WO2023106885A1 - 복수의 온도 센서를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

복수의 온도 센서를 포함하는 전자 장치 Download PDF

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Abstract

다양한 실시예들에 따르면, 웨어러블 전자 장치에 있어서, 제 1 방향을 향하며 제 1 면을 형성하는 제 1 플레이트와 상기 제 1 방향의 반대인 제 2 방향을 향하며 제 2 면을 형성하는 제 2 플레이트를 포함하는 하우징; 상기 하우징의 상기 제 1 플레이트와 상기 제 2 플레이트 사이의 공간에 배치된 기판; 프로세서; 및 적어도 두 개의 온도 센서를 포함하고, 상기 적어도 두 개의 온도 센서는, 상기 하우징 내의 서로 다른 위치에 배치된 접촉식 온도 센서 및 비접촉식 온도 센서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 접촉식 온도 센서와 상기 비접촉식 온도 센서에서 측정된 온도를 이용하여, 체온을 결정 가능한 웨어러블 전자 장치를 제공할 수 있다.

Description

복수의 온도 센서를 포함하는 전자 장치
본 개시는 복수의 온도 센서를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
통상적으로 전자 장치라 함은, 가전제품으로부터, 전자 수첩, 휴대용 멀티미디어 재생기, 이동통신 단말기, 태블릿 PC, 영상/음향 장치, 데스크톱/랩톱 컴퓨터, 차량용 내비게이션과 같이 탑재된 프로그램에 따라 특정 기능을 수행하는 장치를 의미한다. 이러한 전자 장치들은 저장된 정보를 음향이나 영상으로 출력할 수 있다. 전자 장치의 집적도가 높아지고, 초고속, 대용량 무선통신이 보편화되면서, 최근에는, 이동통신 단말기 하나에 다양한 기능이 탑재되고 있다. 통신 기능뿐만 아니라, 게임과 같은 엔터테인먼트 기능, 음악/동영상 재생과 같은 멀티미디어 기능, 모바일 뱅킹을 위한 통신 및 보안 기능, 일정 관리나 전자 지갑과 같은 기능이 하나의 전자 장치에 집약될 수 있다.
전자 장치를 신체에 장착하여 사용할 수 있도록 안경이나 시계와 같은 다양한 형태를 가지는 웨어러블 전자 장치들이 개시되고 있다. 최근에는 웨어러블 전자 장치에 이동통신 단말기와 같이 다양한 기능이 집약될 것이 요구되고 있다.
웨어러블 전자 장치는, 신체에 장착되는 점을 이용하여 사용자의 생체 정보를 획득하기 위한 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들면, 웨어러블 전자 장치에 사용자의 심전도(ECG), 호흡, 근전도(EMG), 안전도(EOG), 뇌파(EEG), 혈당(Blood Glucose), 산소포화도(SpO2), 맥파(PPG), 또는 체온과 같은 생체 정보를 획득할 수 있는 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다.
제한된 부품 배치 공간을 가지는 웨어러블 전자 장치의 설계에 있어서, 다양한 부품들을 적소에 배치하는 것이 중요할 수 있다. 또한, 웨어러블 전자 장치에 생체 정보를 획득할 수 있는 센서를 장착할 경우에는, 정확한 캘리브레이션을 통해 센서의 신뢰성을 확보하는 것이 매우 중요할 수 있다.
사용자의 생체 정보를 획득하기 위한 센서로서 체온 센서는, 웨어러블 전자 장치에 장착시, 사용자의 피부에 밀접하게 접촉된 상태에서 사용자의 체온을 센싱할 수 있다. 종래 기술에 따르면, 웨어러블 전자 장치에 장착되는 체온 센서는 접촉식 체온 센서와 비접촉식 체온 센서가 개시된 바 있다. 접촉식 체온 센서는 예컨대, 온도의 변화에 따라 저항이 민감하게 변하는 소자인 써미스터(thermistor)를 이용하여 사용자의 체온을 측정할 수 있다. 그리고 비접촉식 체온 센서는 예컨대, 피부에서 방사된 열에너지를 적외선(IR; infrared) 흡수체를 이용하여 검출하고 이를 통해 사용자의 체온을 스테판-볼츠만(Stefan-boltzman) 공식에 의해 추정할 수 있다.
비접촉식 체온 센서는 접촉식 체온 센서에 비해 구조가 복잡하고 상대적으로 제조 비용이 비쌀 수 있다. 접촉식 체온 센서는 비접촉식 체온 센서에 비해 구조가 간단하여 상대적으로 제조 비용이 저렴할 수 있으나, 외부 환경에 의한 영향에 취약하여 측정된 체온 결과가 부정확할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 웨어러블 전자 장치에 있어서, 제 1 방향을 향하는 제 1 면을 포함하는 제 1 플레이트와 상기 제 1 방향의 반대인 제 2 방향을 향하는 제 2 면을 포함하는 제 2 플레이트를 포함하는 하우징; 상기 하우징의 상기 제 1 플레이트와 상기 제 2 플레이트 사이의 공간에 배치된 기판; 프로세서; 및 적어도 두 개의 온도 센서를 포함하고, 상기 적어도 두 개의 온도 센서는, 상기 하우징 내의 서로 다른 위치에 배치된 접촉식 온도 센서 및 비접촉식 온도 센서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 접촉식 온도 센서와 상기 비접촉식 온도 센서에서 측정된 온도를 이용하여, 체온을 결정하는 웨어러블 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 접촉식 온도 센서 및 비접촉식 온도 센서를 포함하는 웨어러블 전자 장치를 이용한 체온 측정 방법에 있어서, 상기 접촉식 온도 센서를 이용하여 제 1 지점의 온도를 측정하고, 상기 비접촉식 온도 센서를 이용하여 상기 제 1 지점으로부터 웨어러블 전자 장치의 높이 방향으로 소정 거리 이격되어 배치된 제 2 지점의 온도를 측정함으로써, 열 유동(heat flow)을 관찰하는 동작; 상기 열 유동을 관찰하는 동작을 통해 추정된 온도에 대한 누적 데이터와, 상기 비접촉식 온도 센서를 통해 즉시 측정된 온도 데이터를 함께 고려하여, 체온을 결정하는 동작을 포함하는 체온 측정 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치에 있어서, 하우징; 상기 하우징 내부에 배치된 기판; 프로세서; 및 적어도 두 개의 온도 센서를 포함하고,상기 적어도 두 개의 온도 센서는, 상기 하우징 내의 서로 다른 위치에 배치된 접촉식 온도 센서 및 비접촉식 온도 센서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 접촉식 온도 센서와 상기 비접촉식 온도 센서에서 측정된 온도를 이용하여, 체온을 결정 가능하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 접촉식 온도 센서와 비접촉식 온도 센서를 복합적으로 사용하여 다양한 사용환경에서 정확한 체온 측정을 수행할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 비접촉식 온도 센서로 하여금 온도를 즉시 측정하여 실시간 데이터를 획득하는 한편, 접촉식 온도 센서와 비접촉식 온도 센서에서 획득된 온도에 대한 누적 데이터를 획득하여 이를 통해 보상함으로써 보다 정확한 체온 측정을 수행할 수 있다.
본 발명의 특정 실시예의 상기 및 다른 측면, 특징 및 이점은 첨부된 도면과 함께 취해진 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 예를 나타내는 블록도이다.
도 2는, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치의 예를 나타내는 도면이다.
도 3은, 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 내부 구조를 나타낸 분해 사시도이다.
도 4는, 다양한 실시예들에 따른, 체온 측정 원리를 나타내기 위해 전자 장치와 신체의 일부분을 나타낸 도면이다.
도 5는, 다양한 실시예들에 따른, 적어도 두 개의 온도 센서를 포함하는 전자 장치의 내부 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은, 다양한 실시예들에 따른 열 유동에 따른 체온 측정 원리를 나타내는 도면이다.
도 7은, 다양한 실시예들에 따른, 패턴 부재의 예를 나타낸 도면이다.
도 8은, 다양한 실시예들에 따른, 적어도 두 개의 온도 센서를 포함하는 전자 장치의 내부 구조를 나타낸 도면이다.
도 9는, 다양한 실시예들에 따른, 적어도 두 개의 온도 센서를 포함하는 전자 장치의 내부 구조를 나타낸 도면이다.
도 10은, 다양한 실시예들에 따른, 적어도 두 개의 온도 센서를 포함하는 전자 장치의 내부 구조를 나타낸 도면이다.
도 11은, 다양한 실시예들에 따른, 제 3 온도 센서의 위치를 나타낸 도면이다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 다양한 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 2는, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치의 예를 나타낸 도면이다. 도 2는, 전자 장치의 정면도와 배면도를 각각 나타낼 수 있다.
이하의 상세한 설명에서, 전자 장치(200)의 길이 방향, 폭 방향 및/또는 높이 방향(두께 방향)이 언급될 수 있으며, 길이 방향은 'Y축 방향'으로 표현하고, 폭 방향은 'X축 방향'으로 표현하며, 및/또는 두께 방향은 'Z축 방향'으로 표현할 수 있다. 참고로 도 2에서, 직교 좌표계의 'X'는 상기 전자 장치(200)의 폭 방향, 'Y'는 전자 장치(200)의 길이 방향을 의미할 수 있다. 다양한 실시예에서, 구성요소가 지향하는 방향에 관해서는 도면에 예시된 직교 좌표계와 아울러, '음/양(-/+)'이 함께 언급될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치 또는 하우징의 제 1 면(전면)은 '+Z 방향을 향하는 면'으로 표현하고, 제 2 면(후면)은 '-Z 방향을 향하는 면'으로 표현할 수 있다. 방향에 대한 설명을 함에 있어서, '음/양(-/+)'이 기재되지 않는 경우에는, 별도로 정의되지 않는 한 + 방향과 - 방향을 모두 포함하는 것으로 해석될 수 있다. 예를 들면, 'X축 방향'은 +X 방향과 -X 방향을 모두 포함하는 것으로 해석될 수 있다. 이는 설명의 간결함을 위해 도면에 기재된 직교 좌표계를 기준으로 한 것으로, 이러한 방향이나 구성요소들에 대한 설명이 본 개시의 다양한 실시예들을 한정하지 않음에 유의한다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(200)(예: 도 1의 전자 장치(101))는, 사용자의 신체에 착용 가능한 웨어러블 전자 장치일 수 있다. 이하 본 개시의 다양한 실시예들을 설명함에 있어서, 스마트 시계(smart watch)를 예로 들어 설명하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아님을 유의해야 한다.
도 2를 참조하면, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(200)는 하우징(210), 베젤(220) 및 탈착부(230)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 하우징(210)은 제 1 방향으로 향하는 제 1 면(211a)을 형성하는 제 1 플레이트(211)와 상기 제 1 방향의 반대인 제 2 방향으로 향하는 제 2 면(215a)을 형성하는 제 2 플레이트(215)를 포함할 수 있다. 하우징(210)은 제 1 면(211a)이 개방될 수 있으며, 윈도우 부재(213)가 상기 제 1 면(211a)의 적어도 일부를 형성하도록 장착되어, 상기 하우징(210)의 개방된 부분을 폐쇄할 수 있다. 상기 제 1 면(211a) 및 제 2 면(215a)은 편평하게 형성될 수 있지만, 적어도 부분적으로 곡면을 포함할 수도 있다. 상기 하우징(210)의 제 2 면(215a)은 하우징 내부에 배치된 광학 소자부(예: 발광부)에서 발생하는 광이 외부로 방출되도록 일부분이 투명한 투과부(217)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 하우징(210)의 내부에는 각종 회로 장치들, 예컨대, 도 1에 전술한 바 있는 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서(application processor: AP)), 메모리(130), 입출력 인터페이스(150), 통신 인터페이스(170)가 수용될 수 있다. 또한, 하우징(210) 내부에 배터리(미도시)를 수용함으로써 전원을 확보할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 하우징(210)은 적어도 일부가 금속 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 하우징(210)의 일 부분(예: 테두리)은 금속 재질로 이루어지고, 하우징(210)의 다른 부분은 합성 수지 재질로 이루어질 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 하우징(210)의 일 부분이 금속 재질로 이루어진 경우, 이는 안테나 방사체로 활용될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 윈도우 부재(213)는 하우징(210)의 제 1 면(211a)에 배치될 수 있다. 윈도우 부재(213)의 전면은 실질적으로 하우징(210)의 제 1 면(211a)의 일부를 구성할 수 있다. 윈도우 부재(213)는 투명 또는 반투명한 소재, 예를 들면, 유리나 수지(예: 아크릴, 폴리카보네이트)로 제작될 수 있으며, 윈도우 부재(213)의 아래에 배치된 디스플레이 패널에서 출력된 이미지나 영상이 윈도우 부재(213)를 통해 보일 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이 디스플레이 패널에서 출력된 아날로그 시계 형상의 이미지가 윈도우 부재(213)를 통해 표시될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 윈도우 부재(213)의 테두리에 베젤(220)이 배치될 수 있다. 이때, 베젤(220)은 하우징(210)에 대하여 상대적 회전이 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들면, 베젤(220)은 윈도우 부재(213)의 테두리를 따라 회전하도록 구성되어, 사용자로 하여금 다양한 기능들을 실행시키기 위한 다양한 입력들을 구현하도록 할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 베젤(220)은 금속 재질로 이루어져 상기 전자 장치(200)의 외관을 미려하게 할 수 있나 제한은 없다.
다양한 실시예들에 따르면, 탈착부(230)는 하우징(210)의 양 끝단로부터 각각 서로 멀어지는 방향으로 연장되어 돌출되도록 배치될 수 있다. 탈착부(230)는 사용자의 손목에 착용하도록 형성된 착용부(미도시)와 결합할 수 있다. 탈착부(230)에는 상기 착용부와 맞물리는 결속 홈이 형성될 수 있다. 전자 장치에 장착 가능한 착용부는 다양한 질감(예를 들어, 고무 재질, 플라스틱, 금속)을 갖는 다양한 종류의 착용부가 적용될 수 있으며, 상기 다양한 종류의 착용부를 사용자의 기호에 따라 전자 장치(200)의 탈착부(230)에 탈착할 수 있다.
도 3은, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치의 내부 구조를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3에서, 직교 좌표계의 'X'는 전자 장치(300)의 폭 방향, 'Y'는 전자 장치(300)의 길이 방향을 의미하고, 'Z'는 전자 장치(300)의 높이 방향(두께 방향)을 의미할 수 있다.
도 3을 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(300)는 하우징(310), 베젤(320), 디스플레이 패널(340), 전자 부품(350), 메인 회로 기판(360), 브라켓(380), 배터리(390) 및 센서(370)를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 전자 장치(300)의 하우징(310) 및/또는 베젤(320)의 구조에 대해서는, 도 2에 도시된 하우징(210), 및/또는 베젤(220)에 대한 설명을 원용할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 하우징(310)은 디스플레이 패널(340), 전자 부품(350), 메인 회로 기판(360), 및/또는 센서(370)와 같은 각종 구성요소들을 수용할 수 있다. 하우징(310)은 각종 구성요소들을 수용하기 위한 공간을 포함할 수 있다. 상기 공간은 제 1 플레이트(311)(예: 도 2의 제 1 플레이트(211)) 및 제 2 플레이트(315)(예: 도 2의 제 2 플레이트(215))에 의해 둘러싸여 형성되는 공간이며, 각종 구성요소들이 배치됨으로써 소정의 공차(tolerance)를 제외하고 빈 공간(empty space) 없이 채워지는 부분일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 하우징(310)은 적어도 부분적으로 무선 신호 또는 자기장을 투과하는 물질로 제작될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 디스플레이 패널(340)은 윈도우 부재(예: 도 2의 213)의 제 2 방향(-Z축 방향)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널(340)은 윈도우 부재의 배면에 결합되고, 윈도우 부재와 함께 모듈 형태로 구비될 수 있으나 제한은 없다. 디스플레이 패널(340)은 윈도우 부재를 통하여 외부로 이미지 나 영상 정보를 표시할 수 있고, 사용자의 조작에 따라 다양한 어플리케이션(예: 게임, 인터넷 뱅킹, 일정 관리)의 실행 화면을 출력할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 디스플레이 패널(340)은, 액정 디스플레이(LCD) 패널, 발광 다이오드(LED) 디스플레이 패널, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이 패널, 또는 마이크로 전자기계 시스템(microelectromechanical system: MEMS) 디스플레이 패널, 또는 전자 종이(electronic paper) 디스플레이 패널과 같은 것을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 디스플레이 패널(340)과 터치 스크린 패널이 일체로 구비되어, 터치 스크린 기능을 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 디스플레이 패널(340)의 내측 또는 외측면에는 안테나 방사체가 배치되어, 무선 통신 기능을 수행할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 디스플레이 패널(340)은 하우징 내부에 배치되며, 적어도 일부 구부러진 디스플레이 회로 기판(341)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 디스플레이 회로 기판(341)은 상기 디스플레이 패널(340)을 구동하기 위한 전기적인 신호를 전달할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 메인 회로 기판(360)은 배터리(390)와 대면하여 배치될 수 있다. 메인 회로 기판(360)에는 프로세서, 통신 모듈을 포함한 다양한 전자 부품들이 배치될 수 있으며, 이때 프로세서 및/또는 통신 모듈는 집적회로 칩 형태로 장착될 수 있으나 제한은 없다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 부품(350)은 메인 회로 기판(360) 상에 배치되며, 안테나 방사체 및/또는 무선 충전 안테나를 포함할 수 있다. 안테나 방사체는 마그네틱 보안 전송(magnetic secure transmission; MST) 방식으로 무선 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들면, 안테나 방사체는 MST 안테나일 수 있다. 또 다른 예로, 안테나 방사체는 근접 무선 통신(NFC; near field communication) 방식으로 무선 신호를 송수신하는 NFC 안테나일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 방사체 주위에 차폐 구조를 배치하여, 다른 전자 부품간의 신호 간섭을 차단할 수 있다. 무선 충전 안테나는 상기 메인 회로 기판(360)의 일면에 부착될 수 있다. 무선 충전 안테나는 평판형 코일 형태로 이루어질 수 있다. 무선 충전 안테나는 도전성 재질로 이루어져, 메인 회로 기판(360)과 전기적으로 연결될 수 있다. 무선 충전 안테나는 외부의 전자 장치로부터 발생된 전자기 유도에 의해 전류를 발생시킬 수 있다. 무선 충전 안테나에서 발생된 전류는 메인 회로 기판(360)을 통해 상기 배터리(미도시)를 충전시킬 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(300)는 방열 구조(미도시)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 방열 구조는 메인 회로 기판(360)과 배터리 (390) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열 구조는 메인 회로 기판(360)에서 발생되는 열을 전달받아, 상기 메인 회로 기판(360)이 과열되는 것을 방지하거나 제한할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 하우징(310)의 제 2 방향(-Z축 방향)을 향해 제 2 면(315a)을 형성하는 제 2 플레이트(315)는, 적어도 일부분이 투명한 투과부(317)를 포함할 수 있다. 제 2 플레이트(315)는 유리 재질로 이루어진 것에 한정되지 않고, 투명한 강화 플라스틱과 같은 투명한 소재로 이루어질 수 있다. 상기 제 2 플레이트(315)는 사용자 신체의 일부(예: 손목)에 접촉할 수 있다. 도 3을 참조하면, 제 2 플레이트(315)는 중앙 영역(center area)에 센서(370)의 센싱 동작을 위해 투명(또는 반투명)한 투과부(317)로 구성되고, 그 이외의 영역(peripheral area)은 불투명하게 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 2 플레이트(315)는 도면에 도시된 바와 달리, 전체 영역이 투명하게 형성될 수도 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 센서(370)는 메인 회로 기판(360) 및 제 2 플레이트(315) 사이에 배치되어 사용자의 생체 정보를 센싱할 수 있다. 예를 들면, 센서(370)는 사용자가 전자 장치(300) 착용시 체온을 측정하기 위한 체온 센서일 수 있다. 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 센서(370)의 전기적인 신호를 전달받아 사용자의 체온을 연산 및 결정할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 센서(370)는 체온을 측정하는 것 이외에, 대체적으로 또는 추가적으로, 다른 기능(예: 심박 측정)을 더 포함하는 센서일 수 있다. 예컨대, 센서(370)에는 심박 측정 장치(HRM; heart rate monitoring)가 통합될 수 있다. 심박 측정 장치를 포함하는 센서(370)는 신체의 피부 내의 혈관 내의 혈액량의 변화에 따른 빛의 반사에 의한 혈관 수축/팽창을 감지할 수 있다. 센서(370)에 대해서 이 밖에 다른 다양한 실시예들이 적용될 수 있다.
도 4는, 다양한 실시예들에 따른, 체온 측정 원리를 나타내기 위해 전자 장치와 신체의 일부분을 나타낸 도면이다.
체온 센서(S)를 포함하는 전자 장치는, 사용자의 신체의 일부(B)(예: 손목)가 전자 장치의 하우징(H)에 맞닿은 상태에서 사용자의 체온을 측정할 수 있다. 체온 센서(S)는 전자 장치 하우징(H)의 내부, 예를 들면, 하우징(H)의 외관을 이루는 플레이트의 내측면에 배치될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 체온 센서(S)를 이용하여 사용자의 체온을 측정하게 되면, 사용자의 피부 표면(B1)의 온도는 측정 가능하나, 사용자의 피부 표면(B1)에서 소정 거리(예: 특정한)만큼 이격된 심부(B2)에 대한 온도는 측정이 어려울 수 있다. 아울러, 사용자의 피부 표면(B1)의 온도는 외부 환경(E)의 영향을 받을 수 있다. 예를 들면, 겨울철에는 외부 환경(E)의 온도가 매우 낮으므로, 이 상태에서 사용자의 피부 표면(B1)의 온도는 실제 사용자의 체온 보다 낮게 측정될 수 있다.
이하 후술하는, 도 5, 6, 7, 8, 9, 10 및 도 11에 나타낸 다양한 실시예들을 통해, 다양한 사용 환경에서 보다 정확한 체온 측정이 가능한 전자 장치 및 체온 측정 방법에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 5는, 다양한 실시예들에 따른, 적어도 두 개의 온도 센서를 포함하는 전자 장치의 내부 구조의 예를 나타낸 도면이다. 도 6은, 다양한 실시예들에 따른 열 유동에 따른 체온 측정 원리를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(400)는, 하우징, 기판, 프로세서 및 적어도 두 개의 온도 센서(500)를 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 전자 장치(400)의 하우징, 기판 및/또는 프로세서에 대해서는, 전술한 실시예들에 따른, 하우징(예: 도 2 및 도 3의 하우징(210, 310)), 기판(예: 도 3의 메인 회로 기판(360))및/또는 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))에 대한 설명을 원용할 수 있다.
적어도 두 개의 온도 센서(500)는 전자 장치에 배치되되, 하우징 내의 서로 다른 위치에 배치된 접촉식 온도 센서(510) 및 비접촉식 온도 센서(520)를 포함할 수 있다. 여기서, '접촉', 또는 '비접촉'의 여부는 센서가 측정 대상과 직접 맞닿은 상태에서 온도를 측정할 수 있는지 또는, 맞닿지 않은 상태에서도 온도를 측정할 수 있는지 여부에 따라 결정될 수 있다. 예를 들면, 접촉식 온도 센서(510)는 써미스터(thermistor)를 포함하고, 비접촉식 온도 센서(520)는 적외선(infrared) 흡수체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 적어도 두개의 온도 센서(500)는 별도로 마련된 제 3 온도 센서(530)를 더 포함할 수 있다. 제 3 온도 센서(530)는 외부 환경(예: 도 4의 외부 환경(E))의 온도를 측정하기 위한 센서로서, 실시예에 따라 부가적으로 구비될 수 있다. 제 3 온도 센서(530) 구비 시, 제 3 온도 센서(530)로부터 측정된 외부 환경의 온도를 고려하여 사용자 체온을 보정할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 3 온도 센서(530)와의 관계에서, 상기 접촉식 온도 센서(510)는 "제 1 온도 센서(510)"로 지칭될 수 있고, 비접촉식 온도 센서(520)는 "제 2 온도 센서(520)"로 지칭될 수도 있다. 이때, 각 온도 센서에 대한 '서수'는 단지 온도 센서 간의 구별을 위한 것이지 온도 센서의 중요도나 우선 순위를 나타내는 것은 아님을 유의해야 한다.
다양한 실시예들에 따르면, 적어도 두 개의 온도 센서(500)를 이용하여 획득된 온도 데이터를 이용하여, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 사용자 체온을 정의(define)(또는, 결정(decide))할 수 있다.
한편, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는, 접촉식 온도 센서(510)를 이용해 하우징(예: 플레이트)의 내측면 상의 제 1 지점(P1)의 온도를 측정하고, 비접촉식 온도 센서(520)를 이용해 하우징(예: 플레이트)의 외측면 상의 제 2 지점(P2)의 온도를 측정할 수 있다. 측정된 제 1 지점(P1) 온도 및 측정된 제 2 지점(P2)의 온도를 이용하여 열 유동(heat flow or heat flux)을 관찰(monitor)하고, 이를 통해 사용자의 체온을 추정할 수 있다.
도 6에는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 열 유동에 대한 원리의 예가 도시되는데, 계(system)에서 열의 전체 유동(Q)은, 제 1 객체(예: 사용자 피부(B))의 열 유동(Q1)과 제 2 객체(예: 전자 장치(D))의 열 유동(Q2)을 더한 값일 수 있다. 예컨대, 사용자 피부(B)에서 열 유동(Q1)은 피부 표면(B1)의 온도값(TS)과 심부(B2)의 온도 값(TB)의 차에 비례하고, 전자 장치(D)에서 열 유동(Q2)은 전자 장치의 제 1 지점(P1)에서의 온도 값(TD)와 제 2 지점(P2)에서의 온도 값의 차에 비례할 수 있다. 이때, 전자 장치의 제 2 지점(P2)에서의 온도 값은 피부 표면(B1)의 온도값(TS)과 근사할 수 있다. 만약 전자 장치(D)의 제 1 지점(P1)에서의 온도 값(TD)과 제 2 지점(P2)에서의 온도 값(예: 피부 표면(B1)의 온도 값(TS))을 측정하면 전자 장치(D)의 열 유동(Q2)을 추정할 수 있고, 나아가 피부의 열 유동(Q1) 값 또는 그 변화량을 추정할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(D)의 제 1 지점(P1)에서의 온도 값(TD)과 제 2 지점(P2)에서의 온도 값(피부 표면(B1)의 온도 값(TS))을 측정함으로써 전자 장치(D)의 열 유동(Q2)을 추정하고, 이를 통해 피부의 열 유동(Q1) 값 또는 그 변화량을 추정함으로써 사용자의 체온을 정의할 수 있다. 측정된 제 1 지점(P1)에서의 온도 값(TD)과 제 2 지점(P2)에서의 온도 값(피부의 온도 값(TS))은 메모리(예: 도 1의 메모리(130))에 저장하고, 이를 누적하여 체온을 즉시 측정하는 경우에 반영하여 보다 정확한 체온 측정 결과를 도출할 수 있다. 도 5를 다시 참조하면, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(400)에 따르면, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 접촉식 온도 센서(510)와 비접촉식 온도 센서(520)를 한 쌍으로 사용하여 열 유동(heat flow)를 관찰(monitor)할 수 있다. 이때 한 쌍의 온도 센서(510, 520) 중 하나의 센서는 하우징의 외관을 이루는 플레이트(예: 도 5의 제 2 플레이트(415))와 인접하게 배치하고, 다른 하나의 센서는 하우징의 내부에 위치시킬 수 있다. 상기 '플레이트'는 하우징의 일 부분(예: 외관)을 이루며 그 내측면에 적어도 하나의 센서가 배치되는 구성으로서, 그에 대한 일 예시로, 도 5 이하의 설명에서는 제 2 플레이트(415)를 대상으로 하여 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 '플레이트'는 실시예에 따라, 상기 제 2 플레이트(415)가 아닌 다른 구성 요소(예: 제 1 플레이트(311) 또는 베젤(320))가 해당될 수 있음을 유의해야 한다.
열 유동을 관찰하기 위해, 전자 장치(400)에 포함된 두 개의 센서(510, 520)는 전자 장치의 높이 방향(Z축 방향)으로 소정 거리 이격되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 접촉식 온도 센서(510)를 제 2 플레이트(415)의 내측면(415b)에 배치하고, 비접촉식 온도 센서(520)를 기판(460) 상에 배치할 수 있다. 예를 들면, 제 2 플레이트(415)의 내측면(415b) 상에 접촉식 온도 센서(510)의 한 예시인 써미스터가 배치되고, 기판(460) 상에 비접촉식 온도 센서(520)의 한 예시인 적외선 흡수체가 배치될 수 있다. 이때 접촉식 온도 센서(510)와 비접촉식 온도 센서(520)는 전자 장치의 높이 방향(Z축 방향) 상에서 서로 중첩되지 않는 위치에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 비접촉식 온도 센서(520)는 접촉식 온도 센서(510)와 전자 장치의 높이 방향(Z축 방향)으로 다소 이격되어 배치되면서, 수평 방향(예: Y축 방향)으로도 소정 거리 이격되도록 배치되어 전자 장치의 높이 방향(Z축 방향) 상에서 서로 중첩되지 않을 수 있다.
도 3 및 도 5를 함께 참조하면, 제 2 플레이트(415)와 기판(460)을 포함하는 전자 장치(400)는, 제 2 플레이트(415)의 중앙에 투과부(417)가 형성되고, 상기 투과부(417)로부터 전자 장치(400)의 높이 방향(Z축 방향) 상에 비접촉식 온도 센서(520)가 배치될 수 있다. 그리고 접촉식 온도 센서(510)는 투과부(417)를 둘러싸는 제 2 플레이트(415)의 내측면(415b)에 배치될 수 있다.
프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는, 접촉식 온도 센서(510)를 이용하여 제 2 플레이트(415)의 내측면(415b)에 위치한 제 1 지점(P1)의 온도를 측정할 수 있으며, 비접촉식 온도 센서(520)를 이용하여 제 2 플레이트(415)의 외측면(415a)에 위치한 제 2 지점(P2)의 온도를 측정할 수 있다. 이때, 접촉식 온도 센서(510)는 다양한 열 전달 방식 중 열 전도의 특성을 이용해 측정 대상의 온도를 감지하고, 비접촉식 온도 센서(520)는 열 복수의 특성을 이용해 측정 대상의 온도를 감지할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 2 지점(P2)은 제 2 플레이트(415)의 외측면(415a)에서, 제 1 지점(P1)으로부터 전자 장치의 높이 방향(Z축 방향) 상에 위치할 수 있다. 즉, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는, 비접촉식 온도 센서(520)를 이용하여 접촉식 온도 센서(510)로부터 전자 장치의 높이 방향(Z축 방향) 상에 위치한 제 2 플레이트(415)의 외측면(415a)의 온도를 측정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 비접촉식 온도 센서(520)는 적외선 흡수체를 포함할 수 있으며, 이를 이용해 제 2 플레이트(415)의 열 복사 에너지를 감지할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 비접촉식 온도 센서(520)는 비접촉식 온도 센서(520)로부터 전자 장치의 높이 방향(Z축 방향)에 위치한 투과부(417) 상의 제 3 지점(P3)의 온도를 측정할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 전자 장치(400)는 패턴 부재(540)를 더 포함하여 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))가 비접촉식 온도 센서(520)와 전자 장치의 높이 방향(Z축 방향) 상에 위치하지 않은 지점(예: 제 2 지점(P2))의 온도를 보다 용이하게 측정하도록 할 수도 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 패턴 부재(540)는 제 2 플레이트(415)의 내측면(415b) 또는 비접촉식 온도 센서(520)의 표면에 배치될 수 있다. 도 5의 실시예에서는 패턴 부재(540)가 비접촉식 온도 센서(520)의 표면, 예컨대, 비접촉식 온도 센서(520)에서 제 2 플레이트(415)를 향하는 면(520a) 상에 배치된 것이 도시된다. 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 도 5에 도시된 실시예에 따른 비접촉식 온도 센서(520)를 이용하여, 비접촉식 온도 센서(520)로부터 전자 장치의 높이 방향(Z축 방향) 상에 위치한 지점(예: 제 3 지점(P3))의 온도를 측정할 수 있고, 전자 장치의 높이 방향(Z축 방향) 상에 위치하지 않은 지점(예: 제 2 지점(P2))의 온도 또한 쉽게 측정할 수 있다. 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는, 측정된 상기 제 1 지점(P1)의 온도 및 측정된 상기 제 2 지점(P2)의 온도를 이용하여 플레이트(415)의 외측면(415a)과 내측면(415b) 사이의 열 유동(Qa)을 관찰하고, 이를 통해 사용자의 체온을 추정할 수 있다. 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는, 비접촉식 온도 센서(520)를 이용해 사용자의 온도를 즉시 측정할 수도 있다. 접촉식 온도 센서(510)는 열 전도성을 감지하는 특성상 최초 측정에 시간이 소요되어 체온을 즉시 측정하는데 불리할 수 있다. 반면, 비접촉식 온도 센서(520)는 접촉식 온도 센서(510)에 비해 신속한 측정이 가능하므로 이를 이용해 사용자의 체온을 즉시 측정 할 수 있다. 도 5 를 참조하면, 프로세서는 관찰된열 유동(Qa)을 통해 추정된 온도에 대한 누적 데이터와, 비접촉식 온도 센서(520)를 통해 측정된 제 3 지점(P3)의 실시간 온도 데이터를 함께 고려하여, 사용자의 체온을 결정할 수 있다.
한편, 도 5에서, 제 2 플레이트(415)의 내측면(415b)과 기판(460) 사이의 이격 거리는 설명의 편의상 개념적으로 또는 과장하여 도시된 것일 뿐, 실제 이격 거리는 더 짧게 형성될 수 있다. 예컨대, 제 2 플레이트(415)의 내측면(415b)와 기판(460) 사이의 이격 거리는 0.5mm 내지 5mm일 수 있다. 단, 상기 이격 거리는 이에 한정되는 것은 아니며, 전자 장치(400)의 하우징 형태나 두께, 하우징의 내부 구조, 또는 기판의 배치와 같은 부품들의 배치에 대한 다양한 실시예들에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 또한, 도 5에는 제 2 플레이트(415)의 내측면(415b)과 기판(460) 사이에 빈 공간(empty space)이 존재하는 것처럼 도시되어 있으나, 전자 장치 내부는 실시예에 따라, 다양한 전자 부품들이 배치되어 상기 빈 공간이 실질적으로 존재하지 않을 수도 있다.
도 7은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 패턴 부재(540)의 예를 나타낸 도면이다.
일 실시예에 따르면, 패턴 부재(540)는 비접촉식 온도 센서(예: 도 5의 비접촉식 온도 센서(520))가 접촉식 온도 센서(예: 도 5의 접촉식 온도 센서(510))와 전자 장치의 높이 방향(Z축 방향) 상에 배치되어 있지 않고, 전자 장치의 높이 방향에 대하여 비스듬한 위치에 배치될 때 적용될 수 있다.
도 7을 참조하면, 패턴 부재(540)는 중앙의 개활 부분(open portion)(540a)과 주변의 경사 부분(inclined portion)(540b)을 포함할 수 있다. 개활 부분(540a)의 폭(a)과 높이(b), 경사 부분(540b)의 폭(c)과 높이(d)는 실시예에 따라 다양하게 적용될 수 있다. 예컨대, 다양한 실시예에서는 상기 개활 부분(540a)의 폭(a)과 높이(b)는 각각 100~300㎛, 10~30㎛으로 형성되고, 경사 부분(540b)의 폭(c)과 높이(d)는 각각 10~30㎛, 10~40㎛으로 형성될 수 있다. 경사 부분(540b)은 일 실시예에 따르면 그 단면이 삼각 기둥 형태로 형성될 수 있으며, 경사 부분(540b)의 밑변과 밑변에 인접한 다른 변들 사이의 각도들(e, f)이 각각 20~50°, 60~85°의 각도를 갖도록 형성될 수 있다. 비접촉식 온도 센서(예: 도 5의 비접촉식 온도 센서(520))는 패턴 부재(540)의 중앙의 개활 부분(540a)을 통해 전자 장치의 높이 방향(Z축 방향)에 위치한 열원(heat source)(예: 제 3 지점(P3)의 열원)의 열 복사 에너지를 감지할 수 있고, 주변의 경사 부분(540b)을 통해 전자 장치의 높이 방향(Z축 방향)에 위치하지 않은 열원(예: 제 2 지점(P2)의 열원)의 열 복사 에너지를 감지할 수 있다. 다양한 실시예들에 따른 패턴 부재(540)는, 개활 부분(540a) 및 주변 부분(540b)을 포함하는 것과 같이, 다양한 방향에서의 열 복사 에너지를 측정하기에 용이하도록 구성이면, 어떠한 형태를 갖더라도 무방하다. 예컨대, 패턴 부재(540)는 필름(film) 형태 또는 시트(sheet) 형태일 수 있고, 또는 렌즈(lens) 형태로 형성될 수도 있다.
도 8은, 다양한 실시예에 따른, 적어도 두 개의 온도 센서를 포함하는 전자 장치의 내부 구조의 예를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 적어도 두 개의 온도 센서(500)는 전자 장치에 배치되되, 하우징 내의 서로 다른 위치에 배치된 접촉식 온도 센서(510) 및 비접촉식 온도 센서(520)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 적어도 두 개의 온도 센서(500)를 이용하여 획득된 온도 데이터를 이용하여, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 사용자 체온을 정의(define)(또는, 결정(decide))할 수 있다.
패턴 부재(540)는 제 2 플레이트(415)의 내측면(415b) 또는 비접촉식 온도 센서(520)의 표면(520a)에 배치될 수 있다. 도 8의 실시예에서는, 패턴 부재(540)가 제 2 플레이트(415)의 내측면(415b)에 배치된 실시예가 도시된다. 일 실시예에 따르면, 패턴 부재(540)는 투과부(417)와 비접촉식 온도 센서(520) 사이의 제 2 플레이트(415)의 내측면(415b)에 배치될 수 있다. 이와 같은 구조에서 비접촉식 온도 센서(520)는, 비접촉식 온도 센서(520)로부터 전자 장치의 높이 방향(Z축 방향)상에 위치한 지점(예: 제 3 지점(P3))의 온도를 측정함은 물론, 전자 장치의 높이 방향(Z축 방향) 상에 위치하지 않은 지점(예: 제 2 지점(P2))의 온도를 측정할 수 있다.
프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는, 접촉식 온도 센서(510)를 제 2 플레이트(415)의 내측면(415b) 상의 제 1 지점(P1)의 온도를 측정하고, 비접촉식 온도 센서(520)를 이용해 제 2 플레이트(415)의 외측면(415a) 상의 제 2 지점(P2)의 온도를 측정할 수 있다. 그리고 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는, 측정된 제 1 지점(P1)의 온도 및 측정된 제 2 지점(P2)의 온도를 이용하여 하우징의 열 유동(Qa)을 관찰하고, 사용자의 체온을 추정할 수 있다.
도 9는, 다양한 실시예에 따른, 적어도 두 개의 온도 센서를 포함하는 전자 장치의 내부 구조의 예를 나타낸 도면이다.
도 9에 도시된 실시예는 하우징 내의 서로 다른 위치에 배치된 접촉식 온도 센서(510) 및 비접촉식 온도 센서(520)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(400)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 접촉식 온도 센서(510)이 기판(460) 상에 배치되고 비접촉식 온도 센서(520)가 제 2 플레이트(415)의 내측면(415b)에 배치될 수 있다. 예를 들면 기판(460) 상에 써미스터가 배치되고, 제 2 플레이트(415)의 내측면(415b) 상에 적외선 흡수체가 배치될 수 있다. 이때 접촉식 온도 센서(510)와 비접촉식 온도 센서(520)는 전자 장치의 높이 방향(Z축 방향) 상에서 서로 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 비접촉식 온도 센서(520)는 접촉식 온도 센서(510)와 전자 장치의 높이 방향(Z축 방향) 상에서 서로 중첩되며, 높이 방향(Z축 방향)으로 다소 이격된 위치에 배치될 수 있다. 제 2 플레이트(415)의 내측면(415b)와 기판(460) 사이의 이격 거리는 0.5mm 내지 5mm일 수 있으며, 이때, 비접촉식 온도 센서(520)와 접촉식 온도 센서(510) 사이의 거리는 제 2 플레이트(415)의 내측면(415b)와 기판(460) 사이의 이격 거리 보다 좁게 형성될 수 있다. 단, 상기 이격 거리는 이에 한정되는 것은 아니며, 전자 장치(400)의 하우징 형태나 두께, 하우징의 내부 구조, 또는 기판의 배치와 같은 부품들의 배치에 대한 다양한 실시예들에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
접촉식 온도 센서(510)를 이용하여 제 1 지점(P1)의 온도를 측정할 수 있다. 그리고, 비접촉식 온도 센서(520)를 이용하여 제 2 지점(P2)의 온도를 측정할 수 있다. 도 9의 실시예에서는 비접촉식 온도 센서(520)가 제 2 지점(P2)으로부터 전자 장치의 높이 방향(Z축 방향) 상에 배치되므로 별도의 패턴 부재(예: 도 5 및 도 8의 패턴 부재(540))을 구비하지 않고도 접촉식 온도 센서(510)로부터 전자 장치의 높이 방향(Z축 방향)으로 이격된 제 2 지점(P2)의 온도를 측정할 수 있다.
프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는, 접촉식 온도 센서(510)를 통해 하우징 내부의 제 1 지점(P1)의 온도를 측정하고, 비접촉식 온도 센서(520)를 통해 제 2 플레이트(415) 외측면(415a)의 제 2 지점(P2)의 온도를 측정할 수 있다. 그리고 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 측정된 상기 제 1 지점(P1)의 온도 및 측정된 상기 제 2 지점(P2)의 온도를 이용하여 열 유동(Qb)을 관찰하고, 이를 통해 사용자의 체온을 추정할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 프로세서는 열 유동(Qb)의 관찰을 통해 추정된 온도에 대한 누적 데이터와, 비접촉식 온도 센서(520)를 통해 제 3 지점(P3)의 온도에 대하여 즉시 측정된 실시간 데이터를 함께 고려하여, 사용자의 체온을 결정할 수도 있다.
도 10은, 다양한 실시예들에 따른, 적어도 두 개의 온도 센서를 포함하는 전자 장치의 내부 구조의 예를 나타낸 도면이다.
도 10에 도시된 실시예는, 하우징 내의 서로 다른 위치에 배치된 접촉식 온도 센서(510) 및 비접촉식 온도 센서(520)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 10에 도시된 바와 같이, 접촉식 온도 센서(510)와 비접촉식 온도 센서 (520)를 모두 기판(460) 상에 배치할 수 있다. 예를 들면, 기판(460) 상에 써미스터와 적외선 흡수체가 함께 배치될 수 있다. 이때 접촉식 온도 센서(510)와 비접촉식 온도 센서(520)는 기판(460) 상에서 수평 방향(예: Y축 방향)으로 다소 이격된 위치에 배치될 수 있다.
프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 접촉식 온도 센서(510)를 이용하여 하우징 내부의 제 1 지점(P1)의 온도를 측정하고, 비접촉식 온도 센서(520)를 이용하여 제 2 플레이트(415) 외측면(415a)의 제 2 지점(P2)의 온도를 측정할 수 있다. 그리고 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는, 측정된 제 1 지점(P1)의 온도 및 측정된 제 2 지점(P2)의 온도를 이용하여 하우징의 열 유동(Qc)을 관찰하고, 사용자의 체온을 추정할 수 있다. 전자 장치(400)는 비접촉식 온도 센서(520)의 표면(520a)에 배치된 패턴 부재(540)를 더 포함하여 비접촉식 온도 센서(520)와 Z축 상에 위치하지 않은 지점(예: 제 2 지점(P2))의 온도를 용이하게 측정할 수 있다.
프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는, 접촉식 온도 센서(510)를 통해 제 1 지점(P1)의 온도를 측정하고, 비접촉식 온도 센서(520)를 통해 제 2 지점(P2)의 온도를 측정하며, 측정된 상기 제 1 지점(P1)의 온도 및 측정된 상기 제 2 지점(P2)의 온도를 이용하여 열 유동(Qc)을 관찰하고, 이를 통해 사용자의 체온을 추정할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 열 유동(Qc)의 관찰을 통해 추정된 온도에 대한 누적 데이터와, 비접촉식 온도 센서(520)를 통해 제 3 지점(P3)의 온도에 대하여 즉시(on-demand) 측정된 실시간 데이터를 함께 고려하여, 사용자의 체온을 결정할 수도 있다.
도 10의 실시예에서는, 열 유동(Q)의 거리의 측정 기준이 되는 제 1 지점(P1)과 제 2 지점(P2)간의 거리가 상대적으로 멀게 형성될 수 있다.
이에 따라, 보다 정확한 체온 측정이 가능할 수 있다.
도 11은, 다양한 실시예들에 따른, 제 3 온도 센서(530)의 위치를 나타낸 투시도이다.
앞서, 도 5, 도 8, 도 9, 및 도 10의 실시예에서는 제 3 온도 센서(530)가 기판(460) 상에 배치된 실시가 도시된다. 그러나 제 3 온도 센서(530)의 위치는 어떤 특정한 배열에 한정되지 않는다. 일 실시예에 따르면, 제 3 온도 센서(530)는 외부 환경(E)의 온도를 용이하게 측정할 수 있도록 전자 장치(400)의 하우징에 인접하게 배치할 수 있다. 예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이 제 3 온도 센서(530)는 전자 장치(400)의 측면에 위치한 입력 장치(예: key 또는 button)의 하단부에 배치할 수 있다. 또 한 예를 들면, 제 3 온도 센서(530)는 전자 장치(400)에서 열전도도가 높은 측면 금속 프레임(예: 도 3의 제 1 플레이트(311))에 인접 배치할 수도 있다. 이와 같이 제 3 온도 센서(530)의 위치는 다양하게 설정될 수 있다.
상술한 바와 같이 다양한 실시예들에 따른 제 3 온도 센서(530)를 구비함으로써, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))가 접촉식 온도 센서(510) 및 비접촉식 온도 센서(520)를 이용해 측정한 온도를 보상하여 사용자 체온을 보다 정밀하게 정의(define)(또는, 결정(decide))할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어, 또는 그들의 조합으로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않을 수 있다는 것이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 제 1 방향을 향하는 제 1 면을 포함하는 제 1 플레이트(예: 도 3의 제 1 플레이트(311))와 상기 제 1 방향의 반대인 제 2 방향을 향하는 제 2 면을 포함하는 제 2 플레이트(예: 도 3의 제 2 플레이트(315) 및 도 5의 제 2 플레이트(415))를 포함하는 하우징; 상기 하우징의 상기 제 1 플레이트와 상기 제 2 플레이트 사이의 공간에 배치된 기판(예: 도 5의 기판(460)); 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120)); 및 적어도 두 개의 온도 센서(예: 도 5, 도 8, 도 9, 및 도 10의 온도 센서(500))를 포함하고, 상기 적어도 두 개의 온도 센서는, 상기 하우징 내의 서로 다른 위치에 배치된 접촉식 온도 센서(예: 도 5, 도 8, 도 9, 및 도 10의 접촉식 온도 센서(510)) 및 비접촉식 온도 센서(예: 도 5, 도 8, 도 9, 및 도 10의 비접촉식 온도 센서(520)) 를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 접촉식 온도 센서와 상기 비접촉식 온도 센서에서 측정된 온도를 이용하여, 체온을 결정 가능한 웨어러블 전자 장치(예: 도 5의 웨어러블 전자 장치(400))를 제공할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 접촉식 온도 센서는 써미스터(thermistor)를 포함하고, 상기 비접촉식 온도 센서는 적외선(infrared) 흡수체를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 접촉식 온도 센서를 통해 제 1 지점의 온도를 측정하고, 상기 비접촉식 온도 센서를 통해 제 2 지점의 온도를 측정하며, 측정된 상기 제 1 지점의 온도 및 측정된 상기 제 2 지점의 온도를 이용한 열 유동(heat flow) 정보에 기반하여, 이를 통해 체온을 추정할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1 지점과 상기 제 2 지점은 서로 상기 제 1 방향 또는 상기 제 2 방향 상에서 소정 거리 이격될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 열 유동 정보의 관찰을 통해 추정된 온도에 대한 누적 데이터와, 상기 비접촉식 온도 센서를 통해 즉시 측정된 실시간 데이터를 함께 고려하여, 체온을 결정할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 적어도 두 개의 온도 센서는, 외부 환경의 온도를 측정하는 제 3 온도 센서(예: 도 5, 도 8, 도 9, 도 10 및 도 11의 제 3 온도 센서(530))를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제 3 온도 센서를 이용하여 측정된 외부 환경의 온도를 기반으로 보정된 데이터를 통해 사용자의 체온을 결정할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 2 플레이트의 내측면 또는 상기 비접촉식 온도 센서 표면에 배치된 패턴 부분(예: 도 5, 도 7, 도 8, 및 도 10의 패턴 부재(540))를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 패턴 부분은 상기 비접촉식 온도 센서가 상기 접촉식 온도 센서와 상기 제 1 방향 또는 상기 제 2 방향 상에서 이격되되 서로 중첩 배치되지 않을 때 적용되며, 상기 패턴은 중앙의 개활 부분(open portion)과 주변의 경사 부분(inclined portion)을 포함하여 형성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 2 플레이트는 적외선 투과 가능한 재질로 형성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 접촉식 온도 센서는 상기 제 2 플레이트의 내측면에 배치되고, 상기 비접촉식 온도 센서는 상기 기판에 배치될 수 있다(예: 도 5 및 도8 참조).
다양한 실시예들에 따르면, 상기 접촉식 온도 센서는 상기 기판에 배치되고, 상기 비접촉식 온도 센서는 상기 제 2 플레이트의 내측면에 배치될 수 있다(예: 도 9 참조).
다양한 실시예들에 따르면, 상기 접촉식 온도 센서과 상기 비접촉식 온도 센서는 상기 기판에 배치될 수 있다(예: 도 10 참조).
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 접촉식 온도 센서 및 비접촉식 온도 센서를 포함하는 웨어러블 전자 장치를 이용한 체온 측정 방법에 있어서, 상기 접촉식 온도 센서를 이용하여 제 1 지점의 온도를 측정하고, 상기 비접촉식 온도 센서를 이용하여 상기 제 1 지점으로부터 웨어러블 전자 장치의 높이 방향으로 소정 거리 이격되어 배치된 제 2 지점의 온도를 측정함으로써, 열 유동(heat flow) 정보를 관찰하는 동작; 및 상기 열 유동 정보를 관찰하는 동작을 통해 추정된 온도에 대한 누적 데이터와, 상기 비접촉식 온도 센서를 통해 즉시 측정된 온도 데이터를 함께 고려하여, 체온을 결정하는 동작을 포함하는 체온 측정 방법을 제공할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 웨어러블 전자 장치는 외부 환경의 온도를 측정하는 제 3 온도 센서를 더 포함하고, 상기 체온을 결정하는 동작은, 상기 제 3 온도 센서로부터 측정된 외부 환경의 온도를 고려하여 체온을 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 하우징; 상기 하우징 내부에 배치된 기판(예: 도 5의 기판(460)); 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120)); 및 적어도 두 개의 온도 센서(예: 도 5, 도 8, 도 9, 및 도 10의 온도 센서(500))를 포함하고,상기 적어도 두 개의 온도 센서는, 상기 하우징 내의 서로 다른 위치에 배치된 접촉식 온도 센서(예: 도 5, 도 8, 도 9, 및 도 10의 접촉식 온도 센서(510)) 및 비접촉식 온도 센서(예: 도 5, 도 8, 도 9, 및 도 10의 비접촉식 온도 센서(520))를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 접촉식 온도 센서와 상기 비접촉식 온도 센서에서 측정된 온도를 이용하여, 체온을 결정 가능한 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 접촉식 온도 센서는 써미스터(thermistor)를 포함하고, 상기 비접촉식 온도 센서는 적외선(infrared) 흡수체를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 접촉식 온도 센서를 통해 제 1 지점의 온도를 측정하고, 상기 비접촉식 온도 센서를 통해 제 2 지점의 온도를 측정하며, 측정된 상기 제 1 지점의 온도 및 측정된 상기 제 2 지점의 온도를 이용한 열 유동(heat flow) 정보에 기반하여, 이를 통해 체온을 추정할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1 지점과 상기 제 2 지점은 서로 상기 제 1 방향 또는 상기 제 2 방향 상에서 소정 거리 이격될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 열 유동의 관찰을 통해 추정된 온도에 대한 누적 데이터와, 상기 비접촉식 온도 센서를 통해 즉시 측정된 실시간 데이터를 함께 고려하여, 체온을 결정할 수 있다.
본 개시 내용은 다양한 예시적인 실시예를 참조하여 예시 및 설명되었지만, 다양한 예시적인 실시예는 예시적인 것으로 의도된 것이지 제한하는 것이 아님을 이해할 것이다. 첨부된 특허청구범위 및 그 등가물을 포함하는 본 발명의 진정한 사상 및 전체 범위를 벗어나지 않고 형태 및 세부사항의 다양한 변경이 이루어질 수 있음이 당업자에 의해 추가로 이해될 것이다. 또한, 본 명세서에 기재된 임의의 실시예(들)는 본 명세서에 기재된 임의의 다른 실시예(들)와 함께 사용될 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (15)

  1. 웨어러블 전자 장치에 있어서,
    제 1 방향을 향하는 제 1 면을 포함하는 제 1 플레이트와 상기 제 1 방향의 반대인 제 2 방향을 향하는 제 2 면을 포함하는 제 2 플레이트를 포함하는 하우징;
    상기 하우징의 상기 제 1 플레이트와 상기 제 2 플레이트 사이의 공간에 배치된 기판;
    프로세서; 및
    적어도 두 개의 온도 센서를 포함하고,
    상기 적어도 두 개의 온도 센서는, 상기 하우징 내의 서로 다른 위치에 배치된 접촉식 온도 센서 및 비접촉식 온도 센서를 포함하며,
    상기 프로세서는, 상기 접촉식 온도 센서와 상기 비접촉식 온도 센서에서 측정된 온도를 이용하여, 체온을 결정하는 웨어러블 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 접촉식 온도 센서는 써미스터(thermistor)를 포함하고, 상기 비접촉식 온도 센서는 적외선(infrared) 흡수체를 포함하는 웨어러블 전자 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 접촉식 온도 센서를 통해 제 1 지점의 온도를 측정하고, 상기 비접촉식 온도 센서를 통해 제 2 지점의 온도를 측정하며, 측정된 상기 제 1 지점의 온도 및 측정된 상기 제 2 지점의 온도를 이용한 열 유동(heat flow) 정보에 기반하여, 이를 통해 체온을 추정하는 웨어러블 전자 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 지점과 상기 제 2 지점은 서로 상기 제 1 방향 또는 상기 제 2 방향 상에서 소정 거리 이격된 웨어러블 전자 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 열 유동 정보를 이용해 추정된 온도에 대한 누적 데이터와, 상기 비접촉식 온도 센서를 통해 즉시 측정된 실시간 데이터를 함께 고려하여, 체온을 결정하는 웨어러블 전자 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 온도 센서는,
    외부 환경의 온도를 측정하는 제 3 온도 센서를 더 포함하는 웨어러블 전자 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제 3 온도 센서를 이용하여 측정된 외부 환경의 온도를 기반으로 보정된 데이터를 통해 체온을 결정하는 웨어러블 전자 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 플레이트의 내측면 또는 상기 비접촉식 온도 센서 표면에 배치된 패턴 부분을 더 포함하는 웨어러블 전자 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 패턴 부분은 상기 비접촉식 온도 센서가 상기 접촉식 온도 센서와 상기 제 1 방향 또는 상기 제 2 방향 상에서 이격되되 서로 중첩 배치되지 않을 때 적용되며,
    상기 패턴 부분은 중앙의 개활 부분(open portion)과 주변의 경사 부분(inclined portion)을 포함하여 형성된 웨어러블 전자 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 플레이트는 적외선 투과 가능한 재질로 형성된 웨어러블 전자 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 접촉식 온도 센서는 상기 제 2 플레이트의 내측면에 배치되고,
    상기 비접촉식 온도 센서는 상기 기판에 배치된 웨어러블 전자 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 접촉식 온도 센서는 상기 기판에 배치되고,
    상기 비접촉식 온도 센서는 상기 제 2 플레이트의 내측면에 배치된 웨어러블 전자 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 접촉식 온도 센서과 상기 비접촉식 온도 센서는 상기 기판에 배치된 웨어러블 전자 장치.
  14. 접촉식 온도 센서 및 비접촉식 온도 센서를 포함하는 웨어러블 전자 장치를 이용한 체온 측정 방법에 있어서,
    상기 접촉식 온도 센서를 이용하여 제 1 지점의 온도를 측정하고, 상기 비접촉식 온도 센서를 이용하여 상기 제 1 지점으로부터 웨어러블 전자 장치의 높이 방향으로 소정 거리 이격되어 배치된 제 2 지점의 온도를 측정함으로써, 열 유동(heat flow) 정보를 관찰하는 동작; 및
    상기 열 유동 정보를 관찰하는 동작을 통해 추정된 온도에 대한 누적 데이터와, 상기 비접촉식 온도 센서를 통해 즉시 측정된 온도 데이터를 함께 고려하여, 체온을 결정하는 동작을 포함하는 체온 측정 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 웨어러블 전자 장치는 외부 환경의 온도를 측정하는 제 3 온도 센서를 더 포함하고,
    상기 체온을 결정하는 동작은, 상기 제 3 온도 센서로부터 측정된 외부 환경의 온도를 고려하여 체온을 보정하는 단계를 더 포함하는 체온 측정 방법.
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