WO2022220384A1 - 생체 정보 검출 방법 및 이를 지원하는 전자 장치 - Google Patents

생체 정보 검출 방법 및 이를 지원하는 전자 장치 Download PDF

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WO2022220384A1
WO2022220384A1 PCT/KR2022/002088 KR2022002088W WO2022220384A1 WO 2022220384 A1 WO2022220384 A1 WO 2022220384A1 KR 2022002088 W KR2022002088 W KR 2022002088W WO 2022220384 A1 WO2022220384 A1 WO 2022220384A1
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WO
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occlusion
electronic device
ppg signal
occluded
processor
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PCT/KR2022/002088
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English (en)
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정현준
서혜정
이수호
제성민
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삼성전자 주식회사
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    • A61B5/02416—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate using photoplethysmograph signals, e.g. generated by infrared radiation
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    • A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
    • A61B5/681—Wristwatch-type devices

Definitions

  • Various embodiments disclosed in this document relate to an electronic device, and more particularly, to a method for detecting biometric information and an electronic device supporting the same.
  • the electronic device may be equipped with biometric sensors (eg, health care sensors) to measure biometric information (eg, health data).
  • biometric information eg, health data
  • the electronic device may measure oxygen saturation by analyzing a PPG signal obtained through a photoplethysmogram (PPG) sensor.
  • PPG photoplethysmogram
  • the above-described electronic device may measure oxygen saturation based on a component ratio of infrared (IR) light and red (red) light of the PPG signal sensed by the PPG sensor.
  • the measurement accuracy of oxygen saturation may vary depending on the perfusion index (PI) calculated by the magnitude ratio of the AC component to the DC component of the PPG signal.
  • PI perfusion index
  • the electronic device may improve measurement accuracy by measuring oxygen saturation based on a change in the DC component of the PPG signal.
  • At least one of various embodiments is to provide a method for detecting biometric information for inducing an occlusion operation such that a change in a DC component of a PPG signal increases when a perfusion index is low, and an electronic device supporting the same.
  • An electronic device includes an output device, a biosensor including a light emitting unit configured to emit light to a first portion of a subject, and a light receiving unit configured to receive the light emitted by the light emitting unit, the output device, and the a processor operatively connected to a biosensor, wherein the processor is configured to obtain a perfusion index based on a photoplethysmogram (PPG) signal obtained through the biosensor, wherein the perfusion index corresponds to a first criterion
  • PPG photoplethysmogram
  • oxygen saturation is measured using the PPG signal, and when the perfusion index corresponds to the second criterion, guide information instructing an occlusion operation for a second part different from the first part of the subject is provided. It can be set to output through an output device.
  • the method of operating an electronic device may include: acquiring a photoplethysmogram (PPG) signal for a first part of an object through a biometric sensor of the electronic device; and perfusion based on the PPG signal obtaining an index, when the perfusion index corresponds to a first criterion, measuring oxygen saturation using the PPG signal, and when the perfusion index corresponds to a second criterion, a first portion of the subject and outputting guide information instructing an occlusion operation for a second part different from the one of the second part.
  • PPG photoplethysmogram
  • a biometric information measuring system includes an electronic device including a biosensor configured to obtain a biosignal in contact with a first part of a body, a binding member configured to be coupled to another part of the body, and movement of the binding member and an external device including a driving module for controlling if the second criterion is met, the external device is configured to instruct the occlusion operation to the external device, in response to the instruction of the electronic device, through the driving module, a second different from the first part of the body It may be set to move the fastening member to press the part.
  • the electronic device When the perfusion index is low, the electronic device according to various embodiments disclosed herein increases the change in the DC component of the PPG signal by inducing an occlusion operation to reduce blood flow, thereby improving oxygen saturation measurement performance. .
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment according to various embodiments of the present disclosure
  • 2A is a diagram illustrating a configuration of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure
  • FIGS. 2B to 2D are diagrams illustrating a form of a PPG signal according to various embodiments of the present disclosure
  • 3A is a diagram illustrating an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • 3B is a diagram for describing information related to an operation of obtaining biometric information provided through an electronic device according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of measuring biometric information of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation of controlling an occlusion operation in an electronic device according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating another operation of controlling an occlusion operation in an electronic device according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a biometric information measurement system according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 8A is a diagram for describing an occlusion device according to various embodiments of the present disclosure.
  • 8B is a diagram for describing information related to an operation of acquiring biometric information provided through an occlusion device according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating another operation of measuring biometric information in an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an operation of controlling an occlusion operation in an electronic device according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 11 is a diagram illustrating another configuration of a system for measuring biometric information according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a method of measuring biometric information of a system for measuring biometric information 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 of the present disclosure.
  • 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 an embodiment, as at least part of data processing or operation, the processor 120 stores a command or data received from another component (eg, the sensor module 176 or the communication module 190 ) into 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 stores a command or data received from another component (eg, the sensor module 176 or the communication module 190 ) into the volatile memory 132 .
  • the processor 120 stores a command or data received from another component (eg, the sensor module 176 or the communication module 190 ) into the volatile memory 132 .
  • the processor 120 is a 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) a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor).
  • a 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
  • NPU neural processing unit
  • an image signal processor e.g., a sensor hub processor, or a communication processor.
  • 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 auxiliary processor 123 eg, image signal processor or communication processor
  • 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 an embodiment, the receiver may be implemented separately from or as a 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 sound may be output through the electronic device 102 , a speaker or headphones, etc.).
  • an external electronic device eg, a sound output module 155
  • the sound may be output through the electronic device 102 , a speaker or headphones, etc.
  • 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 .
  • the 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 wireless 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 wireless 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 includes 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 part of the operations executed by the electronic device 101 may be executed by 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 101 may have various types of devices.
  • the electronic device 101 may include, for example, a portable communication device (eg, a smartphone), 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 smartphone
  • a computer device e.g., a laptop, a desktop, a tablet, or a smart bracelet
  • 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 wearable device e.g., a portable medical device
  • a home appliance device e.g., a portable medical device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance device.
  • the electronic device 101 according to the embodiment of this document is not limited to the above-described devices.
  • 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 the present document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, for example, and interchangeably with terms such as 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
  • one or more instructions stored in a storage medium may be implemented as software (eg, the program 140) including
  • 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 by being included in a 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 device-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)), or via an application store (eg Play StoreTM) or on two user devices ( It can be distributed (eg downloaded or uploaded) directly, online between smartphones (eg: smartphones).
  • a portion of the computer program product may be temporarily stored or temporarily created in a machine-readable storage medium such as a memory of a server of a manufacturer, a server of an application store, or a relay server.
  • each component (eg, module or 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.
  • 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, omitted, or , or one or more other operations may be added.
  • FIGS. 2B to 2D are diagrams illustrating the form of a PPG signal according to various embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 200 may include a sensor module 210 , an output module 220 , a processor 230 , and a memory 240 .
  • the electronic device 200 may be implemented to have more or fewer than those shown in FIG. 2A .
  • the electronic device 200 may be the electronic device 101 illustrated in FIG. 1 , at least one input module (eg, the input module 150 ), and at least one camera module (eg, the camera module ( ) 180)), a power management module (eg, the power management module 188), the communication module 190, a housing that forms the exterior of the electronic device 200 and protects the above-described components from external impacts. It may be included in the configuration of the device 200 .
  • the sensor module 210 may measure a pulse wave signal of a subject (eg, a part of the body such as a wrist or a finger).
  • the pulse wave signal may be a photoplethysmogram (PPG) signal.
  • the sensor module 210 may include a light emitting unit 212 and a light receiving unit 214 .
  • the light emitting unit 212 includes a first light emitting device that irradiates light of a first wavelength (eg, red (wavelength: 600 nm to 700 nm)) to a subject and a second wavelength (eg, infrared rays (wavelength: 600 nm to 700 nm)). 780 nm to 1000 ⁇ m)) may be configured as a second light emitting device irradiating light to the subject.
  • the first light emitting element and the second light emitting element constituting the light emitting unit 212 may include a light emitting diode (LED), an organic light emitting diode (OLED), and a quantum dot light emitting diode (Quantum dot).
  • the light emitting unit 212 may further include one or more additional light emitting devices irradiating light of the same or different wavelengths (eg, blue wavelength, green wavelength, etc.) of the first light emitting device and the second light emitting device. have.
  • the light receiving unit 214 may receive light, and photoelectrically convert the received light to generate a current signal.
  • the light receiving unit 214 may include at least one light receiving element for sensing light of a first wavelength irradiated from the first light emitting device and light of a second wavelength irradiated from the second light emitting device.
  • the at least one light receiving element may include a photo detector or a photo diode.
  • the light receiving unit 214 may detect the light reflected from the subject irradiated from the light emitting unit 212 (eg, the first light emitting device and the second light emitting device).
  • the light receiving unit 214 and the light emitting unit 212 may be disposed on the same surface.
  • the light receiving unit 214 may detect light irradiated from the light emitting unit 212 and transmitted through the subject.
  • the light receiving unit 214 and the light emitting unit 212 may be disposed to face each other.
  • the output module 220 may output various information based on the control of the processor 230 . At least some of the various pieces of information may be related to an operation of obtaining biometric information.
  • the output module 220 is an output device that outputs auditory information, tactile information, or visual information, and includes a sound output module (eg, the sound output module 155 ), a haptic module (eg, the haptic module 179 ). )) or a display module (eg, the display module 160).
  • the processor 230 may be operatively connected to the sensor module 210 , the output module 220 , and the memory 240 , and various components (eg, hardware or software) of the electronic device 200 . components) can be controlled.
  • the processor 230 may acquire biometric information based on information (eg, a PPG signal) acquired through the sensor module 210 .
  • the biometric information may include oxygen saturation.
  • the processor 230 may measure various types of biometric information such as blood pressure, heart rate, electrocardiogram or skin moisture by using the PPG signal.
  • the processor 230 may measure the biometric information by extracting an AC component (or AC signal) and a DC component (or DC signal) from the PPG signal sensed through the light receiving unit 214 .
  • the PPG signal can be divided into an AC component indicating absorption of pulsating arterial blood due to heartbeat and a DC component due to absorption of non-pulsating arterial blood, venous blood, skin, bone, tissue, and the like. Since the process of extracting the AC component and the DC component from the PPG signal is a generally known technique, a detailed description thereof will be omitted.
  • the PPG signal may include a first PPG signal related to light of a first wavelength (eg, red) and a second PPG signal related to light of a second wavelength (eg, infrared light).
  • the processor 230 may measure the oxygen saturation (SpO 2 ) based on Equation 1 below.
  • AC RED denotes the AC component of the first PPG signal measured by the first wavelength (eg, red)
  • DC RED denotes the DC component of the first PPG signal
  • AC IR denotes the second wavelength (eg, infrared ) represents the AC component of the second PPG signal measured by
  • DC IR may represent the DC component of the second PPG signal.
  • the processor 230 may determine the effectiveness of the AC component in measuring the oxygen saturation.
  • the effectiveness determination may include determining whether oxygen saturation with a certain level of accuracy can be measured with respect to the AC component.
  • the processor 230 may determine that an AC component having an amplitude greater than a specified threshold is an effective AC component for measuring oxygen saturation. . Conversely, as shown in (b) of FIG. 2C , the processor 230 may determine that an AC component having an amplitude smaller than a specified magnitude is an AC component that is not effective for measuring oxygen saturation.
  • the processor 230 may determine the validity of the AC component based on a perfusion index (PI).
  • PI perfusion index
  • the case where the amplitude of the AC component is less than the specified threshold may include a situation in which a perfusion index less than a threshold index (eg, approximately 0.5%) is obtained.
  • the case where the amplitude of the AC component is greater than the specified threshold may include a situation in which a perfusion index greater than or equal to the threshold index is obtained.
  • the processor 230 may determine a ratio of a magnitude of an AC signal value to a DC signal value of the first PPG signal associated with light of a first wavelength (eg, red) (eg, AC signal value of the first PPG / first The ratio of the magnitude of the AC signal value to the DC signal value of the second PPG signal related to the DC signal value of the PPG * 100) and the light of the second wavelength (eg infrared) (eg the AC signal value of the second PPG / the second An operation may be performed to check the perfusion index based on the DC signal value of the PPG * 100) and compare it with a specified threshold index.
  • the processor 230 may perform a validity determination operation using the perfusion index for the first PPG signal or may perform a validity determination operation using the perfusion index for the second PPG signal.
  • the processor 230 may induce an occlusion operation.
  • the occlusion operation may be an action of pressing a part of the body.
  • the processor 230 may output at least one of visual guide information, auditory guide information, and tactile guide information indicating an occlusion operation.
  • the user may perform an occlusion operation of pressing a part of the body (eg, a blood vessel) near the measurement site by hand or using a separate occlusion device such as a blood pressure cuff.
  • the processor 230 may provide information instructing an occlusion operation to at least one external device.
  • the processor 230 may instruct the occlusion operation to a wearable external device configured to provide an occlusion function. Accordingly, at least one external device may perform an occlusion operation according to an instruction of the processor 230 .
  • the processor 230 may induce an occlusion stop based on the occluded PPG signal.
  • the processor 230 may induce an occlusion stop in response to detecting an amount of change in the DC component that exceeds a reference range (eg, R in FIG. 2D ).
  • the processor 230 may measure oxygen saturation based on the occluded PPG signal.
  • the occluded PPG signal may be a PPG signal acquired through the sensor module 210 while the occlusion operation is being performed or after the occlusion operation is performed.
  • the occluded PPG signal 263 is inversely proportional to the blood flow amount in the body that is decreased from the time t1 when the occlusion operation starts. It may include a DC component in which the amount of change is increased.
  • the amount of change in the DC component of the PPG signal 265 may decrease due to an increase in blood flow in the body.
  • the processor 230 may measure the biometric information by obtaining a change amount of the DC component from the occluded PPG signal.
  • the processor 230 may determine the baseline of the DC component through the occluded PPG signal 263 .
  • the base line 270 may be represented by a line connecting the lowest points for each period of the AC component.
  • the processor 230 measures oxygen saturation based on a ratio of a difference between the baseline 272 (or the DC component value) at the time the occlusion operation starts and the baseline 274 at the time the occlusion operation ends. can do.
  • the memory 240 may store commands or data related to at least one other component of the electronic device 200 .
  • the memory 240 may include programs, algorithms, routines, and instructions related to measuring biometric information.
  • the memory 240 may include at least one program module instructing each operation of the processor 230 referred to in this document.
  • the program module may include the program 140 of FIG. 1 .
  • the at least one program module may include a determination module 242 , a measurement module 244 , and a control module 246 .
  • this is only an example, and the present document is not limited thereto.
  • At least one of the aforementioned modules may be excluded from the configuration of the memory 240 , and conversely, other modules may be added to the configuration of the memory 240 in addition to the aforementioned modules.
  • some of the above-described modules may be integrated with other modules.
  • the determination module 242 may include a command to determine the validity of the AC component when measuring oxygen saturation.
  • the measurement module 244 may include a command to measure oxygen saturation based on information (eg, a PPG signal) acquired through the sensor module 210 .
  • the control module 246 may include a command for controlling to output guide information instructing an occlusion operation.
  • 3A is a diagram illustrating an electronic device according to various embodiments of the present disclosure
  • 3B is a diagram for explaining information related to an operation of acquiring biometric information provided through an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • an electronic device 300 may be a wearable device in the form of a ring worn on a body (eg, a finger).
  • a wearable device in the form of a ring worn on a body (eg, a finger).
  • the electronic device 300 may be implemented as a wearable device in the form of a watch or a band.
  • the electronic device 300 includes an outer ring member 310 , an inner ring member 320 disposed along an inner circumferential surface of the outer ring member 310 , and an outer circumferential surface of the outer ring member 310 . It may include a cover member 330 , a display 340 , and a sensor module 350 . However, this is only an example, and the present document is not limited thereto.
  • the outer ring member 310 may have an inner diameter that can be fitted to the user's body.
  • the inner ring member 320 may be in direct contact with the user's body.
  • At least some of the components described above with reference to FIG. 2A may be disposed on the outer ring member 310 .
  • a groove may be formed in the outer circumferential surface of the outer ring member 310 in which at least some components may be seated.
  • at least some components seated on the outer circumferential surface of the outer ring member 310 may not be exposed to the outside by the cover member 330 .
  • the outer ring member 310 , the inner ring member 320 , and the cover member 330 may form an exterior of the electronic device 300 .
  • the inner ring member 320 may be formed in a circular shape having a predetermined thickness, and may be detachably coupled along the inner circumferential surface of the outer ring member 310 .
  • the inner ring member 320 may include a plurality of openings formed to expose at least a portion of the light emitting unit 351 and the light receiving unit 352 of the sensor module 350 . Accordingly, in a state in which the electronic device 300 is worn on the body, the sensor module 350 may be exposed toward the body through the inner ring member 320 .
  • the display 340 includes the first display 341 and the second display 341 disposed in the circumferential direction of the outer ring member 310 along the outside of the outer ring member 310 with the cover member 330 interposed therebetween. At least one of the 2 displays 342 may be included.
  • the display 340 may be configured to provide visual information (eg, text, image, video, icon, or symbol) to the user and to receive a user input (eg, touch input).
  • visual information eg, text, image, video, icon, or symbol
  • the display 340 may display visual guidance information 360 indicating that an occlusion operation is required, visual guidance information 370 indicating that occlusion stop is required, or visual guidance indicating that an occlusion position needs to be changed.
  • At least one of the guide information 380 and the visual guide information 390 indicating that a change in occlusion intensity is required may be output.
  • visual guide information such as icons, images, texts, etc.
  • the electronic device 300 may additionally or selectively output a sound output module (eg, sound output module 155) for outputting auditory guidance information or a haptic module (for outputting tactile guidance information) (for example, a haptic module 179) may be included.
  • the electronic device 300 may output occlusion operation guidance, occlusion stop guidance, occlusion position change guidance, and/or occlusion intensity change guidance using different acoustic patterns or vibration patterns, respectively.
  • one output module is used or at least two output modules are used. More than one output module may be used.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of measuring biometric information of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • Each operation in the following embodiments may be performed sequentially, but is not necessarily performed sequentially.
  • the order of each operation may be changed, and at least two operations may be performed in parallel.
  • at least one of the above-described operations may be omitted according to an exemplary embodiment.
  • the electronic device 200 may acquire a PPG signal in operation 410 .
  • the electronic device 200 may acquire the PPG signal while being worn on a part of the user's body.
  • the electronic device 200 irradiates light of a first wavelength (eg, red (wavelength: 600 nm to 700 nm)) and light of a second wavelength (eg, infrared (wavelength: 780 nm to 1000 ⁇ m)) light, The light of the first wavelength and the light of the second wavelength reflected from the body or transmitted through the body may be sensed.
  • a first wavelength eg, red (wavelength: 600 nm to 700 nm)
  • a second wavelength eg, infrared (wavelength: 780 nm to 1000 ⁇ m)
  • the electronic device 200 may calculate a perfusion index (PI) based on the PPG signal.
  • the electronic device 200 provides a ratio of the magnitude of the AC signal value to the DC signal value of the first PPG signal related to light of the first wavelength (eg, red) (eg, the AC signal value of the first PPG). / DC signal value of the first PPG * 100) and the ratio of the magnitude of the AC signal value to the DC signal value of the second PPG signal related to the light of the second wavelength (eg infrared) (eg, the AC signal value of the second PPG) / A perfusion index may be calculated based on the DC signal value of the second PPG * 100).
  • the electronic device 200 may determine whether a PI requesting an occlusion operation is calculated.
  • the occlusion operation may be an action of pressing a part of the body.
  • the electronic device 200 may determine whether a PI requiring an occlusion operation is calculated by comparing the calculated PI with a specified threshold index.
  • the calculation of the PI requiring the occlusion operation may be a situation in which an AC component that is not effective for measuring oxygen saturation is included in the PPG signal. For example, when the PI less than the threshold index is calculated, the electronic device 200 may determine that the occlusion operation is required. Also, when the PI equal to or greater than the threshold index is calculated, the electronic device 200 may determine that the occlusion operation is unnecessary.
  • the electronic device 200 may measure the biometric information using the PPG signal in operation 460 .
  • the electronic device 200 may measure oxygen saturation based on a component ratio of infrared light and red light extracted from the PPG signal.
  • the electronic device 200 when the PI requesting the occlusion operation is calculated, in operation 440 , the electronic device 200 (or the processor 230 ) provides guide information indicating the occlusion operation (eg, reference number in FIG. 3B ). 360) can be output.
  • the electronic device 200 may output at least one of visual guide information, auditory guide information, and tactile guide information indicating an occlusion operation.
  • the user may perform an occlusion operation of pressing a part of the body (eg, a blood vessel) near the measurement site by hand or using a separate occlusion device such as a blood pressure cuff.
  • the electronic device 200 may acquire the occluded PPG signal and measure biometric information (eg, oxygen saturation) in operation 450 .
  • the occluded PPG signal may be a PPG signal acquired while the occlusion operation is being performed or after the occlusion operation is performed.
  • the blood flow in the body is abruptly decreased due to the occlusion operation, and a DC component having an increased amount of change in inverse proportion to this may be obtained through the occluded PPG signal.
  • the electronic device 200 may measure biometric information based on a ratio of a difference between a DC component at a time point at which the occlusion operation starts and a component at a time point at which the occlusion operation ends.
  • the electronic device 200 may acquire a part of the obtained PPG signal, for example, the PPG signal obtained after a predetermined time after outputting guide information, as an occluded signal. Also, the electronic device 200 may limit the operation of the sensor module 210 until the PI requesting the occlusion operation is calculated and the guide information is output. In this case, when a predetermined time elapses after outputting the guide information, the electronic device 200 may irradiate the light of the first wavelength and the light of the second wavelength.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation of controlling an occlusion operation in an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the operation of FIG. 5 described below may represent various embodiments of the operation 450 of FIG. 4 described above.
  • the electronic device 200 may acquire an occluded PPG signal in operation 510 .
  • the occluded PPG signal may be a PPG signal obtained while the occlusion operation is being performed or after the occlusion operation is performed.
  • the electronic device 200 may output information related to the occlusion operation while the occluded PPG signal is acquired (or while the occlusion operation is being performed). For example, the electronic device 200 may output information indicating that an occlusion operation is being performed to acquire biometric information, information indicating that movement is restricted to acquire an occluded PPG signal, and the like.
  • the electronic device 200 may determine whether the occluded PPG signal satisfies an occlusion stop condition. According to an embodiment, the electronic device 200 may determine whether the amount of change in the DC component of the occluded PPG signal satisfies the occlusion stop condition. For example, the electronic device 200 may determine that the occlusion stop condition is satisfied in response to detecting the amount of change in the DC component exceeding the reference range (eg, the reference range R of FIG. 2D ).
  • the reference range eg, the reference range R of FIG. 2D
  • the electronic device 200 may output an occlusion stop guide (eg, reference numeral 370 of FIG. 3B ) in operation 530 .
  • the electronic device 200 may output at least one of visual guide information, auditory guide information, and tactile guide information instructing to stop occlusion.
  • the user may stop the occlusion operation of pressing a part of the body (eg, blood vessel) close to the measurement site by hand or using a separate occlusion device such as a blood pressure cuff.
  • the electronic device 200 may measure biometric information based on the occluded PPG signal in operation 540 .
  • the electronic device 200 may acquire occlusion control information in operation 550 .
  • the occlusion control information may relate to occlusion duration and/or occlusion intensity.
  • the electronic device 200 increases (or decreases) the occlusion strength (eg, pressure strength) to be increased (or decreased) based on the change amount (or rate of change) of the DC component of the occluded PPG signal. ) to obtain information related to the occlusion period (eg, occlusion time) to be performed.
  • the electronic device 200 determines the baseline of the DC component through the occluded PPG signal, and increases (or decreases) the occlusion intensity and/or the occlusion period when the baseline change rate is less than (or greater than) a certain level. occlusion control information can be obtained.
  • the electronic device 200 may output the occlusion control information in operation 560 .
  • the electronic device 200 may output at least one of visual occlusion control information, auditory occlusion control information, and tactile occlusion control information. Accordingly, the user may perform an occlusion operation corresponding to the occlusion control information.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating another operation of controlling an occlusion operation in an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the operation of FIG. 6 described below may represent various embodiments of at least one of operation 450 of FIG. 4 described above.
  • the electronic device 200 may acquire an occluded PPG signal in operation 610 .
  • the occluded PPG signal may be a PPG signal obtained while the occlusion operation is being performed or after the occlusion operation is performed.
  • the electronic device 200 may output information related to the occlusion operation while the occluded PPG signal is acquired (or while the occlusion operation is being performed). For example, the electronic device 200 may output information indicating that an occlusion operation is being performed to acquire biometric information, information indicating that movement is restricted to acquire an occluded PPG signal, and the like.
  • the electronic device 200 may operate a timer in operation 620 .
  • the timer may be used to count the amount of time designated to monitor the amount of change in the DC component included in the occluded PPG signal.
  • the running time of this timer may be adjusted by the user.
  • the electronic device 200 may determine whether the occluded PPG signal satisfies an occlusion stop condition. According to an embodiment, as described above in operation 520 of FIG. 5 , the electronic device 200 may determine whether the amount of change in the DC component of the occluded PPG signal satisfies the occlusion stop condition.
  • the electronic device 200 may output an occlusion stop guide and measure biometric information in operation 640 .
  • the electronic device 200 may output guide information instructing to stop occlusion and then measure biometric information based on the occluded PPG signal. have.
  • the electronic device 200 may determine, in operation 650 , whether the operation of the timer expires.
  • the electronic device 200 may output occlusion control information in operation 680 .
  • the electronic device 200 may obtain and output occlusion control information as described above through operations 550 and 560 of FIG. 5 .
  • the electronic device 200 when the operation of the timer expires, the electronic device 200 (or the processor 230 ) may output an occlusion location change guide (eg, reference number 380 of FIG. 3B ) in operation 660 . .
  • the electronic device 200 controls the biometric information. It is determined that the measurement is not possible, and a guide to change the occlusion position can be output. Accordingly, the user may change the occlusion position to perform the occlusion operation again.
  • the electronic device 200 may acquire an additional PPG signal to measure biometric information in operation 670 .
  • the additional PPG information may be a PPG signal acquired through the sensor module 210 during or after the occlusion operation is performed at the changed location.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a biometric information measurement system according to various embodiments of the present disclosure
  • 8A is a diagram for explaining an occlusion device according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 8B is a diagram for explaining information related to an operation of acquiring biometric information provided through an occlusion device according to various embodiments of the present disclosure.
  • a biometric information measuring system may include an electronic device 710 and an occlusion device 720 (or an external device).
  • the occlusion device 720 may be implemented as a watch-type wearable device, as will be described later with reference to FIG. 8A , and may provide an occlusion function for pressing a part of the body.
  • the electronic device 710 (eg, the electronic device 200 ) includes a sensor module 711 (eg, the sensor module 210 ) and an output module 713 (eg, the output module 220 ). , a first processor 715 (eg, processor 230 ), a first communication module 717 , and a first memory 719 (eg, memory 240 ).
  • the sensor module 711 , the output module 713 , the first processor 717 , and the first memory 719 may be similar to or identical to the configuration of the electronic device 200 described above with reference to FIG. 2A , , a detailed description thereof may be omitted.
  • the first communication module 717 may support performing communication with the occlusion device 720 .
  • the first communication module 717 may be a device including hardware and software for transmitting and receiving a signal (eg, command or data) between the electronic device 710 and the occlusion device 720 .
  • the first processor 715 may measure oxygen saturation based on information obtained through the sensor module 711 .
  • the first processor 715 may measure oxygen saturation based on the PPG signal sensed through the sensor module 711 .
  • the first processor 715 may measure oxygen saturation based on the occluded PPG signal.
  • the occluded PPG signal may be a PPG signal acquired through the sensor module 711 while the occlusion operation is being performed or after the occlusion operation is performed.
  • the first processor 715 may instruct the occlusion device 720 to perform an occlusion operation.
  • the first processor 715 may receive information notifying that an occlusion operation is performed from the occlusion device 720 , and may acquire an occluded PPG signal in response thereto.
  • the occlusion device 720 may include a second communication module 721 , a binding member 723 , a driving module 725 , a second memory 727 , and a second processor 729 . have.
  • the second communication module 721 may be similar to or identical to the first communication module 717 of the electronic device 710 .
  • the second communication module 721 may support performing communication with the electronic device 710 .
  • the binding member 723 may be configured to detachably attach the occlusion device 720 to a user's body part (eg, a wrist and/or an ankle).
  • the binding member 723 may include a strap member configured to be bent to wrap around the user's body.
  • the binding member may include a first binding member 811 and a second binding member 813 as shown in FIG. 8A .
  • an accommodating member 815 is formed at one end of the first binding member 811 , and the second binding member 813 moves in the accommodating member 815 in the first direction 821 and the second direction 823 . You can adjust the degree of tightness to the body by moving.
  • the driving module 725 may adjust the degree of tightening of the binding member 723 under the control of the second processor 729 .
  • the driving module 725 may perform an occlusion operation to bring the occlusion device 720 into close contact with the body.
  • the driving module 725 may include an actuator module 817 such as a motor, as shown in FIG. 8A .
  • the driving module 725 may be disposed inside the accommodating member 815, and may move the second coupling member 813 accommodated in the accommodating member 815 in the first direction 821 or the second direction ( 823) can be moved.
  • the driving module 725 may control the actuator module 817 to move the second coupling member 813 in the first direction 821 .
  • the occlusion device 720 may be worn tight on the body.
  • the driving module 725 may control the actuator module 817 to move the second coupling member 813 in the second direction 823 .
  • the occlusion device 720 may be loosely worn on the body.
  • the second processor 729 may be operatively connected to the second communication module 721 , the driving module 725 , and the second memory 727 , and various components of the occlusion device 720 . (eg hardware or software components) can be controlled.
  • the second processor 729 may perform an occlusion operation in response to a occlusion request from the electronic device 710 .
  • the occlusion operation may be an action of pressing a part of the body.
  • the second processor 729 may control the driving module 725 to perform an occlusion operation in which a part of the body is pressed by the first and second binding members 811 and 813 .
  • the second processor 729 may perform an occlusion operation of moving the second binding member 813 in the first direction 821 so that blood flow in the body is reduced for a predetermined period of time.
  • the second processor 729 may perform an occlusion release operation of moving the second binding member 813 in the second direction 823 .
  • the second memory 727 may store commands or data related to at least one other component of the occlusion device 720 .
  • the second memory 727 may include programs, algorithms, routines, and instructions related to measuring biometric information.
  • the electronic device 710 and/or the measurement device 720 may output notification information indicating that the occlusion operation is being performed. For example, as shown in FIG. 8B , the electronic device 710 may output 840 visual notification information indicating that the occlusion operation is being performed by the occlusion device 720 . Additionally or alternatively, the occlusion device 720 may also output 850 visual notification information indicating that the occlusion operation is being performed by the occlusion device 720 . However, this is only an example, and the present document is not limited thereto. For example, the electronic device 710 and/or the occlusion device 720 may output auditory notification information or tactile notification information.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating another operation of measuring biometric information in an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • Each operation in the following embodiments may be performed sequentially, but is not necessarily performed sequentially.
  • the order of each operation may be changed, and at least two operations may be performed in parallel.
  • at least one of the above-described operations may be omitted according to an exemplary embodiment.
  • the electronic device 710 (or the first processor 715 ) may acquire a PPG signal in operation 910 .
  • the electronic device 710 may include the electronic device 101 of FIG. 1 .
  • the electronic device 710 may acquire the PPG signal while being worn on a part of the user's body.
  • the electronic device 710 irradiates light of a first wavelength (eg, red (wavelength: 600 nm to 700 nm)) and light of a second wavelength (eg, infrared (wavelength: 780 nm to 1000 ⁇ m)) light,
  • a first wavelength eg, red (wavelength: 600 nm to 700 nm)
  • a second wavelength eg, infrared (wavelength: 780 nm to 1000 ⁇ m
  • the electronic device 710 may determine whether an occlusion operation is necessary in operation 920 . According to an embodiment, as described above, the electronic device 710 may determine whether an occlusion operation is necessary using a perfusion index (PI) calculated based on the PPG signal.
  • PI perfusion index
  • the electronic device 710 may acquire biometric information using the PPG signal in operation 960 .
  • the electronic device 710 may measure oxygen saturation based on a component ratio of infrared light and red light extracted from the PPG signal.
  • the electronic device 710 when it is determined that an occlusion operation is necessary, the electronic device 710 (or the processor 715 ) may instruct the occlusion device 720 to an occlusion operation in operation 930 .
  • the electronic device 710 may receive an occlusion performance notification from the occlusion device 720 in response to an occlusion instruction.
  • the occlusion performance notification may be information notifying that the occlusion operation is performed by the occlusion device 720 .
  • the electronic device 710 may acquire the occluded PPG signal and measure biometric information (eg, oxygen saturation).
  • the occluded PPG signal may be a PPG signal obtained while the occlusion operation is being performed by the occlusion device 720 or after the occlusion operation is performed.
  • the electronic device 710 may measure biometric information based on a ratio of a difference between a DC component at a time point at which the occlusion operation starts and a component at a time point at which the occlusion operation ends.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an operation of controlling an occlusion operation in an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the operation of FIG. 10 described below may represent various embodiments of the operation 950 of FIG. 9 described above.
  • the electronic device 710 may acquire an occluded PPG signal in operation 1010 .
  • the occluded PPG signal may be a PPG signal obtained during or after the occlusion operation is performed by the occlusion device 720 .
  • the electronic device 710 may output information related to the occlusion operation while the occluded PPG signal is acquired (or while the occlusion operation is being performed). For example, the electronic device 710 may output information indicating that an occlusion operation is being performed to obtain biometric information, information indicating that movement is restricted to obtain an occluded PPG signal, and the like. Accordingly, the user may recognize that the current occlusion operation is being performed and thus the situation in which movement should be minimized.
  • the electronic device 710 may check the amount of change in the DC component of the occluded PPG signal.
  • the electronic device 710 may determine whether an additional occlusion operation is required based on the amount of change in the DC component.
  • the additional occlusion operation may include performing the occlusion operation using an additional user or a separate additional occlusion device while the occlusion operation is performed by the occlusion device 720 .
  • the electronic device 710 indicates that an additional occlusion operation is required when the amount of change in the DC component of the occluded PPG signal does not reach the reference range (eg, the reference range R of FIG. 2D ) for a predetermined time.
  • the electronic device 710 may measure biometric information based on the occluded PPG signal in operation 1060 .
  • the electronic device 710 may output guide information instructing the additional occlusion operation in operation 1040 .
  • the electronic device 710 may output at least one of visual guide information instructing an additional occlusion operation, auditory guide information, and tactile guide information.
  • the electronic device 710 may instruct the change of the occlusion position before instructing the additional occlusion operation or by replacing the additional occlusion operation.
  • the electronic device 710 may obtain information related to the occlusion device 720 and determine a location where an additional occlusion operation should be performed.
  • the device information related to the occlusion device 720 may include a type (type) of the occlusion device 720 , a wearing position of the occlusion device 720 , and the like.
  • the electronic device 710 determines that the occlusion device 720 is a wearable device in the form of a watch or a band
  • the electronic device 710 adds a wrist that does not overlap with the wearing position (eg, wrist) of the occlusion device 720 at the occlusion position. is determined, and it may be output together with guide information instructing an additional occlusion operation.
  • the electronic device 710 may recognize the arm on which the occlusion device 720 is worn, and determine a part of the arm on which the occlusion device is worn as the occlusion position in order to enhance the occlusion effect.
  • the electronic device 710 after outputting the guide information instructing the additional occlusion operation, acquires the PPG signal while the additional occlusion operation is performed in operation 1050 and uses the same.
  • Biometric information can be measured using
  • FIG. 11 is a diagram illustrating another configuration of a system for measuring biometric information according to various embodiments of the present disclosure.
  • a biometric information measuring system may include an electronic device 1110 and a measuring device 1120 .
  • the measurement device 1120 may provide an occlusion function for pressing a part of the body and measurement of biometric information.
  • the measuring device 1120 may be a device configured to measure different types of biometric information from the electronic device 1110 configured to measure oxygen saturation.
  • the measuring device 1120 may include a cuff-type blood pressure monitor configured to measure biometric information while pressing a part of the body using an occlusion device such as a blood pressure cuff.
  • the measuring device 1120 may be a device for measuring the same type of biometric information as the electronic device 1110 .
  • the electronic device 1110 (eg, the electronic device 200) includes a sensor module 1111 (eg, the sensor module 210) and an output module 1113 (eg, the output module 220). , a third processor 1115 (eg, the processor 230 ), a third communication module 1117 , and a third memory 1119 (eg, the memory 240 ).
  • the sensor module 1111 , the output module 1113 , the third processor 1117 , and the third memory 1119 are similar to or identical to those of the electronic device 200 described above with reference to FIGS. 2A and 7 . and a detailed description thereof may be omitted.
  • the third processor 1115 may measure oxygen saturation based on information obtained through the sensor module 1111 .
  • the third processor 1115 may measure oxygen saturation based on the PPG signal detected through the sensor module 1111 .
  • the third processor 1115 may measure oxygen saturation based on the occluded PPG signal.
  • the occluded PPG signal may be a PPG signal acquired through the sensor module 1111 while the occlusion operation is being performed or after the occlusion operation is performed.
  • the third processor 1115 may receive measurement notification information indicating that biometric information measurement (or occlusion operation) is started from the measurement device 1120 , and may acquire the occluded PPG signal in response thereto.
  • the measurement device 1120 may include a fourth communication module 1121 , a press module 1123 , a fourth processor 1125 , a measurement module 1127 , and a fourth memory 1129 . have.
  • the pressing module 1123 may press a part of the body.
  • the pressurization module 1123 may be a blood pressure measurement cuff that touches the upper arm of the subject and obtains a signal component due to pulse pressure during the pressurization and decompression process, like a cuff used in a general non-invasive blood pressure measurement system. .
  • the measurement module 1127 may measure biometric information, for example, blood pressure in a state in which a part of the body is pressed by the pressing module 1123 .
  • the measurement module 1127 may measure the blood pressure using a non-invasive method such as a Korotkoff sound or an oscillometric method.
  • a non-invasive method such as a Korotkoff sound or an oscillometric method.
  • the fourth processor 1125 may be operatively connected to the fourth communication module 1121 , the press module 1123 , the measurement module 1127 and the fourth memory 1129 , and the measurement device ( 1120) may control various components (eg, hardware or software components).
  • the fourth processor 1125 may transmit measurement notification information to the electronic device 1110 .
  • the measurement notification information may be information indicating that biometric information measurement (or occlusion operation) is started by the measurement device 1120 .
  • the fourth processor 1125 may process to measure the biometric information.
  • the fourth memory 1125 may store commands or data related to at least one other component of the measurement device 200 .
  • the fourth memory 1125 may include programs, algorithms, routines, and instructions related to measuring biometric information.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a method of measuring biometric information of a system for measuring biometric information according to various embodiments of the present disclosure.
  • Each operation in the following embodiments may be performed sequentially, but is not necessarily performed sequentially. For example, the order of each operation may be changed, and at least two operations may be performed in parallel. Also, at least one of the above-described operations may be omitted according to an exemplary embodiment.
  • a biometric information measurement system may include an electronic device 1202 (eg, electronic device 1110) and a measurement device 1204 (eg, measurement device 1120). .
  • the measurement device 1204 may detect a biometric information measurement event. According to an embodiment, the measurement device 1204 may detect a user input instructing to measure biometric information.
  • the measurement device 1204 may measure biometric information after transmitting a measurement notification to the electronic device 1202 .
  • the measuring device 1204 may be a blood pressure measuring device providing an occlusion function. Accordingly, the measurement device 1204 may perform an occlusion operation for measuring biometric information.
  • the electronic device 1202 may obtain a PPG signal and measure the first biometric information.
  • the first biometric information may include oxygen saturation.
  • the electronic device 1202 may obtain a PPG signal while the occlusion operation is performed by the measurement device 1204 and use it to measure the first biometric information.
  • the measurement device 1204 may transmit measurement information to the electronic device 1202 .
  • the measurement information may be blood pressure information measured by the measurement device 1204 .
  • the electronic device 1202 may measure the second biometric information based on the received measurement information.
  • the second biometric information may be blood pressure information measured by the electronic device 1202 based on the PPG signal.
  • the blood pressure measurement performance of the measuring device 1204 may be superior to the blood pressure measurement performance of the electronic device 1202 . Accordingly, the electronic device 1202 may compensate the blood pressure information measured based on the PPG signal by using the measurement information provided from the measuring device 1204 .
  • the electronic device (eg, the electronic device 200) according to various embodiments includes an output device (eg, the output module 220) and a light emitting unit (eg, a light emitting unit) configured to emit light to a first part of the subject. (212)) and a light receiving unit (eg, light receiving unit 214) configured to receive the light emitted by the light emitting unit (eg, sensor module 210) and the output device and the biometric sensor It may include a processor (eg, the processor 230 ) connected to each other.
  • a processor eg, the processor 230
  • the processor acquires a perfusion index based on a photoplethysmogram (PPG) signal obtained through the bio-sensor, and when the perfusion index corresponds to the first criterion, the PPG signal is used to measure oxygen saturation, and when the perfusion index corresponds to a second reference lower than the first reference, guide information instructing an occlusion operation for a second portion different from the first portion of the subject is provided. It can be set to output through an output device.
  • PPG photoplethysmogram
  • the processor may be configured to measure the oxygen saturation level using the occluded PPG signal obtained through the bio-sensor after outputting the guide information.
  • the occluded PPG signal may include a PPG signal acquired through the bio-sensor while an occlusion operation corresponding to the guide information is performed.
  • the processor determines, based on the occluded PPG signal, occlusion control information including at least one of an occlusion period, an occlusion intensity, and an occlusion position, and transmits the occlusion control information through the output device. It can be set to output.
  • the processor obtains the occluded PPG signal obtained through the biometric sensor after outputting the guide information, and instructs the occlusion stop through the output device based on the occluded PPG signal It can be set to output information that
  • the processor may be configured to indicate to stop the occlusion when the amount of change in the DC component of the occluded PPG signal exceeds a specified range.
  • the processor obtains the occluded PPG signal obtained through the bio-sensor after outputting the guide information, and changes the occlusion position through the output device based on the occluded PPG signal It may be set to output information indicating
  • the processor may be configured to indicate a change in the occlusion position when the amount of change in the DC component of the occluded PPG signal does not reach a specified range for a specified time.
  • the output device may be set to output at least one of visual information, auditory information, and tactile information.
  • a photoplethysmography wave for a first portion of a subject is performed through a biometric sensor (eg, the sensor module 210 ) of the electronic device.
  • obtaining a (PPG, Photoplethysmogram) signal obtaining a perfusion index based on the PPG signal, measuring oxygen saturation using the PPG signal when the perfusion index corresponds to a first criterion, and the perfusion and outputting guide information instructing an occlusion operation for a second part different from the first part of the subject when the indicator corresponds to a second criterion lower than the first criterion.
  • the method of operating the electronic device may include measuring the oxygen saturation level using the occluded PPG signal obtained through the bio-sensor after outputting the guide information.
  • the occluded PPG signal may include a PPG signal acquired through the biosensor while an occlusion operation corresponding to the guide information is performed.
  • the method of operating the electronic device includes an operation of determining occlusion control information including at least one of an occlusion period, an occlusion intensity, and an occlusion position, based on the occluded PPG signal, and outputting the occlusion control information. It may include an action to
  • the method of operating the electronic device includes an operation of obtaining an occluded PPG signal obtained through the bio-sensor after outputting the guide information, and an operation of instructing to stop occlusion based on the occluded PPG signal It may include an operation of outputting information.
  • the method of operating the electronic device may include instructing to stop the occlusion when the amount of change in the DC component of the occluded PPG signal exceeds a specified range.
  • the operation of obtaining the occluded PPG signal obtained through the bio-sensor after outputting the guide information and the change of the occlusion position based on the occluded PPG signal may include an operation of outputting the indicated information.
  • the method of operating the electronic device may include instructing to change the occlusion position when the amount of change in the DC component of the occluded PPG signal does not reach a specified range for a specified time.
  • the guide information may include at least one of visual information, auditory information, and tactile information.
  • a biometric information measurement system includes an electronic device (eg, electronic device 710) including a biometric sensor (eg, sensor module 711) configured to obtain a biosignal by contacting a first part of the body;
  • An external device including a fastening member (eg, a fastening member 723) configured to be coupled to the second part of the first part of the body and a driving module (eg, a driving module 725) for controlling movement of the fastening member (eg, an occlusion device 7200).
  • the electronic device when the perfusion index of the biosignal corresponds to a first reference, the electronic device measures oxygen saturation using the biosignal, and the perfusion index is lower than the first reference. corresponding to , it may be set to instruct the occlusion operation to the external device.
  • the external device may be configured to move the binding member to press the second part of the body through the driving module in response to an instruction from the electronic device.
  • the external device may further include an output device, and the external device may output information indicating that the second part of the body is being pressed.

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Abstract

다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 출력 장치, 피검체의 제 1 부분에 대하여 빛을 발광하도록 설정된 발광부와 상기 발광부에 의해 발광된 빛을 수신하도록 설정된 수광부로 구성된 생체 센서 및 상기 출력 장치 및 상기 생체 센서와 동작 가능하게 연결된 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 생체 센서를 통해 획득되는 광용적맥파(PPG, Photoplethysmogram) 신호에 기초하여 관류 지표를 획득하고, 상기 관류 지표가 제 1 기준에 대응되는 경우, 상기 PPG 신호를 이용하여 산소포화도를 측정하고, 상기 관류 지표가 제 2 기준에 대응되는 경우, 상기 피검체의 제 1 부분과 다른 제 2 부분에 대한 폐색 동작을 지시하는 안내 정보를 상기 출력 장치를 통해 출력하도록 설정될 수 있다.

Description

생체 정보 검출 방법 및 이를 지원하는 전자 장치
본 문서에서 개시되는 다양한 실시 예들은 전자 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 생체 정보 검출 방법 및 이를 지원하는 전자 장치와 관련된다.
전자 장치는 동일하거나 좀더 다양한 기능을 수행하면서 점차 소형화되어 휴대하기 용이한 방향으로 발전하고 있다. 이러한 전자 장치들은 일반적으로 사용자의 주머니 등에 수납되어 휴대하기도 하지만, 손목에 착용하거나, 인체의 두부(head portion) 또는 팔에 착용될 수도 있다.
더하여, 전자 장치는 생체 정보(예: 건강 데이터)를 측정하기 위하여 생체 센서(예: 건강 감지 센서(health care sensor))들을 탑재할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는, PPG(photoplethysmogram) 센서를 통해 획득되는 PPG 신호를 분석함으로써 산소포화도를 측정할 수 있다.
전술한 전자 장치는 PPG 센서를 통해 감지되는 PPG 신호의 적외선(IR) 광과 적색(red) 광의 성분 비율에 기초하여 산소포화도를 측정할 수 있다. 하지만, 산소포화도의 측정 정확도는 PPG 신호의 AC 성분 대 DC 성분의 크기 비율에 의해 산출되는 관류 지표(PI: perfusion index)에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 상대적으로 관류 지표가 낮은 상황에서 측정되는 산소포화도는 관류 지표가 높은 상황에서 측정되는 산소포화도 보다 낮은 정확도를 가질 수 있다.
이에, 관류 지표가 낮은 경우, 전자 장치는 PPG 신호의 DC 성분의 변화에 기초하여 산소포화도를 측정함으로써 측정 정확도를 향상시킬 수 있다.
하지만, DC 성분의 변화를 확인하기 위해서는 장시간 동안 혈류량의 변화를 유도해야 하며, 피검체의 작은 움직임도 잡음으로 작용될 수 있다.
따라서, 다양한 실시 예 중 적어도 하나의 예는, 관류 지표가 낮은 경우 PPG 신호의 DC 성분에 대한 변화가 증가하도록 폐색 동작을 유도하기 위한 생체 정보 검출 방법 및 이를 지원하는 전자 장치를 제공하는데 있다.
다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 출력 장치, 피검체의 제 1 부분에 대하여 빛을 발광하도록 설정된 발광부와 상기 발광부에 의해 발광된 빛을 수신하도록 설정된 수광부로 구성된 생체 센서 및 상기 출력 장치 및 상기 생체 센서와 동작 가능하게 연결된 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 생체 센서를 통해 획득되는 광용적맥파(PPG, Photoplethysmogram) 신호에 기초하여 관류 지표를 획득하고, 상기 관류 지표가 제 1 기준에 대응되는 경우, 상기 PPG 신호를 이용하여 산소포화도를 측정하고, 상기 관류 지표가 제 2 기준에 대응되는 경우, 상기 피검체의 제 1 부분과 다른 제 2 부분에 대한 폐색 동작을 지시하는 안내 정보를 상기 출력 장치를 통해 출력하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 상기 전자 장치의 생체 센서를 통해, 피검체의 제 1 부분에 대한 광용적맥파(PPG, Photoplethysmogram) 신호를 획득하는 동작, 상기 PPG 신호에 기초하여 관류 지표를 획득하는 동작, 상기 관류 지표가 제 1 기준에 대응되는 경우, 상기 PPG 신호를 이용하여 산소포화도를 측정하는 동작 및 상기 관류 지표가 제 2 기준에 대응되는 경우, 상기 피검체의 제 1 부분과 다른 제 2 부분에 대한 폐색 동작을 지시하는 안내 정보를 출력하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 생체 정보 측정 시스템은, 신체의 제 1 부분과 접촉하여 생체 신호를 획득하도록 구성된 생체 센서를 포함하는 전자 장치 및 상기 신체의 다른 부분에 결합되도록 구성된 결착 부재 및 상기 결착 부재의 이동을 제어하는 구동 모듈을 포함하는 외부 장치를 포함하며, 상기 전자 장치는, 상기 생체 신호의 관류 지표가 제 1 기준에 대응되는 경우, 상기 생체 신호를 이용하여 산소포화도를 측정하고, 상기 관류 지표가 제 2 기준에 대응되는 경우, 상기 외부 장치로 폐색 동작을 지시하도록 설정되며, 상기 외부 장치는, 상기 전자 장치의 지시에 응답하여, 상기 구동 모듈을 통해, 상기 신체의 제 1 부분과 다른 제 2 부분을 압박하도록 상기 결착 부재를 이동시키도록 설정될 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 관류 지표가 낮은 경우, 혈류량을 감소시키는 폐색 동작을 유도함으로써, PPG 신호의 DC 성분에 대한 변화를 증가시켜 산소포화도에 측정 성능을 향상시킬 수 있다.
본 문서에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않는다.
도 1은 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2a는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2b 내지 도 2d는 다양한 실시 예에 따른 PPG 신호의 형태를 도시한 도면이다.
도 3a는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치를 나타내는 도면이다.
도 3b는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치를 통해 제공되는 생체 정보 획득 동작과 관련된 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 생체 정보 측정 동작을 도시한 흐름도이다.
도 5는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에서 폐색 동작을 제어하는 동작을 도시한 흐름도이다.
도 6은 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에서 폐색 동작을 제어하는 다른 동작을 도시한 흐름도이다.
도 7은 다양한 실시 예에 따른 생체 정보 측정 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 8a는 다양한 실시 예에 따른 폐색 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 8b는 다양한 실시 예에 따른 폐색 장치를 통해 제공되는 생체 정보 획득 동작과 관련된 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에서 생체 정보를 측정하는 다른 동작을 도시한 흐름도이다.
도 10은 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에서 폐색 동작을 제어하는 동작을 도시한 흐름도이다.
도 11은 다양한 실시 예에 따른 생체 정보 측정 시스템의 다른 구성을 도시한 도면이다.
도 12는 다양한 실시 예에 따른 생체 정보 측정 시스템의 생체 정보 측정 동작 방법을 도시한 도면이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하, 본 문서의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시 예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1은 다양한 실시 예들에 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. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 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 실시 예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 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. 일 실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성 요소(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. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 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), 스피커 또는 헤드폰 등)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 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 실시 예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(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. 일 실시 예에 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 실시 예에 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. 일 실시 예에 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 실시 예들에 따른 전자 장치(101)는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치(101)는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시 예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어™)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 2a는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 도시한 도면이다. 그리고, 도 2b 내지 도 2d는 다양한 실시 예에 따른 PPG 신호의 형태를 도시한 도면이다.
도 2a를 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(200)는 센서 모듈(210), 출력 모듈(220), 프로세서(230) 및 메모리(240)를 포함할 수 있다.
전술한 전자 장치(200)의 구성들은 하나의 실시 예로, 본 문서가 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 전자 장치(200)는 도 2a에 도시된 구성들 보다 많은 구성들을 가지거나, 또는 그 보다 적은 구성을 가지는 것으로 구현될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(200)는 도 1에 도시된 전자 장치(101)일 수 있으며, 적어도 하나의 입력 모듈(예: 입력 모듈(150)), 적어도 하나의 카메라 모듈(예: 카메라 모듈(180)), 전력 관리 모듈(예: 전력 관리 모듈(188)), 통신 모듈(190), 전자 장치(200)의 외관을 형성하며 전술한 구성들을 외부의 충격으로부터 보호할 수 있는 하우징 등이 전자 장치(200)의 구성으로 포함될 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 센서 모듈(210)은 피검체(예: 팔목, 손가락과 같은 신체의 일부)의 맥파 신호를 측정할 수 있다. 맥파 신호는 광용적맥파(PPG, Photoplethysmogram) 신호일 수 있다. 예를 들어, 센서 모듈(210)은 발광부(212)와 수광부(214)로 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 발광부(212)는 제 1 파장(예: 적색(파장: 600nm ~ 700nm))의 광을 피검체에 조사하는 제 1 발광 소자와 제 2 파장(예: 적외선(파장: 780nm ~ 1000㎛))의 광을 피검체에 조사하는 제 2 발광 소자로 구성될 수 있다. 예를 들어, 발광부(212)를 구성하는 제 1 발광 소자와 제 2 발광 소자는 발광 다이오드(light emitting diode, LED), 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED), 양자점 발광 다이오드(Quantum dot light-emitting diodes, QLED), 레이저 다이오드(laser diode) 또는 형광체를 이용하여 구현될 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐, 본 문서가 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 발광부(212)는 제 1 발광 소자 및 제 2 발광 소자의 파장과 동일하거나 또는 다른 파장(예: 청색 파장, 녹색 파장 등)의 광을 조사하는 하나 이상의 추가 발광 소자를 더 포함할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 수광부(214)는 빛을 수광하고, 수광된 빛을 광전 변환(photoelectric conversion)하여 전류 신호로 생성할 수 있다. 예를 들어, 수광부(214)는 제 1 발광 소자에서 조사된 제 1 파장의 광과 제 2 발광 소자에서 조사된 제 2 파장의 광을 감지하기 위한 적어도 하나의 수광 소자를 포함할 수 있다. 예컨대, 적어도 하나의 수광 소자는 광 검출기(photo detector) 또는 광 다이오드(photo diode)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 수광부(214)는 발광부(212)(예: 제 1 발광 소자 및 제 2 발광 소자)에서 조사되어 피검체로부터 반사된 광을 감지할 수 있다. 이와 관련하여, 수광부(214)와 발광부(212)는 서로 동일한 면에 배치될 수 있다.
다른 예로, 수광부(214)는 발광부(212)에서 조사되어 피검체를 투과한 광을 감지할 수 있다. 이와 관련하여, 수광부(214)와 발광부(212)는 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐, 본 문서가 이에 한정되는 것은 아니며, 수광부(214)와 발광부(212)는 다양한 형태로 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 출력 모듈(220)은 프로세서(230)의 제어에 기반하여 다양한 정보를 출력할 수 있다. 다양한 정보 중 적어도 일부는 생체 정보 획득 동작과 관련될 수 있다. 예를 들어, 출력 모듈(220)은 청각적 정보, 촉각적 정보 또는 시각적 정보를 출력하는 출력 장치로, 음향 출력 모듈(예: 음향 출력 모듈(155)), 햅틱 모듈(예: 햅틱 모듈(179)) 또는 디스플레이 모듈(예: 디스플레이 모듈(160)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(230)는 센서 모듈(210), 출력 모듈(220) 및 메모리(240)와 작동적으로 연결될 수 있으며, 전자 장치(200)의 다양한 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)들을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(230)는 센서 모듈(210)을 통해 획득되는 정보(예: PPG 신호)에 기초하여 생체 정보를 획득할 수 있다. 생체 정보는 산소포화도를 포함할 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐, 본 문서가 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 프로세서(230)는 PPG 신호를 이용하여 혈압(blood pressure), 심박(heart rate), 심전도(electrocardiogram) 또는 피부수분도(skin moisture)와 같은 다양한 종류의 생체 정보를 측정할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(230)는 수광부(214)를 통해 감지되는 PPG 신호로부터 AC 성분(또는 AC 신호)과 DC 성분(또는 DC 신호)을 추출하여 생체 정보를 측정할 수 있다. 도 2b에 도시된 바와 같이, PPG 신호는 심장 박동에 기인한 맥동성 동맥혈의 흡수를 나타내는 AC 성분과 맥동하지 않는 동맥혈, 정맥혈, 피부, 뼈, 조직 등의 흡수에 의한 DC 성분으로 구분할 수 있다. PPG 신호로부터 AC 성분과 DC 성분을 추출하는 과정은 일반적으로 알려진 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
예를 들어, PPG 신호는 제 1 파장(예: 적색)의 광과 관련된 제 1 PPG 신호와 제 2 파장(예: 적외선)의 광과 관련된 제 2 PPG 신호를 포함할 수 있다. 프로세서(230)는 생체 정보의 일 예로, 하기 <수학식 1>에 기초하여 산소포화도(SpO2)를 측정할 수 있다.
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여기서, ACRED는 제 1 파장(예: 적색)에 의해 측정된 제 1 PPG 신호의 AC 성분을 나타내며, DCRED는 제 1 PPG 신호의 DC 성분을 나타내며, ACIR은 제 2 파장(예: 적외선)에 의해 측정된 제 2 PPG 신호의 AC 성분을 나타내며, DCIR은 제 2 PPG 신호의 DC 성분을 나타낼 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(230)는 산소포화도를 측정함에 있어, AC 성분에 대한 유효성을 판단할 수 있다. 유효성 판단은 AC 성분에 대하여 일정 수준의 정확도를 가지는 산소포화도를 측정할 수 있는지 여부를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(230)는, 도 2c의 (a)에 도시된 바와 같이, 지정된 임계값(threshold) 보다 큰 진폭을 가지는 AC 성분에 대하여, 산소포화도 측정에 유효한 AC 성분이라고 판단할 수 있다. 이와 반대로, 프로세서(230)는, 도 2c의 (b)에 도시된 바와 같이, 지정된 크기보다 작은 진폭을 가지는 AC 성분에 대하여, 산소포화도 측정에 유효하지 않는 AC 성분이라고 판단할 수 있다.
이와 관련하여, 프로세서(230)는, 관류 지표(PI: perfusion index)에 기초하여 AC 성분에 대한 유효성을 판단할 수 있다. AC 성분의 진폭이 지정된 임계값 보다 적은 경우는, 임계 지표(예: 대략 0.5 %) 미만의 관류 지표가 획득되는 상황을 포함할 수 있다. 이와 반대로, AC 성분의 진폭이 지정된 임계값 보다 큰 경우는 임계 지표 이상의 관류 지표가 획득되는 상황을 포함할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(230)는 제 1 파장(예: 적색)의 광과 관련된 제 1 PPG 신호의 AC 신호 값 대 DC 신호 값의 크기의 비율(예: 제 1 PPG의 AC 신호 값 / 제 1 PPG의 DC 신호 값 * 100)과 제 2 파장(예: 적외선)의 광과 관련된 제 2 PPG 신호의 AC 신호 값 대 DC 신호 값의 크기의 비율(예: 제 2 PPG의 AC 신호 값 / 제 2 PPG의 DC 신호 값 * 100)에 기초하여 관류 지표를 확인하고, 이를 지정된 임계 지표와 비교하는 동작을 수행할 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐, 본 문서가 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 프로세서(230)는 제 1 PPG 신호에 대한 관류 지표를 이용하여 유효성 판단 동작을 수행을 수행하거나 또는 제 2 PPG 신호에 대한 관류 지표를 이용하여 유효성 판단 동작을 수행할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 유효하지 않은 AC 성분이라고 판단되는 경우, 프로세서(230)는 폐색 동작을 유도할 수 있다. 폐색 동작은 신체의 일부를 압박하는 행위일 수 있다. 예를 들어, 프로세서(230)는 폐색 동작을 지시하는 시각적 안내 정보, 청각적 안내 정보 또는 촉각적 안내 정보 중 적어도 하나를 출력할 수 있다. 이에, 사용자는 측정 부위 가까운 신체의 일부(예: 혈관)를 손으로 압박하거나 또는 혈압 커프와 같은 별도의 폐색 장치를 이용하여 압박하는 폐색 동작을 수행할 수 있다. 다른 예로, 프로세서(230)는, 적어도 하나의 외부 장치로 폐색 동작을 지시하는 정보를 제공할 수 있다. 예컨대, 프로세서(230)는, 도 7을 통해 후술하는 바와 같이, 폐색 기능을 제공하도록 구성된 웨어러블 형태의 외부 장치로 폐색 동작을 지시할 수 있다. 이에, 적어도 하나의 외부 장치는 프로세서(230)의 지시에 따라 폐색 동작을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 폐색 동작을 유도한 후, 프로세서(230)는 폐색된 PPG 신호에 기초하여 폐색 중단을 유도할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(230)는 기준 범위(예: 도 2d의 R)를 초과하는 DC 성분의 변화량을 감지하는 것에 응답하여, 폐색 중단을 유도할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 폐색 중단을 유도한 후, 프로세서(230)는 폐색된 PPG 신호에 기초하여 산소포화도를 측정할 수 있다. 폐색된 PPG 신호는, 폐색 동작이 수행되는 중 또는 폐색 동작이 수행된 이후에 센서 모듈(210)을 통해 획득되는 PPG 신호일 수 있다. 도 2d에 도시된 바와 같이, 폐색 동작이 수행되기 전의 PPG 신호(261)와 비교하면, 폐색된 PPG 신호(263)는, 폐색 동작이 시작되는 시점(t1)부터 감소되는 체내의 혈류량과 반비례하여 변화량이 증가되는 DC 성분을 포함할 수 있다. 또한, 폐색 동작이 중단(t2)되면, 체내의 혈류량이 증가하여 PPG 신호(265)의 DC 성분의 변화량은 감소할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(230)는 폐색된 PPG 신호로부터 DC 성분의 변화량을 획득하여 생체 정보를 측정할 수 있다. 프로세서(230)는 폐색된 PPG 신호(263)를 통해 DC 성분의 베이스라인을 결정할 수 있다. 도 2d에 도시된 바와 같이, 베이스 라인(270)은 AC 성분의 주기 별 최저점을 연결한 선으로 나타낼 수 있다. 예컨대, 프로세서(230)는 폐색 동작이 시작되는 시점의 베이스라인(272)(또는 DC 성분의 값)과 폐색 동작이 종료되는 시점의 베이스라인(274)의 차이의 비율에 기초하여 산소포화도를 측정할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 메모리(240)는 전자 장치(200)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 메모리(240)는 생체 정보 측정과 관련된 프로그램, 알고리즘, 루틴, 및 명령어를 포함할 수 있다. 메모리(240)는 본 문서에서 언급되는 프로세서(230)의 각 동작을 지시하는 적어도 하나의 프로그램 모듈을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈은 도 1의 프로그램(140)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 프로그램 모듈은 판단 모듈(242), 측정 모듈(244) 및 제어 모듈(246)을 포함할 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐, 본 문서가 이에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 전술한 모듈 중 적어도 하나의 모듈이 메모리(240)의 구성에서 제외될 수 있으며, 반대로 전술한 모듈 외에 다른 모듈이 메모리(240)의 구성으로 추가될 수도 있다. 또한, 전술한 모듈 가운데 일부 모듈은 다른 모듈과 통합될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 판단 모듈(242)은, 산소포화도를 측정함에 있어, AC 성분에 대한 유효성을 판단하도록 하는 명령어를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 측정 모듈(244)은 센서 모듈(210)을 통해 획득되는 정보(예: PPG 신호)에 기초하여 산소포화도를 측정하도록 하는 명령어를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제어 모듈(246)은 폐색 동작을 지시하는 안내 정보를 출력하도록 제어하는 명령어를 포함할 수 있다.
도 3a는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치를 나타내는 도면이다. 그리고, 도 3b는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치를 통해 제공되는 생체 정보 획득 동작과 관련된 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a를 참조하면, 전자 장치(300)(예: 전자 장치(200))는 신체(예: 손가락)에 착용되는 반지 형태의 웨어러블 장치일 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐, 본 문서가 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 전자 장치(300)는 시계나 밴드 형태의 웨어러블 장치로 구현될 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(300)는 외측 링 부재(310), 외측 링 부재(310)의 내주면을 따라 배치되는 내측 링 부재(320), 외측 링 부재(310)의 외주면을 따라 배치되는 커버 부재(330), 디스플레이(340) 및 센서 모듈(350)을 포함할 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐, 본 문서가 이에 한정되는 것은 아니다.
다양한 실시 예에 따르면, 외측 링 부재(310)는 사용자의 신체에 끼워 질 수 있는 내경을 가질 수 있다. 이 경우, 사용자의 신체에 직접 접촉하는 것이 내측 링 부재(320)일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 외측 링 부재(310)에는 도 2a를 통해 전술한 구성 중 적어도 일부 구성(예: 출력 모듈(220), 프로세서(230) 또는 메모리(240) 중 적어도 하나)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 외측 링 부재(310)의 외주면에는 적어도 일부 구성이 안착될 수 있는 홈이 형성될 수 있다. 예를 들어, 외측 링 부재(310)의 외주면에 안착된 적어도 일부 구성은 커버 부재(330)에 의해 외부로 노출되지 않을 수 있다. 예컨대, 외측 링 부재(310), 내측 링 부재(320) 및 커버 부재(330)는 전자 장치(300)의 외관을 형성할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 내측 링 부재(320)는 소정 두께를 가지는 원형으로 이루어질 수 있으며, 외측 링 부재(310)의 내주면을 따라 분리 가능하게 결합 될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(350)의 적어도 일부는 내측 링 부재(320)를 통해 노출될 수 있다. 예를 들어, 내측 링 부재(320)는 센서 모듈(350)의 발광부(351)와 수광부(352)의 적어도 일부분이 노출되도록 형성된 다수의 개구를 포함할 수 있다. 이에, 전자 장치(300)가 신체에 착용된 상태에서, 센서 모듈(350)은 내측 링 부재(320)를 통해 신체 방향으로 노출될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 디스플레이(340)는 커버 부재(330)를 사이에 두고 외측 링 부재(310)의 외측을 따라 외측 링 부재(310)의 원주 방향으로 배치되는 제 1 디스플레이(341)와 제 2 디스플레이(342) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 디스플레이(340)는 시각적 정보(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 또는 심볼 등)를 사용자에게 제공하고 사용자 입력(예: 터치 입력)을 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(340)는, 도 3b에 도시된 바와 같이, 폐색 동작이 필요하다는 시각적 안내 정보(360), 폐색 중단이 필요하다는 시각적 안내 정보(370) 또는 폐색 위치를 변경이 필요하다는 시각적 안내 정보(380), 폐색 강도의 변경이 필요하다는 시각적 안내 정보(390) 중 적어도 하나를 출력할 수 있다. 예컨대, 폐색 동작, 폐색 중단, 폐색 강도 변경 및/또는 폐색 위치 변경을 의미하는 아이콘, 이미지, 텍스트 등과 같은 시각적 안내 정보가 디스플레이(340)를 통해 출력될 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐, 본 문서가 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 전술한 바와 같이, 전자 장치(300)는, 추가적으로 또는 선택적으로, 청각적 안내 정보를 출력하는 음향 출력 모듈(예: 음향 출력 모듈(155)) 또는 촉각적 안내 정보를 출력하는 햅틱 모듈(예: 햅틱 모듈(179))을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 전자 장치(300)는 폐색 동작 안내, 폐색 중단 안내, 폐색 위치 변경 안내 및/또는 폐색 강도 변경 안내를 각각 다른 음향 패턴 또는 진동 패턴을 이용하여 출력할 수도 있다. 또한, 폐색 동작 안내, 폐색 중단 안내, 폐색 위치 변경 안내 및/또는 폐색 강도 변경 안내를 출력함에 있어, 전자 장치(300)는 복수의 출력 모듈을 구비하는 경우, 하나의 출력 모듈을 이용하거나 적어도 두 개 이상의 출력 모듈을 이용할 수도 있다.
도 4는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 생체 정보 측정 동작을 도시한 흐름도이다. 이하의 실시 예에서의 각 동작들은 순차적으로 수행될 수도 있으나, 반드시 순차적으로 수행되는 것은 아니다. 예를 들어, 각 동작들의 순서가 변경될 수도 있으며, 적어도 두 동작들이 병렬적으로 수행될 수도 있다. 또한, 전술한 동작들 중 적어도 하나의 동작은 실시 예에 따라 생략될 수도 있다.
도 4를 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(200)(또는 프로세서(230))는, 410 동작에서, PPG 신호를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(200)는 사용자의 신체의 일부에 착용된 상태에서 PPG 신호를 획득할 수 있다. 이와 관련하여, 전자 장치(200)는 제 1 파장(예: 적색(파장: 600nm ~ 700nm))의 광과 제 2 파장(예: 적외선(파장: 780nm ~ 1000㎛))의 광을 조사하고, 신체로부터 반사되거나 신체를 투과하는 제 1 파장의 광과 제 2 파장의 광을 감지할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(200)(또는 프로세서(230))는, 420 동작에서, PPG 신호에 기초하여 관류 지표(PI: perfusion index)를 산출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(200)는 제 1 파장(예: 적색)의 광과 관련된 제 1 PPG 신호의 AC 신호 값 대 DC 신호 값의 크기의 비율(예: 제 1 PPG의 AC 신호 값 / 제 1 PPG의 DC 신호 값 * 100)과 제 2 파장(예: 적외선)의 광과 관련된 제 2 PPG 신호의 AC 신호 값 대 DC 신호 값의 크기의 비율(예: 제 2 PPG의 AC 신호 값 / 제 2 PPG의 DC 신호 값 * 100)에 기초하여 관류 지표를 산출할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(200)(또는 프로세서(230))는, 430 동작에서, 폐색 동작을 요구하는 PI가 산출되는지를 판단할 수 있다. 폐색 동작은 신체의 일부를 압박하는 행위일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(200)는 산출된 PI를 지정된 임계 지표와 비교함으로써, 폐색 동작을 요구하는 PI가 산출되는지를 판단할 수 있다. 폐색 동작을 요구하는 PI가 산출되는 것은 산소포화도 측정에 유효하지 않는 AC 성분이 PPG 신호에 포함된 상황일 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)는 임계 지표 미만의 PI가 산출되는 경우, 폐색 동작이 요구된다고 판단할 수 있다. 또한, 전자 장치(200)는 임계 지표 이상의 PI가 산출되는 경우, 폐색 동작이 불필요하다고 판단할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 폐색 동작을 요구하지 않는 PI가 산출되는 경우, 전자 장치(200)(또는 프로세서(230))는, 460 동작에서, PPG 신호를 이용하여 생체 정보를 측정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(200)는 PPG 신호로부터 추출되는 적외선 광과 적색 광의 성분비에 기초하여 산소포화도를 측정할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 폐색 동작을 요구하는 PI가 산출되는 경우, 전자 장치(200)(또는 프로세서(230))는, 440 동작에서, 폐색 동작을 지시하는 안내 정보(예: 도 3b의 참조 번호 360)를 출력할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)는 폐색 동작을 지시하는 시각적 안내 정보, 청각적 안내 정보 또는 촉각적 안내 정보 중 적어도 하나를 출력할 수 있다. 이에, 사용자는 측정 부위 가까운 신체의 일부(예: 혈관)를 손으로 압박하거나 또는 혈압 커프와 같은 별도의 폐색 장치를 이용하여 압박하는 폐색 동작을 수행할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 안내 정보를 출력한 후, 전자 장치(200)(또는 프로세서(230))는, 450 동작에서, 폐색된 PPG 신호를 획득하여 생체 정보(예: 산소포화도)를 측정할 수 있다. 폐색된 PPG 신호는 폐색 동작이 수행되는 중 또는 폐색 동작이 수행된 이후에 획득되는 PPG 신호일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 폐색 동작에 의해 체내의 혈류량은 급격하게 감소하게 되며, 이에 반비례하여 변화량이 증가한 DC 성분이 폐색된 PPG 신호를 통해 획득될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)는 폐색 동작이 시작되는 시점의 DC 성분과 폐색 동작이 종료되는 시점의 성분의 차이의 비율에 기초하여 생체 정보를 측정할 수 있다.
이와 관련하여, 전자 장치(200)는 획득되는 PPG 신호의 일부, 예를 들어, 안내 정보를 출력한 후 일정 시간 이후 획득되는 PPG 신호를 폐색된 신호로 획득할 수 있다. 또한, 전자 장치(200)는 폐색 동작을 요구하는 PI가 산출되고 안내 정보가 출력되기 전까지 센서 모듈(210)의 동작을 제한할 수 있다. 이러한 경우, 전자 장치(200)는 안내 정보를 출력한 후 일정 시간이 경과되면 제 1 파장의 광과 제 2 파장의 광을 조사할 수도 있다.
도 5는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에서 폐색 동작을 제어하는 동작을 도시한 흐름도이다. 이하에서 설명되는 도 5의 동작은 전술한 도 4의 450 동작에 대한 다양한 실시 예를 나타낸 것일 수 있다.
도 5를 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(200)(또는 프로세서(230))는, 510 동작에서, 폐색된 PPG 신호를 획득할 수 있다. 전술한 바와 같이, 폐색된 PPG 신호는 폐색 동작이 수행되는 중 또는 폐색 동작이 수행된 이후에 획득되는 PPG 신호일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(200)는 폐색된 PPG 신호가 획득되는 동안(또는 폐색 동작이 수행되는 동안) 폐색 동작과 관련된 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)는 생체 정보 획득을 위해 폐색 동작이 수행되고 있음을 알리는 정보, 폐색된 PPG 신호의 획득을 위해 움직임이 제한됨을 알리는 정보 등을 출력할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(200)(또는 프로세서(230))는, 520 동작에서, 폐색된 PPG 신호가 폐색 중단 조건을 만족하는지를 판단할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(200)는 폐색된 PPG 신호의 DC 성분의 변화량이 폐색 중단 조건을 만족하는지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)는 기준 범위(예: 도 2d의 기준범위(R))를 초과하는 DC 성분의 변화량을 감지하는 것에 응답하여, 폐색 중단 조건을 만족하였다고 판단할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 폐색 중단 조건이 판단되면, 전자 장치(200)(또는 프로세서(230))는, 530 동작에서, 폐색 중단 안내(예: 도 3b의 참조 번호 370)를 출력할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)는 폐색 중단을 지시하는 시각적 안내 정보, 청각적 안내 정보 또는 촉각적 안내 정보 중 적어도 하나를 출력할 수 있다. 이에, 사용자는 측정 부위 가까운 신체의 일부(예: 혈관)를 손으로 압박하거나 또는 혈압 커프와 같은 별도의 폐색 장치를 이용하여 압박하는 폐색 동작을 중단할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 폐색 중단 안내를 출력한 후, 전자 장치(200)(또는 프로세서(230))는, 540 동작에서, 폐색된 PPG 신호에 기초하여 생체 정보를 측정할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 폐색 중단 조건이 판단되지 않으면, 전자 장치(200)(또는 프로세서(230))는, 550 동작에서, 폐색 제어 정보를 획득할 수 있다. 폐색 제어 정보는 폐색 기간 및/또는 폐색 강도와 관련될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(200)는 폐색된 PPG 신호의 DC 성분의 변화량(또는 변화 속도)에 기초하여, 증가(또는 감소)시켜야 하는 폐색 강도(예: 압력 강도) 또는 증가(또는 감소)시켜야 하는 폐색 기간(예: 폐색 시간)과 관련된 정보를 획득할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(200)는 폐색된 PPG 신호를 통해 DC 성분의 베이스라인을 결정하고, 베이스라인의 변화 속도가 일정수준 이하(또는 이상)이면 폐색 강도 및/또는 폐색 기간을 증가(또는 감소)시키는 폐색 제어 정보를 획득할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 폐색 제어 정보를 획득한 후, 전자 장치(200)(또는 프로세서(230))는, 560 동작에서, 폐색 제어 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)는 시각적 폐색 제어 정보, 청각적 폐색 제어 정보 또는 촉각적 폐색 제어 정보 중 적어도 하나를 출력할 수 있다. 이에, 사용자는 폐색 제어 정보에 대응하는 폐색 동작을 수행할 수 있다.
도 6은 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에서 폐색 동작을 제어하는 다른 동작을 도시한 흐름도이다. 이하에서 설명되는 도 6의 동작은 전술한 도 4의 450 동작 중 적어도 하나에 대한 다양한 실시 예를 나타낸 것일 수 있다.
도 6을 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(200)(또는 프로세서(230))는, 610 동작에서, 폐색된 PPG 신호를 획득할 수 있다. 전술한 바와 같이, 폐색된 PPG 신호는 폐색 동작이 수행되는 중 또는 폐색 동작이 수행된 이후에 획득되는 PPG 신호일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(200)는 폐색된 PPG 신호가 획득되는 동안(또는 폐색 동작이 수행되는 동안) 폐색 동작과 관련된 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)는 생체 정보 획득을 위해 폐색 동작이 수행되고 있음을 알리는 정보, 폐색된 PPG 신호의 획득을 위해 움직임이 제한됨을 알리는 정보 등을 출력할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(200)(또는 프로세서(230))는, 620 동작에서, 타이머를 동작할 수 있다. 타이머는 폐색된 PPG 신호에 포함된 DC 성분의 변화량을 모니터링하도록 지정된 시간을 카운트하는데 이용될 수 있다. 이러한 타이머의 구동 시간은 사용자에 의해 조정될 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(200)(또는 프로세서(230))는, 630 동작에서, 폐색된 PPG 신호가 폐색 중단 조건을 만족하는지를 판단할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(200)는 도 5의 520 동작을 통해 전술한 바와 같이, 폐색된 PPG 신호의 DC 성분의 변화량이 폐색 중단 조건을 만족하는지를 판단할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 폐색 중단 조건이 판단되면, 전자 장치(200)(또는 프로세서(230))는, 640 동작에서, 폐색 중단 안내를 출력하고, 생체 정보를 측정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)는 도 5의 530 동작 및 540 동작을 통해 전술한 바와 같이, 폐색 중단을 지시하는 안내 정보를 출력한 후, 폐색된 PPG 신호에 기초하여 생체 정보를 측정할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 폐색 중단 조건이 판단되지 않으면, 전자 장치(200)(또는 프로세서(230))는, 650 동작에서, 타이머의 동작이 만료되는지를 판단할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 타이머의 동작이 만료되지 않으면, 전자 장치(200)(또는 프로세서(230))는, 680 동작에서 폐색 제어 정보를 출력할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(200)는, 도 5의 550 동작 및 560 동작을 통해 전술한 바와 같이, 폐색 제어 정보를 획득하여 출력할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 타이머의 동작이 만료되면, 전자 장치(200)(또는 프로세서(230))는, 660 동작에서, 폐색 위치 변경 안내(예: 도 3b의 참조 번호 380)를 출력할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 타이머가 동작하는 일정 시간 동안 폐색된 PPG 신호의 DC 성분이 기준 범위(예: 도 2d의 기준범위(R))에 도달하지 못하는 경우, 전자 장치(200)는 생체 정보의 측정이 불가한 상태라고 판단하여 폐색 위치 변경 안내를 출력할 수 있다. 이에, 사용자는 폐색 위치를 변경하여 폐색 동작을 다시 수행할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 폐색 위치 변경 안내를 출력한 후, 전자 장치(200)(또는 프로세서(230))는, 670 동작에서, 추가 PPG 신호를 획득하여 생체 정보를 측정할 수 있다. 추가 PPG 정보는, 변경된 위치에서 폐색 동작이 수행되는 중 또는 폐색 동작이 수행된 이후에 센서 모듈(210)을 통해 획득되는 PPG 신호일 수 있다.
도 7은 다양한 실시 예에 따른 생체 정보 측정 시스템의 구성을 도시한 도면이다. 그리고, 도 8a는 다양한 실시 예에 따른 폐색 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 8b는 다양한 실시 예에 따른 폐색 장치를 통해 제공되는 생체 정보 획득 동작과 관련된 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 생체 정보 측정 시스템은 전자 장치(710)와 폐색 장치(720)(또는 외부 장치)로 구성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 폐색 장치(720)는 도 8a를 통해 후술하는 바와 같이, 시계 형태의 웨어러블 장치로 구현될 수 있으며, 신체의 일부를 압박하는 폐색 기능을 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(710)(예: 전자 장치(200))는 센서 모듈(711)(예: 센서 모듈(210)), 출력 모듈(713)(예: 출력 모듈(220)), 제 1 프로세서(715)(예: 프로세서(230)), 제 1 통신 모듈(717) 및 제 1 메모리(719)(예: 메모리(240))를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서 모듈(711), 출력 모듈(713), 제 1 프로세서(717) 및 제 1 메모리(719)는 도 2a를 통해 전술한 전자 장치(200)의 구성과 유사하거나 동일할 수 있으며, 이에 그에 대한 구체적인 설명은 생략될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 1 통신 모듈(717)은 폐색 장치(720)와의 통신 수행을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 통신 모듈(717)은 전자 장치(710)와 폐색 장치(720) 사이의 신호(예: 명령 또는 데이터)를 송수신하기 위한 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하는 장치일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 1 프로세서(715)는 도 2를 통해 전술한 바와 같이, 센서 모듈(711)을 통해 획득되는 정보에 기초하여 산소포화도를 측정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 프로세서(715)는 센서 모듈(711)을 통해 감지되는 PPG 신호에 기초하여 산소포화도를 측정할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, PPG 신호로부터 유효하지 않은 AC 성분이 검출되는 경우, 제 1 프로세서(715)는 폐색된 PPG 신호에 기초하여 산소포화도를 측정할 수 있다. 전술한 바와 같이, 폐색된 PPG 신호는 폐색 동작이 수행되는 중 또는 폐색 동작이 수행된 이후에 센서 모듈(711)을 통해 획득되는 PPG 신호일 수 있다.
이와 관련하여, 제 1 프로세서(715)는 폐색 장치(720)로 폐색 동작을 지시할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 프로세서(715)는 폐색 장치(720)로부터 폐색 동작을 수행함을 알리는 정보를 수신하고, 이에 대한 응답으로 폐색된 PPG 신호를 획득할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 폐색 장치(720)는, 제 2 통신 모듈(721), 결착 부재(723), 구동 모듈(725), 제 2 메모리(727) 및 제 2 프로세서(729)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 2 통신 모듈(721)은 전자 장치(710)의 제 1 통신 모듈(717)과 유사하거나 동일할 수 있다. 예를 들어, 제 2 통신 모듈(721)은 전자 장치(710)와의 통신 수행을 지원할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 결착 부재(723)는 폐색 장치(720)를 사용자의 신체 일부(예: 손목 및/또는 발목)에 탈착 가능하게 구성될 수 있다. 결착 부재(723)는 사용자의 신체를 감싸는 형태로 구부려지도록 구성된 스트랩 부재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 결착 부재는, 도 8a에 도시된 바와 같이, 제 1 결착 부재(811)와 제 2 결착 부재(813)로 구성될 수 있다. 또한, 제 1 결착 부재(811)의 일단에는 수용 부재(815)가 형성되며, 제 2 결착 부재(813)는 수용 부재(815) 내에서 제 1 방향(821) 및 제 2 방향(823)으로 이동하는 방식으로 신체에 대한 조임 정도를 조절할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 구동 모듈(725)은 제 2 프로세서(729)의 제어에 따라 결착 부재(723)의 조임 정도를 조절할 수 있다. 구동 모듈(725)은 폐색 장치(720)를 신체에 밀착시키는 폐색 동작을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 구동 모듈(725)은, 도 8a에 도시된 바와 같이, 모터와 같은 액추에이터 모듈(817)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 구동 모듈(725)은 수용 부재(815) 내부에 배치될 수 있으며, 수용 부재(815) 내부에 수용되는 제 2 결합 부재(813)를 제 1 방향(821) 또는 제 2 방향(823)으로 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 구동 모듈(725)은 제 2 결착 부재(813)가 제 1 방향(821)으로 이동되도록 액추에이터 모듈(817)을 제어할 수 있다. 예컨대, 제 2 결착 부재(813)가 제 1 방향(821)으로 이동함에 따라, 폐색 장치(720)는 신체에 타이트한 상태로 착용될 수 있다. 다른 예로, 구동 모듈(725)은 제 2 결착 부재(813)가 제 2 방향(823)으로 이동되도록 액추에이터 모듈(817)을 제어할 수 있다. 예컨대, 제 2 결착 부재(813)가 제 2 방향(823)으로 이동함에 따라, 폐색 장치(720)는 신체에 느슨한 상태로 착용될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 2 프로세서(729)는 제 2 통신 모듈(721), 구동 모듈(725) 및 제 2 메모리(727)와 작동적으로 연결될 수 있으며, 폐색 장치(720)의 다양한 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)들을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 프로세서(729)는 전자 장치(710)의 폐색 요청에 응답하여, 폐색 동작을 수행할 수 있다. 전술한 바와 같이, 폐색 동작은 신체의 일부를 압박하는 행위일 수 있다. 예를 들어, 제 2 프로세서(729)는 구동 모듈(725)을 제어하여, 제 1 결착 부재(811)와 제 2 결착 부재(813)에 의해 신체의 일부가 압박하는 폐색 동작이 수행되도록 처리할 수 있다. 예컨대, 제 2 프로세서(729)는 일정 시간동안 체내 혈류량이 감소되도록 제 2 결착 부재(813)를 제 1 방향(821)으로 이동시키는 폐색 동작을 수행할 수 있다. 이와 유사하게, 제 2 프로세서(729)는 제 2 결착 부재(813)를 제 2 방향(823)으로 이동시키는 폐색 해제 동작을 수행할 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 2 메모리(727)는 폐색 장치(720)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 메모리(727)는 생체 정보 측정과 관련된 프로그램, 알고리즘, 루틴, 및 명령어를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 폐색 동작이 수행되는 동안, 전자 장치(710) 및/또는 측정 장치(720)는 폐색 동작이 수행되고 있음을 알리는 알림 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 도 8b에 도시된 바와 같이, 전자 장치(710)는 폐색 장치(720)에 의해 폐색 동작이 수행되고 있음을 알리는 시각적 알림 정보를 출력(840)할 수 있다. 추가적으로 또는 선택적으로, 폐색 장치(720)도 폐색 장치(720)에 의해 폐색 동작이 수행되고 있음을 알리는 시각적 알림 정보를 출력(850)할 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐, 본 문서가 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 전자 장치(710) 및/또는 폐색 장치(720)는 청각적 알림 정보 또는 촉각적 알림 정보를 출력할 수도 있다.
도 9는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에서 생체 정보를 측정하는 다른 동작을 도시한 흐름도이다. 이하의 실시 예에서의 각 동작들은 순차적으로 수행될 수도 있으나, 반드시 순차적으로 수행되는 것은 아니다. 예를 들어, 각 동작들의 순서가 변경될 수도 있으며, 적어도 두 동작들이 병렬적으로 수행될 수도 있다. 또한, 전술한 동작들 중 적어도 하나의 동작은 실시 예에 따라 생략될 수도 있다.
도 9를 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(710)(또는 제 1 프로세서(715))는, 910 동작에서, PPG 신호를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(710)는 도 1의 전자 장치(101)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(710)는 사용자의 신체의 일부에 착용된 상태에서 PPG 신호를 획득할 수 있다. 이와 관련하여, 전자 장치(710)는 제 1 파장(예: 적색(파장: 600nm ~ 700nm))의 광과 제 2 파장(예: 적외선(파장: 780nm ~ 1000㎛))의 광을 조사하고, 신체로부터 반사되거나 신체를 투과하는 제 1 파장의 광과 제 2 파장의 광을 감지할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(710)(또는 프로세서(715))는, 920 동작에서, 폐색 동작이 필요한지를 판단할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(710)는, 전술한 바와 같이, PPG 신호에 기초하여 산출되는 관류 지표(PI: perfusion index)를 이용하여 폐색 동작의 필요 여부를 판단할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 폐색 동작이 불필요함을 판단한 경우, 전자 장치(710)(또는 프로세서(715))는, 960 동작에서, PPG 신호를 이용하여 생체 정보를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(710)는 PPG 신호로부터 추출되는 적외선 광과 적색 광의 성분비에 기초하여 산소포화도를 측정할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 폐색 동작이 필요함을 판단한 경우, 전자 장치(710)(또는 프로세서(715))는, 930 동작에서, 폐색 장치(720)로 폐색 동작을 지시할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(710)(또는 프로세서(715))는, 940 동작에서, 폐색 지시에 대한 응답으로, 폐색 장치(720)로부터 폐색 수행 알림을 수신할 수 있다. 폐색 수행 알림은 폐색 장치(720)에 의해 폐색 동작이 수행됨을 알리는 정보일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(710)(또는 프로세서(715))는, 950 동작에서, 폐색된 PPG 신호를 획득하여 생체 정보(예: 산소포화도)를 측정할 수 있다. 폐색된 PPG 신호는 폐색 장치(720)에 의해 폐색 동작이 수행되는 중 또는 폐색 동작이 수행된 이후에 획득되는 PPG 신호일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(710)는 폐색 동작이 시작되는 시점의 DC 성분과 폐색 동작이 종료되는 시점의 성분의 차이의 비율에 기초하여 생체 정보를 측정할 수 있다.
도 10은 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에서 폐색 동작을 제어하는 동작을 도시한 흐름도이다. 이하에서 설명되는 도 10의 동작은 전술한 도 9의 950 동작에 대한 다양한 실시 예를 나타낸 것일 수 있다.
도 10을 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(710)(또는 프로세서(715))는, 1010 동작에서, 폐색된 PPG 신호를 획득할 수 있다. 전술한 바와 같이, 폐색된 PPG 신호는 폐색 장치(720)에 의해 폐색 동작이 수행되는 중 또는 폐색 동작이 수행된 이후에 획득되는 PPG 신호일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(710)는 폐색된 PPG 신호가 획득되는 동안(또는 폐색 동작이 수행되는 동안) 폐색 동작과 관련된 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(710)는 생체 정보 획득을 위해 폐색 동작이 수행되고 있음을 알리는 정보, 폐색된 PPG 신호의 획득을 위해 움직임이 제한됨을 알리는 정보 등을 출력할 수 있다. 이에, 사용자는 현재 폐색 동작이 수행되고 있음으로 움직임을 최소화해야 하는 상황임을 인지할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(710)(또는 프로세서(715))는, 1020 동작에서, 폐색된 PPG 신호의 DC 성분에 대한 변화량을 확인할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(710)(또는 프로세서(715))는, 1030 동작에서, DC 성분의 변화량에 기초하여 추가 폐색 동작이 필요한지를 판단할 수 있다. 추가 폐색 동작은 폐색 장치(720)에 의해 폐색 동작이 수행되는 동안 추가로 사용자 또는 별도의 추가 폐색 장치를 이용하여 폐색 동작을 수행하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(710)는 일정 시간 동안 폐색된 PPG 신호의 DC 성분의 변화량이 기준 범위(예: 도 2d의 기준범위(R))에 도달하지 않는 경우 추가 폐색 동작이 필요하다고 판단할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 추가 폐색 동작이 필요하지 않다고 판단되면, 전자 장치(710)(또는 프로세서(715))는, 1060 동작에서, 폐색된 PPG 신호에 기초하여 생체 정보를 측정할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 추가 폐색 동작이 필요하다고 판단되면, 전자 장치(710)(또는 프로세서(715))는, 1040 동작에서, 추가 폐색 동작을 지시하는 안내 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(710)는 추가 폐색 동작을 지시하는 시각적 안내 정보, 청각적 안내 정보 또는 촉각적 안내 정보 중 적어도 하나를 출력할 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐, 본 문서가 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 전자 장치(710)는 추가 폐색 동작을 지시하기 전 또는 추가 폐색 동작을 대체하여, 폐색 위치 변경을 지시할 수도 있다.
이와 관련하여, 전자 장치(710)는 폐색 장치(720)와 관련된 정보를 획득하여 추가 폐색 동작이 수행되어야 하는 위치를 결정할 수 있다. 폐색 장치(720)와 관련된 장치 정보는 폐색 장치(720)의 종류(타입), 폐색 장치(720)의 착용 위치 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 전자 장치(710)는 폐색 장치(720)가 시계나 밴드 형태의 웨어러블 장치로 판단되는 경우, 폐색 장치(720)의 착용 위치(예: 손목)와 중첩되지 않는 팔목을 추가 폐색 위치로 결정하고, 이를 추가 폐색 동작을 지시하는 안내 정보와 함께 출력할 수도 있다. 또한, 전자 장치(710)는 폐색 장치(720)가 착용된 팔을 인식하고, 폐색 효과를 높이기 위하여 폐색 장치가 착용된 팔 중 일부를 폐색 위치로 결정할 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 추가 폐색 동작을 지시하는 안내 정보를 출력한 후, 전자 장치(710)(또는 프로세서(715))는, 1050 동작에서, 추가 폐색 동작이 수행되는 동안 PPG 신호를 획득하고 이를 이용하여 생체 정보를 측정할 수 있다.
도 11은 다양한 실시 예에 따른 생체 정보 측정 시스템의 다른 구성을 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 생체 정보 측정 시스템은 전자 장치(1110)와 측정 장치(1120)로 구성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 측정 장치(1120)는 신체의 일부를 압박하는 폐색 기능과 생체 정보 측정을 제공할 수 있다. 예컨대, 측정 장치(1120)는 산소포화도를 측정하도록 구성된 전자 장치(1110)와 다른 종류의 생체 정보를 측정하도록 구성된 장치일 수 있다. 예를 들어, 측정 장치(1120)는 혈압 커프와 같은 폐색 장치를 이용하여 신체의 일부를 가압하면서 생체 정보를 측정하도록 구성된 커프형 혈압계를 포함할 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐, 본 문서가 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 측정 장치(1120)는 전자 장치(1110)와 동일한 종류의 생체 정보를 측정하기 위한 장치일 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1110)(예: 전자 장치(200))는 센서 모듈(1111)(예: 센서 모듈(210)), 출력 모듈(1113)(예: 출력 모듈(220)), 제 3 프로세서(1115)(예: 프로세서(230)), 제 3 통신 모듈(1117) 및 제 3 메모리(1119)(예: 메모리(240))를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서 모듈(1111), 출력 모듈(1113), 제 3 프로세서(1117) 및 제 3 메모리(1119)는 도 2a 및 도 7을 통해 전술한 전자 장치(200)의 구성과 유사하거나 동일할 수 있으며, 이에 그에 대한 구체적인 설명은 생략될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 3 프로세서(1115)는 도 2를 통해 전술한 바와 같이, 센서 모듈(1111)을 통해 획득되는 정보에 기초하여 산소포화도를 측정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 3 프로세서(1115)는 센서 모듈(1111)을 통해 감지되는 PPG 신호에 기초하여 산소포화도를 측정할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, PPG 신호로부터 유효하지 않은 AC 성분이 검출되는 경우, 제 3 프로세서(1115)는 폐색된 PPG 신호에 기초하여 산소포화도를 측정할 수 있다. 전술한 바와 같이, 폐색된 PPG 신호는 폐색 동작이 수행되는 중 또는 폐색 동작이 수행된 이후에 센서 모듈(1111)을 통해 획득되는 PPG 신호일 수 있다.
이와 관련하여, 제 3 프로세서(1115)는 측정 장치(1120)로부터 생체 정보 측정(또는 폐색 동작)이 시작됨을 나타내는 측정 알림 정보를 수신하고, 이에 대한 응답으로 폐색된 PPG 신호를 획득할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 측정 장치(1120)는, 제 4 통신 모듈(1121), 가압 모듈(1123), 제 4 프로세서(1125), 측정 모듈(1127) 및 제 4 메모리(1129)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 가압 모듈(1123)은 신체의 일부를 압박할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 가압 모듈(1123)은 일반적인 비침습혈압 측정계에서 사용하는 커프와 같이, 대상인의 상박에 닿아서 가압과 감압 과정 중 맥압에 의한 신호성분을 얻어내는 혈압 측정용 커프일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 측정 모듈(1127)은 가압 모듈(1123)에 의해 신체의 일부가 압박되는 상태에서 생체 정보, 예를 들어, 혈압을 측정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 측정 모듈(1127)은 코로트코프 사운드(Korotkoff sound), 오실로메트릭법 등과 같이 비침습적 방법으로 혈압을 측정할 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐, 본 문서가 이에 한정되는 것은 아니다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 4 프로세서(1125)는 제 4 통신 모듈(1121), 가압 모듈(1123), 측정 모듈(1127) 및 제 4 메모리(1129)와 작동적으로 연결될 수 있으며, 측정 장치(1120)의 다양한 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)들을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 4 프로세서(1125)는 생체 정보 측정 이벤트가 발생되는 경우, 전자 장치(1110)로 측정 알림 정보를 전송할 수 있다. 측정 알림 정보는 전술한 바와 같이, 측정 장치(1120)에 의해 생체 정보 측정(또는 폐색 동작)이 시작됨을 나타내는 정보일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 4 프로세서(1125)는 측정 알림 정보를 전송한 후, 생체 정보를 측정하도록 처리할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 4 메모리(1125)는 측정 장치(200)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 4 메모리(1125)는 생체 정보 측정과 관련된 프로그램, 알고리즘, 루틴, 및 명령어를 포함할 수 있다.
도 12는 다양한 실시 예에 따른 생체 정보 측정 시스템의 생체 정보 측정 동작 방법을 도시한 도면이다. 이하의 실시 예에서의 각 동작들은 순차적으로 수행될 수도 있으나, 반드시 순차적으로 수행되는 것은 아니다. 예를 들어, 각 동작들의 순서가 변경될 수도 있으며, 적어도 두 동작들이 병렬적으로 수행될 수도 있다. 또한, 전술한 동작들 중 적어도 하나의 동작은 실시 예에 따라 생략될 수도 있다.
도 12를 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 생체 정보 측정 시스템은 전자 장치(1202)(예: 전자 장치(1110))와 측정 장치(1204)(예: 측정 장치(1120))로 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 1210 동작에서, 측정 장치(1204)는 생체 정보 측정 이벤트를 감지할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 측정 장치(1204)는 생체 정보 측정을 지시하는 사용자의 입력을 감지할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 1220 동작 및 1230 동작에서, 측정 장치(1204)는 전자 장치(1202)로 측정 알림을 전송한 후, 생체 정보를 측정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 측정 장치(1204)는 폐색 기능을 제공하는 혈압 측정 장치일 수 있다. 이에, 측정 장치(1204)는 생체 정보를 측정하기 위한 폐색 동작을 수행할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 1240 동작 및 1250 동작에서, 전자 장치(1202)는 PPG 신호를 획득하여 제 1 생체 정보를 측정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 생체 정보는 산소포화도를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1202)는 측정 장치(1204)에 의해 폐색 동작이 수행되는 동안 PPG 신호를 획득하여 제 1 생체 정보 측정에 이용할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 1260 동작에서, 측정 장치(1204)는 측정 정보를 전자 장치(1202)로 전송할 수 있다. 측정 정보는 측정 장치(1204)에 의해 측정된 혈압 정보일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 1270 동작에서, 전자 장치(1202)는 수신된 측정 정보에 기초하여 제 2 생체 정보를 측정할 수 있다. 제 2 생체 정보는 PPG 신호에 기초하여 전자 장치(1202)에 의해 측정되는 혈압 정보일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 측정 장치(1204)의 혈압 측정 성능이 전자 장치(1202)의 혈압 측정 성능 보다 우수할 수 있다. 이에, 전자 장치(1202)는 PPG 신호에 기초하여 측정된 혈압 정보를 측정 장치(1204)로부터 제공되는 측정 정보를 이용하여 보상하는 동작을 수행할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(200))는, 출력 장치(예: 출력 모듈(220)), 피검체의 제 1 부분에 대하여 빛을 발광하도록 설정된 발광부(예: 발광부(212))와 상기 발광부에 의해 발광된 빛을 수신하도록 설정된 수광부(예: 수광부(214))로 구성된 생체 센서(예: 센서 모듈(210)) 및 상기 출력 장치 및 상기 생체 센서와 동작 가능하게 연결된 프로세서(예: 프로세서(230))를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 생체 센서를 통해 획득되는 광용적맥파(PPG, Photoplethysmogram) 신호에 기초하여 관류 지표를 획득하고, 상기 관류 지표가 제 1 기준에 대응되는 경우, 상기 PPG 신호를 이용하여 산소포화도를 측정하고, 상기 관류 지표가 상기 제 1 기준 보다 낮은 제 2 기준에 대응되는 경우, 상기 피검체의 제 1 부분과 다른 제 2 부분에 대한 폐색 동작을 지시하는 안내 정보를 상기 출력 장치를 통해 출력하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 안내 정보를 출력한 후 상기 생체 센서를 통해 획득되는 폐색된 PPG 신호를 이용하여 상기 산소포화도를 측정하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 폐색된 PPG 신호는, 상기 안내 정보에 대응하는 폐색 동작이 수행되는 동안 상기 생체 센서를 통해 획득되는 PPG 신호를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 폐색된 PPG 신호에 기초하여, 폐색 기간, 폐색 강도 또는 폐색 위치 중 적어도 하나를 포함하는 폐색 제어 정보를 결정하고, 상기 출력 장치를 통해 상기 폐색 제어 정보를 출력하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 안내 정보를 출력한 후 상기 생체 센서를 통해 획득되는 폐색된 PPG 신호를 획득하고, 상기 폐색된 PPG 신호에 기초하여, 상기 출력 장치를 통해 폐색 중단을 지시하는 정보를 출력하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 폐색된 PPG 신호에 대한 DC 성분의 변화량이 지정된 범위를 초과하는 경우, 상기 폐색 중단을 지시하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 안내 정보를 출력한 후 상기 생체 센서를 통해 획득되는 폐색된 PPG 신호를 획득하고, 상기 폐색된 PPG 신호에 기초하여, 상기 출력 장치를 통해 폐색 위치의 변경을 지시하는 정보를 출력하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 지정된 시간 동안 상기 폐색된 PPG 신호에 대한 DC 성분의 변화량이 지정된 범위에 도달하지 않는 경우, 상기 폐색 위치의 변경을 지시하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 출력 장치는, 시각적 정보, 청각적 정보, 촉각적 정보 중 적어도 하나를 출력하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(200))의 동작 방법은, 상기 전자 장치의 생체 센서(예: 센서 모듈(210))를 통해, 피검체의 제 1 부분에 대한 광용적맥파(PPG, Photoplethysmogram) 신호를 획득하는 동작, 상기 PPG 신호에 기초하여 관류 지표를 획득하는 동작, 상기 관류 지표가 제 1 기준에 대응되는 경우 상기 PPG 신호를 이용하여 산소포화도를 측정하는 동작 및 상기 관류 지표가 상기 제 1 기준 보다 낮은 제 2 기준에 대응되는 경우, 상기 피검체의 제 1 부분과 다른 제 2 부분에 대한 폐색 동작을 지시하는 안내 정보를 출력하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치의 동작 방법은, 상기 안내 정보를 출력한 후 상기 생체 센서를 통해 획득되는 폐색된 PPG 신호를 이용하여 상기 산소포화도를 측정하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 폐색된 PPG 신호는 상기 안내 정보에 대응하는 폐색 동작이 수행되는 동안 상기 생체 센서를 통해 획득되는 PPG 신호를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치의 동작 방법은 상기 폐색된 PPG 신호에 기초하여, 폐색 기간, 폐색 강도 또는 폐색 위치 중 적어도 하나를 포함하는 폐색 제어 정보를 결정하는 동작 및 상기 폐색 제어 정보를 출력하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치의 동작 방법은 상기 안내 정보를 출력한 후 상기 생체 센서를 통해 획득되는 폐색된 PPG 신호를 획득하는 동작 및 상기 폐색된 PPG 신호에 기초하여, 폐색 중단을 지시하는 정보를 출력하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치의 동작 방법은 상기 폐색된 PPG 신호에 대한 DC 성분의 변화량이 지정된 범위를 초과하는 경우, 상기 폐색 중단을 지시하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치의 동작 방법은 상기 안내 정보를 출력한 후 상기 생체 센서를 통해 획득되는 폐색된 PPG 신호를 획득하는 동작 및 상기 폐색된 PPG 신호에 기초하여, 폐색 위치의 변경을 지시하는 정보를 출력하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치의 동작 방법은 지정된 시간 동안 상기 폐색된 PPG 신호에 대한 DC 성분의 변화량이 지정된 범위에 도달하지 않는 경우, 상기 폐색 위치의 변경을 지시하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 안내 정보는, 시각적 정보, 청각적 정보, 촉각적 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 생체 정보 측정 시스템은 신체의 제 1 부분과 접촉하여 생체 신호를 획득하도록 구성된 생체 센서(예: 센서 모듈(711))를 포함하는 전자 장치(예: 전자 장치(710)) 및 상기 신체의 제 1 부분 다른 제 2 부분에 결합되도록 구성된 결착 부재(예: 결착 부재(723)) 및 상기 결착 부재의 이동을 제어하는 구동 모듈(예: 구동 모듈(725))을 포함하는 외부 장치(예: 폐색 장치(7200))를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 생체 신호의 관류 지표가 제 1 기준에 대응되는 경우, 상기 생체 신호를 이용하여 산소포화도를 측정하고, 상기 관류 지표가 상기 제 1 기준 보다 낮은 제 2 기준에 대응되는 경우, 상기 외부 장치로 폐색 동작을 지시하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 외부 장치는 상기 전자 장치의 지시에 응답하여, 상기 구동 모듈을 통해, 상기 신체의 제 2 부분을 압박하도록 상기 결착 부재를 이동시키도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 외부 장치는 출력 장치를 더 포함하며, 상기 외부 장치는 상기 신체의 제 2 부분이 압박되고 있음을 나타내는 정보를 출력할 수 있다.

Claims (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    출력 장치;
    피검체의 제 1 부분에 대하여 빛을 발광하도록 설정된 발광부와 상기 발광부에 의해 발광된 빛을 수신하도록 설정된 수광부로 구성된 생체 센서; 및
    상기 출력 장치 및 상기 생체 센서와 동작 가능하게 연결된 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는,
    상기 생체 센서를 통해 획득되는 광용적맥파(PPG, Photoplethysmogram) 신호에 기초하여 관류 지표를 획득하고,
    상기 관류 지표가 제 1 기준에 대응되는 경우, 상기 PPG 신호를 이용하여 산소포화도를 측정하고,
    상기 관류 지표가 상기 제 1 기준 보다 낮은 제 2 기준에 대응되는 경우, 상기 피검체의 제 1 부분과 다른 제 2 부분에 대한 폐색 동작을 지시하는 안내 정보를 상기 출력 장치를 통해 출력하도록 설정된 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 안내 정보를 출력한 후 상기 생체 센서를 통해 획득되는 폐색된 PPG 신호를 이용하여 상기 산소포화도를 측정하도록 설정된 전자 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 폐색된 PPG 신호는,
    상기 안내 정보에 대응하는 폐색 동작이 수행되는 동안 상기 생체 센서를 통해 획득되는 PPG 신호를 포함하는 전자 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 폐색된 PPG 신호에 기초하여, 폐색 기간, 폐색 강도 또는 폐색 위치 중 적어도 하나를 포함하는 폐색 제어 정보를 결정하고,
    상기 출력 장치를 통해 상기 폐색 제어 정보를 출력하도록 설정된 전자 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 안내 정보를 출력한 후 상기 생체 센서를 통해 획득되는 폐색된 PPG 신호를 획득하고,
    상기 폐색된 PPG 신호에 기초하여, 상기 출력 장치를 통해 폐색 중단을 지시하는 정보를 출력하도록 설정된 전자 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 폐색된 PPG 신호에 대한 DC 성분의 변화량이 지정된 범위를 초과하는 경우, 상기 폐색 중단을 지시하도록 설정된 전자 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 안내 정보를 출력한 후 상기 생체 센서를 통해 획득되는 폐색된 PPG 신호를 획득하고,
    상기 폐색된 PPG 신호에 기초하여, 상기 출력 장치를 통해 폐색 위치의 변경을 지시하는 정보를 출력하도록 설정된 전자 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    지정된 시간 동안 상기 폐색된 PPG 신호에 대한 DC 성분의 변화량이 지정된 범위에 도달하지 않는 경우, 상기 폐색 위치의 변경을 지시하도록 설정된 전자 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 출력 장치는,
    시각적 정보, 청각적 정보, 촉각적 정보 중 적어도 하나를 출력하도록 설정된 전자 장치.
  10. 전자 장치의 동작 방법에 있어서,
    상기 전자 장치의 생체 센서를 통해, 피검체의 제 1 부분에 대한 광용적맥파(PPG, Photoplethysmogram) 신호를 획득하는 동작;
    상기 PPG 신호에 기초하여 관류 지표를 획득하는 동작;
    상기 관류 지표가 제 1 기준에 대응되는 경우, 상기 PPG 신호를 이용하여 산소포화도를 측정하는 동작; 및
    상기 관류 지표가 상기 제 1 기준 보다 낮은 제 2 기준에 대응되는 경우, 상기 피검체의 제 1 부분과 다른 제 2 부분에 대한 폐색 동작을 지시하는 안내 정보를 출력하는 동작을 포함하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 안내 정보를 출력한 후 상기 생체 센서를 통해 획득되는 폐색된 PPG 신호를 이용하여 상기 산소포화도를 측정하는 동작을 포함하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 폐색된 PPG 신호는,
    상기 안내 정보에 대응하는 폐색 동작이 수행되는 동안 상기 생체 센서를 통해 획득되는 PPG 신호를 포함하는 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 폐색된 PPG 신호에 기초하여, 폐색 기간, 폐색 강도 또는 폐색 위치 중 적어도 하나를 포함하는 폐색 제어 정보를 결정하는 동작; 및
    상기 폐색 제어 정보를 출력하는 동작을 포함하는 방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 안내 정보를 출력한 후 상기 생체 센서를 통해 획득되는 폐색된 PPG 신호를 획득하는 동작; 및
    상기 폐색된 PPG 신호에 기초하여, 폐색 중단을 지시하거나 폐색 위치의 변경을 지시하는 정보를 출력하는 동작을 포함하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 폐색된 PPG 신호에 대한 DC 성분의 변화량이 지정된 범위를 초과하는 경우 상기 폐색 중단을 지시하는 동작; 및
    지정된 시간 동안 상기 폐색된 PPG 신호에 대한 DC 성분의 변화량이 지정된 범위에 도달하지 않는 경우 상기 폐색 위치의 변경을 지시하는 동작을 포함하는 방법.
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