를 제어하고,
상기 적어도 하나의 모션 센서에 의해 상기 사용자의 움직임이 임계값 이하로 검출될 때, 상기 지정된 구간에서 상기 복수의 광 신호를 획득하지 않도록 상기 적어도 하나의 광 센서(201)를 제어하도록 설정된, 전자 장치.
전자 장치(101)에서의 동작 방법에 있어서,
지정된 구간동안, 상기 전자 장치(101)의 적어도 하나의 광 센서(201)에 의해, 사용자의 신체의 일부에 광을 조사하고 사용자의 신체의 일부에서 반사된 광을 적어도 일부 수신하는 동작;
상기 지정된 구간동안 상기 수신된 광에서 서로 다른 파장의 복수의 광 신호(601, 602, 603)를 획득하는 동작;
상기 복수의 광 신호들 중 지정된 적어도 두개의 광 신호들 간의 유사도 비교에 의한 유사도 정보를 획득하는 동작; 및
상기 유사도 정보를 기반하여 상기 지정된 구간에서 정맥혈 파형 신호가 검출된 것을 식별한 것에 응답하여, 상기 복수의 광 신호를 이용하여 생체 정보를 획득하지 않도록 상기 지정된 구간을 비정상 구간으로 식별하는 동작을 포함하는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 방법은,
상기 유사도 정보를 기반하여 상기 지정된 구간에서 상기 정맥혈 파형 신호가 검출되지 않은 것을 식별한 것에 응답하여, 상기 지정된 구간을 정상 구간으로 식별하는 동작; 및
상기 지정된 구간에서 상기 생체 신호를 획득하는 동작을 포함하며,
상기 생체 정보는 혈중 산소 포화도 정보를 포함하는, 방법.
제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 유사도 정보를 획득하는 동작은,
상기 복수의 광 신호들 중 지정된 적어도 두개의 광 신호들의 위상을 비교하는 동작; 및
비교 결과를 기반하여, 상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들 간의 유사도를 식별하는 동작을 포함하는, 방법.
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 위상을 비교하는 동작은,
상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들의 위상이 실질적으로 동일 위상인 것에 기반하여, 높은 유사도를 식별하는 동작; 및
상기 높은 유사도에 기반하여, 상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들에서 상기 정맥혈 파형 신호가 검출되지 않은 것을 식별하는 동작을 포함하는, 방법.
제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 위상을 비교하는 동작은,
상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들의 위상이 실질적으로 다른 위상인 것에 기반하여, 낮은 유사도를 식별하는 동작; 및
상기 낮은 유사도에 기반하여, 상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들 중 일부에서 상기 정맥혈 파형 신호가 검출된 것을 식별하는 동작을 포함하는, 방법.
제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 위상을 비교하는 동작은,
상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들 중 기준 신호를 기준으로 일정 시간 간격으로 앞당긴 시점 또는 지연된 시점까지 상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들 중 제1 광 신호 또는 제2 광 신호 중 적어도 하나의 위상을 상기 기준 신호의 위상과 비교하는 동작; 및
상기 일정 시간 간격으로 앞당긴 시점 또는 지연된 시점까지 상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들의 위상을 비교하여 획득한 유사도 값들 중 최대 값을 갖는 유사도를 식별하는 동작을 포함하는, 방법.
제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지정된 적어도 두개의 광 신호들은 비교 대상인 제1 광 신호 또는 제2 광 신호 중 적어도 하나 및 기준 신호인 제3 광 신호를 포함하며,
상기 제1 광 신호는 적외선(IR: infrared radiation) 파장의 반사형 광혈류량 측정 신호이고,
상기 제2 광 신호는 레드 파장의 반사형 광혈류량 측정 신호이고,
상기 제3 광 신호는 사용자의 피부의 얕은 비역에서 반사되는 블루 파장 또는 그린 파장의 반사형 광혈류량 측정 신호이며,
상기 지정된 구간은 상기 적어도 하나의 광 센서(201)를 키는 시간(t1) 및 상기 적어도 하나의 광 센서(201)를 끄는 시간(t2)를 포함하는, 방법.
제11항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 장치의 디스플레이(203)에 상기 생체 정보를 표시하는 동작; 및
상기 전자 장치의 통신 회로(205)를 통해 상기 생체 정보를 외부 전자 장치로 전송하는 동작을 더 포함하는, 방법.
제11항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은,
상기 전자 장치(101)의 적어도 하나의 모션 센서에 의해 상기 사용자의 움직임이 임계값 이상으로 검출될 때, 상기 지정된 구간에서 상기 적어도 하나의 광 센서(201)에 의해 상기 복수의 광 신호를 획득하는 동작; 및
상기 적어도 하나의 모션 센서에 의해 상기 사용자의 움직임이 임계값 이하로 검출될 때, 상기 지정된 구간에서 상기 적어도 하나의 광 센서(201)에 의해 상기 복수의 광 신호를 획득하지 않는 동작을 더 포함하는, 방법.
프로그램을 저장하는 비일시적 저장 매체에 있어서, 상기 프로그램은, 전자 장치(101)의 프로세서(120)에 의한 실행 시, 상기 전자 장치(101)가,
지정된 구간동안, 상기 전자 장치(101)의 적어도 하나의 광 센서(201)에 의해, 사용자의 신체의 일부에 광을 조사하고 사용자의 신체의 일부에서 반사된 광을 적어도 일부 수신하는 동작;
상기 지정된 구간동안 상기 수신된 광에서 서로 다른 파장의 복수의 광 신호(601, 602, 603)를 획득하는 동작;
상기 복수의 광 신호들 중 지정된 적어도 두개의 광 신호들 간의 유사도 비교에 의한 유사도 정보를 획득하는 동작; 및
상기 유사도 정보를 기반하여 상기 지정된 구간에서 정맥혈 파형 신호가 검출된 것을 식별한 것에 응답하여, 상기 복수의 광 신호를 이용하여 생체 정보를 획득하지 않도록 상기 지정된 구간을 비정상 구간으로 식별하는 동작을 실행하도록 실행 가능한 명령을 포함하는, 비 일시적 저장 매체.