WO2024111918A1 - 산소포화도 측정 가이드 방법 및 그 웨어러블 장치 - Google Patents

산소포화도 측정 가이드 방법 및 그 웨어러블 장치 Download PDF

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WO2024111918A1
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WO
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wearable device
posture
processor
wearing
oxygen saturation
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PCT/KR2023/016999
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English (en)
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정현준
김진호
진건우
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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
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • 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

  • One embodiment of the present invention discloses a oxygen saturation measurement guide method and a wearable device thereof.
  • electronic devices such as wearable devices can be in contact with (or worn by) the user's body and are provided in various forms such as smart watches, smart glasses, and smart bands.
  • Wearable devices can collect and analyze various information about the user (e.g., biometrics, activities) and provide various functions (e.g., exercise information, health information) to the user.
  • a wearable device can measure oxygen saturation using pulse oximetry.
  • Oxygen saturation may be the fifth important indicator used in vital check following electrocardiogram, blood pressure, pulse, respiratory rate, and body temperature.
  • the pulse oximetry method may be a method of measuring oxygen saturation using the ratio of the absorbance of increased blood flow at two wavelengths (e.g. RED, Infrared) using temporary volume changes in arterial blood caused by cardiac ejection.
  • methods include reducing venous blood components by applying pressure, guiding the user to change the measurement location (e.g. below or above the elbow), and removing noise using signal processing techniques. It can be used.
  • the above method may be difficult to apply to wearable devices.
  • the wearing posture is determined using an inertial sensor of the wearable device, a user guide corresponding to the determined wearing posture is provided, or the quality of oxygen saturation measured through a PPG (photoplethysmography) sensor is determined, and the A method and device for providing user guidance corresponding to the quality of determined oxygen saturation may be disclosed.
  • PPG photoplethysmography
  • the wearable device 200 includes an inertial sensor 176, a PPG sensor 176, a display module 220, a memory 130, and the inertial sensor, the PPG sensor, the display module, or a processor 120 operatively connected to at least one of the memories, wherein the processor acquires motion data from the inertial sensor in response to a request for oxygen saturation measurement, and processes the wearable device based on the motion data. If it is determined that no movement occurs, the hand wearing the wearable device is determined based on the motion data, the tilt of the wearable device is detected while measuring the oxygen saturation using the PPG sensor, and the wearable device is worn. It can be set to distinguish the wearing posture of the wearable device based on the hand and the tilt, and provide different user interfaces depending on the wearing posture.
  • a method of operating a wearable device 200 includes acquiring motion data from an inertial sensor 176 included in the wearable device in response to a request for oxygen saturation measurement, based on the motion data.
  • determining the hand on which the wearable device is worn based on the motion data and measuring the oxygen saturation using the PPG sensor 176 included in the wearable device. It may include detecting a tilt of the wearable device, distinguishing a wearing posture of the wearable device based on the wearing hand and the tilt, and providing different user interfaces depending on the wearing posture. .
  • the wearing posture is determined using the inertial sensor of the wearable device, and a user guide corresponding to the determined wearing posture is provided, thereby guiding the user to the correct posture in which to wear the wearable device to measure oxygen saturation. can do.
  • the accuracy of oxygen saturation measurement can be improved by determining the quality of oxygen saturation measured through a PPG sensor and providing a user guide corresponding to the determined quality of oxygen saturation.
  • the user can improve the wearing condition of the wearable device according to the guide and increase the usability of the wearable device.
  • the measurement success rate can be increased by guiding an optimized measurement posture for each user.
  • Figure 2 is a front perspective view of a wearable device according to various embodiments.
  • Figure 3 is a diagram illustrating a rear perspective view of a wearable device according to various embodiments.
  • Figure 4 is a flowchart illustrating a method of operating a wearable device according to an embodiment.
  • FIGS. 5A to 5D are diagrams illustrating an example of a user interface provided by a wearable device according to an embodiment.
  • Figure 6 is a flowchart illustrating a method of classifying a wearing posture according to the hand worn in a wearable device according to an embodiment.
  • FIGS. 7A and 7B are diagrams illustrating an example of classifying a wearing posture according to the hand in which a wearable device is worn, according to an embodiment.
  • Figure 8 is a flowchart illustrating a method of providing a user interface according to suitability for wearing in a wearable device according to an embodiment.
  • FIGS. 9A and 9B are diagrams illustrating an example of determining whether a wearable device is suitable for wearing, according to an embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of providing a guide related to oxygen saturation measurement in a wearable device according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device 101 in a network environment 100, according to various embodiments.
  • 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). According to one embodiment, the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108.
  • a first network 198 e.g., a short-range wireless communication network
  • a second network 199 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 to communicate 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 (enhanced mobile broadband (eMBB)), minimization of terminal power and access to multiple terminals (massive machine type communications (mMTC)), or ultra-reliable and low-latency (URLLC). -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.
  • MIMO massive array multiple-input and multiple-output
  • 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). According to one embodiment, 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, for example, connected to the plurality of antennas by 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 selected at least one 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) of the
  • 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.
  • 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 element from another, and may be used to distinguish such elements in other respects, such as 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 various 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
  • Various embodiments of the present document are 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).
  • This term refers to cases where data is stored semi-permanently in the storage medium. There is no distinction between cases where it is temporarily stored.
  • 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 via an application store (e.g. Play Store TM ) or on two user devices (e.g. It can be distributed (e.g. downloaded or uploaded) directly between smart phones) or online.
  • a machine-readable storage medium e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)
  • an application store e.g. Play Store TM
  • two user devices e.g. It can be distributed (e.g. downloaded or uploaded) directly between smart phones) or online.
  • at least 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 components or operations described above 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 identically or similarly to 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.
  • FIG. 2 is a front perspective view of a wearable device according to various embodiments
  • FIG. 3 is a rear perspective view of a wearable device according to various embodiments.
  • a wearable device (e.g., the electronic device 101 of FIG. 1) according to various embodiments has a first side (or front) 210A and a second side (or back) 210B. , and a housing 210 including a side 210C surrounding the space between the first surface 210A and the second surface 210B, and a wearable device 200 connected to at least a portion of the housing 210. It may include attachment members 250 and 260 that enable attachment and detachment from the user's body (e.g., wrist, ankle, etc.). In another embodiment (not shown), 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 surface 210B may be formed by a substantially opaque back plate 207.
  • the back plate 207 may be 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. You can.
  • Side 210C joins front plate 201 and back plate 207 and may be formed by a side bezel structure (or “side member”) 206 comprising metal and/or polymer.
  • back plate 207 and side bezel structure 206 may be formed as a single piece and may 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.
  • the wearable device 200 includes a display 220 (e.g., the display module 140 of FIG. 1), audio modules 205 and 208, and a sensor module 211 (e.g., the inertial sensor module 211 of FIG. 1). It may include at least one of a sensor 150), a key input device 202, 203, and 204 (e.g., the input module 130 of FIG. 1), and a connector hole 209. In some embodiments, the wearable device 200 omits at least one of the components (e.g., the key input device 202, 203, 204, the connector hole 209, or the sensor module 211) or has another configuration. Additional elements 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 sensor module 211 may generate an electrical signal or data value corresponding to the internal operating state of the wearable 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 wearable device 200 includes 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, 203, and 204 include a wheel key 202 disposed on the first side 210A of the housing 210 and rotatable in at least one direction, and/or a side 210C of the housing 210. ) may include side key buttons (202, 203) arranged in the The wheel key may have a shape corresponding to the shape of the front plate 202.
  • the wearable device 200 may not include some or all of the key input devices 202, 203, and 204, and the key input devices 202, 203, and 204 that are not included may be displayed 220. It may be implemented in other forms, such as soft keys on the screen.
  • 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 wearable 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, ankle, etc.).
  • 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 wearable device 200 includes an inertial sensor 176, a PPG sensor 176, a display module 220, a memory 130, and the inertial sensor, the PPG sensor, the display module, or a processor 120 operatively connected to at least one of the memories, wherein the processor acquires motion data from the inertial sensor in response to a request for oxygen saturation measurement, and processes the wearable device based on the motion data. If it is determined that no movement occurs, the hand wearing the wearable device is determined based on the motion data, the tilt of the wearable device is detected while measuring the oxygen saturation using the PPG sensor, and the wearable device is worn. It can be set to distinguish the wearing posture of the wearable device based on the hand and the tilt, and provide different user interfaces depending on the wearing posture.
  • the processor may be set to apply a left-hand tilt detection algorithm when the wearable device is worn on the left hand, and to apply a right-hand tilt detection algorithm when the wearable device is worn on the right hand.
  • the processor may determine whether the angle between the wrist direction of the wearable device and the ground exceeds a first reference value according to the left hand tilt detection algorithm, and set the wearing posture of the wearable device according to the determination result.
  • the processor may be set to determine whether the angle between the wrist direction of the wearable device and the ground is less than a second reference value according to the right hand tilt detection algorithm, and to distinguish the wearing posture of the wearable device according to the determination result. .
  • the processor When the wearing posture is a first posture, the processor provides a first user interface related to the first posture, and when the wearing posture is a second posture, it provides a second user interface related to the second posture.
  • the wearing posture is a third posture, a third user interface related to the third posture is provided, and the first posture is when the angle between the wrist direction of the wearable device and the ground exceeds the first reference value, or 2 Corresponds to a value less than the reference value, the second posture corresponds to a value between the first reference value and the second reference value in the angle between the wrist direction of the wearable device and the ground, and the third posture is the wrist direction of the wearable device
  • the angle between and the ground may correspond to a value opposite to the first posture.
  • the processor may be set to maintain measurement of oxygen saturation when the wearing posture is the first posture or the second posture, and to stop measuring oxygen saturation when the wearing posture is the third posture. .
  • the processor obtains AC amplitude and DC amplitude from the PPG signal obtained from the PPG sensor, and when the AC amplitude exceeds the DC amplitude, determines that the wearing state of the wearable device is suitable, If the amplitude of the AC is less than the amplitude of the DC, the wearing state of the wearable device may be determined to be inappropriate.
  • the processor may be set to maintain oxygen saturation measurement when it is determined that the wearing state of the wearable device is appropriate.
  • the processor determines whether the measured oxygen saturation exceeds the reference value, provides an oxygen saturation measurement value if the measured oxygen saturation exceeds the reference value, and provides an oxygen saturation measurement value if the measured oxygen saturation is below the reference value. It can be set up to provide saturation readings and warning notifications.
  • the processor may be set to determine that the wearing state of the wearable device is inappropriate and to stop measuring oxygen saturation.
  • the processor provides a first measurement guide when the number of interruptions in the pulse oximetry measurement is a specified number, and provides a second measurement guide when the number of interruptions in the pulse oximetry measurement does not correspond to a specified number. can be set.
  • the processor may be set to determine whether no movement of the wearable device occurs after providing the first measurement guide or the second measurement guide.
  • the processor provides a first guide when the number of times the movement of the wearable device is detected corresponds to a specified number of detections after the oxygen saturation measurement is requested, and after the oxygen saturation measurement is requested, the wearable device If the number of times the movement is detected does not correspond to the designated number of detections, it can be set to provide a second guide.
  • FIG. 4 is a flowchart 400 illustrating a method of operating a wearable device according to an embodiment.
  • a processor e.g., processor 120 of FIG. 1 of a wearable device (e.g., electronic device 101 of FIG. 1 or wearable device 200 of FIG. 2) according to an embodiment. ) can detect movement.
  • the processor 120 may detect whether the wearable device 200 is in motion using a sensor module included in the wearable device 200 (eg, sensor module 176 in FIG. 1).
  • the sensor module 176 may be an inertial sensor, and the inertial sensor may include an acceleration sensor and a gyro sensor. Since the inertial sensor is always running, the processor 120 can obtain motion data from the inertial sensor in real time.
  • the processor 120 may detect whether the wearable device 200 is moving. If movement is detected when measuring oxygen saturation, problems may occur in measuring oxygen saturation. In order to prevent incorrect measurement of oxygen saturation, the processor 120 may start measuring oxygen saturation when no movement is detected from the wearable device 200.
  • oxygen saturation eg, SpO2
  • the processor 120 converts the acquired motion data (e.g., sensing values of x, y, and z) into Euler angles, and uses the converted Euler angles (e.g., roll) for a predetermined time. , pitch, or yaw) can detect the movement of the wearable device 200 through whether a change (e.g., when movement of more than 5 degrees is detected for 3 seconds) is detected more than a set standard value. there is.
  • the processor 120 calculates the amount of change in x, y, and z using the value of the obtained motion data itself, and determines the movement of the wearable device 200 based on whether the calculated amount of change is detected to be more than a predetermined reference value. can be detected. Methods for detecting movement of the wearable device 200 may vary, and the processor 120 may detect movement using various known calculation methods.
  • the processor 120 may detect (or determine) the hand on which the wearable device 200 is worn. If the movement of the wearable device 200 is not detected, the processor 120 detects the wearable device (200) based on motion data acquired while the user wears the wearable device 200 and raises his or her hand to measure oxygen saturation. 200) can detect the hand worn. Alternatively, the processor 120 may provide a user interface to inquire from the user whether the wearable device 200 is worn on the left or right hand and obtain information about the hand worn by the user. Alternatively, the processor 120 may obtain information about the hand on which the wearable device 200 is worn from the setting information of the wearable device 200. The setting information may be directly input by the user about the hand on which the wearable device 200 is worn.
  • processor 120 may detect tilt based on motion data.
  • the processor 120 may detect the tilt of the wearable device 200 based on the converted Euler angle. Detecting the hand wearing the wearable device 200 first and then detecting the inclination of the wearable device 200 determines whether the current position of the wearable device 200 is higher or lower than the user's heart based solely on the direction of the wearable device 200. This may be because the location is unknown. For example, to distinguish between when the user wears the wearable device 200 on the left wrist and the left hand is raised and when the user wears the wearable device 200 on the right wrist and lowers the right wrist. It may be for.
  • the processor 120 may start measuring oxygen saturation using a photoplethysmography (PPG) sensor (e.g., the sensor module 176 of FIG. 1). Detecting the wearing hand can be determined in advance before measuring oxygen saturation.
  • the sensor module 176 may further include a PPG sensor.
  • the PPG sensor may include a light emitting unit (e.g. LED (e.g. RED, Infrared)), a light receiving unit (e.g. PD (photo diode)), an optical structure for acquiring a reflective PPG, and a signal processing unit for processing the obtained PPG signal. You can.
  • the light emitting and receiving parts of a PPG sensor may be composed of an array of multi-wavelength LEDs and PDs, or a spectrometer light source that outputs multi-wavelength laser may be used.
  • the signal processing unit measures oxygen saturation (or oxygen saturation) using well-known methods (e.g., measuring the amount of light output from the light emitting unit that passes through the user's body (e.g., fingers, wrist) or is reflected and reaches the light receiving unit). saturation value) can be calculated.
  • the signal processing unit may calculate oxygen saturation using the ratio of the AC component and DC component for each wavelength included in the PPG signal.
  • the DC component is due to substances that cause constant reflection, such as skin, muscles and bones, and venous blood.
  • the AC component consists mainly of light reflected from arterial blood pulsations.
  • the AC component can vary depending on heart rate and artery thickness. More light may be reflected or transmitted during systole than during diastole.
  • arterial blood pressure can increase as the heart pumps blood out.
  • arteries dilate and blood flow in the arteries increases, and increased blood flow can increase light absorption.
  • diastole blood pressure decreases and light absorption may decrease as a result.
  • the processor 120 may apply a different tilt detection algorithm depending on the hand on which the wearable device 200 is worn.
  • the processor 120 may determine the wearing posture of the wearable device 200 by applying a different tilt detection algorithm depending on the hand on which the wearable device 200 is worn. The processor 120 may apply a left-hand tilt detection algorithm when the wearable device 200 is worn on the left hand. The processor 120 may apply a right-hand tilt detection algorithm when the wearable device 200 is worn on the right hand.
  • the processor 120 may determine the wearing posture based on the tilt.
  • the wearing posture may refer to the posture in which the user wears the wearable device 200.
  • the processor 120 may determine the wearing posture of the wearable device 200 based on the hand wearing the wearable device 200 and the tilt of the wearable device 200. If the wearable device 200 is worn on the left hand, the processor 120 may determine the wearing posture according to a left-hand tilt detection algorithm. If the wearable device 200 is worn on the right hand, the processor 120 may determine the wearing posture according to a right-hand tilt detection algorithm.
  • the processor 120 may provide a user interface corresponding to the wearing posture.
  • the user interface may consist of at least one of text, image, audio, or video.
  • the processor 120 may display the user interface through the display 220.
  • the processor 120 may output voice related to the user interface through the audio modules 205 and 208.
  • the processor 120 may measure oxygen saturation while performing operations 405 to 409.
  • the processor 120 may provide a first user interface related to the first posture.
  • the first posture is a posture in which the wearable device 200 is worn higher than the height of the user's heart and is less affected by venous blood, and may correspond to a wearing guide posture.
  • the first posture is when the angle (e.g., ⁇ ) between the wrist direction of the wearable device 200 and the ground exceeds the first reference value (e.g., when the wearable device 200 is worn with the left hand, ⁇ > 60°), or the second posture is It may correspond to a value that is less than the reference value (e.g., when the wearable device 200 is worn on the right hand, ⁇ ⁇ -60°).
  • the first user interface may provide information that oxygen saturation is being measured.
  • the processor 120 may provide a second user interface related to the second posture.
  • the second posture does not correspond to a wearing guide posture, but may be a posture in which the accuracy of oxygen saturation measurement may vary depending on the wearing state of the wearable device 200.
  • the second posture is such that the angle (e.g., ⁇ ) between the wrist direction of the wearable device 200 and the ground corresponds to a reference range (e.g., a value between the first reference value and the second reference value, -60° ⁇ 60°). You can.
  • the second user interface may have poor oxygen saturation measurement accuracy and may include a guide to encourage users to wear the wearable device 200 correctly.
  • the processor 120 may provide a third user interface related to the third posture.
  • the third posture does not correspond to the wearing guide posture and may be a posture that may cause problems in measuring oxygen saturation (e.g., inaccurate oxygen saturation values).
  • the third posture is such that the angle (e.g., ⁇ ) between the wrist direction of the wearable device 200 and the ground is opposite to the first posture (e.g., when the wearable device 200 is worn with the left hand, ⁇ ⁇ -60°, wearable When the device 200 is worn on the right hand, ⁇ > 60°).
  • the third user interface cannot measure oxygen saturation and may include a guide to instruct users to wear the wearable device 200 correctly.
  • the processor 120 may selectively maintain oxygen saturation measurement only when the wearing posture of the wearable device 200 corresponds to the first posture or the second posture.
  • the processor 120 may perform the operation of FIG. 8 when the wearing posture of the wearable device 200 corresponds to the first posture or the second posture. If the wearing posture of the wearable device 200 is the third posture, there is a high possibility that oxygen saturation will be incorrectly measured. Therefore, the processor 120 measures oxygen saturation when the wearing posture of the wearable device 200 is the third posture. You can stop.
  • the processor 120 may not perform the operation of FIG. 8 when the wearing posture of the wearable device 200 corresponds to the third posture.
  • the processor 120 may stop measuring oxygen saturation to prevent the quality of oxygen saturation from being low. The processor 120 can prevent a situation in which the quality of oxygen saturation is low.
  • the processor 120 may determine whether the movement detection occurs for the first time.
  • the processor 120 may provide different guides depending on whether it occurs for the first time (or a specified number of times (e.g., 3 or more times)). Below, it is explained that different guides are provided depending on whether motion detection occurs for the first time, but different guides may be provided depending on whether motion detection occurs more than a specified number of times (e.g., 3 times). This is only an implementation issue and does not limit the present invention.
  • the processor 120 may provide a first guide.
  • the first guide may include a message such as 'Do not move'.
  • the first guide may consist of at least one of text, image, audio, or video.
  • the processor 120 may provide the first user interface 510 of FIG. 5A.
  • the processor 120 displays the first guide through the display of the wearable device 200 (e.g., the display module 160 in FIG. 1 or the display 220 in FIG. 2) or displays the first guide through the speaker of the wearable device 200.
  • the first guide can be output as a voice through (e.g., the audio output module 155 in FIG. 1) or the audio modules 205 and 208 in FIG. 2.
  • the processor 120 may provide a second guide.
  • the second guide may be different from the first guide.
  • the second guide may include a message such as 'Assume a stable posture' along with an example posture.
  • the second guide may consist of at least one of text, image, audio, or video. If the motion detection does not occur for the first time, the processor 120 may provide the second user interface 515 of FIG. 5A.
  • the processor 120 may display the second guide through the display 220 or output the second guide as a voice through the audio modules 205 and 208.
  • FIGS. 5A to 5D are diagrams illustrating an example of a user interface provided by a wearable device according to an embodiment.
  • Figure 5a is a diagram illustrating a user interface provided when detecting movement of a wearable device.
  • a processor e.g., processor 120 of FIG. 1 of a wearable device (e.g., electronic device 101 of FIG. 1, wearable device 200 of FIG. 2) according to an embodiment is a wearable device.
  • a first user interface 510 may be provided.
  • the first user interface 510 may include a first guide such as 'Do not move'.
  • the processor 120 may provide the second user interface 515 when motion detection of the wearable device 200 does not occur for the first time.
  • the second user interface 515 may include a second guide such as 'Take a stable posture' along with an example posture.
  • the first user interface 510 or the second user interface 515 may be composed of at least one of text, image, audio, or video.
  • Figure 5b is a diagram illustrating a user interface provided according to the wearing posture of the wearable device.
  • the processor 120 may provide a third user interface 520 when the wearing posture of the wearable device 200 corresponds to the second posture.
  • the third user interface 520 may include a third guide such as 'Keep your arms higher than your heart position.
  • the processor 120 may provide the fourth user interface 525 when the wearing posture of the wearable device 200 corresponds to the second posture or the third posture.
  • the fourth user interface 525 may include a fourth guide such as 'Please hold the shoulder that is not wearing the watch with the hand wearing the watch (e.g., wearable device 200)' along with a posture example.
  • the third user interface 520 or the fourth user interface 525 may be composed of at least one of text, image, audio, or video.
  • the examples of the third guide or the fourth guide are to help understand the invention, and different images or texts may be included depending on the wearing posture.
  • Figure 5c is a diagram illustrating a user interface related to oxygen saturation measurement in a wearable device.
  • the processor 120 may provide different user interfaces depending on the measured oxygen saturation. If the measured oxygen saturation corresponds to a normal value, the processor 120 may provide a fifth user interface 530 including the measured oxygen saturation. The fifth user interface 530 may include the measured oxygen saturation level and a tag button. If the measured oxygen saturation does not correspond to a normal value, the processor 120 may provide a sixth user interface 535 including the measured oxygen saturation and a warning alarm. The sixth user interface 535 may include measured oxygen saturation and warning text. The fifth user interface 530 or the sixth user interface 535 may be composed of at least one of text, image, audio, or video.
  • FIG. 5D is a diagram illustrating a user interface related to oxygen saturation measurement in a wearable device.
  • the processor 120 may provide different user interfaces when the quality of oxygen saturation is low (e.g., unsuitable for wearing).
  • the processor 120 may provide a seventh user interface 540 such as 'Raise the watch above your wrist and tighten the strap.'
  • the seventh user interface 540 may include information guiding the correct wearing method along with examples of correct wearing.
  • the processor 120 may provide the eighth user interface 545 when the quality of oxygen saturation is not low for the first time.
  • the eighth user interface 545 may include a guide such as 'Please detach and reinstall the device' or 'Reinstallation has been detected, should I measure oxygen saturation again?'
  • the seventh user interface 540 or the eighth user interface 545 may be composed of at least one of text, image, audio, or video.
  • the first user interface 510 to the eighth user interface 545 are examples to aid understanding of the invention and do not limit the content of the invention.
  • FIG. 6 is a flowchart 600 illustrating a method for classifying a wearing posture according to the hand in which a wearable device is worn, according to an embodiment.
  • the operations in FIG. 6 may be a specification of the operations in FIG. 4 .
  • a processor e.g., processor 120 of FIG. 1 of a wearable device (e.g., electronic device 101 of FIG. 1 or wearable device 200 of FIG. 2) according to an embodiment. ) may be asked to measure pulse oximetry. After wearing the wearable device 200, the user may request oxygen saturation measurement. For example, the processor 120 may select (e.g., touch) the oxygen saturation measurement button in the measurement menu from the user or receive a voice input such as 'Measure my oxygen saturation.'
  • processor 120 may detect whether the movement is below a threshold.
  • the processor 120 may detect whether the wearable device 200 is motionless using a sensor module (eg, sensor module 176 in FIG. 1) included in the wearable device 200.
  • the sensor module 176 may be an inertial sensor, and the inertial sensor may include an acceleration sensor and a gyro sensor. Since the inertial sensor is always running, the processor 120 can obtain motion data from the inertial sensor in real time.
  • the processor 120 may detect whether the wearable device 200 is moving based on the motion data. Detecting whether movement is below a threshold may be checking whether there is no movement. If the movement is below the threshold, the processor 120 may perform operation 605.
  • the processor 120 may determine the hand on which the wearable device 200 is worn. If the movement of the wearable device 200 is not detected, the processor 120 may detect the hand wearing the wearable device 200 based on motion data obtained in the process of lifting the hand to measure oxygen saturation. . Alternatively, the processor 120 may provide a user interface to inquire from the user whether the wearable device 200 is worn on the left or right hand and obtain information about the hand worn by the user. Alternatively, the processor 120 may obtain information about the hand on which the wearable device 200 is worn from the setting information of the wearable device 200. The setting information may be directly input by the user about the hand on which the wearable device 200 is worn.
  • the processor 120 may determine whether the hand on which the wearable device 200 is worn is the left hand. In the drawing, it is shown to determine whether the device is worn on the left hand, but it can also be determined whether the device is worn on the right hand. In general, since there is a high probability that the user wears the device on the left hand, it can be determined whether the wearing hand is the left hand.
  • the processor 120 may perform operation 609 when the wearable device 200 is worn on the left hand, and may perform operation 611 when the wearable device 200 is worn on the right hand.
  • the processor 120 may start measuring oxygen saturation and apply a left hand tilt detection algorithm. This may be because it is not possible to determine whether the current location of the wearable device 200 is higher or lower than the user's heart based solely on the direction of the wearable device 200. For example, to distinguish between when the user wears the wearable device 200 on the left wrist and the left hand is raised and when the user wears the wearable device 200 on the right wrist and lowers the right wrist. It may be for.
  • the angle e.g., ⁇
  • the processor 120 may apply a different tilt detection algorithm depending on the hand on which the wearable device 200 is worn.
  • the processor 120 may start measuring oxygen saturation using a PPG sensor (eg, sensor module 176 of FIG. 1).
  • the sensor module 176 may further include a PPG sensor.
  • the processor 120 may obtain a PPG signal from the PPG sensor and calculate oxygen saturation using the ratio of the AC component and DC component for each wavelength included in the obtained PPG signal. Since the method for calculating oxygen saturation corresponds to the prior art, detailed description can be omitted.
  • the processor 120 may start measuring oxygen saturation and apply a right-hand tilt detection algorithm.
  • the angle e.g., ⁇
  • the angle between the wrist direction of the wearable device 200 and the ground corresponds to a predetermined negative value (e.g., ⁇ ⁇ -60°, less than the second reference value). can do.
  • the processor 120 may perform operation 613 after performing operation 611.
  • the processor 120 may detect the tilt of the wearable device 200.
  • the processor 120 may detect the tilt of the wearable device 200 by applying a left-hand tilt detection algorithm.
  • the processor 120 may detect the tilt of the wearable device 200 by applying a right-hand tilt detection algorithm.
  • the processor 120 may determine the wearing posture according to the wearing hand and tilt.
  • the wearing posture may refer to a posture in which the user is wearing the wearable device 200.
  • the processor 120 may determine the wearing posture of the wearable device 200 based on the hand wearing the wearable device 200 and the tilt of the wearable device 200. If the wearable device 200 is worn on the left hand, the processor 120 may determine the wearing posture according to a left-hand tilt detection algorithm. If the wearable device 200 is worn on the right hand, the processor 120 may determine the wearing posture according to a right-hand tilt detection algorithm.
  • the processor 120 may provide different wearing guides depending on the wearing posture of the wearable device 200.
  • the wearing guide may consist of at least one of text, image, audio, or video.
  • the processor 120 may display the wearing guide through the display 220 or output a voice related to the wearing guide through the audio modules 205 and 208.
  • the processor 120 may measure oxygen saturation while performing operations 609 to 617.
  • the processor 120 may provide a first wearing guide related to the first posture.
  • the first posture is a posture in which the wearable device 200 is worn higher than the height of the user's heart and is less affected by venous blood, and may correspond to a wearing guide posture.
  • the first posture is when the angle (e.g., ⁇ ) between the wrist direction of the wearable device 200 and the ground exceeds the first reference value (e.g., when the wearable device 200 is worn with the left hand, ⁇ > 60°), or the second posture is It may correspond to a value that is less than the reference value (e.g., when the wearable device 200 is worn on the right hand, ⁇ ⁇ -60°).
  • the first wearing guide may inform that oxygen saturation is being measured.
  • the processor 120 may provide a second wearing guide related to the second posture.
  • the second posture does not correspond to a wearing guide posture, but may be a posture in which the accuracy of oxygen saturation measurement may vary depending on the wearing state of the wearable device 200.
  • the second posture is such that the angle (e.g., ⁇ ) between the wrist direction of the wearable device 200 and the ground corresponds to a reference range (e.g., a value between the first reference value and the second reference value, -60° ⁇ 60°). You can.
  • the second wearing guide may have poor oxygen saturation measurement accuracy and may include a guide that guides the wearable device 200 to be worn correctly.
  • the processor 120 may provide the third user interface 520 or the fourth user interface 525 of FIG. 5B.
  • the processor 120 may provide a third wearing guide related to the third posture.
  • the third posture does not correspond to the wearing guide posture and may be a posture that may cause problems in measuring oxygen saturation (e.g., inaccurate oxygen saturation values).
  • the third posture is such that the angle (e.g., ⁇ ) between the wrist direction of the wearable device 200 and the ground is opposite to the first posture (e.g., when the wearable device 200 is worn with the left hand, ⁇ ⁇ -60°, wearable When the device 200 is worn on the right hand, ⁇ > 60°).
  • the third wearing guide cannot measure oxygen saturation and may include a guide that guides the user to wear the wearable device 200 correctly.
  • the processor 120 may provide the fourth user interface 525 of FIG. 5B when the wearing posture of the wearable device 200 corresponds to the second posture.
  • the processor 120 may selectively maintain oxygen saturation measurement only when the wearing posture of the wearable device 200 corresponds to the first posture or the second posture.
  • the processor 120 may perform the operation of FIG. 8 when the wearing posture of the wearable device 200 corresponds to the first posture or the second posture. If the wearing posture of the wearable device 200 is the third posture, there is a high possibility that oxygen saturation will be incorrectly measured. Therefore, the processor 120 measures oxygen saturation when the wearing posture of the wearable device 200 is the third posture. You can stop.
  • the processor 120 may not perform the operation of FIG. 8 when the wearing posture of the wearable device 200 corresponds to the third posture.
  • the processor 120 may stop measuring oxygen saturation to prevent the quality of oxygen saturation from being low. The processor 120 can prevent a situation in which the quality of oxygen saturation is low.
  • FIGS. 7A and 7B are diagrams illustrating an example of classifying a wearing posture according to the hand in which a wearable device is worn, according to an embodiment.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating an example of classifying the wearing posture when the wearable device is worn on the left hand.
  • a processor e.g., processor 120 of FIG. 1 of a wearable device (e.g., electronic device 101 of FIG. 1, wearable device 200 of FIG. 2) according to an embodiment is a wearable device.
  • the wearable device 200 may be classified into at least one of the first wearing posture 710, the second wearing posture 720, and the third wearing posture 730 depending on the inclination of the wearable device 200.
  • the processor 120 converts motion data (e.g., x, y, z) obtained from an inertial sensor (e.g., sensor module 176 in FIG. 1) into Euler angles (e.g., roll, pitch, yaw), and The tilt of the wearable device 200 can be detected based on the converted Euler angle.
  • the first wearing posture 710 is a posture in which the wearable device 200 is worn higher than the height of the user's heart and is less affected by venous blood, and may correspond to a wearing guide posture.
  • the angle (e.g., ⁇ ) between the wrist direction 701 of the wearable device 200 and the ground 703 may exceed a predetermined positive value (e.g., ⁇ > 60°).
  • the second wearing posture 720 does not correspond to the wearing guide posture, but may be a posture in which the accuracy of oxygen saturation measurement may vary depending on the wearing state of the wearable device 200.
  • the second wearing posture 730 may have an angle (eg, ⁇ ) between the wrist direction 701 of the wearable device 200 and the ground 703 within a predetermined numerical range (-60° ⁇ 60°).
  • the processor 120 provides a guide to encourage the user to wear the wearable device 200 correctly because the accuracy of oxygen saturation measurement decreases. You can.
  • the processor 120 may perform the operation of FIG. 8 when the wearing posture of the wearable device 200 corresponds to the first wearing posture 710 or the second wearing posture 720.
  • the third wearing posture 730 does not correspond to the wearing guide posture and may be a posture that may cause problems in measuring oxygen saturation (e.g., inaccurate oxygen saturation values).
  • the angle (e.g., ⁇ ) between the wrist direction 701 of the wearable device 200 and the ground 703 may have a predetermined negative value (e.g., ⁇ ⁇ -60°). Since the third wearing posture 730 has a high possibility of mismeasurement of oxygen saturation, the processor 120 stops measuring oxygen saturation when the wearing posture of the wearable device 200 corresponds to the third wearing posture 730. can do. If the wearing posture of the wearable device 200 corresponds to the third wearing posture 730, the processor 120 may not perform the operation of FIG. 8. When the wearing posture of the wearable device 200 is the third wearing posture 730, the processor 120 may stop measuring oxygen saturation to prevent the quality of oxygen saturation from being low. The processor 120 can prevent a situation in which the quality of oxygen saturation is low.
  • Figure 7b is a diagram showing an example of classifying the wearing posture when the wearable device is worn on the right hand.
  • the processor 120 is configured to use the fourth wearing posture 750, the fifth wearing posture 760, or the fifth wearing posture 760 according to the inclination of the wearable device 200. It can be classified into at least one of the sixth wearing postures 770.
  • the fourth wearing posture 750 is a posture in which the wearable device 200 is worn higher than the height of the user's heart and is less affected by venous blood, and may correspond to a wearing guide posture.
  • the angle (eg, ⁇ ) between the wrist direction of the wearable device 200 and the ground may have a negative value (eg, ⁇ > -60°).
  • the fifth wearing posture 760 does not correspond to the wearing guide posture, and may be a posture in which the accuracy of oxygen saturation measurement may vary depending on the wearing state of the wearable device 200.
  • the fifth wearing posture 760 has an angle (e.g., ⁇ ) between the wrist direction 701 of the wearable device 200 and the ground 703 having a value between a specific negative number and a positive number (-60° ⁇ 60°). You can.
  • the processor 120 provides a guide to encourage the user to wear the wearable device 200 correctly because the accuracy of oxygen saturation measurement decreases. You can.
  • the processor 120 may perform the operation of FIG. 8 when the wearing posture of the wearable device 200 corresponds to the fourth wearing posture 750 or the fifth wearing posture 760.
  • the sixth wearing posture 770 does not correspond to the wearing guide posture and may be a posture that may cause problems in measuring oxygen saturation (e.g., inaccurate oxygen saturation values).
  • the angle (eg, ⁇ ) between the wrist direction 701 of the wearable device 200 and the ground 703 may have a positive value (eg, ⁇ > 60°). Since the sixth wearing posture 770 has a high possibility of mismeasurement of oxygen saturation, the processor 120 stops measuring oxygen saturation when the wearing posture of the wearable device 200 corresponds to the sixth wearing posture 770. can do. If the wearing posture of the wearable device 200 corresponds to the sixth wearing posture 770, the processor 120 may not perform the operation of FIG. 8. When the wearing posture of the wearable device 200 is the sixth wearing posture 770, the processor 120 may stop measuring oxygen saturation to prevent the quality of oxygen saturation from being low. The processor 120 can prevent a situation in which the quality of oxygen saturation is low.
  • FIG. 8 is a flowchart 800 illustrating a method of providing a user interface according to suitability for wearing in a wearable device according to an embodiment. 8 may be performed after operation 409 of FIG. 4 or operation 617 of FIG. 6 is performed.
  • a processor e.g., processor 120 of FIG. 1 of a wearable device (e.g., electronic device 101 of FIG. 1 or wearable device 200 of FIG. 2) according to an embodiment. ) can obtain the amplitude of AC and the amplitude of DC from the PPG bit (or PPG signal).
  • the processor 120 may measure oxygen saturation using a PPG sensor (eg, sensor module 176 of FIG. 1).
  • the processor 120 may obtain a PPG signal from the PPG sensor and obtain AC amplitude and DC amplitude from the obtained PPG signal. Since the PPG signal can be modulated by respiration, the processor 120 can determine suitability for wearing the wearable device 200 based on whether the modulation by respiration is significant.
  • the processor 120 may obtain the AC amplitude and DC amplitude to determine whether the PPG signal includes modulation by breathing.
  • the processor 120 may use the shape similarity (pearson correlation coefficient) between PPG signals. For example, the processor 120 may determine shape similarity within the same wavelength, or may determine shape similarity between wavelengths. If the shape similarity exceeds a predetermined standard value, the processor 120 may perform operation 805. Alternatively, the processor 120 may determine the degree of similarity between the waveform template and the measured PPG signal by comparing the waveform template stored in a memory (e.g., memory 130 of FIG. 1) with the measured PPG signal. The waveform template may be an ideal waveform obtained when oxygen saturation is measured using the correct wearing method. The processor 120 may perform operation 805 when the similarity between the two signals exceeds a predetermined reference value.
  • shape similarity pearson correlation coefficient
  • processor 120 may determine whether the AC amplitude exceeds the DC amplitude.
  • the AC amplitude can be defined as the width of the PPG signal between systole and diastole in a single beat, and the DC amplitude can be defined as the width of the PPG signal between diastole or systole in multiple beats.
  • the length of the window for determining the DC amplitude can be determined to include at least one cycle of modulation by breathing. For example, when the wearable device 200 is worn so that the user's body (eg, wrist) applies appropriate pressure to the wearable device 200, the PPG signal may mainly be obtained as an arterial blood waveform.
  • the change in DC is not large, so the AC amplitude may be larger than the DC amplitude (e.g., AC amplitude/DC amplitude) ratio is high).
  • a defined interval can be longer than the breathing cycle.
  • the wearable device 200 is not worn (e.g., worn loosely) so that the user's body (e.g., wrist) applies appropriate pressure to the wearable device 200, the PPG signal is generated by the venous blood waveform caused by breathing. It can be.
  • the change range of DC is large (e.g., multiple of AC), so the AC amplitude may be smaller than the DC amplitude (e.g., AC amplitude/DC amplitude) ratio is low).
  • the processor 120 may perform operation 805 if the AC amplitude exceeds the DC amplitude, and may perform operation 821 if the AC amplitude is less than or equal to the DC amplitude.
  • processor 120 may determine fit. Suitable for wearing may mean that the wearable device 200 is worn so that appropriate pressure is applied to the wearable device 200 by the user's body. In other words, fit may mean that the user is wearing the wearable device 200 correctly when measuring oxygen saturation. Suitable for wearing may be a state in which the degree of contact between the user's body and the wearable device 200 is strong and the space (or gap) between the user's body and the wearable device 200 is narrow (or absent).
  • processor 120 may maintain pulse oximetry measurements. If the wearing state of the wearable device 200 is suitable for wearing, the processor 120 may continue to measure oxygen saturation.
  • processor 120 may determine whether oxygen saturation exceeds a reference value.
  • Oxygen saturation can be used to indirectly determine whether oxygen is being properly supplied to our body through the respiratory system by measuring the amount of oxygen in the blood. For example, if there is no respiratory disease, an oxygen saturation level of 95% or more can be considered normal. Accordingly, the reference value may be set to a value (or a value range (e.g., 90% to 95%)) that is considered normal. Alternatively, the reference value can be changed directly by the user. For example, if the user has a respiratory disease, the reference value can be set slightly lower. If the user directly sets the reference value, the reference value may be stored in the memory of the wearable device 200 (eg, memory 130 in FIG. 1). However, in order to prevent excessive mismeasurements, a lower limit of the standard value (e.g., 80% or more) may be set.
  • a lower limit of the standard value e.g., 80% or more
  • the processor 120 may perform operation 811 when the oxygen saturation exceeds the reference value, and may perform operation 813 when the oxygen saturation is below the reference value.
  • the processor 120 may provide a pulse oximetry measurement.
  • the processor 120 may display the oxygen saturation measurement value (or numerical value) through a display (e.g., the display module 160 of FIG. 1 or the display 220 of FIG. 2).
  • the processor 120 may output the oxygen saturation measurement value as a voice through the speaker of the wearable device 200 (e.g., the sound output module 155 in FIG. 1, the audio modules 205 and 208 in FIG. 2). there is.
  • the processor 120 may provide the fifth user interface 530 of FIG. 5C.
  • the processor 120 may provide a warning notification.
  • the processor 120 displays oxygen saturation measurements (or values) and warning notifications (e.g., may be inaccurate if the hand worn is lowered toward the ground) through the display 220, or through the audio module 205, 208. ) can be output as voice. If the oxygen saturation level is below the reference value, the processor 120 may provide the sixth user interface 535 of FIG. 5C.
  • the processor 120 may determine that it is inappropriate to wear.
  • Unsuitable for wearing may mean a state in which the wearable device 200 is not worn so that appropriate pressure is applied to the wearable device 200 on the user's body.
  • wearing inappropriateness may mean that the user does not wear the wearable device 200 correctly when measuring oxygen saturation.
  • unsuitable wearing may be a state in which the degree of contact between the user's body and the wearable device 200 is weak and the space between the user's body and the wearable device 200 is wide.
  • the processor 120 may determine the signal quality of oxygen saturation through coverage within the measurement window section using an algorithm without oxygen saturation output value. For example, if the frequency at which the oxygen saturation value is output within a set interval (eg, 5 seconds) is less than 10%, the processor 120 may determine that it is inappropriate to wear. If there is no oxygen saturation output value, the processor 120 may determine the signal quality of the oxygen saturation based on whether coverage is high or low.
  • a set interval e.g, 5 seconds
  • processor 120 may stop measuring pulse oximetry.
  • the processor 120 may stop measuring oxygen saturation when the wearing state of the wearable device 200 is inappropriate. Since the oxygen saturation measured due to poor wearing of the wearable device 200 includes the venous blood waveform, the processor 120 determines that the signal quality of the oxygen saturation is low (e.g., it is difficult to provide an accurate oxygen saturation value) and , pulse oximetry may no longer be measured.
  • the processor 120 may determine whether the interruption of pulse oximetry measurement occurred for the first time.
  • different measurement guides are provided depending on whether the interruption of pulse oximetry measurement occurred for the first time, but different measurement guides may be provided depending on whether interruption of pulse oximetry measurement occurred more than a specified number of times (e.g., 3 times). It may be possible. This is only an implementation issue and does not limit the present invention.
  • the processor 120 may provide a first measurement guide.
  • the first measurement guide may include messages such as 'Tighten the watch strap more tightly' and 'Kick the wearable device toward your torso (e.g., below or above your elbow).'
  • the first measurement guide may consist of at least one of text, image, audio, or video.
  • the processor 120 may provide the seventh user interface 540 of FIG. 5D.
  • the processor 120 may display the first measurement guide through the display 220 or output the first measurement guide as a voice through the audio modules 205 and 208.
  • the processor 120 may perform operation 827 and then return to operation 401.
  • the processor 120 may provide a second measurement guide.
  • the second measurement guide may be different from the first measurement guide.
  • the second measurement guide may include messages such as ‘Take off the wearable device and wear it again’ or ‘Please change the hand you wear it on (e.g., encourage wearing it with the opposite hand).’
  • the second measurement guide may consist of at least one of text, image, audio, or video.
  • the processor 120 may provide the eighth user interface 545 of FIG. 5D.
  • the processor 120 may display the second measurement guide through the display 220 or output the second measurement guide as a voice through the audio modules 205 and 208.
  • the processor 120 may perform operation 829 and then return to operation 401.
  • FIGS. 9A and 9B are diagrams illustrating an example of determining whether a wearable device is suitable for wearing, according to an embodiment.
  • Figure 9a shows an example of a PPG signal obtained depending on the wearing state of the wearable device.
  • the processor 120 of FIG. 1 of a wearable device uses a PPG bit.
  • the AC amplitude and DC amplitude can be obtained from (or PPG signal).
  • the AC amplitude can be defined as the width of the PPG signal between systole and diastole in a single beat, and the DC amplitude can be defined as the width of the PPG signal between diastole or systole in multiple beats.
  • the length of the window for determining the DC amplitude can be determined to include at least one cycle of modulation by breathing.
  • the processor 120 may acquire the first PPG signal 910.
  • the AC amplitude 901 may be greater than the DC amplitude 903 (e.g., the ratio of AC amplitude/DC amplitude is high).
  • the processor 120 may acquire the second PPG signal 920.
  • the AC amplitude 921 may be smaller than the DC amplitude 923 (e.g., the ratio of AC amplitude/DC amplitude is low).
  • Figure 9b is a graph showing an example of a PPG signal obtained depending on the wearing state of the wearable device.
  • the first signal graph 930 shows a PPG signal obtained according to the wearing state of the wearable device 200.
  • the first PPG signal 931 may be obtained when the light emitting unit is used as an infrared light emitter
  • the second PPG signal 933 may be obtained when the light emitting unit is used as a RED light emitter.
  • the first PPG signal 931 and the second PPG signal 933 may show similar patterns depending on the wearing state of the wearable device 200. For example, when the user wears the wearable device 200 correctly, PPG signals such as the first signal section 943, the second signal section 945, and the third signal section 947 may be obtained.
  • the AC amplitude may be greater than the DC amplitude (e.g., the ratio of AC amplitude/DC amplitude is high). If the user does not wear the wearable device 200 correctly, a PPG signal such as the fourth signal section 935 may be obtained. In the fourth signal section 935, the AC amplitude may be smaller than the DC amplitude (e.g., the ratio of AC amplitude/DC amplitude is low).
  • the second graph 950 may represent a PPG signal obtained when the user wears the wearable device 200 correctly.
  • the change in DC is not large, so the AC amplitude may be larger than the DC amplitude.
  • the third graph 960 may represent a PPG signal obtained when the user does not wear the wearable device 200 correctly.
  • AC and DC amplitudes are obtained from a PPG signal as shown in the third graph 960, since the change range of DC is large, the AC amplitude may be smaller than the DC amplitude.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of providing a guide related to oxygen saturation measurement in a wearable device according to an embodiment.
  • the processor 120 of FIG. 1 of a wearable device determines signal quality.
  • the processor 120 may provide a first measurement guide 1010 that guides the wearable device 200 to be positioned at eye level for higher signal quality.
  • the processor 120 may provide a second measurement guide 1030 that guides the wearable device 200 to be positioned above heart level 1001 to reduce the influence of venous blood.
  • the processor 120 includes a third measurement guide 1050 that guides the wearable device 200 to be supported so as not to shake using the opposite hand (e.g., the hand not wearing the wearable device 200). ) or a fourth measurement guide 1070 may be provided.
  • the third measurement guide 1050 may indicate a support point (eg, elbow, 1051) to minimize shaking of the wearable device 200 with the opposite hand.
  • the fourth measurement guide 1070 may indicate a support point (e.g., the back of the hand of the opposite hand, 1057) to minimize shaking of the wearable device 200 with the opposite hand.
  • a method of operating a wearable device 200 includes acquiring motion data from an inertial sensor 176 included in the wearable device in response to a request for oxygen saturation measurement, based on the motion data.
  • determining the hand on which the wearable device is worn based on the motion data and measuring the oxygen saturation using the PPG sensor 176 included in the wearable device. It may include detecting a tilt of the wearable device, distinguishing a wearing posture of the wearable device based on the wearing hand and the tilt, and providing different user interfaces depending on the wearing posture. .
  • the method includes applying a left hand tilt detection algorithm when the wearable hand of the wearable device is the left hand, and determining whether the angle between the wrist direction of the wearable device and the ground exceeds a first reference value according to the left hand tilt detection algorithm. It may further include an operation of classifying a wearing posture of the wearable device according to the determination result.
  • the method includes applying a right hand tilt detection algorithm when the wearable hand of the wearable device is the right hand, and determining whether the angle between the wrist direction of the wearable device and the ground is less than a second reference value according to the right hand tilt detection algorithm. It may further include an operation and an operation of classifying a wearing posture of the wearable device according to the determination result.
  • the method includes providing a first user interface related to the first posture when the wearing posture is a first posture, and providing a second user interface related to the second posture when the wearing posture is a second posture. performing any one of the following operations: and, when the wearing posture is a third posture, providing a third user interface related to the third posture, and the first posture is the angle between the wrist direction of the wearable device and the ground. corresponds to a value that exceeds the first reference value or is less than the second reference value, the second posture corresponds to a value in which the angle between the wrist direction of the wearable device and the ground corresponds to a value between the first reference value and the second reference value, and the second posture corresponds to a value between the first reference value and the second reference value.
  • Posture 3 may be one in which the angle between the wrist direction of the wearable device and the ground is opposite to the first posture.
  • the method further includes an operation of maintaining measurement by oxygen saturation when the wearing posture is the first posture or the second posture, and an operation of stopping measurement by oxygen saturation when the wearing posture is the third posture. It can be included.
  • the method includes obtaining AC amplitude and DC amplitude from the PPG signal obtained from the PPG sensor, and, when the AC amplitude exceeds the DC amplitude, determining the wearing state of the wearable device as appropriate. , and when the amplitude of the AC is less than the amplitude of the DC, it may include an operation of determining that the wearing state of the wearable device is inappropriate.
  • the method includes an operation of maintaining oxygen saturation measurement when the wearing state of the wearable device is determined to be suitable, an operation of determining whether the measured oxygen saturation exceeds a standard value, and an operation of determining whether the measured oxygen saturation exceeds the standard value. , providing an oxygen saturation measurement value, providing an oxygen saturation measurement value and a warning notification when the measured oxygen saturation is below the standard value, and determining the wearable state of the wearable device to be inappropriate, an operation stopping the oxygen saturation measurement. , and if the number of interruptions in the pulse oximetry measurement is a specified number, providing a first measurement guide, and if the number of interruptions in the oxygen saturation measurement does not correspond to a specified number of times, providing a second measurement guide. More may be included.

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Abstract

본 발명의 일 실시 예는 관성 센서(176), PPG 센서(176), 디스플레이 모듈(220), 메모리(130), 및 상기 관성 센서, 상기 PPG 센서, 상기 디스플레이 모듈, 또는 상기 메모리 중 적어도 하나와 작동적으로 연결된 프로세서(120)를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 산소포화도 측정이 요청됨에 응답하여 상기 관성 센서로부터 모션 데이터를 획득하고, 상기 모션 데이터에 기반하여 상기 웨어러블 장치의 움직임이 발생되지 않는 것으로 판단되면, 상기 모션 데이터에 기반하여 상기 웨어러블 장치의 착용 손을 결정하고, 상기 PPG 센서를 이용하여 상기 산소포화도를 측정하는 동안 상기 웨어러블 장치의 기울기를 검출하고, 상기 착용 손 및 상기 기울기에 기반하여 상기 웨어러블 장치의 착용 자세를 구분하고, 상기 착용 자세에 따라 서로 다른 사용자 인터페이스를 제공하도록 설정될 수 있다.

Description

산소포화도 측정 가이드 방법 및 그 웨어러블 장치
본 발명의 일 실시 예는 산소포화도 측정 가이드 방법 및 그 웨어러블 장치에 관하여 개시한다.
디지털 기술의 발달과 함께 이동통신 단말기, PDA(personal digital assistant), 전자수첩, 스마트 폰, 태블릿 PC(personal computer), 또는 웨어러블 장치(wearable device)와 같은 다양한 유형의 전자 장치가 널리 사용되고 있다. 이러한, 전자 장치는 기능 지지 및 증대를 위해, 전자 장치의 하드웨어적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분이 지속적으로 개량되고 있다.
일례로, 웨어러블 장치와 같은 전자 장치는 사용자의 신체에 접촉(또는 착용) 가능한 것으로, 예를 들면 스마트 워치, 스마트 글래스, 스마트 밴드와 같은 다양한 형태로 제공되고 있다. 웨어러블 장치는 사용자에 관한 다양한 정보(예: 생체, 활동)를 수집 및 분석하여 사용자에게 다양한 기능(예: 운동 정보, 건강 정보)를 제공할 수 있다.
예를 들어, 웨어러블 장치는 펄스 옥시메트리 방식으로 산소포화도를 측정할 수 있다. 산소포화도는 심전도, 혈압, 맥박, 호흡수, 체온에 이어 5번째 vital check에 사용되는 중요 지표일 수 있다. 펄스 옥시메트리 방식은 심박출에 의해 생기는 동맥혈의 일시적인 부피 변화를 이용하여 증가된 혈류량이 두 파장에서(예: RED, Infrared)에서 갖는 흡광도의 비율을 이용하여 산소포화도를 측정하는 방식일 수 있다.
펄스 옥시메트리의 정확도를 향상시키기 위해서는, 압력을 인가하여 정맥혈의 성분을 줄이는 방법, 사용자에게 측정 위치(예: 팔꿈치 아래 또는 위로)를 변경할 것을 가이드하는 방법, 신호 처리 기법으로 잡음을 제거하는 방법이 이용될 수 있다. 하지만, 상기와 같은 방법을 웨어러블 장치에 적용하기에 어려움이 있을 수 있다.
일 실시 예에서는, 웨어러블 장치의 관성 센서를 이용하여 착용 자세를 결정하고, 상기 결정된 착용 자세에 대응하는 사용자 가이드를 제공하거나, PPG(photoplethysmography) 센서를 통해 측정한 산소포화도의 품질을 결정하고, 상기 결정된 산소포화도의 품질에 대응하는 사용자 가이드를 제공하는 방법 및 장치에 관하여 개시할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치(200)는 관성 센서(176), PPG 센서(176), 디스플레이 모듈(220), 메모리(130), 및 상기 관성 센서, 상기 PPG 센서, 상기 디스플레이 모듈, 또는 상기 메모리 중 적어도 하나와 작동적으로 연결된 프로세서(120)를 포함하고, 상기 프로세서는, 산소포화도 측정이 요청됨에 응답하여 상기 관성 센서로부터 모션 데이터를 획득하고, 상기 모션 데이터에 기반하여 상기 웨어러블 장치의 움직임이 발생되지 않는 것으로 판단되면, 상기 모션 데이터에 기반하여 상기 웨어러블 장치의 착용 손을 결정하고, 상기 PPG 센서를 이용하여 상기 산소포화도를 측정하는 동안 상기 웨어러블 장치의 기울기를 검출하고, 상기 착용 손 및 상기 기울기에 기반하여 상기 웨어러블 장치의 착용 자세를 구분하고, 상기 착용 자세에 따라 서로 다른 사용자 인터페이스를 제공하도록 설정될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치(200)의 동작 방법은 산소포화도 측정이 요청됨에 응답하여 상기 웨어러블 장치에 포함된 관성 센서(176)로부터 모션 데이터를 획득하는 동작, 상기 모션 데이터에 기반하여 상기 웨어러블 장치의 움직임이 발생되지 않는 것으로 판단되면, 상기 모션 데이터에 기반하여 상기 웨어러블 장치의 착용 손을 결정하는 동작, 상기 웨어러블 장치에 포함된 PPG 센서(176)를 이용하여 상기 산소포화도를 측정하는 동안 상기 웨어러블 장치의 기울기를 검출하는 동작, 상기 착용 손 및 상기 기울기에 기반하여 상기 웨어러블 장치의 착용 자세를 구분하는 동작, 및 상기 착용 자세에 따라 서로 다른 사용자 인터페이스를 제공하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치의 관성 센서를 이용하여 착용 자세를 결정하고, 상기 결정된 착용 자세에 대응하는 사용자 가이드를 제공함으로써, 산소포화도를 측정하기 위해 사용자가 웨어러블 장치를 착용하는 정확한 자세를 안내할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, PPG 센서를 통해 측정한 산소포화도의 품질을 결정하고, 상기 결정된 산소포화도의 품질에 대응하는 사용자 가이드를 제공함으로써, 산소포화도 측정의 정확성을 높일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 착용 자세 또는 산소포화도의 품질에 따라 서로 다른 사용자 가이드를 제공함으로써, 사용자로 하여금 가이드에 따라 웨어러블 장치의 착용 상태를 개선시키고, 웨어러블 장치의 사용성을 높일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 움직임 검출 또는 산호포화도 품질 여부에 따라 점진적으로 서로 다른 가이드를 제공함으로써, 사용자 개개인마다 최적화된 측정 자세를 가이드하여 측정 성공률을 높일 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 웨어러블 장치의 전면 사시도를 도시한 도면이다.
도 3은 다양한 실시예들에 따른 웨어러블 장치의 후면 사시도를 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5a 내지 도 5d는 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치에서 제공하는 사용자 인터페이스의 일례를 도시한 도면들이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치에서 착용 손에 따른 착용 자세를 구분하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 7a 및 도 7b는 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치에서 착용 손에 따른 착용 자세를 구분하는 일례를 도시한 도면들이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치에서 착용 적합 여부에 따른 사용자 인터페이스를 제공하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 9a 및 도 9b는 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 착용 적합 여부를 구분하는 일례를 도시한 도면들이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치에서 산호포화도 측정과 관련된 가이드를 제공하는 일례를 도시한 도면이다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 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 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 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 제1 네트워크(198) 또는 제2 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: 제2 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, 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제1 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 제2 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 제2 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 제2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", 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: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 웨어러블 장치의 전면 사시도이고, 도 3은 다양한 실시예들에 따른 웨어러블 장치의 후면 사시도를 도시한 도면이다.
도 2 및 3을 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 웨어러블 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는 제1 면(또는 전면)(210A), 제2 면(또는 후면)(210B), 및 제1 면(210A) 및 제2 면(210B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(210C)을 포함하는 하우징(210)과, 하우징(210)의 적어도 일부에 연결되고 웨어러블 장치(200)를 사용자의 신체(예: 손목, 발목 등)에 탈착 가능하게 하는 결착 부재(250, 260)를 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 하우징은, 도 2의 제1 면(210A), 제2 면(210B) 및 측면(210C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 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. 제2 면(210B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(207)에 의하여 형성될 수 있다. 후면 플레이트(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. 측면(210C)은, 전면 플레이트(201) 및 후면 플레이트(207)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조 (또는 "측면 부재")(206)에 의하여 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 후면 플레이트(207) 및 측면 베젤 구조(206)는 일체로 형성될 수 있고, 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다. 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.
다양한 실시예들에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 디스플레이(220)(예: 도 1의 디스플레이 모듈(140)), 오디오 모듈(205, 208), 센서 모듈(211)(예: 도 1의 관성 센서(150)), 키 입력 장치(202, 203, 204)(예: 도 1의 입력 모듈(130)) 및 커넥터 홀(209) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 웨어러블 장치(200)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(202, 203, 204), 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, 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.
센서 모듈(211)은, 웨어러블 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, 하우징(210)의 제2 면(210B)에 배치된 생체 센서 모듈(211)(예: HRM 센서)을 포함할 수 있다. 웨어러블 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, 203, 204)는, 하우징(210)의 제1 면(210A)에 배치되고 적어도 하나의 방향으로 회전 가능한 휠 키(202), 및/또는 하우징(210)의 측면(210C)에 배치된 사이드 키 버튼(202, 203)을 포함할 수 있다. 휠 키는 전면 플레이트(202)의 형태에 대응하는 형태일 수 있다. 다른 실시예에서는, 웨어러블 장치(200)는 키 입력 장치(202, 203, 204)들 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고 포함되지 않은 키 입력 장치(202, 203, 204)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. 웨어러블 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, 발목 등)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.
본 개시의 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치(200)는 관성 센서(176), PPG 센서(176), 디스플레이 모듈(220), 메모리(130), 및 상기 관성 센서, 상기 PPG 센서, 상기 디스플레이 모듈, 또는 상기 메모리 중 적어도 하나와 작동적으로 연결된 프로세서(120)를 포함하고, 상기 프로세서는, 산소포화도 측정이 요청됨에 응답하여 상기 관성 센서로부터 모션 데이터를 획득하고, 상기 모션 데이터에 기반하여 상기 웨어러블 장치의 움직임이 발생되지 않는 것으로 판단되면, 상기 모션 데이터에 기반하여 상기 웨어러블 장치의 착용 손을 결정하고, 상기 PPG 센서를 이용하여 상기 산소포화도를 측정하는 동안 상기 웨어러블 장치의 기울기를 검출하고, 상기 착용 손 및 상기 기울기에 기반하여 상기 웨어러블 장치의 착용 자세를 구분하고, 상기 착용 자세에 따라 서로 다른 사용자 인터페이스를 제공하도록 설정될 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 웨어러블 장치의 착용 손이 왼손인 경우, 왼손 기울기 검출 알고리즘을 적용하고, 상기 웨어러블 장치의 착용 손이 오른손인 경우, 오른손 기울기 검출 알고리즘을 적용하도록 설정될 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 왼손 기울기 검출 알고리즘에 따라 상기 웨어러블 장치의 손목 방향과 지면 간의 각도가 제1 기준치를 초과하는지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 웨어러블 장치의 착용 자세를 설정될 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 오른손 기울기 검출 알고리즘에 따라 상기 웨어러블 장치의 손목 방향과 지면 간의 각도가 제2 기준치 미만인지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 웨어러블 장치의 착용 자세를 구분하도록 설정될 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 착용 자세가 제1 자세인 경우, 상기 제1 자세와 관련된 제1 사용자 인터페이스를 제공하고, 상기 착용 자세가 제2 자세인 경우, 상기 제2 자세와 관련된 제2 사용자 인터페이스를 제공하고, 상기 착용 자세가 제3 자세인 경우, 상기 제3 자세와 관련된 제3 사용자 인터페이스를 제공하고, 상기 제1 자세는 상기 웨어러블 장치의 손목 방향과 지면 간의 각도가 제1 기준치를 초과하거나, 제2 기준치 미만인 값에 해당하고, 상기 제2 자세는 상기 웨어러블 장치의 손목 방향과 지면 간의 각도가 상기 제1 기준치와 상기 제2 기준치 사이 값에 해당하고, 상기 제3 자세는 상기 웨어러블 장치의 손목 방향과 지면 간의 각도가 상기 제1 자세와 반대값에 해당하는 것일 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 착용 자세가 상기 제1 자세 또는 상기 제2 자세인 경우, 산소포화로 측정을 유지하고, 상기 착용 자세가 상기 제3 자세인 경우, 산소포화로 측정을 중단하도록 설정될 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 PPG 센서로부터 획득한 PPG 신호에서 AC의 진폭 및 DC의 진폭을 획득하고, 상기 AC의 진폭이 상기 DC의 진폭을 초과하는 경우, 상기 웨어러블 장치의 착용 상태를 적합한 것으로 판단하고, 상기 AC의 진폭이 상기 DC의 진폭 이하인 경우, 상기 웨어러블 장치의 착용 상태를 부적합한 것으로 판단하도록 설정될 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 웨어러블 장치의 착용 상태를 적합한 것으로 판단되면, 산소포화도 측정을 유지하도록 설정될 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 측정된 산소포화도가 기준치를 초과하는지 여부를 판단하고, 상기 측정된 산소포화도가 기준치를 초과하는 경우, 산소포화도 측정값을 제공하고, 상기 측정된 산소포화도가 기준치 이하인 경우, 산소포화도 측정값 및 경고 알림을 제공하도록 설정될 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 웨어러블 장치의 착용 상태를 부적합한 것으로 판단되며, 산소포화도 측정을 중단하도록 설정될 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 산소포화도 측정 중단의 횟수가 지정된 횟수에 해당하는 경우, 제1 측정 가이드를 제공하고, 상기 산소포화도 측정 중단의 횟수가 지정된 횟수에 해당하지 않는 경우, 제2 측정 가이드를 제공하도록 설정될 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 제1 측정 가이드 또는 상기 제2 측정 가이드를 제공한 후, 상기 웨어러블 장치의 움직임이 발생되지 않는지 여부를 판단하도록 설정될 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 산소포화도 측정이 요청된 이후, 상기 웨어러블 장치의 움직임이 검출되는 횟수가 지정된 검출 횟수에 해당하는 경우, 제1 가이드를 제공하고, 상기 산소포화도 측정이 요청된 이후, 상기 웨어러블 장치의 움직임이 검출되는 횟수가 지정된 검출 횟수에 해당하지 않는 경우, 제2 가이드를 제공하도록 설정될 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 동작 방법을 도시한 흐름도(400)이다.
도 4를 참조하면, 동작 401에서, 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 2의 웨어러블 장치(200))의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 움직임을 검출할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)에 포함된 센서 모듈(예: 도 1의 센서 모듈(176))을 이용하여 웨어러블 장치(200)가 움직임이 있는지 검출할 수 있다. 예를 들어, 센서 모듈(176)은 관성 센서일 수 있으며, 관성 센서는 가속도 센서 및 자이로 센서를 포함할 수 있다. 상기 관성 센서는 항상 구동되는 것으로, 프로세서(120)는 실시간으로 상기 관성 센서로부터 모션 데이터를 획득할 수 있다. 프로세서(120)는 산소포화도(예: SpO2) 측정을 요청받는 경우, 웨어러블 장치(200)가 움직임이 있는지 검출할 수 있다. 산소포화도 측정 시 움직임이 검출되는 경우, 산소포화도 측정에 문제가 발생할 수 있다. 프로세서(120)는 산소포화도의 오측정을 방지하기 위하여, 웨어러블 장치(200)로부터 움직임이 검출되지 않는 경우, 산소포화도 측정을 시작할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 상기 획득한 모션 데이터(예: x, y, z의 센싱 값)를 오일러 각으로 변환하고, 정해진 시간 동안 상기 변환된 오일러 각(예: 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 중 어느 하나)가 정해진 기준치 이상의 변화(예: 3초간 5도 이상 움직임이 검출되는 경우)가 검출되는지 여부를 통해 웨어러블 장치(200)의 움직임을 검출할 수 있다. 또는, 프로세서(120)는 상기 획득한 모션 데이터의 값 자체를 이용하여 x, y, z의 변화량을 계산하고, 계산된 변화량이 정해진 기준치 이상의 변화가 검출되는지 여부를 통해 웨어러블 장치(200)의 움직임을 검출할 수 있다. 웨어러블 장치(200)의 움직임을 검출하는 방법은 다양할 수 있으며, 프로세서(120)는 공지된 다양한 계산법을 이용하여 움직임을 검출할 수 있다.
동작 403에서, 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 손을 감지(또는 결정)할 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 움직임이 검출되지 않는 경우, 사용자가 웨어러블 장치(200)를 착용하고 산소포화도를 측정하기 위해 손을 들어올리는 과정에서 획득한 모션 데이터에 기반하여 웨어러블 장치(200)의 착용 손을 감지할 수 있다. 또는, 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)를 왼손 또는 오른손에 착용했는지 여부를 사용자에게 문의하는 사용자 인터페이스를 제공하고, 상기 사용자로부터 착용 손에 대한 정보를 획득할 수 있다. 또는, 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 설정 정보로부터 웨어러블 장치(200)의 착용 손에 대한 정보를 획득할 수 있다. 상기 설정 정보는 사용자가 웨어러블 장치(200)를 착용하는 손에 대한 정보를 직접 입력하는 것일 수 있다.
동작 405에서, 프로세서(120)는 모션 데이터에 기반하여 기울기를 검출할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 변환된 오일러 각에 기반하여 웨어러블 장치(200)의 기울기를 검출할 수 있다. 웨어러블 장치(200)의 착용 손을 먼저 검출하고, 웨어러블 장치(200)의 기울기를 검출하는 것은, 웨어러블 장치(200)의 방향만으로는 웨어러블 장치(200)의 현재 위치가 사용자의 심장보다 높은 위치인지 낮은 위치인지 알 수 없기 때문일 수 있다. 예를 들어, 사용자가 웨어러블 장치(200)를 왼쪽 손목에 착용한 경우, 왼쪽 손을 들고 있는 경우와, 사용자가 웨어러블 장치(200)를 오른쪽 손목에 착용한 경우 오른쪽 손목을 내리고 있는 경우를 구별하기 위한 것일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 착용 손이 결정되면, PPG(photoplethysmography) 센서(예: 도 1의 센서 모듈(176))을 이용하여 산소포화도 측정을 시작할 수 있다. 착용 손을 감지하는 것은 산호포화도 측정 이전에 미리 판단할 수 있다. 센서 모듈(176)은 PPG 센서를 더 포함할 수 있다. PPG 센서는 발광부(예: LED(예: RED, Infrared)), 수광부(예: PD(photo diode)), 반사형 PPG를 획득하는 광학적 구조, 획득한 PPG 신호를 처리하는 신호 처리부를 포함할 수 있다. 예를 들어, PPG 센서의 발광부 및 수광부는 다중 파장의 LED와 PD의 배열로 구성되거나, 다중파장의 laser를 출력하는 spectrometer 광원이 사용될 수 있다. 신호 처리부에서는 통상적으로 잘 알려져 있는 방법(예: 발광부에서 출력된 빛이 사용자의 신체(예: 손가락, 손목)을 투과하거나, 반사되어 수광부에 도달하는 양 측정)을 이용하여 산소포화도(또는 산소포화도 값)을 계산할 수 있다. 예를 들어, 신호 처리부는 PPG 신호에 포함된 파장 별 AC 성분과 DC 성분의 비율을 이용하여 산소포화도를 계산할 수 있다.
예를 들어, DC 성분은 피부, 근육과 뼈, 정맥혈처럼 일정하게 반사를 일으키는 물질들로 인한 것이다. 인체가 멈춰 있고 움직임이 덜할 때, AC 성분은 주로 동맥혈의 맥동으로부터 반사된 빛으로 이루어진다. AC 성분은 심박수와 동맥 두께에 따라서 달라질 수 있다. 이완기보다 수축기 때 빛이 더 많이 반사되거나 투과될 수 있다. 수축기에는 심장에서 혈액을 펌프질해서 내보내기 때문에 동맥 혈압이 높아질 수 있다. 혈압이 오르면 동맥이 팽창하고 동맥의 혈류량이 증가하고, 혈류량이 증가하면 빛 흡수가 증가할 수 있다. 이완기에는 혈압이 내려가고 그 결과 빛 흡수도 줄어들 수 있다. 프로세서(120)는 산소포화도를 측정하는 동안, 웨어러블 장치(200)의 착용 손에 따라 기울기 검출 알고리즘을 다르게 적용할 수 있다.
웨어러블 장치(200)의 착용 손이 왼손인 경우, 웨어러블 장치(200)의 손목 방향과 지면 간의 각도가 얼마나 기울어져 있는지를 측정한 피치를 보면 정해진 양수값(예: θ > 60°, 제1 기준치 초과)을 가질 수 있다. 반대로, 웨어러블 장치(200)의 착용 손이 오른손인 경우, 웨어러블 장치(200)의 손목 방향과 지면 간의 각도가 얼마나 기울어져 있는지를 측정한 피치를 보면 정해진 음수값(예: θ < -60°, 제2 기준치 미만)을 가질 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 손에 따라 기울기 검출 알고리즘을 다르게 적용하여 웨어러블 장치(200)의 착용 자세를 판단할 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 손이 왼손인 경우, 왼손 기울기 검출 알고리즘을 적용할 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 손이 오른손인 경우, 오른손 기울기 검출 알고리즘을 적용할 수 있다.
동작 407에서, 프로세서(120)는 기울기에 따라 착용 자세를 판단할 수 있다. 상기 착용 자세는 사용자가 웨어러블 장치(200)를 착용한 자세를 의미할 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 손 및 웨어러블 장치(200)의 기울기에 기반하여 웨어러블 장치(200)의 착용 자세를 판단할 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 손이 왼손인 경우, 왼손 기울기 검출 알고리즘에 따라 착용 자세를 판단할 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 손이 오른손인 경우, 오른손 기울기 검출 알고리즘에 따라 착용 자세를 판단할 수 있다.
동작 409에서, 프로세서(120)는 착용 자세에 대응하는 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 상기 사용자 인터페이스는 텍스트, 이미지, 오디오 또는 비디오 중 적어도 하나로 구성될 수 있다. 프로세서(120)는 디스플레이(220)를 통해 상기 사용자 인터페이스를 표시할 수 있다. 또는, 프로세서(120)는 오디오 모듈(205, 208)을 통해 상기 사용자 인터페이스와 관련된 음성을 출력될 수 있다. 프로세서(120)는 동작 405 내지 동작 409를 수행하는 동안 산소포화도를 측정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 착용 자세가 제1 자세인 경우, 제1 자세와 관련된 제1 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 상기 제1 자세는 웨어러블 장치(200)의 착용 자세가 사용자의 심장 높이보다 높으며, 정맥혈의 영향이 적은 자세로서, 착용 가이드 자세에 해당할 수 있다. 상기 제1 자세는 웨어러블 장치(200)의 손목 방향과 지면 간의 각도(예: θ)가 제1 기준치를 초과하거나(예: 웨어러블 장치(200)의 왼손 착용 시, θ > 60°), 제2 기준치 미만(예: 웨어러블 장치(200)의 오른손 착용 시, θ < -60°)인 값에 해당할 수 있다. 상기 제1 사용자 인터페이스는 산소포화도를 측정하고 있음을 안내하는 것일 수 있다.
또는, 프로세서(120)는 착용 자세가 제2 자세인 경우, 제2 자세와 관련된 제2 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 상기 제2 자세는 착용 가이드 자세에 해당하지 않고, 웨어러블 장치(200)의 착용 상태에 따라 산소포화도 측정의 정확도가 달라질 수 있는 자세일 수 있다. 상기 제2 자세는 웨어러블 장치(200)의 손목 방향과 지면 간의 각도(예: θ)가 기준 범위(예: 제1 기준치와 제2 기준치 사이 값, -60°≤ θ ≤ 60°)에 해당할 수 있다. 상기 제2 사용자 인터페이스는 산소포화도 측정의 정확도가 떨어지고, 웨어러블 장치(200)를 올바르게 착용해 달라고 유도하는 가이드를 포함할 수 있다.
또는, 프로세서(120)는 착용 자세가 제3 자세인 경우, 제3 자세와 관련된 제3 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 상기 제3 자세는 착용 가이드 자세에 해당하지 않고, 산소포화도 측정에 문제(예: 산소포화도의 수치가 부정확)가 발생할 수 있는 자세일 수 있다. 상기 제3 자세는 웨어러블 장치(200)의 손목 방향과 지면 간의 각도(예: θ)가 상기 제1 자세와 반대값(예: 웨어러블 장치(200)의 왼손 착용 시, θ < -60°, 웨어러블 장치(200)의 오른손 착용 시, θ > 60°)일 수 있다. 상기 제3 사용자 인터페이스는 산소포화도를 측정할 수 없고, 웨어러블 장치(200)를 올바르게 착용해 달라고 유도하는 가이드를 포함할 수 있다.
따라서, 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 자세가 제1 자세 또는 제2 자세에 해당하는 경우에만 선택적으로 산소포화도 측정을 유지할 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 자세가 제1 자세 또는 제2 자세에 해당하는 경우, 도 8의 동작을 수행할 수 있다. 웨어러블 장치(200)의 착용 자세가 제3 자세인 경우에는 산소포화도가 오측정될 가능성이 높으므로, 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 자세가 제3 자세인 경우에는 산소포화도 측정을 중단할 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 자세가 제3 자세에 해당하는 경우, 도 8의 동작을 수행하지 않을 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 자세가 제3 자세인 경우, 산소포화도 측정을 중단함으로써, 산소포화도의 품질이 낮게 나오지 않도록 차단할 수 있다. 프로세서(120)는 산소포화도의 품질이 낮게 나오는 상황을 미연에 방지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 산소포화도 측정 전 웨어러블 장치(200)의 움직임이 검출되는 경우, 상기 움직임 검출이 최초 발생인지 여부를 판단할 수 있다. 프로세서(120)는 최초 발생(또는 지정된 횟수(예: 3회) 이상)한 것인지 여부에 따라 서로 다른 가이드를 제공할 수 있다. 이하에서는 움직임 검출이 최초 발생인지 여부에 따라 서로 다른 가이드를 제공한다고 설명하고 있지만, 움직임 검출이 지정된 횟수(예: 3회) 이상 발생한지 여부에 따라 서로 다른 가이드를 제공할 수도 있다. 이는, 구현 상의 이슈일 뿐, 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
상기 움직임 검출이 최초 발생인 경우, 프로세서(120)는 제1 가이드를 제공할 수 있다. 상기 제1 가이드는 '움직이지 마세요'와 같은 메시지를 포함할 수 있다. 상기 제1 가이드는 텍스트, 이미지, 오디오 또는 비디오 중 적어도 하나로 구성될 수 있다. 프로세서(120)는 상기 움직임 검출이 최초 발생인 경우, 도 5a의 제1 사용자 인터페이스(510)를 제공할 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 디스플레이(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160)), 도 2의 디스플레이(220))를 통해 상기 제1 가이드를 표시하거나, 웨어러블 장치(200)의 스피커(예: 도 1의 음향 출력 모듈(155)), 도 2의 오디오 모듈(205, 208))을 통해 음성으로 상기 제1 가이드를 출력할 수 있다.
상기 움직임 검출이 최초 발생한 것이 아닌 경우, 프로세서(120)는 제2 가이드를 제공할 수 있다. 상기 제2 가이드는 상기 제1 가이드와 상이할 수 있다. 상기 제2 가이드는 자세 예시와 함께 '안정적인 자세를 취하세요'와 같은 메시지를 포함할 수 있다. 상기 제2 가이드는 텍스트, 이미지, 오디오 또는 비디오 중 적어도 하나로 구성될 수 있다. 프로세서(120)는 상기 움직임 검출이 최초 발생한 것이 아닌 경우, 도 5a의 제2 사용자 인터페이스(515)를 제공할 수 있다. 프로세서(120)는 디스플레이(220)를 통해 상기 제2 가이드를 표시하거나, 오디오 모듈(205, 208)을 통해 음성으로 상기 제2 가이드를 출력할 수 있다.
도 5a 내지 도 5d는 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치에서 제공하는 사용자 인터페이스의 일례를 도시한 도면들이다.
도 5a는 웨어러블 장치의 움직임 검출 시 제공하는 사용자 인터페이스를 도시한 도면이다.
도 5a를 참조하면, 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 2의 웨어러블 장치(200))의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 웨어러블 장치(200)의 움직임이 최초 발생한 경우, 제1 사용자 인터페이스(510)를 제공할 수 있다. 제1 사용자 인터페이스(510)는 '움직이지 마세요'와 같은 제1 가이드를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 움직임 검출이 최초 발생한 것이 아닌 경우, 제2 사용자 인터페이스(515)를 제공할 수 있다. 제2 사용자 인터페이스(515)는 자세 예시와 함께 '안정적인 자세를 취하세요'와 같은 제2 가이드를 포함할 수 있다. 제1 사용자 인터페이스(510) 또는 제2 사용자 인터페이스(515)는 텍스트, 이미지, 오디오 또는 비디오 중 적어도 하나로 구성될 수 있다.
도 5b는 웨어러블 장치의 착용 자세에 따라 제공하는 사용자 인터페이스를 도시한 도면이다.
도 5b를 참조하면, 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 자세가 제2 자세에 해당하는 경우, 제3 사용자 인터페이스(520)를 제공할 수 있다. 제3 사용자 인터페이스(520)는 '팔을 심장 위치보다 높게 유지하세요'와 같은 제3 가이드를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 자세가 제2 자세 또는 제3 자세에 해당하는 경우, 제4 사용자 인터페이스(525)를 제공할 수 있다. 제4 사용자 인터페이스(525)는 자세 예시와 함께 '워치(예: 웨어러블 장치(200))를 착용한 손으로 워치를 착용하지 않은 어깨를 잡아주세요'와 같은 제4 가이드를 포함할 수 있다. 제3 사용자 인터페이스(520) 또는 제4 사용자 인터페이스(525)는 텍스트, 이미지, 오디오 또는 비디오 중 적어도 하나로 구성될 수 있다. 상기 제3 가이드 또는 상기 제4 가이드의 예시는 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 착용 자세에 따라 서로 다른 이미지 또는 텍스트가 포함될 수 있다.
도 5c는 웨어러블 장치에서 산소포화도 측정과 관련된 사용자 인터페이스를 도시한 도면이다.
도 5c를 참조하면, 프로세서(120)는 측정된 산소포화도에 따라 서로 다른 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 프로세서(120)는 측정된 산소포화도가 정상 수치에 해당하는 경우, 측정한 산소포화도를 포함하는 제5 사용자 인터페이스(530)를 제공할 수 있다. 제5 사용자 인터페이스(530)는 측정된 산소포화도와 태그 버튼을 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 측정된 산소포화도가 정상 수치에 해당하지 않는 경우, 측정한 산소포화도 및 경고 알람을 포함하는 제6 사용자 인터페이스(535)를 제공할 수 있다. 제6 사용자 인터페이스(535)는 측정된 산소포화도와 경고 문구를 포함할 수 있다. 제5 사용자 인터페이스(530) 또는 제6 사용자 인터페이스(535)는 텍스트, 이미지, 오디오 또는 비디오 중 적어도 하나로 구성될 수 있다.
도 5d는 웨어러블 장치에서 산소포화도 측정과 관련된 사용자 인터페이스를 도시한 도면이다.
도 5d를 참조하면, 프로세서(120)는 산소포화도의 품질이 낮은 경우(예: 착용 부적합), 서로 다른 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 프로세서(120)는 산소포화도의 품질이 낮다고 최초 발생한 경우, '워치를 손목 위쪽으로 올리고 스트랩을 조이세요'와 같은 제7 사용자 인터페이스(540)를 제공할 수 있다. 제7 사용자 인터페이스(540)는 올바른 착용 예시와 함께 올바른 착용 방법을 안내하는 정보를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 산소포화도의 품질이 낮다고 최초 발생하지 않은 경우, 제8 사용자 인터페이스(545)를 제공할 수 있다. 제8 사용자 인터페이스(545)는 '장치를 탈착한 후 재장착하세요' 또는 '재장착이 감지되었으니, 산소포화도를 재측정할까요'와 같은 가이드를 포함할 수 있다. 제7 사용자 인터페이스(540) 또는 제8 사용자 인터페이스(545)는 텍스트, 이미지, 오디오 또는 비디오 중 적어도 하나로 구성될 수 있다.
제1 사용자 인터페이스(510) 내지 제8 사용자 인터페이스(545)는 발명의 이해를 돕기 위한 예시로서, 발명의 내용을 제한하는 것은 아니다.
도 6은 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치에서 착용 손에 따른 착용 자세를 구분하는 방법을 도시한 흐름도(600)이다. 도 6의 동작들은 도 4의 동작들을 구체화한 것일 수 있다.
도 6을 참조하면, 동작 601에서, 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 2의 웨어러블 장치(200))의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 산소포화도 측정을 요청받을 수 있다. 사용자는 웨어러블 장치(200)를 착용한 후, 산소포화도 측정을 요청할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 사용자로부터 측정 메뉴에서 산소포화도 측정 버튼을 선택(예: 터치)하거나, '산소포화도 측정해줘'와 같은 음성 입력을 수신할 수 있다.
동작 603에서, 프로세서(120)는 움직임이 임계치 이하인지 검출할 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)에 포함된 센서 모듈(예: 도 1의 센서 모듈(176))을 이용하여 웨어러블 장치(200)가 움직임이 없는지 검출할 수 있다. 예를 들어, 센서 모듈(176)은 관성 센서일 수 있으며, 관성 센서는 가속도 센서 및 자이로 센서를 포함할 수 있다. 상기 관성 센서는 항상 구동되는 것으로, 프로세서(120)는 실시간으로 상기 관성 센서로부터 모션 데이터를 획득할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 모션 데이터에 기반하여 웨어러블 장치(200)의 움직임 여부를 검출할 수 있다. 움직임이 임계치 이하인지 검출하는 것은 움직임이 없는지를 확인하는 것일 수 있다. 프로세서(120)는 움직임이 임계치 이하인 경우, 동작 605를 수행할 수 있다.
동작 605에서, 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 손을 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 움직임이 검출되지 않는 경우, 산소포화도를 측정하기 위해 손을 들어올리는 과정에서 획득한 모션 데이터에 기반하여 웨어러블 장치(200)의 착용 손을 감지할 수 있다. 또는, 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)를 왼손 또는 오른손에 착용했는지 여부를 사용자에게 문의하는 사용자 인터페이스를 제공하고, 상기 사용자로부터 착용 손에 대한 정보를 획득할 수 있다. 또는, 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 설정 정보로부터 웨어러블 장치(200)의 착용 손에 대한 정보를 획득할 수 있다. 상기 설정 정보는 사용자가 웨어러블 장치(200)를 착용하는 손에 대한 정보를 직접 입력하는 것일 수 있다.
동작 607에서, 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 손이 왼손인지 여부를 판단할 수 있다. 도면에서는 왼손인지 여부를 판단하는 것으로 도시하고 있지만, 오른손에 착용했는지 여부를 판단할 수도 있다. 일반적으로, 사용자가 왼손에 착용할 확률이 높으므로, 착용 손이 왼손인지 여부를 판단할 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 손이 왼손인 경우, 동작 609를 수행하고, 웨어러블 장치(200)의 착용 손이 오른손인 경우, 동작 611을 수행할 수 있다.
웨어러블 장치(200)의 착용 손이 왼손인 경우, 동작 609에서, 프로세서(120)는 산소포화도 측정을 시작하고, 왼손 기울기 검출 알고리즘을 적용할 수 있다. 웨어러블 장치(200)의 방향만으로는 웨어러블 장치(200)의 현재 위치가 사용자의 심장보다 높은 위치인지 낮은 위치인지 알 수 없기 때문일 수 있다. 예를 들어, 사용자가 웨어러블 장치(200)를 왼쪽 손목에 착용한 경우, 왼쪽 손을 들고 있는 경우와, 사용자가 웨어러블 장치(200)를 오른쪽 손목에 착용한 경우 오른쪽 손목을 내리고 있는 경우를 구별하기 위한 것일 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(200)의 착용 손이 왼손인 경우, 웨어러블 장치(200)의 손목 방향과 지면 간의 각도(예: θ)는 정해진 양수값(예: θ > 60°, 제1 기준치 초과)에 해당할 수 있다. 따라서, 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 손에 따라 기울기 검출 알고리즘을 다르게 적용할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 PPG 센서(예: 도 1의 센서 모듈(176))을 이용하여 산소포화도 측정을 시작할 수 있다. 센서 모듈(176)은 PPG 센서를 더 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 PPG 센서로부터 PPG 신호를 획득하고, 상기 획득한 PPG 신호에 포함된 파장 별 AC 성분과 DC 성분의 비율을 이용하여 산소포화도를 계산할 수 있다. 산소포화도를 계산하는 방법은 종래기술에 해당하므로, 자세한 설명을 생략할 수 있다.
웨어러블 장치(200)의 착용 손이 오른손인 경우, 동작 611에서, 프로세서(120)는 산소포화도 측정을 시작하고, 오른손 기울기 검출 알고리즘을 적용할 수 있다. 웨어러블 장치(200)의 착용 손이 오른손인 경우, 웨어러블 장치(200)의 손목 방향과 지면 간의 각도(예: θ)는 정해진 음수값(예: θ < -60°, 제2 기준치 미만)에 해당할 수 있다. 프로세서(120)는 동작 611을 수행한 후 동작 613을 수행할 수 있다.
동작 613에서, 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 기울기를 검출할 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 손이 왼손인 경우, 왼손 기울기 검출 알고리즘을 적용하여 웨어러블 장치(200)의 기울기를 검출할 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 손이 오른손인 경우, 오른손 기울기 검출 알고리즘을 적용하여 웨어러블 장치(200)의 기울기를 검출할 수 있다.
동작 615에서, 프로세서(120)는 착용 손 및 기울기에 따라 착용 자세를 판단할 수 있다. 상기 착용 자세는 사용자가 웨어러블 장치(200)를 착용한 자세를 의미할 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 손 및 웨어러블 장치(200)의 기울기에 기반하여 웨어러블 장치(200)의 착용 자세를 판단할 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 손이 왼손인 경우, 왼손 기울기 검출 알고리즘에 따라 착용 자세를 판단할 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 손이 오른손인 경우, 오른손 기울기 검출 알고리즘에 따라 착용 자세를 판단할 수 있다.
동작 615에서, 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 자세에 따라 서로 다른 착용 가이드를 제공할 수 있다. 상기 착용 가이드는 텍스트, 이미지, 오디오 또는 비디오 중 적어도 하나로 구성될 수 있다. 프로세서(120)는 디스플레이(220)를 통해 상기 착용 가이드를 표시하거나, 오디오 모듈(205, 208)을 통해 상기 착용 가이드와 관련된 음성을 출력될 수 있다. 프로세서(120)는 동작 609 내지 동작 617을 수행하는 동안 산소포화도를 측정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 착용 자세가 제1 자세인 경우, 제1 자세와 관련된 제1 착용 가이드를 제공할 수 있다. 상기 제1 자세는 웨어러블 장치(200)의 착용 자세가 사용자의 심장 높이보다 높으며, 정맥혈의 영향이 적은 자세로서, 착용 가이드 자세에 해당할 수 있다. 상기 제1 자세는 웨어러블 장치(200)의 손목 방향과 지면 간의 각도(예: θ)가 제1 기준치를 초과하거나(예: 웨어러블 장치(200)의 왼손 착용 시, θ > 60°), 제2 기준치 미만(예: 웨어러블 장치(200)의 오른손 착용 시, θ < -60°)인 값에 해당할 수 있다. 상기 제1 착용 가이드는 산소포화도를 측정하고 있음을 안내하는 것일 수 있다. 또는, 프로세서(120)는 착용 자세가 제2 자세인 경우, 제2 자세와 관련된 제2 착용 가이드를 제공할 수 있다.
상기 제2 자세는 착용 가이드 자세에 해당하지 않고, 웨어러블 장치(200)의 착용 상태에 따라 산소포화도 측정의 정확도가 달라질 수 있는 자세일 수 있다. 상기 제2 자세는 웨어러블 장치(200)의 손목 방향과 지면 간의 각도(예: θ)가 기준 범위(예: 제1 기준치와 제2 기준치 사이 값, -60°≤ θ ≤ 60°)에 해당할 수 있다. 상기 제2 착용 가이드는 산소포화도 측정의 정확도가 떨어지고, 웨어러블 장치(200)를 올바르게 착용해 달라고 유도하는 가이드를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 자세가 제2 자세에 해당하는 경우, 도 5b의 제3 사용자 인터페이스(520) 또는 제4 사용자 인터페이스(525)를 제공할 수 있다.
또는, 프로세서(120)는 착용 자세가 제3 자세인 경우, 제3 자세와 관련된 제3 착용 가이드를 제공할 수 있다. 상기 제3 자세는 착용 가이드 자세에 해당하지 않고, 산소포화도 측정에 문제(예: 산소포화도의 수치가 부정확)가 발생할 수 있는 자세일 수 있다. 상기 제3 자세는 웨어러블 장치(200)의 손목 방향과 지면 간의 각도(예: θ)가 상기 제1 자세와 반대값(예: 웨어러블 장치(200)의 왼손 착용 시, θ < -60°, 웨어러블 장치(200)의 오른손 착용 시, θ > 60°)일 수 있다. 상기 제3 착용 가이드는 산소포화도를 측정할 수 없고, 웨어러블 장치(200)를 올바르게 착용해 달라고 유도하는 가이드를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 자세가 제2 자세에 해당하는 경우, 도 5b의 제4 사용자 인터페이스(525)를 제공할 수 있다.
따라서, 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 자세가 제1 자세 또는 제2 자세에 해당하는 경우에만 선택적으로 산소포화도 측정을 유지할 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 자세가 제1 자세 또는 제2 자세에 해당하는 경우, 도 8의 동작을 수행할 수 있다. 웨어러블 장치(200)의 착용 자세가 제3 자세인 경우에는 산소포화도가 오측정될 가능성이 높으므로, 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 자세가 제3 자세인 경우에는 산소포화도 측정을 중단할 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 자세가 제3 자세에 해당하는 경우, 도 8의 동작을 수행하지 않을 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 자세가 제3 자세인 경우, 산소포화도 측정을 중단함으로써, 산소포화도의 품질이 낮게 나오지 않도록 차단할 수 있다. 프로세서(120)는 산소포화도의 품질이 낮게 나오는 상황을 미연에 방지할 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치에서 착용 손에 따른 착용 자세를 구분하는 일례를 도시한 도면들이다.
도 7a는 웨어러블 장치를 왼손에 착용한 경우, 착용 자세를 구분하는 일례를 도시한 도면이다.
도 7a를 참조하면, 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 2의 웨어러블 장치(200))의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 웨어러블 장치(200)의 착용 손이 왼손인 경우, 웨어러블 장치(200)의 기울기에 따라 제1 착용 자세(710), 제2 착용 자세(720) 또는 제3 착용 자세(730) 중 적어도 하나로 구분할 수 있다. 프로세서(120)는 관성 센서(예: 도 1의 센서 모듈(176))로부터 획득한 모션 데이터(예: x, y, z)를 오일러 각(예: 롤, 피치, 요)으로 변환하고, 상기 변환된 오일러 각에 기반하여 웨어러블 장치(200)의 기울기를 검출할 수 있다.
제1 착용 자세(710)는 웨어러블 장치(200)의 착용 자세가 사용자의 심장 높이보다 높으며, 정맥혈의 영향이 적은 자세로서, 착용 가이드 자세에 해당할 수 있다. 제1 착용 자세(710)는 웨어러블 장치(200)의 손목 방향(701)과 지면(703) 간의 각도(예: θ)가 정해진 양수값(예: θ > 60°)을 초과할 수 있다.
제2 착용 자세(720)는 착용 가이드 자세에 해당하지 않고, 웨어러블 장치(200)의 착용 상태에 따라 산소포화도 측정의 정확도가 달라질 수 있는 자세일 수 있다. 제2 착용 자세(730)는 웨어러블 장치(200)의 손목 방향(701)과 지면(703) 간의 각도(예: θ)가 정해진 수치 범위(-60°≤θ≤ 60°)를 가질 수 있다. 제2 착용 자세(730)일 때, 웨어러블 장치(200)의 손목 방향과 지면 방향은 수평(예: θ=0)을 이룰 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 자세가 제2 착용 자세(720)에 해당하는 경우, 산소포화도 측정의 정확도가 떨어지므로 웨어러블 장치(200)를 올바르게 착용해 달라고 유도하는 가이드를 제공할 수 있다.
프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 자세가 제1 착용 자세(710) 또는 제2 착용 자세(720)에 해당하는 경우, 도 8의 동작을 수행할 수 있다.
제3 착용 자세(730)는 착용 가이드 자세에 해당하지 않고, 산소포화도 측정에 문제(예: 산소포화도의 수치가 부정확)가 발생할 수 있는 자세일 수 있다. 제3 착용 자세(730)는 웨어러블 장치(200)의 손목 방향(701)과 지면(703) 간의 각도(예: θ)가 정해진 음수값(예: θ < -60°)을 가질 수 있다. 제3 착용 자세(730)는 산소포화도가 오측정될 가능성이 높으므로, 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 자세가 제3 착용 자세(730)에 해당하는 경우, 산소포화도 측정을 중단할 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 자세가 제3 착용 자세(730)에 해당하는 경우, 도 8의 동작을 수행하지 않을 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 자세가 제3 착용 자세(730)인 경우, 산소포화도 측정을 중단함으로써, 산소포화도의 품질이 낮게 나오지 않도록 차단할 수 있다. 프로세서(120)는 산소포화도의 품질이 낮게 나오는 상황을 미연에 방지할 수 있다.
도 7b는 웨어러블 장치를 오른손에 착용한 경우, 착용 자세를 구분하는 일례를 도시한 도면이다.
도 7b를 참조하면, 프로세서(120))는 웨어러블 장치(200)의 착용 손이 오른손인 경우, 웨어러블 장치(200)의 기울기에 따라 제4 착용 자세(750), 제5 착용 자세(760) 또는 제6 착용 자세(770) 중 적어도 하나로 구분할 수 있다. 제4 착용 자세(750)는 웨어러블 장치(200)의 착용 자세가 사용자의 심장 높이보다 높으며, 정맥혈의 영향이 적은 자세로서, 착용 가이드 자세에 해당할 수 있다. 제4 착용 자세(750)는 웨어러블 장치(200)의 손목 방향과 지면 간의 각도(예: θ)가 음수값(예: θ > -60°)을 가질 수 있다.
제5 착용 자세(760)는 착용 가이드 자세에 해당하지 않고, 웨어러블 장치(200)의 착용 상태에 따라 산소포화도 측정의 정확도가 달라질 수 있는 자세일 수 있다. 제5 착용 자세(760)는 웨어러블 장치(200)의 손목 방향(701)과 지면(703) 간의 각도(예: θ)가 특정 음수와 양수 사이값(-60°≤θ≤ 60°)을 가질 수 있다. 제5 착용 자세(760)일 때, 웨어러블 장치(200)의 손목 방향과 지면 방향은 수평(예: θ=0)을 이룰 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 자세가 제5 착용 자세(760)에 해당하는 경우, 산소포화도 측정의 정확도가 떨어지므로 웨어러블 장치(200)를 올바르게 착용해 달라고 유도하는 가이드를 제공할 수 있다.
프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 자세가 제4 착용 자세(750) 또는 제5 착용 자세(760)에 해당하는 경우, 도 8의 동작을 수행할 수 있다.
제6 착용 자세(770)는 착용 가이드 자세에 해당하지 않고, 산소포화도 측정에 문제(예: 산소포화도의 수치가 부정확)가 발생할 수 있는 자세일 수 있다. 제6 착용 자세(770)는 웨어러블 장치(200)의 손목 방향(701)과 지면(703) 간의 각도(예: θ)가 양수값(예: θ > 60°)을 가질 수 있다. 제6 착용 자세(770)는 산소포화도가 오측정될 가능성이 높으므로, 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 자세가 제6 착용 자세(770)에 해당하는 경우, 산소포화도 측정을 중단할 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 자세가 제6 착용 자세(770)에 해당하는 경우, 도 8의 동작을 수행하지 않을 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 자세가 제6 착용 자세(770)인 경우, 산소포화도 측정을 중단함으로써, 산소포화도의 품질이 낮게 나오지 않도록 차단할 수 있다. 프로세서(120)는 산소포화도의 품질이 낮게 나오는 상황을 미연에 방지할 수 있다.
도 8은 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치에서 착용 적합 여부에 따른 사용자 인터페이스를 제공하는 방법을 도시한 흐름도(800)이다. 도 8은 도 4의 동작 409 또는 도 6의 동작 617을 수행한 이후에 수행될 수 있다.
도 8을 참조하면, 동작 801에서, 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 2의 웨어러블 장치(200))의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 PPG 비트(또는 PPG 신호)에서 AC의 진폭 및 DC의 진폭을 획득할 수 있다. 프로세서(120)는 PPG 센서(예: 도 1의 센서 모듈(176))을 이용하여 산소포화도를 측정할 수 있다. 프로세서(120)는 PPG 센서로부터 PPG 신호를 획득하고, 상기 획득한 PPG 신호로부터 AC의 진폭 및 DC의 진폭을 획득할 수 있다. 상기 PPG 신호는 호흡에 의해 변조될 수 있으므로, 프로세서(120)는 호흡에 의한 변조가 크게 나타나는지 여부로 웨어러블 장치(200)의 착용 적합성을 판단할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 PPG 신호에 호흡에 의한 변조가 포함되어 있는지 판단하기 위해, AC의 진폭 및 DC의 진폭을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 PPG 신호 간의 모양 유사도 (pearson correlation coefficient)를 사용할 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 동일한 파장 내에서 모양 유사도를 판단하거나, 또는 파장 간의 모양 유사도를 판단할 수도 있다. 프로세서(120)는 모양 유사도가 정해진 기준치를 초과하는 경우, 동작 805를 수행할 수 있다. 또는, 프로세서(120)는 메모리(예: 도 1의 메모리(130))에 저장된 파형 템플릿과 측정된 PPG 신호를 비교함으로써, 파형 템플릿과 측정된 PPG 신호 간의 유사도를 판단할 수 있다. 상기 파형 템플릿은 올바른 착용 방법으로 산소포화도를 측정했을 때 획득한 이상적인 파형일 수 있다. 프로세서(120)는 두 신호 간의 유사도가 정해진 기준치를 초과하는 경우, 동작 805를 수행할 수 있다.
동작 803에서, 프로세서(120)는 AC 진폭이 DC 진폭을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다. 상기 AC 진폭은 단일 비트에서 수축기와 이완기 사이 PPG 신호의 폭으로 정의하고, 상기 DC 진폭은 여러 비트의 이완기 또는 수축기 사이 PPG 신호의 폭으로 정의할 수 있다. 상기 DC 진폭을 결정하기 위한 윈도우의 길이는 적어도 호흡에 의한 변조 1주기 이상이 포함되도록 결정할 수 있다. 예를 들면, 사용자의 신체(예: 손목)가 웨어러블 장치(200)에 적당한 압력이 가해지도록 웨어러블 장치(200)가 착용된 경우, PPG 신호는 동맥혈 파형이 주로 획득될 수 있다. 이 경우, 정해진 구간(예: 6개)의 PPG 신호 구간에서 AC와 DC의 진폭을 획득한 경우, DC의 변화폭이 크지 않으므로, AC 진폭은 DC 진폭보다 클 수 있다(예: AC 진폭/DC 진폭의 비율이 높다). 정해진 구간은 호흡 주기보다 길 수 있다. 그러나, 사용자의 신체(예: 손목)가 웨어러블 장치(200)에 적당한 압력이 가해지도록 웨어러블 장치(200)가 착용되지 않은 경우(예: 헐렁하게 착용), PPG 신호는 호흡에 의한 정맥혈 파형이 인입될 수 있다. 이 경우, 정해진 구간 PPG 신호 구간에서 AC와 DC의 진폭을 획득한 경우, DC의 변화폭이 크므로(예: AC의 배수), AC 진폭은 DC 진폭보다 작을 수 있다(예: AC 진폭/DC 진폭의 비율이 낮다).
프로세서(120)는 AC 진폭이 DC 진폭을 초과하는 경우, 동작 805를 수행하고, AC 진폭이 DC 진폭 이하인 경우, 동작 821을 수행할 수 있다.
AC 진폭이 DC 진폭을 초과하는 경우, 동작 805에서, 프로세서(120)는 착용 적합으로 판단할 수 있다. 착용 적합이라 함은 사용자의 신체가 웨어러블 장치(200)에 적당한 압력이 가해지도록 웨어러블 장치(200)가 착용된 상태를 의미할 수 있다. 즉, 착용 적합은 산소포화도를 측정할 때 사용자가 웨어러블 장치(200)를 올바르게 착용한 상태일 수 있다. 착용 적합은 사용자의 신체와 웨어러블 장치(200) 사이의 접촉 정도가 강해 사용자의 신체와 웨어러블 장치(200) 사이의 공간(또는 간격)이 좁은 상태(또는 없는 상태)일 수 있다.
동작 807에서, 프로세서(120)는 산소포화도 측정을 유지할 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 상태가 착용 적합에 해당하는 경우, 계속해서 산소포화도를 측정할 수 있다.
동작 809에서, 프로세서(120)는 산소포화도가 기준치를 초과하는지 여부를 판단할 수 있다. 산소포화도는 혈액 내 산소량을 측정해 호흡기관으로 산소가 우리 몸에 적절히 공급되고 있는지를 간접적으로 판단하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 호흡기 질환 등이 없는 경우 산소포화도 수치가 95% 이상이면 정상으로 판단할 수 있다. 따라서, 상기 기준치는 정상으로 판단되는 수치(또는 수치 범위(예: 90% ~ 95%))로 설정될 수 있다. 또는, 상기 기준치를 사용자가 직접 변경 가능하도록 할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 호흡기 질환이 있는 경우, 상기 기준치를 조금 낮게 설정할 수 있다. 사용자가 기준치를 직접 설정한 경우, 웨어러블 장치(200)의 메모리(예: 도 1의 메모리(130))에는 기준치가 저장될 수 있다. 다만, 지나친 오측정을 방지하기 위하여 기준치의 하한선(예: 80% 이상)은 정해질 수 있다.
프로세서(120)는 산소포화도가 기준치를 초과하는 경우, 동작 811을 수행하고, 산소포화도가 기준치 이하인 경우, 동작 813을 수행할 수 있다.
산소포화도가 기준치를 초과하는 경우(예: 산소포화도의 품질이 높은 경우), 동작 811에서, 프로세서(120)는 산소포화도 측정값을 제공할 수 있다. 프로세서(120)는 산소포화도 측정값(또는 수치)을 디스플레이(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160)), 도 2의 디스플레이(220))를 통해 표시할 수 있다. 또는 프로세서(120)는 산소포화도 측정값을 웨어러블 장치(200)의 스피커(예: 도 1의 음향 출력 모듈(155)), 도 2의 오디오 모듈(205, 208))을 통해 음성으로 출력할 수 있다. 프로세서(120)는 산소포화도가 기준치를 초과하는 경우, 도 5c의 제5 사용자 인터페이스(530)를 제공할 수 있다.
산소포화도가 기준치 이하인 경우(예: 산소포화도의 품질이 낮은 경우), 동작 811에서, 프로세서(120)는 경고 알림을 제공할 수 있다. 프로세서(120)는 산소포화도 측정값(또는 수치) 및 경고 알림(예: 착용한 손이 지면을 향해 내려가 있는 경우 부정확할 수 있음)을 디스플레이(220)를 통해 표시하거나, 오디오 모듈(205, 208)을 통해 음성으로 출력할 수 있다. 프로세서(120)는 산소포화도가 기준치 이하인 경우, 도 5c의 제6 사용자 인터페이스(535)를 제공할 수 있다.
AC 진폭이 DC 진폭 이하인 경우, 동작 821에서, 프로세서(120)는 착용 부적합으로 판단할 수 있다. 착용 부적합이라 함은 사용자의 신체가 웨어러블 장치(200)에 적당한 압력이 가해지도록 웨어러블 장치(200)가 착용되지 않은 상태를 의미할 수 있다. 즉, 착용 부적합은 산소포화도를 측정할 때 사용자가 웨어러블 장치(200)를 올바르게 착용하지 않은 상태일 수 있다. 예를 들어, 착용 부적합은 사용자의 신체와 웨어러블 장치(200) 사이의 접촉 정도가 약해 사용자의 신체와 웨어러블 장치(200) 사이의 공간이 넓은 상태일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 산소포화도 출력값이 없는 알고리즘을 사용하여 측정윈도우구간 내 커버지리를 통해 산소포화도의 신호 품질을 판단할 수 있다. 예를 들어, 설정된 구간(예: 5초) 내 산소포화도 값이 출력되는 빈도가 10% 미만인 경우, 프로세서(120)는 착용 부적합으로 판단할 수 있다. 산소포화도 출력값이 존재하지 않는 경우, 프로세서(120)는 커버리지가 높은지 낮은지 여부에 기반하여 산소포화도의 신호 품질을 판단할 수 있다.
동작 823에서, 프로세서(120)는 산소포화도 측정을 중단할 수 있다. 프로세서(120)는 웨어러블 장치(200)의 착용 상태가 착용 부적합에 해당하는 경우, 산소포화도 측정을 중단할 수 있다. 웨어러블 장치(200)의 착용 불량에 의해 측정된 산소포화도에 정맥혈 파형이 포함되어 있으므로, 프로세서(120)는 산소포화도의 신호 품질이 낮은 것(예: 정확한 산소포화도의 수치 제공이 어려움)으로 판단하고, 더 이상 산소포화도 측정을 하지 않을 수 있다.
동작 825에서, 프로세서(120)는 산소포화도 측정 중단이 최초 발생한 것인지 여부를 판단할 수 있다. 이하에서는 산소포화도 측정 중단이 최초 발생인지 여부에 따라 서로 다른 측정 가이드를 제공한다고 설명하고 있지만, 산소포화도 측정 중단이 지정된 횟수(예: 3회) 이상 발생한지 여부에 따라 서로 다른 측정 가이드를 제공할 수도 있다. 이는, 구현 상의 이슈일 뿐, 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
산소포화도 측정 중단이 최초 발생한 경우, 동작 827에서, 프로세서(120)는 제1 측정 가이드를 제공할 수 있다. 상기 제1 측정 가이드는 '워치의 스트랩을 더 타이트하게 조이세요', '웨어러블 장치를 몸통 쪽으로 올려차세요(예: 팔꿈치 아래 또는 위로)'와 같은 메시지를 포함할 수 있다. 상기 제1 측정 가이드는 텍스트, 이미지, 오디오 또는 비디오 중 적어도 하나로 구성될 수 있다. 프로세서(120)는 상기 산소포화도 측정 중단이 최초 발생인 경우, 도 5d의 제7 사용자 인터페이스(540)를 제공할 수 있다. 프로세서(120)는 디스플레이(220)를 통해 상기 제1 측정 가이드를 표시하거나, 오디오 모듈(205, 208)을 통해 음성으로 상기 제1 측정 가이드를 출력할 수 있다. 프로세서(120)는 동작 827을 수행한 후, 동작 401로 리턴할 수 있다.
산소포화도 측정 중단이 최초 발생하지 않은 경우(예: 여러 번 발생), 동작 829에서, 프로세서(120)는 제2 측정 가이드를 제공할 수 있다. 상기 제2 측정 가이드는 상기 제1 측정 가이드와 상이할 수 있다. 상기 제2 측정 가이드는 '웨어러블 장치를 벗었다가 다시 착용하세요', 또는 '착용 손을 변경해주세요(예: 반대쪽 손으로 착용 유도)'와 같은 메시지를 포함할 수 있다. 상기 제2 측정 가이드는 텍스트, 이미지, 오디오 또는 비디오 중 적어도 하나로 구성될 수 있다. 프로세서(120)는 상기 산소포화도 측정 중단이 최초 발생하지 않은 경우, 도 5d의 제8 사용자 인터페이스(545)를 제공할 수 있다. 프로세서(120)는 디스플레이(220)를 통해 상기 제2 측정 가이드를 표시하거나, 오디오 모듈(205, 208)을 통해 음성으로 상기 제2 측정 가이드를 출력할 수 있다. 프로세서(120)는 동작 829를 수행한 후, 동작 401로 리턴할 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 착용 적합 여부를 구분하는 일례를 도시한 도면들이다.
도 9a는 웨어러블 장치의 착용 상태에 따라 획득한 PPG 신호의 일례를 도시한 것이다.
도 9a를 참조하면, 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 2의 웨어러블 장치(200))의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 PPG 비트(또는 PPG 신호)로부터 AC의 진폭 및 DC의 진폭을 획득할 수 있다. 상기 AC 진폭은 단일 비트에서 수축기와 이완기 사이 PPG 신호의 폭으로 정의하고, 상기 DC 진폭은 여러 비트의 이완기 또는 수축기 사이 PPG 신호의 폭으로 정의할 수 있다. 상기 DC 진폭을 결정하기 위한 윈도우의 길이는 적어도 호흡에 의한 변조 1주기 이상이 포함되도록 결정할 수 있다. 예를 들어, 산소포화도 측정 시 사용자가 웨어러블 장치(200)를 올바르게 착용한 경우(예: 착용 적합), 프로세서(120)는 제1 PPG 신호(910)를 획득할 수 있다. 제1 PPG 신호(910)에서 AC 진폭(901)은 DC 진폭(903)보다 클 수 있다(예: AC 진폭/DC 진폭의 비율이 높다). 그러나, 산소포화도 측정 시 사용자가 웨어러블 장치(200)를 올바르게 착용하지 않은 경우(예: 착용 부적합), 프로세서(120)는 제2 PPG 신호(920)를 획득할 수 있다. 제2 PPG 신호(920)에서 AC 진폭(921)은 DC 진폭(923)보다 작을 수 있다(예: AC 진폭/DC 진폭의 비율이 낮다).
도 9b는 웨어러블 장치의 착용 상태에 따라 획득한 PPG 신호의 일례를 도시한 그래프이다.
도 9b를 참조하면, 제1 신호 그래프(930)는 웨어러블 장치(200)의 착용 상태에 따라 획득한 PPG 신호를 나타낸 것이다. 제1 PPG 신호(931)는 발광부를 적외선으로 사용한 경우 획득한 것이고, 제2 PPG 신호(933)는 발광부를 RED로 사용한 경우 획득한 것일 수 있다. 제1 PPG 신호(931) 및 제2 PPG 신호(933)는 웨어러블 장치(200)의 착용 상태에 따라 유사한 패턴을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 사용자가 웨어러블 장치(200)를 올바르게 착용한 경우, 제1 신호 구간(943), 제2 신호 구간(945), 제3 신호 구간(947)과 같은 PPG 신호가 획득될 수 있다. 제1 신호 구간(943), 제2 신호 구간(945), 제3 신호 구간(947)에서 AC 진폭은 DC 진폭보다 클 수 있다(예: AC 진폭/DC 진폭의 비율이 높다). 사용자가 웨어러블 장치(200)를 올바르게 착용하지 않은 경우, 제4 신호 구간(935)과 같은 PPG 신호가 획득될 수 있다. 제4 신호 구간(935)에서 AC 진폭은 DC 진폭보다 작을 수 있다(예: AC 진폭/DC 진폭의 비율이 낮다).
또한, 제2 그래프(950)는 사용자가 웨어러블 장치(200)를 올바르게 착용한 경우 획득한 PPG 신호를 나타낼 수 있다. 제2 그래프(950)와 같은 PPG 신호에서 AC와 DC의 진폭을 획득한 경우, DC의 변화폭이 크지 않으므로, AC 진폭은 DC 진폭보다 클 수 있다. 제3 그래프(960)는 사용자가 웨어러블 장치(200)를 올바르게 착용하지 않은 경우 획득한 PPG 신호를 나타낼 수 있다. 제3 그래프(960)와 같은 PPG 신호에서 AC와 DC의 진폭을 획득한 경우, DC의 변화폭이 크므로, AC 진폭은 DC 진폭보다 작을 수 있다.
도 10은 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치에서 산호포화도 측정과 관련된 가이드를 제공하는 일례를 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 2의 웨어러블 장치(200))의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 신호품질이 좋지 않은 경우, 제1 측정 가이드(1010) 내지 제4 측정 가이드(1070) 중 적어도 하나를 추가적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 더 높은 신호품질을 위해, 웨어러블 장치(200)를 눈높이까지 위치시킬 것을 유도하는 제1 측정 가이드(1010)를 제공할 수 있다. 프로세서(120)는 정맥혈의 영향을 줄이기 위해 심장 높이(1001) 이상으로 웨어러블 장치(200)를 위치시킬 것을 유도하는 제2 측정 가이드(1030)를 제공할 수 있다. 프로세서(120)는 더 높은 신호품질을 위해, 웨어러블 장치(200)를 반대쪽 손(예: 웨어러블 장치(200)를 착용하지 않은 손)을 사용하여 흔들리지 않도록 지지할 것을 유도하는 제3 측정 가이드(1050) 또는 제4 측정 가이드(1070)를 제공할 수 있다. 제3 측정 가이드(1050)에는 반대쪽 손으로 웨어러블 장치(200)의 흔들림이 최소화되도록 지지점(예: 팔꿈치, 1051)을 나타낼 수 있다. 제4 측정 가이드(1070)에는 반대쪽 손으로 웨어러블 장치(200)의 흔들림이 최소화되도록 지지점(예: 반대쪽 손의 손등, 1057)을 나타낼 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 웨어러블 장치(200)의 동작 방법은 산소포화도 측정이 요청됨에 응답하여 상기 웨어러블 장치에 포함된 관성 센서(176)로부터 모션 데이터를 획득하는 동작, 상기 모션 데이터에 기반하여 상기 웨어러블 장치의 움직임이 발생되지 않는 것으로 판단되면, 상기 모션 데이터에 기반하여 상기 웨어러블 장치의 착용 손을 결정하는 동작, 상기 웨어러블 장치에 포함된 PPG 센서(176)를 이용하여 상기 산소포화도를 측정하는 동안 상기 웨어러블 장치의 기울기를 검출하는 동작, 상기 착용 손 및 상기 기울기에 기반하여 상기 웨어러블 장치의 착용 자세를 구분하는 동작, 및 상기 착용 자세에 따라 서로 다른 사용자 인터페이스를 제공하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 웨어러블 장치의 착용 손이 왼손인 경우, 왼손 기울기 검출 알고리즘을 적용하는 동작, 상기 왼손 기울기 검출 알고리즘에 따라 상기 웨어러블 장치의 손목 방향과 지면 간의 각도가 제1 기준치를 초과하는지 여부를 판단하는 동작, 및 상기 판단 결과에 따라 상기 웨어러블 장치의 착용 자세를 구분하는 동작을 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 웨어러블 장치의 착용 손이 오른손인 경우, 오른손 기울기 검출 알고리즘을 적용하는 동작, 상기 오른손 기울기 검출 알고리즘에 따라 상기 웨어러블 장치의 손목 방향과 지면 간의 각도가 제2 기준치 미만인지 여부를 판단하는 동작, 및 상기 판단 결과에 따라 상기 웨어러블 장치의 착용 자세를 구분하는 동작을 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 착용 자세가 제1 자세인 경우, 상기 제1 자세와 관련된 제1 사용자 인터페이스를 제공하는 동작, 상기 착용 자세가 제2 자세인 경우, 상기 제2 자세와 관련된 제2 사용자 인터페이스를 제공하는 동작, 및 상기 착용 자세가 제3 자세인 경우, 상기 제3 자세와 관련된 제3 사용자 인터페이스를 제공하는 동작 중 어느 하나를 수행하고, 상기 제1 자세는 상기 웨어러블 장치의 손목 방향과 지면 간의 각도가 제1 기준치를 초과하거나, 제2 기준치 미만인 값에 해당하고, 상기 제2 자세는 상기 웨어러블 장치의 손목 방향과 지면 간의 각도가 상기 제1 기준치와 상기 제2 기준치 사이 값에 해당하고, 상기 제3 자세는 상기 웨어러블 장치의 손목 방향과 지면 간의 각도가 상기 제1 자세와 반대값에 해당하는 것일 수 있다.
상기 방법은 상기 착용 자세가 상기 제1 자세 또는 상기 제2 자세인 경우, 산소포화로 측정을 유지하는 동작, 및 상기 착용 자세가 상기 제3 자세인 경우, 산소포화로 측정을 중단하는 동작을 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 PPG 센서로부터 획득한 PPG 신호에서 AC의 진폭 및 DC의 진폭을 획득하는 동작, 상기 AC의 진폭이 상기 DC의 진폭을 초과하는 경우, 상기 웨어러블 장치의 착용 상태를 적합한 것으로 판단하는 동작, 및 상기 AC의 진폭이 상기 DC의 진폭 이하인 경우, 상기 웨어러블 장치의 착용 상태를 부적합한 것으로 판단하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 웨어러블 장치의 착용 상태를 적합한 것으로 판단되면, 산소포화도 측정을 유지하는 동작, 상기 측정된 산소포화도가 기준치를 초과하는지 여부를 판단하는 동작, 상기 측정된 산소포화도가 기준치를 초과하는 경우, 산소포화도 측정값을 제공하고, 상기 측정된 산소포화도가 기준치 이하인 경우, 산소포화도 측정값 및 경고 알림을 제공하는 동작, 상기 웨어러블 장치의 착용 상태를 부적합한 것으로 판단되며, 산소포화도 측정을 중단하는 동작, 및 상기 산소포화도 측정 중단의 횟수가 지정된 횟수에 해당하는 경우, 제1 측정 가이드를 제공하고, 상기 산소포화도 측정 중단의 횟수가 지정된 횟수에 해당하지 않는 경우, 제2 측정 가이드를 제공하는 동작을 더 포함할 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 다양한 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. 웨어러블 장치(200)에 있어서,
    관성 센서(176);
    PPG(Photoplethysmography) 센서(176);
    디스플레이 모듈(220);
    메모리(130); 및
    상기 관성 센서, 상기 PPG 센서, 상기 디스플레이 모듈, 또는 상기 메모리 중 적어도 하나와 작동적으로 연결된 프로세서(120)를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    산소포화도 측정이 요청됨에 응답하여 상기 관성 센서로부터 모션 데이터를 획득하고,
    상기 모션 데이터에 기반하여 상기 웨어러블 장치의 움직임이 발생되지 않는 것으로 판단되면, 상기 모션 데이터에 기반하여 상기 웨어러블 장치의 착용 손을 결정하고,
    상기 PPG 센서를 이용하여 상기 산소포화도를 측정하는 동안 상기 웨어러블 장치의 기울기를 검출하고,
    상기 착용 손 및 상기 기울기에 기반하여 상기 웨어러블 장치의 착용 자세를 구분하고,
    상기 착용 자세에 따라 서로 다른 사용자 인터페이스를 제공하도록 설정된 웨어러블 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 웨어러블 장치의 착용 손이 왼손인 경우, 왼손 기울기 검출 알고리즘을 적용하고,
    상기 웨어러블 장치의 착용 손이 오른손인 경우, 오른손 기울기 검출 알고리즘을 적용하도록 설정된 웨어러블 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 왼손 기울기 검출 알고리즘에 따라 상기 웨어러블 장치의 손목 방향과 지면 간의 각도가 제1 기준치를 초과하는지 여부를 판단하고,
    상기 판단 결과에 따라 상기 웨어러블 장치의 착용 자세를 구분하도록 설정된 웨어러블 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 오른손 기울기 검출 알고리즘에 따라 상기 웨어러블 장치의 손목 방향과 지면 간의 각도가 제2 기준치 미만인지 여부를 판단하고,
    상기 판단 결과에 따라 상기 웨어러블 장치의 착용 자세를 구분하도록 설정된 웨어러블 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 착용 자세가 제1 자세인 경우, 상기 제1 자세와 관련된 제1 사용자 인터페이스를 제공하고,
    상기 착용 자세가 제2 자세인 경우, 상기 제2 자세와 관련된 제2 사용자 인터페이스를 제공하고,
    상기 착용 자세가 제3 자세인 경우, 상기 제3 자세와 관련된 제3 사용자 인터페이스를 제공하고,
    상기 제1 자세는 상기 웨어러블 장치의 손목 방향과 지면 간의 각도가 제1 기준치를 초과하거나, 제2 기준치 미만인 값에 해당하고,
    상기 제2 자세는 상기 웨어러블 장치의 손목 방향과 지면 간의 각도가 상기 제1 기준치와 상기 제2 기준치 사이 값에 해당하고,
    상기 제3 자세는 상기 웨어러블 장치의 손목 방향과 지면 간의 각도가 상기 제1 자세와 반대값에 해당하는 것인, 웨어러블 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 착용 자세가 상기 제1 자세 또는 상기 제2 자세인 경우, 산소포화로 측정을 유지하고,
    상기 착용 자세가 상기 제3 자세인 경우, 산소포화로 측정을 중단하도록 설정된 웨어러블 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 PPG 센서로부터 획득한 PPG 신호에서 AC의 진폭 및 DC의 진폭을 획득하고,
    상기 AC의 진폭이 상기 DC의 진폭을 초과하는 경우, 상기 웨어러블 장치의 착용 상태를 적합한 것으로 판단하고,
    상기 AC의 진폭이 상기 DC의 진폭 이하인 경우, 상기 웨어러블 장치의 착용 상태를 부적합한 것으로 판단하도록 설정된 웨어러블 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 웨어러블 장치의 착용 상태를 적합한 것으로 판단되면, 산소포화도 측정을 유지하도록 설정된 웨어러블 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 측정된 산소포화도가 기준치를 초과하는지 여부를 판단하고,
    상기 측정된 산소포화도가 기준치를 초과하는 경우, 산소포화도 측정값을 제공하고,
    상기 측정된 산소포화도가 기준치 이하인 경우, 산소포화도 측정값 및 경고 알림을 제공하도록 설정된 웨어러블 장치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 웨어러블 장치의 착용 상태를 부적합한 것으로 판단되며, 산소포화도 측정을 중단하도록 설정된 웨어러블 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 산소포화도 측정 중단의 횟수가 지정된 횟수에 해당하는 경우, 제1 측정 가이드를 제공하고,
    상기 산소포화도 측정 중단의 횟수가 지정된 횟수에 해당하지 않는 경우, 제2 측정 가이드를 제공하도록 설정된 웨어러블 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1 측정 가이드 또는 상기 제2 측정 가이드를 제공한 후, 상기 웨어러블 장치의 움직임이 발생되지 않는지 여부를 판단하도록 설정된 웨어러블 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 산소포화도 측정이 요청된 이후, 상기 웨어러블 장치의 움직임이 검출되는 횟수가 지정된 검출 횟수에 해당하는 경우, 제1 가이드를 제공하고,
    상기 산소포화도 측정이 요청된 이후, 상기 웨어러블 장치의 움직임이 검출되는 횟수가 지정된 검출 횟수에 해당하지 않는 경우, 제2 가이드를 제공하도록 설정된 웨어러블 장치.
  14. 웨어러블 장치의 동작 방법에 있어서,
    산소포화도 측정이 요청됨에 응답하여 상기 웨어러블 장치에 포함된 관성 센서로부터 모션 데이터를 획득하는 동작;
    상기 모션 데이터에 기반하여 상기 웨어러블 장치의 움직임이 발생되지 않는 것으로 판단되면, 상기 모션 데이터에 기반하여 상기 웨어러블 장치의 착용 손을 결정하는 동작;
    상기 웨어러블 장치에 포함된 PPG 센서를 이용하여 상기 산소포화도를 측정하는 동안 상기 웨어러블 장치의 기울기를 검출하는 동작;
    상기 착용 손 및 상기 기울기에 기반하여 상기 웨어러블 장치의 착용 자세를 구분하는 동작; 및
    상기 착용 자세에 따라 서로 다른 사용자 인터페이스를 제공하는 동작을 포함하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 웨어러블 장치의 착용 손이 왼손인 경우, 왼손 기울기 검출 알고리즘을 적용하는 동작;
    상기 왼손 기울기 검출 알고리즘에 따라 상기 웨어러블 장치의 손목 방향과 지면 간의 각도가 제1 기준치를 초과하는지 여부를 판단하는 동작;
    상기 웨어러블 장치의 착용 손이 오른손인 경우, 오른손 기울기 검출 알고리즘을 적용하는 동작;
    상기 오른손 기울기 검출 알고리즘에 따라 상기 웨어러블 장치의 손목 방향과 지면 간의 각도가 제2 기준치 미만인지 여부를 판단하는 동작; 및
    상기 판단 결과에 따라 상기 웨어러블 장치의 착용 자세를 구분하는 동작을 더 포함하는 방법.
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