WO2022191385A1 - 전자 장치 및 신호 안정화 시간 개선 방법 - Google Patents

전자 장치 및 신호 안정화 시간 개선 방법 Download PDF

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WO2022191385A1
WO2022191385A1 PCT/KR2021/018873 KR2021018873W WO2022191385A1 WO 2022191385 A1 WO2022191385 A1 WO 2022191385A1 KR 2021018873 W KR2021018873 W KR 2021018873W WO 2022191385 A1 WO2022191385 A1 WO 2022191385A1
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light
electronic device
measurement mode
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processor
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오두선
이승원
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삼성전자 주식회사
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    • A61B5/7207—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal of noise induced by motion artifacts
    • A61B5/7214—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal of noise induced by motion artifacts using signal cancellation, e.g. based on input of two identical physiological sensors spaced apart, or based on two signals derived from the same sensor, for different optical wavelengths

Definitions

  • This document relates to an electronic device and, for example, to a method of improving a signal stabilization time performed when a measurement mode is switched in an optical sensor module.
  • the electronic device in the form of a wearable device may be in the form of, for example, a wrist watch (smart watch) attached to a user's wrist.
  • a wrist watch smart watch
  • Various functions such as content playback can be supported.
  • the wearable device Since the wearable device operates while being attached to the user's body, it may be used to acquire the user's body data by utilizing various biometric sensors. For example, the user's heart rate, stress, blood oxygen saturation (SpO 2 ), and the like may be measured.
  • a wearable device that acquires body data by using an optical sensor module may use light of various wavelengths, such as green, red, and IR (infra-red).
  • the electronic device may include at least one light emitting element and/or a light receiving element.
  • An electronic device generates optical data by outputting a first light having a first wavelength and a second light having a second wavelength in a cycle including an emission section and a blank section, and receiving reflected light of the output light.
  • a sensor module, a memory, and a processor operatively connected to the optical sensor module and the memory, wherein the processor is configured to check the optical data and generate biosignal data using the first light.
  • An event of switching from the first measurement mode to a second measurement mode for generating biosignal data using the second light is detected, and in response to the detection of the event, at least one blank section is emitted in the first measurement mode
  • the second light is output by switching to a section, and automatic gain control is performed with the second light output during the switched light emission section to determine a set value to be applied to the second measurement mode, and when the set value is determined, It is possible to switch to the second measurement mode.
  • a method of improving a signal stabilization time of an electronic device includes an operation of checking optical data generated by an optical sensor module and motion data generated by a motion sensor, and a first method of generating biosignal data using a first light
  • the present invention it is possible to reduce the time consumed due to automatic gain control when switching the measurement mode of the optical sensor module through the present invention.
  • the time consumed due to automatic gain control without unnecessary optical signals generated during automatic gain control, only stabilized data desired by a service using biosignal data can be delivered.
  • the loss of the biosignal data output due to the switching of the measurement mode may not occur using the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment, according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 2A illustrates an external appearance of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure
  • 2B illustrates a rear view of a main body of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 3 is a block diagram of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • 4A is a diagram illustrating a principle of an optical sensor module according to various embodiments.
  • 4B is a diagram illustrating a light cycle output by an optical sensor module according to various embodiments of the present disclosure
  • 5A, 5B, and 5C are diagrams illustrating a light cycle in which an electronic device determines a set value by converting a blank section into a light-emitting section according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an offset control circuit and an amplification circuit of an optical sensor module according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a software layer configuration of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIGS. 8A and 8B are diagrams illustrating a method for an electronic device to perform automatic gain control before switching a measurement mode, according to various embodiments of the present disclosure
  • 9A and 9B are diagrams illustrating a method in which an electronic device corrects a set value when an event occurs, according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an operation of correcting a set value when a threshold value is exceeded according to various embodiments of the present disclosure
  • 11A is a diagram illustrating a graph in which biosignal data is generated when a measurement mode is switched in the related art according to various embodiments of the present disclosure
  • 11B and 11C are diagrams illustrating graphs of biosignal data generated when a measurement mode is switched in an electronic device according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 12 is a flowchart of a method of switching a measurement mode after performing automatic gain control when determining to change a measurement mode according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 13 is a flowchart of a method of correcting a set value when a correction condition is satisfied and applying a corrected set value when a measurement mode is switched, 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 processor 120 is the main processor 121 (eg, a central processing unit or an application processor) or a secondary processor 123 (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit) a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor).
  • the main processor 121 eg, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 123 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit) a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor.
  • the main processor 121 e.g, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 123 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit) a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a
  • 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 memory 130 may store various data used by at least one component (eg, the processor 120 or the sensor module 176 ) of the electronic device 101 .
  • the data may include, for example, input data or output data for software (eg, the program 140 ) and instructions related thereto.
  • the memory 130 may include a volatile memory 132 or a non-volatile memory 134 .
  • 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 input module 150 may receive a command or data to be used by a component (eg, the processor 120 ) of the electronic device 101 from the outside (eg, a user) of the electronic device 101 .
  • the input module 150 may include, for example, a microphone, a mouse, a keyboard, a key (eg, a button), or a digital pen (eg, a stylus pen).
  • the sound output module 155 may output a sound signal to the outside of the electronic device 101 .
  • the sound output module 155 may include, for example, a speaker or a receiver.
  • the speaker can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback.
  • the receiver can be used to receive incoming calls. According to one embodiment, the receiver may be implemented separately from or as part of the speaker.
  • 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 audio module 170 may convert a sound into an electric signal or, conversely, convert an electric signal into a sound. According to an embodiment, the audio module 170 acquires a sound through the input module 150 , or an external electronic device (eg, a sound output module 155 ) connected directly or wirelessly with the electronic device 101 .
  • the electronic device 102) eg, a speaker or headphones
  • the electronic device 102 may output a sound.
  • the sensor module 176 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 101 or an external environmental state (eg, a user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the sensed state. can do.
  • the sensor module 176 may include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, a barometric pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a biometric sensor, It may include a temperature sensor, a humidity sensor, or an illuminance sensor.
  • the interface 177 may support one or more specified protocols that may be used by the electronic device 101 to directly or wirelessly connect with an external electronic device (eg, the electronic device 102 ).
  • the interface 177 may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, or an audio interface.
  • 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 haptic module 179 may convert an electrical signal into a mechanical stimulus (eg, vibration or movement) or an electrical stimulus that the user can perceive through tactile or kinesthetic sense.
  • the haptic module 179 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • 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.
  • the communication module 190 is a direct (eg, wired) communication channel or a wireless communication channel between the electronic device 101 and an external electronic device (eg, the electronic device 102, the electronic device 104, or the server 108). It can support establishment and communication performance through the established communication channel.
  • the communication module 190 may include one or more communication processors that operate independently of the processor 120 (eg, an application processor) and support direct (eg, wired) communication or wireless communication.
  • the communication module 190 is a wireless communication module 192 (eg, a cellular communication module, a short-range communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 194 (eg, : It may include a local area network (LAN) communication module, or a power line communication module).
  • a wireless communication module 192 eg, a cellular communication module, a short-range communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module
  • GNSS global navigation satellite system
  • wired communication module 194 eg, : It may include a local area network (LAN) communication module, or a power line communication module.
  • 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 uses subscriber information (eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)) stored in the subscriber identification module 196 within a communication network such as the first network 198 or the second network 199 .
  • subscriber information eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)
  • IMSI International Mobile Subscriber Identifier
  • the electronic device 101 may be identified or authenticated.
  • 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 wireless communication module 192 may include a peak data rate (eg, 20 Gbps or more) for realizing eMBB, loss coverage (eg, 164 dB or less) for realizing mMTC, or U-plane latency for realizing URLLC ( Example: Downlink (DL) and uplink (UL) each 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less) can be supported.
  • a peak data rate eg, 20 Gbps or more
  • loss coverage eg, 164 dB or less
  • U-plane latency for realizing URLLC
  • 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.
  • One or more external electronic devices that have received the request may execute at least a part of the requested function or service, or an additional function or service related to the request, and transmit a result of the execution to the electronic device 101 .
  • the electronic device 101 may process the result as it is or additionally and provide it as at least a part of a response to the request.
  • cloud computing, distributed computing, mobile edge computing (MEC), or client-server computing technology may be used.
  • the electronic device 101 may provide an ultra-low latency service using, for example, distributed computing or mobile edge computing.
  • the external electronic device 104 may include an Internet of things (IoT) device.
  • the server 108 may be an intelligent server using machine learning and/or neural networks.
  • 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
  • first, second, or first or second may simply be used to distinguish an element from other elements in question, and may refer elements to other aspects (e.g., importance or order) is not limited. It is said that one (eg, first) component is “coupled” or “connected” to another (eg, second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively”. When referenced, it means that one component can be connected to the other component directly (eg by wire), wirelessly, or through a third component.
  • 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 via an application store (eg Play Store TM ) or on two user devices ( It can be distributed (eg downloaded or uploaded) directly or 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.
  • FIG. 2A illustrates an external appearance of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure
  • the electronic device 200 may be a wrist wearable device (eg, a watch, a bracelet type, a band type, a bangle type, etc.).
  • the present invention is not limited thereto, and various types of electronic devices capable of acquiring the user's biometric information when the user is in proximity by mounting the optical sensor module 210 (eg, a PPG sensor) are provided in the electronic device 200 of the present invention. may be applicable.
  • the electronic device 200 may include a smartphone having a biometric sensor, a head mounted device (eg, a virtual reality (VR) device, an augmented reality (AR) device, a mixed reality (MR) device, Glasses-type devices, etc.), body-worn devices (e.g. health patches, digital tattoos, etc.), clothing-type devices (e.g. smart clothing, gloves, shoes, etc.), band-type devices (e.g. wrist/arm bands, smart rings, etc.) ) can also be implemented.
  • a head mounted device eg, a virtual reality (VR) device, an augmented reality (AR) device, a mixed reality (MR) device, Glasses-type devices, etc.
  • body-worn devices e.g. health patches, digital tattoos, etc.
  • clothing-type devices e.g. smart clothing, gloves, shoes, etc.
  • band-type devices e.g. wrist/arm bands, smart rings, etc.
  • the electronic device 200 may include a body and a strap.
  • a display is provided on the front surface of the main body (eg, a surface exposed to the outside when worn by the user), and various application screens such as time information, messages, and calls may be displayed.
  • a user of the electronic device 200 may wear the electronic device 200 on his or her body (eg, a wrist) using a strap.
  • FIG. 2B illustrates a rear surface (eg, a surface that comes into contact with the user's body when worn by the user) of the main body of the electronic device 200 .
  • the electronic device 200 includes an optical sensor module 210 , and the light emitting element and the light receiving element of the optical sensor module 210 are exposed to the outside from the rear surface of the main body to output light to an external object, , the reflected light reflected therefrom can be detected.
  • the optical sensor module 210 may include a photoplethysmography (PPG) sensor.
  • the PPG sensor detects the light output from the light emitting element (eg, LED) reflected light from an external object (eg, the user's body) by the light receiving element (eg, photodiode), and based on the reflected light detected by the light receiving element, Biometric information such as a user's heart rate, stress, and blood oxygen saturation (SpO2) may be measured.
  • PPG photoplethysmography
  • the optical sensor module 210 may include at least one light emitting element and a light receiving element.
  • the optical sensor module 210 may include four light emitting elements and eight light receiving elements, but the number and/or arrangement of the light emitting elements and light receiving elements is shown in FIG. 2B .
  • the light receiving element may be disposed to surround the light emitting element, and the light receiving element may receive reflected light of light output from the plurality of light emitting elements.
  • the light emitting device may include an LED capable of outputting light in a visible light band (eg, Green, Red, etc.) and/or an infrared band.
  • the light emitting device may output green light having a wavelength of 520 to 565 nm, red light having a wavelength of 660 nm, and/or IR (infra-red) light having a wavelength of 880 to 940 nm.
  • green light it is strong in movement but has low skin transmittance
  • red or IR light when red or IR light is used, skin transmittance is high, but the signal strength is weak and may be sensitive to movement.
  • each light emitting device outputs light of a fixed wavelength band (for example, the first light emitting device outputs green light, and the second light emitting device outputs light of an IR band), or each light emitting device has various It is also possible to output light in a wavelength band.
  • the light receiving element may include a photodiode capable of detecting a light signal, converting it into an electrical signal, and outputting the light signal, and each light receiving element may sense reflected light of light output from all light emitting elements. The principle of acquiring the user's biometric information using the optical sensor module 210 will be described in more detail with reference to FIG. 4 .
  • the plurality of light emitting devices may output light having wavelengths of different bands or may output light having the same wavelength.
  • the optical sensor module may include one IR LED, an R LED, and two Green LEDs.
  • one light emitting device may be a set of a plurality of small light emitting devices. By using a plurality of small light emitting devices, it is possible to increase the accuracy of biosignal data generated by receiving reflected light in a wider range.
  • the light receiving element may receive only light of a specific wavelength.
  • the light receiving element may include an optical filter, and may receive only light passing through the filter. For example, when a visible light filter is attached to the first light receiving element and an infrared filter is attached to the second light receiving element, the first light receiving element blocks only light in the visible wavelength band and receives light in the remaining wavelength band, and the second light receiving element The device may block only light in the infrared wavelength band and receive light in the remaining wavelength band.
  • the plurality of light receiving elements may be configured with at least one channel.
  • the light receiving element when the light receiving element is one channel, the light data is obtained by summing the amounts of light received by the plurality of light receiving elements, and in the case of a plurality of channels, the light receiving amount of each of the light receiving elements can be individually identified. That is, in the case of a plurality of channels, the received light may be recognized by dividing it for each wavelength band.
  • the electronic device 200 may further include a motion sensor (not shown).
  • the motion sensor may be implemented as various types of sensors capable of detecting the movement of the electronic device 200 , such as a gyro sensor and an acceleration sensor.
  • the electronic device 200 may determine the degree of movement of the electronic device 200 based on the sensing signal of the motion sensor, and may determine the motion state (eg, usual, sleep, exercise, etc.) of the electronic device 200 accordingly. have.
  • the electronic device 200 may further include a touch sensor (not shown).
  • the touch sensor may include at least some of the configuration and/or functions of the sensor module 176 of FIG. 1 , and may detect whether the user's body and the electronic device 200 are in contact.
  • the touch sensor may be located on the rear side of the electronic device 200 together with the motion sensor and the optical sensor module 210 , and the electronic device 200 may include at least one touch sensor.
  • the electronic device 200 considers a usage state (eg, a wearing state and/or a motion state) of the electronic device 200 and receives a light emitting element and/or light reception to acquire biosignal data.
  • the device can be selectively driven. Accordingly, it is possible to provide a variety of differentiated biometric information to the user, and to achieve effects such as increasing the accuracy of the measurement signal, improving the current consumption, and removing the inconvenience of measuring the user's biometric information.
  • FIG. 3 is a block diagram of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 300 may include a display 320 , an optical sensor module 330 , a motion sensor 340 , a processor 310 and a memory 360 , and in various embodiments, Some of the illustrated components may be omitted or substituted.
  • the electronic device 300 may further include at least some of the configuration and/or functions of the electronic device 101 of FIG. 1 . At least some of the respective components of the illustrated (or not illustrated) electronic device 300 may be operatively, functionally, and/or electrically connected.
  • the electronic device 300 may be the wearable device described above with reference to FIGS. 2A and 2B , but is not limited thereto, and a smart phone equipped with an optical sensor module 330 to obtain biometric information of the user when the user is in proximity.
  • head-mounted devices such as virtual reality (VR) devices, augmented reality (AR) devices, mixed reality (MR) devices, glasses-type devices, etc.
  • body-mounted devices such as health patches, digital tattoos, etc.
  • clothing types It may be implemented as a device (eg, smart clothing, gloves, shoes, etc.) or a band-type device (eg, wrist/arm band, smart ring, etc.).
  • the display 320 may display various images under the control of the processor 310 .
  • the display 320 is a liquid crystal display (LCD), a light-emitting diode (LED) display, a micro LED (micro LED) display, a quantum dot (QD) display, or an organic light emitting diode (organic light) display.
  • -emitting diode (OLED)) may be implemented as any one of the displays, but is not limited thereto.
  • the display 320 may be formed as a touch screen that senses a touch and/or proximity touch (or hovering) input using a part of the user's body (eg, a finger) or an input device (eg, a stylus pen).
  • the display 320 may include at least some of the configuration and/or functions of the display module of FIG. 1 .
  • the display 320 may be flexible, and may be implemented as a foldable display or a rollable display.
  • the optical sensor module 330 may include at least one light emitting device (eg, a first light emitting device and a second light emitting device) and at least one light receiving device.
  • a light emitting device e.g, a first light emitting device and a second light emitting device
  • at least one light receiving device e.g., a first light emitting device and a second light emitting device
  • the optical sensor module 330 includes a first light emitting element and a second light emitting element, but the number of light emitting elements included in the optical sensor module 330 is not limited thereto.
  • the light emitting element and the light receiving element are exposed to the outside from the rear surface of the main body of the electronic device 300 , so that when the user wears the electronic device 300 , the light emitting element and the light receiving element are in contact with (or close to) the user's body.
  • the optical sensor module 330 is electrically connected to the processor 310 , a light emitting device to be driven and an output wavelength may be determined according to a control signal of the processor 310 , and the optical signal detected by the light receiving device is converted into an electrical signal and may be provided to the processor 310 .
  • the first light emitting device may have a first property and the second light emitting device may have a second property, wherein the first property and the second property depend on an output intensity and/or output wavelength of the light emitting device. It may be a related attribute.
  • the first light emitting device and the second light emitting device may include a property in which at least one of an output intensity or an output wavelength is different from each other.
  • the optical sensor module 330 may output light of various output wavelengths, and may output light at a constant cycle. According to an embodiment, the optical sensor module 330 may output light in a cycle including a light emitting section in which light having various output wavelengths is output and a blank section in which light is not output from the light emitting device. According to an embodiment, at least a portion of the light emitting section and the blank section may be used to detect whether the user wears the electronic device 300 , and the other portion may be used to generate the user's biosignal data.
  • the optical sensor module 330 may include at least one of a sensor diode, an offset control circuit, and an amplifier circuit.
  • the sensor diode may receive the reflected light of the light output from the light emitting device, convert it into an electrical signal, and generate optical data.
  • the offset control circuit may adjust the electrical signal so that the received optical data is synchronized with a dynamic range (DR) of the electronic device 300 .
  • the amplification circuit may adjust an amplitude such as amplifying or reducing an electric signal by adjusting a transimpedance amplifier gain (TIA gain).
  • the motion sensor 340 may be implemented as various types of sensors capable of detecting the movement of the electronic device 300 , such as a gyro sensor and an acceleration sensor.
  • the motion sensor 340 may be electrically connected to the processor 310 to provide motion data generated according to the motion detection of the electronic device 300 to the processor 310 .
  • the touch sensor 350 may include at least some of the configuration and/or functions of the sensor module 176 of FIG. 1 , and may detect whether the user's body and the electronic device 300 are in contact. have.
  • the touch sensor 350 may include a conductivity sensor, a capacitive touch sensor, a resistive touch sensor, a surface touch sensor, and a projected captivated touch sensor. (PCAP) touch sensor) and an ultrasonic touch sensor (surface acoustic wave touch sensor) may be implemented, but is not limited thereto.
  • the memory 360 includes a volatile memory (eg, the volatile memory 132 of FIG. 1 ) and a non-volatile memory (eg, the non-volatile memory 134 of FIG. 1 ) to temporarily store various data. Or you can store it permanently.
  • the memory 360 may include at least some of the configuration and/or functions of the memory 130 of FIG. 1 , and may store the program 140 of FIG. 1 .
  • the memory 360 may store various instructions that may be executed by the processor 310 .
  • Such instructions may include control commands such as arithmetic and logical operations, data movement, input/output, and the like, which may be recognized by the processor 310 .
  • the processor 310 is operatively with each component of the electronic device 300 (eg, the display 320 , the optical sensor module 330 , the motion sensor 340 , and the memory 360 ). (operatively), functionally, and/or electrically (electrically) connected, it may be a configuration capable of performing operations or data processing related to control and/or communication of each component.
  • the processor 310 may include at least some of the configuration and/or functions of the processor 120 of FIG. 1 .
  • the processor 310 can implement on the electronic device 300 , but hereinafter, the time required to perform automatic gain control (AGC) when the measurement mode is switched Various embodiments for minimizing time will be described. Operations of the processor 310 to be described later may be performed by loading instructions stored in the memory 360 .
  • AGC automatic gain control
  • the processor 310 may determine a setting value applied to the offset control circuit and the amplification circuit of the optical sensor module 330 .
  • the processor 310 may determine a setting value that allows the optical data generated by the light receiving element to be linked with the dynamic range of the electronic device 300 .
  • the setting value linked to the dynamic range may vary depending on the received light data, which may also vary according to the user's physical condition.
  • the set value may include an offset current value applied to the offset control circuit and an amplification gain of the amplifying circuit.
  • the processor 310 may check the optical data generated by the optical sensor module 330 .
  • the optical sensor module 330 may output light in a cycle including a light emitting section in which light of various output wavelengths is output and a blank section in which light is not output from the light emitting device.
  • the optical sensor module 330 may generate optical data by receiving the reflected light reflected by the light output from the light receiving element colliding with the body.
  • the processor 310 may check the optical data generated by the optical sensor module 330 and store the optical data in the memory 360 in some cases.
  • the processor 310 may generate biosignal data based on the confirmed optical data.
  • the light output from the light emitting device may have a different degree of reflection depending on the user's body condition, and the processor 310 may analyze the user's body condition based on the confirmed light data and generate biosignal data.
  • the processor 310 may generate biosignal data for at least one of a user's heart rate, stress, and blood oxygen saturation (SpO2).
  • the processor 310 may check the motion data generated by the motion sensor 340 .
  • the motion sensor 340 may generate motion data by detecting a user's movement.
  • the motion data may be a value obtained by quantifying the user's activity amount. For example, when the user's movement is slowed or accelerated, the motion sensor 340 may detect the changed user's movement and generate motion data in the case of small movement and motion data in many cases, respectively.
  • the processor 310 may check the motion data generated by the motion sensor 340 , and if necessary, store the checked motion data in the memory 360 .
  • the processor 310 may detect a measurement mode change event.
  • the processor 310 may switch from the first measurement mode to the second measurement mode when a specific event occurs.
  • the first measurement mode may be a measurement mode that outputs light having a first wavelength and generates biosignal data using the reflected light
  • the second measurement mode outputs light having a second wavelength
  • the processor 310 may use at least one of optical data and motion data to detect a measurement mode change event. For example, the processor 310 may generate biosignal data in the first measurement mode when the user's movement is small, and switch to the second measurement mode when the user's movement increases to generate the biosignal data. .
  • a period in which the optical sensor module 330 outputs light may include at least one blank section and a light emitting section, and the blank section may be performed before and/or after the light emitting section.
  • the blank section may proceed before and after the light emitting section, and when there is one blank section per one light emitting section, the blank section may be located before or after the light emitting section.
  • At least one blank section of the first measurement mode may be converted into a light emitting section.
  • the processor 310 may perform automatic gain control to be performed in the second measurement mode in the switched light emission period.
  • the processor 310 may select at least one of the blank sections to switch to the light emitting section.
  • the processor 310 may convert two or more blank sections into a light emitting section for accuracy of automatic gain control.
  • the processor 310 may convert the blank section of the wearing feeling step into a light emitting section.
  • the processor 310 may perform automatic gain control by outputting the second light in the switched emission period.
  • the blank section converted to the emission section may exist in the first measurement mode.
  • the processor 310 may output the second light in the blank section converted to the emission section, and receive reflected light from the light receiving element to perform automatic gain control.
  • the processor 310 may operate the second light emitting device in the blank section of the first measurement mode to output the second light to be used in the second measurement mode, and may perform automatic gain control using this.
  • the processor 310 may determine a set value in automatic gain control.
  • the set value may be at least one of an offset current value applied to the offset control circuit or an amplification gain applied to the amplification circuit.
  • the processor 310 may determine the number of repetitions of the automatic gain control based on the circuit element value.
  • the processor 310 may perform automatic gain control only once or may be repeated several times.
  • the processor 310 may determine an offset current value and an amplification gain in automatic gain control. That is, it is possible to determine the set value to be applied to the circuit in the second measurement mode by repeating the process of changing the set value (offset current value and amplification gain) and applying the changed set value to the offset control circuit and the amplifying circuit.
  • the processor 310 may switch to the second measurement mode after determining the set value.
  • the processor 310 may generate biosignal data by switching to the second measurement mode and operating a second light emitting device that outputs the second light to the optical sensor module 330 .
  • the processor 310 may perform all of the automatic gain control in the first measurement mode, and after switching to the second measurement mode, there is no need to perform a separate automatic gain control, so that the processor 310 may operate efficiently.
  • the processor 310 may correct the set value for each set value change event that occurs discontinuously without performing automatic gain control within one blank section. The following does not determine the set value by performing automatic gain control within one blank section, but corrects the set value when the correction condition is satisfied when a set value change event occurs, and applies the corrected set value when changing the measurement mode. explanation of the method.
  • the processor 310 may set a correction condition including at least one of a user movement, a set value correction period, and an amount of optical data change.
  • the processor 310 may correct a set value in order to link the optical data with the dynamic range of the electronic device 300 .
  • the processor 310 may set to switch the measurement mode when the user moves at a first speed or more.
  • the processor 310 may determine whether the user moves at a first speed or more by using the motion data, and determine whether to switch the measurement mode.
  • the processor 310 may set the set value correction period regardless of the optical data and the motion data. When the set value correction period is reached, the processor 310 may correct the set value separately from the optical data and the motion data.
  • the processor 310 may correct a setting value according to whether the user wears the electronic device 300 .
  • the processor 310 may detect whether the user wears the electronic device 300 based on the information checked by the touch sensor 350 and the optical sensor module 330 , and may correct a setting value accordingly.
  • the processor 310 may determine whether a correction condition is satisfied based on at least one of optical data and motion data.
  • the processor 310 may know information about the user's blood oxygen saturation (SpO2) and the contraction and expansion of blood vessels based on the optical data, and may know information about the user's movement based on the motion data. For example, when blood flowing through the blood vessel of the user's wrist increases, the blood vessel expands, and accordingly, the amount of reflected light reflected and sensed by the light receiving element may decrease.
  • the processor 310 may measure the current setting value and calculate the difference by comparing it with the setting value stored in the memory 360 . When the difference value exceeds the threshold, the processor 310 may store the current setting value in the memory 360 .
  • the processor 310 may apply the stored setting value to the offset control circuit and the amplifying circuit when the measurement mode is switched. According to an embodiment, the processor 310 may determine whether to switch the measurement mode when a set value correction event occurs. When the processor 310 determines to switch the measurement mode, the processor 310 performs correction in response to the set value correction event that occurs after switching to the second measurement mode, and applies the set value stored in the memory 360 to the offset control circuit and amplification can be applied to the circuit.
  • 4A is a diagram illustrating a principle of an optical sensor module according to various embodiments.
  • 4B is a diagram illustrating a light cycle output by an optical sensor module according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 4A is a view showing the reflected light reflected by the light output from the light emitting device 420 (eg, the first light emitting device and the second light emitting device) in a state in which the user wears the electronic device collided with an external object (eg, the user's wrist).
  • the principle of sensing through the light receiving element 410 is shown.
  • 4 light emitting devices 420 and 8 light receiving devices 410 are illustrated in FIG. 2B , as described above, the electronic device may include a plurality of light emitting devices 420 and/or light receiving devices 410 . , the number is not fixed.
  • the light emitting device 420 may output light of a specific wavelength band (eg, Green, Red, IR) according to a control signal of a processor (eg, the processor 120 of FIG. 1 and the processor 310 of FIG. 3 ). .
  • the light output from the light emitting device 420 may be reflected through perfused tissue and/or bone, and the properties of the optical signal received from the light receiving device 410 may vary according to the user's physical condition. For example, when blood flowing through the blood vessel of the user's wrist increases, the blood vessel expands, and accordingly, the amount of reflected light reflected and sensed by the light receiving element 410 may decrease.
  • the electronic device may measure biometric information such as a user's heartbeat, stress, and blood oxygen saturation (SpO2) according to the properties of the reflected light sensed by the light receiving element 410 .
  • biometric information such as a user's heartbeat, stress, and blood oxygen saturation (SpO2) according to the properties of the reflected light sensed by the light receiving
  • the optical sensor module 400 may output light in a cycle including a wearing feeling step and a signal measuring step.
  • the processor may determine a pulse repetition frequency (PRF) of the optical sensor module 400 .
  • the optical sensor module 400 may include at least one light emitting section and a blank section within an operating period (eg, 40 ms) determined by the operating frequency.
  • the first period includes a first section that is a blank section, a second section that is an IR emission section, a third section that is a blank section, a fourth section that is a blank section, a fifth section that is a green section, and a fifth section that is a blank section. It may include 6 sections.
  • the first to third sections may be a wearing feeling step for detecting whether the user is wearing the electronic device
  • the fourth to sixth sections may be a signal measuring step for generating the user's bio-signal data.
  • the optical sensor module 400 may repeatedly output light in the same period in the same measurement mode. For example, light may be output in the same period after the first period ends.
  • a temporal gap may exist between the first to sixth sections progressed in the first cycle and the first section of the next cycle. The temporal gap may be set as a time for continuously generating the user's biosignal data.
  • the processor may remove noise caused by external light by using optical data acquired in at least one blank section.
  • the light receiving device 410 may receive external light while receiving the reflected light that is reflected from the body and returned from the light output from the light emitting device 420 .
  • the processor may calculate noise due to external light using optical data acquired in at least one blank section.
  • the processor may acquire a noise sample for every blank section within a predetermined data collection time (eg, 1 second).
  • the processor may calculate the mean, variance, and deviation of the noise samples, and generate accurate biosignal data using the calculations.
  • the processor may increase the accuracy of the optical data by removing the average value of the noise samples from the optical data acquired in the light emission period.
  • the processor may use an average value of data generated in a blank section performed before and after the light emission section in order to generate more accurate data. For example, if 10 lx of light is received in the first section, 50 lx of light is received in the second section, and 20 lx of light is received in the third section, the processor performs the first section and the third section 15 lx, which is the average value of the received light, can be determined as noise caused by external light. The processor may determine that 15 lx is removed from 50 lx received in the second section as accurate data received only by the reflected light of the light output from the light emitting device 420 .
  • the processor may determine an output wavelength of light to be output in each emission period.
  • the optical sensor module 400 may output light having a long output wavelength (eg, Red, IR) in the light emitting section of the wearing comfort stage.
  • the reflected light received in the wearing feeling stage may not be used to generate biosignal data.
  • the processor may determine that the user is wearing the electronic device if the reflected light is received in the wearing feeling step, and may determine that the user is not wearing the electronic device if the reflected light is not received.
  • the processor may generate biosignal data by outputting a first light (eg, Green) having a first wavelength in the first measurement mode.
  • the optical sensor module 400 includes a first section that is a blank section, a second section that is an IR emission section, a third section that is a blank section, a fourth section that is a blank section, a fifth section that is a green light emission section, Light may be output in a first period including a sixth period that is an empty period.
  • the processor may generate biosignal data by outputting a second light (eg, IR) having a second wavelength in the second measurement mode.
  • a second light eg, IR
  • the optical sensor module 400 includes a seventh section that is a blank section, an eighth section that is an IR emission section, a ninth section that is a blank section, a tenth section that is a blank section, an 11th section that is an IR emission section, The light may be output in the second period including the twelfth period which is a blank period.
  • 5A, 5B, and 5C are diagrams illustrating a light cycle in which an electronic device determines a set value by converting a blank section into a light-emitting section according to various embodiments of the present disclosure
  • the first measurement mode (eg, IR-HR mode) includes a first section 502 that is a blank section, a second section 504 that is an IR emission section, a third section 506 that is a blank section, and a fourth section that is a blank section.
  • a fifth section 514 that is an IR emission section, and a sixth section 516 that is a blank section may be included.
  • the first section 502 , the second section 504 , and the third section 506 are the wearability steps for determining whether the user wears the electronic device, and the fourth section 512 , the fifth section 514 and The sixth section 516 may be a signal measurement step for generating the user's biosignal data.
  • the processor may convert the sixth section 516 to the green light emission section.
  • the processor may perform automatic gain control necessary for performing the second measurement mode in the sixth section 516 .
  • the second measurement mode includes a seventh section that is a blank section, an eighth section that is an IR emission section, a ninth section that is a blank section, a tenth section that is a blank section, an 11th section that is a green light emission section, and a blank section. It may include a twelfth section.
  • the processor may convert the twelfth section to the IR emission section.
  • the processor may perform automatic gain control necessary for performing the third measurement mode in the twelfth section.
  • the processor may use the remaining blank section to remove noise in the light emitting section.
  • the processor when the sixth section 516 and the twelfth section are converted to the light emitting section, the processor performs a fifth section 514 and Noise of the optical data obtained in the eleventh section may be removed. Since there is only one blank section, noise can be removed with only one optical data rather than the average value.
  • the first measurement mode may include a first section 522 which is a blank section, a second section 524 which is an IR emission section, a third section 532 which is a blank section, and a fourth section 534 which is a green light emission section. have.
  • the processor may convert the first period 522 into a green light emission period.
  • the processor may perform automatic gain control necessary for performing the second measurement mode in the first section 522 .
  • the processor may use the optical data of the third section 532 to remove noise from the optical data of the fourth section 534 .
  • the second measurement mode may include a fifth section that is a blank section, a sixth section that is an IR emission section, a seventh section that is an empty section, and an eighth section that is a green light emission section.
  • the processor may convert the fifth section to the IR emission section.
  • the processor may perform automatic gain control necessary for performing the third measurement mode in the fifth section.
  • 5C shows an embodiment in which the blank section is performed only after the light-emitting section.
  • the embodiment in which the blank section proceeds only after the light-emitting section is the same as the operation of the embodiment in which the blank section proceeds only before the light-emitting section, and the second and sixth sections, which are blank sections, are converted into the light-emitting section to automatically perform the next measurement mode. Gain control can be performed.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an offset control circuit and an amplification circuit of an optical sensor module according to various embodiments of the present disclosure
  • the optical sensor module (eg, the optical sensor module 330 of FIG. 3 , the optical sensor module 400 of FIG. 4 ) includes at least one light receiving element (eg, a photo diode 610 ). ), an offset control circuit 620 and an amplifier circuit 630 .
  • the light receiving device may receive the reflected light of the light output from the light emitting device and convert it into an electrical signal.
  • DR dynamic range
  • the processor may adjust a signal of reflected light converted into an electrical signal in the offset control circuit 620 .
  • the processor may adjust the received reflected light to a signal within the operating range by adjusting the offset current value.
  • the processor may adjust the band by adding or subtracting an offset current value from the received reflected light optical data. For example, if the operating range is 1000 to 2000, and the received optical data is between 2300 and 2700, the processor determines the offset as 1000 to obtain a value of 1300 to 1700 by subtracting the offset current value from the received optical data. can Conversely, when the value of the optical data is smaller than the operating range, it can be adjusted within the operating range by adding an offset.
  • the processor may adjust the amplitude of the optical data in the amplification circuit 630 .
  • the processor may adjust the amplitude of the optical data by adjusting device values (resistance, capacitor) of the amplification circuit 630 .
  • the amplification circuit 630 may be one of a voltage amplifier, a current amplifier, a transconductance amplifier, a transresistance amplifier, and a transimpedance amplifier. It may include at least one.
  • the amplification circuit 630 may output a voltage signal corresponding to a current input received through the offset control circuit 620 .
  • the operating range of the electronic device is 1000 to 2000 and the optical data value passed through the offset control circuit 620 is 1300 to 1700
  • the operating range is 1000 and the optical data range is 400
  • the amplitude is amplified by 2.5 times. It can be adjusted to operate to the maximum within the operating range.
  • the amplitude of the optical data value is larger than the operating range, the amplitude may be reduced to be adjusted within the operating range.
  • the operating range, the initial offset current value, and the initial amplification gain may be determined when the electronic device is manufactured.
  • the processor may determine an offset current value and an amplification gain (a device value (resistance, capacitor) of the amplification circuit 630 ) according to a value of the received optical data.
  • the processor may perform automatic gain control that determines the offset current value and the amplification gain.
  • a set value may be determined through automatic gain control, and the determined set value may be applied to the offset control circuit 620 and the amplifier circuit 630 .
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a software layer configuration of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device includes an application processor 700 (application processor, AP) including an application 720 (application), a platform 710 (platform) (eg, Android, WearOS), and a sensor.
  • application processor 700 may perform at least one of hardware and processor security, efficient management of system resources, memory management, interface provision, multi-processing, and service connection management.
  • the application 720 may include various programs that can be displayed by being driven in the electronic device. For example, it may include a UI application 720 related to various menus in the electronic device, and an application 720 that is downloaded and stored through an external device or network, and that can be freely installed or deleted by the user. Through the application 720, SNS, location-based service (LBS), map service, web search service, application search service, text/multimedia message service, mail service, address book service, media playback service, etc. may be performed. In addition, various functions such as games and schedule management may be performed.
  • SNS SNS
  • location-based service (LBS) location-based service
  • map service web search service
  • application search service text/multimedia message service
  • mail service address book service
  • media playback service etc.
  • various functions such as games and schedule management may be performed.
  • the processor may control the sensor 730 and check sensor data generated by the sensor 730 .
  • the processor may check the motion data generated by the motion sensor (eg, the motion sensor 340 of FIG. 3 ) and the optical data generated by the optical sensor module (eg, the optical sensor module 400 of FIG. 4 ).
  • the motion data may include information on the user's movement and activity amount, and the optical data may include information on the reflected light that is returned after the light output from the light emitting device is reflected by the body.
  • the processor may determine a setting value applied to an offset control circuit (eg, the offset control circuit 620 of FIG. 6 ) and an amplification circuit (eg, the amplification circuit 630 of FIG. 6 ) in the optical sensor module.
  • the processor may determine an offset current value and a device value of the amplification circuit to adjust the optical data within an operating range.
  • FIGS. 8A and 8B are diagrams illustrating a method for an electronic device to perform automatic gain control before switching a measurement mode, according to various embodiments of the present disclosure
  • the processor may perform automatic gain control when switching the measurement mode.
  • FIG. 8A is a diagram illustrating a method in which a processor performs automatic gain control (AGC) before switching to a measurement mode.
  • AGC automatic gain control
  • the processor may determine whether to switch the measurement mode.
  • the processor may check the optical data and the motion data, and determine whether to switch the measurement mode based on the checked data. For example, when there is little movement of the user, it operates in the first measurement mode using light with a long output wavelength (eg, IR light), and when there is more movement, light with a short output wavelength (eg, green light) is used. may decide to switch to the second measurement mode.
  • a long output wavelength eg, IR light
  • a short output wavelength eg, green light
  • the processor may perform automatic gain control in the first measurement mode when it is determined to change the measurement mode.
  • the processor may determine a setting value to be applied to the second measurement mode by performing automatic gain control.
  • the processor may convert at least one blank section of the first measurement mode into a light emitting section.
  • the processor may perform automatic gain control by outputting light to be used in the next measurement mode in the switched emission period. For example, when switching from the first measurement mode using green light to the second measurement mode using IR light, the processor selects at least one of the blank sections of the first measurement mode to switch to the emission section, and IR light can be output in the section.
  • the light receiving element may receive the reflected light reflected by the IR light hitting the body and generate optical data.
  • the processor may calculate a setting value to be applied in the second measurement mode based on the generated light data.
  • the processor may immediately apply the determined setting value while changing to the second measurement mode after performing automatic gain control. Since the set value has already been determined in the first measurement mode, it is possible to start generating biosignal data in the second measurement mode without separately calculating the set value in the second measurement mode.
  • 8B shows a specific embodiment of a method for performing automatic gain control before switching a measurement mode.
  • the processor may generate biosignal data using green light in the first measurement mode and may generate biosignal data using IR light in the second measurement mode.
  • the first measurement mode the blank section 1st section, the IR emission section 2nd section, the blank section 3rd section, the blank section 4th section, the green light emission section 5th section, and the blank section 6th section It is possible to output light with a period including.
  • the processor may repeat the light output cycle at least one more time before switching the measurement mode. In the last light output period of the first measurement mode, the processor may determine to convert the at least one blank period into the light emission period.
  • the processor may perform automatic gain control by outputting light to be used in the second measurement mode in the switched light emission period. That is, automatic gain control may be performed by outputting IR light in the sixth section.
  • the processor may remove noise from the optical data generated in the fifth section based on the optical data generated in the fourth section.
  • the processor may switch to the second measurement mode after performing automatic gain control. Since the same operation is performed even when switching from the second measurement mode using the IR light to the third measurement mode using the green light, a related description will be omitted.
  • 9A and 9B are diagrams illustrating a method in which an electronic device corrects a set value when an event occurs, according to various embodiments of the present disclosure
  • the processor may set a correction condition for correcting a set value.
  • the processor may correct the set value based on at least one of the amount of change in the user's movement and the amount of change in optical data received in the current measurement mode.
  • the processor may set when a certain time elapses It can be set to correct the value. For example, if the processor sets 5 minutes as the set value correction period, the set value may be corrected once every 5 minutes even if there is no significant change in user movement or optical data.
  • the processor may correct a setting value according to whether the user wears it.
  • the processor may check information on whether the user wears the electronic device from a touch sensor (eg, the touch sensor 350 of FIG. 3 ), and correct a setting value based thereon. For example, when the watch is removed from the user's wrist, the processor may initialize the set value.
  • the processor may stop the operation of the optical sensor module when the user is not wearing the electronic device
  • the processor may correct a set value stored in a memory (eg, the memory 360 of FIG. 3 ) when a set value correction event occurs.
  • the setpoint correction process may be a part of automatic gain control. For example, if it is decided to correct the setpoint, the processor may change the offset current value and the amplification gain in response to the setpoint correction event and stabilize the setting.
  • the processor may store the currently determined setting value in the memory.
  • the processor may store the corrected setting value in the memory.
  • the processor can apply the settings stored in memory when switching measurement modes. For example, when switching from a first measurement mode using green light to a second measurement mode using IR light, the processor may apply a setting value corrected in the first measurement mode.
  • the processor may determine whether to switch the measurement mode when a set value correction event occurs. The processor may change to the second measurement mode after correcting the set value in response to the last set value correction event occurring before the change of the measurement mode. When changing the measurement mode, it is not necessary to perform automatic gain control from the beginning, so the delay can be shortened as much as possible.
  • 9B is a detailed embodiment of a method of correcting a set value when an event occurs.
  • the processor When the processor generates biosignal data using green light in the first measurement mode and generates biosignal data using IR light in the second measurement mode, the set value may be corrected in the first measurement mode.
  • the processor may correct the set value for the first light used in the first measurement mode while correcting the set value for the second light used in the second measurement mode.
  • the processor may convert a blank section into a light emitting section and use it in correcting a set value. For example, in the first measurement mode, the processor may determine that the first section is a blank section, the second section is the first light emission section, the third section is a blank section, the fourth section is a blank section, and the fifth section is the first light emission section The light may be output in a period in which the section and the sixth section are blank sections.
  • the processor converts at least one of the blank sections to the second light emission section to correct the set values for the second light, and uses at least one section of the second section and the fifth section to You can correct the set value for 1 light.
  • the processor may calibrate the setpoint for each output wavelength whenever a setpoint correction event occurs.
  • the corrected setting value is not immediately applied, but is stored in the memory, and may be applied when the measurement mode is switched.
  • the processor may apply the setting value after last correction when the measurement mode is switched.
  • the processor may determine the set value to be applied to the second measurement mode by correcting the set value only in response to the last set value correction event. Unlike automatic gain control, since previously occurring setpoint correction events are reflected in the already corrected values, the difference between the time when the measurement mode is decided to change and the time when the measurement mode is actually switched may be small.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an operation of correcting a set value when a threshold value is exceeded according to various embodiments of the present disclosure
  • the processor may measure a set value when a predetermined event occurs.
  • the processor measures a set value based on the optical data generated by the optical sensor module (eg, the optical sensor module 400 of FIG. 4 ) and the motion data generated by the motion sensor (eg, the motion sensor 340 of FIG. 3 ) can do.
  • the set value may be corrected.
  • the set value may be measured at each period by setting a set value correction period, not based on data.
  • the processor may adjust the DC value by changing the setting value.
  • the processor may adjust the DC value to adjust the received optical data to be included in the dynamic range of the electronic device.
  • the processor may change the offset current value to increase or decrease the DC value.
  • the processor corrects the set value when the difference between the current DC value 1003 and the DC value 1001 stored in the memory (eg, the memory 360 in FIG. 3 ) is equal to or greater than the threshold 1005 .
  • the processor may not correct the set value when the difference between the current DC value 1003 and the DC value 1001 stored in the memory is less than the threshold value 1005 .
  • the threshold 1005 may be set high enough not to respond to any changes in motion data and light data, but low enough that the difference from the current set value 1003 does not widen too much.
  • 11A is a diagram illustrating a graph 1100 in which biosignal data is generated when a measurement mode is switched according to the related art according to various embodiments of the present disclosure.
  • the processor selects the measurement mode in the following order: a first measurement mode for outputting green light, a second measurement mode for outputting IR light, a third measurement mode for outputting green light, and a fourth measurement mode for outputting IR light can be switched
  • automatic gain control 1101 performed while switching from the first measurement mode to the second measurement mode
  • automatic gain control 1103 performed while switching from the second measurement mode to the third measurement mode
  • the third measurement mode 4 Significant biosignal data could not be generated in the automatic gain control 1105 performed while switching to the measurement mode.
  • FIGS. 11B and 11C are diagrams illustrating graphs 1110 and 1120 in which biosignal data is generated when a measurement mode is switched in an electronic device according to various embodiments of the present disclosure. Referring to the graphs of FIGS. 11B and 11C , crevasses of biosignal data may no longer occur when automatic gain control is performed.
  • the processor may perform automatic gain control for the second measurement mode in the first measurement mode.
  • automatic gain control is not performed when the measurement mode is switched, and meaningful biosignal data can be continuously generated.
  • Automatic gain control 1111 performed when switching from the first measurement mode to the second measurement mode
  • automatic gain control 1113 performed when switching from the second measurement mode to the third measurement mode
  • the fourth measurement in the third measurement mode The biosignal data can be generated without significant change in the automatic gain control 1115 performed when the mode is switched.
  • the processor may correct a set value when a set value correction event occurs, and apply the corrected set value when a measurement mode is switched.
  • the processor corrects the set value in advance, and performs automatic gain control 1121 when switching from the first measurement mode to the second measurement mode, and automatic gain control 1123 when switching from the second measurement mode to the third measurement mode. , it is possible to generate biosignal data without significant change in the automatic gain control 1125 performed when the third measurement mode is switched to the fourth measurement mode.
  • FIG. 12 is a flowchart of a method of switching a measurement mode after performing automatic gain control when determining to change a measurement mode according to various embodiments of the present disclosure
  • the electronic device may determine a setting value applied to the offset control circuit and the amplification circuit of the optical sensor module.
  • the electronic device may determine a setting value that allows the optical data generated by the light receiving element to be linked with the dynamic range of the electronic device.
  • the setting value linked to the dynamic range may vary depending on the received light data, which may also vary according to the user's physical condition.
  • the set value may include an offset current value applied to the offset control circuit and an amplification gain of the amplifying circuit.
  • the electronic device may check optical data and motion data.
  • the electronic device may control the optical sensor module to output light in a cycle including a light emitting section in which light of various output wavelengths is output and a blank section in which light is not output from the light emitting device.
  • the optical sensor module may generate optical data by receiving the reflected light reflected by the light output from the light receiving element collides with the body.
  • the electronic device may check the optical data generated by the optical sensor module and, in some cases, store the optical data in a memory.
  • the electronic device may generate biosignal data based on the checked optical data.
  • the degree of reflection of the light output from the light emitting device may be different depending on the user's body condition, and the electronic device may analyze the user's body condition based on the checked light data and generate biosignal data.
  • the electronic device may generate biosignal data for at least one of a user's heart rate, stress, and blood oxygen saturation (SpO2).
  • the electronic device may determine whether to switch the measurement mode.
  • the electronic device may switch from the first measurement mode to the second measurement mode when a specific event occurs.
  • the first measurement mode may be a measurement mode that outputs light having a first wavelength and generates biosignal data using the reflected light
  • the second measurement mode outputs light having a second wavelength
  • the electronic device may use at least one of optical data and motion data to detect a measurement mode change event.
  • the electronic device may switch the measurement mode when the user's activity amount changes.
  • the electronic device may determine whether to switch the measurement mode based on motion data generated by the motion sensor.
  • the first measurement mode in which the electronic device outputs the first light (eg, green light) having the first wavelength
  • the second light eg, green light
  • the electronic device may generate biosignal data using the second light.
  • the electronic device may switch the measurement mode in response to a change in ambient illuminance.
  • the electronic device may check the illuminance data from the illuminance sensor and switch the measurement mode based on the illuminance data.
  • the electronic device may switch to the second measurement mode. Conversely, when the illuminance around the electronic device increases, the first measurement mode may be switched again.
  • the electronic device may switch the measurement mode in response to a user input.
  • the electronic device may provide a menu for switching the measurement mode on the display and switch the measurement mode based on a user input to the corresponding menu. For example, while generating bio-signal data using the first light in the first measurement mode, when the user touches the mode change menu, it switches to the second measurement mode and generates bio-signal data using the second light.
  • the electronic device may measure the duration of the measurement mode using a timer, and may switch the measurement mode after a predetermined time has elapsed. For example, the electronic device measures the duration of the first measurement mode using a timer, and automatically switches to the second measurement mode after a predetermined time (eg, 10 minutes) to generate biosignal data.
  • a predetermined time eg, 10 minutes
  • the duration of the first measurement mode and the duration of the second measurement mode may be set differently.
  • the electronic device may convert at least one blank section of the first measurement mode into an emission section.
  • the electronic device may perform automatic gain control to be performed in the second measurement mode in the switched light emission period.
  • the electronic device may select at least one of the blank sections to switch to the light emitting section.
  • the electronic device may convert two or more blank sections into a light emitting section for accuracy of automatic gain control.
  • the electronic device may convert the blank section of the wearing feeling step into the light emitting section.
  • the electronic device may use the remaining blank section to remove noise in the light emitting section.
  • the electronic device may output the second light in the switched emission period to perform automatic gain control.
  • the electronic device may output the second light in the blank section converted to the emission section, and receive the reflected light from the light receiving element to perform automatic gain control.
  • the electronic device may operate the second light emitting element in the blank section of the first measurement mode to output the second light to be used in the second measurement mode, and may perform automatic gain control using this.
  • the electronic device may determine a set value in automatic gain control.
  • the set value may be at least one of an offset current value applied to the offset control circuit or an amplification gain applied to the amplification circuit.
  • the electronic device may determine the number of repetitions of the automatic gain control based on the circuit element value.
  • the electronic device may perform automatic gain control only once, or may repeat it several times.
  • the electronic device may determine an offset current value and an amplification gain in automatic gain control.
  • the electronic device may switch to the second measurement mode after determining the set value.
  • the electronic device may generate biosignal data by switching to the second measurement mode and operating the second light emitting device that outputs the second light to the optical sensor module.
  • the electronic device may perform all of the automatic gain control in the first measurement mode, and after switching to the second measurement mode, there is no need to perform a separate automatic gain control, and thus may operate efficiently.
  • the electronic device may correct the set value for each set value change event that occurs discontinuously without performing automatic gain control within one blank section.
  • the electronic device may set a correction condition including at least one of a user movement, a set value correction period, and an amount of optical data change.
  • the electronic device may correct the set value in order to link the optical data with the dynamic range of the electronic device.
  • the electronic device may set the set value correction period regardless of the optical data and the motion data.
  • the electronic device may correct the set value separately from the optical data and the motion data.
  • the electronic device may correct a setting value according to whether the user wears the electronic device.
  • the electronic device may detect whether the user wears the electronic device based on information checked by the touch sensor and the optical sensor module, and may correct a setting value accordingly.
  • the electronic device may check optical data and motion data.
  • the electronic device may check the optical data generated by the optical sensor module and the motion data generated by the motion sensor to check whether the correction condition is satisfied.
  • the electronic device may determine whether an event satisfying a correction condition has occurred.
  • the electronic device may know information about the user's blood oxygen saturation (SpO2) and the contraction and expansion of blood vessels based on the optical data, and may know information about the user's movement based on the motion data.
  • SpO2 blood oxygen saturation
  • the electronic device may know information about the user's movement based on the motion data.
  • the electronic device may correct a set value when a correction condition is satisfied.
  • the electronic device may measure the current setting value and calculate the difference by comparing it with the setting value stored in the memory. When the difference value exceeds the threshold value, the electronic device may correct the current setting value and store it in the memory.
  • the electronic device may determine whether to switch the measurement mode.
  • the electronic device may determine whether to switch the measurement mode based on the checked optical data and motion data.
  • the electronic device may apply the setting value determined in the first measurement mode.
  • the electronic device may apply the stored setting value to the offset control circuit and the amplifier circuit when the measurement mode is switched.
  • the electronic device determines to switch the measurement mode, the electronic device performs the correction in response to the set value correction event that occurs after switching to the second measurement mode, and applies the set value stored in the memory to the offset control circuit and the amplifier circuit. have.
  • the electronic device may switch to the second measurement mode.
  • the electronic device may apply the setting value stored in the memory while switching to the second measurement mode.
  • the electronic device may determine whether to switch the measurement mode.
  • the electronic device may check the optical data generated by the optical sensor module and the motion data generated by the motion sensor, and determine whether to switch the measurement mode.
  • the electronic device may determine the measurement mode change based on at least one of a user's movement or a change amount of optical data.
  • the electronic device may determine the number of repetitions of automatic gain control. According to an embodiment, the range of the setting value that the electronic device can change in one automatic gain control may be limited. The electronic device may repeatedly perform automatic gain control in response to a change in optical data.
  • the electronic device may change the offset current value and the amplification gain.
  • the electronic device may adjust a signal of reflected light converted into an electric signal in the offset control circuit.
  • the electronic device may adjust the received reflected light to a signal within the operating range by adjusting the offset current value.
  • the electronic device may adjust the band by adding or subtracting an offset current value from the received optical data of the reflected light.
  • the electronic device may amplify the optical data that has passed through the offset control circuit in the amplification circuit.
  • the electronic device may stabilize settings. According to an embodiment, it may take a certain amount of time to apply the changed setting value to the electronic device.
  • the electronic device may perform a setting stabilization process of applying the changed setting value to the offset control circuit and the amplifying circuit.
  • the electronic device may determine whether to switch the measurement mode.
  • the electronic device may repeat the automatic gain control by the number of repetitions of the automatic gain control determined previously. After repeating the automatic gain control repetition number of times, the electronic device may determine to change the measurement mode.

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Abstract

다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 제1파장의 제1광 및 제2파장의 제2광을 발광 구간 및 공백 구간을 포함하는 주기로 출력하고, 출력한 광의 반사광을 수신하여 광 데이터를 생성하는 광학 센서 모듈, 메모리, 및 상기 광학 센서 모듈 및 상기 메모리와 작동적으로(operatively) 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 광 데이터를 확인하고, 상기 제1광을 이용하여 생체신호 데이터를 생성하는 제1측정 모드에서 상기 제2광을 이용하여 생체신호 데이터를 생성하는 제2측정 모드로 전환하는 이벤트를 감지하고, 상기 이벤트의 감지에 응답하여, 제1측정 모드에서 적어도 하나의 공백 구간을 발광 구간으로 전환하여 상기 제2광을 출력하고, 상기 전환된 발광 구간 동안 출력한 제2광으로 자동 이득 제어를 진행하여 제2측정 모드에 적용될 설정값을 결정하고, 상기 설정값이 결정되는 경우, 상기 제2측정 모드로 전환할 수 있다.

Description

전자 장치 및 신호 안정화 시간 개선 방법
본 문서는 전자 장치에 관한 것이며, 예를 들어 광학 센서 모듈에서 측정 모드가 전환될 때 수행되는 신호 안정화 시간을 개선하는 방법에 관한 것이다.
최근 이동통신 기술 및 프로세서 기술의 발달로 다양한 기능을 수행할 수 있는 웨어러블 디바이스(wearable device)가 개발되고 있다. 웨어러블 디바이스 형태의 전자 장치는 예를 들어, 사용자의 손목에 부착되는 손목 시계(smart watch))의 형태일 수 있으며, 이 경우 전자 장치는 고유의 시계 기능 이외에 통화 및 메시지 송수신, 각종 어플리케이션 실행, 멀티미디어 컨텐츠의 재생 등 다양한 기능을 지원할 수 있다.
웨어러블 디바이스는 사용자의 신체에 부착되어 동작하므로, 여러 생체 센서를 활용하여 사용자의 신체 데이터를 획득하는 데 이용될 수 있다. 예를 들어, 사용자의 심박 수(heart rate), 스트레스(stress), 혈중 산소 포화도(SpO2) 등을 측정할 수 있다. 광학 센서 모듈을 사용하여 신체 데이터를 획득하는 웨어러블 디바이스는 Green, Red, IR(infra-red) 등 다양한 파장의 광을 사용할 수 있다. 이를 위하여 전자 장치는 적어도 하나의 발광 소자 및/또는 수광 소자를 구비할 수 있다.
종래의 광학 센서 모듈을 사용하여 생체신호를 획득할 때 다양한 파장을 이용하는 전자 장치는, 파장 변환 후 자동 이득 제어(auto gain control, AGC)를 수행하여 시간적 딜레이(delay)가 발생하는 문제가 있었다. 또한, 자동 이득 제어 수행 중에 생성한 생체신호 데이터는 유의미한 값이 아니기 때문에 사용할 수 없었다. 생체신호 데이터를 활용하여 다양한 기능을 수행하는 어플리케이션에도 부정확한 정보를 제공하는 문제가 있었다.
본 문서의 다양한 실시예들은 상기와 같이 생체 신호를 측정하는 전자 장치에서 측정 모드를 전환하는 경우, 자동 이득 제어 수행 측면에서 효율적인 변경 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 제1파장의 제1광 및 제2파장의 제2광을 발광 구간 및 공백 구간을 포함하는 주기로 출력하고, 출력한 광의 반사광을 수신하여 광 데이터를 생성하는 광학 센서 모듈, 메모리, 및 상기 광학 센서 모듈 및 상기 메모리와 작동적으로(operatively) 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 광 데이터를 확인하고, 상기 제1광을 이용하여 생체신호 데이터를 생성하는 제1측정 모드에서 상기 제2광을 이용하여 생체신호 데이터를 생성하는 제2측정 모드로 전환하는 이벤트를 감지하고, 상기 이벤트의 감지에 응답하여, 제1측정 모드에서 적어도 하나의 공백 구간을 발광 구간으로 전환하여 상기 제2광을 출력하고, 상기 전환된 발광 구간 동안 출력한 제2광으로 자동 이득 제어를 진행하여 제2측정 모드에 적용될 설정값을 결정하고, 상기 설정값이 결정되는 경우, 상기 제2측정 모드로 전환할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치의 신호 안정화 시간 개선 방법은, 광학 센서 모듈에서 생성한 광 데이터 및 모션 센서에서 생성한 모션 데이터를 확인하는 동작, 제1광을 이용하여 생체신호 데이터를 생성하는 제1측정 모드에서 제2광을 이용하여 생체신호 데이터를 생성하는 제2측정 모드로 전환하는 이벤트를 감지하는 동작, 상기 이벤트의 감지에 응답하여, 제1측정 모드에서 적어도 하나의 공백 구간을 발광 구간으로 전환하여 상기 제2광을 출력하는 동작, 상기 전환된 발광 구간 동안 출력한 제2광으로 자동 이득 제어를 진행하여 제2측정 모드에 적용될 설정값을 결정하는 동작, 상기 설정값이 결정되는 경우, 상기 제2측정 모드로 전환하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 본 발명을 통하여 광학 센서 모듈의 측정 모드 전환 시 자동 이득 제어로 인하여 소모되는 시간을 줄일 수 있다. 또한, 자동 이득 제어 중 발생하는 불필요한 광학 신호가 없이, 생체신호 데이터를 사용하는 서비스가 원하는 안정화된 데이터만 전달할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 본 발명을 이용하여 측정 모드 전환으로 인한 생체신호 데이터 출력물의 손실이 발생하지 않을 수 있다.
그 외에 본 발명의 다양한 실시예들로 인하여 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시예에 대한 상세한 설명에서 직접적으로 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 예컨대, 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2a는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 외형을 도시한 것이다.
도 2b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 본체의 배면을 도시한 것이다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 4a는 다양한 실시예에 따른 광학 센서 모듈의 원리를 도시한 도면이다.
도 4b는 다양한 실시예에 따른 광학 센서 모듈이 출력하는 광 주기를 도시한 도면이다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 공백 구간을 발광 구간으로 전환하여 설정값을 결정하는 광 주기를 도시한 도면이다.
도 6은 다양한 실시예에 따른 광학 센서 모듈의 오프셋 제어 회로 및 증폭 회로를 도시한 도면이다.
도 7은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 소프트웨어 레이어 구성을 도시한 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 측정 모드 전환 전 자동 이득 제어를 수행하는 방법을 도시한 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 이벤트 발생 시 설정값을 보정하는 방법을 도시한 도면이다.
도 10은 다양한 실시예에 따른 임계치 초과 시 설정값을 보정하는 동작을 도시한 도면이다.
도 11a는 다양한 실시예에 따른 종래 기술의 측정 모드 전환 시 생체신호 데이터를 생성한 그래프를 도시한 도면이다.
도 11b 및 도 11c는 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 측정 모드를 전환 시 생체신호 데이터를 생성한 그래프를 도시한 도면이다.
도 12는 다양한 실시예에 따른 측정 모드 전환 결정 시 자동 이득 제어 수행 후 측정 모드를 전환하는 방법의 흐름도이다.
도 13은 다양한 실시예에 따른 보정 조건 만족 시 설정값을 보정하고, 측정 모드 전환 시 보정한 설정값을 적용하는 방법의 흐름도이다.
도 14는 다양한 실시예에 따른 자동 이득 제어의 흐름도이다.
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 2a는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 외형을 도시한 것이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 전자 장치(200)는 손목 착용 형의 웨어러블(wearable) 장치(예: 시계, 팔찌형, 밴드형, 뱅글 타입 등)일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 광학 센서 모듈(210)(예: PPG 센서)을 탑재하여 사용자의 근접 시 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 생체 센서를 구비한 스마트폰, 헤드 마운트 장치(예: VR(virtual reality) 장치, AR(augmented reality) 장치, MR(mixed reality) 장치, 안경 형 장치 등), 신체 부착형 기기(예: 헬스 패치, 디지털 타투 등), 의류형 기기(예: 스마트 의류, 장갑, 신발 등), 밴드형 기기(예: 손목/암 밴드, 스마트 링 등) 등으로 구현될 수도 있다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 전자 장치(200)는 본체(body)와 스트랩 (strap)을 포함할 수 있다. 본체의 전면(예: 사용자가 착용 시 외부로 노출되는 면)에는 디스플레이가 마련되어, 시간 정보를 비롯하여, 메시지, 통화 등 다양한 어플리케이션 화면이 표시될 수 있다. 전자 장치(200)의 사용자는 스트랩 (strap)을 이용해 자신의 신체(예: 손목)에 전자 장치(200)를 착용할 수 있다.
도 2b는 전자 장치(200)의 본체의 배면(예: 사용자가 착용 시 사용자의 신체에 접촉하는 면)을 도시한 것이다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 광학 센서 모듈(210)을 포함하며, 광학 센서 모듈(210)의 발광 소자 및 수광 소자는 본체의 배면에서 외부로 노출되어 외부 객체에 광을 출력하고, 그로부터 반사된 반사광을 감지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 광학 센서 모듈(210)은 PPG(photoplethysmography) 센서를 포함할 수 있다. PPG 센서는 발광 소자(예: LED)에서 출력한 광이 외부 객체(예: 사용자의 신체)에 반사된 반사광을 수광 소자(예: photodiode)에서 감지하고, 수광 소자에서 감지한 반사광에 기반하여, 사용자의 심박(heart rate), 스트레스(stress), 혈중 산소 포화도(SpO2) 등의 생체 정보를 측정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 광학 센서 모듈(210)은 적어도 하나의 발광 소자 및 수광 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2b에 도시된 바와 같이, 광학 센서 모듈(210)은 4개의 발광 소자 및 8개의 수광 소자를 포함할 수 있으나, 발광 소자 및 수광 소자의 수 및/또는 배치 형태는 도 2b에 한정되지 않는다. 일 실시예에 따르면, 광학 센서 모듈(210)에서 수광 소자는 발광 소자를 둘러싼 형태로 배치될 수 있으며, 수광 소자는 복수의 발광 소자에서 출력한 광의 반사광을 수신할 수 있다.
발광 소자는 가시광 대역(예: Green, Red 등) 및/또는 적외선 대역의 광을 출력할 수 있는 LED를 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자는 파장이 520 내지 565 nm인 Green 광, 파장이 660 nm 인 Red 광, 및/또는 파장이 880 내지 940 nm인 IR(infra-red) 광을 출력할 수 있다. Green 광을 사용할 경우 움직임에는 강하나 피부 투과율이 낮고, Red 광 또는 IR 광을 사용할 경우 피부 투과율은 높으나 신호 세기가 약하고 움직임에 민감할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 각각의 발광 소자는 각각 고정된 파장 대역의 광을 출력하거나(예: 제1발광 소자는 Green, 제2발광 소자는 IR 대역의 광을 출력), 각각의 발광 소자가 다양한 파장 대역의 광을 출력할 수도 있다. 수광 소자는 광 신호를 감지하여 전기적 신호로 변환하여 출력할 수 있는 포토 다이오드 (photodiode)를 포함할 수 있으며, 각각의 수광 소자는 모든 발광 소자에서 출력한 광의 반사광을 감지할 수 있다. 광학 센서 모듈(210)을 이용하여 사용자의 생체 정보를 획득하는 원리에 대해서는 도 4를 통해 보다 상세히 설명하기로 한다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 발광 소자는 서로 다른 대역의 파장을 갖는 광을 출력할 수도 있고, 동일한 파장의 광을 출력할 수도 있다. 예를 들면, 광학 센서 모듈은 1개의 IR LED, R LED, 및 두 개의 Green LED를 포함할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 하나의 발광 소자는 복수 개의 작은 발광 소자의 집합일 수 있다. 복수 개의 작은 발광 소자를 이용하면, 더욱 넓은 범위에서의 반사광을 수신하여 생성하는 생체신호 데이터의 정확성을 높일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 수광 소자는 특정 파장의 빛만 수신할 수 있다. 수광 소자는 광 필터를 포함할 수 있으며, 해당 필터를 통과하는 빛만 수신할 수 있다. 예를 들어, 제1수광 소자에는 가시광 필터가 부착되어 있고, 제2수광 소자에는 적외선 필터가 부착되면, 제1수광 소자는 가시광 파장 대역의 빛만 차단하고 나머지 파장 대역 빛을 수광하며, 제2수광 소자는 적외선 파장 대역의 빛만 차단하고 나머지 파장 대역 빛을 수광할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 수광 소자는 적어도 하나의 채널(channel)로 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 수광 소자가 하나의 채널인 경우 복수의 수광 소자에서 수신하는 광량을 합하여 광 데이터를 획득하며, 복수의 채널인 경우 수광 소자 각각의 수광량을 개별적으로 식별할 수 있다. 즉, 복수의 채널인 경우 수신되는 광을 파장 대역별로 구분하여 인식할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 모션 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 모션 센서는 자이로 센서(gyro sensor), 가속도 센서 (acceleration sensor) 등 전자 장치(200)의 움직임을 감지할 수 있는 다양한 종류의 센서로 구현될 수 있다. 전자 장치(200)는 모션 센서의 센싱 신호에 기반하여 전자 장치(200)의 움직임의 정도를 판단하고, 그에 따라 전자 장치(200)의 모션 상태(예: 평소, 수면, 운동 등)를 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 터치 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 터치 센서는 도 1의 센서 모듈(176) 구성 및/또는 기능 중 적어도 일부를 포함할 수 있으며, 사용자의 신체와 전자 장치(200)의 접촉 여부를 감지할 수 있다. 터치 센서는 전자 장치(200)의 후면부에 모션 센서 및 광학 센서 모듈(210)과 함께 위치할 수 있으며, 전자 장치(200)는 적어도 하나의 터치 센서를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 전자 장치(200)의 사용 상태(예: 착용 상태 및/또는 모션 상태)를 고려하여, 생체신호 데이터 획득을 위해 발광 소자 및/또는 수광 소자를 선택적으로 구동할 수 있다. 그에 따라, 사용자에게 차별화된 다양한 생체 정보를 제공할 수 있으며, 측정 신호의 정확도 증가, 소모 전류 개선, 사용자의 생체 정보 측정 시 불편함 제거 등의 효과를 달성 할 수 있다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 3을 참조 하면, 전자 장치(300)는 디스플레이(320), 광학 센서 모듈(330), 모션 센서(340), 프로세서(310) 및 메모리(360)를 포함할 수 있으며, 다양한 실시예에서, 도시된 구성 중 일부가 생략 또는 치환 될 수도 있다. 전자 장치(300)는 도 1의 전자 장치(101)의 구성 및/또는 기능 중 적어도 일부를 더 포함할 수 있다. 도시된(또는 도시되지 않은) 전자 장치(300)의 각 구성 중 적어도 일부는 상호 작동적으로(operatively), 기능적으로(functionally) 및/또는 전기적으로 (electrically) 연결될 수 있다.
전자 장치(300)는 앞서 도 2a 및 2b를 통해 설명한 웨어러블 디바이스일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 광학 센서 모듈(330)을 탑재하여 사용자의 근접 시 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있는 스마트폰, 헤드 마운트 장치(예: VR(virtual reality) 장치, AR(augmented reality) 장치, MR(mixed reality) 장치, 안경형 장치 등), 신체 부착형 기기(예: 헬스 패치, 디지털 타투 등), 의류형 기기(예: 스마트 의류, 장갑, 신발 등), 밴드형 기기(예: 손목/암 밴드, 스마트 링 등) 등으로 구현될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 디스플레이(320)는 프로세서(310)의 제어에 따라 다양한 영상을 표시할 수 있다. 디스플레이(320)는 액정 디스플레이(liquid crystal display(LCD)), 발광 다이오드(light-emitting diode(LED)) 디스플레이, 마이크로 LED(micro LED) 디스플레이, QD(quantum dot) 디스플레이 또는 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode(OLED)) 디스플레이 중 어느 하나로 구현될 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다. 디스플레이(320)는 사용자의 신체 일부(예: 손가락) 또는 입력 장치(예: 스타일러스 펜)를 이용한 터치 및/또는 근접 터치(또는 호버링) 입력을 감지하는 터치 스크린으로 형성될 수 있다. 디스플레이(320)는 도 1의 디스플레이 모듈의 구성 및/또는 기능 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 디스플레이(320)는 적어도 일부가 플렉서블(flexible) 할 수 있으며, 폴더블(foldable) 디스플레이, 또는 롤러블(rollable) 디스플레이로 구현될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 광학 센서 모듈(330)은 적어도 하나의 발광 소자(예: 제1발광 소자 및 제2발광 소자) 및 적어도 하나의 수광 소자를 포함할 수 있다. 이하에서는, 광학 센서 모듈(330)이 제1발광 소자 및 제2발광 소자를 포함하는 것으로 설명하나, 광학 센서 모듈(330)에 포함된 발광 소자의 수가 이에 한정되는 것은 아니다.
앞서 도 2b를 통해 설명한 바와 같이, 발광 소자 및 수광 소자는 전자 장치(300)의 본체의 배면에서 외부로 노출 되어, 사용자가 전자 장치(300)를 착용 시 사용자의 신체와 접촉(또는 근접)할 수 있다. 광학 센서 모듈(330)은 프로세서(310)와 전기적으로 연결되며, 프로세서(310)의 제어 신호에 따라 구동될 발광 소자 및 출력 파장이 결정될 수 있고, 수광 소자에서 감지된 광 신호는 전기적 신호로 변환되어 프로세서(310)에 제공될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1발광 소자는 제1속성을 갖고, 제2발광 소자는 제2속성을 가질 수 있으며, 여기서 제1속성 및 제2속성은 발광 소자의 출력 세기 및/또는 출력 파장에 관련된 속성일 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제1발광 소자 및 제2발광 소자는 출력 세기 또는 출력 파장 중 적어도 하나가 서로 상이한 속성을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 광학 센서 모듈(330)은 다양한 출력 파장의 빛을 출력할 수 있으며, 일정한 주기로 광을 출력할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 광학 센서 모듈(330)은 다양한 출력 파장을 갖는 광을 출력하는 발광 구간 및 발광 소자에서 광을 출력하지 않는 공백 구간을 포함하는 주기로 광을 출력할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 발광 구간 및 공백 구간의 적어도 일부는 사용자의 전자 장치(300) 착용 여부를 감지하는 데 사용될 수 있고, 다른 일부는 사용자의 생체신호 데이터를 생성하는 데 사용될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 광학 센서 모듈(330)은 센서 다이오드, 오프셋 제어 회로 및 증폭 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 센서 다이오드는 발광 소자가 출력한 광의 반사광을 수신하여 이를 전기 신호로 변환하고, 광 데이터를 생성할 수 있다. 오프셋 제어 회로는 수신한 광 데이터가 전자 장치(300)의 동적 범위(dynamic range, DR)와 동기화(synchronize)되도록 전기 신호를 조절할 수 있다. 증폭 회로는 증폭 이득(transimpedance amplifier gain, TIA gain)을 조절하여 전기 신호를 증폭 또는 감소시키는 등 진폭을 조절할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 모션 센서(340)는 자이로 센서, 가속도 센서 등 전자 장치(300)의 움직임을 감지할 수 있는 다양한 종류의 센서로 구현될 수 있다. 모션 센서(340)는 프로세서(310)와 전기적으로 연결되어, 전자 장치(300)의 움직임 감지에 따라 생성한 모션 데이터를 프로세서(310)에 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 터치 센서(350)는 도 1의 센서 모듈(176) 구성 및/또는 기능 중 적어도 일부를 포함할 수 있으며, 사용자의 신체와 전자 장치(300)의 접촉 여부를 감지할 수 있다. 터치 센서(350)는 전극 센서(conductivity sensor), 정전식 터치 센서(capacitive touch sensor), 저항막 터치 센서(resistive touch sensor), 표면형 터치 센서(surface touch sensor), 투영형 터치 센서(projected captivated(PCAP) touch sensor), 초음파형 터치 센서(surface acoustic wave touch sensor) 중 어느 하나로 구현될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
다양한 실시예에 따르면, 메모리(360)는 휘발성 메모리(예: 도 1의 휘발성 메모리(132)) 및 비휘발성 메모리(예: 도 1의 비휘발성 메모리(134))를 포함하여, 다양한 데이터들을 일시적 또는 영구적으로 저장할 수 있다. 메모리(360)는 도 1의 메모리(130)의 구성 및/또는 기능 중 적어도 일부를 포함하고, 도 1의 프로그램(140)을 저장할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 메모리(360)는 프로세서(310)에서 수행될 수 있는 다양한 인스트럭션(instruction)들을 저장할 수 있다. 이와 같은 인스트럭션들은 프로세서(310)에 의해 인식될 수 있는 산술 및 논리 연산, 데이터 이동, 입출력 등과 같은 제어 명령을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 전자 장치(300) 각 구성요소들(예: 디스플레이(320), 광학 센서 모듈(330), 모션 센서(340), 메모리(360))과 작동적으로(operatively), 기능적으로(functionally), 및/또는 전기적으로(electrically) 연결되어, 각 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 수행할 수 있는 구성일 수 있다. 프로세서(310)는 도 1의 프로세서(120)의 구성 및/또는 기능 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(310)가 전자 장치(300) 상에서 구현할 수 있는 연산 및 데이터 처리 기능에는 한정됨이 없을 것이나, 이하에서는 측정 모드 전환 시 자동 이득 제어(auto gain control, AGC) 수행에 걸리는 시간을 최소화하기 위한 다양한 실시예에 대해 설명하기로 한다. 후술할 프로세서(310)의 동작들은 메모리(360)에 저장된 인스트럭션들을 로딩(loading)함으로써 수행될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 광학 센서 모듈(330)의 오프셋 제어 회로 및 증폭 회로에 적용되는 설정값을 결정할 수 있다. 프로세서(310)는 수광 소자에서 생성한 광 데이터가 전자 장치(300)의 동적 범위와 연동되도록 하는 설정값을 결정할 수 있다. 동적 범위와 연동되는 설정값은 수신되는 광 데이터에 따라 달라질 수 있고, 이는 사용자의 신체 상태에 따라서 달라질 수도 있다. 설정값은 오프셋 제어 회로에 적용되는 오프셋 전류 값 및 증폭 회로의 증폭 이득을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 광학 센서 모듈(330)이 생성한 광 데이터를 확인할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 광학 센서 모듈(330)은 다양한 출력 파장의 광을 출력하는 발광 구간 및 발광 소자에서 광을 출력하지 않는 공백 구간을 포함하는 주기로 광을 출력할 수 있다. 광학 센서 모듈(330)은 수광 소자에서 출력한 광이 신체에 충돌해 반사되는 반사광을 수신하여 광 데이터를 생성할 수 있다. 프로세서(310)는 광학 센서 모듈(330)이 생성한 광 데이터를 확인하고, 경우에 따라 메모리(360)에 광 데이터를 저장할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 확인한 광 데이터에 기초하여 생체신호 데이터를 생성할 수 있다. 발광 소자에서 출력한 광은 사용자의 신체 상태에 따라서 반사되는 정도가 다를 수 있고, 프로세서(310)는 확인한 광 데이터에 기초하여 사용자의 신체 상태를 분석하고, 생체신호 데이터를 생성할 수 있다. 프로세서(310)는 사용자의 심박 수(heart rate), 스트레스(stress), 혈중 산소포화도(SpO2) 중 적어도 하나에 대한 생체신호 데이터를 생성할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 모션 센서(340)가 생성한 모션 데이터를 확인할 수 있다. 모션 센서(340)는 사용자의 움직임을 감지하여 모션 데이터를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 모션 데이터는 사용자의 활동량을 수치화한 값을 수 있다. 예를 들어, 사용자의 움직임이 느려지거나, 빨라지는 경우, 모션 센서(340)는 변화한 사용자의 움직임을 감지하고, 움직임임 적은 경우의 모션 데이터와 많은 경우의 모션 데이터를 각각 생성할 수 있다. 프로세서(310)는 모션 센서(340)가 생성한 모션 데이터를 확인할 수 있으며, 필요한 경우 확인한 모션 데이터를 메모리(360)에 저장할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 측정 모드 전환 이벤트를 감지할 수 있다. 프로세서(310)는 특정 이벤트 발생 시 제1측정 모드에서 제2측정 모드로 전환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1측정 모드는 제1파장을 갖는 광을 출력하고, 그 반사광으로 생체신호 데이터를 생성하는 측정 모드일 수 있고, 제2측정 모드는 제2파장을 갖는 광을 출력하고, 그 반사광으로 생체신호 데이터를 생성하는 측정 모드일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 측정 모드 전환 이벤트 감지를 위하여 광 데이터 및 모션 데이터 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(310)는 사용자의 움직임이 적은 경우에 제1측정 모드로 생체신호 데이터를 생성하고, 사용자의 움직임이 많아지는 경우 제2측정 모드로 전환하여 생체 신호 데이터를 생성할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 광학 센서 모듈(330)이 광을 출력하는 주기는 적어도 하나의 공백 구간 및 발광 구간을 포함할 수 있고, 공백 구간은 발광 구간의 전 및/또는 후에 수행할 수 있다. 공백 구간이 발광 구간 하나 당 두 개인 경우, 발광 구간의 전후로 공백 구간이 진행될 수 있고, 공백 구간이 발광 구간 하나 당 하나인 경우, 공백 구간은 발광 구간의 앞 또는 뒤에 위치할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 측정 모드 전환 이벤트 감지에 응답하여, 제1측정 모드의 적어도 하나의 공백 구간을 발광 구간으로 전환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 제2측정 모드에서 수행할 자동 이득 제어를 전환된 발광 구간에서 수행할 수 있다. 발광 구간 전후에 공백 구간이 존재하는 경우, 프로세서(310)는 공백 구간 중 적어도 하나를 선택하여 발광 구간으로 전환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 자동 이득 제어의 정확도를 위해 두 개 이상의 공백 구간을 발광 구간으로 전환할 수도 있다. 공백 구간이 발광 구간의 전 또는 후에 하나만 존재하는 경우, 프로세서(310)는 착용감지 단계의 공백 구간을 발광 구간으로 전환할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 전환한 발광 구간에서 제2광을 출력하여 자동 이득 제어를 진행할 수 있다. 발광 구간으로 전환된 공백 구간은 제1측정 모드 내에 존재할 수 있다. 프로세서(310)는 제2측정 모드에서의 자동 이득 제어를 미리 수행하기 위하여, 발광 구간으로 전환한 공백 구간에서 제2광을 출력하고, 수광 소자에서 반사광을 수신하여 자동 이득 제어를 진행할 수 있다. 프로세서(310)는 제1측정 모드의 공백 구간에서 제2발광 소자를 동작하여 제2측정 모드에서 사용될 제2광을 출력하고, 이를 이용하여 자동 이득 제어를 진행할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 자동 이득 제어에서 설정값을 결정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 설정값은 오프셋 제어 회로에 적용되는 오프셋 전류 값 또는 증폭 회로에 적용되는 증폭 이득 중 적어도 하나일 수 있다. 프로세서(310)는 회로 소자값에 기초하여 자동 이득 제어의 반복 횟수를 결정할 수 있다. 프로세서(310)는 자동 이득 제어를 한 번만 수행할 수도 있고, 여러 번 반복할 수도 있다. 프로세서(310)는 자동 이득 제어에서 오프셋 전류 값 및 증폭 이득을 결정할 수 있다. 즉, 설정값(오프셋 전류 값 및 증폭 이득)을 변경하고, 변경한 설정값을 오프셋 제어 회로 및 증폭 회로에 적용하는 과정을 반복하여 제2측정 모드에서 회로에 적용될 설정값을 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 설정값을 결정한 후 제2측정 모드로 전환할 수 있다. 프로세서(310)는 제2측정 모드로 전환하고, 광학 센서 모듈(330)에 제2광을 출력하는 제2발광 소자를 작동하여 생체신호 데이터를 생성할 수 있다. 프로세서(310)는 제1측정 모드에서 자동 이득 제어를 모두 수행할 수 있고, 제2측정 모드로 전환한 이후에 별도의 자동 이득 제어를 수행하지 않아도 되어 효율적으로 동작할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 자동 이득 제어를 하나의 공백 구간 내에서 수행하지 않고 불연속적으로 발생하는 설정값 변경 이벤트 마다 설정값을 보정할 수 있다. 이하는 자동 이득 제어를 하나의 공백 구간 내에서 수행하여 설정값을 결정하는 것이 아닌, 설정값 변경 이벤트 발생 시 보정 조건을 만족하면 설정값을 보정하고, 측정 모드 전환 시 보정된 설정값을 적용하는 방식에 대한 설명이다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 사용자 움직임, 설정값 보정 주기, 광 데이터 변화량 중 적어도 하나를 포함하는 보정 조건을 설정할 수 있다. 프로세서(310)는 광 데이터를 전자 장치(300)의 동적 범위와 연동시키기 위해 설정값을 보정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(310)는 사용자가 제1속도 이상으로 이동하는 경우에 측정모드를 전환하기로 설정할 수 있다. 프로세서(310)는 모션 데이터를 이용하여 사용자가 제1속도 이상으로 이동하는지 확인하고, 측정 모드 전환 여부를 결정할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 광 데이터 및 모션 데이터에 무관하게 설정값 보정 주기를 설정할 수 있다. 프로세서(310)는 설정값 보정 주기가 되면, 광 데이터 및 모션 데이터와는 별개로 설정값을 보정할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 사용자의 전자 장치(300) 착용 여부에 따라서 설정값을 보정할 수 있다. 프로세서(310)는 터치 센서(350) 및 광학 센서 모듈(330)에서 확인한 정보에 기반하여 사용자의 전자 장치(300) 착용 여부를 감지할 수 있고, 그에 따라 설정값을 보정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 광 데이터 및 모션 데이터 중 적어도 하나에 기반하여 보정 조건을 만족하는지 판단할 수 있다. 프로세서(310)는 광 데이터에 기초하여 사용자의 혈중 산소 포화도(SpO2) 및 혈관의 수축, 팽창에 대한 정보를 알 수 있고, 모션 데이터에 기초하여 사용자의 움직임에 대한 정보를 알 수 있다. 예를 들어, 사용자의 손목의 혈관을 흐르는 혈액이 증가하는 경우 혈관이 팽창하게 되고, 그에 따라 반사되어 수광 소자에서 감지되는 반사광의 양은 감소할 수 있다. 프로세서(310)는 현재 설정값을 측정하고, 메모리(360)에 저장된 설정값과 비교하여 그 차이를 계산할 수 있다. 차이값이 임계치를 넘는 경우, 프로세서(310)는 현재 설정값을 메모리(360)에 저장할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 측정 모드 전환 시 저장한 설정값을 오프셋 제어 회로 및 증폭 회로에 적용할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 설정값 보정 이벤트 발생 시, 측정 모드를 전환할지 여부를 판단할 수 있다. 프로세서(310)가 측정 모드를 전환하는 것으로 결정하는 경우, 제2측정 모드로 전환한 후 발생한 설정값 보정 이벤트에 대응하여 보정을 진행하고, 메모리(360)에 저장된 설정값을 오프셋 제어 회로 및 증폭 회로에 적용할 수 있다.
도 4a는 다양한 실시예에 따른 광학 센서 모듈의 원리를 도시한 도면이다.
도 4b는 다양한 실시예에 따른 광학 센서 모듈이 출력하는 광 주기를 도시한 도면이다.
도 4a는 전자 장치를 사용자가 착용한 상태에서 발광 소자(420)(예: 제1발광 소자 및 제2발광 소자)로부터 출력된 광이 외부 객체(예: 사용자의 손목)에서 부딪혀 반사된 반사광이 수광 소자(410)를 통해 감지되는 원리를 도시하고 있다. 도 2b에서는 4개의 발광 소자(420)와 8개의 수광 소자(410)를 도시 하였으나, 앞서 설명한 바와 같이, 전자 장치는 복수의 발광 소자(420) 및/또는 수광 소자(410)를 포함할 수 있으며, 그 수에는 정함이 없다.
발광 소자(420)는 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120), 도 3의 프로세서(310))의 제어 신호에 따라 특정한 파장 대역(예: Green, Red, IR)의 광을 출력할 수 있다. 발광 소자(420)에서 출력한 광은 조직 관류(perfused tissue) 및/또는 뼈를 통해 반사될 수 있으며, 사용자의 신체 상황에 따라 수광 소자(410)에서 수신되는 광 신호의 성질이 달라질 수 있다. 예를 들어, 사용자의 손목의 혈관을 흐르는 혈액이 증가하는 경우 혈관이 팽창하게 되고, 그에 따라 반사되어 수광 소자(410)에서 감지되는 반사광의 양은 감소할 수 있다. 이와 같이, 전자 장치는 수광 소자(410)에서 감지된 반사광의 속성에 따라 사용자의 심박, 스트레스, 혈중 산소 포화도(SpO2) 등의 생체 정보를 측정할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 광학 센서 모듈(400)은 착용감지 단계 및 신호측정 단계를 포함하는 주기로 광을 출력할 수 있다. 프로세서는 광학 센서 모듈(400)의 동작 주파수(pulse repetition frequency, PRF)를 결정할 수 있다. 광학 센서 모듈(400)은 상기 동작 주파수에 의해서 결정되는 동작 주기(예: 40ms) 내에 적어도 하나의 발광 구간 및 공백 구간을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1주기는 공백 구간인 제1구간, IR 발광 구간인 제2구간, 공백 구간인 제3구간, 공백 구간인 제4구간, Green 발광 구간인 제5구간, 및 공백 구간인 제6구간을 포함할 수 있다. 이 중 제1구간 내지 제3구간은 사용자의 전자 장치 착용 여부를 감지하기 위한 착용감지 단계일 수 있고, 제4구간 내지 제6구간은 사용자의 생체신호 데이터를 생성하기 위한 신호측정 단계일 수 있다. 광학 센서 모듈(400)은 동일한 측정 모드 내에서는 같은 주기로 반복하여 광을 출력할 수 있다. 예를 들면, 제1주기가 끝난 후 같은 주기로 광을 출력할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1주기에서 진행된 제1구간 내지 제6구간과 다음 주기의 제1구간 사이에 시간적 공백이 존재할 수도 있다. 시간적 공백은 사용자의 생체신호 데이터를 연속적으로 생성할 수 있는 시간으로 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 적어도 하나의 공백 구간에서 획득한 광 데이터를 이용하여 외부 광에 의한 노이즈를 제거할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 수광 소자(410)는 발광 소자(420)에서 출력한 광이 신체에 반사되어 돌아오는 반사광을 수신하면서 외부 광도 같이 수신할 수 있다. 정확한 생체신호 데이터를 생성하기 위하여, 프로세서는 적어도 하나의 공백 구간에서 획득한 광 데이터를 이용하여 외부 광으로 인한 노이즈를 계산할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 정해진 데이터 수집 시간(예: 1초) 내에서 매 공백 구간마다 노이즈 샘플을 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서는 상기 노이즈 샘플의 평균, 분산, 및 편차를 계산하고, 이를 이용하여 정확한 생체신호 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들면, 프로세서는 발광 구간에서 획득한 광 데이터에서 상기 노이즈 샘플의 평균값을 제거하여 광 데이터의 정확성을 높일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 보다 정확한 데이터 생성을 위하여, 발광 구간의 전후에 수행되는 공백 구간에서 생성되는 데이터의 평균치를 사용할 수 있다. 예를 들어, 제1구간에서 10 lx의 광을 수신하고, 제2구간에서 50 lx의 광을 수신하고, 제3구간에서 20 lx의 광을 수신한 경우, 프로세서는 제1구간 및 제3구간에서 수신한 광의 평균치인 15 lx를 외부 광에 의한 노이즈로 판단할 수 있다. 프로세서는 제2구간에서 수신한 50 lx에서 15 lx를 제거한 것이 발광 소자(420)가 출력한 광의 반사광 만을 수신한 정확한 데이터로 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 각 발광 구간에서 출력할 광의 출력 파장을 결정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 광학 센서 모듈(400)은 착용감지 단계의 발광 구간에서 긴 출력 파장(예: Red, IR)을 갖는 광을 출력할 수 있다. 착용감지 단계에서 수신하는 반사광은 생체신호 데이터 생성에 사용되지 않을 수 있다. 프로세서는 착용감지 단계에서 반사광이 수신되면 사용자가 전자 장치를 착용 중인 것으로 판단할 수 있고, 반사광이 수신되지 않으면 사용자가 전자 장치를 착용 중이지 않은 것으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 프로세서는 제1측정 모드에서, 제1파장을 갖는 제1광(예: Green)을 출력하여 생체신호 데이터를 생성할 수 있다. 광학 센서 모듈(400)은 제1측정 모드에서, 공백 구간인 제1구간, IR 발광 구간인 제2구간, 공백 구간인 제3구간, 공백 구간인 제4구간, Green 발광 구간인 제5구간, 공백 구간인 제6구간을 포함하는 제1주기로 광을 출력할 수 있다. 이후 측정 모드를 전환한 경우, 프로세서는 제2측정 모드에서, 제2파장을 갖는 제2광(예: IR)을 출력하여 생체신호 데이터를 생성할 수 있다. 광학 센서 모듈(400)은 제2측정 모드에서, 공백 구간인 제7구간, IR 발광 구간인 제8구간, 공백 구간인 제9구간, 공백 구간인 제10구간, IR 발광 구간인 제11구간, 공백 구간인 제12구간을 포함하는 제2주기로 광을 출력할 수 있다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 공백 구간을 발광 구간으로 전환하여 설정값을 결정하는 광 주기를 도시한 도면이다.
도 5a는 공백 구간이 발광 구간의 전후에 진행하는 실시예를 도시한 것이다. 제1측정 모드(예: IR-HR mode)는 공백 구간인 제1구간(502), IR 발광 구간인 제2구간(504), 공백 구간인 제3구간(506), 공백 구간인 제4구간(512), IR 발광 구간인 제5구간(514), 공백 구간인 제6구간(516)을 포함할 수 있다. 제1구간(502), 제2구간(504) 및 제3구간(506)은 사용자의 전자 장치 착용 여부를 판단하기 위한 착용감지 단계이고, 제4구간(512), 제5구간(514) 및 제6구간(516)은 사용자의 생체신호 데이터를 생성하기 위한 신호측정 단계일 수 있다. 제1측정 모드에서 제2측정 모드(예: green-HR mode)로 측정 모드를 전환하는 이벤트 발생 시, 프로세서는 제6구간(516)을 green 발광 구간으로 전환할 수 있다. 프로세서는 제2측정 모드 수행에 필요한 자동 이득 제어를 제6구간(516)에서 수행할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 제2측정 모드는 공백 구간인 제7구간, IR 발광 구간인 제8구간, 공백 구간인 제9구간, 공백 구간인 제10구간, green 발광 구간인 제11구간, 공백 구간인 제12구간을 포함할 수 있다. 제2측정 모드에서 제3측정 모드(예: IR-HR mode)로 측정 모드를 전환하는 이벤트 발생 시, 프로세서는 제12구간을 IR 발광 구간으로 전환할 수 있다. 프로세서는 제3측정 모드 수행에 필요한 자동 이득 제어를 제12구간에서 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 발광 구간의 전후에 위치하는 공백 구간 중 하나가 발광 구간으로 전환된 경우, 프로세서는 남은 하나의 공백 구간을 이용하여 발광 구간의 노이즈를 제거할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제6구간(516) 및 제12구간이 발광 구간으로 전환된 경우, 프로세서는 제4구간(512) 및 제10구간에서 얻은 광 데이터에 기초하여 제5구간(514) 및 제11구간에서 얻은 광 데이터의 노이즈를 제거할 수 있다. 공백 구간이 하나뿐이기 때문에 평균치가 아닌 하나의 광 데이터 만으로 노이즈를 제거할 수 있다.
도 5b는 공백 구간을 발광 구간의 전에만 진행하는 실시예를 도시한 것이다. 제1측정 모드는 공백 구간인 제1구간(522), IR 발광 구간인 제2구간(524), 공백 구간인 제3구간(532), green 발광 구간인 제4구간(534)을 포함할 수 있다. 제1측정 모드에서 제2측정 모드로 전환하는 이벤트 발생 시, 프로세서는 제1구간(522)을 green 발광 구간으로 전환할 수 있다. 프로세서는 제2측정 모드 수행에 필요한 자동 이득 제어를 제1구간(522)에서 수행할 수 있다. 프로세서는 제3구간(532) 광 데이터를 제4구간(534) 광 데이터의 노이즈 제거에 사용할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 제2측정 모드는 공백 구간인 제5구간, IR 발광 구간인 제6구간, 공백 구간인 제7구간, green 발광 구간인 제8구간을 포함할 수 있다. 제2측정 모드에서 제3측정 모드로 전환하는 이벤트 발생 시, 프로세서는 제5구간을 IR 발광 구간으로 전환할 수 있다. 프로세서는 제3측정 모드 수행에 필요한 자동 이득 제어를 제5구간에서 수행할 수 있다.
도 5c는 공백 구간을 발광 구간의 후에만 진행하는 실시예를 도시한 것이다. 공백 구간이 발광 구간의 후에만 진행하는 실시예는 공백 구간이 발광 구간의 전에만 진행하는 실시예의 동작과 같고, 공백 구간인 제2구간 및 제6구간을 발광 구간으로 전환하여 다음 측정 모드의 자동 이득 제어를 수행할 수 있다.
도 6은 다양한 실시예에 따른 광학 센서 모듈의 오프셋 제어 회로 및 증폭 회로를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 광학 센서 모듈(예: 도 3의 광학 센서 모듈(330), 도 4의 광학 센서 모듈(400))은 적어도 하나의 수광 소자(예: 포토 다이오드(610)(photo diode)), 오프셋 제어 회로(620) 및 증폭 회로(630)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 수광 소자는 발광 소자가 출력한 광의 반사광을 수신하고, 이를 전기 신호로 전환할 수 있다. 이하에서는 수광 소자가 수신한 반사광이 오프셋 제어 회로(620) 및 증폭 회로(630)를 거치며 전자 장치의 동작 범위(dynamic range, DR)내로 조절되는 과정을 설명한다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 오프셋 제어 회로(620)에서 전기 신호로 변환된 반사광의 신호를 조절할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서는 오프셋 전류 값을 조절하여 수신한 반사광을 동작 범위 내의 신호로 조절할 수 있다. 프로세서는 수신한 반사광의 광 데이터에서 오프셋 전류 값만큼을 더하거나 빼서 대역을 조절할 수 있다. 예를 들어, 동작 범위가 1000부터 2000인데, 수신되는 광 데이터는 2300에서 2700사이인 경우, 프로세서는 오프셋을 1000으로 결정하여 수신되는 광 데이터에서 오프셋 전류 값을 뺀 1300부터 1700의 값을 획득할 수 있다. 반대로 광 데이터의 값이 동작 범위보다 작은 경우에는 오프셋을 더하여 동작 범위 내로 조절할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 증폭 회로(630)에서 광 데이터의 진폭을 조절할 수 있다. 프로세서는 증폭 회로(630)의 소자 값(저항, 캐패시터)을 조절하여 광 데이터의 진폭을 조절할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 증폭 회로(630)는 전압 증폭기(voltage amplifier), 전류 증폭기(current amplifier), 트랜스컨덕턴스 증폭기(transconductance amplifier), 트랜스레지스턴스 증폭기(transresistance amplifier), 트랜스임피던스 증폭기(transimpedance amplifier) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 증폭 회로(630)는 오프셋 제어 회로(620)를 거쳐 들어오는 전류 입력에 대응하는 전압 신호를 출력할 수 있다.
예를 들어, 전자 장치의 동작 범위가 1000부터 2000이고 오프셋 제어 회로(620)를 거친 광 데이터 값은 1300부터 1700인 경우, 동작 범위는 1000인데 광 데이터의 범위는 400이므로 2.5배만큼 진폭을 증폭하여 동작 범위 내에서 최대로 가동하도록 조절할 수 있다. 반대로 광 데이터 값의 진폭이 동작 범위보다 더 큰 경우에는 진폭을 축소하여 동작 범위 내로 조절할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 동작 범위, 초기 오프셋 전류 값 및 초기 증폭 이득은 전자 장치의 제조 시 정해질 수 있다. 프로세서는 수신되는 광 데이터의 값에 따라 오프셋 전류 값 및 증폭 이득(증폭 회로(630)의 소자 값(저항, 캐패시터))을 결정할 수 있다. 프로세서는 오프셋 전류 값 및 증폭 이득을 결정하는 자동 이득 제어를 수행할 수 있다. 자동 이득 제어를 거치며 설정값을 결정하고, 결정한 설정값을 오프셋 제어 회로(620) 및 증폭 회로(630)에 적용할 수 있다.
도 7은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 소프트웨어 레이어 구성을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 전자 장치는 어플리케이션(720)(application), 플랫폼(710)(platform)(예: Android, WearOS) 를 포함하는 어플리케이션 프로세서(700)(application processor, AP) 및 센서를 포함하여 설계될 수 있다. 상기 어플리케이션 프로세서(700)는 전자 장치의 구동 시 하드웨어와 프로세서의 보안, 시스템 자원의 효율적 관리, 메모리 관리, 인터페이스 제공, 멀티 프로세스, 그리고 서비스 연결 관리 등 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.
상기 어플리케이션(720)은 전자 장치 내에서 구동되어 표시 가능한 다양한 프로그램을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치 내의 다양한 메뉴 등에 관한 UI 어플리케이션(720)과, 외부 장치 또는 네트워크를 통해 다운로드 되어 저장되며, 사용자에 의해 설치 또는 삭제가 자유로운 어플리케이션(720) 등을 포함할 수 있다. 이러한 어플리케이션(720)을 통해, SNS, 위치기반 서비스(LBS), 지도 서비스, 웹 검색 서비스, 애플리케이션 검색 서비스, 문자/멀티미디어 메시지 서비스, 메일 서비스, 주소록 서비스, 미디어 재생 서비스 등이 수행될 수 있다. 또한, 게임, 일정관리 등 다양한 기능이 수행될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 센서(730)를 컨트롤하고, 센서(730)가 생성하는 센서 데이터를 확인할 수 있다. 프로세서는 모션 센서(예: 도 3의 모션 센서(340))가 생성한 모션 데이터 및 광학 센서 모듈(예: 도 4의 광학 센서 모듈(400))이 생성한 광 데이터를 확인할 수 있다. 모션 데이터에는 사용자의 움직임 및 활동량에 대한 정보가 포함될 수 있으며, 광 데이터에는 발광 소자가 출력한 빛이 신체에 반사되어 돌아온 반사광의 정보가 포함될 수 있다. 프로세서는 광학 센서 모듈 내의 오프셋 제어 회로(예: 도 6의 오프셋 제어 회로(620)) 및 증폭 회로(예: 도 6의 증폭 회로(630))에 적용되는 설정값을 결정할 수 있다. 프로세서는 오프셋 전류 값 및 증폭 회로의 소자 값을 결정하여 광 데이터를 동작 범위 내로 조절할 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 측정 모드 전환 전 자동 이득 제어를 수행하는 방법을 도시한 도면이다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 측정 모드를 전환할 때 자동 이득 제어를 수행할 수 있다. 도 8a는 프로세서가 측정 모드 전환 이전에 자동 이득 제어(auto gain control, AGC)를 수행하는 방법을 도시한 도면이다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 측정 모드 전환 여부를 결정할 수 있다. 프로세서는 광 데이터 및 모션 데이터를 확인하고, 확인한 데이터에 기초하여 측정 모드 전환 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 움직임이 적은 경우에는 출력 파장이 긴 광(예: IR 광)을 사용하는 제1측정 모드에서 동작하다가, 움직임이 많아지면 출력 파장이 짧은 광(예: green 광)을 사용하는 제2측정 모드로 전환하기로 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 측정 모드 전환 결정한 경우, 제1측정 모드에서 자동 이득 제어를 수행할 수 있다. 프로세서는 자동 이득 제어를 수행하여 제2측정 모드에 적용될 설정값을 결정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서는 제1측정 모드의 적어도 하나의 공백 구간을 발광 구간으로 전환할 수 있다. 프로세서는 전환한 발광 구간에서 다음 측정 모드에 사용될 광을 출력하여 자동 이득 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, green 광을 사용하는 제1측정 모드에서 IR 광을 사용하는 제2측정 모드로 전환하는 경우, 프로세서는 제1측정 모드의 공백 구간 중 적어도 하나를 선택하여 발광 구간으로 전환하고, 그 구간에서 IR 광을 출력할 수 있다. 해당 구간에서 수광 소자는 IR 광이 신체에 충돌하여 반사되는 반사광을 수신하고 광 데이터를 생성할 수 있다. 프로세서는 생성한 광 데이터에 기반하여 제2측정 모드에서 적용될 설정값을 계산할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 자동 이득 제어를 수행한 이후 제2측정 모드로 변경하면서 결정한 설정값을 바로 적용할 수 있다. 제1측정 모드에서 이미 설정값을 결정했기 때문에, 제2측정 모드에서 따로 설정값을 계산하는 동작 없이 제2측정 모드에서 생체신호 데이터 생성을 시작할 수 있다.
도 8b는 측정 모드 전환 전에 자동 이득 제어를 수행하는 방법의 구체적인 실시예를 도시한다.
일 실시예에 따르면, 프로세서는 제1측정 모드에서는 green 광으로 생체신호 데이터를 생성하고, 제2측정 모드에서는 IR 광으로 생체신호 데이터를 생성할 수 있다. 제1측정 모드는, 공백 구간인 제1구간, IR 발광 구간인 제2구간, 공백 구간인 제3구간, 공백 구간인 제4구간, green 발광 구간인 제5구간, 공백 구간인 제6구간을 포함하는 주기로 광을 출력할 수 있다. 프로세서에서 측정 모드를 전환하기로 결정한 경우, 프로세서는 광 출력 주기를 적어도 한 번 더 반복한 후 측정 모드를 전환할 수 있다. 제1측정 모드의 마지막 광 출력 주기에서, 프로세서는 적어도 하나의 공백 구간을 발광 구간으로 전환하기로 결정할 수 있다. 도 8b에서는 제6구간을 발광 구간으로 전환한 것으로 도시하였으나, 실시예는 이에 한정되지 않고 제1구간, 제3구간, 제4구간 및 제6구간 중 적어도 하나를 발광 구간으로 전환할 수 있다. 프로세서는 전환된 발광 구간에서 제2측정 모드에서 사용될 광을 출력하여 자동 이득 제어를 수행할 수 있다. 즉, 제6구간에서 IR 광을 출력하여 자동 이득 제어를 수행할 수 있다. 프로세서는 제4구간에서 생성한 광 데이터에 기초하여 제5구간에서 생성한 광 데이터의 노이즈를 제거할 수 있다. 프로세서는 자동 이득 제어를 수행한 후 제2측정 모드로 전환할 수 있다. IR 광을 사용하는 제2측정 모드에서 green 광을 사용하는 제3측정 모드로 전환하는 경우에도 동일한 동작이 수행되므로, 관련 설명은 생략하도록 한다.
도 9a 및 도 9b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 이벤트 발생 시 설정값을 보정하는 방법을 도시한 도면이다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 설정값을 보정하는 보정 조건을 설정할 수 있다. 프로세서는 사용자의 움직임 변화량 및 현재 측정 모드에서 수신되는 광 데이터 변화량 중 적어도 하나에 기초하여 설정값을 보정할 수 있다. 또는, 광학 센서 모듈(예: 도 4의 광학 센서 모듈(400)) 및 모션 센서(예: 도 3의 모션 센서(340))가 생성한 데이터에 큰 차이가 없는 경우에도 일정 시간이 경과하면 설정값을 보정하도록 설정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서가 5분을 설정값 보정 주기로 설정한 경우, 사용자 움직임이나 광 데이터에 큰 변화가 없더라도 5분마다 한 번씩 설정값을 보정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 사용자의 착용 여부에 따라 설정값을 보정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서는 터치 센서(예: 도 3의 터치 센서(350))에서 사용자의 전자 장치 착용 여부에 대한 정보를 확인하고, 이에 기반하여 설정값을 보정할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 손목에서 워치가 분리된 경우, 프로세서는 설정값을 초기화할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서는 사용자가 전자 장치를 착용하고 있지 않은 경우 광학 센서 모듈의 동작을 중단할 수 있다
도 9a를 참조하면, 프로세서는 프로세서는 설정값 보정 이벤트 발생 시 메모리(예: 도 3의 메모리(360))에 저장된 설정값을 보정할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 설정값 보정 과정은 자동 이득 제어의 일부일 수 있다. 예를 들어, 설정값을 보정하기로 결정한 경우, 프로세서는 설정값 보정 이벤트에 대응하여 오프셋 전류 값 및 증폭 이득을 변경하고 셋팅을 안정화할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서는 현재 결정한 설정값과 메모리에 저장된 설정값의 차이가 임계치를 초과하는 경우, 현재 결정한 설정값을 메모리에 저장할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 보정한 설정값을 메모리에 저장할 수 있다. 프로세서는 측정 모드를 전환할 때 메모리에 저장된 설정값을 적용할 수 있다. 예를 들어, green 광을 사용하는 제1측정 모드에서 IR 광을 사용하는 제2측정 모드로 전환하는 경우, 프로세서는 제1측정 모드에서 보정한 설정값을 적용할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서는 설정값 보정 이벤트가 발생한 경우 측정 모드 전환할지 여부를 판단할 수도 있다. 프로세서는 측정 모드를 전환하기 전에 마지막으로 발생한 설정값 보정 이벤트에 대응하여 설정값을 보정한 후 제2측정 모드로 전환할 수 있다. 측정 모드 변경 시 자동 이득 제어를 처음부터 수행하지 않아도 되기 때문에 딜레이(delay)를 최대한 단축할 수 있다.
도 9b는 이벤트 발생 시 설정값을 보정하는 방법의 구체적인 실시예이다. 프로세서가 제1측정 모드에서 green 광을 사용하여 생체신호 데이터를 생성하고, 제2측정 모드에서 IR 광을 사용하여 생체신호 데이터를 생성하는 경우, 제1측정 모드에서 설정값을 보정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 제2측정 모드에 사용되는 제2광에 대한 설정값을 보정하면서 제1측정 모드에서 사용 중인 제1광에 대한 설정값도 같이 보정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서는 설정값 보정에 있어서 공백 구간을 발광 구간으로 전환하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 제1측정 모드에서 제1구간이 공백 구간, 제2구간이 제1광 발광 구간, 제3구간이 공백 구간, 제4구간이 공백 구간, 제5구간이 제1광 발광 구간, 제6구간이 공백 구간인 주기로 광을 출력할 수 있다. 설정값 보정 이벤트 발생 시, 프로세서는 공백 구간 중 적어도 하나를 제2광 발광 구간으로 전환하여 제2광에 대한 설정값을 보정하고, 제2구간 및 제5구간 중 적어도 하나의 구간을 이용하여 제1광에 대한 설정값을 보정할 수 있다. 프로세서는 설정값 보정 이벤트가 발생할 때마다 각 출력 파장에 대한 설정값을 보정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보정된 설정값은 바로 적용되지 않고 메모리에 저장되며, 측정 모드 전환 시 적용될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 측정 모드 전환 시 설정값을 마지막으로 보정한 후 적용할 수 있다. 일 실시에에 따르면, 프로세서는 마지막으로 발생한 설정값 보정 이벤트에만 대응하여 설정값을 보정하여 제2측정 모드에 적용될 설정값을 결정할 수 있다. 자동 이득 제어와 달리, 이전에 발생한 설정값 보정 이벤트들이 이미 보정한 값에 반영되어 있기 때문에, 측정 모드 전환하기로 결정한 시점과 측정 모드가 실제로 전환되는 시점 사이의 차이가 적을 수 있다.
도 10은 다양한 실시예에 따른 임계치 초과 시 설정값을 보정하는 동작을 도시한 도면이다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 정해진 이벤트 발생 시 설정값을 측정할 수 있다. 프로세서는 광학 센서 모듈(예: 도 4의 광학 센서 모듈(400))에서 생성한 광 데이터 및 모션 센서(예: 도 3의 모션 센서(340))에서 생성한 모션 데이터에 기초하여 설정값을 측정할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 움직임이 기준 이상으로 많아지는 경우 설정값을 보정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터에 기반하지 않고, 설정값 보정 주기를 설정하여 주기마다 설정값을 측정할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 설정값을 변경하여 DC값을 조절할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서는 수신된 광 데이터가 전자 장치의 동적 범위 내에 포함되도록 조절하기 위하여 DC값을 조절할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 오프셋 전류 값을 변경하여 DC값을 증가시키거나 감소시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 현재 DC값(1003)과 메모리(예: 도 3의 메모리(360))에 저장되어 있는 DC값(1001)의 차이가 임계치(1005) 이상인 경우 설정값을 보정할 수 있다. 프로세서는 현재 DC값(1003)과 메모리에 저장되어 있는 DC값(1001)의 차이가 임계치(1005)보다 적은 경우에는 설정값을 보정하지 않을 수 있다. 임계치(1005)는 모션 데이터 및 광 데이터의 모든 변화에 반응하지 않을 정도로 높지만, 현재 설정값(1003)과의 차이가 너무 벌어지지 않을 정도로 낮게 설정될 수 있다.
도 11a는 다양한 실시예에 따른 종래 기술의 측정 모드 전환 시 생체신호 데이터를 생성한 그래프(1100)를 도시한 도면이다.
도 11a를 참조하면, 종래에는 자동 이득 제어(auto gain control, AGC) 수행할 때 유의미한 생체신호 데이터를 획득할 수 없었다. 측정 모드가 전환(green 측정 모드에서 IR 측정 모드로, IR 측정 모드에서 green 측정 모드로)될 때마다 자동 이득 제어가 수행되므로 해당 구간에서는 생체신호 데이터의 로스(loss)가 발생할 수 있다. 그래프에서는 측정 모드가 전환될 때마다 크레바스(crevasse)가 발생하는 것을 확인할 수 있다.
예를 들어, 프로세서는 green 광을 출력하는 제1측정 모드, IR 광을 출력하는 제2측정 모드, green 광을 출력하는 제3측정 모드, IR 광을 출력하는 제4측정 모드 순서로 측정 모드를 전환할 수 있다. 이 경우 제1측정 모드에서 제2측정 모드로 전환하면서 수행하는 자동 이득 제어(1101), 제2측정 모드에서 제3측정 모드로 전환하면서 수행하는 자동 이득 제어(1103), 제3측정 모드에서 제4측정 모드로 전환하면서 수행하는 자동 이득 제어(1105)에서 유의미한 생체신호 데이터를 생성할 수 없었다.
도 11b 및 도 11c는 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 측정 모드를 전환 시 생체신호 데이터를 생성한 그래프(1110, 1120)를 도시한 도면이다. 도 11b 및 도 11c의 그래프를 참조하면, 더 이상 자동 이득 제어를 수행할 때 생체신호 데이터의 크레바스가 발생하지 않을 수 있다.
도 11b를 참조하면, 프로세서는 제2측정 모드를 위한 자동 이득 제어를 제1측정 모드 내에서 수행할 수 있다. 그 결과 측정 모드 전환 시 자동 이득 제어를 수행하지 않으며, 연속적으로 유의미한 생체신호 데이터를 생성할 수 있다. 제1측정 모드에서 제2측정 모드로 전환 시 수행하는 자동 이득 제어(1111), 제2측정 모드에서 제3측정 모드로 전환 시 수행하는 자동 이득 제어(1113), 제3측정 모드에서 제4측정 모드로 전환 시 수행하는 자동 이득 제어(1115)에서 큰 변동 없이 생체신호 데이터를 생성할 수 있다.
도 11c를 참조하면, 프로세서는 설정값 보정 이벤트 발생 시 설정값을 보정하고, 보정한 설정값을 측정 모드 전환 시 적용할 수 있다. 프로세서는 설정값을 미리 보정하여, 제1측정 모드에서 제2측정 모드로 전환 시 수행하는 자동 이득 제어(1121), 제2측정 모드에서 제3측정 모드로 전환 시 수행하는 자동 이득 제어(1123), 제3측정 모드에서 제4측정 모드로 전환 시 수행하는 자동 이득 제어(1125)에서 큰 변동 없이 생체신호 데이터를 생성할 수 있다.
도 12는 다양한 실시예에 따른 측정 모드 전환 결정 시 자동 이득 제어 수행 후 측정 모드를 전환하는 방법의 흐름도이다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 광학 센서 모듈의 오프셋 제어 회로 및 증폭 회로에 적용되는 설정값을 결정할 수 있다. 전자 장치는 수광 소자에서 생성한 광 데이터가 전자 장치의 동적 범위와 연동되도록 하는 설정값을 결정할 수 있다. 동적 범위와 연동되는 설정값은 수신되는 광 데이터에 따라 달라질 수 있고, 이는 사용자의 신체 상태에 따라서 달라질 수도 있다. 설정값은 오프셋 제어 회로에 적용되는 오프셋 전류 값 및 증폭 회로의 증폭 이득을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 1202에서, 전자 장치는 광 데이터 및 모션 데이터를 확인할 수 있다. 전자 장치는 광학 센서 모듈을 제어하여, 다양한 출력 파장의 광을 출력하는 발광 구간 및 발광 소자에서 광을 출력하지 않는 공백 구간을 포함하는 주기로 광을 출력할 수 있다. 광학 센서 모듈은 수광 소자에서 출력한 광이 신체에 충돌해 반사되는 반사광을 수신하여 광 데이터를 생성할 수 있다. 전자 장치는 광학 센서 모듈이 생성한 광 데이터를 확인하고, 경우에 따라 메모리에 광 데이터를 저장할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 확인한 광 데이터에 기초하여 생체신호 데이터를 생성할 수 있다. 발광 소자에서 출력한 광은 사용자의 신체 상태에 따라서 반사되는 정도가 다를 수 있고, 전자 장치는 확인한 광 데이터에 기초하여 사용자의 신체 상태를 분석하고, 생체신호 데이터를 생성할 수 있다. 전자 장치는 사용자의 심박 수(heart rate), 스트레스(stress), 혈중 산소포화도(SpO2) 중 적어도 하나에 대한 생체신호 데이터를 생성할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 1210에서, 전자 장치는 측정 모드를 전환할지 여부를 결정할 수 있다. 전자 장치는 특정 이벤트 발생 시 제1측정 모드에서 제2측정 모드로 전환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1측정 모드는 제1파장을 갖는 광을 출력하고, 그 반사광으로 생체신호 데이터를 생성하는 측정 모드일 수 있고, 제2측정 모드는 제2파장을 갖는 광을 출력하고, 그 반사광으로 생체신호 데이터를 생성하는 측정 모드일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치는 측정 모드 전환 이벤트 감지를 위하여 광 데이터 및 모션 데이터 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.
예를 들면, 전자 장치는 사용자가 활동량에 변화가 생기는 경우 측정 모드를 전환할 수 있다. 전자 장치는 모션 센서에서 생성하는 모션 데이터에 기초하여 측정 모드 전환 여부를 결정할 수 있다. 전자 장치는 제1파장을 갖는 제1광(예: green 광)을 출력하는 제 1측정 모드에서, 사용자가 움직임이 없거나 적어지는 경우(예: 수면 중) 제2파장을 갖는 제2광(예: IR 광)을 출력하는 제2측정 모드로 전환할 수 있다. 전자 장치는 제2광을 이용하여 생체신호 데이터를 생성할 수 있다. 반대로, 다시 사용자의 움직임이 많아지는 경우에는 제1측정 모드로 전환하고, 제1광을 이용하여 생체신호 데이터를 생성할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 전자 장치는 주변 조도의 변화에 대응하여 측정 모드를 전환할 수 있다. 전자 장치는 조도 센서에서 조도 데이터를 확인하고, 이에 기초하여 측정 모드를 전환할 수 있다. 전자 장치는 제1측정 모드에서 제1광을 이용하여 생체신호 데이터를 측정하다가, 전자 장치 주변이 어두워져 조도가 감소하는 경우 제2측정 모드로 전환할 수 있다. 반대로, 전자 장치 주변 조도가 증가하는 경우 다시 제1측정 모드로 전환할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 전자 장치는 사용자 입력에 의해서 측정 모드를 전환할 수 있다. 전자 장치는 디스플레이에 측정 모드 전환을 위한 메뉴를 제공하고, 해당 메뉴에 대한 사용자 입력에 기초하여 측정 모드를 전환할 수 있다. 예를 들어, 제1측정 모드에서 제1광을 이용하여 생체신호 데이터를 생성하다가, 사용자가 모드 전환 메뉴를 터치하면 제2측정 모드로 전환하고, 제2광을 이용하여 생체신호 데이터를 생성할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 전자 장치는 타이머를 이용하여 측정 모드의 지속 시간을 측정하고, 정해진 시간이 지나면 측정 모드를 전환할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 타이머(timer)를 이용하여 제1측정 모드의 지속 시간을 측정하고, 정해진 시간(예: 10분)이 지나면 자동으로 제2측정 모드로 전환하여 생체신호 데이터를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1측정 모드의 지속 시간과 제2측정 모드의 지속 시간은 다르게 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 1212에서, 전자 장치는 제1측정 모드의 적어도 하나의 공백 구간을 발광 구간으로 전환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치는 제2측정 모드에서 수행할 자동 이득 제어를 전환된 발광 구간에서 수행할 수 있다. 발광 구간 전후에 공백 구간이 존재하는 경우, 전자 장치는 공백 구간 중 적어도 하나를 선택하여 발광 구간으로 전환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치는 자동 이득 제어의 정확도를 위해 두 개 이상의 공백 구간을 발광 구간으로 전환할 수도 있다. 공백 구간이 발광 구간의 전 또는 후에 하나만 존재하는 경우, 전자 장치는 착용감지 단계의 공백 구간을 발광 구간으로 전환할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 발광 구간의 전후에 위치하는 공백 구간 중 하나가 발광 구간으로 전환된 경우, 전자 장치는 남은 하나의 공백 구간을 이용하여 발광 구간의 노이즈를 제거할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 1214에서, 전자 장치는 전환된 발광 구간에서 제2광을 출력하여 자동 이득 제어를 수행할 수 있다. 전자 장치는 제2측정 모드에서의 자동 이득 제어를 미리 수행하기 위하여, 발광 구간으로 전환한 공백 구간에서 제2광을 출력하고, 수광 소자에서 반사광을 수신하여 자동 이득 제어를 진행할 수 있다. 전자 장치는 제1측정 모드의 공백 구간에서 제2발광 소자를 동작하여 제2측정 모드에서 사용될 제2광을 출력하고, 이를 이용하여 자동 이득 제어를 진행할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 자동 이득 제어에서 설정값을 결정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 설정값은 오프셋 제어 회로에 적용되는 오프셋 전류 값 또는 증폭 회로에 적용되는 증폭 이득 중 적어도 하나일 수 있다. 전자 장치는 회로 소자값에 기초하여 자동 이득 제어의 반복 횟수를 결정할 수 있다. 전자 장치는 자동 이득 제어를 한 번만 수행할 수도 있고, 여러 번 반복할 수도 있다. 전자 장치는 자동 이득 제어에서 오프셋 전류 값 및 증폭 이득을 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 1216에서, 전자 장치는 설정값을 결정한 이후 제2측정 모드로 전환할 수 있다. 전자 장치는 제2측정 모드로 전환하고, 광학 센서 모듈에 제2광을 출력하는 제2발광 소자를 작동하여 생체신호 데이터를 생성할 수 있다. 전자 장치는 제1측정 모드에서 자동 이득 제어를 모두 수행할 수 있고, 제2측정 모드로 전환한 이후에 별도의 자동 이득 제어를 수행하지 않아도 되어 효율적으로 동작할 수 있다.
도 13은 다양한 실시예에 따른 보정 조건 만족 시 설정값을 보정하고, 측정 모드 전환 시 보정한 설정값을 적용하는 방법의 흐름도이다. 전자 장치는 자동 이득 제어를 하나의 공백 구간 내에서 수행하지 않고 불연속적으로 발생하는 설정값 변경 이벤트 마다 설정값을 보정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 사용자 움직임, 설정값 보정 주기, 광 데이터 변화량 중 적어도 하나를 포함하는 보정 조건을 설정할 수 있다. 전자 장치는 광 데이터를 전자 장치의 동적 범위와 연동시키기 위해 설정값을 보정할 수 있다. 전자 장치는 광 데이터 및 모션 데이터에 무관하게 설정값 보정 주기를 설정할 수 있다. 전자 장치는 설정값 보정 주기가 되면, 광 데이터 및 모션 데이터와는 별개로 설정값을 보정할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 전자 장치는 사용자의 전자 장치 착용 여부에 따라서 설정값을 보정할 수 있다. 전자 장치는 터치 센서 및 광학 센서 모듈에서 확인한 정보에 기반하여 사용자의 전자 장치 착용 여부를 감지할 수 있고, 그에 따라 설정값을 보정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 1302에서, 전자 장치는 광 데이터 및 모션 데이터를 확인할 수 있다. 전자 장치는 보정 조건 만족 여부를 확인하기 위하여 광학 센서 모듈이 생성한 광 데이터 및 모션 센서가 생성한 모션 데이터를 확인할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 1310에서, 전자 장치는 보정 조건을 만족하는 이벤트가 발생하였는지 확인할 수 있다. 전자 장치는 광 데이터에 기초하여 사용자의 혈중 산소 포화도(SpO2) 및 혈관의 수축, 팽창에 대한 정보를 알 수 있고, 모션 데이터에 기초하여 사용자의 움직임에 대한 정보를 알 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 1312에서, 전자 장치는 보정 조건 만족 시 설정값을 보정할 수 있다. 전자 장치는 현재 설정값을 측정하고, 메모리에 저장된 설정값과 비교하여 그 차이를 계산할 수 있다. 차이값이 임계치를 넘는 경우, 전자 장치는 현재 설정값으로 보정하여 메모리에 저장할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 1320에서, 전자 장치는 측정 모드를 전환할지 여부를 결정할 수 있다. 전자 장치는 확인한 광 데이터 및 모션 데이터에 기초하여 측정 모드 전환 여부를 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 1322에서, 전자 장치는 제1측정 모드에서 결정한 설정값을 적용할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 측정 모드 전환 시 저장한 설정값을 오프셋 제어 회로 및 증폭 회로에 적용할 수 있다. 전자 장치가 측정 모드를 전환하는 것으로 결정하는 경우, 제2측정 모드로 전환한 후 발생한 설정값 보정 이벤트에 대응하여 보정을 진행하고, 메모리에 저장된 설정값을 오프셋 제어 회로 및 증폭 회로에 적용할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 1324에서, 전자 장치는 제2측정 모드로 전환할 수 있다. 전자 장치는 제2측정 모드로 전환하면서 메모리에 저장한 설정값을 적용할 수 있다.
도 14는 다양한 실시예에 따른 자동 이득 제어의 흐름도이다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 1402에서, 전자 장치는 측정 모드의 전환 여부를 결정할 수 있다. 전자 장치는 광학 센서 모듈이 생성한 광 데이터 및 모션 센서가 생성한 모션 데이터를 확인하고, 측정 모드 전환 여부를 결정할 수 있다. 전자 장치는 사용자의 움직임 또는 광 데이터의 변화량 중 적어도 하나에 기초하여 측정 모드 전환을 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 1404에서, 전자 장치는 자동 이득 제어의 반복 횟수를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치가 한 번의 자동 이득 제어에서 변경할 수 있는 설정값의 범위는 한정적일 수 있다. 전자 장치는 광 데이터의 변화에 대응하여, 자동 이득 제어를 반복하여 시행할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 1406에서, 전자 장치는 오프셋 전류 값 및 증폭 이득을 변경할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 오프셋 제어 회로에서 전기 신호로 변환된 반사광의 신호를 조절할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치는 오프셋 전류 값을 조절하여 수신한 반사광을 동작 범위 내의 신호로 조절할 수 있다. 전자 장치는 수신한 반사광의 광 데이터에서 오프셋 전류 값만큼을 더하거나 빼서 대역을 조절할 수 있다. 전자 장치는 오프셋 제어 회로를 거친 광 데이터를 증폭 회로에서 증폭할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 1408에서, 전자 장치는 셋팅을 안정화할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 변경한 설정값을 전자 장치에 적용하는 데는 일정 시간이 소요될 수 있다. 전자 장치는 변경한 설정값을 오프셋 제어 회로 및 증폭 회로에 적용하는 셋팅 안정화 과정을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 1410에서, 전자 장치는 측정 모드 전환 여부를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치는 앞서 결정한 자동 이득 제어 반복 횟수만큼 자동 이득 제어를 반복할 수 있다. 자동 이득 제어 반복 횟수만큼 반복하고 나면, 전자 장치는 측정 모드 전환을 결정할 수 있다.

Claims (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    제1파장의 제1광 및 제2파장의 제2광을 발광 구간 및 공백 구간을 포함하는 주기로 출력하고, 출력한 광의 반사광을 수신하여 광 데이터를 생성하는 광학 센서 모듈;
    메모리; 및
    상기 광학 센서 모듈 및 상기 메모리와 작동적으로(operatively) 연결된 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 광 데이터를 확인하고,
    상기 제1광을 이용하여 생체신호 데이터를 생성하는 제1측정 모드에서 상기 제2광을 이용하여 생체신호 데이터를 생성하는 제2측정 모드로 전환하는 이벤트를 감지하고,
    상기 이벤트의 감지에 응답하여, 제1측정 모드에서 적어도 하나의 공백 구간을 발광 구간으로 전환하여 상기 제2광을 출력하고,
    상기 전환된 발광 구간 동안 출력한 제2광으로 자동 이득 제어를 진행하여 제2측정 모드에 적용될 설정값을 결정하고,
    상기 설정값이 결정되는 경우, 상기 제2측정 모드로 전환하도록 설정된 전자 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광학 센서 모듈은 센서 다이오드, 오프셋 제어 회로 및 증폭 회로를 포함하고,
    상기 설정값은 상기 오프셋 제어 회로에 적용되는 오프셋 전류 값 또는 상기 증폭 회로에 적용되는 증폭 이득 중 적어도 하나를 포함하는 전자 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 전자 장치는 사용자의 움직임을 감지하여 모션 데이터를 생성하는 모션 센서를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 모션 데이터를 확인하고,
    상기 광 데이터 및 모션 데이터 중 적어도 하나에 기반하여 사용자 움직임, 설정값 보정 주기, 광 데이터 변화량 중 적어도 하나를 포함하는 보정 조건 만족 여부를 판단하고,
    상기 보정 조건을 만족하는 경우 설정값을 보정하여 메모리에 저장하고,
    측정 모드를 전환하는 경우 저장된 설정값을 오프셋 제어 회로 및 증폭 회로에 적용하도록 설정된 전자 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 광학 센서 모듈에서 광을 출력하는 주기는 착용감지 단계 및 신호측정 단계로 이루어지고,
    상기 착용감지 단계 및 상기 신호측정 단계는 각각 하나의 발광 구간 및 하나 이상의 공백 구간으로 이루어지도록 설정된 전자 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 착용감지 단계 및 상기 신호측정 단계에 공백 구간이 각각 하나씩 존재하고,
    각 구간에서 공백 구간이 발광 구간에 선행하거나 또는 발광 구간이 공백 구간에 선행하도록 설정된 전자 장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 착용감지 단계의 공백 구간을 발광 구간으로 전환하여 상기 제2광을 출력하고,
    상기 제2광을 이용하여 설정값을 결정하도록 설정된 전자 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 발광 구간 및 상기 발광 구간과 인접한 공백 구간에서 광 데이터를 확인하고,
    확인한 광 데이터에 기초하여 생체신호 데이터를 생성하고,
    상기 발광 구간의 광 데이터에서 인접한 공백 구간의 광 데이터를 제거하여 외부 광에 의한 노이즈를 제거하도록 설정된 전자 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    회로 소자값에 기초하여 상기 자동 이득 제어 반복 횟수를 결정하고,
    상기 자동 이득 제어에서 광 데이터에 기초하여 오프셋 전류 값 및 증폭 이득을 변경하고,
    변경한 오프셋 전류 값 및 증폭 이득을 적용하고,
    상기 반복 횟수만큼 상기 자동 이득 제어를 반복하도록 설정된 전자 장치.
  9. 전자 장치의 신호 안정화 시간 개선 방법에 있어서,
    광학 센서 모듈에서 생성한 광 데이터 및 모션 센서에서 생성한 모션 데이터를 확인하는 동작,
    제1광을 이용하여 생체신호 데이터를 생성하는 제1측정 모드에서 제2광을 이용하여 생체신호 데이터를 생성하는 제2측정 모드로 전환하는 이벤트를 감지하는 동작,
    상기 이벤트의 감지에 응답하여, 제1측정 모드에서 적어도 하나의 공백 구간을 발광 구간으로 전환하여 상기 제2광을 출력하는 동작,
    상기 전환된 발광 구간 동안 출력한 제2광으로 자동 이득 제어를 진행하여 제2측정 모드에 적용될 설정값을 결정하는 동작,
    상기 설정값이 결정되는 경우, 상기 제2측정 모드로 전환하는 동작을 포함하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 광학 센서 모듈은 센서 다이오드, 오프셋 제어 회로 및 증폭 회로를 포함하고,
    상기 설정값은 상기 오프셋 제어 회로에 적용되는 오프셋 전류 값 또는 상기 증폭 회로에 적용되는 증폭 이득 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 설정값을 결정하는 동작은,
    상기 광 데이터 및 모션 데이터 중 적어도 하나에 기반하여 사용자 움직임, 설정값 보정 주기, 광 데이터 변화량 중 적어도 하나를 포함하는 보정 조건 만족 여부를 판단하는 동작,
    상기 보정 조건을 만족하는 경우 설정값을 보정하여 메모리에 저장하는 동작,
    측정 모드를 전환하는 경우 저장된 설정값을 적용하는 동작을 더 포함하는 방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 광학 센서 모듈에서 광을 출력하는 주기는 착용감지 단계 및 신호측정 단계로 이루어지고,
    상기 착용감지 단계 및 상기 신호측정 단계는 각각 하나의 발광 구간 및 하나 이상의 공백 구간으로 이루어지는 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 착용감지 단계 및 상기 신호측정 단계에 공백 구간이 각각 하나씩 존재하고,
    각 구간에서 공백 구간이 발광 구간에 선행하거나 또는 발광 구간이 공백 구간에 선행하도록 설정된 방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 설정값을 결정하는 동작은,
    상기 착용감지 단계의 공백 구간을 발광 구간으로 전환하여 상기 제2광을 출력하는 동작,
    상기 제2광을 이용하여 설정값을 결정하는 동작을 포함하는 방법.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 발광 구간 및 상기 발광 구간과 인접한 공백 구간에서 광 데이터를 확인하는 동작,
    확인한 광 데이터에 기초하여 생체신호 데이터를 생성하는 동작, 및
    상기 발광 구간의 광 데이터에서 인접한 공백 구간의 광 데이터를 제거하여 외부 광에 의한 노이즈를 제거하는 동작을 더 포함하는 방법.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016178986A1 (en) * 2015-05-01 2016-11-10 Lifeq Global Limited System and method for spo2 determination using reflective ppg
KR20170019745A (ko) * 2015-08-12 2017-02-22 삼성전자주식회사 생체 정보 검출 방법 및 그 방법을 처리하는 전자 장치
KR20190059133A (ko) * 2017-11-22 2019-05-30 삼성전자주식회사 분광기, 분광기의 출력이득 조절 방법, 생체정보 측정 장치 및 방법
KR102005312B1 (ko) * 2018-11-07 2019-07-30 단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단 자동 이득 조절 기능을 가진 체성분 측정 장치 및 방법
KR102071795B1 (ko) * 2017-06-06 2020-01-30 이엠. 마이크로일레크트로닉-마린 쏘시에떼 아노님 데이터가 수신되는 것을 허용하는 전자 시계

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016178986A1 (en) * 2015-05-01 2016-11-10 Lifeq Global Limited System and method for spo2 determination using reflective ppg
KR20170019745A (ko) * 2015-08-12 2017-02-22 삼성전자주식회사 생체 정보 검출 방법 및 그 방법을 처리하는 전자 장치
KR102071795B1 (ko) * 2017-06-06 2020-01-30 이엠. 마이크로일레크트로닉-마린 쏘시에떼 아노님 데이터가 수신되는 것을 허용하는 전자 시계
KR20190059133A (ko) * 2017-11-22 2019-05-30 삼성전자주식회사 분광기, 분광기의 출력이득 조절 방법, 생체정보 측정 장치 및 방법
KR102005312B1 (ko) * 2018-11-07 2019-07-30 단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단 자동 이득 조절 기능을 가진 체성분 측정 장치 및 방법

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