WO2024034839A1 - 산소 포화도를 측정하는 전자 장치 및 이의 제어 방법 - Google Patents

산소 포화도를 측정하는 전자 장치 및 이의 제어 방법 Download PDF

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WO2024034839A1
WO2024034839A1 PCT/KR2023/008844 KR2023008844W WO2024034839A1 WO 2024034839 A1 WO2024034839 A1 WO 2024034839A1 KR 2023008844 W KR2023008844 W KR 2023008844W WO 2024034839 A1 WO2024034839 A1 WO 2024034839A1
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WO
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wavelength bands
electronic device
light
oxygen saturation
value
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Application number
PCT/KR2023/008844
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English (en)
French (fr)
Inventor
정현준
Original Assignee
삼성전자 주식회사
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/1455—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters

Definitions

  • Embodiments of the present disclosure relate to an electronic device that measures oxygen saturation and a control method thereof.
  • sensors included in electronic devices can measure electrocardiogram, blood pressure, pulse, respiratory rate, body temperature, and oxygen saturation.
  • Pulse oximetry is a useful method to measure oxygen saturation non-invasively, using the ratio of the absorbance of arterial blood whose blood flow has temporarily increased due to cardiac output in two wavelength bands (RED, Infrared). Oxygen saturation can be measured.
  • Pulse oximetry has the advantage of being non-invasive and is being installed in electronic devices (e.g. wearable devices) that come into contact with the user's body.
  • the electronic device includes at least one light emitting unit that emits light in a plurality of wavelength bands, at least one light receiving unit, and at least one operably connected to the at least one light emitting unit and the at least one light receiving unit.
  • the at least one processor may emit light containing four different wavelength bands through the at least one light emitting unit.
  • the at least one processor may detect light through the at least one light receiving unit.
  • the at least one processor may obtain measurement reliability based on two wavelength bands out of four wavelength bands included in the sensed light.
  • the at least one processor may obtain an oxygen saturation measurement value based on the four wavelength bands included in the detected light, based on the measurement reliability being greater than or equal to a set value.
  • the at least one processor determines the measurement reliability based on two wavelength bands in which the difference in absorbance of hemoglobin and oxidized hemoglobin among the four wavelength bands included in the detected light is less than a first value. It can be obtained.
  • the ratio of two wavelength bands in which the difference in absorbance of hemoglobin and oxidized hemoglobin among the four wavelength bands included in the detected light is less than the first value is a value within a set range regardless of oxygen saturation. It can be something to have.
  • the at least one processor determines that the ratio of two wavelength bands in which the difference in absorbance of hemoglobin and oxidized hemoglobin among the four wavelength bands included in the sensed light is less than a first value is within the set range. If it deviates, it can be confirmed that the measurement reliability is less than the set value.
  • the at least one processor measures the oxygen saturation based on two wavelength bands in which the difference in absorbance of hemoglobin and oxidized hemoglobin is greater than or equal to a second value among the four wavelength bands included in the sensed light. The value can be obtained.
  • the at least one processor may ignore the oxygen saturation measurement value if the measurement reliability is less than the set value.
  • the at least one processor obtains three oxygen saturation measurement values using a combination of three wavelength bands including two wavelength bands among the four wavelength bands included in the detected light. can do.
  • the at least one processor determines a representative value of the three oxygen saturation measurement values based on the difference between the maximum and minimum values among the three oxygen saturation measurement values being within a set range. It can be obtained as a saturation measurement value.
  • the at least one processor determines the three pulse oximetry values based on the measurement reliability being less than the set value or the difference between the maximum and minimum values among the three oxygen saturation measurement values being outside a set range. Oxygen saturation measurements can be ignored.
  • the at least one processor may provide a notification informing of a measurement error based on ignoring the three oxygen saturation measurement values.
  • the at least one light emitting unit may include four light emitting units that each emit light in four wavelength bands.
  • the four light emitting units may be arranged in descending order of the length of the wavelength band of light emitted from the at least one light receiving unit.
  • the at least one light emitting unit may include one light emitting unit that emits light including four wavelength bands.
  • the at least one light receiving unit may include four filters that filter the four wavelength bands.
  • a control method of an electronic device may include emitting light containing four different wavelength bands through at least one light emitting unit that emits light in a plurality of wavelength bands.
  • a method of controlling an electronic device may include detecting light through at least one light receiving unit.
  • a control method of an electronic device may include an operation of obtaining measurement reliability based on two wavelength bands out of four wavelength bands included in the light.
  • a control method of an electronic device includes an operation of obtaining an oxygen saturation measurement value based on the four wavelength bands included in the detected light, based on the measurement reliability being greater than or equal to a set value. can do.
  • the operation of obtaining measurement reliability includes determining the measurement reliability based on two wavelength bands in which the difference in absorbance of hemoglobin and oxidized hemoglobin is less than a first value among the four wavelength bands included in the detected light. can be obtained.
  • the ratio of two wavelength bands in which the difference in absorbance of hemoglobin and oxidized hemoglobin is less than the first value is a value within a set range regardless of oxygen saturation. It can be something to have.
  • the operation of obtaining measurement reliability is such that the ratio of two wavelength bands in which the difference in absorbance of hemoglobin and oxidized hemoglobin among the four wavelength bands included in the detected light is less than the first value is within the set range. If it deviates from , it can be confirmed that the measurement reliability is less than the set value.
  • the operation of obtaining the oxygen saturation measurement value is based on two wavelength bands in which the difference in absorbance of hemoglobin and oxidized hemoglobin is greater than or equal to a second value among the four wavelength bands included in the detected light.
  • the oxygen saturation measurement value can be obtained.
  • control method of an electronic device may further include ignoring the oxygen saturation measurement value if the measurement reliability is less than the set value.
  • the operation of obtaining the oxygen saturation measurement value includes three oxygen saturations using a combination of three wavelength bands including two wavelength bands among the four wavelength bands included in the detected light. Measured values can be obtained.
  • the operation of acquiring the oxygen saturation measurement value is based on the difference between the maximum and minimum values among the three oxygen saturation measurement values being within a set range, and the representative of the three oxygen saturation measurement values.
  • the value can be obtained as the oxygen saturation measurement value.
  • a control method of an electronic device is based on the measurement reliability being less than the set value or the difference between the maximum and minimum values among the three oxygen saturation measurement values being outside the set range, An operation of ignoring the oxygen saturation measurement value may be further included.
  • the method of controlling an electronic device may further include providing a notification of a measurement error based on ignoring the three oxygen saturation measurement values.
  • the at least one light emitting unit may include four light emitting units that each emit light in four wavelength bands.
  • the four light emitting units may be arranged in descending order of the length of the wavelength band of light emitted from the at least one light receiving unit.
  • the at least one light emitting unit may include one light emitting unit that emits light including four wavelength bands.
  • the at least one light receiving unit may include four filters that filter the four wavelength bands.
  • the one or more programs may be configured to cause the electronic device to display four different wavelength bands through the at least one light emitting unit. Can emit light.
  • the electronic device may detect light through the at least one light receiving unit.
  • the electronic device may obtain measurement reliability based on two wavelength bands out of four wavelength bands included in the sensed light.
  • the electronic device may obtain an oxygen saturation measurement value based on the four wavelength bands included in the detected light, based on the measurement reliability being greater than or equal to a set value.
  • the electronic device may obtain the measurement reliability based on two wavelength bands in which the difference in absorbance of hemoglobin and oxidized hemoglobin among the four wavelength bands included in the detected light is less than a first value. You can.
  • the ratio of two wavelength bands in which the difference in absorbance of hemoglobin and oxidized hemoglobin among the four wavelength bands included in the detected light is less than the first value is a value within a set range regardless of oxygen saturation. It can be something to have.
  • the electronic device when the ratio of two wavelength bands in which the difference in absorbance of hemoglobin and oxidized hemoglobin is less than the first value among the four wavelength bands included in the sensed light is outside the set range. , it can be confirmed that the measurement reliability is less than the set value.
  • the electronic device determines the oxygen saturation measurement value based on two wavelength bands in which the difference in absorbance of hemoglobin and oxidized hemoglobin is greater than or equal to a second value among the four wavelength bands included in the sensed light. It can be obtained.
  • the electronic device may ignore the oxygen saturation measurement value if the measurement reliability is less than the set value.
  • the electronic device may obtain three oxygen saturation measurement values using a combination of three wavelength bands including two wavelength bands among the four wavelength bands included in the detected light. there is.
  • the electronic device measures the oxygen saturation using a representative value of the three oxygen saturation measurement values based on the fact that the difference between the maximum and minimum values among the three oxygen saturation measurement values is within a set range. It can be obtained by value.
  • the electronic device determines the three oxygen saturation levels based on the measurement reliability being less than the set value or the difference between the maximum and minimum values among the three oxygen saturation measurement values being outside a set range. Measured values can be ignored.
  • the electronic device may provide a notification indicating a measurement error based on ignoring the three oxygen saturation measurement values.
  • the at least one light emitting unit may include four light emitting units that each emit light in four wavelength bands.
  • the four light emitting units may be arranged in descending order of the length of the wavelength band of light emitted from the at least one light receiving unit.
  • the at least one light emitting unit may include one light emitting unit that emits light including four wavelength bands.
  • the at least one light receiving unit may include four filters that filter the four wavelength bands.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment according to an embodiment.
  • Figure 2 is a perspective view of the front of an electronic device according to one embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view of the rear of the electronic device of FIG. 2.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the electronic device of FIG. 2.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining an oxygen saturation measurement operation of an electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a light emitting unit and a light receiving unit for measuring oxygen saturation of an electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 7A is a diagram for explaining a light emitting unit and a light receiving unit for measuring oxygen saturation of an electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 7B is a diagram for explaining a light emitting unit and a light receiving unit for measuring oxygen saturation of an electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a light emitting unit and a light receiving unit for measuring oxygen saturation of an electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining an oxygen saturation measurement operation of an electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating four wavelength bands used to measure oxygen saturation of an electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating the relationship between oxygen saturation according to the ratio of four pairs of wavelengths by combining two of the four wavelengths, according to an embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a case where oxygen saturation measurement reliability is normal and oxygen saturation is high, according to an embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a case where oxygen saturation measurement reliability is normal and oxygen saturation is low, according to an embodiment.
  • Figure 14 is a diagram to explain a case where the reliability of oxygen saturation measurement is normal and there is an error in oxygen saturation measurement, according to an embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a case in which oxygen saturation measurement reliability is abnormal according to an embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an optical absorption spectrum of an example of a case in which the oxygen saturation measurement reliability as shown in FIG. 15 is abnormal.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device 101 in a network environment 100, according to one embodiment.
  • the electronic device 101 communicates with the electronic device 102 through a first network 198 (e.g., a short-range wireless communication network) or a second network 199. It is possible to communicate with at least one of the electronic device 104 or the server 108 through (e.g., a long-distance wireless communication network).
  • 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, an audio 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 may include an antenna module 197.
  • at least one of these components eg, the connection terminal 178) may be omitted or one or more other components may be added to the electronic device 101.
  • some of these components e.g., sensor module 176, camera module 180, or antenna module 197) are integrated into one component (e.g., display module 160). It can be.
  • the processor 120 for example, executes software (e.g., program 140) to operate at least one other component (e.g., hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120. It can be controlled and various data processing or calculations can be performed. According to one embodiment, as at least part of data processing or computation, the processor 120 stores commands or data received from another component (e.g., sensor module 176 or communication module 190) in volatile memory 132. The commands or data stored in the volatile memory 132 can be processed, and the resulting data can be stored in the non-volatile memory 134.
  • software e.g., program 140
  • the processor 120 stores commands or data received from another component (e.g., sensor module 176 or communication module 190) in volatile memory 132.
  • the commands or data stored in the volatile memory 132 can be processed, and the resulting data can be stored in the non-volatile memory 134.
  • the processor 120 includes a main processor 121 (e.g., a central processing unit or an application processor) or an auxiliary processor 123 that can operate independently or together (e.g., a graphics processing unit, a neural network processing unit ( It may include a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor).
  • a main processor 121 e.g., a central processing unit or an application processor
  • auxiliary processor 123 e.g., a graphics processing unit, a neural network processing unit ( It may include a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor.
  • the electronic device 101 includes a main processor 121 and a secondary processor 123
  • the secondary processor 123 may be set to use lower power than the main processor 121 or be specialized for a designated function. You can.
  • the auxiliary processor 123 may be implemented separately from the main processor 121 or as part of it.
  • the auxiliary processor 123 may, for example, act on behalf of the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (e.g., sleep) state, or while the main processor 121 is in an active (e.g., application execution) state. ), together with the main processor 121, at least one of the components of the electronic device 101 (e.g., the display module 160, the sensor module 176, or the communication module 190) At least some of the functions or states related to can be controlled.
  • co-processor 123 e.g., image signal processor or communication processor
  • may be implemented as part of another functionally related component e.g., camera module 180 or communication module 190. there is.
  • the auxiliary processor 123 may include a hardware structure specialized for processing artificial intelligence models.
  • Artificial intelligence models can be created through machine learning. For example, such learning may be performed in the electronic device 101 itself on which the artificial intelligence model is performed, or may be performed through a separate server (e.g., server 108).
  • Learning algorithms may include, for example, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, or reinforcement learning, but It is not limited.
  • An artificial intelligence model may include multiple artificial neural network layers.
  • Artificial neural networks include deep neural network (DNN), convolutional neural network (CNN), recurrent neural network (RNN), restricted boltzmann machine (RBM), belief deep network (DBN), bidirectional recurrent deep neural network (BRDNN), It may be one of deep Q-networks or a combination of two or more of the above, but is not limited to the examples described above.
  • artificial intelligence models may additionally or alternatively include software structures.
  • 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. Data may include, for example, input data or output data for software (e.g., program 140) and instructions related thereto.
  • Memory 130 may include volatile memory 132 or 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 application 146.
  • the input module 150 may receive commands or data to be used in a component of the electronic device 101 (e.g., the processor 120) from outside the electronic device 101 (e.g., a user).
  • the input module 150 may include, for example, a microphone, mouse, keyboard, keys (eg, buttons), or digital pen (eg, stylus pen).
  • the sound output module 155 may output sound signals to the outside of the electronic device 101.
  • the sound output module 155 may include, for example, a speaker or a receiver. Speakers can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback.
  • the receiver can be used to receive incoming calls. According to one embodiment, the receiver may be implemented separately from the speaker or as part of it.
  • the display module 160 can visually provide information to the outside of the electronic device 101 (eg, a user).
  • the display module 160 may include, for example, a display, a hologram device, or a projector, and a control circuit for controlling the device.
  • the display module 160 may include a touch sensor configured to detect a touch, or a pressure sensor configured to measure the intensity of force generated by the touch.
  • the audio module 170 can convert sound into an electrical signal or, conversely, convert an electrical signal into sound. According to one embodiment, the audio module 170 acquires sound through the input module 150, the sound output module 155, or an external electronic device (e.g., directly or wirelessly connected to the electronic device 101). Sound may be output through the electronic device 102 (e.g., speaker or headphone).
  • the electronic device 102 e.g., speaker or headphone
  • the sensor module 176 detects the operating state (e.g., power or temperature) of the electronic device 101 or the external environmental state (e.g., user state) and generates an electrical signal or data value corresponding to the detected state. can do.
  • the sensor module 176 includes, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, an air 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, humidity sensor, or light sensor.
  • the interface 177 may support one or more designated protocols that can be used to connect the electronic device 101 directly or wirelessly 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.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • SD card interface Secure Digital Card interface
  • audio interface audio interface
  • 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 can convert electrical signals into mechanical stimulation (e.g., vibration or movement) or electrical stimulation that the user can perceive through tactile or kinesthetic senses.
  • the haptic module 179 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module 180 can capture still images and moving images.
  • the camera module 180 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 188 can manage power supplied to the electronic device 101.
  • the power management module 188 may be implemented as at least a part of, for example, 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 battery, a rechargeable secondary battery, or a fuel cell.
  • Communication module 190 is configured to provide a direct (e.g., wired) communication channel or wireless communication channel between electronic device 101 and an external electronic device (e.g., electronic device 102, electronic device 104, or server 108). It can support establishment and communication through established communication channels. Communication module 190 operates independently of processor 120 (e.g., an application processor) and may include one or more communication processors that support direct (e.g., wired) communication or wireless communication.
  • processor 120 e.g., an application processor
  • the communication module 190 is a wireless communication module 192 (e.g., 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 (e.g., : LAN (local area network) communication module, or power line communication module) may be included.
  • a wireless communication module 192 e.g., 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 e.g., : LAN (local area network) communication module, or power line communication module
  • the corresponding communication module is a first network 198 (e.g., a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network 199 (e.g., legacy It may communicate with an external electronic device 104 through a telecommunication network such as a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (e.g., LAN or WAN).
  • a telecommunication network such as a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (e.g., LAN or WAN).
  • a telecommunication network such as a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (e.g., LAN or WAN).
  • a telecommunication network such as a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network
  • the wireless communication module 192 uses subscriber information (e.g., 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 e.g., International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)
  • IMSI International Mobile Subscriber Identifier
  • the wireless communication module 192 may support 5G networks after 4G networks and next-generation communication technologies, for example, NR access technology (new radio access technology).
  • NR access technology provides 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)) can be supported.
  • the wireless communication module 192 may support high frequency bands (eg, mmWave bands), for example, to achieve high data rates.
  • the wireless communication module 192 uses various technologies to secure performance in high frequency bands, for example, beamforming, massive array multiple-input and multiple-output (MIMO), and full-dimensional multiplexing. It can support technologies such as input/output (FD-MIMO: full dimensional MIMO), array antenna, analog beam-forming, or large scale antenna.
  • the wireless communication module 192 may support various requirements specified in the electronic device 101, an external electronic device (e.g., electronic device 104), or a network system (e.g., second network 199).
  • the wireless communication module 192 supports Peak data rate (e.g., 20 Gbps or more) for realizing eMBB, loss coverage (e.g., 164 dB or less) for realizing mmTC, or U-plane latency (e.g., 164 dB or less) for realizing URLLC.
  • Peak data rate e.g., 20 Gbps or more
  • loss coverage e.g., 164 dB or less
  • U-plane latency e.g., 164 dB or less
  • the antenna module 197 may transmit or receive signals or power to or from the outside (eg, an external electronic device).
  • the antenna module 197 may include an antenna including a radiator made of a conductor or a conductive pattern formed on a substrate (eg, PCB).
  • 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 to the plurality of antennas by, for example, the communication module 190. can be selected. Signals or power may be transmitted or received between the communication module 190 and an external electronic device through the at least one selected antenna.
  • other components eg, radio frequency integrated circuit (RFIC) may be additionally formed as part of the antenna module 197.
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module 197 may form a mmWave antenna module.
  • a mmWave antenna module includes: a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first side (e.g., bottom side) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (e.g., mmWave band); And a plurality of antennas (e.g., array antennas) disposed on or adjacent to the second side (e.g., top or side) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals in the designated high frequency band. can do.
  • a mmWave antenna module includes: a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first side (e.g., bottom side) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (e.g., mmWave band); And a plurality of antennas (e.g., array antennas) disposed on or adjacent to the second side (e.g., top or side)
  • peripheral devices e.g., bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI)
  • signal e.g. commands or data
  • commands 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 of the same or different type as the electronic device 101.
  • all or part of the operations performed in the electronic device 101 may be executed in one or more of the external electronic devices 102, 104, or 108.
  • the electronic device 101 may perform the function or service instead of executing the function or service on its own.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform at least part of the function or service.
  • One or more external electronic devices that have received the request may execute at least part of the requested function or service, or an additional function or service related to the request, and transmit the result of the execution to the electronic device 101.
  • the electronic device 101 may process the result as is or additionally and provide it as at least part of a response to the request.
  • cloud computing distributed computing, mobile edge computing (MEC), or client-server computing technology can 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.
  • Server 108 may be an intelligent server using machine learning and/or neural networks.
  • the external electronic device 104 or server 108 may be included in the second network 199.
  • the electronic device 101 may be applied to intelligent services (e.g., smart home, smart city, smart car, or healthcare) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • FIG. 2 is a perspective view of the front of an electronic device according to one embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view of the rear of the electronic device of FIG. 2.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the electronic device of FIG. 2.
  • the electronic device 200 (e.g., the electronic device 101 of FIG. 1) according to one embodiment has a first side (or front) 210A, a second side (or back), and ) (210B), and a housing (210) including a side (210C) surrounding the space between the first surface (210A) and the second surface (210B), connected to at least a portion of the housing (210) and the
  • the electronic device 200 may include attachment members 250 and 260 configured to detachably attach the electronic device 200 to a part of the user's body (eg, wrist or ankle).
  • the housing may refer to a structure that forms some of the first side 210A, second side 210B, and side surface 210C of FIG. 2 .
  • the first surface 210A may be formed at least in part by a substantially transparent front plate 201 (eg, a glass plate including various coating layers, or a polymer plate).
  • the second side 210B may be formed by a substantially opaque rear cover 207.
  • the rear cover 207 is formed, for example, by coated or colored glass, ceramic, polymer, metal (e.g., aluminum, stainless steel (STS), or magnesium), or a combination of at least two of the foregoing materials. It can be.
  • the side 210C combines with the front plate 201 and the rear cover 207 and may be formed by a side bezel structure (or “side member”) 206 including metal and/or polymer.
  • the back cover 207 and side bezel structures 206 may be integrally formed and include the same material (eg, a metallic material such as aluminum).
  • the binding members 250 and 260 may be formed of various materials and shapes. Integrated and multiple unit links may be formed to be able to flow with each other using fabric, leather, rubber, urethane, metal, ceramic, or a combination of at least two of the above materials.
  • electrodes 282 and 283 made of a conductive material may be formed in one area of the rear cover 207 of the electronic device 200.
  • the electronic device 200 includes a display 220 (see FIG. 4), an audio module 205 and 208, a sensor module 211, a key input device 202 and 290, and a connector hole 209. It may include at least one of the following. In some embodiments, the electronic device 200 omits at least one of the components (e.g., the key input device 202, 290, the connector hole 209, or the sensor module 211) or uses another component. Additional information may be included.
  • Display 220 may be exposed, for example, through a significant portion of front plate 201 .
  • the shape of the display 220 may correspond to the shape of the front plate 201 and may be various shapes such as circular, oval, or polygonal.
  • the display 220 may be combined with or disposed adjacent to a touch detection circuit, a pressure sensor capable of measuring the strength (pressure) of a touch, and/or a fingerprint sensor.
  • the audio modules 205 and 208 may include a microphone hole 205 and a speaker hole 208.
  • a microphone for acquiring external sound may be placed inside the microphone hole 205, and in some embodiments, a plurality of microphones may be placed to detect the direction of sound.
  • the speaker hole 208 can be used as an external speaker and a receiver for calls.
  • the speaker hole 208 and the microphone hole 205 may be implemented as one hole, or a speaker may be included without the speaker hole 208 (e.g., piezo speaker).
  • the sensor module 211 may generate an electrical signal or data value corresponding to the internal operating state of the electronic device 200 or the external environmental state.
  • the sensor module 211 may include, for example, a biometric sensor module 211 (eg, HRM sensor) disposed on the second surface 210B of the housing 210.
  • the electronic device 200 may include sensor modules not shown, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, a barometric pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a biometric sensor, a temperature sensor, It may further include at least one of a humidity sensor or an illuminance sensor.
  • the key input devices 202 and 290 include a wheel key 202 disposed on the first side 210A of the housing 210 and rotatable in at least one direction, and/or on the side 210C of the housing 210. It may include an arranged side key button 290.
  • the wheel key may have a shape corresponding to the shape of the front plate 201.
  • the electronic device 200 may not include some or all of the key input devices 202 and 290 mentioned above, and the key input devices 202 and 290 that are not included may be displayed on the display 220. It can be implemented in other forms, such as soft keys.
  • the connector hole 209 can accommodate a connector (for example, a USB connector) for transmitting and receiving power and/or data with an external electronic device and can accommodate a connector for transmitting and receiving an audio signal with an external electronic device.
  • a connector for example, a USB connector
  • Other connector holes may be included.
  • the electronic device 200 may further include, for example, a connector cover (not shown) that covers at least a portion of the connector hole 209 and blocks external foreign substances from entering the connector hole.
  • the fastening members 250 and 260 may be detachably fastened to at least some areas of the housing 210 using locking members 251 and 261.
  • the binding members 250 and 260 may include one or more of a fixing member 252, a fixing member fastening hole 253, a band guide member 254, and a band fixing ring 255.
  • the fixing member 252 may be configured to fix the housing 210 and the binding members 250 and 260 to a part of the user's body (eg, wrist or ankle).
  • the fixing member fastening hole 253 may correspond to the fixing member 252 and fix the housing 210 and the fastening members 250 and 260 to a part of the user's body.
  • the band guide member 254 is configured to limit the range of movement of the fixing member 252 when the fixing member 252 is fastened to the fixing member fastening hole 253, so that the fastening members 250 and 260 are attached to parts of the user's body. It can be made to adhere tightly.
  • the band fixing ring 255 may limit the range of movement of the fastening members 250 and 260 when the fixing member 252 and the fixing member fastening hole 253 are fastened.
  • the electronic device 400 (e.g., the electronic device 200 of FIGS. 2 and 3) includes a side bezel structure 410 and a wheel key 420 (e.g., the wheel key 202 of FIG. 2). ), front plate 201, display 220, first antenna 450, support member 460 (e.g. bracket), battery 470, first printed circuit board 480, sealing member 490 , a rear plate 493, and fastening members 495 and 497 (e.g., fastening members 250 and 260 of FIGS. 2 and 3).
  • At least one of the components of the electronic device 400 may be the same as or similar to at least one of the components of the electronic device 200 in Figure 2 or 3, and overlapping descriptions will be omitted below.
  • the support member 460 may be made of, for example, a metallic material and/or a non-metallic material (e.g. The support member 460 may be formed of a polymer material.
  • the display 220 may be coupled to one side of the support member 460 and the first printed circuit board 480 may be coupled to the other side.
  • the first printed circuit board 480 has , may be equipped with a processor, memory, and/or interface.
  • the processor may include, for example, one or more of a central processing unit, an application processor, a graphic processing unit (GPU), a sensor processor, or a communication processor. You can.
  • Memory may include, for example, volatile memory or non-volatile memory.
  • the interface may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, and/or an audio interface.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • the interface may electrically or physically connect the electronic device 400 to an external electronic device and may include a USB connector, SD card/MMC connector, or audio connector.
  • the battery 470 is a device for supplying power to at least one component of the electronic device 400 and may include, for example, a non-rechargeable primary battery, a rechargeable secondary battery, or a fuel cell. there is. At least a portion of the battery 470 may be disposed, for example, on substantially the same plane as the first printed circuit board 480 . The battery 470 may be disposed integrally within the electronic device 400, or may be disposed to be detachable from the electronic device 400.
  • the first antenna 450 may be disposed between the display 220 and the support member 460.
  • the first antenna 450 may include, for example, a near field communication (NFC) antenna, a wireless charging antenna, and/or a magnetic secure transmission (MST) antenna.
  • NFC near field communication
  • MST magnetic secure transmission
  • the first antenna 450 can perform short-range communication with an external device, wirelessly transmit and receive power required for charging, and transmit a short-range communication signal or a self-based signal including payment data.
  • an antenna structure may be formed by some or a combination of the side bezel structure 410 and/or the support member 460.
  • the sealing member 490 may be located between the side bezel structure 410 and the rear plate 493.
  • the sealing member 490 may be configured to block moisture and foreign substances from entering the space surrounded by the side bezel structure 410 and the rear plate 493 from the outside.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining an oxygen saturation measurement operation of an electronic device according to an embodiment.
  • each operation 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.
  • operations 510 to 540 may be understood as being performed by a processor (e.g., processor 120 of FIG. 1) of an electronic device (e.g., electronic device 101 of FIG. 1).
  • a processor e.g., processor 120 of FIG. 1
  • an electronic device e.g., electronic device 101 of FIG. 1.
  • an electronic device may include a sensor (e.g., sensor module 176 of FIG. 1) for measuring oxygen saturation.
  • a sensor for measuring oxygen saturation may measure oxygen saturation by contacting the user's body.
  • a sensor for measuring oxygen saturation eg, sensor module 176 in FIG. 1
  • PPG photoplethysmography
  • a sensor for measuring oxygen saturation includes a light source that emits light in two wavelength bands (e.g., RED, Infrared) and a light source that senses at least some of the light that is partially reflected on the user's skin or blood vessels after being emitted from the light source. It may include a light receiving unit (eg, a photodiode).
  • a sensor for measuring pulse oximetry uses a plurality of light sources, each capable of emitting light of substantially the same or different wavelengths, to identify areas of the user's body (e.g., blood vessels located in the fingers or wrist, lower radius of the wrist).
  • the sensor for measuring oxygen saturation operates to obtain at least two of a plurality of biometric information, for example, heart rate, blood oxygen saturation, BIA (bioelectrical impedance analysis) signal, ECG (electrocardiogram) signal, and blood pressure. You can.
  • a sensor for measuring oxygen saturation may operate so that heart rate, blood oxygen saturation, and BIA signals are acquired simultaneously.
  • a sensor for measuring oxygen saturation may include a laser diode (LD) and an image sensor.
  • LD laser diode
  • a sensor for measuring oxygen saturation may include a plurality of sensors for each acquiring a plurality of biometric information.
  • the sensor for measuring oxygen saturation is an independent (or separate) sensor for acquiring each of a plurality of biometric information, such as a sensor for obtaining pulse, a sensor for obtaining oxygen saturation, and a sensor for obtaining blood pressure.
  • the sensor for measuring oxygen saturation is an independent (or separate) sensor for acquiring each of a plurality of biometric information, such as a sensor for obtaining pulse, a sensor for obtaining oxygen saturation, and a sensor for obtaining blood pressure.
  • the electronic device can obtain oxygen saturation measurement reliability and oxygen saturation measurement values by using not only two wavelength bands of light with different absorbance (e.g., RED, Infrared), but also two wavelengths with similar absorbance. there is.
  • an oxygen saturation measurement operation using four wavelength bands according to an embodiment will be described.
  • an electronic device may emit light containing four different wavelength bands.
  • the electronic device emits light (or light containing four different wavelength bands) through at least one light emitting unit included in a sensor for measuring oxygen saturation (e.g., sensor module 176 in FIG. 1). combination) can emit light.
  • at least one light emitting unit may use an LED or a laser as a light source.
  • At least one light emitting unit may include one LED, and may sequentially emit light in different wavelength bands by dividing the time.
  • a light emitting unit including one LED will be described below with reference to FIG. 6.
  • At least one light emitting unit may include four light emitting units that each emit light in four wavelength bands.
  • at least one light emitting unit may include multiple LEDs of different single wavelength bands.
  • the four light emitting units may be arranged close to at least one light receiving unit in the order of the shortest length of the wavelength band of the emitted light. According to one embodiment, four light emitting units that each emit light in four wavelength bands will be described with reference to FIG. 7 below.
  • the at least one light emitting unit may include one light emitting unit (eg, multi-wavelength laser) that emits light including four wavelength bands.
  • at least one light receiving unit may include a filter that filters four wavelength bands included in light emitted from one light emitting unit.
  • there may be four filters.
  • one light emitting unit that emits light including four wavelength bands will be described with reference to FIG. 8 below.
  • the electronic device may detect light.
  • the electronic device may detect light through at least one light receiving unit included in a sensor for measuring oxygen saturation (e.g., sensor module 176 of FIG. 1).
  • the light detected by the at least one light receiving unit may be at least a portion of the light emitted from the at least one light emitting unit and reflected by the blood vessel.
  • at least one light receiving unit may include a light sensitive element such as a photodiode or a photo transistor.
  • At least one light receiving unit may detect light including different wavelength bands emitted from different light emitting units. According to one embodiment, at least one light receiving unit may detect light including different wavelength bands emitted from one light emitting unit and detect light in a desired wavelength band filtered through a filter.
  • a sensor for measuring oxygen saturation in a section including the time when the light of at least one light emitting unit is turned on, at least one light receiving unit detects at least a portion of back scattered light, and detects After amplifying and filtering the light, digital conversion can be performed.
  • Reflected light reflecting off the user's skin e.g. PPG signals
  • the increase or decrease of blood in the blood vessel located on the corresponding optical path may cause the amount of reflected light to increase or decrease.
  • the electronic device may obtain measurement reliability based on two wavelength bands out of four wavelength bands included in the sensed light.
  • two of the four wavelength bands may include two wavelength bands in which the difference in absorbance between hemoglobin and oxidized hemoglobin is less than the first value. According to one embodiment, two of the four wavelength bands may include two wavelength bands in which the difference in absorbance between hemoglobin and oxidized hemoglobin is greater than or equal to a second value.
  • the electronic device may obtain an oxygen saturation measurement value based on four wavelength bands included in the detected light, based on the measurement reliability being greater than or equal to a set value.
  • the electronic device may obtain measurement reliability based on two wavelength bands in which the difference in absorbance of hemoglobin and oxidized hemoglobin is less than a first value among the four wavelength bands included in the sensed light.
  • the four wavelength bands will be described below with reference to FIG. 10.
  • the electronic device determines that among the four wavelength bands included in the sensed light, the ratio of two wavelength bands in which the difference in absorbance of hemoglobin and oxidized hemoglobin is less than the first value is a value within a set range regardless of oxygen saturation. It may be possible to have a .
  • the electronic device determines two wavelength bands in which the difference between the absorbance of hemoglobin and oxidized hemoglobin is greater than or equal to a second value among the four wavelength bands included in the detected light. You can obtain oxygen saturation measurement values.
  • the electronic device determines the measurement reliability when the ratio of two wavelength bands in which the difference in absorbance of hemoglobin and oxidized hemoglobin among the four wavelength bands included in the detected light is less than the first value is outside a set range. It can be confirmed that is less than the set value. According to one embodiment, if the measurement reliability is less than the set value, the electronic device may ignore the oxygen saturation measurement value.
  • the electronic device may provide a notification of a measurement error based on ignoring the oxygen saturation measurement value.
  • the electronic device may provide a visual notification that displays a message notifying a measurement error and/or a message requesting re-measurement on a display (e.g., the display module 160 of FIG. 1).
  • the electronic device may provide not only a visual notification, but also an auditory notification through sound and a haptic notification through vibration.
  • the electronic device may obtain three oxygen saturation measurement values using a combination of three wavelength bands including two wavelength bands among the four wavelength bands included in the detected light.
  • the oxygen saturation value according to the ratio of the wavelength bands in each of the three wavelength band combinations may be obtained experimentally.
  • the oxygen saturation value according to the ratio of the wavelength bands in each of the three wavelength band combinations will be described below with reference to FIG. 11.
  • the electronic device displays a representative of the three pulse oximetry values (e.g., maximum, minimum, median, mode) based on the difference between the maximum and minimum values among the three pulse oximetry values being within a set range. or average) value can be obtained as the oxygen saturation measurement value.
  • a representative of the three pulse oximetry values e.g., maximum, minimum, median, mode
  • the electronic device may ignore three oxygen saturation measurement values based on the measurement reliability being less than the set value or the difference between the maximum and minimum values among the three oxygen saturation measurement values being outside the set range. there is.
  • the electronic device may provide a notification indicating a measurement error based on ignoring three oxygen saturation measurement values.
  • the electronic device may provide a visual notification that displays a message indicating a measurement error and/or a message requesting re-measurement on the display.
  • the electronic device may provide not only a visual notification, but also an auditory notification through sound and a haptic notification through vibration.
  • the reliability of oxygen saturation measurement can be confirmed by using a pair of wavelength bands with similar absorbance of hemoglobin and oxidized hemoglobin to check values that should not change during the normal measurement process.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the arrangement relationship between a light emitting unit and a light receiving unit for measuring oxygen saturation of an electronic device according to an embodiment.
  • the electronic device 101 may include a sensor for measuring oxygen saturation (eg, the sensor module 176 of FIG. 1 ).
  • a sensor for measuring oxygen saturation may include a light emitting unit 310 and a light receiving unit 320.
  • the light emitting unit 310 may include one LED, and may sequentially emit light in different wavelength bands by dividing the time.
  • the light receiving unit 320 may include at least one photodiode or phototransistor for detecting light.
  • the plurality of photodiodes and/or phototransistors may be arranged radially with the light emitting unit 310 as the center. .
  • FIG. 7A is a diagram for explaining a light emitting unit and a light receiving unit for measuring oxygen saturation of an electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 7B is a diagram for explaining a light emitting unit and a light receiving unit for measuring oxygen saturation of an electronic device according to an embodiment.
  • an electronic device may include a sensor for measuring oxygen saturation (eg, the sensor module 176 of FIG. 1 ).
  • a sensor for measuring oxygen saturation may include a plurality of light emitting units 311, 312, and 313 and a light receiving unit 320. According to one embodiment, there are three light emitting units 311, 312, and 313 in FIG. 7A, but there may be less than three or more than four.
  • the plurality of light emitting units 311, 312, and 313 may be arranged at different distances from the light receiving unit 320 for each wavelength band of the light emitted.
  • the plurality of light emitting units 311, 312, and 313 are arranged relatively closer to the light receiving unit 320 as the wavelength band of the emitted light is shorter, and as the wavelength band of the emitted light is longer, the plurality of light emitting units 311, 312, and 313 are arranged relatively closer to the light receiving unit 320. can be placed far away.
  • the plurality of light emitting units 311, 312, and 313 and the light receiving units 320 may be arranged substantially in a straight line.
  • the first light emission emits light in a wavelength band of about 805 nm.
  • the unit 311 may be placed relatively farthest from the light receiving unit 320 .
  • the third light emitting unit 313, which emits light in a wavelength band of about 440 nm, may be placed relatively closest to the light receiving unit 320.
  • the senor may include an analog circuit and an analog-digital converter (ADC) 330.
  • the analog circuit and analog-digital converter (ADC) 330 may amplify, filter, and convert the light detected through the light receiving unit 320 into a digital signal.
  • a sensor for measuring oxygen saturation may include a plurality of light emitting units 311, 312, 313, and 314 and a plurality of light receiving units 320.
  • there are four light emitting units 311, 312, 313, and 314 in FIG. 7B but the number may be less than four or more than five.
  • there are four light receiving units 320 but the number may be three or less or five or more.
  • the plurality of light emitting units 311, 312, 313, and 314 have a distance from each of the plurality of light receiving units 320 for each wavelength band of the light emitted, the sum of the distances from each of the plurality of light receiving units 320, or It can be arranged so that the average of the distances is substantially the same.
  • the first light emitting unit 311 of the plurality of light emitting units can emit light (IR, infrared ray) in a wavelength band of about 805 nm
  • the second light emitting unit 312 and the fourth light emitting unit ( 314) can emit light (GN, green) in a wavelength band of about 440 nm
  • the third light emitting unit 313 can emit light (RED) in a wavelength band of about 520 nm.
  • the plurality of light receiving units 320 may be arranged radially around the plurality of light emitting units 311, 312, 313, and 314.
  • FIG. 8 shows oxygen saturation measurement of an electronic device according to an embodiment. This is a drawing to explain the light emitting unit and light receiving unit.
  • an electronic device may include a sensor (e.g., sensor module 176 of FIG. 1) for measuring oxygen saturation.
  • a sensor for measuring oxygen saturation may include a light emitting unit 314 and a light receiving unit 320.
  • the light emitting unit 314 may emit one light including a plurality of wavelength bands.
  • the light emitting unit 314 may be a multi-wavelength laser.
  • the light receiving unit 320 may include at least one filter (321-1, 321-2) for filtering a desired wavelength band from one light including a plurality of wavelength bands.
  • the light receiving unit 320 includes at least one photodiode (322-1, 322-2) for detecting light in a wavelength band filtered through at least one filter (321-1, 321-2). may include.
  • at least one photodiode may be at least one phototransistor.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining an oxygen saturation measurement operation of an electronic device according to an embodiment.
  • each operation 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.
  • operations 610 to 670 may be understood as being performed by a processor (e.g., processor 120 of FIG. 1) of an electronic device (e.g., electronic device 101 of FIG. 1).
  • a processor e.g., processor 120 of FIG. 1
  • an electronic device e.g., electronic device 101 of FIG. 1.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating four wavelength bands used to measure oxygen saturation of an electronic device according to an embodiment.
  • an electronic device may acquire four PPG signals having different wavelength bands in operation 610.
  • the first wavelength band and the third wavelength band may be two wavelength bands in which hemoglobin and oxidized hemoglobin have similar absorbance.
  • the first wavelength band and the third wavelength band may be wavelength bands in which the difference in absorbance between hemoglobin and oxidized hemoglobin is less than the first value.
  • the first wavelength band 710 may be about 530 nm to about 580 nm.
  • the third wavelength band 730 may be about 775 nm to about 825 nm.
  • the second and fourth wavelength bands among the four wavelength bands may be two wavelength bands in which the absorbance of hemoglobin and oxyhemoglobin are different.
  • the second wavelength band and the fourth wavelength band may be wavelength bands in which the difference in absorbance between hemoglobin and oxidized hemoglobin is greater than or equal to the second value.
  • the second wavelength band 720 may be about 625 nm to about 700 nm.
  • the fourth wavelength band 740 may be about 850 nm to about 950 nm.
  • the extinction coefficient of hemoglobin (Hb) and oxidized hemoglobin (O 2 Hb) according to the wavelength band can be confirmed.
  • the electronic device may calculate a reliability value using a combination (pair) of the first wavelength band and the third wavelength band. For example, since the ratio of the first and third wavelength bands is substantially constant throughout the entire oxygen saturation range (or regardless of oxygen saturation), the electronic device may be used to control the clinically acquired first and third wavelength bands. A measurement reliability value can be obtained by comparing the ratio of the bands and the ratios of the measured first and third wavelength bands. According to one embodiment, the electronic device may obtain the similarity between the clinically obtained ratio of the first wavelength band and the third wavelength band and the measured ratio of the first wavelength band and the third wavelength band as measurement reliability. .
  • the electronic device may obtain an oxygen saturation measurement value using a combination (pair) of two wavelength bands from the first to fourth wavelength bands.
  • operation 630 is described as being performed after operation 620, but operation 630 may be performed first, and some of operations 620 and 630 may be performed in parallel.
  • the electronic device may measure oxygen saturation based on the ratio of absorbance using a PPG signal of a combination of two wavelength bands.
  • This may be substantially the same as conventional pulse oximetry calculation methods.
  • Conventional pulse oximetry calculation methods include a method known as alternating current (AC) over direct current (DC), and may include methods for estimating oxygen saturation for different combinations of wavelength bands.
  • the oxygen saturation estimation method finds the point corresponding to contraction-relaxation from the PPG signal acquired for each wavelength band, and uses the optical signal at this time to estimate the volume of the increase or decrease of blood in the blood vessel for each wavelength band.
  • the relative light absorption rate can be calculated by (volumetric) conversion.
  • the ratio of the absorption rate for each wavelength band is calculated from the two-wavelength PPG signal, and the ratio of the absorption rate for each wavelength band is calculated by substituting the ratio of the absorption rate for each wavelength band into the oxygen saturation equation already obtained as a reference, which is a pre-calculated ratio. % of O 2 Hb) can be estimated.
  • the “precalculated ratio-blood oxygen saturation relational expression” uses information obtained through clinical tests stipulated by ISO (international organization standardization), and is comprised of the ratio of the wavelength bands shown in FIG. 11 and May include the relationship between oxygen saturation.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating the relationship between oxygen saturation according to the ratio of four pairs of wavelength bands combining two of the four wavelength bands according to an embodiment.
  • the x-axis is R xy , which represents the ratio of two wavelength bands, and the y-axis represents oxygen saturation according to the ratio of the wavelength bands.
  • R xy may be Equation (1) below.
  • R xy (AC wavelength x /DC wavelength x )/(AC wavelength y /DC wavelength y ) Equation (1)
  • the AC signal is an area where the pulse beats in the PPG signal
  • the DC signal means an area where the pulse is relatively non-beating
  • the DC signal may mean signals from arterial blood, venous blood, or tissue without a pulse.
  • equation (2) is a relationship between the ratio of the second and fourth wavelength bands used in conventional oxygen saturation measurement and oxygen saturation (SpO 2 ).
  • Equation (2) above is only an example to aid understanding, and is not limited thereto, and can be modified, applied, or expanded in various ways.
  • the relational equation in FIG. 11 may be obtained experimentally in advance as an oxygen saturation value according to the ratio of two wavelength bands.
  • the electronic device may obtain measurement reliability using the first and third wavelength bands among the four wavelength bands in which the difference in absorbance between hemoglobin and oxidized hemoglobin is small.
  • measurement reliability may be obtained using substantially the same method as the oxygen saturation measurement method.
  • the values obtained based on the first and third wavelength bands have a value within a substantially constant range regardless of the oxygen saturation value due to the relatively small difference in absorbance between hemoglobin and oxidized hemoglobin. It can be used as a measure of reliability.
  • the electronic device uses a combination of the first and third wavelength bands with a small difference in absorbance between hemoglobin and oxyhemoglobin to measure reliability among a total of six combinations of two of the four wavelength bands. And, oxygen saturation can be measured using a combination of three additional wavelength bands.
  • the electronic device includes a combination of a second wavelength band and a fourth wavelength band having a large difference in absorbance between hemoglobin and oxyhemoglobin, and two combinations including a second wavelength band having a large difference in absorbance between hemoglobin and oxyhemoglobin ( Example: combination of the second and third wavelength bands, combination of the first and second wavelength bands) can be further used to measure oxygen saturation.
  • Figure 11 shows a combination of the first wavelength band and the third wavelength band, the combination of the first wavelength band and the second wavelength band, the combination of the second wavelength band and the third wavelength band, and the second wavelength band and Information on oxygen saturation according to the combination of the fourth wavelength band and the ratio of a total of four combinations of wavelength bands may be included.
  • the electronic device may determine whether the reliability is normal. According to one embodiment, the electronic device determines that reliability is abnormal if R 13 obtained by combining the first and third wavelength bands is outside the preset range or changes depending on oxygen saturation. You can. According to one embodiment, a case in which measurement reliability is abnormal will be described below with reference to FIGS. 15 and 16.
  • the electronic device may ignore the obtained oxygen saturation value.
  • the electronic device may provide a notification of a measurement error based on ignoring the oxygen saturation measurement value.
  • the electronic device may provide a visual notification that displays a message notifying a measurement error and/or a message requesting re-measurement on a display (e.g., the display module 160 of FIG. 1).
  • the electronic device may provide not only a visual notification, but also an auditory notification through sound and a haptic notification through vibration.
  • the electronic device determines that the difference between the highest and lowest values of the three obtained oxygen saturation values is a set value (e.g., about 4%). You can check whether it is within .
  • the set value which is the standard for the difference between the highest value and the lowest value, may be about 4%, which is the accuracy of pulse oximetry proposed by the Food and Drug Administration (FDA), or the accuracy of pulse oximetry proposed by ISO. The accuracy may be about 3.5%.
  • the electronic device may ignore the obtained oxygen saturation value.
  • the electronic device may provide a notification of a measurement error based on ignoring the oxygen saturation measurement value.
  • the electronic device may provide a visual notification that displays a message notifying a measurement error and/or a message requesting re-measurement on a display (e.g., the display module 160 of FIG. 1).
  • the electronic device may provide not only a visual notification, but also an auditory notification through sound and a haptic notification through vibration.
  • the electronic device selects a representative of the three obtained oxygen saturation values (e.g. : maximum, minimum, median, mode or average) values can be output.
  • a representative of the three obtained oxygen saturation values e.g. : maximum, minimum, median, mode or average
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a case where oxygen saturation measurement reliability is normal and oxygen saturation is high, according to an embodiment.
  • the electronic device determines the reliability obtained by combining the first wavelength band and the third wavelength band, and the first wavelength band. And based on the oxygen saturation obtained by the combination of the second wavelength band, the oxygen saturation obtained by the combination of the second wavelength band and the third wavelength band, and the oxygen saturation obtained by the combination of the second wavelength band and the fourth wavelength band. Oxygen saturation value 910 can be obtained.
  • the oxygen saturation value 910 is an oxygen saturation obtained by a combination of a first wavelength band and a second wavelength band, an oxygen saturation obtained by a combination of a second wavelength band and a third wavelength band, and a second wavelength It may be an average of the oxygen saturation obtained by a combination of the band and the fourth wavelength band, and may be a high oxygen saturation value.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a case where oxygen saturation measurement reliability is normal and oxygen saturation is low, according to an embodiment.
  • the electronic device determines the reliability obtained by combining the first wavelength band and the third wavelength band, and the first wavelength band. And based on the oxygen saturation obtained by the combination of the second wavelength band, the oxygen saturation obtained by the combination of the second wavelength band and the third wavelength band, and the oxygen saturation obtained by the combination of the second wavelength band and the fourth wavelength band. Oxygen saturation value (1010) can be obtained.
  • the oxygen saturation value 1010 may include an oxygen saturation obtained by a combination of a first wavelength band and a second wavelength band, an oxygen saturation obtained by a combination of a second wavelength band and a third wavelength band, and a second wavelength band. It may be an average of oxygen saturation obtained by a combination of the wavelength band and the fourth wavelength band, and may be a low oxygen saturation value.
  • Figure 14 is a diagram to explain a case where the reliability of oxygen saturation measurement is normal and there is an error in oxygen saturation measurement, according to an embodiment.
  • the electronic device determines the reliability obtained by combining the first wavelength band and the third wavelength band, and the first wavelength band. and oxygen saturation obtained by a combination of the second wavelength band, oxygen saturation obtained by a combination of the second wavelength band and the third wavelength band, and oxygen saturation obtained by a combination of the second wavelength band and the fourth wavelength band. there is.
  • the electronic device ignores the obtained oxygen saturation value and outputs the output. You may not.
  • an electronic device may provide a notification informing of a measurement error.
  • the electronic device may provide a visual notification that displays a message notifying a measurement error and/or a message requesting re-measurement on a display (e.g., the display module 160 of FIG. 1).
  • a message requesting re-measurement such as a message to remove foreign substances from a sensor in contact with the skin or a message to accurately contact the skin with the sensor.
  • the electronic device may provide not only a visual notification, but also an auditory notification through sound and a haptic notification through vibration.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a case in which oxygen saturation measurement reliability is abnormal according to an embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an optical absorption spectrum of an example of a case in which the oxygen saturation measurement reliability as shown in FIG. 15 is abnormal.
  • the electronic device determines the reliability obtained by combining the first wavelength band and the third wavelength band, and the first wavelength band. And based on the oxygen saturation obtained by the combination of the second wavelength band, the oxygen saturation obtained by the combination of the second wavelength band and the third wavelength band, and the oxygen saturation obtained by the combination of the second wavelength band and the fourth wavelength band. Oxygen saturation value (1210) can be obtained.
  • the electronic device may confirm that the measurement reliability is abnormal. This is because when hemoglobin combined with carbon monoxide is present, R 13 ' has a different value from R 13 when oxidized hemoglobin is present.
  • R 13 is an experimentally obtained value, so when R 13 'is confirmed that the difference with R 13 is outside the set range 1220 reflecting the error, the electronic device determines that the measurement reliability of oxygen saturation is abnormal. It can be judged that
  • the absorbance 1310 of hemoglobin and oxyhemoglobin are substantially similar, while the absorbance 1311 of hemoglobin bound to carbon monoxide may be different.
  • the absorbance 1320 of hemoglobin and oxidized hemoglobin may be similar, while the absorbance 1321 of hemoglobin bound to carbon monoxide may be different.
  • the electronic device may obtain a shifted R 13 ' value.
  • the electronic device determines the oxygen saturation obtained by a combination of the first wavelength band and the second wavelength band, the oxygen saturation obtained by the combination of the second wavelength band and the third wavelength band, Even if the difference between saturation and the highest and lowest values of oxygen saturation obtained through a combination of the second and fourth wavelength bands is less than a set value, the obtained oxygen saturation value may be ignored and not output.
  • an electronic device may provide a notification informing of a measurement error.
  • the electronic device may provide a visual notification that displays a message notifying a measurement error and/or a message requesting re-measurement on a display (e.g., the display module 160 of FIG. 1).
  • a display e.g., the display module 160 of FIG. 1.
  • an electronic device may provide a message indicating the possibility of carbon monoxide poisoning.
  • the electronic device may provide not only a visual notification, but also an auditory notification through sound and a haptic notification through vibration.
  • carbon monoxide poisoning can be confirmed using a pair of wavelength bands in which hemoglobin and oxidized hemoglobin have similar absorbance.
  • the reliability of oxygen saturation measurement can be confirmed by using a pair of wavelength bands with similar absorbance of hemoglobin and oxidized hemoglobin to check values that should not change during the normal measurement process.
  • an electronic device e.g., the electronic device 101 of FIG. 1 includes at least one light emitting unit (e.g., the sensor module 176 of FIG. 1, FIG. 6) that emits light in a plurality of wavelength bands.
  • the at least one processor may emit light containing four different wavelength bands through the at least one light emitting unit.
  • the at least one processor may detect light through the at least one light receiving unit.
  • the at least one processor may obtain measurement reliability based on two wavelength bands out of four wavelength bands included in the sensed light.
  • the at least one processor may obtain an oxygen saturation measurement value based on the four wavelength bands included in the detected light, based on the measurement reliability being greater than or equal to a set value.
  • the at least one processor is configured to select two wavelength bands (e.g., the second wavelength band of FIG. 10) in which the difference in absorbance of hemoglobin and oxidized hemoglobin is less than a first value among the four wavelength bands included in the sensed light.
  • the measurement reliability can be obtained based on the first wavelength band 710 and the third wavelength band 730.
  • the ratio of two wavelength bands in which the difference in absorbance of hemoglobin and oxidized hemoglobin among the four wavelength bands included in the detected light is less than the first value is a value within a set range regardless of oxygen saturation. It can be something to have.
  • the at least one processor determines that the ratio of two wavelength bands in which the difference in absorbance of hemoglobin and oxidized hemoglobin among the four wavelength bands included in the sensed light is less than a first value is within the set range. If it deviates, it can be confirmed that the measurement reliability is less than the set value.
  • the at least one processor is configured to select two wavelength bands (e.g., the second wavelength band of FIG. 10) in which the difference in absorbance of hemoglobin and oxidized hemoglobin is greater than or equal to a second value among the four wavelength bands included in the sensed light.
  • the oxygen saturation measurement value can be obtained based on the second wavelength band 720 and the fourth wavelength band 740).
  • the at least one processor may ignore the oxygen saturation measurement value if the measurement reliability is less than the set value.
  • the at least one processor obtains three oxygen saturation measurement values using a combination of three wavelength bands including two wavelength bands among the four wavelength bands included in the detected light. can do.
  • the at least one processor determines a representative value of the three oxygen saturation measurement values based on the difference between the maximum and minimum values among the three oxygen saturation measurement values being within a set range. It can be obtained as a saturation measurement value.
  • the at least one processor determines the three pulse oximetry values based on the measurement reliability being less than the set value or the difference between the maximum and minimum values among the three oxygen saturation measurement values being outside a set range. Oxygen saturation measurements can be ignored.
  • the at least one processor may provide a notification informing of a measurement error based on ignoring the three oxygen saturation measurement values.
  • the at least one light emitting unit may include four light emitting units (e.g., the light emitting units 311, 312, and 313 in FIG. 4) that each emit light in four wavelength bands.
  • the four light emitting units may be arranged in descending order of the length of the wavelength band of light emitted from the at least one light receiving unit.
  • the at least one light emitting unit may include one light emitting unit (eg, the light emitting unit 314 in FIG. 8) that emits light including four wavelengths.
  • the at least one light receiving unit (e.g., the light receiving unit 320 in FIG. 8) includes four filters (e.g., filters 321-1 and 321-2 in FIG. 8) that filter the four wavelength bands. ) may include.
  • a method of controlling an electronic device may include emitting at least one light containing four different wavelength bands through at least one light emitting unit that emits light in a plurality of wavelength bands. .
  • a method of controlling an electronic device may include detecting light through at least one light receiving unit.
  • a method of controlling an electronic device may include an operation of obtaining measurement reliability based on two wavelength bands out of four wavelength bands included in the sensed light.
  • a control method of an electronic device includes an operation of obtaining an oxygen saturation measurement value based on the four wavelength bands included in the detected light, based on the measurement reliability being greater than or equal to a set value. can do.
  • the operation of obtaining measurement reliability includes determining the measurement reliability based on two wavelength bands in which the difference in absorbance of hemoglobin and oxidized hemoglobin is less than a first value among the four wavelength bands included in the detected light. can be obtained.
  • the ratio of two wavelength bands in which the difference in absorbance of hemoglobin and oxidized hemoglobin is less than the first value is a value within a set range regardless of oxygen saturation. It can be something to have.
  • the operation of obtaining measurement reliability is such that the ratio of two wavelength bands in which the difference in absorbance of hemoglobin and oxidized hemoglobin among the four wavelength bands included in the detected light is less than the first value is within the set range. If it deviates from , it can be confirmed that the measurement reliability is less than the set value.
  • the operation of obtaining the oxygen saturation measurement value is based on two wavelength bands in which the difference in absorbance of hemoglobin and oxidized hemoglobin is greater than or equal to a second value among the four wavelength bands included in the detected light.
  • the oxygen saturation measurement value can be obtained.
  • control method of an electronic device may further include ignoring the oxygen saturation measurement value if the measurement reliability is less than the set value.
  • the operation of obtaining the oxygen saturation measurement value includes three oxygen saturations using a combination of three wavelength bands including two wavelength bands among the four wavelength bands included in the detected light. Measured values can be obtained.
  • the operation of acquiring the oxygen saturation measurement value is based on the difference between the maximum and minimum values among the three oxygen saturation measurement values being within a set range, and the representative of the three oxygen saturation measurement values.
  • the value can be obtained as the oxygen saturation measurement value.
  • a control method of an electronic device is based on the measurement reliability being less than the set value or the difference between the maximum and minimum values among the three oxygen saturation measurement values being outside the set range, An operation of ignoring the oxygen saturation measurement value may be further included.
  • the method of controlling an electronic device may further include providing a notification of a measurement error based on ignoring the three oxygen saturation measurement values.
  • the at least one light emitting unit may include four light emitting units that each emit light in four wavelength bands.
  • the four light emitting units may be arranged in descending order of the length of the wavelength band of light emitted from the at least one light receiving unit.
  • the at least one light emitting unit may include one light emitting unit that emits light including four wavelengths.
  • the at least one light receiving unit may include four filters that filter the four wavelength bands.
  • the one or more programs may be configured to cause the electronic device to display four different wavelength bands through the at least one light emitting unit. Can emit light.
  • the electronic device may detect light through the at least one light receiving unit.
  • the electronic device may obtain measurement reliability based on two wavelength bands out of four wavelength bands included in the sensed light.
  • the electronic device may obtain an oxygen saturation measurement value based on the four wavelength bands included in the detected light, based on the measurement reliability being greater than or equal to a set value.
  • the electronic device may obtain the measurement reliability based on two wavelength bands in which the difference in absorbance of hemoglobin and oxidized hemoglobin among the four wavelength bands included in the detected light is less than a first value. You can.
  • the ratio of two wavelength bands in which the difference in absorbance of hemoglobin and oxidized hemoglobin among the four wavelength bands included in the detected light is less than the first value is a value within a set range regardless of oxygen saturation. It can be something to have.
  • the electronic device when the ratio of two wavelength bands in which the difference in absorbance of hemoglobin and oxidized hemoglobin is less than the first value among the four wavelength bands included in the sensed light is outside the set range. , it can be confirmed that the measurement reliability is less than the set value.
  • the electronic device determines the oxygen saturation measurement value based on two wavelength bands in which the difference in absorbance of hemoglobin and oxidized hemoglobin is greater than or equal to a second value among the four wavelength bands included in the sensed light. It can be obtained.
  • the electronic device may ignore the oxygen saturation measurement value if the measurement reliability is less than the set value.
  • the electronic device may obtain three oxygen saturation measurement values using a combination of three wavelength bands including two wavelength bands among the four wavelength bands included in the detected light. there is.
  • the electronic device measures the oxygen saturation using a representative value of the three oxygen saturation measurement values based on the fact that the difference between the maximum and minimum values among the three oxygen saturation measurement values is within a set range. It can be obtained by value.
  • the electronic device determines the three oxygen saturation levels based on the measurement reliability being less than the set value or the difference between the maximum and minimum values among the three oxygen saturation measurement values being outside a set range. Measured values can be ignored.
  • the electronic device may provide a notification indicating a measurement error based on ignoring the three oxygen saturation measurement values.
  • the at least one light emitting unit may include four light emitting units that each emit light in four wavelength bands.
  • the four light emitting units may be arranged in descending order of the length of the wavelength band of light emitted from the at least one light receiving unit.
  • the at least one light emitting unit may include one light emitting unit that emits light including four wavelengths.
  • the at least one light receiving unit may include four filters that filter the four wavelength bands.
  • Electronic devices may be of various types. Electronic devices may include, for example, portable communication devices (e.g., smartphones), computer devices, portable multimedia devices, portable medical devices, cameras, wearable devices, or home appliances. Electronic devices according to embodiments of this document are not limited to the above-described devices.
  • first, second, or first or second may be used simply to distinguish one component from another, and to refer to that component in other respects (e.g., importance or order) is not limited.
  • One (e.g., first) component is said to be “coupled” or “connected” to another (e.g., second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively.”
  • any of the components can be connected to the other components directly (e.g. wired), wirelessly, or through a third component.
  • module used in embodiments of this document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and is interchangeable with terms such as logic, logic block, component, or circuit, for example. It can be used as A module may be an integrated part or a minimum unit of the parts or a part thereof that performs one or more functions. For example, according to one embodiment, the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • One embodiment of the present document is one or more instructions stored in a storage medium (e.g., built-in memory 136 or external memory 138) that can be read by a machine (e.g., electronic device 101). It may be implemented as software (e.g., program 140) including these.
  • a processor e.g., processor 120
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code that can be executed by an interpreter.
  • a storage medium that can be read by a device 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 signals (e.g. electromagnetic waves), and this term refers to cases where data is semi-permanently stored in the storage medium. There is no distinction between temporary storage cases.
  • the method according to the embodiments disclosed in this document may be provided and included in a computer program product.
  • Computer program products are commodities and can be traded between sellers and buyers.
  • the computer program product may be distributed in the form of a machine-readable storage medium (e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)) or through an application store (e.g. Play StoreTM) or on two user devices (e.g. It can be distributed (e.g. downloaded or uploaded) directly between smart phones) or online.
  • a portion of the computer program product may be at least temporarily stored or temporarily created in a machine-readable storage medium, such as the memory of a manufacturer's server, an application store's server, or a relay server.
  • each component (e.g., module or program) of the above-described components may include a single or plural entity, and some of the plurality of entities may be separately placed in other components. there is.
  • one or more of the above-described corresponding components or operations may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • multiple components eg, modules or programs
  • the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components in the same or similar manner as those performed by the corresponding component of the plurality of components prior to the integration. .
  • operations performed by a module, program, or other component may be executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or one or more of the operations may be executed in a different order, or omitted. Alternatively, one or more other operations may be added.

Abstract

일 실시예에 따라서, 전자 장치는, 복수의 파장 대역의 광을 발광하는 적어도 하나의 발광부, 적어도 하나의 수광부 및 적어도 하나의 발광부 및 적어도 하나의 수광부와 작동적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 적어도 하나의 프로세서는, 적어도 하나의 발광부를 통해 서로 상이한 4개의 파장 대역이 포함된 광을 발광하고, 적어도 하나의 수광부를 통해, 광을 감지하고, 감지된 광에 포함된 4개의 파장 대역 중 2개의 파장 대역을 기반으로 측정 신뢰도를 획득하고, 측정 신뢰도가 설정된 값 이상임에 기반하여, 감지된 광에 포함된 4개의 파장 대역을 기반으로 산소 포화도 측정 값을 획득할 수 있다.

Description

산소 포화도를 측정하는 전자 장치 및 이의 제어 방법
본 개시의 실시 예들은, 산소 포화도를 측정하는 전자 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
사용자들의 건강에 대한 관심이 증가함에 따라 사용자가 휴대하는 전자 장치를 통해 생체 신호를 측정하는 기술이 발전하고 있다.
예를 들어, 전자 장치에 포함된 센서를 통해 심전도, 혈압, 맥박, 호흡수, 체온 및 산소 포화도 측정이 가능하다.
펄스 옥시메트리(pulse oximetry)는 비침습적으로 산소 포화도를 측정할 수 있는 유용한 방법으로, 심박출에 의해 일시적으로 혈류량이 증가된 동맥혈이 두 파장 대역(RED, Infrared)에서 갖는 흡광도의 비율을 이용하여 산소 포화도를 측정할 수 있다.
펄스 옥시메트리는 비침습적이라는 장점으로 사용자의 신체에 접촉되는 전자 장치(예: 웨어러블 장치)에 탑재되고 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치는, 복수의 파장 대역의 광을 발광하는 적어도 하나의 발광부, 적어도 하나의 수광부 및 상기 적어도 하나의 발광부 및 상기 적어도 하나의 수광부와 작동적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 적어도 하나의 발광부를 통해 서로 상이한 4개의 파장 대역이 포함된 광을 발광할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 적어도 하나의 수광부를 통해, 광을 감지할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 감지된 광에 포함된 4개의 파장 대역 중 2개의 파장 대역을 기반으로 측정 신뢰도를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 측정 신뢰도가 설정된 값 이상임에 기반하여, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역을 기반으로 산소 포화도 측정 값을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제1 값 미만인 2개의 파장 대역을 기반으로 상기 측정 신뢰도를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제1 값 미만인 2개의 파장 대역의 비율은, 산소 포화도와 무관하게 설정된 범위 내의 값을 가지는 것일 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제1 값 미만인 2개의 파장 대역의 비율이 상기 설정된 범위를 벗어나면, 상기 측정 신뢰도가 상기 설정된 값 미만인 것으로 확인할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제2 값 이상인 2개의 파장 대역을 기반으로 상기 산소 포화도 측정 값을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 측정 신뢰도가 상기 설정된 값 미만이면, 상기 산소 포화도 측정 값을 무시할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 2개의 파장 대역이 포함된 3개의 파장 대역 조합을 이용하여 3개의 산소 포화도를 측정 값을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값 중 최대 값과 최소 값의 차이가 설정 범위 이내임에 기반하여, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값의 대표 값을 상기 산소 포화도 측정 값으로 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 측정 신뢰도가 상기 설정된 값 미만이거나, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값 중 최대 값과 최소 값의 차이가 설정 범위를 벗어남에 기반하여, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값을 무시할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값을 무시함에 기반하여, 측정 오류를 알리는 알림을 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 발광부는, 4개의 파장 대역의 광을 각각 발광하는 4개의 발광부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 4개의 발광부는, 상기 적어도 하나의 수광부로부터, 발광되는 광의 파장 대역의 길이가 짧은 순서대로 배치되는 것일 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 발광부는, 4개의 파장 대역을 포함하는 광을 발광하는 하나의 발광부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 수광부는, 상기 4개의 파장 대역을 필터링하는 4개의 필터를 포함하는 것일 수 있다.
일 실시 예에 따른, 전자 장치의 제어 방법은, 복수의 파장 대역의 광을 발광하는 적어도 하나의 발광부를 통해 서로 상이한 4개의 파장 대역이 포함된 광을 발광하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 전자 장치의 제어 방법은, 적어도 하나의 수광부를 통해, 광을 감지하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 전자 장치의 제어 방법은, 상기 광에 포함된 4개의 파장 대역 중 2개의 파장 대역을 기반으로 측정 신뢰도를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 전자 장치의 제어 방법은, 상기 측정 신뢰도가 설정된 값 이상임에 기반하여, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역을 기반으로 산소 포화도 측정 값을 획득하는 동작;을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 측정 신뢰도를 획득하는 동작은, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제1 값 미만인 2개의 파장 대역을 기반으로 상기 측정 신뢰도를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제1 값 미만인 2개의 파장 대역의 비율은, 산소 포화도와 무관하게 설정된 범위 내의 값을 가지는 것일 수 있다.
일 실시 예에 따른, 측정 신뢰도를 획득하는 동작은, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제1 값 미만인 2개의 파장 대역의 비율이 상기 설정된 범위를 벗어나면, 상기 측정 신뢰도가 상기 설정된 값 미만인 것으로 확인할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 상기 산소 포화도 측정 값을 획득하는 동작은, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제2 값 이상인 2개의 파장 대역을 기반으로 상기 산소 포화도 측정 값을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 전자 장치의 제어 방법은, 상기 측정 신뢰도가 상기 설정된 값 미만이면, 상기 산소 포화도 측정 값을 무시하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 상기 산소 포화도 측정 값을 획득하는 동작은, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 2개의 파장 대역이 포함된 3개의 파장 대역 조합을 이용하여 3개의 산소 포화도를 측정 값을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 상기 산소 포화도 측정 값을 획득하는 동작은, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값 중 최대 값과 최소 값의 차이가 설정 범위 이내임에 기반하여, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값의 대표 값을 상기 산소 포화도 측정 값으로 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 전자 장치의 제어 방법은, 상기 측정 신뢰도가 상기 설정된 값 미만이거나, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값 중 최대 값과 최소 값의 차이가 설정 범위를 벗어남에 기반하여, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값을 무시하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 전자 장치의 제어 방법은, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값을 무시함에 기반하여, 측정 오류를 알리는 알림을 제공하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 상기 적어도 하나의 발광부는, 4개의 파장 대역의 광을 각각 발광하는 4개의 발광부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 상기 4개의 발광부는, 상기 적어도 하나의 수광부로부터, 발광되는 광의 파장 대역의 길이가 짧은 순서대로 배치되는 것일 수 있다.
일 실시 예에 따른, 상기 적어도 하나의 발광부는, 4개의 파장 대역을 포함하는 광을 발광하는 하나의 발광부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 상기 적어도 하나의 수광부는, 상기 4개의 파장 대역을 필터링하는 4개의 필터를 포함하는 것일 수 있다.
일 실시 예에 따라, 하나 이상의 프로그램을 저장하는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 있어서, 상기 하나 이상의 프로그램은, 상기 전자 장치가, 상기 적어도 하나의 발광부를 통해 서로 상이한 4개의 파장 대역이 포함된 광을 발광할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 전자 장치가, 상기 적어도 하나의 수광부를 통해, 광을 감지할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 전자 장치가, 상기 감지된 광에 포함된 4개의 파장 대역 중 2개의 파장 대역을 기반으로 측정 신뢰도를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 전자 장치가, 상기 측정 신뢰도가 설정된 값 이상임에 기반하여, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역을 기반으로 산소 포화도 측정 값을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 전자 장치가, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제1 값 미만인 2개의 파장 대역을 기반으로 상기 측정 신뢰도를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제1 값 미만인 2개의 파장 대역의 비율은, 산소 포화도와 무관하게 설정된 범위 내의 값을 가지는 것일 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 전자 장치가, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제1 값 미만인 2개의 파장 대역의 비율이 상기 설정된 범위를 벗어나면, 상기 측정 신뢰도가 상기 설정된 값 미만인 것으로 확인할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 전자 장치가, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제2 값 이상인 2개의 파장 대역을 기반으로 상기 산소 포화도 측정 값을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 전자 장치가, 상기 측정 신뢰도가 상기 설정된 값 미만이면, 상기 산소 포화도 측정 값을 무시할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 전자 장치가, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 2개의 파장 대역이 포함된 3개의 파장 대역 조합을 이용하여 3개의 산소 포화도를 측정 값을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 전자 장치가, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값 중 최대 값과 최소 값의 차이가 설정 범위 이내임에 기반하여, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값의 대표 값을 상기 산소 포화도 측정 값으로 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 전자 장치가, 상기 측정 신뢰도가 상기 설정된 값 미만이거나, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값 중 최대 값과 최소 값의 차이가 설정 범위를 벗어남에 기반하여, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값을 무시할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 전자 장치가, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값을 무시함에 기반하여, 측정 오류를 알리는 알림을 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 발광부는, 4개의 파장 대역을 각각 발광하는 4개의 발광부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 4개의 발광부는, 상기 적어도 하나의 수광부로부터, 발광되는 광의 파장 대역의 길이가 짧은 순서대로 배치되는 것일 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 발광부는, 4개의 파장 대역을 포함하는 광을 발광하는 하나의 발광부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 수광부는, 상기 4개의 파장 대역을 필터링하는 4개의 필터를 포함하는 것일 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2는, 일 실시 예에 따른 전자 장치의 전면의 사시도이다.
도 3은, 도 2의 전자 장치의 후면의 사시도이다.
도 4는, 도 2의 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 산소 포화도 측정 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 산소 포화도 측정을 위한 발광부 및 수광부를 설명하기 위한 도면이다.
도 7a는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 산소 포화도 측정을 위한 발광부 및 수광부를 설명하기 위한 도면이다.
도 7b는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 산소 포화도 측정을 위한 발광부 및 수광부를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 산소 포화도 측정을 위한 발광부 및 수광부를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 산소 포화도 측정 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 산소 포화도 측정에 사용되는 4개의 파장 대역을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 일 실시 예에 따라 4개의 파장 중 2개의 파장을 조합한 4개의 쌍의 파장의 비율에 따른 산소 포화도의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 일 실시 예에 따라 산소 포화도 측정 신뢰도가 정상이며, 높은 산소 포화도인 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 일 실시 예에 따라 산소 포화도 측정 신뢰도가 정상이며, 낮은 산소 포화도인 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 일 실시 예에 따라 산소 포화도 측정 신뢰도가 정상이며, 산소 포화도 측정에 오류가 있는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 일 실시 예에 따라 산소 포화도 측정 신뢰도가 비정상인 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 도 15에 도시된 바와 같은 산소 포화도 측정 신뢰도가 비정상인 경우 중 일 실시 예의 광흡수 스펙트럼을 설명하기 위한 도면이다.
도 1은, 일 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 2는, 일 실시 예에 따른 전자 장치의 전면의 사시도이다. 도 3은, 도 2의 전자 장치의 후면의 사시도이다. 도 4는, 도 2의 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(200)(예: 도 1의 전자장치(101))는, 제 1 면(또는 전면)(210A), 제 2 면(또는 후면)(210B), 및 제 1 면(210A) 및 제 2 면(210B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(210C)을 포함하는 하우징(210)과, 상기 하우징(210)의 적어도 일부에 연결되고 상기 전자 장치(200)를 사용자의 신체 일부(예: 손목 또는 발목)에 탈착 가능하게 결착하도록 구성된 결착 부재(250, 260)를 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 하우징은, 도 2의 제 1 면(210A), 제 2 면(210B) 및 측면(210C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 면(210A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(201)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 제 2 면(210B)은 실질적으로 불투명한 후면 커버(207)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 후면 커버(207)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 상기 측면(210C)은, 전면 플레이트(201) 및 후면 커버(207)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조 (또는 "측면 부재")(206)에 의하여 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 후면 커버(207) 및 측면 베젤 구조(206)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다. 상기 결착 부재(250, 260)는 다양한 재질 및 형태로 형성될 수 있다. 직조물, 가죽, 러버, 우레탄, 금속, 세라믹, 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 일체형 및 복수의 단위 링크가 서로 유동 가능하도록 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)의 후면 커버(207)의 일 영역에는 전도성 소재로 형성되는 전극(282, 283)이 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는, 디스플레이(220, 도 4 참조), 오디오 모듈(205, 208), 센서 모듈(211), 키 입력 장치(202, 290) 및 커넥터 홀(209) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(200)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(202, 290), 커넥터 홀(209), 또는 센서 모듈(211))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
디스플레이(220)는, 예를 들어, 전면 플레이트(201)의 상당 부분을 통하여 노출될 수 있다. 디스플레이(220)의 형태는, 상기 전면 플레이트(201)의 형태에 대응하는 형태일 수 있으며, 원형, 타원형, 또는 다각형 등 다양한 형태일 수 있다. 디스플레이(220)는, 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 지문 센서와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다.
오디오 모듈(205, 208)은, 마이크 홀(205) 및 스피커 홀(208)을 포함할 수 있다. 마이크 홀(205)은 외부의 소리를 획득하기 위한 마이크가 내부에 배치될 수 있고, 어떤 실시예에서는 소리의 방향을 감지할 수 있도록 복수개의 마이크가 배치될 수 있다. 스피커 홀(208)은, 외부 스피커 및 통화용 리시버로 사용할 수 있다. 어떤 실시예에서는 스피커 홀(208)과 마이크 홀(205)이 하나의 홀로 구현 되거나, 스피커 홀(208) 없이 스피커가 포함될 수 있다(예: 피에조 스피커).
센서 모듈(211)은, 전자 장치(200)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(211)은, 예를 들어, 상기 하우징(210)의 제 2 면(210B)에 배치된 생체 센서 모듈(211)(예: HRM 센서)을 포함할 수 있다. 전자 장치(200)는, 도시되지 않은 센서 모듈, 예를 들어, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
키 입력 장치(202, 290)는, 하우징(210)의 제 1 면(210A)에 배치되고 적어도 하나의 방향으로 회전 가능한 휠 키(202), 및/또는 하우징(210)의 측면(210C)에 배치된 사이드 키 버튼(290)을 포함할 수 있다. 휠 키는 전면 플레이트(201)의 형태에 대응하는 형태일 수 있다. 다른 실시예에서는, 전자 장치(200)는 상기 언급된 키 입력 장치(202, 290)들 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고 포함되지 않은 키 입력 장치(202, 290)는 디스플레이(220) 상에 소프트 키 등 다른 형태로 구현될 수 있다. 커넥터 홀(209)은, 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 커넥터(예를 들어, USB 커넥터)를 수용할 수 있고 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송수신하기 위한 커넥터를 수용할 수 있는 다른 커넥터 홀(미도시))을 포함할 수 있다. 전자 장치(200)는, 예를 들면, 커넥터 홀(209)의 적어도 일부를 덮고, 커넥터 홀에 대한 외부 이물질의 유입을 차단하는 커넥터 커버(미도시)를 더 포함할 수 있다.
결착 부재(250, 260)는 락킹 부재(251, 261)를 이용하여 하우징(210)의 적어도 일부 영역에 탈착 가능하도록 결착될 수 있다. 결착 부재(250, 260)는 고정 부재(252), 고정 부재 체결 홀(253), 밴드 가이드 부재(254), 밴드 고정 고리(255) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
고정 부재(252)는 하우징(210)과 결착 부재(250, 260)를 사용자의 신체 일부(예: 손목 또는 발목)에 고정시키도록 구성될 수 있다. 고정 부재 체결 홀(253)은 고정 부재(252)에 대응하여 하우징(210)과 결착 부재(250, 260)를 사용자의 신체 일부에 고정시킬 수 있다. 밴드 가이드 부재(254)는 고정 부재(252)가 고정 부재 체결 홀(253)과 체결 시 고정 부재(252)의 움직임 범위를 제한하도록 구성됨으로써, 결착 부재(250, 260)가 사용자의 신체 일부에 밀착하여 결착되도록 할 수 있다. 밴드 고정 고리(255)는 고정 부재(252)와 고정 부재 체결 홀(253)이 체결된 상태에서, 결착 부재(250,260)의 움직임 범위를 제한할 수 있다.
도 4를 참조하면, 전자 장치(400)(예: 도2, 도3의 전자 장치(200)는, 측면 베젤 구조(410), 휠 키(420)(예: 도 2의 휠 키(202)), 전면 플레이트(201), 디스플레이(220), 제 1 안테나(450), 지지 부재(460)(예: 브라켓), 배터리(470), 제1 인쇄 회로 기판(480), 실링 부재(490), 후면 플레이트(493), 및 결착 부재(495, 497)(예: 도2, 도3의 결착 부재(250, 260))를 포함할 수 있다. 전자 장치(400)의 구성요소들 중 적어도 하나는, 도 2, 또는 도 3의 전자 장치(200)의 구성요소들 중 적어도 하나와 동일, 또는 유사할 수 있으며, 중복되는 설명은 이하 생략한다. 지지 부재(460)는, 전자 장치(400) 내부에 배치되어 측면 베젤 구조(410)와 연결될 수 있거나, 상기 측면 베젤 구조(410)와 일체로 형성될 수 있다. 지지 부재(460)는, 예를 들어, 금속 재질 및/또는 비금속 (예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다. 지지 부재(460)는, 일면에 디스플레이(220)가 결합되고 타면에 제1 인쇄 회로 기판(480)이 결합될 수 있다. 제1 인쇄 회로 기판(480)에는, 프로세서, 메모리, 및/또는 인터페이스가 장착될 수 있다. 프로세서는, 예를 들어, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, GPU(graphic processing unit), 센서 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
메모리는, 예를 들어, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스), SD카드 인터페이스, 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, 전자 장치(400)를 외부 전자 장치와 전기적 또는 물리적으로 연결시킬 수 있으며, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터를 포함할 수 있다.
배터리(470)는, 전자 장치(400)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(470)의 적어도 일부는, 예를 들어, 제1 인쇄 회로 기판(480)과 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 배터리(470)는 전자 장치(400) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 전자 장치(400)와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다.
제 1 안테나(450)는 디스플레이(220)와 지지부재(460) 사이에 배치될 수 있다. 제 1 안테나(450)는, 예를 들어, NFC(near field communication) 안테나, 무선 충전 안테나, 및/또는 MST(magnetic secure transmission) 안테나를 포함할 수 있다. 제 1 안테나(450)는, 예를 들어, 외부 장치와 근거리 통신을 하거나, 충전에 필요한 전력을 무선으로 송수신 할 수 있고, 근거리 통신 신호 또는 결제 데이터를 포함하는 자기-기반 신호를 송출할 수 있다. 다른 실시예에서는, 측면 베젤 구조(410) 및/또는 상기 지지부재(460)의 일부 또는 그 조합에 의하여 안테나 구조가 형성될 수 있다.
실링 부재(490)는 측면 베젤 구조(410)와 후면 플레이트(493) 사이에 위치할 수 있다. 실링 부재(490)는, 외부로부터 측면 베젤 구조(410)와 후면 플레이트(493)에 의해 둘러싸인 공간으로 유입되는 습기와 이물을 차단하도록 구성될 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 산소 포화도 측정 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이하 실시예에서 각 동작들은 순차적으로 수행될 수도 있으나, 반드시 순차적으로 수행되는 것은 아니다. 예를 들어, 각 동작들의 순서가 변경될 수도 있으며, 적어도 두 동작들이 병렬적으로 수행될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 510 내지 540 동작은 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))에서 수행되는 것으로 이해될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는 산소 포화도 측정을 위한 센서(예: 도 1의 센서 모듈(176))를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 산소 포화도 측정을 위한 센서는 사용자의 신체에 접촉되어 산소 포화도를 측정할 수 있다. 예컨대, 산소 포화도 측정을 위한 센서 (예컨대, 도 1의 센서 모듈(176))는 PPG(Photoplethysmography) 센서 또는 펄스 옥시메트리(pulse oxymetry) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 산소 포화도 측정을 위한 센서는 두 파장 대역의 빛(예: RED, Infrared)을 발광하는 광원과 광원에서 방출된 후 사용자의 피부 또는 혈관에 일부 반사된 빛을 적어도 일부 센싱하는 수광부(예: 광 다이오드)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 산소 포화도 측정을 위한 센서는 실질적으로 동일한 또는 서로 다른 파장의 광을 각각 방출할 수 있는 복수의 광원을 이용하여 사용자의 신체 부위(예: 손가락 또는 손목에 위치한 혈관, 손목의 아래쪽 요골 동맥)에 광신호를 방사할 수 있고, 적어도 하나의 수광부를 통해 반사 혹은 투과되어 입사되는 빛의 양에 상응하는 광 전하를 축적하고, 축적된 광 전하에 따른 아날로그 전류 형태의 생체 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 산소 포화도 측정을 위한 센서는, 복수의 생체 정보, 예를 들어, 심박수, 혈중 산소 포화도, BIA(bioelectrical impedance analysis)신호, ECG(electrocardiogram)신호 및 혈압 중 적어도 2개 이상의 생체 정보가 획득되도록 동작할 수 있다. 예를 들어, 산소 포화도 측정을 위한 센서는, 심박수, 혈중 산소 포화도, 및 BIA신호가 동시에 획득되도록 동작할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 산소 포화도 측정을 위한 센서는, 레이저 다이오드(laser diode: LD) 및 이미지 센서(image sensor)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 산소 포화도 측정을 위한 센서는, 복수의 생체 정보 각각을 획득하기 위한 복수의 센서들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 산소 포화도 측정을 위한 센서는, 맥박을 획득하기 위한 센서, 산소 포화도를 획득하기 위한 센서, 및 혈압을 획득하기 위한 센서와 같이, 복수의 생체 정보 각각을 획득하기 위한 독립된(또는 별개의) 센서들을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 흡광도가 상이한 두 파장 대역의 빛(예: RED, Infrared) 뿐만 아니라, 흡광도가 비슷한 두 파장을 더 이용하여 산소 포화도의 측정 신뢰도 및 산소 포화도 측정 값을 획득할 수 있다. 이하에서는 일 실시 예에 따른 4개의 파장 대역을 이용한 산소 포화도 측정 동작을 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 510 동작에서, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 1의 프로세서(120))는 서로 상이한 4개의 파장 대역이 포함된 광을 발광할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 산소 포화도 측정을 위한 센서(예: 도 1의 센서 모듈(176))에 포함된 적어도 하나의 발광부를 통해 서로 상이 한 4개의 파장 대역이 포함된 광(또는 광의 조합)을 발광할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 적어도 하나의 발광부는 LED 또는 Laser를 광원으로 할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 적어도 하나의 발광부는, 하나의 LED를 포함할 수 있으며, 시간을 분주하여 서로 다른 파장 대역의 광을 순차적으로 발광할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 하나의 LED를 포함하는 발광부는 이하 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
일 실시 예에 따라, 적어도 하나의 발광부는, 4개의 파장 대역의 광을 각각 발광하는 4개의 발광부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 발광부는 서로 다른 단일 파장 대역의 LED를 여러 개 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 4개의 발광부는, 발광되는 광의 파장 대역의 길이가 짧은 순서대로 적어도 하나의 수광부와 가깝게 배치되는 것일 수 있다. 일 실시 예에 따라, 4개의 파장 대역의 광을 각각 발광하는 4개의 발광부는 이하 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.
일 실시 예에 따라, 적어도 하나의 발광부는, 4개의 파장 대역을 포함하는 광을 발광하는 하나의 발광부(예: multi-wavelength laser)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 적어도 하나의 수광부는, 하나의 발광부로부터 발광된 광에 포함된 4개의 파장 대역을 필터링하는 필터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 필터는 4개일 수 있다. 일 실시 예에 따라, 4개의 파장 대역을 포함하는 광을 발광하는 하나의 발광부는 이하 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.
일 실시 예에 따라, 520 동작에서, 전자 장치는 광을 감지할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 산소 포화도 측정을 위한 센서(예: 도 1의 센서 모듈(176))에 포함된 적어도 하나의 수광부를 통해 광을 감지할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 적어도 하나의 수광부에 의해 감지되는 광은 적어도 하나의 발광부에서 발광되어 혈관에 의해 반사된 것의 적어도 일부일 수 있다. 일 실시 예에 따라, 적어도 하나의 수광부는 포토다이오드(photodiode), 포토 트랜지스터(photo transistor)와 같은 광 감응성 소자를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 적어도 하나의 수광부는, 서로 다른 발광부로부터 발광된 서로 다른 파장 대역을 포함하는 광을 감지할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 적어도 하나의 수광부는 하나의 발광부로부터 발광된 서로 다른 파장 대역을 포함하는 광을 감지하여 필터를 통해 필터링된 원하는 파장 대역의 광을 감지할 수도 있다.
일 실시 예에 따라, 산소 포화도 측정을 위한 센서는, 적어도 하나의 발광부의 빛이 켜져 있는 시간을 포함한 구간에서, 적어도 하나의 수광부는 후방 산란광들(back scattered light)의 적어도 일부를 감지하고, 감지된 광을 증폭, 필터링 후 디지털 변환을 수행할 수 있다. 사용자의 피부로부터 반사되는 반사광들(예: PPG 신호들)은 '후방 산란광들(back scattered light)'이라고 부를 수도 있다. 이때, 해당 광 경로 상에 위치한 혈관 내 혈액의 증감이 반사되는 반사광들의 광량을 증가시키거나 감소시키는 원인이 될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 530 동작에서, 전자 장치는 감지된 광에 포함된 4개의 파장 대역 중 2개의 파장 대역을 기반으로 측정 신뢰도를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 4개의 파장 대역 중 2개는 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제1 값 미만인 2개의 파장 대역을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 4개의 파장 대역 중 2개는 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제2 값 이상인 2개의 파장 대역을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 540 동작에서, 전자 장치는 측정 신뢰도가 설정된 값 이상임에 기반하여, 감지된 광에 포함된 4개의 파장 대역을 기반으로 산소 포화도 측정 값을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 감지된 광에 포함된 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제1 값 미만인 2개의 파장 대역을 기반으로 측정 신뢰도를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 4개의 파장 대역에 대해서는 이하 도 10을 참조하여 설명하기로 한다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 감지된 광에 포함된 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제1 값 미만인 2개의 파장 대역의 비율은, 산소 포화도와 무관하게 설정된 범위 내의 값을 가지는 것일 수 있다.
일 실시 예에 따라, 2개의 파장 대역 비율과 산소 포화도의 관계는 이하 도 11을 참조하여 설명하기로 한다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 측정 신뢰도가 설정된 값 이상임에 기반하여, 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제2 값 이상인 2개의 파장 대역을 기반으로 산소 포화도 측정 값을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는, 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제1 값 미만인 2개의 파장 대역의 비율이 설정된 범위를 벗어나면, 측정 신뢰도가 설정된 값 미만인 것으로 확인할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 측정 신뢰도가 상기 설정된 값 미만이면, 전자 장치는 산소 포화도 측정 값을 무시할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 산소 포화도 측정 값을 무시함에 기반하여, 측정 오류를 알리는 알림을 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는 디스플레이(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160))에 측정 오류를 알리는 메시지 및/또는 재측정을 요청하는 메시지를 표시하는 시각적 알림을 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는 시각적 알림뿐만 아니라, 소리를 통한 청각적 알림, 진동을 통한 햅틱적 알림을 더 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 감지된 광에 포함된 4개의 파장 대역 중 2개의 파장 대역이 포함된 3개의 파장 대역 조합을 이용하여 3개의 산소 포화도를 측정 값을 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 3개의 파장 대역 조합 각각에서 파장 대역의 비율에 따른 산소 포화도 값은 실험적으로 획득된 것일 수 있다. 일 실시 예에 따라, 3개의 파장 대역 조합 각각에서 파장 대역의 비율에 따른 산소 포화도 값은 이하 도 11을 참조하여 설명하기로 한다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 3개의 산소 포화도 측정 값 중 최대 값과 최소 값의 차이가 설정 범위 이내임에 기반하여, 3개의 산소 포화도 측정 값의 대표(예: 최대, 최소, 중간, 최빈 또는 평균) 값을 상기 산소 포화도 측정 값으로 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 측정 신뢰도가 상기 설정된 값 미만이거나, 3개의 산소 포화도 측정 값 중 최대 값과 최소 값의 차이가 설정 범위를 벗어남에 기반하여, 3개의 산소 포화도 측정 값을 무시할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 3개의 산소 포화도 측정 값을 무시함에 기반하여, 측정 오류를 알리는 알림을 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는 디스플레이에 측정 오류를 알리는 메시지 및/또는 재측정을 요청하는 메시지를 표시하는 시각적 알림을 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는 시각적 알림뿐만 아니라, 소리를 통한 청각적 알림, 진동을 통한 햅틱적 알림을 더 제공할 수 있다.
이와 같이 파장 대역 조합을 여러 개 이용함으로써 보다 정확한 산소 포화도 측정을 수행할 수 있다.
또한, 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도가 유사한 파장 대역 쌍을 이용해 정상적인 측정 과정에서는 값이 바뀌어서는 안되는 값을 확인하여 산소 포화도 측정의 신뢰도를 확인할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 4개의 파장 대역을 이용하여 산소 포화도를 측정하는 동작은 이하 도 9를 참조하여 보다 자세히 설명하기로 한다.
도 6은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 산소 포화도 측정을 위한 발광부 및 수광부 간의 배치 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 전자 장치(101)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 산소 포화도 측정을 위한 센서(예: 도 1의 센서 모듈(176))을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 산소 포화도 측정을 위한 센서는 발광부(310) 및 수광부(320)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 발광부(310)는 하나의 LED를 포함할 수 있으며, 시간을 분주하여 서로 다른 파장 대역의 광을 순차적으로 발광할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 수광부(320)는 광을 감지하기 위한 적어도 하나의 포토다이오드 또는 포토트랜지스터를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 수광부(320)가 복수의 포토다이오드 및/또는 포토트랜지스터를 포함하는 경우, 복수의 포토다이오드 및/또는 포토트랜지스터는 발광부(310)를 중심으로 하여 방사형으로 배치될 수 있다.
도 7a는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 산소 포화도 측정을 위한 발광부 및 수광부를 설명하기 위한 도면이다. 도 7b는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 산소 포화도 측정을 위한 발광부 및 수광부를 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는 산소 포화도 측정을 위한 센서(예: 도 1의 센서 모듈(176))을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 도 7a를 참조하면, 산소 포화도 측정을 위한 센서는 복수의 발광부(311, 312, 313) 및 수광부(320)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 도 7a에는 발광부(311, 312, 313)가 3개인 것으로 도시되었으나, 3개 미만 또는 4개 이상일 수 있다.
일 실시 예에 따라, 복수의 발광부(311, 312, 313)는 발광하는 광의 파장 대역 별로 수광부(320)와의 거리가 다르도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 복수의 발광부(311, 312, 313)는 발광하는 광의 파장 대역이 짧을수록 수광부(320)와 상대적으로 가까이 배치되고, 발광하는 광의 파장 대역이 길수록 수광부(320)와 상대적으로 멀리 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 복수의 발광부(311, 312, 313) 및 수광부(320)는 실질적으로 일직선 상에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 복수의 발광부(311, 312, 313)가 각각 약 805nm, 약 520nm 및 약 440nm의 파장 대역의 광을 발광하는 경우, 약 805nm의 파장 대역의 광을 발광하는 제1 발광부(311)가 수광부(320)와 상대적으로 가장 멀리 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 약 440nm의 파장 대역의 광을 발광하는 제3 발광부(313)는 수광부(320)와 상대적으로 가장 가깝게 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 센서는 아날로그 회로 및 ADC(analog-digital converter)(330)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 아날로그 회로 및 ADC(analog-digital converter)(330)는 수광부(320)를 통해 감지된 빛을 증폭, 필터링 및 디지털 신호로 변환을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 도 7b를 참조하면, 산소 포화도 측정을 위한 센서는 복수의 발광부(311, 312, 313, 314) 및 복수의 수광부(320)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 도 7b에는 발광부(311, 312, 313, 314)가 4개인 것으로 도시되었으나, 4개 미만 또는 5개 이상일 수 있다. 일 실시 예에 따라, 도 7b에는 복수의 수광부(320)가 4개인 것으로 도시되었으나, 3개 이하, 5개 이상일 수도 있다.
일 실시 예에 따라, 복수의 발광부(311, 312, 313, 314)는 발광하는 광의 파장 대역 별로 복수의 수광부(320) 각각과의 거리, 복수의 수광부(320) 각각과의 거리의 합 또는 거리의 평균이 실질적으로 같도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따라 복수의 발광부 중 제1 발광부(311)는 약 805nm의 파장 대역의 광(IR, infrared ray)을 발광할 수 있고, 제2 발광부(312) 및 제4 발광부(314)는 약 440nm의 파장 대역의 광(GN, green)을 발광할 수 있고, 제3 발광부(313)는 약 520nm의 파장 대역이 광(RED)을 발광할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 복수의 수광부(320)는 복수의 발광부(311, 312, 313, 314)을 중심으로 방사형으로 배치될 수 있다.도 8은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 산소 포화도 측정을 위한 발광부 및 수광부를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는 산소 포화도 측정을 위한 센서(예: 도 1의 센서 모듈(176))을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 산소 포화도 측정을 위한 센서는 발광부(314) 및 수광부(320)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 발광부(314)는 복수의 파장 대역을 포함하는 하나의 광을 발광할 수 있다. 예를 들어, 발광부(314)는 멀티 파장 레이저(multi-wavelength laser)일 수 있다.
일 실시 예에 따라, 수광부(320)는 복수의 파장 대역을 포함하는 하나의 광에서 원하는 파장 대역을 필터링하기 위한 적어도 하나의 필터(321-1, 321-2)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 수광부(320)는 적어도 하나의 필터(321-1, 321-2)를 통해 필터링된 파장 대역의 광을 감지하기 위한 적어도 하나의 포토다이오드(322-1, 322-2)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 적어도 하나의 포토다이오드는 적어도 하나의 포토트랜지스터일 수도 있다.
도 9는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 산소 포화도 측정 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이하 실시예에서 각 동작들은 순차적으로 수행될 수도 있으나, 반드시 순차적으로 수행되는 것은 아니다. 예를 들어, 각 동작들의 순서가 변경될 수도 있으며, 적어도 두 동작들이 병렬적으로 수행될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 610 내지 670 동작은 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))에서 수행되는 것으로 이해될 수 있다.
도 10은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 산소 포화도 측정에 사용되는 4개의 파장 대역을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 1의 프로세서(120))는 610 동작에서, 서로 다른 파장 대역을 갖는 4개의 PPG 신호를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 4개의 파장 대역 중 제1 파장 대역 및 제3 파장 대역은 헤모글로빈과 산화헤모글로빈의 흡광도가 유사한 두 파장 대역일 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제1 파장 대역 및 제3 파장 대역 은 헤모글로빈과 산화헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제1 값 미만인 파장 대역일 수 있다.
일 실시 예에 따라, 도 10을 참조하면, 제1 파장 대역(710)은 약 530nm ~ 약 580nm일 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제3 파장 대역(730)은 약 775nm ~ 약 825nm일 수 있다.
일 실시 예에 따라, 4개의 파장 대역 중 제2 파장 대역 및 제4 파장 대역 은 헤모글로빈과 산화헤모글로빈의 흡광도가 상이한 두 파장 대역 일 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제2 파장 대역 및 제4 파장 대역 은 헤모글로빈과 산화헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제2 값 이상인 파장 대역 일 수 있다.
일 실시 예에 따라, 도 10을 참조하면, 제2 파장 대역(720)은 약 625nm ~ 약 700nm일 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제4 파장 대역(740)은 약 850nm ~ 약 950nm일 수 있다.
도 10을 참조하면, 파장 대역에 따른 헤모글로빈(Hb)와 산화 헤모글로빈(O2Hb)의 흡광 계수(extinction coefficient)를 확인할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 620 동작에서, 전자 장치는 제1 파장 대역 및 제3 파장 대역의 조합(pair)를 이용하여 신뢰도 값을 계산할 수 있다. 예를 들어, 제1 파장 대역 및 제3 파장 대역은 전체 산소 포화도 구간에서(또는 산소 포화도와 무관하게) 비율이 실질적으로 일정하므로, 전자 장치는 임상적으로 획득된 제1 파장 대역 및 제3 파장 대역의 비율과, 측정된 제1 파장 대역 및 제3 파장 대역의 비율을 비교하여 측정 신뢰도 값을 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는 임상적으로 획득된 제1 파장 대역 및 제3 파장 대역의 비율과, 측정된 제1 파장 대역 및 제3 파장 대역의 비율의 유사도를 측정 신뢰도로 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 630 동작에서, 전자 장치는 제1 파장 대역 내지 제4 파장 대역 중 2개의 파장 대역의 조합(pair)를 이용하여 산소 포화도 측정 값을 획득할 수 있다.
이상에서는 620 동작 이후 630 동작이 수행되는 것으로 설명되었으나, 630 동작이 먼저 수행될 수도 있으며, 620 동작 및 630 동작의 일부는 병렬적으로 수행될 수도 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 두 파장 대역의 조합의 PPG 신호를 이용하여 흡광도의 비율을 기반으로 산소 포화도를 측정할 수 있다. 이는 종래의 펄스 옥시메트리 계산 방법과 실질적으로 동일할 수 있다. 종래의 펄스 옥시메트리 계산 방법은 AC(alternating current) over DC(direc current) 라고 알려져 있는 방법을 포함하며, 서로 다른 파장 대역 조합에 대해 산소 포화도를 추정하는 방법을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 산소 포화도 추정 방법은, 각 파장 대역 별로 획득한 PPG 신호로부터 수축-이완에 해당되는 지점을 찾고, 이때의 광신호를 사용하여 각 파장 대역 별로 혈관 내 혈액의 증감에 대한 부피(volumetric) 변환에 의한 상대적 광 흡수율을 계산할 수 있다. 그리고, 2파장 PPG 신호로부터 각 파장 대역 별 흡수율의 비율을 계산하고, 미리 계산된 비율인 레퍼런스로 이미 획득된 산소 포화도 관계식에 파장 대역 별 흡수율의 비율을 대입하여 헤모글로빈(Hb) 중 산화된 헤모글로빈(O2Hb)의 %를 추정할 수 있다. 일 실시 예에 따른 “미리 계산된 비율 - 혈중 산소 포화도의 관계식”은 ISO(international organization standardization)에서 규정하고 있는 임상테스트를 통해 획득된 정보를 사용하는 것으로, 도 11에 도시된 파장 대역의 비율과 산소 포화도의 관계를 포함할 수 있다.
도 11은 일 실시 예에 따라 4개의 파장 대역 중 2개의 파장 대역을 조합한 4개의 쌍의 파장 대역의 비율에 따른 산소 포화도의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, x축은 Rxy로, 두 파장 대역의 비율을 나타내고, y축은 파장 대역의 비율에 따른 산소 포화도를 나타낸 것이다.
일 실시 예에 따라, Rxy는 아래의 식 (1)일 수 있다.
Rxy = (AC파장x/DC파장x)/(AC파장y/DC파장y) 식(1)
위 식 (1)은 단지 이해를 돕기 위한 예시일 뿐, 이에 제한되지 않으며, 다양한 방식으로 변형, 응용 또는 확장될 수 있다.
여기서, AC 신호는 PPG 신호에서 맥이 뛰는 영역이고, DC 신호는 상대적으로 맥이 뛰지 않는 영역을 의미하며, DC 신호는 맥이 없는 동맥혈, 정맥혈, 조직에서의 신호를 의미할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 아래의 식 (2)는 기존의 산소 포화도 측정에 사용된 제2 파장 대역과 제4 파장 대역의 비율과 산소 포화도(SpO2)의 관계식이다.
SpO2 = 110 - 25 Rxy (%) 식(2)
위 식 (2)은 단지 이해를 돕기 위한 예시일 뿐, 이에 제한되지 않으며, 다양한 방식으로 변형, 응용 또는 확장될 수 있다.
이는 파장 대역의 비율에 따른 산소 포화도의 관계식을 미리 구한 것으로, 다른 파장 대역이 사용되는 경우, 식 (2)의 상수(예: 110) 및 계수(예: 25)는 달라질 수 있다.
일 실시 예에 따라, 도 11의 관계식은 두 파장 대역의 비율에 따른 산소 포화도 값을 미리 실험적으로 구한 것일 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화헤모글로빈의 흡광도의 차이가 적은 제1 파장 대역 및 제3 파장 대역을 이용하여 측정 신뢰도를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 측정 신뢰도는 산소 포화도 측정 방법과 실질적으로 동일한 방법으로 획득될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제1 파장 대역 및 제3 파장 대역을 기반으로 획득된 값은 헤모글로빈과 산화헤모글로빈의 흡광도의 차이가 상대적으로 적어, 산소 포화도 값과 무관하게 실질적으로 일정한 범위 내의 값을 가지므로 측정 신뢰도로 사용될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 4개의 파장 대역 중 2개를 조합한 총 6개의 조합 중 헤모글로빈과 산화헤모글로빈의 흡광도 차이가 적은 제1 파장 대역과 제3 파장 대역의 조합을 신뢰도 측정을 위해 사용하고, 3개의 파장 대역 조합을 더 이용하여 산소 포화도를 측정할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 헤모글로빈과 산화헤모글로빈의 흡광도 차이가 큰 제2 파장 대역 및 제4 파장 대역의 조합, 헤모글로빈과 산화헤모글로빈의 흡광도 차이가 큰 제2 파장 대역을 포함하는 조합 2개(예: 제2 파장 대역과 제3 파장 대역의 조합, 제1 파장 대역과 제2 파장 대역의 조합)를 더 사용하여 산소 포화도를 측정할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 도 11에는 제1 파장 대역과 제3 파장 대역의 조합, 제1 파장 대역과 제2 파장 대역의 조합, 제2 파장 대역과 제3 파장 대역의 조합 및 제2 파장 대역과 제4 파장 대역의 조합, 총 4개의 조합의 파장 대역의 비율에 따른 산소 포화도에 대한 정보가 포함될 수 있다.
도 9로 돌아와, 640 동작에서, 전자 장치는 신뢰도가 정상인지 여부를 판단할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는 제1 파장 대역과 제3 파장 대역의 조합에 의해 획득된 R13이 기설정된 범위를 벗어나는 값이거나, 산소 포화도에 따라 값이 변한다면 신뢰도가 비정상인 것으로 판단할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 측정 신뢰도가 비정상인 경우는 이하 도 15 및 도 16을 참조하여 설명하기로 한다.
일 실시 예에 따라, 측정 신뢰도가 비정상이면(640 동작-아니오), 650 동작에서, 전자 장치는 획득된 산소 포화도 값을 무시할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 산소 포화도 측정 값을 무시함에 기반하여, 측정 오류를 알리는 알림을 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는 디스플레이(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160))에 측정 오류를 알리는 메시지 및/또는 재측정을 요청하는 메시지를 표시하는 시각적 알림을 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는 시각적 알림뿐만 아니라, 소리를 통한 청각적 알림, 진동을 통한 햅틱적 알림을 더 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 측정 신뢰도가 정상이면(640 동작-예), 660 동작에서, 전자 장치는 획득된 3개의 산소 포화도 값의 최고 값과 최저 값의 차이가 설정된 값(예: 약 4%) 이내인지 여부를 확인할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 최고 값과 최저 값의 차이의 기준인 설정된 값은 FDA(food and drug administration)에서 제안하는 펄스 옥시메트리의 정확도인 약 4%일 수도 있고, ISO에서 제안하는 펄스 옥시메트리의 정확도인 약 3.5%일 수 있다.
일 실시 예에 따라, 획득된 3개의 산소 포화도 값의 최고 값과 최저 값의 차이가 설정된 값을 벗어나면(660-아니오), 650 동작에서, 전자 장치는 획득된 산소 포화도 값을 무시할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 산소 포화도 측정 값을 무시함에 기반하여, 측정 오류를 알리는 알림을 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는 디스플레이(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160))에 측정 오류를 알리는 메시지 및/또는 재측정을 요청하는 메시지를 표시하는 시각적 알림을 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는 시각적 알림뿐만 아니라, 소리를 통한 청각적 알림, 진동을 통한 햅틱적 알림을 더 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 획득된 3개의 산소 포화도 값의 최고 값과 최저 값의 차이가 설정된 값 이내이면(660-예), 670 동작에서, 전자 장치는 획득된 3개의 산소 포화도 값의 대표(예: 최대, 최소, 중간, 최빈 또는 평균) 값을 출력할 수 있다.
도 12는 일 실시 예에 따라 산소 포화도 측정 신뢰도가 정상이며, 높은 산소 포화도인 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 1의 프로세서(120))는, 제1 파장 대역 및 제3 파장 대역의 조합으로 획득된 신뢰도, 제1 파장 대역 및 제2 파장 대역의 조합으로 획득된 산소 포화도, 제2 파장 대역 및 제3 파장 대역의 조합으로 획득된 산소 포화도, 및 제2 파장 대역 및 제4 파장 대역의 조합으로 획득된 산소 포화도를 기반으로 산소 포화도 값(910)을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 산소 포화도 값(910)은 1 파장 대역 및 제2 파장 대역의 조합으로 획득된 산소 포화도, 제2 파장 대역 및 제3 파장 대역의 조합으로 획득된 산소 포화도, 및 제2 파장 대역 및 제4 파장 대역의 조합으로 획득된 산소 포화도의 평균일 수 있으며, 높은 산소 포화도 값일 수 있다.
도 13은 일 실시 예에 따라 산소 포화도 측정 신뢰도가 정상이며, 낮은 산소 포화도인 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 1의 프로세서(120))는, 제1 파장 대역 및 제3 파장 대역의 조합으로 획득된 신뢰도, 제1 파장 대역 및 제2 파장 대역의 조합으로 획득된 산소 포화도, 제2 파장 대역 및 제3 파장 대역의 조합으로 획득된 산소 포화도, 및 제2 파장 대역 및 제4 파장 대역의 조합으로 획득된 산소 포화도를 기반으로 산소 포화도 값(1010)을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 산소 포화도 값(1010)은 제1 파장 대역 및 제2 파장 대역의 조합으로 획득된 산소 포화도, 제2 파장 대역 및 제3 파장 대역의 조합으로 획득된 산소 포화도, 및 제2 파장 대역 및 제4 파장 대역의 조합으로 획득된 산소 포화도의 평균일 수 있으며, 낮은 산소 포화도 값일 수 있다.
도 14는 일 실시 예에 따라 산소 포화도 측정 신뢰도가 정상이며, 산소 포화도 측정에 오류가 있는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 14를 참조하면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 1의 프로세서(120))는, 제1 파장 대역 및 제3 파장 대역의 조합으로 획득된 신뢰도, 제1 파장 대역 및 제2 파장 대역의 조합으로 획득된 산소 포화도, 제2 파장 대역 및 제3 파장 대역의 조합으로 획득된 산소 포화도, 및 제2 파장 대역 및 제4 파장 대역 조합으로 획득된 산소 포화도를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 3개의 산소 포화도 값 중 최고 값(1110)과 최저 값(1120)의 차이가 설정된 값(예: 약 4%) 이상이면, 획득된 산소 포화도 값을 무시하고 출력하지 않을 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 측정 오류를 알리는 알림을 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는 디스플레이(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160))에 측정 오류를 알리는 메시지 및/또는 재측정을 요청하는 메시지를 표시하는 시각적 알림을 제공할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 피부와 접촉되는 센서에 이물질을 제거하라는 메시지, 센서에 정확히 피부를 접촉하라는 메시지와 같이 재측정을 요구하는 메시지를 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는 시각적 알림뿐만 아니라, 소리를 통한 청각적 알림, 진동을 통한 햅틱적 알림을 더 제공할 수 있다.
도 15는 일 실시 예에 따라 산소 포화도 측정 신뢰도가 비정상인 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 도 15에 도시된 바와 같은 산소 포화도 측정 신뢰도가 비정상인 경우 중 일 실시 예의 광흡수 스펙트럼을 설명하기 위한 도면이다.
도 15를 참조하면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 1의 프로세서(120))는, 제1 파장 대역 및 제3 파장 대역의 조합으로 획득된 신뢰도, 제1 파장 대역 및 제2 파장 대역의 조합으로 획득된 산소 포화도, 제2 파장 대역 및 제3 파장 대역의 조합으로 획득된 산소 포화도, 및 제2 파장 대역 및 제4 파장 대역의 조합으로 획득된 산소 포화도를 기반으로 산소 포화도 값(1210)을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 제1 파장 대역 및 제3 파장 대역의 조합으로 획득된 R13이 기설정된 범위(1220)를 벗어나는 경우, 측정 신뢰도가 비정상인 것으로 확인할 수 있다. 일산화탄소와 결합된 헤모글로빈이 존재하는 경우, R13'은 산화헤모글로빈이 존재하는 경우의 R13과는 다른 값을 갖기 때문이다. 일 실시 예에 따라, R13은 실험적으로 구해진 값이므로, R13과의 차이가 오차가 반영된 설정된 범위(1220)를 벗어나는 R13'이 확인되는 경우, 전자 장치는 산소 포화도의 측정 신뢰도가 비정상인 것으로 판단할 수 있다.
도 16을 참조하면, 파장이 약 520nm인 경우 헤모글로빈과 산화헤모글로빈의 흡광도(1310)가 실질적으로 유사한 반면, 일산화탄소와 결합한 헤모글로빈의 흡광도(1311)는 상이할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 파장이 약 805nm인 경우 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도(1320)가 유사한 반면, 일산화탄소와 결합한 헤모글로빈의 흡광도(1321)는 상이할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 일산화탄소와 결합한 헤모글로빈의 흡광도(1311, 1321)가 상이하므로, 전자 장치는 쉬프트된 R13' 값을 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는 쉬프트된 R13'이 확인되면, 제1 파장 대역 및 제2 파장 대역의 조합으로 획득된 산소 포화도, 제2 파장 대역 및 제3 파장 대역의 조합으로 획득된 산소 포화도, 및 제2 파장 대역 및 제4 파장 대역의 조합으로 획득된 산소 포화도의 최고 값 및 최저 값의 차이가 설정된 값 미만이더라도 획득된 산소 포화도 값을 무시하고 출력하지 않을 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 측정 오류를 알리는 알림을 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는 디스플레이(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160))에 측정 오류를 알리는 메시지 및/또는 재측정을 요청하는 메시지를 표시하는 시각적 알림을 제공할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 일산화탄소 중독 가능성을 알리는 메시지를 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는 시각적 알림뿐만 아니라, 소리를 통한 청각적 알림, 진동을 통한 햅틱적 알림을 더 제공할 수 있다.
이와 같이 파장 대역 조합을 여러 개 이용함으로써 보다 정확도 높은 산소 포화도 측정을 수행할 수 있다.
또한, 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도가 유사한 파장 대역 쌍을 이용해 일산화탄소 중독 여부를 확인할 수 있다.
또한, 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도가 유사한 파장 대역 쌍을 이용해 정상적인 측정 과정에서는 값이 바뀌어서는 안되는 값을 확인하여 산소 포화도 측정의 신뢰도를 확인할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는, 복수의 파장 대역의 광을 발광하는 적어도 하나의 발광부(예: 도 1의 센서 모듈(176), 도 6의 발광부(310), 도 7의 발광부(311, 312, 313), 도 7의 발광부(314), 적어도 하나의 수광부(예: 도 1의 센서 모듈(176), 도 6의 수광부(320), 도 6의 수광부(320), 도 7의 수광부(320)) 및 상기 적어도 하나의 발광부 및 상기 적어도 하나의 수광부와 작동적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 적어도 하나의 발광부를 통해 서로 상이한 4개의 파장 대역이 포함된 광을 발광할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 적어도 하나의 수광부를 통해, 광을 감지할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 감지된 광에 포함된 4개의 파장 대역 중 2개의 파장 대역을 기반으로 측정 신뢰도를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 측정 신뢰도가 설정된 값 이상임에 기반하여, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역을 기반으로 산소 포화도 측정 값을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제1 값 미만인 2개의 파장 대역(예: 도 10의 제1 파장 대역(710), 제3 파장 대역(730))을 기반으로 상기 측정 신뢰도를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제1 값 미만인 2개의 파장 대역의 비율은, 산소 포화도와 무관하게 설정된 범위 내의 값을 가지는 것일 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제1 값 미만인 2개의 파장 대역의 비율이 상기 설정된 범위를 벗어나면, 상기 측정 신뢰도가 상기 설정된 값 미만인 것으로 확인할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제2 값 이상인 2개의 파장 대역(예: 도 10의 제2 파장 대역(720), 제4 파장 대역(740))을 기반으로 상기 산소 포화도 측정 값을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 측정 신뢰도가 상기 설정된 값 미만이면, 상기 산소 포화도 측정 값을 무시할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 2개의 파장 대역이 포함된 3개의 파장 대역 조합을 이용하여 3개의 산소 포화도를 측정 값을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값 중 최대 값과 최소 값의 차이가 설정 범위 이내임에 기반하여, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값의 대표 값을 상기 산소 포화도 측정 값으로 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 측정 신뢰도가 상기 설정된 값 미만이거나, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값 중 최대 값과 최소 값의 차이가 설정 범위를 벗어남에 기반하여, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값을 무시할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값을 무시함에 기반하여, 측정 오류를 알리는 알림을 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 발광부는, 4개의 파장 대역의 광을 각각 발광하는 4개의 발광부(예: 도 4의 발광부(311, 312, 313))를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 4개의 발광부는, 상기 적어도 하나의 수광부로부터, 발광되는 광의 파장 대역의 길이가 짧은 순서대로 배치되는 것일 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 발광부는, 4개의 파장을 포함하는 광을 발광하는 하나의 발광부(예: 도 8의 발광부(314))를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 수광부(예: 도 8의 수광부(320)는, 상기 4개의 파장 대역을 필터링하는 4개의 필터(예: 도 8의 필터(321-1, 321-2))를 포함하는 것일 수 있다.
일 실시 예에 따른, 전자 장치의 제어 방법은, 복수의 파장 대역의 광을 발광하는 적어도 하나의 발광부를 통해 서로 상이한 4개의 파장 대역이 포함된 적어도 하나의 광을 발광하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 전자 장치의 제어 방법은, 적어도 하나의 수광부를 통해, 광을 감지하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 전자 장치의 제어 방법은, 상기 감지된 광에 포함된 4개의 파장 대역 중 2개의 파장 대역을 기반으로 측정 신뢰도를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 전자 장치의 제어 방법은, 상기 측정 신뢰도가 설정된 값 이상임에 기반하여, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역을 기반으로 산소 포화도 측정 값을 획득하는 동작;을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 측정 신뢰도를 획득하는 동작은, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제1 값 미만인 2개의 파장 대역을 기반으로 상기 측정 신뢰도를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제1 값 미만인 2개의 파장 대역의 비율은, 산소 포화도와 무관하게 설정된 범위 내의 값을 가지는 것일 수 있다.
일 실시 예에 따른, 측정 신뢰도를 획득하는 동작은, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제1 값 미만인 2개의 파장 대역의 비율이 상기 설정된 범위를 벗어나면, 상기 측정 신뢰도가 상기 설정된 값 미만인 것으로 확인할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 상기 산소 포화도 측정 값을 획득하는 동작은, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제2 값 이상인 2개의 파장 대역을 기반으로 상기 산소 포화도 측정 값을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 전자 장치의 제어 방법은, 상기 측정 신뢰도가 상기 설정된 값 미만이면, 상기 산소 포화도 측정 값을 무시하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 상기 산소 포화도 측정 값을 획득하는 동작은, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 2개의 파장 대역이 포함된 3개의 파장 대역 조합을 이용하여 3개의 산소 포화도를 측정 값을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 상기 산소 포화도 측정 값을 획득하는 동작은, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값 중 최대 값과 최소 값의 차이가 설정 범위 이내임에 기반하여, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값의 대표 값을 상기 산소 포화도 측정 값으로 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 전자 장치의 제어 방법은, 상기 측정 신뢰도가 상기 설정된 값 미만이거나, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값 중 최대 값과 최소 값의 차이가 설정 범위를 벗어남에 기반하여, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값을 무시하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 전자 장치의 제어 방법은, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값을 무시함에 기반하여, 측정 오류를 알리는 알림을 제공하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 상기 적어도 하나의 발광부는, 4개의 파장 대역의 광을 각각 발광하는 4개의 발광부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 상기 4개의 발광부는, 상기 적어도 하나의 수광부로부터, 발광되는 광의 파장 대역의 길이가 짧은 순서대로 배치되는 것일 수 있다.
일 실시 예에 따른, 상기 적어도 하나의 발광부는, 4개의 파장을 포함하는 광을 발광하는 하나의 발광부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 상기 적어도 하나의 수광부는, 상기 4개의 파장 대역을 필터링하는 4개의 필터를 포함하는 것일 수 있다.
일 실시 예에 따라, 하나 이상의 프로그램을 저장하는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 있어서, 상기 하나 이상의 프로그램은, 상기 전자 장치가, 상기 적어도 하나의 발광부를 통해 서로 상이한 4개의 파장 대역이 포함된 광을 발광할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 전자 장치가, 상기 적어도 하나의 수광부를 통해, 광을 감지할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 전자 장치가, 상기 감지된 광에 포함된 4개의 파장 대역 중 2개의 파장 대역을 기반으로 측정 신뢰도를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 전자 장치가, 상기 측정 신뢰도가 설정된 값 이상임에 기반하여, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역을 기반으로 산소 포화도 측정 값을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 전자 장치가, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제1 값 미만인 2개의 파장 대역을 기반으로 상기 측정 신뢰도를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제1 값 미만인 2개의 파장 대역의 비율은, 산소 포화도와 무관하게 설정된 범위 내의 값을 가지는 것일 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 전자 장치가, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제1 값 미만인 2개의 파장 대역의 비율이 상기 설정된 범위를 벗어나면, 상기 측정 신뢰도가 상기 설정된 값 미만인 것으로 확인할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 전자 장치가, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제2 값 이상인 2개의 파장 대역을 기반으로 상기 산소 포화도 측정 값을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 전자 장치가, 상기 측정 신뢰도가 상기 설정된 값 미만이면, 상기 산소 포화도 측정 값을 무시할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 전자 장치가, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 2개의 파장 대역이 포함된 3개의 파장 대역 조합을 이용하여 3개의 산소 포화도를 측정 값을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 전자 장치가, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값 중 최대 값과 최소 값의 차이가 설정 범위 이내임에 기반하여, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값의 대표 값을 상기 산소 포화도 측정 값으로 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 전자 장치가, 상기 측정 신뢰도가 상기 설정된 값 미만이거나, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값 중 최대 값과 최소 값의 차이가 설정 범위를 벗어남에 기반하여, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값을 무시할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 전자 장치가, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값을 무시함에 기반하여, 측정 오류를 알리는 알림을 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 발광부는, 4개의 파장 대역의 광을 각각 발광하는 4개의 발광부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 4개의 발광부는, 상기 적어도 하나의 수광부로부터, 발광되는 광의 파장 대역의 길이가 짧은 순서대로 배치되는 것일 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 발광부는, 4개의 파장을 포함하는 광을 발광하는 하나의 발광부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 수광부는, 상기 4개의 파장 대역을 필터링하는 4개의 필터를 포함하는 것일 수 있다.
본 문서에 개시된 일 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 일 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 일 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 일 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 일 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.
일 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. 일 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. 일 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.

Claims (15)

  1. 복수의 파장 대역의 광을 발광하는 적어도 하나의 발광부(310, 311, 312, 313, 314);
    적어도 하나의 수광부(320); 및
    상기 적어도 하나의 발광부 및 상기 적어도 하나의 수광부와 작동적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서(120);를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 적어도 하나의 발광부를 통해 서로 상이한 4개의 파장 대역이 포함된 광을 발광하고,
    상기 적어도 하나의 수광부를 통해, 광을 감지하고,
    상기 감지된 광에 포함된 4개의 파장 대역 중 2개의 파장 대역을 기반으로 측정 신뢰도를 획득하고,
    상기 측정 신뢰도가 설정된 값 이상임에 기반하여, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역을 기반으로 산소 포화도 측정 값을 획득하도록 설정된 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제1 값 미만인 2개의 파장 대역(710, 730)을 기반으로 상기 측정 신뢰도를 획득하는 전자 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제1 값 미만인 2개의 파장 대역의 비율은, 산소 포화도와 무관하게 설정된 범위 내의 값을 가지는 것이고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제1 값 미만인 2개의 파장 대역의 비율이 상기 설정된 범위를 벗어나면, 상기 측정 신뢰도가 상기 설정된 값 미만인 것으로 확인하는 전자 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제2 값 이상인 2개의 파장 대역(720, 740)을 기반으로 상기 산소 포화도 측정 값을 획득하는 전자 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 측정 신뢰도가 상기 설정된 값 미만이면, 상기 산소 포화도 측정 값을 무시하는 전자 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 2개의 파장 대역이 포함된 3개의 파장 대역 조합을 이용하여 3개의 산소 포화도를 측정 값을 획득하고,
    상기 3개의 산소 포화도 측정 값 중 최대 값과 최소 값의 차이가 설정 범위 이내임에 기반하여, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값의 대표 값을 상기 산소 포화도 측정 값으로 획득하는 전자 장치.
  7. 제1항, 제2항 또는 제6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 측정 신뢰도가 상기 설정된 값 미만이거나, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값 중 최대 값과 최소 값의 차이가 설정 범위를 벗어남에 기반하여, 상기 3개의 산소 포화도 측정 값을 무시하는 전자 장치.
  8. 제1항, 제2항, 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 3개의 산소 포화도 측정 값을 무시함에 기반하여, 측정 오류를 알리는 알림을 제공하는 전자 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 발광부는,
    4개의 파장 대역의 광을 각각 발광하는 4개의 발광부를 포함하고,
    상기 4개의 발광부는,
    상기 적어도 하나의 수광부로부터, 발광되는 광의 파장 대역의 길이가 짧은 순서대로 배치되는 것인 전자 장치.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 발광부는,
    4개의 파장 대역을 포함하는 광을 발광하는 하나의 발광부를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 수광부는,
    상기 4개의 파장 대역을 필터링하는 4개의 필터를 포함하는 것인 전자 장치.
  11. 전자 장치의 제어 방법에 있어서,
    복수의 파장 대역의 광을 발광하는 적어도 하나의 발광부를 통해 서로 상이한 4개의 파장 대역이 포함된 광을 발광하는 동작;
    적어도 하나의 수광부를 통해, 광을 감지하는 동작;
    상기 감지된 광에 포함된 4개의 파장 대역 중 2개의 파장 대역을 기반으로 측정 신뢰도를 획득하는 동작; 및
    상기 측정 신뢰도가 설정된 값 이상임에 기반하여, 상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역을 기반으로 산소 포화도 측정 값을 획득하는 동작;을 포함하는 전자 장치의 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    측정 신뢰도를 획득하는 동작은,
    상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제1 값 미만인 2개의 파장 대역을 기반으로 상기 측정 신뢰도를 획득하는 전자 장치의 제어 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제1 값 미만인 2개의 파장 대역의 비율은, 산소 포화도와 무관하게 설정된 범위 내의 값을 가지는 것이고,
    측정 신뢰도를 획득하는 동작은,
    상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제1 값 미만인 2개의 파장 대역의 비율이 상기 설정된 범위를 벗어나면, 상기 측정 신뢰도가 상기 설정된 값 미만인 것으로 확인하는 전자 장치의 제어 방법.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 산소 포화도 측정 값을 획득하는 동작은,
    상기 감지된 광에 포함된 상기 4개의 파장 대역 중 헤모글로빈과 산화 헤모글로빈의 흡광도의 차이가 제2 값 이상인 2개의 파장 대역을 기반으로 상기 산소 포화도 측정 값을 획득하는 전자 장치의 제어 방법.
  15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정 신뢰도가 상기 설정된 값 미만이면, 상기 산소 포화도 측정 값을 무시하는 동작;을 더 포함하는 전자 장치의 제어 방법.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007167339A (ja) * 2005-12-21 2007-07-05 国立大学法人 東京医科歯科大学 歯髄内血液濃度・血流量測定方法及び装置
JP2012143398A (ja) * 2011-01-12 2012-08-02 Fujifilm Corp 内視鏡システム及び画像生成方法
JP2013542773A (ja) * 2010-10-08 2013-11-28 エドワーズ ライフサイエンシーズ コーポレイション 総ヘモグロビンの連続測定
JP2017029610A (ja) * 2015-08-05 2017-02-09 キヤノン株式会社 光音響装置、信頼度取得方法、プログラム
JP2017047176A (ja) * 2015-08-31 2017-03-09 日本光電工業株式会社 パルスフォトメータ、および血中吸光物質濃度の算出値の信頼性評価方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007167339A (ja) * 2005-12-21 2007-07-05 国立大学法人 東京医科歯科大学 歯髄内血液濃度・血流量測定方法及び装置
JP2013542773A (ja) * 2010-10-08 2013-11-28 エドワーズ ライフサイエンシーズ コーポレイション 総ヘモグロビンの連続測定
JP2012143398A (ja) * 2011-01-12 2012-08-02 Fujifilm Corp 内視鏡システム及び画像生成方法
JP2017029610A (ja) * 2015-08-05 2017-02-09 キヤノン株式会社 光音響装置、信頼度取得方法、プログラム
JP2017047176A (ja) * 2015-08-31 2017-03-09 日本光電工業株式会社 パルスフォトメータ、および血中吸光物質濃度の算出値の信頼性評価方法

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