WO2022149850A1 - 복수의 광학 센서를 구비한 전자 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

복수의 광학 센서를 구비한 전자 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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WO2022149850A1
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optical
sensor
light
electronic device
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김태현
곽동욱
임대형
정대웅
박정민
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삼성전자 주식회사
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    • A61B2562/0233—Special features of optical sensors or probes classified in A61B5/00

Definitions

  • FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which an electronic device having a plurality of optical sensors is worn, according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 7 is a diagram illustrating signal characteristics of a plurality of optical sensors of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of determining signal characteristics of a plurality of optical sensors of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a method of controlling a plurality of optical sensors of an electronic device based on signal characteristics of the plurality of optical sensors according to various embodiments of the present disclosure
  • FIGS. 10A, 10B, and 10C are diagrams for explaining an operation of controlling a plurality of optical sensors based on signal characteristics of the plurality of optical sensors according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating an operation of controlling a plurality of optical sensors of an electronic device according to occurrence of a specified event according to various embodiments of the present disclosure
  • 12A and 12B are diagrams for explaining an operation of controlling a plurality of optical sensors according to occurrence of a specified event according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device 101 in a network environment 100, according to various embodiments.
  • an electronic device 101 communicates with an electronic device 102 through a first network 198 (eg, a short-range wireless communication network) or a second network 199 . It may communicate with at least one of the electronic device 104 and the server 108 through (eg, a long-distance wireless communication network). According to an embodiment, the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • a first network 198 eg, a short-range wireless communication network
  • a second network 199 e.g., a second network 199
  • the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • the electronic device 101 includes a processor 120 , a memory 130 , an input module 150 , a sound output module 155 , a display module 160 , an audio module 170 , and a sensor module ( 176), interface 177, connection terminal 178, haptic module 179, camera module 180, power management module 188, battery 189, communication module 190, subscriber identification module 196 , or an antenna module 197 .
  • at least one of these components eg, the connection terminal 178
  • some of these components are integrated into one component (eg, display module 160 ). can be
  • the processor 120 for example, executes software (eg, a program 140) to execute at least one other component (eg, a hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120. It can control and perform various data processing or operations. According to one embodiment, as at least part of data processing or operation, the processor 120 converts commands or data received from other components (eg, the sensor module 176 or the communication module 190 ) to the volatile memory 132 . may be stored in , process commands or data stored in the volatile memory 132 , and store the result data in the non-volatile memory 134 .
  • software eg, a program 140
  • the processor 120 converts commands or data received from other components (eg, the sensor module 176 or the communication module 190 ) to the volatile memory 132 .
  • the volatile memory 132 may be stored in , process commands or data stored in the volatile memory 132 , and store the result data in the non-volatile memory 134 .
  • the secondary processor 123 may, for example, act on behalf of the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (eg, sleep) state, or when the main processor 121 is active (eg, executing an application). ), together with the main processor 121, at least one of the components of the electronic device 101 (eg, the display module 160, the sensor module 176, or the communication module 190) It is possible to control at least some of the related functions or states.
  • the coprocessor 123 eg, an image signal processor or a communication processor
  • may be implemented as part of another functionally related component eg, the camera module 180 or the communication module 190 ). have.
  • the auxiliary processor 123 may include a hardware structure specialized for processing an artificial intelligence model.
  • Artificial intelligence models can be created through machine learning. Such learning may be performed, for example, in the electronic device 101 itself on which the artificial intelligence model is performed, or may be performed through a separate server (eg, the server 108).
  • the learning algorithm may include, for example, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, or reinforcement learning, but in the above example not limited
  • the artificial intelligence model may include a plurality of artificial neural network layers.
  • Artificial neural networks include deep neural networks (DNNs), convolutional neural networks (CNNs), recurrent neural networks (RNNs), restricted boltzmann machines (RBMs), deep belief networks (DBNs), bidirectional recurrent deep neural networks (BRDNNs), It may be one of deep Q-networks or a combination of two or more of the above, but is not limited to the above example.
  • the artificial intelligence model may include, in addition to, or alternatively, a software structure in addition to the hardware structure.
  • the program 140 may be stored as software in the memory 130 , and may include, for example, an operating system 142 , middleware 144 , or an application 146 .
  • the display module 160 may visually provide information to the outside (eg, a user) of the electronic device 101 .
  • the display module 160 may include, for example, a control circuit for controlling a display, a hologram device, or a projector and a corresponding device.
  • the display module 160 may include a touch sensor configured to sense a touch or a pressure sensor configured to measure the intensity of a force generated by the touch.
  • the connection terminal 178 may include a connector through which the electronic device 101 can be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 102 ).
  • the connection terminal 178 may include, for example, an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector (eg, a headphone connector).
  • the camera module 180 may capture still images and moving images. According to an embodiment, the camera module 180 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 188 may manage power supplied to the electronic device 101 .
  • the power management module 188 may be implemented as, for example, at least a part of a power management integrated circuit (PMIC).
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 189 may supply power to at least one component of the electronic device 101 .
  • battery 189 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
  • a corresponding communication module among these communication modules is a first network 198 (eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network 199 (eg, legacy It may communicate with the external electronic device 104 through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (eg, a telecommunication network such as a LAN or a WAN).
  • a first network 198 eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)
  • a second network 199 eg, legacy It may communicate with the external electronic device 104 through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (eg, a telecommunication network such as a LAN or a WAN).
  • a telecommunication network
  • the wireless communication module 192 may support a 5G network after a 4G network and a next-generation communication technology, for example, a new radio access technology (NR).
  • NR access technology includes high-speed transmission of high-capacity data (eMBB (enhanced mobile broadband)), minimization of terminal power and access to multiple terminals (mMTC (massive machine type communications)), or high reliability and low latency (URLLC (ultra-reliable and low-latency) -latency communications)).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and low-latency
  • the wireless communication module 192 may support a high frequency band (eg, mmWave band) to achieve a high data rate, for example.
  • a high frequency band eg, mmWave band
  • the wireless communication module 192 uses various techniques for securing performance in a high-frequency band, for example, beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), all-dimensional multiplexing. It may support technologies such as full dimensional MIMO (FD-MIMO), an array antenna, analog beam-forming, or a large scale antenna.
  • the wireless communication module 192 may support various requirements defined in the electronic device 101 , an external electronic device (eg, the electronic device 104 ), or a network system (eg, the second network 199 ).
  • the antenna module 197 may transmit or receive a signal or power to the outside (eg, an external electronic device).
  • the antenna module 197 may include an antenna including a conductor formed on a substrate (eg, a PCB) or a radiator formed of a conductive pattern.
  • the antenna module 197 may include a plurality of antennas (eg, an array antenna). In this case, at least one antenna suitable for a communication method used in a communication network such as the first network 198 or the second network 199 is connected from the plurality of antennas by, for example, the communication module 190 . can be selected. A signal or power may be transmitted or received between the communication module 190 and an external electronic device through the selected at least one antenna.
  • other components eg, a radio frequency integrated circuit (RFIC)
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module 197 may form a mmWave antenna module.
  • the mmWave antenna module comprises a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first side (eg, bottom side) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (eg, mmWave band); and a plurality of antennas (eg, an array antenna) disposed on or adjacent to a second side (eg, top or side) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals of the designated high frequency band. can do.
  • peripheral devices eg, a bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI)
  • GPIO general purpose input and output
  • SPI serial peripheral interface
  • MIPI mobile industry processor interface
  • the command or data may be transmitted or received between the electronic device 101 and the external electronic device 104 through the server 108 connected to the second network 199 .
  • Each of the external electronic devices 102 or 104 may be the same as or different from the electronic device 101 .
  • all or a part of operations executed in the electronic device 101 may be executed in one or more external electronic devices 102 , 104 , or 108 .
  • the electronic device 101 may perform the function or service itself instead of executing the function or service itself.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform at least a part of the function or the service.
  • the external electronic device 104 or the server 108 may be included in the second network 199 .
  • the electronic device 101 may be applied to an intelligent service (eg, smart home, smart city, smart car, or health care) based on 5G communication technology and IoT-related technology. .
  • the electronic device may have various types of devices.
  • the electronic device may include, for example, a portable communication device (eg, a smart phone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance device.
  • a portable communication device eg, a smart phone
  • a computer device e.g., a smart phone
  • a portable multimedia device e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a wearable device e.g., a smart bracelet
  • a home appliance device e.g., a home appliance
  • module used in various embodiments of this document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and is interchangeable with terms such as, for example, logic, logic block, component, or circuit.
  • a module may be an integrally formed part or a minimum unit or a part of the part that performs one or more functions.
  • the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • Various embodiments of the present document include one or more instructions stored in a storage medium (eg, internal memory 136 or external memory 138) readable by a machine (eg, electronic device 101).
  • a storage medium eg, internal memory 136 or external memory 138
  • the processor eg, the processor 120
  • the device eg, the electronic device 101
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-transitory' only means that the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (eg, electromagnetic wave), and this term is used in cases where data is semi-permanently stored in the storage medium and It does not distinguish between temporary storage cases.
  • a signal eg, electromagnetic wave
  • the method according to various embodiments disclosed in this document may be provided in a computer program product (computer program product).
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • the computer program product is distributed in the form of a machine-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)), or through an application store (eg Play StoreTM) or on two user devices ( It can be distributed (eg downloaded or uploaded) directly, online between smartphones (eg: smartphones).
  • a portion of the computer program product may be temporarily stored or temporarily created in a machine-readable storage medium such as a memory of a server of a manufacturer, a server of an application store, or a relay server.
  • each component eg, a module or a program of the above-described components may include a singular or a plurality of entities, and some of the plurality of entities may be separately disposed in other components. have.
  • one or more components or operations among the above-described corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg, a module or a program
  • the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components identically or similarly to those performed by the corresponding component among the plurality of components prior to the integration. .
  • operations performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, repeatedly, or heuristically, or one or more of the operations are executed in a different order, or omitted. , or one or more other operations may be added.
  • FIGS. 2A and 2B are diagrams illustrating an external appearance of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure
  • the electronic device 200 may include a finger wearable device.
  • the present invention is not limited thereto, and various types of electronic devices capable of acquiring user's biometric information by mounting an optical sensor module (eg, a PPG sensor) may correspond to the electronic device 200 of the present invention.
  • the electronic device 200 may include a body-mounted device (eg, health patch, digital tattoo), a clothing-type device (eg, smart clothing, gloves), or a band-type device (eg, wrist/ It can also be implemented as various wearable devices such as arm/finger band, smart ring).
  • the electronic device 200 may include a plurality of optical sensors 210 .
  • the plurality of optical sensors 210 are mounted on the first surface 203 of the housing 201 so as to be in contact with the outer surface of the user's body part in a plurality of directions to emit light at least in the inner direction of the housing 201 .
  • the plurality of optical sensors 210 may output light to the outer surface of a part of the user's body in the inner direction of the housing 201 and detect reflected light therefrom.
  • the light emitting unit 211 included in each of the plurality of optical sensors 210 may be implemented to output light of various wavelength bands and/or different intensities, respectively.
  • the light emitting unit 211 included in each of the plurality of optical sensors 210 may include a plurality of light emitting devices (eg, LEDs) capable of outputting at least one of green light, red light, and/or IR light.
  • the light emitting unit 211 may include a light emitting diode (LED), an organic light emitting diode (OLED), a semiconductor laser (LD), a solid laser, or an IR. It may include at least one of (infrared) diodes.
  • the light receiving unit 213 included in each of the plurality of optical sensors 210 may include at least a portion of light output from the light emitting unit 211 included in the same optical sensor 210 among the plurality of optical sensors 210 . All light emitting units included in the plurality of optical sensors 210 together with or selectively detecting the reflected light of the light emitting unit 211 included in another optical sensor 210 or detecting at least a portion of the reflected light output from the light emitting unit 211 The reflected light of at least a part of the light output from 211 may be sensed.
  • the principle of obtaining the user's biometric information using the optical sensor 210 will be described in more detail with reference to FIG. 3 .
  • a display may be disposed on the second surface (eg, a surface that is externally seen when worn by a user) 205 of the housing 201 .
  • the display may display various application screens such as time information, messages, or calls.
  • the electronic device 400 may include the wearable electronic device 200 described above with reference to FIGS. 2A and 2B , but is not limited thereto, and the optical sensor module 410 may be mounted to obtain the user's biometric information.
  • Various types of electronic devices may correspond to the electronic device 400 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 400 may include a body-mounted device (eg, a health patch, digital tattoo), a clothing-type device (eg, smart clothing, gloves), or a band-type device (eg, wrist/arm). It may include wearable devices such as /finger bands, smart rings).
  • the optical sensor module 410 is electrically connected to the processor 430, and according to the control signal of the processor 430, the plurality of optical sensors 411_1, 411_2, ... 411_N may operate independently. have.
  • the plurality of optical sensors 411_1 , 411_2 , ... 411_N may be controlled to operate at different timings or to operate substantially simultaneously at the same timing according to a control signal from the processor 430 .
  • each of the light emitting units 413_1 , 413_2 , ..., 413_N of the plurality of optical sensors 411_1 , 411_2 , ... 411_N is controlled to sequentially emit light at different timings, respectively, or all of them are controlled to emit light substantially at the same timing. can be controlled to emit light at the same time.
  • each light emitting unit 413_1, 413_2, ..., 413_N and each light receiving unit 415_1, 415_2 of the plurality of optical sensors 411_1, 411_2, ..., 411_N according to a control signal of the processor 430 , ..., 415_N) can be controlled independently of each other.
  • each of the light receiving units 415_1, 415_2, ..., 415_N of the plurality of optical sensors 411_1, 411_2, ... 411_N is a light emitting unit ( When light is emitted from the light emitting part of the same optical sensor among 413_1, 413_2, ..., 413_N), the emitted light is reflected to receive a received optical signal.
  • the light receiving unit 415_n of the optical sensor eg, 411_n, 1 ⁇ n ⁇ N
  • each of the light receiving units 415_1, 415_2, ..., 415_N of the plurality of optical sensors 411_1, 411_2, ... 411_N is a light emitting unit ( Even when light is emitted from a light emitting unit of another optical sensor among 413_1, 413_2, ..., 413_N), an optical signal received by reflecting the emitted light may be received.
  • the light receiving unit 415_n of the optical sensor eg, 411_n, 1 ⁇ n ⁇ N
  • emits light from another optical sensor eg, 411_m, 1 ⁇ m ⁇ N, m ⁇ n
  • the light emitted from the unit 413_m may be reflected to receive an optical signal.
  • each of the light receiving units 415_1 , 415_2 , ..., 415_N of the plurality of optical sensors 411_1 , 411_2 , ... 411_N is, , 413_2, ..., 413_N)
  • the emitted light is reflected to receive a received optical signal.
  • the reflected light signal is It may be received by each of the light receiving units 415_1, 415_2, ..., 415_N.
  • the optical sensor module 410 is electrically connected to a plurality of optical sensors 411_1, 411_2, ... 411_N and a sensor controller 417 capable of independently controlling the operation of each optical sensor, respectively. may further include.
  • the sensor controller 417 may operate as an analog front end that processes optical signals received from the plurality of optical sensors 411_1 , 411_2 , ... 411_N and transmits them to the processor 430 .
  • the sensor controller 417 performs a signal preprocessing process through filtering such as gain control and/or offset correction for an electrical signal converted from an optical signal received from a plurality of optical sensors 411_1, 411_2, ... 411_N. and convert it to a digital signal.
  • the sensor controller 417 is operatively connected to the processor 430 and the plurality of optical sensors 411_1, 411_2, ... 411_N, and the processor 430 and the plurality of optical sensors 411_1, 411_2, It can function as an interface that controls signal transmission and reception between ... 411_N).
  • the sensor controller 417 receives the control signal of the processor 430 and emits light of at least one optical sensor (eg, 411_n, 1 ⁇ n ⁇ N) among the plurality of optical sensors 411_1 , 411_2 , ... 411_N.
  • the unit 413_n may be driven to emit light of a specified intensity in a specified wavelength band.
  • the sensor controller 417 receives the control signal of the processor 430 and receives at least one optical sensor (eg, 411_m, 1 ⁇ m ⁇ N) among the plurality of optical sensors 411_1 , 411_2 , ... 411_N)
  • the optical signal sensed by the light receiving unit 415_m of the may be processed and provided to the processor 430 .
  • memory 440 may include volatile memory 440 (eg, volatile memory 132 of FIG. 1 ) and/or non-volatile memory 440 (eg, non-volatile memory 134 of FIG. 1 ). and may store various instructions that are electrically connected to the processor 430 to be executed by the processor 430 . Such instructions may include control commands such as arithmetic and logical operations, data movement, and input/output that can be recognized by the control circuit, and may be defined on a framework stored in the memory 440 . Also, the memory 440 may store at least a portion of the program 140 of FIG. 1 .
  • the processor 430 loads instructions stored in the memory 440 and components of the electronic device 400 to perform operations for implementing various embodiments according to the loaded instructions. They may control and/or process operations and/or data related to the operation of these components.
  • the processor 430 uses the optical sensor module 410 to obtain a biosignal from a part of the user's body (eg, a user's finger), and based on this, the user's heart rate, stress, and blood oxygen saturation ( SpO 2 ), such as biometric information, can be calculated.
  • a biosignal from a part of the user's body (eg, a user's finger)
  • the user's heart rate, stress, and blood oxygen saturation ( SpO 2 ) such as biometric information
  • the processor 430 determines the current status of the user wearing the electronic device 400 based on the detection signal of the optical sensor module 410 and/or the motion sensor 420 in order to obtain desired biometric information.
  • a state eg, a normal state, a sleep state, an exercise state, or an event occurrence state
  • a state eg, a normal state, a sleep state, an exercise state, or an event occurrence state
  • the processor 430 controls the sensor control unit 417 of the optical sensor module 410 according to the determined current state of the user, so that the signal characteristics of the plurality of optical sensors 411_1, 411_2, ... 411_N based on the light emitting unit 413_n of at least one optical sensor (eg, 411_n, 1 ⁇ n ⁇ N) emits light, and reflects the received light signal by at least one optical sensor (eg, 411_m, 1 ⁇ N) It can be received through the light receiving unit 415_m of m ⁇ N.
  • the signal characteristics of the plurality of optical sensors 411_1, 411_2, ... 411_N based on the light emitting unit 413_n of at least one optical sensor (eg, 411_n, 1 ⁇ n ⁇ N) emits light, and reflects the received light signal by at least one optical sensor (eg, 411_m, 1 ⁇ N) It can be received through the light receiving unit 415_m of m ⁇ N.
  • the display 450 may include at least some of the configuration and/or functions of the display module 160 of FIG. 1 .
  • display 450 may include a liquid crystal display (LCD), light-emitting diode (LED) display, or organic light-emitting diode (OLED) display).
  • LCD liquid crystal display
  • LED light-emitting diode
  • OLED organic light-emitting diode
  • the communication module 460 may include at least some of the configuration and/or functions of the communication module 190 of FIG. 1 .
  • the communication module 460 may provide communication with various external electronic devices (eg, the electronic devices 102 and 104 or the server 108 of FIG. 1 ) under the control of the processor 430 .
  • the electronic device 400 may perform short-range wireless communication using the communication module 460 .
  • the electronic device 400 includes at least one external electronic device 102, 104, or 108).
  • the electronic device 400 may perform long-distance wireless communication using the communication module 460 .
  • the electronic device 400 may access an external network (eg, a cellular network) using the communication module 460 .
  • FIG. 5 is a block diagram of an optical sensor module of an electronic device 500 according to various embodiments of the present disclosure.
  • optical sensor unit 510 of an optical sensor module (eg, the optical sensor module 410 of FIG. 4 ) of the electronic device 500 (eg, the electronic device 400 of FIG. 4 ) according to various embodiments;
  • the circuit structure of the sensor control unit 520 for controlling the optical sensor unit is shown.
  • the optical sensor unit 510 may include a plurality of optical sensors (eg, the first optical sensor 511 , the second optical sensor 512 , the third optical sensor 513 , or the fourth optical sensor 514 ). may include.
  • a plurality of optical sensors eg, the first optical sensor 511 , the second optical sensor 512 , the third optical sensor 513 , or the fourth optical sensor 514 .
  • four optical sensors among the plurality of optical sensors will be described as an example, and the number of the plurality of optical sensors is not limited thereto, and various numbers of optical sensors may be employed as described above.
  • each optical sensor of the plurality of optical sensors is one light emitting unit (eg, the first light emitting unit 511a, the second light emitting unit 512a, the third light emitting unit 513a, or the fourth light emitting unit 514a) and one light receiving unit (eg, the first A light receiving unit 511b, a second light receiving unit 512b, a third light receiving unit 513b, and a fourth light receiving unit 514b) may be included, respectively.
  • the optical sensor has been described as including one light emitting unit and one light receiving unit, it is not limited thereto, and the optical sensor may be implemented to have two or more light emitting units and/or two or more light receiving units.
  • the sensor control unit 520 is electrically provided between the processor 530 (eg, the processor 120 of FIG. 1 or the processor 430 of FIG. 4 ) and the optical sensor unit 510 , the processor Control the plurality of optical sensors 511, 512, 513, 514 according to the control signal of 530 to drive each light emitting unit 511a, 512a 513a, 514a, and each light receiving unit 511b, 512b, 513b, 514b) may be configured to provide the signal received by the processor 530 to the processor 530 .
  • the sensor controller 520 may include the sensor controller 417 described with reference to FIG. 4 .
  • the sensor controller 520 emits light through at least one light emitting unit 511a, 512a, 513a, 514a of the plurality of optical sensors 511, 512, 513, and 514 under the control of the processor 530.
  • a signal pre-processing process may be performed through filtering such as gain control and/or offset correction on an optical signal emitted and received through at least one light receiving unit 511b, 512b, 513b, and 514b, and may be converted into a digital signal.
  • the sensor controller 520 may include a light emitting unit driving circuit 521 , a MUX 523 (multiplexer), and/or an analog to digital converter (ADC 525 ).
  • the light emitting unit driving circuit 521 may include a plurality of optical sensors, for example, the first optical sensor 511 , the second optical sensor 512 , and the third optical sensor according to the control signal of the processor 530 . At least one light emitting part of the sensor 513 and/or the fourth optical sensor 514 , for example, the first light emitting part 511a , the second light emitting part 512a , the third light emitting part 513a and/or The fourth light emitting unit 514a may be driven.
  • each of the first light-emitting unit 511a, the second light-emitting unit 512a, the third light-emitting unit 513a, and/or the fourth light-emitting unit 514a may have various output intensities and output wavelengths. have.
  • the first light-emitting unit 511a, the second light-emitting unit 512a, the third light-emitting unit 513a, and/or the fourth light-emitting unit 514a may have different properties in output intensity and/or output wavelength.
  • the branch may include a plurality of light emitting devices.
  • control signal received from the processor 530 by the sensor controller 520 (or the light emitting unit driving circuit 521 ) includes information on the driving target light emitting unit, the output intensity of light to be output from the driving target light emitting unit and/or Alternatively, it may include information related to the output wavelength.
  • the first light receiving unit 511b, the second light receiving unit 512b, the third light receiving unit 513b, and/or the fourth light receiving unit 514b of the plurality of optical sensors detect the amount of light, and adjust the amount of the detected light.
  • a corresponding analog electrical signal (hereinafter referred to as an optical signal) may be output.
  • each of the first light receiving unit 511b, the second light receiving unit 512b, the third light receiving unit 513b, and/or the fourth light receiving unit 514b senses the amount of light and generates an analog electric signal in response to the detected amount of light. It may include at least one light receiving element capable of outputting (eg, PD, APD, phototransistor, or image sensor).
  • the optical signal output from each of the first light receiving unit 511b, the second light receiving unit 512b, the third light receiving unit 513b, and/or the fourth light receiving unit 514b of the plurality of optical sensors is the MUX ( 523 ), and the MUX 523 receives one of the first light receiving unit 511b , the second light receiving unit 512b , the third light receiving unit 513b , and/or the fourth light receiving unit 514b under the control of the processor 530 .
  • An optical signal input from at least one may be transferred to the processor 530 through the ADC 525 .
  • the MUX 523 may output signals transmitted from each of the light receiving units 511b, 512b, 513b, and 514b to the ADC 525 through separate channels.
  • the MUX 523 may output a selected part of the signals transmitted from each of the light receiving units 511b, 512b, 513b, and 514b to the ADC 525 through a corresponding channel.
  • the MUX 523 may output all of the signals transmitted from the respective light receiving units 511b, 512b, 513b, and 514b to the ADC 525 through respective channels.
  • signals transmitted from each of the light receiving units 511b, 512b, 513b, and 514b may be summed into one channel and outputted to the ADC 525 .
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which an electronic device having a plurality of optical sensors is worn, according to various embodiments of the present disclosure
  • the structure and operation of the electronic device 600 shown in FIG. 6 is the structure of the electronic device 200 shown in FIGS. 2A and 2B , and the electronic device 400 or the electronic device 400 shown in FIGS. 4 or 5 . 500), and the description of the technical features described above will be omitted below.
  • the electronic device 600 of FIG. 6 four optical sensors among the plurality of optical sensors will be exemplified as in the electronic device 500 of FIG. 5 for convenience of description.
  • the first surface 603 of the housing 601 of the electronic device 600 is in contact with a part of the user's body (eg, a finger) according to the user's wear, and the second surface 605 is the outside. can be shown visually.
  • the first optical sensor 611 , the second optical sensor 612 , the third optical sensor 613 , and the fourth optical sensor 614 of the electronic device 600 may have a specified intensity and/or a specified intensity.
  • a first light emitting unit 611a , a second light emitting unit 612a , a third light emitting unit 613a , and a fourth light emitting unit 614a for emitting light of a wavelength band may be included, respectively.
  • each of the first light-emitting unit 611a, the second light-emitting unit 612a, the third light-emitting unit 613a, and the fourth light-emitting unit 614a has a blue wavelength of about 400 nm to about 550 nm, respectively.
  • output light green light having a wavelength of about 450 nm to about 650 nm, red light having a wavelength of about 550 nm to about 700 nm, and/or infra-red (IR) light having a wavelength of about 880 nm to about 940 nm, respectively
  • It may include a plurality of light emitting devices (eg, LEDs) capable of
  • each of the first optical sensor 611 , the second optical sensor 612 , the third optical sensor 613 , and the fourth optical sensor 614 of the electronic device 600 is at least one first It may include a light receiving unit 611b, at least one second light receiving unit 612b, at least one third light receiving unit 613b, and at least one fourth light receiving unit 614b, respectively.
  • the at least one first light receiving unit 611b, the at least one second light receiving unit 612b, the at least one third light receiving unit 613b, and the at least one fourth light receiving unit 614b include the first light emitting unit ( 611a), the second light-emitting unit 612a, the third light-emitting unit 613a, and the light emitted from at least one of the fourth light-emitting unit 614a is reflected by a part of the user's body to receive an optical signal corresponding to the amount of light can be printed out.
  • each of the first light receiving unit 611b, the second light receiving unit 612b, the third light receiving unit 613b, and the fourth light receiving unit 614b may each include at least one light receiving element (eg, PD, APD, phototransistor or image sensor).
  • PD light receiving element
  • APD phototransistor or image sensor
  • a processor may include a first optical sensor 611 , a second optical sensor 612 , and a third optical sensor 613 .
  • the fourth optical sensor 614 may be operated individually.
  • the processor 430 or 530 may include the first light emitting unit 611a of the first optical sensor 611 , the second optical sensor 612 , the third optical sensor 613 , and the fourth optical sensor 614 . , by driving at least one of the second light emitting unit 612a, the third light emitting unit 613a, and the fourth light emitting unit 614a may be controlled to output light.
  • the processor 430 or 530 may determine whether the electronic device is worn on the user's body.
  • the processor 430 or 530 may include a plurality of optical sensors (eg, a first optical sensor 611 , a second optical sensor 612 , a third optical sensor 613 , and a fourth optical sensor 614 of FIG. 6 ). )) are controlled to be individually driven, and when at least two or more or most of the magnitudes of the received optical signals are greater than a specified value, it can be determined that the wearer is in a worn state.
  • a plurality of optical sensors eg, a first optical sensor 611 , a second optical sensor 612 , a third optical sensor 613 , and a fourth optical sensor 614 of FIG. 6 ).
  • the optical sensor driven to determine the wearing state of the electronic device may be all of the plurality of optical sensors, but among the plurality of optical sensors, two or more optical sensors designated according to each direction (eg, 4 at an interval of 90 degrees) It may be limited to only two optical sensors or three optical sensors at intervals of 120 degrees).
  • the processor 430 or 530 may include a first optical sensor 611 and a second optical sensor 612 through a sensor controller (eg, the sensor controller 417 of FIG. 4 or the sensor controller 520 of FIG. 5 ).
  • the third optical sensor 613 and the fourth optical sensor 614 are controlled to control the first light-emitting unit 611a, the second light-emitting unit 612a, the third light-emitting unit 613a, and the fourth light-emitting unit 614a.
  • IR light e.g. IR light
  • the first light receiving unit 611b, the second light receiving unit 612b, the third light receiving unit 613b, and the fourth light receiving unit 614b When the magnitude of the IR light signal received through the .
  • the processor 430 or 530 may drive the plurality of optical sensors at different timings to determine signal characteristics of each of the plurality of optical sensors.
  • the processor 430 or 530 may include a first light emitting unit 611a of the first optical sensor 611 , the second optical sensor 612 , the third optical sensor 613 and the fourth optical sensor 614 , The second light emitting unit 612a, the third light emitting unit 613a, and the fourth light emitting unit 614a may be controlled to be sequentially driven.
  • the optical signal sequentially detected by the plurality of optical sensors may be received.
  • the processor 430 or 530 sequentially drives the first light emitting unit 611a, the second light emitting unit 612a, the third light emitting unit 613a, and the fourth light emitting unit 614a to emit light.
  • An optical signal reflected by a part of the user's body and sequentially sensed through the first light receiving unit 611b, the second light receiving unit 612b, the third light receiving unit 613b, and the fourth light receiving unit 614b may be received.
  • the processor 430 or 530 detects an optical signal detected through the first light receiving unit 611b, the second light receiving unit 612b, the third light receiving unit 613b, and the fourth light receiving unit 614b, respectively.
  • signal characteristics of the plurality of optical sensors can be confirmed by analyzing the signal characteristics of the .
  • the processor 430 or 530 analyzes the AC component of the optical signal detected through the first light receiving unit 611b, the second light receiving unit 612b, the third light receiving unit 613b, and the fourth light receiving unit 614b, respectively.
  • Signal characteristics of the first optical sensor 611 , the second optical sensor 612 , the third optical sensor 613 , and the fourth optical sensor 614 may be checked.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a method of controlling a plurality of optical sensors of an electronic device based on signal characteristics of the plurality of optical sensors according to various embodiments of the present disclosure
  • An electronic device having a plurality of optical sensors according to various embodiments shown in FIG. 9 may be performed by a processor (eg, the processor 430 of FIG. 4 or the processor 530 of FIG. 5).
  • a processor eg, the processor 430 of FIG. 4 or the processor 530 of FIG. 5.
  • the structure of the electronic device 600 of FIG. 6 will be mainly described. Refer to and explain. Meanwhile, the description of the technical features described above will be omitted below.
  • the processor 430 or 530 may determine signal characteristics of a plurality of optical sensors. For example, the processor 430 or 530 may perform a first optical sensor 611 , a second optical sensor 612 , a third optical sensor 613 and A signal characteristic of the fourth optical sensor 614 may be analyzed, and an optical sensor (eg, the first optical sensor 611 ) to be used as a main may be determined based on the analysis result.
  • an optical sensor eg, the first optical sensor 611
  • the processor 430 or 530 may determine a current state (eg, a normal state, a sleep state, an exercise state, or a specified event occurrence state) of the user wearing the electronic device.
  • a current state eg, a normal state, a sleep state, an exercise state, or a specified event occurrence state
  • the processor 430 or 530 may determine the current state (eg, normal state, sleep state, and exercise state) of the user wearing the electronic device based on a detection signal of a motion sensor (eg, motion sensor 420 of FIG. 4 ). , or a specified event state). For example, the processor 430 or 530 may determine an exercise state when the motion of the electronic device is determined to be greater than or equal to a specified first threshold based on the detection signal of the motion sensor, and sleep when the movement of the electronic device is determined to be less than or equal to a specified second threshold. state, and in other cases, it can be determined as the usual state. To this end, the processor 430 or 530 may periodically (eg, every 10 minutes) check the detection signal of the motion sensor.
  • the processor 430 or 530 obtains biometric information (eg, heart rate information) from an optical signal received through at least one optical sensor among a plurality of optical sensors, and based on this, the user's current state (eg, usual state) , sleep state, exercise state, or specified event state). To this end, the processor 430 or 530 may periodically drive at least one optical sensor (eg, an optical sensor determined as a main) among the plurality of optical sensors to receive an optical signal and check the current state of the user.
  • biometric information eg, heart rate information
  • the processor 430 or 530 may periodically drive at least one optical sensor (eg, an optical sensor determined as a main) among the plurality of optical sensors to receive an optical signal and check the current state of the user.
  • the processor 430 or 530 may include the light emitting units (eg, the first light emitting unit 611a, the second light emitting unit 611a) of the plurality of optical sensors.
  • the light-receiving units eg, the first light-receiving unit 611b, the second light-receiving unit 612b, and the third light-receiving unit 611b, the second light-receiving unit 612b,
  • the optical signal may be received through the light receiving unit 613b and the fourth light receiving unit 614b), and biometric information may be acquired in consideration of all of the received optical signals.
  • the processor 430 or 530 may determine the main optical sensor (eg, the first optical sensor) according to signal characteristics of the plurality of optical sensors.
  • the light emitting unit eg, the first light emitting unit 611a) of (611)
  • the driving may be controlled by specifying a wavelength band of the emitted light.
  • the processor 430 or 530 drives only the light emitting device of the designated wavelength band except for the green wavelength so that the light wavelength band emitted in the sleep state does not interfere with the sleep, or by driving only the red light emitting device or the IR light emitting device. It can be made to emit only light of wavelength or IR wavelength.
  • the processor 430 or 530 may check signal characteristics of a plurality of optical sensors to acquire biometric information at a time when the user's current state is confirmed or a change in the current state is confirmed, and a plurality of optical sensors based thereon driving of at least one light emitting unit among the optical sensors of the .
  • the processor 430 or 530 periodically (eg, every 10 minutes) measures the signal characteristics of the plurality of optical sensors and controls the driving of the light emitting unit of at least one of the plurality of optical sensors based on the measurement to control the driving of the light emitting unit of the plurality of optical sensors. signal can be obtained.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating an operation of controlling a plurality of optical sensors according to occurrence of a specified event in an electronic device according to various embodiments of the present disclosure
  • the processor 430 or 530 may include a motion sensor (eg, motion sensor 420 in FIG. 4 ) and/or a plurality of optical sensors (eg, first optical sensor 611 in FIG. 6 , second optical sensor ( 612), the third optical sensor 613, and the fourth optical sensor 614) may determine whether a specified event has occurred based on a sensor signal received.
  • a motion sensor eg, motion sensor 420 in FIG. 4
  • a plurality of optical sensors eg, first optical sensor 611 in FIG. 6 , second optical sensor ( 612), the third optical sensor 613, and the fourth optical sensor 614
  • the processor determines this event type based on the sensor signals of the motion sensor and/or optical sensor, and a plurality of optical sensors It can be controlled by changing the driving method of
  • 12A and 12B are diagrams for explaining an operation of controlling a plurality of optical sensors according to occurrence of a specified event according to various embodiments of the present disclosure
  • the received optical signal may be regarded as being received by the emitted light passing through the user's body (eg, a finger).
  • the processor 430 or 530 may include a plurality of optical sensors (eg, a first optical sensor 611 , a second optical sensor 612 , and a second optical sensor 611 ).
  • a plurality of optical sensors eg, a first optical sensor 611 , a second optical sensor 612 , and a second optical sensor 611 .
  • optical sensor 613 and fourth optical sensor 614 of light emitting units (eg, a first light emitting unit 611a, a second light emitting unit 612a, a third light emitting unit 613a, and a fourth light emitting unit ( 614a)) to emit the maximum amount of light substantially simultaneously, and each light receiving unit (eg, the first light receiving unit 611b, the second light receiving unit 612b, the third light receiving unit 613b, and the fourth light receiving unit) of the plurality of optical sensors. All of the optical signals sensed by (614b)) may be received, and blood pressure information may be obtained based thereon.
  • light emitting units eg, a first light emitting unit 611a, a second light emitting unit 612a, a third light emitting unit 613a, and a fourth light emitting unit ( 614a)
  • each light receiving unit eg, the first light receiving unit 611b, the second light receiving unit 612b, the third light receiving unit 613b, and the fourth light

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Abstract

본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 하우징, 모션 센서, 발광부와 수광부를 각각 포함하는 복수의 광학 센서, 상기 복수의 광학 센서를 제어하기 위한 센서 제어부, 및 상기 모션 센서 및 상기 센서 제어부와 작동적으로 연결된 프로세서를 포함할 수 있고, 상기 복수의 광학 센서는, 착용시 측정 대상의 외부면을 따라 복수의 방향에서 접촉되도록 상기 하우징의 일 면 상에 배치될 수 있다. 상기 프로세서는 상기 복수의 광학 센서 각각의 신호 특성을 결정하고, 상기 모션 센서 또는 상기 복수의 광학 센서를 통해 수신된 신호 중 적어도 하나에 기반하여 상기 측정 대상의 현재 상태를 확인하고, 상기 측정 대상의 현재 상태에 따라, 상기 복수의 광학 센서 각각의 신호 특성에 기반하여 상기 복수의 광학 센서 중 적어도 하나의 발광부의 구동을 제어하고, 상기 복수의 광학 센서 각각의 신호 특성에 기반하여 상기 복수의 광학 센서 중 적어도 하나의 수광부를 통해 감지된 광 신호를 선택하여 수신하도록 설정될 수 있다.

Description

복수의 광학 센서를 구비한 전자 장치 및 그 제어 방법
본 문서에 개시된 다양한 실시예들은, 복수의 광학 센서를 구비한 전자 장치에 관한 것으로, 예를 들어 사용자의 신체에 착용하여 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있는 복수의 광학 센서를 구비한 전자 장치에 관한 것이다.
기술의 발달과 함께 전자 장치는 손쉽게 휴대할 수 있도록 크기가 작아지면서, 사용자 니즈에 따라 다양한 사용 형태로 다양한 기능을 수행할 수 있도록 진화하고 있다. 사용자의 신체 일부에 직접 부착하여 사용할 수 있는 다양한 형태의 웨어러블 장치(wearable device) 또한 그 중 하나일 수 있다.
최근에는 사용자의 신체 일부에 직접 부착되는 웨어러블 장치의 특성을 활용하여 사용자 신체로부터 다양한 정보를 획득하고 이에 기초하여 다양한 서비스를 제공하려는 시도가 활발하다.
웨어러블 전자 장치, 예를 들어 손가락에 착용하는 링(ring) 형태의 웨어러블 전자 장치는 PPG(photoplethysmography) 센서를 장착하여 사용자의 신체로부터 정보를 획득하고 이에 기초하여 심박(heart rate), 스트레스(stress), 혈중 산소 포화도(SpO2), 혈압과 같은 정보를 산출하여 사용자에게 제공할 수 있다.
웨어러블 전자 장치, 예를 들어 링 형태의 웨어러블 전자장치는 사용자 착용시 쉽게 돌아갈 수 있어 복수의 광학 센서를 채용하더라도 각 광학 센서의 위치가 자주 변하여 정확한 측정이 어려울 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들은 복수의 광학 센서를 구비한 전자 장치에서 복수의 광학 센서 각각의 신호 특성에 기반하여 각각의 광학 센서를 제어하는 방법 및 그 전자 장치를 제공하기 위한 것이다.
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.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 하우징, 모션 센서, 발광부와 수광부를 각각 포함하는 복수의 광학 센서, 상기 복수의 광학 센서를 제어하기 위한 센서 제어부, 및 상기 모션 센서 및 상기 센서 제어부와 작동적으로 연결된 프로세서를 포함할 수 있고, 상기 복수의 광학 센서는, 착용시 측정 대상의 외부면을 따라 복수의 방향에서 접촉되도록 상기 하우징의 일 면 상에 배치될 수 있으며, 상기 프로세서는 상기 센서 제어부를 통해 상기 복수의 광학 센서를 각각 구동하여 상기 복수의 광학 센서 각각의 신호 특성을 결정하고, 상기 모션 센서 또는 상기 복수의 광학 센서를 통해 수신된 신호 중 적어도 하나에 기반하여 상기 측정 대상의 현재 상태를 확인하고, 상기 측정 대상의 현재 상태에 따라, 상기 복수의 광학 센서 각각의 신호 특성에 기반하여 상기 센서 제어부를 통해 상기 복수의 광학 센서 중 적어도 하나의 발광부의 구동을 제어하고, 상기 복수의 광학 센서 각각의 신호 특성에 기반하여 상기 복수의 광학 센서 중 적어도 하나의 수광부를 통해 감지된 광 신호를 선택하여 수신하도록 설정될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예에 따른 발광부와 수광부를 각각 포함하는 복수의 광학 센서 및 모션 센서를 포함하는 전자 장치의 제어 방법은, 상기 복수의 광학 센서를 각각 구동하여 상기 복수의 광학 센서 각각의 신호 특성을 결정하는 동작, 상기 모션 센서 또는 상기 복수의 광학 센서를 통해 수신된 신호 중 적어도 하나에 기반하여 측정 대상의 현재 상태를 확인하는 동작, 상기 측정 대상의 현재 상태에 따라, 상기 복수의 광학 센서 각각의 신호 특성에 기반하여 상기 복수의 광학 센서 중 적어도 하나의 발광부의 구동을 제어하는 동작, 및 상기 복수의 광학 센서 각각의 신호 특성에 기반하여 상기 복수의 광학 센서 중 적어도 하나의 수광부를 통해 감지된 광 신호를 선택하여 수신하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치의 착용 상태에 따라 변화하는 복수의 광학 센서의 신호 특성을 확인하고 이에 기초하여 복수의 광학 센서를 개별적으로 제어하여 보다 정확한 측정값을 획득할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치의 사용 상태에 따라 복수의 광학 센서의 신호 특성에 기초하여 복수의 광학 센서를 개별적으로 제어함으로써 보다 정확한 측정값을 획득할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치의 사용 상태에 따른 지정된 이벤트 발생시 이벤트 유형에 기반하여 복수의 광학 센서의 신호 특성을 고려하여 복수의 광학 센서를 제어함으로써 보다 정확한 측정값을 획득할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2a 및 도 2b는 다양한 실시예에 따른 복수의 광학 센서를 구비한 전자 장치의 외형을 도시한 것이다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 광학 센서의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 다양한 실시예에 따른 복수의 광학 센서를 구비한 전자 장치의 블록도이다.
도 5는 다양한 실시예에 따른 복수의 광학 센서를 구비한 전자 장치의 광학센서 모듈의 블록도이다.
도 6은 다양한 실시예에 따른 복수의 광학 센서를 구비한 전자 장치를 착용한 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 복수의 광학 센서의 신호 특성을 나타내는 도면이다.
도 8은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 복수의 광학 센서의 신호 특성을판단하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 복수의 광학 센서의 신호 특성에 기초하여 전자 장치의 복수의 광학 센서를 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10a, 도 10b 및 도 10c는 다양한 실시예에 따른 복수의 광학 센서의 신호 특성에 기초하여 복수의 광학 센서를 제어하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 다양한 실시예에 따른 지정된 이벤트 발생에 따라 전자 장치의 복수의 광학 센서를 제어하는 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 12a 및 도 12b는 다양한 실시예에 따른 지정된 이벤트 발생에 따라 복수의 광학 센서를 제어하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 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 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(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 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 스토어TM)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.
도 2a 및 도 2b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 외형을 도시한 것이다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 전자 장치(200)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 손가락 착용 형의 웨어러블(wearable) 장치를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 광학 센서 모듈(예: PPG 센서)을 탑재하여 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있는 다양한 종류의 전자 장치가 본 발명의 전자 장치(200)에 해당할 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(200)는 신체 부착형 기기(예: 헬스 패치, 디지털 타투), 의류형 기기(예: 스마트 의류, 장갑), 또는 밴드형 기기(예: 손목/암/손가락 밴드, 스마트 링)와 같이 다양한 웨어러블 장치로 구현될 수도 있다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 전자 장치(200)는 하우징(201)을 포함할 수 있다. 하우징(201)은 도시된 바와 같이 링 형태로 구현되어 착용시 측정 대상(예: 사용자의 신체의 일부(예: 손가락))의 외부면의 적어도 일부를 감싸도록 하여, 측정 대상의 움직임에 따라 상기 하우징(201)이 이탈되지 않도록 할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 하우징(201)은 제1면(예: 사용자가 착용 시 사용자의 신체 일부의 외부면에 접촉되는 내부면)(203)과 제2면(예: 사용자가 착용 시 외부에 시각적으로 보여지는 외부면)(205)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 복수의 광학 센서(210)를 포함할수 있다. 복수의 광학 센서(210)는 복수의 방향에서 사용자 신체 일부의 외부면에 접촉되어 하우징(201)의 내측 방향으로 적어도 광을 방출할 수 있도록 하우징(201)의 제1면(203) 상에 장착될 수 있다. 예를 들면 사용자가 전자 장치(200)를 착용하면 복수의 광학 센서(210)는 하우징(201) 내측 방향의 사용자 신체 일부의 외부면으로 광을 출력하고, 그로부터 반사된 반사광을 감지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 광학 센서(210)는 적어도 하나의 PPG(photoplethysmography) 센서를 포함할 수 있다. PPG 센서는 발광부(예: LED)(211)에서 출력한 광이 외부 객체(예: 사용자의 신체의 일부(예: 손가락))에 반사된 적어도 일부의 반사광을 수광부(예: photodiode)(213)에서 감지할 수 있다. 전자 장치(200)는 적어도 하나의 수광부(213)에서 감지한 반사광에 기반하여, 사용자의 심박(heart rate), 스트레스(stress), 혈중 산소 포화도(SpO2)와 같은 생체 정보를 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 광학 센서(210)는 하우징(201)의 적어도 일부를 통해 외부로 보여질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 광학 센서(210)는 하우징(201)의 제1면(203)을 따라 지정된 간격(예: 동일한 간격 또는 서로 다른 간격)으로 예를 들면 원주 방향을 따라 1열의 어레이(array)의 링 형태로 배치될 수 있다. 복수의 광학 센서(210)의 개수 및/또는 배치 형태는 도시된 바에 한정되지 않으며, 전자 장치(200)의 하우징(201)의 크기 또는 형태(예: 둘레 길이와 폭 넓이)를 고려하여 다양한 개수의 광학 센서(210)가 배치될 수 있다. 또한 복수의 광학 센서(210)는 광학 센서(210)의 크기 및/또는 감지 효율을 고려하여 다양한 형태로 배치될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 광학 센서(210)는 각각 적어도 하나의 발광 부(211) 및 적어도 하나의 수광부(213)를 포함할 수 있다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 각각의 광학 센서(210)는 1개의 발광부(211) 및 1개의 수광부(213)를 포함할 수 있으나, 각각의 광학 센서(210)가 포함하는 발광부(211) 및 수광부(213)의 수 및/또는 배치 형태는 이에 한정되지 않을 수 있다. 예를 들면 각각의 광학 센서(210)는 복수의 발광부(211) 및/또는 복수의 수광부(213)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 광학 센서(210)에 포함되는 발광부(211)는 가시광 대역(예: green, red, blue) 및/또는 적외선 대역(예: infra-red)의 광을 출력할 수 있다. 예를 들어, 발광부(211)는 파장이 약 400 nm 내지 약 550 nm 인 blue 광, 파장이 약 450 nm 내지 약 650 nm인 green 광, 파장이 약 550 nm 내지 약 700nm 인 red 광, 및/또는 파장이 약 880 nm 내지 약 940 nm인 IR(infra-red) 광을 각각 출력할 수 있다. green 광을 사용할 경우 움직임에는 강하나 피부 투과율이 낮고, red 광 또는 IR 광을 사용할 경우 피부 투과욜은 높으나 신호 세기가 약하고 움직임에 민감할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 광학 센서(210) 각각에 포함된 발광부(211)는 다양한 파장 대역 및/또는 다양한 세기의 광을 각각 출력할 수 있도록 구현될 수 있다. 예를 들면 복수의 광학 센서(210) 각각에 포함된 발광부(211)는 Green 광, Red 광 및/또는 IR 광 중 적어도 하나를 출력할 수 있는 복수의 발광 소자(예: LED)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광부(211)는 발광 다이오드(LED, light emitting diode), 유기 발광 다이오드(OLED, organic light emitting diode), 반도체 레이저(LD, laser diode), 고체 레이저(solid laser), 또는 IR(infrared) 다이오드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 광학 센서(210) 각각에 포함된 수광부(213)는 광 신호를 감지하여 전기적 신호로 변환하여 출력할 수 있는 다양한 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 수광부(213)는 포토 다이오드(PD, photo diode), 아발란체 포토 다이오드(APD, avalanche photo diode), 또는 포토 트랜지스터 또는 이미지 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 광학 센서 모듈은 수광부(213)에 의해 출력된 전기적 신호를 처리하기 위한 증폭기, 밴드 패스 필터(BPF, band pass filter) 및/ 또는 아날로그-디지털 변환기(ADC, analog to digital converter)와 같은 아날로그 프론트 엔드(AFE, analog front end)를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 수광부(213)에 의해 출력된 전기적 신호를 아날로그 프론트 엔드(AFE)를 이용한 오프셋 보정 및 이득 조절과 같은 아날로그적 제어를 통해 필터링 한 후, 디지털 신호 형태의 생체 로우 데이터(raw data)를 획득할 수 있다. 전자 장치(200)는 생체 로우 데이터에 기초하여 사용자의 심박, 스트레스, 혈중 산소 포화도(SpO2)와 같은 생체 정보를 산출할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 광학 센서(210) 각각에 포함된 수광부(213)는 복수의 광학 센서(210) 중 동일한 광학 센서(210)에 포함된 발광부(211)에서 출력한 광의 적어도 일부의 반사광을 감지하거나, 다른 광학 센서(210)에 포함된 발광부(211)에서 출력한 광의 적어도 일부의 반사광을 감지하거나, 이와 함께 또는 선택적으로 복수의 광학 센서(210)에 포함된 모든 발광부(211)에서 출력한 광의 적어도 일부의 반사광을 감지할 수도 있다. 광학 센서(210)를 이용하여 사용자의 생체 정보를 획득하는 원리에 대해서는 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
다양한 실시예에 따라, 하우징(201)의 제2면(예: 사용자가 착용 시 외부로 보여지는 면)(205)에는 디스플레이가 배치될 수 있다. 예를 들면 디스플레이는 시간 정보, 메시지, 또는 통화와 같은 다양한 어플리케이션 화면을 표시할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 모션 센서를 더 포함할 수 있다. 모션 센서는 자이로 센서(gyro sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 또는 지자계 센서와 같이 전자 장치(200)의 움직임을 감지할 수 있는 다양한 종류의 센서를 포함할 수 있다. 모션 센서는 전자 장치(200)를 착용한 사용자의 움직임에 따라서 변화하는 적어도 하나의 센싱 신호를 획득할 수 있다. 전자 장치(200)는 모션 센서의 센싱 신호에 기반하여 전자 장치(200) 및/또는 전자 장치(200)를 착용한 사용자의 움직임의 정도를 판단할 수 있다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 광학 센서의 원리를 도시한 것이다.
도 3은 전자 장치(200)를 사용자가 착용한 상태에서 발광부(211)의 발광 소자들로부터 출력된 광이 외부 객체(310)(예: 사용자의 손가락)에서 부딪혀 반사된 적어도 일부의 반사광이 수광부(213)를 통해 감지되는 원리를 도시하고 있다. 도 3에서는 2개의 발광소자를 포함하는 발광부(211)와 하나의 수광부(213)를 포함하는 광학 센서를 도시 하였으나, 앞서 설명한 바와 같이, 전자 장치(200)는 복수의 광학 센서(210)를 포함할 수 있으며 각 광학 센서는 다양한 개수의 발광부(211) 및 수광부(213)를 포함할 수 있다.
발광부(211)는 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120), 또는 도 4의 프로세서(430))의 제어 신호에 따라 지정된 파장 대역(예: green, red, blue, IR)의 광을 출력할 수 있다. 발광부(211)에서 출력한 광은 조직 관류(perfused tissue)(311) 및/또는 뼈(313)를 통해 반사될 수 있으며, 사용자의 신체 상황에 따라 수광부(213)에서 수신되는 반사광 신호의 성질이 달라질 수 있다. 예를 들어, 사용자의 손목의 혈관을 흐르는 혈액이 증가하는 경우 혈관이 팽창하게 되고, 그에 따라 반사되어 수광부(213)에서 감지되는 반사광의 양은 감소할 수 있다. 이와 같이, 전자 장치(200)는 수광부(213)에서 감지된 반사광의 속성에 따라 사용자의 심박, 스트레스, 혈중 산소 포화도(SpO2)와 같은 생체 정보를 측정할 수 있다.
도 4는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 전자 장치(400)는 광학 센서 모듈(410), 모션 센서(420), 프로세서(430), 메모리(440), 디스플레이(450) 및 통신 모듈(460)을 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 구성 요소들은 일 예에 불과하며 다양한 실시예에 따라 그 일부가 생략 또는 치환되거나 하나의 모듈로서 통합될 수 있다.
전자 장치(400)는 앞서 도 2a 및 도 2b를 통해 설명한 웨어러블 전자 장치(200)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 광학 센서 모듈(410)을 탑재하여 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있는 다양한 종류의 전자 장치가 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(400)에 해당할 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(400)는 신체 부착형 기기(예: 헬스 패치, 디지털 타투), 의류형 기기(예: 스마트 의류, 장갑), 밴드형 기기(예: 손목/암/손가락 밴드, 스마트 링)과 같은 웨어러블 장치를 포함할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면 광학 센서 모듈(410)은 복수의 광학 센서(411_1, 411_2, …, 411_N)(예: 도 2의 복수의 광학 센서(210))를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면 광학 센서 모듈(410)에 포함된 복수의 광학 센서(411_1, 411_2, …, 411_N)는 각각 발광부(413_1, 413_2, …, 413_N) 및 수광부(415_1, 415_2, …, 415_N)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명한 바와 같이, 광학 센서 모듈(410)의 복수의 광학 센서(411_1, 411_2, …411_N)는 전자 장치(400)의 하우징의 내면(예: 도 2의 하우징(201)의 제1면(203)) 상에 원주를 따라 일정 간격으로 일렬로 배치되어, 사용자가 전자 장치(400)를 착용 시 사용자의 신체 일부 면과 접촉(또는 근접)할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 각 광학 센서가 포함하는 발광부(413_1, 413_2, …, 413_N) 각각은 green 광, red 광, blue 광 및/또는 IR 광을 포함하는 지정된 파장 대역 및/또는 광의 세기가 서로 다른 광을 출력하기 위해 복수의 발광 소자를 포함할 수 있다. 여기서는 각 광학 센서가 각각 하나의 발광부(413_1, 413_2, …, 413_N)를 포함하는 것으로 기재하였으나, 각 광학 센서에 포함되는 발광부의 개수는 복수개일 수 있다. 다양한 실시예에 따르면 복수의 광학 센서(411_1, 411_2, …411_N) 각각에 포함된 수광부(415_1, 415_2, …, 415_N)는 광 신호를 감지하고 전기적 신호로 변환하여 출력할 수 있는 적어도 하나의 수광 소자(예: PD, APD, 포토 트랜지스터 또는 이미지 센서)를 각각 포함할 수 있다. 여기서는 각 광학 센서가 각각 하나의 수광부(415_1, 415_2, …, 415_N)를 포함하는 것으로 기재하였으나, 각 광학 센서에 포함되는 수광부의 개수는 복수개일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 광학 센서 모듈(410)은 프로세서(430)와 전기적으로 연결되며, 프로세서(430)의 제어 신호에 따라 복수의 광학 센서(411_1, 411_2, …411_N)가 각각 독립적으로 동작할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(430)의 제어 신호에 따라 복수의 광학 센서(411_1, 411_2, …411_N)는 각각 서로 다른 타이밍에 동작하거나 복수개가 같은 타이밍으로 실질적으로 동시에 동작하도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 복수의 광학 센서(411_1, 411_2, …411_N)의 각각의 발광부(413_1, 413_2, …, 413_N)는 각각 서로 다른 타이밍에 순차로 광을 방출하도록 제어되거나 전체가 같은 타이밍으로 실질적으로 동시에 광을 방출하도록 제어될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(430)의 제어 신호에 따라 복수의 광학 센서(411_1, 411_2, …, 411_N)의 각각의 발광부(413_1, 413_2, …, 413_N)와 각각의 수광부(415_1, 415_2, …, 415_N)의 동작은 상호 독립적으로 제어될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 광학 센서(411_1, 411_2, …411_N)의 각각의 수광부(415_1, 415_2, …, 415_N)는 복수의 광학 센서(411_1, 411_2, …411_N)의 각각의 발광부(413_1, 413_2, …, 413_N) 중 동일한 광학 센서의 발광부로부터 광이 방출되는 경우, 방출된 광이 반사되어 수신되는 광 신호를 수신할 수 있다. 예를 들면 광학 센서(예: 411_n, 1≤n≤N)의 수광부(415_n)는 해당 광학 센서(411_n)의 발광부(413_n)에서 방출된 광이 반사되어 수신되는 광 신호를 수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 광학 센서(411_1, 411_2, …411_N)의 각각의 수광부(415_1, 415_2, …, 415_N)는 복수의 광학 센서(411_1, 411_2, …411_N)의 각각의 발광부(413_1, 413_2, …, 413_N) 중 타 광학 센서의 발광부로부터 광이 방출되는 경우에도, 방출된 광이 반사되어 수신되는 광 신호를 수신할 수 있다. 예를 들면 광학 센서(예: 411_n, 1≤n≤N)의 수광부(415_n)는 해당 광학 센서(411_n)가 아닌 타 광학 센서(예: 411_m, 1≤m≤N, m≠n)의 발광부(413_m)에서 방출된 광이 반사되어 수신되는 광 신호를 수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 광학 센서(411_1, 411_2, …411_N)의 각각의 수광부(415_1, 415_2, …, 415_N)는, 복수의 광학 센서(411_1, 411_2, …411_N) 전체 발광부(413_1, 413_2, …, 413_N)로부터 광이 방출되는 경우, 방출된 광이 반사되어 수신되는 광 신호를 수신할 수 있다. 예를 들면, 복수의 광학 센서(411_1, 411_2, …411_N)의 각각의 발광부(413_1, 413_2, …, 413_N)가 실질적으로 동시에 광을 방출하도록 제어되어 광을 방출하면, 반사된 광 신호가 각각의 수광부(415_1, 415_2, …, 415_N)에 의해 수신될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 광학 센서 모듈(410)은, 복수의 광학 센서(411_1, 411_2, …411_N)와 전기적으로 연결되어 각각의 광학 센서의 동작을 독립적으로 각각 제어할 수 있는 센서 제어부(417)를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 센서 제어부(417)는 복수의 광학 센서(411_1, 411_2, …411_N)로부터 수신되는 광 신호를 처리하여 프로세서(430)로 전송하는 아날로그 프론트 엔드로서 동작할 수 있다. 예를 들어, 센서 제어부(417)는 복수의 광학 센서(411_1, 411_2, …411_N)로부터 수신되는 광 신호로부터 변환된 전기적 신호에 대해 게인 컨트롤 및/또는 오프셋 보정과 같은 필터링을 통해 신호 전처리 과정을 수행하고 디지털 신호로 변환할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 센서 제어부(417)는, 프로세서(430) 및 복수의 광학 센서(411_1, 411_2, …411_N)와 동작적으로 연결되어, 프로세서(430)와 복수의 광학 센서(411_1, 411_2, …411_N) 간의 신호 송수신을 제어하는 인터페이스로서 기능할 수 있다. 예를 들어 센서 제어부(417)는 프로세서(430)의 제어 신호를 수신하여 복수의 광학 센서(411_1, 411_2, …411_N) 중 적어도 하나의 광학 센서(예: 411_n, 1≤n≤N)의 발광부(413_n)가 지정된 파장 대역의 지정된 세기의 광을 방출하도록 구동할 수 있다. 예를 들어, 센서 제어부(417)는, 프로세서(430)의 제어 신호를 수신하여 복수의 광학 센서(411_1, 411_2, …411_N) 중 적어도 하나의 광학 센서(예: 411_m, 1≤m≤N)의 수광부(415_m)에서 감지된 광 신호를 처리하여 프로세서(430)로 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 모션 센서(420)는 자이로 센서, 가속도 센서와 같은 전자 장치(400)의 움직임을 감지할 수 있는 다양한 종류의 센서를 포함할 수 있다. 모션 센서(420)는 프로세서(430)와 전기적으로 연결되어, 전자 장치(400)의 움직임 감지에 따라 생성한 모션 신호를 프로세서(430)에 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 메모리(440)는 휘발성 메모리(440)(예: 도 1의 휘발성 메모리(132)) 및/또는 비휘발성 메모리(440)(예: 도 1의 비휘발성 메모리(134))를 포함하며, 프로세서(430)와 전기적으로 연결되어 프로세서(430)에서 수행될 수 있는 다양한 인스트럭션(instruction)들을 저장할 수 있다. 이와 같은 인스트럭션들은 제어 회로에 의해 인식될 수 있는 산술 및 논리 연산, 데이터 이동, 입출력과 같은 제어 명령을 포함할 수 있으며, 메모리(440)에 저장된 프레임워크(framework) 상에서 정의될 수 있다. 또한, 메모리(440)는 도 1의 프로그램(140) 중 적어도 일부를 저장할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(430)는 전자 장치(400)의 각 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 수행할 수 있으며, 도 1의 프로세서(120)의 구성 및/또는 기능 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(430)는 광학 센서 모듈(410), 모션 센서(420), 메모리(440), 디스플레이(450) 및 통신 모듈(460)과 전기적으로 연결되어 이들 구성요소들을 제어 및/또는 이들 구성요소들의 동작과 관련된 연산 및/또는 데이터를 처리할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(430)는 메모리(440)에 저장된 인스트럭션들을 로딩(loading)하며, 로딩된 인스트럭션들에 따라 다양한 실시예들을 구현하기 위한 동작들을 수행하도록 전자 장치(400)의 구성요소들을 제어 및/또는 이들 구성요소들의 동작과 관련된 연산 및/또는 데이터를 처리할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(430)는 광학 센서 모듈(410)을 이용하여 사용자의 신체 일부(예: 사용자의 손가락)로부터 생체 신호를 획득하고 이에 기초하여 사용자의 심박, 스트레스, 혈중 산소 포화도(SpO2)와 같은 생체 정보를 산출할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(430)는 원하는 생체 정보의 획득을 위해, 광학 센서 모듈(410) 및/또는 모션 센서(420)의 감지 신호에 기초하여 전자 장치(400)를 착용한 사용자의 현재 상태(예: 평상 상태, 수면 상태, 운동 상태, 또는 이벤트 발생 상태)를 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(430)는 결정된 사용자의 현재 상태에 따라 광학 센서 모듈(410)의 센서 제어부(417)를 제어하여, 복수의 광학 센서(411_1, 411_2, …411_N)의 신호 특성에 기반하여 적어도 하나의 광학 센서(예: 411_n, 1≤n≤N)의 발광부(413_n)가 광을 방출하도록 하고, 반사되어 수신되는 광 신호를 적어도 하나의 광학 센서(예: 411_m, 1≤m≤N)의 수광부(415_m)를 통해 수신하도록 할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 디스플레이(450)는 도 1의 디스플레이 모듈(160)의 구성 및/또는 기능 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어 디스플레이(450)는 액정 디스플레이(liquid crystal display(LCD)), 발광 다이오드(light-emitting diode(LED)) 디스플레이, 또는 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode(OLED) 디스플레이)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 디스플레이(450)는 프로세서(430)에 의해 획득된 생체 정보와 관련된 다양한 시각적 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어 디스플레이(450)는 생체 정보를 기초로 생성된 다양한 시각적 정보 또는 생체 정보 획득과 관련하여 필요한 시각적 알림을 표시할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 통신 모듈(460)은 도 1의 통신 모듈(190)의 구성 및/또는 기능 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 모듈(460)은 프로세서(430)의 제어에 따라 다양한 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102, 104) 또는 서버(108))와의 통신을 제공할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(400)는 통신 모듈(460)을 이용하여 근거리 무선 통신을 수행할 수 있다. 전자 장치(400)는 NFC(near field communication), 블루투스, BLE(bluetooth low energy), WiFi Direct, 및/또는 UWB(ultra-wideband) 통신에 기반하여 적어도 하나의 외부 전자 장치(102, 104, 또는 108)와 통신할 수 있다. 다른 예를 들어, 전자 장치(400)는 통신 모듈(460)을 이용하여 원거리 무선 통신을 수행할 수 있다. 전자 장치(400)는 통신 모듈(460)을 이용하여 외부 네트워크(예: 셀룰러 네트워크)에 접속할 수 있다.
도 5는 다양한 실시예에 따른 전자 장치(500)의 광학 센서 모듈의 블록도이다.
도 5는 다양한 실시예에 따른 전자 장치(500)(예: 도 4의 전자 장치(400))의 광학 센서 모듈(예: 도 4의 광학 센서 모듈(410))의 광학 센서부(510) 및 광학 센서부를 제어하기 위한 센서 제어부(520)의 회로 구조를 도시하고 있다.
예를 들어 광학 센서부(510)는 복수의 광학 센서(예: 제1 광학 센서(511), 제2 광학 센서(512), 제3 광학 센서(513), 또는 제4 광학 센서(514))를 포함할 수 있다. 여기서 복수의 광학 센서 중 4개의 광학 센서를 예를 들어 설명하며, 복수의 광학 센서의 개수는 이에 한정되지 않으며 다양한 개수의 광학 센서가 채용될 수 있음은 전술한 바와 같다.
도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 광학 센서의 각 광학 센서(예: 제1 광학 센서(511), 제2 광학 센서(512), 제3 광학 센서(513) 또는 제4 광학 센서(514))는 하나의 발광부(예: 제1발광부(511a), 제2발광부(512a), 제3발광부(513a) 또는 제4발광부(514a)) 및 하나의 수광부(예: 제1수광부(511b), 제2수광부(512b), 제3수광부(513b), 제4수광부(514b))를 각각 포함할 수 있다. 여기서는 예를 들어 광학 센서가 각각 하나의 발광부와 하나의 수광부를 포함하는 것으로 설명하였으나 이에 한정되지 않으며 광학 센서는 둘 이상의 발광부 및/또는 둘 이상의 수광부를 갖도록 구현될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 센서 제어부(520)는 전기적으로 프로세서(530)(예: 도 1의 프로세서(120) 또는 도 4의 프로세서(430))와 광학 센서부(510) 사이에 마련되며, 프로세서(530)의 제어 신호에 따라 복수의 광학 센서(511, 512, 513, 514)를 제어하여 각각의 발광부(511a, 512a 513a, 514a)를 구동하고, 각각의 수광부(511b, 512b, 513b, 514b)에서 수신한 신호를 프로세서(530)에 제공하기 위한 구성일 수 있다. 예를 들어, 센서 제어부(520)는 도 4를 참조하여 설명한 센서 제어부(417)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서 제어부(520)는 프로세서(530)의 제어에 따라 복수의 광학 센서(511, 512, 513, 514)의 적어도 하나의 발광부(511a, 512a, 513a, 514a)를 통해 광을 방출하고 적어도 하나의 수광부(511b, 512b, 513b, 514b)를 통해 수신되는 광 신호에 대해 게인 컨트롤 및/또는 오프셋 보정과 같은 필터링을 통해 신호 전처리 과정을 수행하고 디지털 신호로 변환할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 센서 제어부(520)는 발광부 구동 회로(521), MUX(523)(multiplexer), 및/또는 ADC(525)(analog to digital converter)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 발광부 구동 회로(521)는 프로세서(530)의 제어 신호에 따라 복수의 광학 센서, 예를 들어 제1 광학 센서(511), 제2 광학 센서(512), 제3 광학 센서(513) 및/또는 제4 광학 센서(514)의 적어도 하나의 발광부, 예를 들어 제1발광부(511a), 제2발광부(512a), 제3발광부(513a) 및/또는 제4발광부(514a)를 구동할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1발광부(511a), 제2발광부(512a), 제3발광부(513a) 및/또는 제4발광부(514a)는 각각 다양한 출력 세기 및 출력 파장을 가질 수 있다. 예를 들면, 제1발광부(511a), 제2발광부(512a), 제3발광부(513a) 및/또는 제4발광부(514a)는 출력 세기 및/또는 출력 파장에 있어 다른 속성을 가지는 복수의 발광 소자를 포함할 수 있다. 이 경우, 센서 제어부(520)(또는, 발광부 구동 회로(521))가 프로세서(530)로부터 수신하는 제어 신호는 구동 대상 발광부에 대한 정보, 구동 대상 발광부에서 출력할 광의 출력 세기 및/또는 출력 파장에 관련된 정보를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 광학 센서의 제1수광부(511b), 제2수광부(512b), 제3수광부(513b), 및/또는 제4수광부(514b)는 광량을 감지하고 감지된 광량에 대응하는 아날로그 전기 신호(이하, 광 신호로 칭함)를 출력할 수 있다. 예를 들면, 제1수광부(511b), 제2수광부(512b), 제3수광부(513b), 및/또는 제4수광부(514b)는 각각 광량을 감지하고 감지된 광량에 대응하여 아날로그 전기 신호를 출력할 수 있는 적어도 하나의 수광 소자(예: PD, APD, 포토 트랜지스터 또는 이미지 센서)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 광학 센서의 제1수광부(511b), 제2수광부(512b), 제3수광부(513b), 및/또는 제4수광부(514b) 각각으로부터 출력되는 광 신호는 MUX(523)로 입력되며, MUX(523)는 프로세서(530)의 제어에 따라 제1수광부(511b), 제2수광부(512b), 제3수광부(513b), 및/또는 제4수광부(514b) 중 적어도 하나로부터 입력되는 광 신호를 ADC(525)를 통해 프로세서(530)로 전달할 수 있다. 예를 들어, MUX(523)는 각 수광부(511b, 512b, 513b, 514b)로부터 전송된 신호를 각각 별도의 채널을 통해 ADC(525)로 출력할 수 있다. 예를 들어, MUX(523)는 각 수광부(511b, 512b, 513b, 514b)로부터 전송된 신호 중 선택된 일부를 대응하는 채널을 통해 ADC(525)로 출력할 수 있다. 예를 들어, MUX(523)는 각 수광부(511b, 512b, 513b, 514b)로부터 전송된 신호를 각각 대응하는 채널을 통해 ADC(525)로 모두 출력할 수 있다. 예를 들어, 각 수광부(511b, 512b, 513b, 514b)로부터 전송된 신호를 하나의 채널로 합하여 ADC(525)로 출력할 수 있다.
도 6은 다양한 실시예에 따른 복수의 광학 센서를 구비한 전자 장치를 착용한 상태를 도시한 도면이다.
다양한 실시예에 따르면 도 6에 도시된 전자 장치(600)의 구조 및 동작은 도 2a 및 도 2b에 도시된 전자 장치(200)의 구조, 및 도 4 또는 도 5에 도시된 전자 장치(400 또는 500)의 동작과 유사 또는 동일하며, 앞서 설명한 바 있는 기술적 특징에 대해서는 이하에서 그 설명을 생략하기로 한다. 예를 들면, 도 6의 전자 장치(600)에 대해, 설명의 편의상 도 5의 전자 장치(500)와 같이 복수의 광학 센서 중 4개의 복수의 광학 센서를 예를 들어 설명한다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(600)의 하우징(601)의 제1면(603)은 사용자의 착용에 따라 사용자의 신체 일부(예: 손가락)에 접촉하며, 제2면(605)은 외부에 시각적으로 보여질 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(600)의 제1 광학 센서(611), 제2 광학 센서(612), 제3 광학 센서(613) 및 제4 광학 센서(614)는 지정된 세기 및/또는 지정된 파장 대역의 광을 방출하는 제1발광부(611a), 제2발광부(612a), 제3발광부(613a) 및 제4발광부(614a)를 각각 포함할 수 있다. 예를 들면, 각각의 제1발광부(611a), 제2발광부(612a), 제3발광부(613a) 및 제4발광부(614a)는 각각 파장이 약 400 nm 내지 약 550 nm 인 blue 광, 파장이 약 450 nm 내지 약 650 nm인 green 광, 파장이 약 550 nm 내지 약 700nm 인 red 광, 및/또는 파장이 약 880 nm 내지 약 940 nm인 IR(infra-red) 광을 각각 출력할 수 있는 복수의 발광 소자(예: LED)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(600)의 제1 광학 센서(611), 제2 광학 센서(612), 제3 광학 센서(613) 및 제4 광학 센서(614)는 각각 적어도 하나의 제1수광부(611b), 적어도 하나의 제2수광부(612b), 적어도 하나의 제3수광부(613b), 및 적어도 하나의 제4수광부(614b)를 각각 포함할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 제1수광부(611b), 적어도 하나의 제2수광부(612b), 적어도 하나의 제3수광부(613b), 및 적어도 하나의 제4수광부(614b)는 제1발광부(611a), 제2발광부(612a), 제3발광부(613a) 및 제4발광부(614a) 중 적어도 하나에서 방출된 광이 사용자의 신체 일부에 반사되어 수신되는 광량에 대응하는 광 신호를 출력할 수 있다. 예를 들면 각각의 제1수광부(611b), 제2수광부(612b), 제3수광부(613b), 및 제4수광부(614b)는 각각 적어도 하나의 수광 소자(예: PD, APD, 포토 트랜지스터 또는 이미지 센서)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(600)의 제1 광학 센서(611), 제2 광학 센서(612), 제3 광학 센서(613) 및 제4 광학 센서(614)는 하우징(601)의 제1면(603) 상에 지정된 간격으로 원주를 따라 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자장치(600)는 하우징(601)의 제2면(605) 상에 장착되어 사용자가 착용시 외부로 보여지는 디스플레이(620)를 포함할 수 있다. 예를 들면 전자장치(600)는 디스플레이(620)를 통해 시간 정보, 메시지 알림, 통화와 같은 다양한 어플리케이션 화면을 표시할 수 있다. 다른 예를 들면, 전자장치(600)는 디스플레이(620)를 통해 도 4 또는 도 5의 프로세서(430 또는 530)에 의해 획득된 생체 정보와 관련된 다양한 시각적 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어 디스플레이(620)는 생체 정보를 기초로 생성된 다양한 시각적 정보 또는 생체 정보 획득과 관련하여 필요한 시각적 알림을 표시할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(600)의 착용에 따라 제1 광학 센서(611), 제2 광학 센서(612), 제3 광학 센서(613) 및 제4 광학 센서(614)는 각각 사용자의 손가락 둘레를 따라 지정된 위치 또는 방향에서 사용자의 신체 일부(예: 손가락)에 접촉될 수 있다.
예를 들어 링 형태의 웨어러블 전자 장치(600)의 경우 착용시, 전자 장치(600)가 사용자의 신체 일부(예: 손가락)에 고정되지 않고 돌아가는 상황이 종종 발생할 수 있다. 예를 들어 시간에 따라 손가락에 대한 전자 장치(600)의 각 광학 센서의 접촉 위치 또는 방향이 변경될 수 있다.
도 6은 전자 장치(600)가 측정 대상(예: 사용자의 손가락)(790)에 착용된 상태에서 손가락 둘레를 따라 복수의 광학 센서 중 제1 광학 센서(611)가 손바닥 쪽 방향(791)에 위치하고, 제2 광학 센서(612)가 제1 광학 센서(611)로부터 시계 방향으로 약 90도 방향에 위치하고, 제3 광학 센서(613)가 손등 쪽 방향(793)에 위치하고, 제4 광학 센서(614)가 제1 광학 센서(611)로부터 시계 방향으로 약 270도 방향에 각각 위치하게 된 예를 도시한다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(예: 도 4의 프로세서(430), 또는 도 5의 프로세서(530))는 제1 광학 센서(611), 제2 광학 센서(612), 제3 광학 센서(613) 및 제4 광학 센서(614)를 각각 개별적으로 동작시킬 수 있다. 예를 들어, 프로세서(430 또는 530)는 제1 광학 센서(611), 제2 광학 센서(612), 제3 광학 센서(613) 및 제4 광학 센서(614)의 제1발광부(611a), 제2발광부(612a), 제3발광부(613a) 및 제4발광부(614a) 중 적어도 하나를 구동하여 광을 출력하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(430 또는 530)는 제1 광학 센서(611), 제2 광학 센서(612), 제3 광학 센서(613) 및 제4 광학 센서(614)의 제1수광부(611b), 제2수광부(612b), 제3수광부(613b), 및 제4수광부(614b) 중 적어도 하나로부터 광 신호를 수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(430 또는 530)는 제1 광학 센서(611), 제2 광학 센서(612), 제3 광학 센서(613) 및 제4 광학 센서(614)를 각각 개별적으로 서로 다른 타이밍에 동작시켜 광 신호를 수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(430 또는 530)는 제1 광학 센서(611), 제2 광학 센서(612), 제3 광학 센서(613) 및 제4 광학 센서(614)를 순차로 동작시켜 광 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(430 또는 530)는 제1발광부(611a)를 구동하여 제1수광부(611b)를 통해 광 신호를 수신하고, 이후 제2발광부(612a)를 구동하여 제2수광부(612b)를 통해 광 신호를 수신하고, 이후 제3발광부(613a)를 구동하여 제3수광부(613b)를 통해 광 신호를 수신하고, 이후 제4발광부(614a)를 구동하여 제4수광부(614b)를 통해 광 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(430 또는 530)는 제1발광부(611a), 제2발광부(612a), 제3발광부(613a) 및 제4발광부(614a)를 지정된 간격(예: 0.025sec 간격)으로 순차적으로 구동하여 각각의 수광부를 통해 광 신호를 수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 전자 장치(예: 도 1, 도 2a, 도 2b, 도 4, 도 5 및/또는 도 6의 전자 장치(101, 200, 400, 500 및/또는 600)는, 하우징(예: 도 2a 및/또는 도 6의 하우징(201 및/또는 601)), 모션 센서(예: 도 4의 모션 센서(420)), 발광부(예: 도 2a, 도 2b, 도 4, 도 5 및/또는 도 6의 발광부((211), (413_1, 413_2, …, 또는 413_N), (511a, 512a, 513a, 또는 514a) 및/또는 (611a, 612a, 613a 또는 614a)) 와 수광부(예: 도 2a, 도 2b, 도 4, 도 5 및/또는 도 6의 수광부((213), (415_1, 415_2, …, 또는 415_N), (511b, 512b, 513b, 또는 514b) 및/또는 (611b, 612b, 613b 또는 614b))를 각각 포함하는 복수의 광학 센서(예: 도 2a, 도 2b, 도 4, 도 5 및/또는 도 6의 광학 센서((210), (411_1, 411_2, …, 또는 411_N), (511, 512, 513, 또는 514) 및/또는 (611, 612, 613 또는 614)), 상기 복수의 광학 센서((210), (411_1, 411_2, …, 또는 411_N), (511, 512, 513, 또는 514) 및/또는 (611, 612, 613 또는 614))를 제어하기 위한 센서 제어부(예: 도 4 또는 도 5의 센서 제어부(417 또는 520)) 및 상기 모션 센서 및 상기 센서 제어부(417 또는 520)와 작동적으로 연결된 프로세서(예: 도 1, 도 4 및/또는 도 5의 프로세서(120, 430 또는 530)를 포함할 수 있고, 상기 복수의 광학 센서((210), (411_1, 411_2, …, 또는 411_N), (511, 512, 513, 또는 514) 및/또는 (611, 612, 613 또는 614))는, 착용시 측정 대상의 외부면을 따라 복수의 방향에서 접촉되도록 상기 하우징(201 또는 601)의 일 면 상에 배치되며, 상기 프로세서(120, 430 또는 530)는, 상기 센서 제어부(417 또는 520)를 통해 상기 복수의 광학 센서((210), (411_1, 411_2, …, 또는 411_N), (511, 512, 513, 또는 514) 및/또는 (611, 612, 613 또는 614))를 각각 구동하여 상기 복수의 광학 센서 각각의 신호 특성을 결정하고, 상기 모션 센서(420) 또는 상기 복수의 광학 센서((210), (411_1, 411_2, …, 또는 411_N), (511, 512, 513, 또는 514) 및/또는 (611, 612, 613 또는 614))를 통해 수신된 신호 중 적어도 하나에 기반하여 상기 측정 대상의 현재 상태를 확인하고, 상기 측정 대상의 현재 상태에 따라, 상기 복수의 광학 센서((210), (411_1, 411_2, …, 또는 411_N), (511, 512, 513, 또는 514) 및/또는 (611, 612, 613 또는 614)) 각각의 신호 특성에 기반하여 상기 센서 제어부(417 또는 520)를 통해 상기 복수의 광학 센서((210), (411_1, 411_2, …, 또는 411_N), (511, 512, 513, 또는 514) 및/또는 (611, 612, 613 또는 614)) 중 적어도 하나의 발광부((211), (413_1, 413_2, …, 또는 413_N), (511a, 512a, 513a, 또는 514a) 및/또는 (611a, 612a, 613a 또는 614a))의 구동을 제어하고, 상기 복수의 광학 센서((210), (411_1, 411_2, …, 또는 411_N), (511, 512, 513, 또는 514) 및/또는 (611, 612, 613 또는 614)) 각각의 신호 특성에 기반하여 상기 복수의 광학 센서((210), (411_1, 411_2, …, 또는 411_N), (511, 512, 513, 또는 514) 및/또는 (611, 612, 613 또는 614)) 중 적어도 하나의 수광부((213), (415_1, 415_2, …, 또는 415_N), (511b, 512b, 513b, 또는 514b) 및/또는 (611b, 612b, 613b 또는 614b))를 통해 감지된 광 신호를 선택하여 수신하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 하우징(201 또는 601)은 링 형태를 포함하며, 상기 복수의 광학 센서((210), (411_1, 411_2, …, 또는 411_N), (511, 512, 513, 또는 514) 및/또는 (611, 612, 613 또는 614))는 상기 하우징(201 또는 601)의 내부면 상에 지정된 간격으로 링 형태로 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서(120, 430 또는 530)는, 상기 센서 제어부(417 또는 520)를 통해 상기 복수의 광학 센서((210), (411_1, 411_2, …, 또는 411_N), (511, 512, 513, 또는 514) 및/또는 (611, 612, 613 또는 614)) 중 적어도 둘 이상의 광학 센서에 각각 포함된 발광부((211), (413_1, 413_2, …, 또는 413_N), (511a, 512a, 513a, 또는 514a) 및/또는 (611a, 612a, 613a 또는 614a))를 구동하여 출력된 광으로부터 반사되어 상기 각각의 발광부((211), (413_1, 413_2, …, 또는 413_N), (511a, 512a, 513a, 또는 514a) 및/또는 (611a, 612a, 613a 또는 614a))를 포함하는 광학 센서의 수광부((213), (415_1, 415_2, …, 또는 415_N), (511b, 512b, 513b, 또는 514b) 및/또는 (611b, 612b, 613b 또는 614b))에서 감지된 광 신호를 각각 수신하고, 적어도 둘 이상의 광 신호의 세기가 지정된 값 보다 큰 경우, 상기 복수의 광학 센서((210), (411_1, 411_2, …, 또는 411_N), (511, 512, 513, 또는 514) 및/또는 (611, 612, 613 또는 614))를 구동하여 상기 복수의 광학 센서((210), (411_1, 411_2, …, 또는 411_N), (511, 512, 513, 또는 514) 및/또는 (611, 612, 613 또는 614)) 각각의 신호 특성을 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서(120, 430 또는 530)는, 상기 센서 제어부(417 또는 520)를 통해 상기 복수의 광학 센서((210), (411_1, 411_2, …, 또는 411_N), (511, 512, 513, 또는 514) 및/또는 (611, 612, 613 또는 614))에 포함된 발광부((211), (413_1, 413_2, …, 또는 413_N), (511a, 512a, 513a, 또는 514a) 및/또는 (611a, 612a, 613a 또는 614a))를 서로 상이한 타이밍으로 구동하여 출력된 광으로부터 반사되어 상기 발광부((211), (413_1, 413_2, …, 또는 413_N), (511a, 512a, 513a, 또는 514a) 및/또는 (611a, 612a, 613a 또는 614a))를 포함하는 광학 센서의 수광부((213), (415_1, 415_2, …, 또는 415_N), (511b, 512b, 513b, 또는 514b) 및/또는 (611b, 612b, 613b 또는 614b))에서 감지된 광 신호를 수신하고, 상기 각각의 광 신호에 기초하여 상기 복수의 광학 센서((210), (411_1, 411_2, …, 또는 411_N), (511, 512, 513, 또는 514) 및/또는 (611, 612, 613 또는 614)) 각각의 신호 특성을 결정하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서(120, 430 또는 530)는, 상기 복수의 광학 센서((210), (411_1, 411_2, …, 또는 411_N), (511, 512, 513, 또는 514) 및/또는 (611, 612, 613 또는 614))의 각 수광부((213), (415_1, 415_2, …, 또는 415_N), (511b, 512b, 513b, 또는 514b) 및/또는 (611b, 612b, 613b 또는 614b))에서 감지된 광 신호의 특성을 분석하여 상기 복수의 광학 센서((210), (411_1, 411_2, …, 또는 411_N), (511, 512, 513, 또는 514) 및/또는 (611, 612, 613 또는 614)) 중 최적의 신호 특성을 갖는 광학 센서를 결정하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서(120, 430 또는 530)는, 상기 현재 상태에 따라, 상기 센서 제어부(417 또는 520)를 통해 상기 최적의 신호 특성을 갖는 광학 센서의 발광부((211), (413_1, 413_2, …, 또는 413_N), (511a, 512a, 513a, 또는 514a) 및/또는 (611a, 612a, 613a 또는 614a))를 구동하여 광을 방출하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서(120, 430 또는 530)는, 상기 현재 상태에 따라, 상기 센서 제어부(417 또는 520)를 통해 상기 최적의 신호 특성을 갖는 광학 센서의 수광부((213), (415_1, 415_2, …, 또는 415_N), (511b, 512b, 513b, 또는 514b) 및/또는 (611b, 612b, 613b 또는 614b))를 통해 감지되는 광 신호를 선택하여 수신하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서(120, 430 또는 530)는, 상기 현재 상태에 따라, 상기 센서 제어부(417 또는 520)를 통해 상기 하우징(201 또는 601)에서 상기 최적의 신호 특성을 갖는 광학 센서와 대향하는 방향에 위치하는 광학 센서의 수광부((213), (415_1, 415_2, …, 또는 415_N), (511b, 512b, 513b, 또는 514b) 및/또는 (611b, 612b, 613b 또는 614b))를 통해 감지되는 광 신호를 선택하여 수신하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서(120, 430 또는 530)는, 상기 현재 상태에 따라, 상기 센서 제어부(417 또는 520)를 통해 상기 복수의 광학 센서((210), (411_1, 411_2, …, 또는 411_N), (511, 512, 513, 또는 514) 및/또는 (611, 612, 613 또는 614))에 포함된 각각의 발광부((211), (413_1, 413_2, …, 또는 413_N), (511a, 512a, 513a, 또는 514a) 및/또는 (611a, 612a, 613a 또는 614a))에서 동일한 타이밍으로 광을 방출하도록 하고, 상기 복수의 광학 센서((210), (411_1, 411_2, …, 또는 411_N), (511, 512, 513, 또는 514) 및/또는 (611, 612, 613 또는 614))에 포함된 각각의 수광부((213), (415_1, 415_2, …, 또는 415_N), (511b, 512b, 513b, 또는 514b) 및/또는 (611b, 612b, 613b 또는 614b))를 통해 감지되는 광 신호를 선택하여 수신하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서(120, 430 또는 530)는, 상기 모션 센서(420) 또는 상기 복수의 광학 센서((210), (411_1, 411_2, …, 또는 411_N), (511, 512, 513, 또는 514) 및/또는 (611, 612, 613 또는 614))를 통해 수신된 신호 중 적어도 하나에 기반하여 상기 측정 대상의 현재 상태를 평상 상태, 수면 상태, 운동 상태 및 이벤트 발생 상태 중 적어도 하나의 상태로 결정하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서(120, 430 또는 530)는, 상기 현재 상태에 따라, 상기 센서 제어부(417 또는 520)를 통해, 상기 복수의 광학 센서((210), (411_1, 411_2, …, 또는 411_N), (511, 512, 513, 또는 514) 및/또는 (611, 612, 613 또는 614))에 포함된 발광부((211), (413_1, 413_2, …, 또는 413_N), (511a, 512a, 513a, 또는 514a) 및/또는 (611a, 612a, 613a 또는 614a)) 중 적어도 하나의 세기 및 파장 중 적어도 하나를 조정하여 광을 방출하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서(120, 430 또는 530)는, 상기 운동 상태로 결정된 경우, 상기 센서 제어부(417 또는 520)를 통해, 상기 복수의 광학 센서((210), (411_1, 411_2, …, 또는 411_N), (511, 512, 513, 또는 514) 및/또는 (611, 612, 613 또는 614))에 포함된 발광부((211), (413_1, 413_2, …, 또는 413_N), (511a, 512a, 513a, 또는 514a) 및/또는 (611a, 612a, 613a 또는 614a))를 서로 상이한 타이밍으로 구동하여 출력된 광으로부터 반사되어 상기 발광부((211), (413_1, 413_2, …, 또는 413_N), (511a, 512a, 513a, 또는 514a) 및/또는 (611a, 612a, 613a 또는 614a))를 포함하는 광학 센서의 수광부((213), (415_1, 415_2, …, 또는 415_N), (511b, 512b, 513b, 또는 514b) 및/또는 (611b, 612b, 613b 또는 614b))에서 감지된 광 신호를 각각 수신하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서(120, 430 또는 530)는, 지정된 주기마다 상기 센서 제어부(417 또는 520)를 통해 상기 복수의 광학 센서((210), (411_1, 411_2, …, 또는 411_N), (511, 512, 513, 또는 514) 및/또는 (611, 612, 613 또는 614))를 각각 구동하여 상기 복수의 광학 센서((210), (411_1, 411_2, …, 또는 411_N), (511, 512, 513, 또는 514) 및/또는 (611, 612, 613 또는 614)) 각각의 신호 특성을 결정하고, 상기 모션 센서(420) 또는 상기 복수의 광학 센서((210), (411_1, 411_2, …, 또는 411_N), (511, 512, 513, 또는 514) 및/또는 (611, 612, 613 또는 614))를 통해 수신된 신호 중 적어도 하나에 기반하여 상기 측정 대상의 현재 상태를 확인하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서(120, 430 또는 530)는, 상기 측정 대상의 현재 상태 확인에 따라 지정된 이벤트가 발생하면, 상기 지정된 이벤트의 유형에 따라 상기 센서 제어부(417 또는 520)를 통해 상기 복수의 광학 센서((210), (411_1, 411_2, …, 또는 411_N), (511, 512, 513, 또는 514) 및/또는 (611, 612, 613 또는 614)) 중 적어도 하나의 발광부((211), (413_1, 413_2, …, 또는 413_N), (511a, 512a, 513a, 또는 514a) 및/또는 (611a, 612a, 613a 또는 614a))의 구동을 제어하여 광을 방출하도록 하고, 상기 복수의 광학 센서((210), (411_1, 411_2, …, 또는 411_N), (511, 512, 513, 또는 514) 및/또는 (611, 612, 613 또는 614)) 중 적어도 하나의 수광부((213), (415_1, 415_2, …, 또는 415_N), (511b, 512b, 513b, 또는 514b) 및/또는 (611b, 612b, 613b 또는 614b))를 통해 감지된 광 신호를 선택하여 수신하도록 설정될 수 있다.
도 7은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 복수의 광학 센서의 신호 특성을 나타내는 도면이다. 도 7에서, 가로축은 샘플 수를 의미할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 샘플은 약 5ms 단위로 획득될 수 있으며, 이 경우, 200개의 샘플은 1초를 의미할 수 있다. 도 7에서, 세로축은 광 신호의 크기 값을 나타낼 수 있다.
도 7을 참조하면, 예를 들어 제1신호(711)는 손바닥 쪽 방향에 위치하는 광학 센서(예: 제1 광학 센서(611))의 발광부(예: 제1발광부(611a))를 구동하여 손바닥 쪽 방향에 위치하는 광학 센서(예: 제1 광학 센서(611))의 수광부(예: 제1수광부(611b))를 통해 수신한 광 신호를 나타낼 수 있다. 예를 들어 제3신호(713)는 손등 쪽 방향에 위치하는 광학 센서(예: 제3 광학 센서(613))의 발광부(예: 제3발광부(613a))를 구동하여 손등 쪽 방향에 위치하는 광학 센서(예: 제3 광학 센서(613))의 수광부(예: 제3수광부(613b))를 통해 수신한 광 신호를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 제2신호(712)는 제2 광학 센서(612)의 제2발광부(612a)를 구동하여 제2 광학 센서(612)의 제2수광부(612b)를 통해 수신한 광 신호를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 제4신호(714)는 제4 광학 센서(614)의 제4발광부(614a)를 구동하여 제4 광학 센서(614)의 제4수광부(614b)를 통해 수신한 광 신호를 나타낼 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(예: 도 4의 프로세서(430) 또는 도 5의 프로세서(530))는 제1 광학 센서(611), 제2 광학 센서(612), 제3 광학 센서(613) 및 제4 광학 센서(614)를 통해 각각 감지한 광 신호인 제1신호(711), 제2신호(712), 제3신호(713) 및 제4신호(714)의 신호 특성을 분석하여 비교할 수 있다. 프로세서(430 또는 530)는 각 신호 특성의 비교 결과에 기반하여 생체 정보 획득을 위해 최적인 신호를 결정할 수 있다. 예를 들면 신호 특성은 노이즈(예: SNR(singal to noise ratio) 또는 AC성분(예: peak to peak 값)의 크기를 포함할 수 있다.
도 7을 다시 참조하면, 예를 들면 손바닥 쪽 방향에 위치하는 제1 광학 센서(611)에서 감지한 광 신호인 제1신호(711)의 AC 성분(711a)(예: peak to peak 값)이 타 신호들(예: 제2신호(712), 제3신호(713) 및 제4신호(714))과 비교할 때 가장 큰 것을 알 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 프로세서(430 또는 530)는 제1 광학 센서(611), 제2 광학 센서(612), 제3 광학 센서(613) 및 제4 광학 센서(614)를 통해 각각 감지한 광 신호의 신호 특성에 기초하여, 제1 광학 센서(611), 제2 광학 센서(612), 제3 광학 센서(613) 및 제4 광학 센서(614) 중 생체 신호 감지를 위해 메인으로 사용할 광학 센서를 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(430 또는 530)는 제1 광학 센서(611)에서 감지한 광 신호인 제1신호(711)의 AC 성분이 타 신호들(예: 제2신호(712), 제3신호(713) 및 제4신호(714))의 AC 성분과 비교할 때 가장 큰 것을 알 수 있으며, 이러한 신호 특성에 기초하여 제1 광학 센서(611)를 생체 신호 감지를 위해 메인으로 사용할 센서로 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 시간이 지나면 전자 장치(600)의 움직임에 따라 사용자의 신체 일부(에: 손가락)에 대한 복수의 광학 센서들의 접촉 위치가 달라질 수 있으므로, 프로세서(430 또는 530)는 예를 들면 지정된 시간 간격(예: 매 10분 마다)으로 또는 생체 정보 측정 이벤트 발생시에 제1 광학 센서(611), 제2 광학 센서(612), 제3 광학 센서(613) 및 제4 광학 센서(614) 각각을 서로 다른 타이밍으로 구동하여 전술한 바와 같이 각 광학 센서에서 감지된 광 신호의 신호 특성을 판단할 수 있으며 이에 기초하여 메인으로 사용할 센서를 결정할 수 있다.
도 8은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 복수의 광학 센서의 신호 특성을확인하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8에 도시된 다양한 실시예에 따른 복수의 광학 센서를 구비한 전자 장치(예: 도 2a 및 도 2b에 도시된 전자 장치(200), 도 4, 도 5 또는 도 6에 도시된 전자 장치(400, 500 또는 600))의 동작은 프로세서(예: 도 4의 프로세서(430) 또는 도 5의 프로세서(530))에 의해 수행될 수 있으며, 이하 도 6의 전자 장치(600)의 구조를 주로 참조하여 설명한다. 한편, 앞서 설명한 바 있는 기술적 특징에 대해서는 이하에서 그 설명을 생략하기로 한다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 801에서 프로세서(430 또는 530)는 전자 장치가 사용자의 신체에 착용된 상태인지 확인할 수 있다.
예를 들면 프로세서(430 또는 530)는 복수의 광학 센서(예: 도 6의 제1 광학 센서(611), 제2 광학 센서(612), 제3 광학 센서(613) 및 제4 광학 센서(614))를 각각 개별적으로 구동하도록 제어하여 각각 수신되는 광 신호의 크기 중 적어도 둘 이상, 또는 대부분이 지정된 값보다 큰 경우 착용 상태인 것으로 판단할 수 있다. 예를 들면 전자 장치의 착용 상태를 결정하기 위해 구동되는 광학 센서는 복수의 광학 센서들 전체일 수도 있으나 복수의 광학 센서들 중에서 각 방향에 따라 지정된 둘 이상의 광학 센서들(예: 90도 간격으로 4개의 광학 센서 또는 120도 간격으로 3개의 광학 센서)만으로 한정될 수도 있다.
예를 들면 프로세서(430 또는 530)는 센서 제어부(예: 도 4의 센서 제어부(417) 또는 도 5의 센서 제어부(520))를 통해 제1 광학 센서(611), 제2 광학 센서(612), 제3 광학 센서(613) 및 제4 광학 센서(614)를 제어하여 제1발광부(611a), 제2발광부(612a), 제3발광부(613a) 및 제4발광부(614a)를 각각 구동하여 지정된 세기 및/또는 지정된 파장의 광(예: IR 광)을 방출하도록 하고 제1수광부(611b), 제2수광부(612b), 제3수광부(613b) 및 제4수광부(614b)를 통해 각각 수신되는 IR 광 신호의 크기가 지정된 값 이상인 경우 착용 상태인 것으로 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 803에서 프로세서(430 또는 530)는 복수의 광학 센서 각각의 신호 특성을 결정하기 위해, 복수의 광학 센서를 서로 다른 타이밍으로 구동하도록 할 수 있다. 예를 들면 프로세서(430 또는 530)는 제1 광학 센서(611), 제2 광학 센서(612), 제3 광학 센서(613) 및 제4 광학 센서(614)의 제1발광부(611a), 제2발광부(612a), 제3발광부(613a) 및 제4발광부(614a)를 순차적으로 구동하도록 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 803에서 프로세서(430 또는 530)는 복수의 광학 센서를 순차적으로 구동함에 따라, 동작 805에서 복수의 광학 센서가 순차적으로 감지하는 광 신호를 수신할 수 있다. 예를 들면 프로세서(430 또는 530)는 제1발광부(611a), 제2발광부(612a), 제3발광부(613a) 및 제4발광부(614a)를 순차적으로 구동하여 방출하는 광이 사용자 신체 일부를 통해 반사되어 각각 제1수광부(611b), 제2수광부(612b), 제3수광부(613b) 및 제4수광부(614b)를 통해 순차적으로 감지되는 광 신호를 수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 807에서 프로세서(430 또는 530)는 제1수광부(611b), 제2수광부(612b), 제3수광부(613b) 및 제4수광부(614b)를 통해 각각 감지된 광 신호의 신호 특성을 분석하여 복수의 광학 센서의 신호 특성을 확인할 수 있다. 예를 들어 프로세서(430 또는 530)는 제1수광부(611b), 제2수광부(612b), 제3수광부(613b) 및 제4수광부(614b)를 통해 각각 감지된 광 신호의 AC 성분을 분석하여 제1 광학 센서(611), 제2 광학 센서(612), 제3 광학 센서(613) 및 제4 광학 센서(614)의 신호 특성을 확인할 수 있다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 복수의 광학 센서의 신호 특성에 기초하여 전자 장치의 복수의 광학 센서를 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9에 도시된 다양한 실시예에 따른 복수의 광학 센서를 구비한 전자 장치(예: 도 2a 및 도 2b에 도시된 전자 장치(200), 도 4, 도 5 또는 도 6에 도시된 전자 장치(400, 500 또는 600))의 동작은 프로세서(예: 도 4의 프로세서(430) 또는 도 5의 프로세서(530))에 의해 수행될 수 있으며, 이하 도 6의 전자 장치(600)의 구조를 주로 참조하여 설명한다. 한편, 앞서 설명한 바 있는 기술적 특징에 대해서는 이하에서 그 설명을 생략하기로 한다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 901에서 프로세서(430 또는 530)는 복수의 광학 센서의 신호 특성을 판단할 수 있다. 예를 들면 프로세서(430 또는 530)는 도 8을 참조하여 전술한 바와 같이 동작 801 내지 동작 807에 따라 제1 광학 센서(611), 제2 광학 센서(612), 제3 광학 센서(613) 및 제4 광학 센서(614)의 신호 특성을 분석하고 분석 결과에 기초하여 메인으로 사용할 광학 센서(예: 제1 광학 센서(611))를 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 903에서 프로세서(430 또는 530)는 전자 장치를 착용한 사용자의 현재 상태(예: 평소 상태, 수면 상태, 운동 상태, 또는 지정된 이벤트 발생 상태)를 판단할 수 있다.
예를 들면 프로세서(430 또는 530)는 모션 센서(예: 도 4의 모션 센서(420))의 감지 신호에 기초하여 전자 장치를 착용한 사용자의 현재 상태(예: 평상 상태, 수면 상태, 운동 상태, 또는 지정된 이벤트 상태)를 결정할 수 있다. 예를 들어 프로세서(430 또는 530)는 모션 센서의 감지 신호에 기초하여 전자 장치의 움직임이 지정된 제1 문턱값 이상으로 확인되면 운동 상태, 전자 장치의 움직임이 지정된 제2 문턱값 이하로 확인되면 수면 상태, 기타의 경우에는 평소 상태로 결정할 수 있다. 이를 위해 프로세서(430 또는 530)는 모션 센서의 감지 신호를 주기적으로(예: 매 10분 마다) 확인할 수 있다.
예를 들면 프로세서(430 또는 530)는 복수의 광학 센서 중 적어도 하나의 광학 센서를 통해 수신한 광 신호로부터 생체 정보(예: 심박 정보)를 획득하고 이에 기초하여 사용자의 현재 상태 (예: 평소 상태, 수면 상태, 운동 상태, 또는 지정된 이벤트 상태)를 결정할 수 있다. 이를 위해 프로세서(430 또는 530)는 복수의 광학 센서 중 적어도 하나의 광학 센서(예: 메인으로 결정된 광학 센서)를 주기적으로 구동하여 광 신호를 수신하고 사용자의 현재 상태를 확인할 수 있다.
예를 들면 프로세서(430 또는 530)는 모션 센서(예: 도 4의 모션 센서(420))의 감지 신호 및 복수의 광학 센서 중 적어도 하나의 광학 센서를 통해 수신한 광 신호로부터 획득한 생체 정보(예: 심박 정보)에 기초하여 전자 장치를 착용한 사용자의 현재 상태(예: 평상 상태, 수면 상태, 운동 상태, 또는 지정된 이벤트 상태)를 결정할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 905에서 프로세서(430 또는 530)는 결정된 사용자의 현재 상태에 따라 생체 정보를 획득하기 위해, 복수의 광학 센서의 신호 특성들에 기반하여 복수의 광학 센서 중 선택된 적어도 하나의 발광부의 구동을 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 907에서 프로세서(430 또는 530)는 결정된 사용자의 현재 상태에 따라 생체 정보를 획득하기 위해, 복수의 광학 센서의 신호 특성들에 기반하여 복수의 광학 센서 중 선택된 적어도 하나의 수광부에 의해 감지된 광 신호를 수신할 수 있다. 이에 기초하여 프로세서(430 또는 530)는 생체 신호를 획득하도록 할 수 있다. 이 경우, 광 신호가 수신되는 적어도 하나의 수광부는 동작 905에서 구동하는 선택된 적어도 하나의 발광부가 포함된 광학 센서와 동일한 수광부(예: 제1발광부(611a)에서 방출된 광으로부터 제1수광부(611b)가 광 신호 수신)가 동작하도록 제어할 수 있으나, 서로 상이(예: 제1발광부(611a)에서 방출된 광으로부터 제3수광부(613b)가 광 신호 수신)하도록 제어할 수도 있으며, 그 개수가 상이(예: 복수의 발광부(611a, 612a, 613a, 614a)에서 방출된 광으로부터 각 수광부가 동시에 광 신호 수신)일 수도 있다.
도 10a, 도 10b 및 도 10c는 다양한 실시예에 따른 복수의 광학 센서의 신호 특성에 기초하여 복수의 광학 센서를 제어하는 동작을 설명하기 위한 도면이다. 다양한 실시예에 따르면, 프로세서(430 또는 530)는 사용자의 현재 상태에 따라 생체 정보를 획득하기 위해, 복수의 광학 센서의 신호 특성들에 기반하여 복수의 광학 센서 중 구동시킬 광학 센서의 발광부 위치 및/또는 개수를 결정할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면 프로세서(430 또는 530)는 구동 대상 발광부의 구동 타이밍, 광 세기 및/또는 광 파장을 결정할 수 있다.
도 10a를 참조하면, 예를 들면, 사용자의 현재 상태가 평소 상태인 것으로 확인된 경우 프로세서(430 또는 530)는, 동작 901에서 확인한 복수의 광학 센서의 신호 특성에 기초하여, 메인으로 결정된 광학 센서(예: 제1 광학 센서(611))의 발광부(예: 제1발광부(611a))를 구동하여 광을 방출하도록 할 수 있다. 예를 들면 프로세서(430 또는 530)는 제1 광학 센서(611)의 제1발광부(611a)에서 방출된 광의 반사광을제1수광부(611b)를 통해 수신할 수 있다.
도 10b를 참조하면, 예를 들면, 사용자의 현재 상태가 운동 상태인 것으로 확인된 경우 프로세서(430 또는 530)는, 복수의 광학 센서의 발광부(예: 제1발광부(611a), 제2발광부(612a), 제3발광부(613a) 및 제4발광부(614a))를 구동하여 복수의 광학 센서의 수광부(예: 제1수광부(611b), 제2수광부(612b), 제3수광부(613b) 및 제4수광부(614b))를 통해 광 신호를 수신하고, 수신된 광 신호를 모두 고려하여 생체 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 복수의 광학 센서의 발광부(예: 제1발광부(611a), 제2발광부(612a), 제3발광부(613a) 및 제4발광부(614a))는 서로 다른 타이밍에 각각 구동하여 복수의 광학 센서의 수광부(예: 제1수광부(611b), 제2수광부(612b), 제3수광부(613b) 및 제4수광부(614b))를 통해 각각 광 신호를 수신 할 수 있다. 운동 상태의 경우에는 전자 장치의 움직임이 빈번해져 사용자의 신체 일부에 대한 복수의 광학 센서의 접촉 위치가 빈번하게 바뀔 수 있고 신호 특성 또한 빈번하게 바뀔 수 있어 각각의 광학 센서로부터 가능한 최대한의 광 신호 정보를 획득해야 할 수 있다. 예를 들면 프로세서(430 또는 530)는, 각각의 발광부가 최대한의 광량을 방출할 수 있도록 각 발광부 구동시 각 발광부에 포함된 모든 발광 소자를 구동하도록 제어할 수 있다.
도 10c를 참조하면, 예를 들면, 사용자의 현재 상태가 수면 상태인 것으로 확인된 경우 프로세서(430 또는 530)는 복수의 광학 센서의 신호 특성에 따라 메인으로 결정된 광학 센서(예: 제1 광학 센서(611))의 발광부(예: 제1발광부(611a))를 구동하되, 방출하는 광 파장 대역을 지정하여 구동하도록 제어할 수 있다. 예를 들면 프로세서(430 또는 530)는 수면 상태에서 방출되는 광 파장 대역은 수면에 방해되지 않도록 green 파장을 제외한 나머지 지정된 파장 대역의 발광 소자만을 구동하거나, red 발광 소자 또는 IR 발광 소자만을 구동하여 red 파장 또는 IR 파장의 광 만을 방출하도록 할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(430 또는 530)는 생체 정보를 획득하기 위해 요청되는 경우 또는 지정된 이벤트가 발생된 경우에 복수의 광학 센서를 구동할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(430 또는 530)는 사용자의 현재 상태를 확인한 시점에 또는 현재 상태의 변화가 확인되는 시점에 생체 정보를 획득하기 위해, 복수의 광학 센서의 신호 특성들을 확인하고 이에 기반하여 복수의 광학 센서 중 적어도 하나의 발광부의 구동을 제어할 수 있다.
이와 달리, 예를 들면 프로세서(430 또는 530)는 입력 모듈(예: 도 1의 입력 모듈(150))을 통해 생체 정보 측정 요청이 있는 경우, 복수의 광학 센서의 신호 특성들에 기반하여 복수의 광학 센서 중 적어도 하나의 발광부의 구동을 제어할 수 있다.
또한 예를 들면 프로세서(430 또는 530)는 주기적으로(예: 매 10분 마다), 복수의 광학 센서의 신호 특성들을 측정하고 이에 기반하여 복수의 광학 센서 중 적어도 하나의 발광부의 구동을 제어하여 생체 신호를 획득할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(430 또는 530)는 주기적으로 사용자의 현재 상태를 확인하고, 확인된 사용자의 현재 상태에 기초하여 지정된 이벤트가 발생한 것으로 결정된 경우, 지정된 이벤트의 유형에 따라, 복수의 광학 센서의 신호 특성들에 기반하여 복수의 광학 센서 중 적어도 하나의 발광부의 구동을 제어하여 광을 방출하도록 하고 복수의 광학 센서 중 적어도 하나의 수광부를 통해 수신된 광 신호를 선택하여 생체 신호를 획득할 수 있다. 예를 들면, 지정된 이벤트는 전자 장치 사용자의 현재 상태가 급격히 변화하거나 지정된 상태로 지정된 시간 이상 유지되는 경우를 포함할 수 있다. 이에 대해서는 도 11을 참조하여 상세히 후술한다.
도 11은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 지정된 이벤트 발생에 따라 복수의 광학 센서를 제어하는 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11에 도시된 다양한 실시예에 따른 복수의 광학 센서를 구비한 전자 장치(예: 도 2a 및 도 2b에 도시된 전자 장치(200), 도 4, 도 5 또는 도 6에 도시된 전자 장치(400, 500 또는 600))의 동작은 프로세서(예: 도 4의 프로세서(430) 또는 도 5의 프로세서(530))에 의해 수행될 수 있으며, 이하 도 6의 전자 장치(600)의 구조를 주로 참조하여 설명한다. 한편, 앞서 설명한 바 있는 기술적 특징에 대해서는 이하에서 그 설명을 생략하기로 한다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 1101에서 프로세서(430 또는 530)는 지정된 이벤트가 발생하였는지 여부를 확인할 수 있다.
예를 들면 프로세서(430 또는 530)는 모션 센서(예: 도 4의 모션 센서(420)) 및/또는 복수의 광학 센서(예: 도 6의 제1 광학 센서(611), 제2 광학 센서(612), 제3 광학 센서(613) 및 제4 광학 센서(614))를 통해 수신되는 센서 신호에 기초하여 지정된 이벤트 발생 여부를 확인할 수 있다.
예를 들면, 지정된 이벤트의 발생 및 지정된 이벤트의 유형은 모션 센서 및/또는 복수의 광학 센서에 의한 센서 신호 값의 변화 또는 유지, 변화의 크기, 변화에 소요되는 시간, 또는 동일하게 유지되는 시간을 종합적으로 고려하여 결정될 수 있다. 예를 들면, 지정된 이벤트는, 전자 장치의 움직임이 급격히 증가하는 경우, 전자 장치의 움직임이 많은 상태가 지속되다가 서서히 감소하는 경우, 전자 장치의 움직임이 거의 없다가 증가한 후 움직임이 없는 시간이 유지되는 경우, 전자 장치의 움직임이 없는 시간이 유지되는 경우, 심박이 지정된 구간에서 유지되는 경우, 심박이 급격히 증가하는 경우, 심박이 높다가 서서히 감소하는 경우를 포함할 수 있다.
예를 들어 사용자가 기침을 하는 상황을 고려하면, 전자 장치의 움직임이 급격히 증가하거나 심박이 급격히 증가할 수 있다. 이러한 지정된 이벤트 유형이 발생한 것으로 판단한 경우, 프로세서(430 또는 530)는 예를 들어 SpO2의 측정을 위해 복수의 광학 센서의 구동을 제어할 수 있다.
예를 들어 사용자가 격렬한 운동을 한 후 리커버리 타임에 들어가는 상황을 고려하면, 움직임이 많은 상태가 지속되거나 심박이 일정 이상 강도로 유지되다가 움직임이 급격히 줄어들거나 심박이 서서히 감소할 수 있다. 이러한 지정된 이벤트 유형이 발생한 것으로 판단한 경우, 프로세서(430 또는 530)는 예를 들어 SpO2의 측정을 위해 복수의 광학 센서의 구동을 제어할 수 있다.
예를 들어 사용자가 움직임 없이 동일한 자세를 유지하고 있는 상황을 고려하면, 모션 센서의 센서 신호에 따라 전자 장치의 움직임이 없는 상태가 지속될 수 있다. 이러한 지정된 이벤트 유형이 발생한 것으로 판단한 경우, 프로세서(430 또는 530)는 예를 들어 혈압을 측정하기 위해 복수의 광학 센서의 구동을 제어할 수 있다.
예를 들어 사용자가 기상 상태에서 수면 상태로 또는 수면 상태에서 기상 상태로 변화하는 상황을 고려하면, 프로세서는 모션 센서 및/또는 광학 센서의 센서 신호에 기초하여 이러한 이벤트 유형을 판단하고 복수의 광학 센서의 구동 방식을 변경하여 제어할 수 있다.
예를 들어 사용자가 평소 상태에서 운동 상태로 또는 운동 상태에서 평소 상태로 변화하는 상황을 고려하면, 프로세서는 모션 센서 및/또는 광학 센서의 센서 신호에 기초하여 이러한 이벤트 유형을 판단하고 복수의 광학 센서의 구동 방식을 변경하여 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(430 또는 530)는 이벤트 발생시 동작 1103에서 이벤트 유형에 따라 복수의 광학 센서의 신호 특성들에 기반하여, 복수의 광학 센서 중 적어도 하나의 발광부의 구동을 제어하여 광을 방출하도록 할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(430 또는 530)는 동작 1105에서, 이벤트 유형에 따라 복수의 광학 센서의 신호 특성들에 기반하여, 복수의 광학 센서 중 적어도 하나의 수광부의 수신 신호에 기초하여 생체 신호를 획득할 수 있다.
도 12a 및 도 12b는 다양한 실시예에 따른 지정된 이벤트 발생에 따라 복수의 광학 센서를 제어하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12a를 참조하면, 예를 들어 이벤트 유형에 따라 SpO2를 측정하고자 하는 경우 프로세서(430 또는 530)는 복수의 광학 센서 중 하나(예: 신호 특성에 따라 메인으로 결정된 제1 광학센서(611))의 발광부(예: 제1발광부(611a))를 구동하여 광을 방출하도록 하고 복수의 광학 센서 중 대향하는 방향에 위치한 광학 센서(예: 제3 광학 센서(613))의 수광부(예: 제3수광부(613b))에서 수신된 광 신호를 선택적으로 수신하고 이에 기초하여 SpO2를 측정할 수 있다. 예를 들면 프로세서(430 또는 530)는 SpO2를 측정하기 위해, 복수의 광학 센서 중 하나(예: 신호 특성에 따라 메인으로 결정된 제1 광학센서(611))의 발광부(예: 제1발광부(611a))를 구동하여 red 파장 및 IR 파장 대역의 광을 순차적으로 방출하도록 하고, 실질적으로 동시에 복수의 광학 센서 중 대향하는 방향에 위치한 광학 센서(예: 제3 광학 센서(613))의 수광부(예: 제3수광부(613b))에서 광 신호를 각각 수신하고 이에 기초하여 SpO2를 측정할 수 있다.
이경우 수신된 광 신호는 방출 광이 사용자의 신체(예: 손가락)을 관통하여 수신되는 것으로 볼 수 있다.
예를 들어, 이벤트 유형에 따라 SpO2를 측정하고자 하는 경우 운동 상태에서 측정하게 되는 이벤트 유형인 경우에는 프로세서(430 또는 530)는 메인으로 결정된 제1 광학 센서(611)뿐만 아니라 타 광학 센서들(예: 제2 광학 센서(612), 제3 광학 센서(613) 및 제4 광학 센서(614))의 발광부(예: 제2발광부(612a), 제3발광부(613a) 및 제4발광부(614a)) 또한 서로 다른 타이밍으로 구동하고 이에 각각 대응하여, 대향하는 방향에 위치하는 광학 센서(예: 제4 광학 센서(614) 제1 광학 센서(611) 및 제2 광학 센서(612))의 수광부(예: 제4수광부(614b), 제1수광부(611b) 및 제2수광부(612b))에서 각각 수신된 광 신호를 선택하고, 선택된 광 신호들을 처리하여 SpO2를 획득하도록 할 수 있다.
도 12b를 참조하면, 예를 들어 이벤트 유형에 따라 혈압을 측정하고자 하는 경우 프로세서(430 또는 530)는 복수의 광학 센서(예: 제1 광학 센서(611), 제2 광학 센서(612), 제3 광학 센서(613) 및 제4 광학 센서(614))의 발광부(예: 제1발광부(611a), 제2발광부(612a), 제3발광부(613a) 및 제4발광부(614a))를 실질적으로 동시에 구동하여 최대한 큰 광량을 방출하도록 하고 복수의 광학 센서 각각의 수광부(예: 제1수광부(611b), 제2수광부(612b), 제3수광부(613b) 및 제4수광부(614b))에 의해 각각 감지된 광 신호를 모두 수신하고, 이에 기초하여 혈압 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 모든 발광부(예: 제1발광부(611a), 제2발광부(612a), 제3발광부(613a) 및 제4발광부(614a))로부터 실질적으로 동시에 방출된 광이 사용자의 신체 일부(예: 손가락)를 통해 반사 또는 투과된 광을 각각의 대향하는 위치에 배치된 수광부(예: 순서대로 제3수광부(613b), 제4수광부(614b), 제1수광부(611b) 및 제2수광부(612b))에 의해 각각 감지하고, 감지된 신호값들을 종합하여 혈압을 측정할 수 있다. 따라서, 최대한의 광량을 확보하여 동시에 다수의 광 신호를 획득할 수 있어 잡음(noise)을 최소화할 수 있으며, 혈압 측정을 위해 필요한 시간도 줄일 수 있다.
본 문서에 개시된 실시 예들은 기술 내용을 쉽게 설명하고 이해를 돕기 위한 예로서 제시한 것일 뿐이며, 본 문서에 개시된 기술의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 문서에 개시된 기술의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 문서에 개시된 다양한 실시 예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태를 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    하우징;
    모션 센서;
    발광부와 수광부를 각각 포함하는 복수의 광학 센서;
    상기 복수의 광학 센서를 제어하기 위한 센서 제어부; 및
    상기 모션 센서 및 상기 센서 제어부와 작동적으로 연결된 프로세서;를 포함하고, 상기 복수의 광학 센서는, 착용시 측정 대상의 외부면을 따라 복수의 방향에서 접촉되도록 상기 하우징의 일 면 상에 배치되며,
    상기 프로세서는:
    상기 센서 제어부를 통해 상기 복수의 광학 센서를 각각 구동하여 상기 복수의 광학 센서 각각의 신호 특성을 결정하고,
    상기 모션 센서 또는 상기 복수의 광학 센서를 통해 수신된 신호 중 적어도 하나에 기반하여 상기 측정 대상의 현재 상태를 확인하고,
    상기 측정 대상의 현재 상태에 따라, 상기 복수의 광학 센서 각각의 신호 특성에 기반하여 상기 센서 제어부를 통해 상기 복수의 광학 센서 중 적어도 하나의 발광부의 구동을 제어하고,
    상기 복수의 광학 센서 각각의 신호 특성에 기반하여 상기 복수의 광학 센서 중 적어도 하나의 수광부를 통해 감지된 광 신호를 선택하여 수신하도록 설정된,
    전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 링 형태 하우징을 포함하며,
    상기 복수의 광학 센서는 상기 하우징의 내부면 상에 지정된 간격으로 링 형태로 배치되는 전자 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 센서 제어부를 통해 상기 복수의 광학 센서 중 적어도 둘 이상의 광학 센서에 각각 포함된 발광부를 구동하여 출력된 광으로부터 반사되어 상기 각각의 발광부를 포함하는 광학 센서의 수광부에서 감지된 광 신호를 각각 수신하고, 적어도 둘 이상의 광 신호의 세기가 지정된 값 보다 큰 경우, 상기 복수의 광학 센서를 구동하여 상기 복수의 광학 센서 각각의 신호 특성을 결정하는 전자 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 센서 제어부를 통해 상기 복수의 광학 센서에 포함된 발광부를 서로 상이한 타이밍으로 구동하여 출력된 광으로부터 반사되어 상기 발광부를 포함하는 광학 센서의 수광부에서 감지된 광 신호를 수신하고, 상기 각각의 광 신호에 기초하여 상기 복수의 광학 센서 각각의 신호 특성을 결정하도록 설정된 전자 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 복수의 광학 센서의 각 수광부에서 감지된 광 신호의 특성을 분석하여 상기 복수의 광학 센서 중 최적의 신호 특성을 갖는 광학 센서를 결정하도록 설정된 전자 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 현재 상태에 따라, 상기 센서 제어부를 통해 상기 최적의 신호 특성을 갖는 광학 센서의 발광부를 구동하여 광을 방출하도록 설정된 전자 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 현재 상태에 따라, 상기 센서 제어부를 통해 상기 최적의 신호 특성을 갖는 광학 센서의 수광부를 통해 감지되는 광 신호를 선택하여 수신하도록 설정된 전자 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 현재 상태에 따라, 상기 센서 제어부를 통해 상기 하우징에서 상기 최적의 신호 특성을 갖는 광학 센서와 대향하는 방향에 위치하는 광학 센서의 수광부를 통해 감지되는 광 신호를 선택하여 수신하도록 설정된 전자 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 현재 상태에 따라, 상기 센서 제어부를 통해 상기 복수의 광학 센서에 포함된 각각의 발광부에서 동일한 타이밍으로 광을 방출하도록 하고, 상기 복수의 광학 센서에 포함된 각각의 수광부를 통해 감지되는 광 신호를 선택하여 수신하도록 설정된 전자 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 모션 센서 또는 상기 복수의 광학 센서를 통해 수신된 신호 중 적어도 하나에 기반하여 상기 측정 대상의 현재 상태를 평상 상태, 수면 상태, 운동 상태 및 이벤트 발생 상태 중 적어도 하나의 상태로 결정하도록 설정된 전자 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 현재 상태에 따라, 상기 센서 제어부를 통해, 상기 복수의 광학 센서에 포함된 발광부 중 적어도 하나의 세기 및 파장 중 적어도 하나를 조정하여 광을 방출하도록 설정된 전자 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 운동 상태로 결정된 경우, 상기 센서 제어부를 통해, 상기 복수의 광학 센서에 포함된 발광부를 서로 상이한 타이밍으로 구동하여 출력된 광으로부터 반사되어 상기 발광부를 포함하는 광학 센서의 수광부에서 감지된 광 신호를 각각 수신하도록 설정된 전자 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는, 지정된 주기마다 상기 센서 제어부를 통해 상기 복수의 광학 센서를 각각 구동하여 상기 복수의 광학 센서 각각의 신호 특성을 결정하고, 상기 모션 센서 또는 상기 복수의 광학 센서를 통해 수신된 신호 중 적어도 하나에 기반하여 상기 측정 대상의 현재 상태를 확인하도록 설정된 전자 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 측정 대상의 현재 상태 확인에 따라 지정된 이벤트가 발생하면, 상기 지정된 이벤트의 유형에 따라 상기 센서 제어부를 통해 상기 복수의 광학 센서 중 적어도 하나의 발광부의 구동을 제어하여 광을 방출하도록 하고, 상기 복수의 광학 센서 중 적어도 하나의 수광부를 통해 감지된 광 신호를 선택하여 수신하도록 설정된 전자 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 전자 장치에 의해 수행되는 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024111919A1 (ko) * 2022-11-23 2024-05-30 삼성전자 주식회사 센서 모듈을 포함하는 전자 장치
WO2024210315A1 (ko) * 2023-04-04 2024-10-10 삼성전자주식회사 센서를 포함하는 웨어러블 장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180045735A (ko) * 2016-10-26 2018-05-04 삼성전자주식회사 웨어러블 장치 및 헬스 모니터링 방법
KR101924702B1 (ko) * 2014-02-24 2019-02-20 소니 주식회사 다른 디바이스들에서의 기능들을 활성화하기 위해 착용형 디바이스들로부터 감각 정보를 취득하기 위한 스마트 착용형 디바이스 및 방법
KR20190027238A (ko) * 2017-09-06 2019-03-14 삼성전자주식회사 착용 상태에 기반한 생체 정보 획득 방법 및 그 전자 장치
US10264982B2 (en) * 2012-09-04 2019-04-23 Whoop, Inc. Physiological measurement system with motion sensing
JP2019525792A (ja) * 2016-06-29 2019-09-12 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 健康装置及びウェアラブル／埋め込み型装置のための方法及び装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10264982B2 (en) * 2012-09-04 2019-04-23 Whoop, Inc. Physiological measurement system with motion sensing
KR101924702B1 (ko) * 2014-02-24 2019-02-20 소니 주식회사 다른 디바이스들에서의 기능들을 활성화하기 위해 착용형 디바이스들로부터 감각 정보를 취득하기 위한 스마트 착용형 디바이스 및 방법
JP2019525792A (ja) * 2016-06-29 2019-09-12 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 健康装置及びウェアラブル／埋め込み型装置のための方法及び装置
KR20180045735A (ko) * 2016-10-26 2018-05-04 삼성전자주식회사 웨어러블 장치 및 헬스 모니터링 방법
KR20190027238A (ko) * 2017-09-06 2019-03-14 삼성전자주식회사 착용 상태에 기반한 생체 정보 획득 방법 및 그 전자 장치

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