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WO2025063575A1 - 생체 정보를 획득하기 위한 웨어러블 전자 장치 - Google Patents

생체 정보를 획득하기 위한 웨어러블 전자 장치 Download PDF

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Publication number
WO2025063575A1
WO2025063575A1 PCT/KR2024/013617 KR2024013617W WO2025063575A1 WO 2025063575 A1 WO2025063575 A1 WO 2025063575A1 KR 2024013617 W KR2024013617 W KR 2024013617W WO 2025063575 A1 WO2025063575 A1 WO 2025063575A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sensor
light
electronic device
wearable electronic
processor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/KR2024/013617
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
정현준
권효주
박현철
유수한
이승원
조성욱
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020230152925A external-priority patent/KR20250043205A/ko
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Priority to EP24816696.9A priority Critical patent/EP4548835A4/en
Priority to US18/965,589 priority patent/US12260672B1/en
Priority to US19/050,621 priority patent/US20250182522A1/en
Publication of WO2025063575A1 publication Critical patent/WO2025063575A1/ko
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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 for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
    • A61B5/024—Measuring 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 or pH-value ; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid or cerebral tissue
    • A61B5/1455—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration or pH-value ; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid or cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters

Definitions

  • Embodiments disclosed in this document relate to wearable electronic devices, for example, to wearable electronic devices for obtaining biometric information.
  • electronic devices have been developed in various forms for the convenience of users, and are being miniaturized so that users can conveniently carry them.
  • electronic devices can be provided in the form of a ring that can be worn on the user's finger.
  • interest in health is increasing, and interest in technology that can check health conditions is also increasing.
  • electronic devices may include sensors for measuring the user's bio-information, and are being developed in various forms to measure and utilize various bio-signals of the human body using the sensors, and provide various services for managing the user's health or checking the health status through the measurement of various bio-signals.
  • a wearable electronic device includes a housing including an outer housing portion, and an inner housing portion coupled with the outer housing portion and configured to be at least partially transparent, a light emitter disposed within the housing and configured to emit light through the inner housing portion, a first sensor disposed within the housing and configured to receive light transmitted through a user's finger, a second sensor disposed within the housing and configured to receive light reflected from the user's finger, at least one processor including processing circuitry, and a memory storing instructions, wherein the instructions, when individually or collectively executed by the at least one processor, cause the wearable electronic device to control the light emitter to emit a first light, receive a first signal corresponding to the first light through the first sensor, control the light emitter to emit a second light, receive a second signal corresponding to the second light through the second sensor, and generate biometric information based on the first signal or the second signal.
  • a method for controlling an operation of a wearable electronic device may include an operation of controlling a light emitter to emit a first light, an operation of receiving a first signal corresponding to the first light through a first sensor, an operation of controlling the light emitter to emit a second light, an operation of receiving a second signal corresponding to the second light through a second sensor, and an operation of generating biometric information based on the first signal or the second signal.
  • a non-transitory computer-readable storage medium having recorded thereon computer-executable instructions, the computer-executable instructions may cause a wearable electronic device to control a light emitter to emit a first light, receive a first signal corresponding to the first light through a first sensor, control the light emitter to emit a second light, receive a second signal corresponding to the second light through a second sensor, and generate biometric information based on the first signal or the second signal.
  • a wearable electronic device includes a housing including an outer housing portion, and an inner housing portion coupled with the outer housing portion and configured to be at least partially transparent, a light emitter disposed within the housing and configured to emit light through the inner housing portion, a first sensor disposed within the housing and configured to receive light transmitted through a user's finger, a second sensor disposed within the housing and configured to receive light reflected from the user's finger, at least one processor including processing circuitry, and a memory storing instructions, wherein the instructions, when individually or collectively executed by the at least one processor, cause the wearable electronic device to control the light emitter to emit a first light, receive a first signal through the first sensor, control the light emitter to emit a second light, receive a second signal through the second sensor, and generate biometric information based at least in part on a determination that a difference between the first signal and the second signal is less than or equal to a threshold value, and determine that the difference is less than or equal to the threshold value. Based at least in part in part on a determination that
  • a method of controlling an operation of a wearable electronic device may include controlling a light emitter to emit a first light, receiving a first signal via a first sensor, controlling the light emitter to emit a second light, receiving a second signal via a second sensor, generating biometric information based at least in part on a determination that a difference between the first signal and the second signal is less than or equal to a threshold value, and generating the biometric information by compensating the second signal with a compensation value corresponding to the difference based at least in part on a determination that the difference is greater than the threshold value.
  • a non-transitory computer-readable storage medium having recorded thereon computer-executable instructions, the computer-executable instructions causing a wearable electronic device to control a light emitter to emit a first light, receive a first signal through the first sensor, control the light emitter to emit a second light, receive a second signal through the second sensor, generate biometric information based at least in part on a determination that a difference between the first signal and the second signal is less than or equal to a threshold value, and generate the biometric information by compensating the second signal with a compensation value corresponding to the difference based at least in part on a determination that the difference is greater than the threshold value.
  • a housing may include a first sensor, a second sensor, a third sensor, and at least one processor or memory.
  • the housing may have a ring shape.
  • the housing may include an outer housing portion or an inner housing portion.
  • the inner housing portion may be coupled to the outer housing portion.
  • the inner housing portion may be configured to be at least partially transparent.
  • the light emitter may be disposed within the housing.
  • the light emitter may be configured to emit light through the inner housing portion.
  • the light emitter may be disposed within the housing.
  • the light emitter may be configured to receive light transmitted through a user's finger.
  • the second sensor may be disposed within the housing.
  • the second sensor may be configured to receive light reflected from the user's finger.
  • the third sensor may be disposed within the housing.
  • the third sensor may be located between the first sensor and the second sensor.
  • the third sensor may be configured to receive light reflected from the user's finger.
  • the at least one processor may include processing circuitry.
  • the memory may store instructions. The instructions, when individually or collectively executed by the at least one processor, may cause the wearable electronic device to generate information about oxygen saturation using the signal received via the first sensor, the signal received via the second sensor, and the signal received via the third sensor.
  • a method for controlling an operation of a wearable electronic device may include generating information about oxygen saturation using a signal received via the first sensor, a signal received via the second sensor, and a signal received via the third sensor.
  • a non-transitory computer-readable storage medium having recorded thereon computer-executable instructions, the computer-executable instructions causing a wearable electronic device to generate information about oxygen saturation using a signal received through a first sensor, a signal received through a second sensor, and a signal received through a third sensor.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device within a network environment according to various embodiments.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining usage examples of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a side view of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a process for obtaining a user's oxygen saturation value according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a graph for explaining the operation of a light emitter and a sensor according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIGS. 9A, 9B, 9C, and 9D are drawings for explaining changes in a user's posture according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a graph for explaining the operation of a light emitter and a sensor according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a process for obtaining a user's oxygen saturation value according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a graph for explaining the operation of a light emitter and a sensor according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device (101) within a network environment (100) according to various embodiments.
  • an electronic device (101) may communicate with an electronic device (102) via a first network (198) (e.g., a short-range wireless communication network), or may communicate with at least one of an electronic device (104) or a server (108) via a second network (199) (e.g., a long-range wireless communication network).
  • the electronic device (101) may communicate with the electronic device (104) via the server (108).
  • the electronic device (101) may include a processor (120), a memory (130), an input module (150), an audio output module (155), a display module (160), an audio module (170), a sensor module (176), an interface (177), a connection terminal (178), a haptic module (179), a camera module (180), a power management module (188), a battery (189), a communication module (190), a subscriber identification module (196), or an antenna module (197).
  • the electronic device (101) may omit at least one of these components (e.g., the connection terminal (178)), or may have one or more other components added.
  • some of these components e.g., the sensor module (176), the camera module (180), or the antenna module (197) may be integrated into one component (e.g., the display module (160)).
  • the processor (120) may control at least one other component (e.g., a hardware or software component) of an electronic device (101) connected to the processor (120) by executing, for example, software (e.g., a program (140)), and may perform various data processing or calculations.
  • the processor (120) may store a command or data received from another component (e.g., a sensor module (176) or a communication module (190)) in a volatile memory (132), process the command or data stored in the volatile memory (132), and store result data in a nonvolatile memory (134).
  • the processor (120) may include a main processor (121) (e.g., a central processing unit or an application processor) or an auxiliary processor (123) (e.g., a graphics processing unit, a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor) that can operate independently or together with the main processor (121).
  • a main processor (121) e.g., a central processing unit or an application processor
  • an auxiliary processor (123) e.g., a graphics processing unit, a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor
  • the auxiliary processor (123) may be configured to use less power than the main processor (121) or to be specialized for a given function.
  • the auxiliary processor (123) may be implemented separately from the main processor (121) or as a part thereof.
  • the auxiliary processor (123) may control at least a portion of functions or states associated with 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)), for example, on behalf of the main processor (121) while the main processor (121) is in an inactive (e.g., sleep) state, or together with the main processor (121) while the main processor (121) is in an active (e.g., application execution) state.
  • the auxiliary processor (123) e.g., an image signal processor or a communication processor
  • the auxiliary processor (123) may include a hardware structure specialized for processing artificial intelligence models.
  • the artificial intelligence models may be generated through machine learning. Such learning may be performed, for example, in the electronic device (101) itself on which the artificial intelligence model is executed, or may be performed through a separate server (e.g., server (108)).
  • the learning algorithm may include, for example, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, or reinforcement learning, but is not limited to the examples described above.
  • the artificial intelligence model may include a plurality of artificial neural network layers.
  • the artificial neural network may be one of a deep neural network (DNN), a convolutional neural network (CNN), a recurrent neural network (RNN), a restricted Boltzmann machine (RBM), a deep belief network (DBN), a bidirectional recurrent deep neural network (BRDNN), deep Q-networks, or a combination of two or more of the above, but is not limited to the examples described above.
  • the artificial intelligence model may additionally or alternatively include a software structure.
  • the memory (130) can store various data used by at least one component (e.g., processor (120) or sensor module (176)) of the electronic device (101).
  • the data can include, for example, software (e.g., program (140)) and input data or output data for commands related thereto.
  • the memory (130) can include volatile memory (132) or nonvolatile memory (134).
  • the program (140) may be stored as software in memory (130) and may include, for example, an operating system (142), middleware (144), or an application (146).
  • the input module (150) can receive commands or data to be used in a component of the electronic device (101) (e.g., a processor (120)) from an external source (e.g., a user) of the electronic device (101).
  • the input module (150) can include, for example, a microphone, a mouse, a keyboard, a key (e.g., a button), or a digital pen (e.g., a stylus pen).
  • the audio output module (155) can output an audio signal to the outside of the electronic device (101).
  • the audio output module (155) can include, for example, a speaker or a receiver.
  • the speaker can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback.
  • the receiver can be used to receive an incoming call. According to one embodiment, the receiver can be implemented separately from the speaker or as a part thereof.
  • the display module (160) can visually provide information to an external party (e.g., a user) of the electronic device (101).
  • the display module (160) can include, for example, a display, a holographic device, or a projector and a control circuit for controlling the device.
  • the display module (160) can include a touch sensor configured to detect a touch, or a pressure sensor configured to measure the intensity of a force generated by the touch.
  • the audio module (170) can convert sound into an electrical signal, or vice versa, convert an electrical signal into sound. According to one embodiment, the audio module (170) can obtain sound through an input module (150), or output sound through an audio output module (155), or an external electronic device (e.g., an electronic device (102)) (e.g., a speaker or a headphone) directly or wirelessly connected to the electronic device (101).
  • an electronic device e.g., an electronic device (102)
  • a speaker or a headphone directly or wirelessly connected to the electronic device (101).
  • the sensor module (176) can detect an operating state (e.g., power or temperature) of the electronic device (101) or an external environmental state (e.g., user state) and generate an electrical signal or data value corresponding to the detected state.
  • the sensor module (176) can include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, a barometric pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a biometric sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, or an illuminance sensor.
  • the interface (177) may support one or more designated protocols that may be used to directly or wirelessly connect the electronic device (101) with an external electronic device (e.g., 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
  • connection terminal (178) may include a connector through which the electronic device (101) may be physically connected to an external electronic device (e.g., 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 (e.g., a headphone connector).
  • the haptic module (179) can convert an electrical signal into a mechanical stimulus (e.g., vibration or movement) or an electrical stimulus that a user can perceive through a tactile or kinesthetic sense.
  • the haptic module (179) can 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) can 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) can be implemented as, for example, at least a part of a power management integrated circuit (PMIC).
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery (189) can power at least one component of the electronic device (101).
  • the battery (189) can include, for example, a non-rechargeable primary battery, a rechargeable secondary battery, or a fuel cell.
  • the communication module (190) may support establishment of a direct (e.g., wired) communication channel or a wireless communication channel between the electronic device (101) and an external electronic device (e.g., the electronic device (102), the electronic device (104), or the server (108)), and performance of communication through the established communication channel.
  • the communication module (190) may operate independently from the processor (120) (e.g., the application processor) and may include one or more communication processors that support direct (e.g., wired) communication or wireless communication.
  • the communication module (190) may include a wireless communication module (192) (e.g., a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a GNSS (global navigation satellite system) communication module) or a wired communication module (194) (e.g., a local area network (LAN) communication module or a power line communication module).
  • a wireless communication module (192) e.g., a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a GNSS (global navigation satellite system) communication module
  • a wired communication module (194) e.g., a local area network (LAN) communication module or a power line communication module.
  • a corresponding communication module may communicate with an external electronic device (104) via 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., a long-range communication network such as a legacy cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (e.g., a LAN or WAN)).
  • a first network (198) e.g., a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)
  • a second network (199) e.g., a long-range communication network such as a legacy cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (e.g., a LAN or WAN)
  • a computer network e.g.,
  • the wireless communication module (192) may use subscriber information (e.g., an international mobile subscriber identity (IMSI)) stored in the subscriber identification module (196) to identify or authenticate the electronic device (101) within a communication network such as the first network (198) or the second network (199).
  • subscriber information e.g., an international mobile subscriber identity (IMSI)
  • IMSI international mobile subscriber identity
  • the wireless communication module (192) can support a 5G network and next-generation communication technology after a 4G network, for example, NR access technology (new radio access technology).
  • the NR access technology can support high-speed transmission of high-capacity data (eMBB (enhanced mobile broadband)), terminal power minimization and connection of multiple terminals (mMTC (massive machine type communications)), or high reliability and low latency (URLLC (ultra-reliable and low-latency communications)).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and low-latency communications
  • the wireless communication module (192) can support, for example, a high-frequency band (e.g., mmWave band) to achieve a high data transmission rate.
  • a high-frequency band e.g., mmWave band
  • the wireless communication module (192) may support various technologies for securing performance in a high-frequency band, such as beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), full dimensional MIMO (FD-MIMO), array antenna, analog beam-forming, or large scale antenna.
  • the wireless communication module (192) may support various requirements specified in an electronic device (101), an external electronic device (e.g., an electronic device (104)), or a network system (e.g., a second network (199)).
  • the wireless communication module (192) may support a peak data rate (e.g., 20 Gbps or more) for eMBB realization, a loss coverage (e.g., 164 dB or less) for mMTC realization, or a U-plane latency (e.g., 0.5 ms or less for downlink (DL) and uplink (UL) each, or 1 ms or less for round trip) for URLLC realization.
  • a peak data rate e.g., 20 Gbps or more
  • a loss coverage e.g., 164 dB or less
  • U-plane latency e.g., 0.5 ms or less for downlink (DL) and uplink (UL) each, or 1 ms or less for round trip
  • the antenna module (197) can transmit or receive signals or power to or from the outside (e.g., an external electronic device).
  • the antenna module (197) can include an antenna including a radiator formed of a conductor or a conductive pattern formed on a substrate (e.g., a PCB).
  • the antenna module (197) can include a plurality of antennas (e.g., an array antenna).
  • 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) can be selected from the plurality of antennas by, for example, the communication module (190).
  • a signal or power can be transmitted or received between the communication module (190) and the external electronic device through the selected at least one antenna.
  • another component e.g., a radio frequency integrated circuit (RFIC)
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module (197) may form a mmWave antenna module.
  • the mmWave antenna module may include a printed circuit board, an RFIC positioned on or adjacent a first side (e.g., a bottom side) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high-frequency band (e.g., a mmWave band), and a plurality of antennas (e.g., an array antenna) positioned on or adjacent a second side (e.g., a top side or a side) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals in the designated high-frequency band.
  • a first side e.g., a bottom side
  • a plurality of antennas e.g., an array antenna
  • At least some of the above components may be connected to each other and exchange signals (e.g., commands or data) with each other via a communication method between peripheral devices (e.g., a bus, a general purpose input and output (GPIO), a serial peripheral interface (SPI), or a mobile industry processor interface (MIPI)).
  • peripheral devices e.g., a bus, a general purpose input and output (GPIO), a serial peripheral interface (SPI), or a mobile industry processor interface (MIPI)).
  • GPIO general purpose input and output
  • SPI serial peripheral interface
  • MIPI mobile industry processor interface
  • commands or data may be transmitted or received between the electronic device (101) and an external electronic device (104) via a server (108) connected to a second network (199).
  • Each of the external electronic devices (102, or 104) may be the same or a different type of device as the electronic device (101).
  • all or part of the operations executed in the electronic device (101) may be executed in one or more of the external electronic devices (102, 104, or 108). For example, when the electronic device (101) is to perform a certain function or service automatically or in response to a request from a user or another device, the electronic device (101) may, instead of executing the function or service itself or in addition, request one or more external electronic devices to perform at least a part of the function or service.
  • One or more external electronic devices that have received the request may execute at least a part of the requested function or service, or an additional function or service related to the request, and transmit the result of the execution to the electronic device (101).
  • the electronic device (101) may provide the result, as is or additionally processed, as at least a part of a response to the request.
  • cloud computing, distributed computing, mobile edge computing (MEC), or client-server computing technology may be used, for example.
  • the electronic device (101) may provide an ultra-low latency service by using distributed computing or mobile edge computing, for example.
  • the external electronic device (104) may include an IoT (Internet of Things) device.
  • the server (108) may be an intelligent server using machine learning and/or a neural network.
  • the external electronic device (104) or the server (108) may be included in the second network (199).
  • the electronic device (101) can be applied to intelligent services (e.g., smart home, smart city, smart car, or healthcare) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining usage examples of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 may be combined with the embodiment of FIG. 1, or the embodiments of FIGS. 3 to 19.
  • a wearable electronic device (200) (e.g., electronic device (101) of FIG. 1) may be configured to be wearable on a user's body.
  • the wearable electronic device (200) may be implemented as a wearable electronic device wearable on a user's finger.
  • the wearable electronic device (200) may be provided in the form of a ring wearable on a user's finger.
  • the wearable electronic device (200) may be defined and/or referred to as a smart ring.
  • the wearable electronic device (200) can perform wireless communication with another electronic device (e.g., the electronic device (102, 104) of FIG. 1) via a wireless communication network (e.g., the first network (198) of FIG. 1 or the second network (199)).
  • a wireless communication network e.g., the first network (198) of FIG. 1 or the second network (199).
  • the wearable electronic device (200) can perform wireless communication with another electronic device, such as a smart phone (S1), a desktop/laptop computer (S2, S3), a car (S4), a smart TV (S5), indoor smart home devices (S6), a tablet PC (S7), or a smart watch (S8).
  • the wireless communication between the wearable electronic device (200) and the other electronic device can be implemented as wireless communication via a short-range communication network (e.g., the first network (198) of FIG. 1) or a long-range communication network (e.g., the second network (199) of FIG. 1).
  • a short-range communication network e.g., the first network (198) of FIG. 1
  • a long-range communication network e.g., the second network (199) of FIG. 1
  • message transmission may be possible between the two electronic devices, and the wearable electronic device (200) worn by the user may generate commands corresponding to specific movements/gestures of the user's fingers and transmit them to another electronic device.
  • motion sensors such as an accelerometer, a gyroscope, or an electronic compass (e.g., the sensor module (176) of FIG. 1) may be arranged in the wearable electronic device (200).
  • the wearable electronic device (200) may notify the user of the receipt of the message using sound, vibration, a display screen, or lighting (e.g., a light-emitting diode or a xenon lamp).
  • the wearable electronic device (200) may include an acoustic module (e.g., an acoustic output module (155) of FIG.
  • the wearable electronic device (200) may obtain biometric information of the user (e.g., oxygen saturation) and provide the biometric information to another electronic device.
  • biometric information of the user e.g., oxygen saturation
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIGS. 3 to 4 may be combined with the embodiments of FIGS. 1 to 2, or the embodiments of FIGS. 5 to 19.
  • the configuration of the wearable electronic device (200) of FIGS. 3 and 4 may be partially or entirely identical to the configuration of the electronic device (101) of FIG. 1 or the configuration of the wearable electronic device (200) of FIG. 2.
  • the wearable electronic device (200) may include a housing (210).
  • the housing (210) may form the overall appearance of the wearable electronic device (200).
  • the housing (210) may be ring-shaped.
  • the housing (210) may include an opening configured to receive a user's finger.
  • the opening may be defined as a hole formed in the housing (210).
  • the housing (210) may include an outer housing portion (211) or an inner housing portion (213).
  • the inner housing portion (213) may be coupled to the outer housing portion (211).
  • the outer housing portion (211) and the inner housing portion (213) may be manufactured separately and assembled, or may be formed integrally.
  • the outer housing portion (211) may include a material that can withstand external impact and/or scratches and implement design features.
  • the outer housing portion (211) may include at least one of titanium, stainless steel, or ceramic.
  • the outer housing portion (211) may be color-treated or coated to implement the design.
  • the inner housing portion (213) may be a portion that touches the user's finger when the user wears the wearable electronic device (200).
  • the inner housing portion (213) may be made of a material such as a molding material for sensing, transparent plastic, or glass.
  • the inner housing portion (213) may be configured to be at least partially transparent.
  • the inner housing portion (213) may include a material that is transparent to light for measuring biometric information.
  • At least a portion of the inner housing portion (213) may be made of a material that is substantially the same as or similar to the outer housing portion (211).
  • at least a portion of the inner housing portion (213) may include a metal material for measuring biometric information.
  • an outer housing portion (211) and an inner housing portion (213) may be combined to provide an internal space of the housing (210).
  • Various electrical/electronic components of the wearable electronic device (200) may be arranged and/or mounted in the internal space of the housing (210).
  • the housing (210) may accommodate various electrical/electronic components.
  • the wearable electronic device (200) may include a circuit board (240), at least one light emitter (250), at least one sensor (260), at least one blocking member (270), or a battery (289) (e.g., battery (189) of FIG. 1).
  • a battery e.g., battery (189) of FIG. 1.
  • a circuit board (240) may be placed in an internal space of the housing (210).
  • the circuit board (240) may include at least one of a printed circuit board (PCB), a flexible printed circuit board (FPCB), or a rigid-flexible PCB (RF-PCB).
  • PCB printed circuit board
  • FPCB flexible printed circuit board
  • RF-PCB rigid-flexible PCB
  • various electrical/electronic components may be arranged and/or mounted on the circuit board (240).
  • the circuit board (240) may be equipped with a processor (e.g., a processor (120) of FIG. 1), a memory (e.g., a memory (130) of FIG. 1), a communication module (e.g., a communication module (190) of FIG. 1), or a sensor module (e.g., a sensor module (197) of FIG. 1, or at least one light emitter (250) of FIG. 4, or at least one sensor (260)).
  • a processor e.g., a processor (120) of FIG. 1)
  • a memory e.g., a memory (130) of FIG. 1
  • a communication module e.g., a communication module (190) of FIG. 1
  • a sensor module e.g., a sensor module (197) of FIG. 1, or at least one light emitter (250) of FIG. 4, or at least one sensor (260)
  • the circuit board (240) may include a plurality of printed circuit boards.
  • the plurality of printed circuit boards may be arranged according to the shape of the internal space of the housing (210) and may be electrically connected to each other.
  • the circuit board (240) may include a flexible printed circuit board (FPCB).
  • the flexible printed circuit board may be at least partially bendable according to the shape of the internal space of the housing (210).
  • the battery (289) may include a non-rechargeable primary battery, a rechargeable secondary battery, or a fuel cell as a device for supplying power to components of the wearable electronic device (200).
  • the battery (289) may be integrally disposed within the wearable electronic device (200), or may be detachably disposed with the wearable electronic device (200).
  • the battery (289) may be formed as a single integral battery or may include a plurality of detachable batteries.
  • the battery (289) may include a battery pack that is flexible according to the shape of the internal space of the housing (210).
  • the battery (289) may include a plurality of non-flexible battery packs of the housing (210).
  • the battery (289) may include a flexible battery pack and a plurality of non-flexible battery packs.
  • the wearable electronic device (200) may include a power management module (e.g., power management module (188) of FIG. 1) disposed on a circuit board (240).
  • a power management module e.g., power management module (188) of FIG. 1
  • the wearable electronic device (200) may include a sensor for obtaining (or measuring) at least one biometric information.
  • the at least one biometric information may include at least one of information about the user's oxygen saturation or information about the user's heart rate.
  • the sensor may include a photoplethysmography (PPG) sensor for measuring oxygen saturation or heart rate.
  • PPG photoplethysmography
  • the PPG sensor may include a light source (e.g., at least one light emitter (250)) configured to emit light in two wavelength bands (e.g., a RED wavelength band, or an Infrared wavelength band).
  • the PPG sensor may include a light receiving unit (e.g., at least one sensor (260)) configured to detect at least a portion of the light reflected from, or transmitted by, a body part of a user (e.g., a finger, skin or blood vessel of a finger).
  • At least one light emitter (250) can emit light of substantially the same or different wavelengths to irradiate light to a body part of the user (e.g., a finger, skin and/or blood vessels of the finger) for measuring the oxygen saturation of the user.
  • the light emitter (250) can be configured to emit light of a plurality of wavelength bands including a red wavelength and an infrared wavelength.
  • the at least one light emitter (250) can emit light of various bands and include at least one of a light emitting diode (LED), a laser diode, or a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL).
  • the at least one light emitter (250) can be arranged and/or mounted on the circuit board (240).
  • the at least one light emitter (250) can be configured to sequentially (or repeatedly) emit light of different wavelength bands by dividing time.
  • the light emitter (250) may be configured to emit light through the inner housing portion (213).
  • At least one sensor (260) can accumulate photoelectric charge corresponding to the amount of light reflected or transmitted and incident on a body part of a user, and convert a biosignal in the form of an analog current according to the accumulated photoelectric charge into a digital signal.
  • light (or a light signal) acquired (or detected) through at least one sensor (260) can be converted through an analog to digital converter (ADC) and stored in a memory or a sensor buffer.
  • At least one sensor (260) can include at least one of a photodiode (PD), a photo transistor, a charge-coupled device (CCD), or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS).
  • At least one sensor (260) can include, but is not limited to, various elements capable of converting an incident optical signal into an electrical signal.
  • At least one sensor (260) may include a first sensor (261) or a second sensor (263).
  • the first sensor (261) and/or the second sensor (263) may be positioned and/or mounted on the circuit board (240).
  • the first sensor (261) may be positioned further away from the second sensor (263) with respect to at least one light emitter (250).
  • the first sensor (261) may be positioned further away from the second sensor (263) with respect to at least one light emitter (250) with respect to the circumferential direction (or, the circumferential direction) of the housing (210).
  • the distance between the first sensor (261) and the light emitter (250) may be greater than the distance between the second sensor (263) and the light emitter (250).
  • an angle formed by at least one light emitter (250) and the second sensor (263) with respect to the center (O) of the ring-shaped wearable electronic device (200) may be smaller than an angle formed by at least one light emitter (250) and the first sensor (261) with respect to the center (O) of the wearable electronic device (200).
  • the first sensor (261) may be configured to receive light transmitted through a body part of the user.
  • the first sensor (261) may be referred to as a transmissive sensor.
  • the first sensor (261) may receive at least a portion of the light transmitted through the body part of the user, convert the transmitted light into an electrical signal, and transmit the same to a processor (e.g., the processor (120) of FIG. 1 or the processor (220) of FIG. 5).
  • the second sensor (263) may be configured to receive light reflected through a body part of the user.
  • the second sensor (263) may be referred to as a reflective sensor.
  • the second sensor (263) may receive at least a portion of the light reflected through the body part of the user, convert the reflected light into an electrical signal, and transmit the same to a processor (e.g., the processor (120) of FIG. 1 or the processor (220) of FIG. 4).
  • a processor e.g., the processor (120) of FIG. 1 or the processor (220) of FIG. 4.
  • light emitted from at least one light emitter (250) may reach a first sensor (261) along a first light path (11) or reach a second sensor (263) along a second light path (13).
  • the first light path (11) may be a path that is transmitted to a body part of a user (e.g., a finger, skin of a finger, or a blood vessel of a finger)
  • the second light path (13) may be a path that is reflected to a body part of a user.
  • the wearable electronic device (200) may include at least one blocking member (270).
  • the at least one blocking member (270) may include a material that absorbs or blocks light.
  • the at least one blocking member (270) may be configured to block light emitted from at least one light emitter (250) from propagating within the interior space of the housing (210).
  • At least one blocking member (270) may include a first wall (271) or a second wall (273).
  • the first wall (271) may be positioned between the first sensor (261) and the second sensor (263) in the interior space of the housing (210).
  • the second wall (273) may be positioned between the second sensor (263) and at least one light emitter (250) in the interior space of the housing (210).
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a side view of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a process for obtaining a user's oxygen saturation value according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a graph for explaining the operation of a light emitter and a sensor according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIGS. 9A, 9B, 9C, and 9D are drawings for explaining changes in a user's posture according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIGS. 5 to 9d may be combined with the embodiments of FIGS. 1 to 4, or the embodiments of FIGS. 10 to 19.
  • a wearable electronic device (e.g., the wearable electronic device (200) of FIGS. 2 to 4) may include a housing (210), a processor (220), a memory (230), a circuit board (240), at least one light emitter (250), at least one sensor (260), at least one blocking member (270), a charging circuit (277), a battery (289), a communication module (290), or an antenna (297).
  • the configuration of the housing (210), the circuit board (240), the at least one light emitter (250), the at least one sensor (260), or the at least one blocking member (270) of FIGS. 5 and 6 may be partially or entirely identical to the configuration of the housing (210), the circuit board (240), the at least one light emitter (250), the at least one sensor (260), or the at least one blocking member (270) of FIG. 4.
  • the housing (210) may include an outer housing portion (211) (e.g., the outer housing portion (211) of FIG. 4 ) and an inner housing portion (213) coupled to the outer housing portion (211) (e.g., the inner housing portion (213) of FIG. 4 ).
  • At least one processor (220) e.g., processor (220) of FIG. 1
  • memory (230) e.g., memory (130) of FIG. 1
  • communication module (290) e.g., communication module (190) of FIG. 1
  • At least one processor (220) may include an application processor (AP), a supplementary processor (SP) (e.g., a sensor hub)), a central processor unit (CPU), a neural processor unit (NPU), a graphic processor unit (GPU), or an internet of things (IoT) processor (e.g., a processor integrated with a communication module (290)).
  • the processor (220) may control the operation of the wearable electronic device (200).
  • the performance of a specific operation by the wearable electronic device (200) and/or components of the wearable electronic device (200) may be defined as being controlled by the processor (220).
  • the processor (220) may be defined and/or referred to as a controller.
  • At least one processor (220) may include processing circuitry.
  • the at least one processor (220) may control the overall operation of the wearable electronic device (200).
  • the at least one processor (220) may include one or more processors.
  • the at least one processor (220) may individually or collectively execute instructions of the memory (230) that cause the wearable electronic device (200) to perform at least one operation.
  • the memory (230) can store data (e.g., sensing data or communication data).
  • the memory (230) can be integrated with the processor (220).
  • the memory (230) may store information for controlling the operation of the wearable electronic device (200).
  • the memory (230) may store instructions.
  • the instructions when individually or collectively executed by the at least one processor (220), may cause the wearable electronic device (200) or the at least one processor (220) to perform at least one operation.
  • the operations performed by the wearable electronic device (200) and/or the at least one processor (220) described below may be defined and/or interpreted as causing the wearable electronic device (200) and/or the at least one processor (220) to perform at least one operation by executing the instructions.
  • the communication module (290) may support communication between the wearable electronic device (200) and an external electronic device (e.g., the electronic devices (102, 104) of FIG. 1, or the electronic devices (S1 to S8) of FIG. 2).
  • an external electronic device e.g., the electronic devices (102, 104) of FIG. 1, or the electronic devices (S1 to S8) of FIG. 2).
  • the wearable electronic device (200) may include an antenna (297) (e.g., the antenna module (197) of FIG. 1).
  • the antenna (297) may be an antenna for wireless communication.
  • the antenna (297) may be placed in an internal space of the housing (210). According to one embodiment, a part of the housing (210) may be utilized as the antenna (297).
  • the wearable electronic device (200) may include a charging circuit (277).
  • the charging circuit (277) may be configured to support a wired charging (e.g., terminal, or pogo pin) method and/or a wired charging (e.g., WPC, or NFC) method for charging the battery (289).
  • the wearable electronic device (200) may charge the battery (289) through the charging circuit (277).
  • the wearable electronic device (200) may include a PPG sensor.
  • the PPG sensor may include at least one light emitter (250) (e.g., at least one light emitter (250) of FIG. 4) or at least one sensor (260) (e.g., at least one sensor (260) of FIG. 4).
  • At least one sensor (260) may include a first sensor (261) (e.g., the first sensor (261) of FIG. 4 ) or a second sensor (263) (e.g., the second sensor (263) of FIG. 4 ).
  • the first sensor (261) and/or the second sensor (263) may be configured to receive light emitted from at least one light emitter (250).
  • the first sensor (261) may be a transmissive sensor and may be configured to receive at least a portion of light transmitted to a body part of the user along a first light path (11) (e.g., the first light path (11) of FIG. 4 ).
  • the second sensor (263) may be a reflective sensor and may be configured to receive at least a portion of light reflected from a body part of the user along a second light path (13) (e.g., the second light path (13) of FIG. 4 ).
  • the first sensor (261) may receive at least some of the light transmitted to a body part of the user (e.g., a finger, skin of the finger, or a blood vessel of the finger), and the second sensor (263) may receive at least some of the light reflected from the body part of the user.
  • a body part of the user e.g., a finger, skin of the finger, or a blood vessel of the finger
  • the second sensor (263) may receive at least some of the light reflected from the body part of the user.
  • At least one blocking member (270) may include a first wall (271) (e.g., the first wall (271) of FIG. 4 ), or a second wall (273) (e.g., the second wall (273) of FIG. 4 ).
  • a process for obtaining a user's oxygen saturation value (e.g., information on oxygen saturation) will be described.
  • At least some of the operations of FIG. 7 may be omitted.
  • the order of the operations of FIG. 7 may be changed.
  • At least two of the operations of FIG. 7 may be performed in parallel.
  • Operations other than the operations of FIG. 7 may be performed before, during, or after the operations of FIG. 7.
  • the operations of FIG. 7 may be defined as being controlled by the wearable electronic device (200) or the processor (220).
  • the processor (220) may obtain the user's oxygen saturation value through at least one sensor (260) in operation 1001 and/or operation 1003.
  • the operation of obtaining the user's oxygen saturation value through the at least one sensor (260) may be an operation of obtaining (or generating) the user's oxygen saturation value using a signal (e.g., light) detected by the at least one sensor (260).
  • the processor (220) may obtain the user's oxygen saturation value based on an electrical signal transmitted from the at least one sensor (260).
  • the processor (220) may generate the user's biometric information (e.g., information on oxygen saturation) based on a signal received from the at least one sensor (260).
  • the processor (220 in operation 1001, may obtain a second oxygen saturation value of the user through the second sensor (263).
  • the processor (220) may control the operation of at least one light emitter (250) to emit light, and may obtain the second oxygen saturation value of the user using a signal (e.g., light) received from the second sensor (263).
  • the processor (220) may control the operation of at least one light emitter (250) to emit light of a first intensity (e.g., the first intensity (i1) of FIG. 8).
  • the processor (220) may control the light emitter (250) to emit a second light having the first intensity.
  • the processor (220) may receive a second signal corresponding to the second light through the second sensor (263).
  • the processor (220) may, in operation 1001, process light of a third intensity (e.g., the third intensity (i3) of FIG. 8) received from the second sensor (263) to obtain a second oxygen saturation value of the user.
  • the light received from the second sensor (263) may be light reflected by a body part of the user (e.g., light propagated along the second light path (13) of FIG. 5), and thus may have a lower intensity than light emitted from at least one light emitter (250).
  • the processor (220) may be set to cause at least one light emitter (250) to emit light for a first time period (e.g., the first time period (t1) of FIG. 8).
  • the first time period (t1) may be, for example, about 36 ms to about 44 ms (milliseconds).
  • the first time period (t1) may be about 40 ms.
  • the processor (220), in operation 1003, may obtain a first oxygen saturation value of the user through the first sensor (261).
  • the processor (220) may control an operation of at least one light emitter (250) to emit light, and may obtain the first oxygen saturation value of the user using a signal (e.g., light) received from the first sensor (261).
  • the processor (220) may control an operation of at least one light emitter (250) to emit light of a second intensity (e.g., the second intensity (i2) of FIG. 8) (first intensity).
  • the processor (220) may control the light emitter (250) to emit first light having the second intensity.
  • the processor (220) may receive a first signal corresponding to the first light through the first sensor (261).
  • the second intensity (i2) may be greater than the first intensity (i1).
  • the processor (220) may process light of a fourth intensity (e.g., the fourth intensity (i4) of FIG. 8) received from the first sensor (261) to obtain a first oxygen saturation value of the user.
  • the light received from the first sensor (261) may be light transmitted through a body part of the user (e.g., light propagated along the first light path (11) of FIG. 5), and thus may have a lower intensity than light emitted from at least one light emitter (250).
  • the processor (220) may be set to cause at least one light emitter (250) to emit light for a second time (e.g., the second time (t2) of FIG. 8).
  • the second time (t2) may be, for example, about 54 ms to about 66 ms (milliseconds).
  • the second time (t2) can be about 60 ms.
  • the second time (t2) can be greater than the first time (t1), but is not limited thereto.
  • the processor (220) may be configured to generate biometric information based on the first signal or the second signal received in operation 1001 and/or operation 1003.
  • the biometric information may include information about oxygen saturation or information about heart rate.
  • the processor (220) may be configured to control the light emitter (250) to emit a second light having a first intensity (i1), and then control the light emitter (250) to emit the first light having a second intensity (i2) different from the first intensity (i1) after the second light is emitted.
  • the first intensity (i1) may be less than the second intensity (i2).
  • the light emission intensity of at least one light emitter (250) may be changed depending on the size of the wearable electronic device (200) and/or the distance between the at least one light emitter (250) and the at least one sensor (260).
  • the processor (220) may be configured to determine, in operation 1005, whether the measurement time exceeds a set time.
  • the processor (220) may be configured to determine whether the time for which operation 1001 and/or operation 1003, which detects the user's oxygen saturation value through the first sensor (261) and/or the second sensor (263), is performed exceeds a set time.
  • the set time may be defined and/or referred to as a sampling interval (e.g., the sampling interval of FIG. 8).
  • the measurement time may be defined as the time for which operation 1001 and/or operation 1003 is performed. If the measurement time is less than or equal to the set time, the processor (220) may re-perform operation 1001 and/or operation 1003.
  • the measurement time may be about 15 seconds or longer, but is not limited thereto.
  • the processor (220) may repeatedly perform operation 1001 and/or operation 1003 multiple times.
  • the first oxygen saturation value may be, but is not limited to, an average value of the oxygen saturation values obtained multiple times.
  • operation 1001 may be repeated every third time (e.g., the third time (t3) of FIG. 8).
  • the third time (t3) may be greater than the first time (t1).
  • the second oxygen saturation value may be, but is not limited to, an average value of the oxygen saturation values obtained multiple times.
  • operation 1003 may be repeated every fourth time (e.g., the fourth time (t4) of FIG. 8). If the measurement time exceeds the set time, the processor (220) may perform operation 1007.
  • the processor (220) may be configured to determine, in operation 1007, whether the difference in the oxygen saturation values is less than or equal to a set value.
  • the difference in the oxygen saturation values may be an error ratio between the first oxygen saturation value and the second oxygen saturation value.
  • the error ratio (%) may be a value obtained by subtracting the first oxygen saturation value from the second oxygen saturation value and dividing the result by the first oxygen saturation value, but is not limited thereto.
  • the set value may be a threshold value set to improve the reliability (or accuracy) of the oxygen saturation measurement.
  • the set value may be about 4%, but is not limited thereto.
  • the processor (220) may determine the second oxygen saturation value as the final oxygen saturation value in operation 1009. For example, when the difference of the oxygen saturation values is less than or equal to a set value, the difference between the second oxygen saturation value acquired through the second sensor (263) and the first oxygen saturation value acquired through the first sensor (261) may not be large.
  • the processor (220) may control at least one light emitter (250) and the second sensor (263) in operation 1009 to repeatedly acquire the second oxygen saturation value every fifth time period (e.g., the fifth time period (t5) of FIG. 8).
  • the processor (220) may control at least one light emitter (250) to emit light of a first intensity (i1) in a detection section (e.g., the detection section of FIG.
  • the processor (220) may store the repeatedly obtained second oxygen saturation value as a final oxygen saturation value in the memory (230).
  • the processor (220) and/or the communication module (290) may transmit information about the second oxygen saturation value stored in the memory (230) to an external electronic device (e.g., the external electronic devices (102, 104) of FIG. 1, or the electronic devices (S1 to S8) of FIG. 2).
  • the processor (220) may calculate a correction value of the oxygen saturation value in operation 1011. For example, when the difference of the oxygen saturation values exceeds a set value, the difference between the second oxygen saturation value obtained through the second sensor (263) and the first oxygen saturation value obtained through the first sensor (261) may be large. The processor (220) may calculate a correction value by subtracting the second oxygen saturation value from the first oxygen saturation value in operation 1011.
  • the processor (220) may, in operation 1013, determine the second oxygen saturation value as the final oxygen saturation value by correcting it. For example, when the difference of the oxygen saturation values exceeds the set value, the difference between the second oxygen saturation value obtained through the second sensor (263) and the first oxygen saturation value obtained through the first sensor (261) may be large.
  • the processor (220) may control at least one light emitter (250) and the second sensor (263) to repeatedly obtain the second oxygen saturation value every fifth time (e.g., the fifth time (t5) of FIG. 8), and may add the correction value to the obtained second oxygen saturation value.
  • the processor (220) may store, in the memory (230), a value obtained by adding a correction value to a value of repeatedly acquiring the second oxygen saturation value in the detection section (e.g., the detection section of FIG. 8).
  • the processor (220) and/or the communication module (290) may transmit information about the final oxygen saturation value stored in the memory (230) to an external electronic device (e.g., the external electronic devices (102, 104) of FIG. 1, or the electronic devices (S1 to S8) of FIG. 2).
  • the processor (220) may be configured to generate biometric information using the second signal, at least in part based on a determination that a difference between a first signal corresponding to a first light received through the first sensor (261) and a second signal corresponding to a second light received through the second sensor (263) is less than or equal to a threshold value, in operation 1009.
  • the processor (220) may be configured to generate biometric information by correcting the second signal based at least in part on a determination that a difference between a first signal corresponding to a first light received through the first sensor (261) and a second signal corresponding to a second light received through the second sensor (263) exceeds a threshold value, in operations 1011 and 1013.
  • the processor (220) may be configured to generate the biometric information by adding a correction value corresponding to the difference to the second signal, in operation 1013.
  • the processor (220) may be configured to adjust the light emission intensity or light emission period of the light emitter (250) based at least in part on the difference.
  • Figures 9a, 9b, 9c, and 9d are drawings for explaining changes in a user's posture.
  • the user's posture can change without being aware of it.
  • the processor (220) can detect a change in the user's posture.
  • the processor (220) can detect a change in the user's posture through a sensor (e.g., an acceleration sensor or a gyro sensor) included in the wearable electronic device (200).
  • the processor (220) can be linked with an external electronic device (e.g., a smart watch (S8) of FIG. 2) and detect a change in the user's posture by using a sensor (e.g., an acceleration sensor or a gyro sensor) included in the external electronic device.
  • a sensor e.g., an acceleration sensor or a gyro sensor
  • the processor (220) can obtain the user's oxygen saturation value through the operations (1001, 1003, 1005, 1007, 1009, 1011, 1013).
  • the processor (220) may obtain the user's final oxygen saturation value through operation 1009, or may obtain the user's final oxygen saturation value through operation 1011 and/or operation 1013.
  • the processor (220) may re-perform the operations (1001, 1003, 1005, 1007, 1009, 1011, 1013) when a change in the user's posture is detected. For example, when the user's posture changes, the relative positions or degrees of contact between the wearable electronic device (200) and the user's body parts may change. In such a case, the operations (1001, 1003, 1005, 1007, 1009, 1011, 1013) may be re-performed to obtain the user's final oxygen saturation value through operation 1009, or obtain the user's final oxygen saturation value through operation 1011 and/or operation 1013.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a graph for explaining the operation of a light emitter and a sensor according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIGS. 10 to 11 may be combined with the embodiments of FIGS. 1 to 9d, or the embodiments of FIGS. 12 to 19.
  • a wearable electronic device (200) may include a housing (210), a processor (e.g., the processor (220) of FIG. 5 ), a memory (e.g., the memory (230) of FIG. 5 ), a circuit board (240), at least one light emitter (250), at least one sensor (260), at least one blocking member (270), a charging circuit (e.g., the charging circuit (277) of FIG. 5 ), a battery (289), a communication module (e.g., the communication module (290) of FIG. 5 ), or an antenna (e.g., the antenna (297) of FIG. 5 ).
  • a housing 210
  • a processor e.g., the processor (220) of FIG. 5
  • a memory e.g., the memory (230) of FIG. 5
  • a circuit board (240) e.g., the circuit board (240), at least one light emitter (250), at least one sensor (260), at least one blocking member (270), a charging circuit
  • the configuration of the housing (210), the processor (220), the memory (230), the circuit board (240), the at least one light emitter (250), the at least one sensor (260), the at least one blocking member (270), or the battery (289) of FIGS. 10 and 11 may be partially or entirely identical to the configuration of the housing (210), the circuit board (240), the at least one light emitter (250), the at least one sensor (260), the at least one blocking member (270), or the battery (289) of FIG. 5.
  • the housing (210) may include an outer housing portion (211) (e.g., the outer housing portion (211) of FIG. 5 ), and an inner housing portion (213) coupled to the outer housing portion (211) (e.g., the inner housing portion (213) of FIG. 5 ).
  • At least one sensor (260) may include a first sensor (261) (e.g., the first sensor (261) of FIG. 5 ), a second sensor (263) (e.g., the second sensor (263) of FIG. 5 ), or a third sensor (265).
  • the first sensor (261), the second sensor (263) and/or the third sensor (265) may be configured to receive light emitted from at least one light emitter (250).
  • the first sensor (261) may be a transmissive sensor and may be configured to receive light transmitted to a body part of the user along a first light path (11) (e.g., the first light path (11) of FIG. 5 ).
  • the second sensor (263) may be a reflective sensor and may be configured to receive light reflected to a body part of the user along a second light path (13) (e.g., the second light path (13) of FIG. 5 ).
  • the third sensor (265) is a reflective sensor and can be configured to receive light reflected from a user's body part along the third light path (15).
  • the third sensor (265) may be positioned further away from the at least one light emitter (250) than the second sensor (263).
  • the third sensor (265) may be positioned further away from the at least one light emitter (250) than the second sensor (263) with respect to the circumferential direction (or, the radial direction) of the housing (210).
  • an angle formed by the at least one light emitter (250) and the third sensor (265) with respect to the center (O) of the ring-shaped wearable electronic device (200) may be greater than an angle formed by the at least one light emitter (250) and the second sensor (263) with respect to the center (O) of the wearable electronic device (200).
  • the third sensor (265) may be positioned within the housing (210).
  • the third sensor (265) can be located between the first sensor (261) and the second sensor (263).
  • the third sensor (265) may be positioned closer to at least one light emitter (250) than the first sensor (261).
  • the third sensor (265) may be positioned closer to at least one light emitter (250) than the first sensor (261) in the circumferential direction (or, the radial direction) of the housing (210).
  • the third sensor (265) may be positioned between the first sensor (261) and the second sensor (263) in the circumferential direction of the housing (210).
  • the angle formed by the at least one light emitter (250) and the third sensor (265) with respect to the center (O) of the ring-shaped wearable electronic device (200) may be smaller than the angle formed by the at least one light emitter (250) and the first sensor (261) with respect to the center (O) of the wearable electronic device (200).
  • the third sensor (265) may be positioned and/or mounted on at least one circuit board (240).
  • the third sensor (265) may be configured to receive light reflected from a body part of the user.
  • the third sensor (265) may be referred to as a reflective sensor.
  • the third sensor (265) may receive at least some of the light reflected from a body part of the user, convert the reflected light into an electrical signal, and transmit it to a processor (e.g., processor (220) of FIG. 5).
  • light emitted from at least one light emitter (250) may reach a first sensor (261) along a first light path (11), reach a second sensor (263) along a second light path (13), or reach a third sensor (265) through a third light path (15).
  • the first light path (11) may be a path that transmits to a body part of a user (e.g., a finger, skin of a finger, or a blood vessel of a finger)
  • the second light path (13) and/or the third light path (15) may be paths that reflect off a body part of the user.
  • At least one blocking member (270) may include a first wall (271) (e.g., the first wall (271) of FIG. 5), a second wall (273) (e.g., the second wall (273) of FIG. 5), or a third wall (275).
  • the first wall (271) may be positioned between the first sensor (261) and the third light module (265) in the interior space of the housing (210).
  • the second wall (273) may be positioned between the second sensor (263) and at least one light emitter (250) in the interior space of the housing (210).
  • the third wall (275) may be positioned between the third sensor (265) and the second sensor (263) in the interior space of the housing (210).
  • a wearable electronic device 200
  • a processor e.g., processor (220) of FIG. 5
  • a user's oxygen saturation value e.g., information about oxygen saturation
  • the processor may control at least one light emitter (250) during the sampling period to obtain a plurality of oxygen saturation values.
  • the processor may control at least one light emitter (250) to emit light of different intensities (i1, i2, i3) by dividing time during the sampling period.
  • each of the lights of different intensities (i1, i2, i3) may be emitted for different times (t1, t2, t3).
  • the processor can obtain the first oxygen saturation value based on the light of the sixth intensity (i6) detected by the first sensor (261) in the sampling interval.
  • the processor can obtain the 2-1 oxygen saturation value based on the light of the fourth intensity (i4) detected by the second sensor (263) in the sampling interval.
  • the processor can obtain the 2-2 oxygen saturation value based on the light of the fifth intensity (i5) detected by the third sensor (265) in the sampling interval.
  • the processor can be configured to receive a first signal corresponding to the first light emitted from the light emitter (250) (e.g., the first light having the third intensity (i3)) through the first sensor (261).
  • the processor can be configured to receive a second signal corresponding to the second light emitted from the light emitter (250) (e.g., the second light having the first intensity (i1)) through the second sensor (263).
  • the processor may be configured to receive a third signal corresponding to a third light (e.g., a third light having a second intensity (i2)) emitted from the light emitter (250) through the third sensor (265).
  • the processor may be configured to generate biometric information (e.g., information on oxygen saturation) using a signal received via the first sensor (261) (e.g., a first signal), a signal received via the second sensor (263) (e.g., a second signal), and a signal received via the third sensor (265) (e.g., a third signal).
  • biometric information e.g., information on oxygen saturation
  • the processor can be configured to generate biometric information based at least in part on a determination that a difference between the first signal and the third signal is less than a difference between the second signal and the third signal.
  • the processor can be configured to generate biometric information based at least in part on a determination that a difference between the first signal and the third signal exceeds a difference between the second signal and the third signal.
  • the processor may determine, in the sampling interval, a value having a smallest difference from the first oxygen saturation value among the 2-1 oxygen saturation value and the 2-2 oxygen saturation value. For example, if the 2-1 oxygen saturation value is close to the first oxygen saturation value when compared to the 2-2 oxygen saturation value, the processor may determine the 2-1 oxygen saturation value as the second oxygen saturation value. In this case, the processor may obtain the final oxygen saturation value using the second sensor (263) and the first sensor (261). For example, if the difference between the second oxygen saturation value and the first oxygen saturation value obtained in the sampling interval is less than or equal to a set value, the processor may determine the second oxygen saturation value obtained using light of the seventh intensity (i7) detected by the second sensor (263) in the detection interval as the final oxygen saturation value.
  • the processor may determine the second oxygen saturation value acquired using the light of the seventh intensity (i7) detected by the second sensor (263) in the detection section as the final oxygen saturation value based on a correction value (e.g., a correction value using the first oxygen saturation value and the second oxygen saturation value).
  • the processor may control at least one light emitter (250) and the second sensor (263) in the detection section to repeatedly acquire the second oxygen saturation value (or the final oxygen saturation value) every fourth time (t4).
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a process for obtaining a user's oxygen saturation value according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a graph for explaining the operation of a light emitter and a sensor according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIGS. 12 to 14 may be combined with the embodiments of FIGS. 1 to 10, or the embodiments of FIGS. 15 to 19.
  • a wearable electronic device (e.g., the wearable electronic device (200) of FIGS. 2 to 6 or the wearable electronic device (200) of FIG. 10) may include a housing (210), a processor (220), a memory (230), a circuit board (240), at least one light emitter (250), at least one sensor (260), a charging circuit (277), a battery (289), a communication module (290), or an antenna (297).
  • the housing (210) may include an outer housing portion (211) (e.g., the outer housing portion (211) of FIG. 5 ), and an inner housing portion (213) coupled to the outer housing portion (211) (e.g., the inner housing portion (213) of FIG. 5 ).
  • a processor (220), a memory (230), or a communication module (290) may be placed and/or mounted on a circuit board (240).
  • the second light emitter (353) may be positioned between the first sensor (361) and the second sensor (363) along the circumferential direction of the housing (210) with respect to the center (O) of the wearable electronic device (200).
  • At least one sensor (260) may include a first sensor (361) (e.g., the first sensor (261) of FIG. 5 ) or a second sensor (363) (e.g., the second sensor (263) of FIG. 5 ).
  • the first sensor (361) and/or the second sensor (363) may be configured to receive light emitted from at least one light emitter (250).
  • the first sensor (361) may be configured to receive at least a portion of light transmitted to a body part of the user along a first light path (21) (e.g., the first light path (11) of FIG. 5 ) or to receive at least a portion of light reflected from a body part of the user along a third light path (25).
  • the second sensor (363) may be configured to receive at least some of the light reflected from a user's body part along a second light path (23) (e.g., the second light path (13) of FIG. 5) or to receive at least some of the light reflected from a user's body part along a fourth light path (27).
  • a second light path (23) e.g., the second light path (13) of FIG. 5
  • a process for obtaining a user's oxygen saturation value (e.g., information on oxygen saturation) will be described.
  • At least some of the operations of FIG. 13 may be omitted.
  • the order of the operations of FIG. 13 may be changed.
  • At least two of the operations of FIG. 13 may be performed in parallel.
  • Operations other than the operations of FIG. 13 may be performed before, during, or after the operations of FIG. 13.
  • the operations of FIG. 13 may be defined as being controlled by the wearable electronic device (200) or the processor (220).
  • the processor (220) may obtain the user's oxygen saturation value through at least one sensor (260) in operation 1101 and/or operation 1103.
  • the operation of obtaining the user's oxygen saturation value through the at least one sensor (260) may be an operation of obtaining (or generating) the user's oxygen saturation value using a signal (e.g., light) detected by the at least one sensor (260).
  • the processor (220) may obtain the user's oxygen saturation value based on an electrical signal transmitted from the at least one sensor (260).
  • the processor (220) may generate the user's biometric information (e.g., information on oxygen saturation) based on a signal received from the at least one sensor (260).
  • the processor (220) may, in operation 1101, obtain the user's second oxygen saturation value through the second optical path (23), the third optical path (25), and the fourth optical path (27).
  • the processor (220) may control the operation of the first light emitter (351) to emit light in operation 1101, and may obtain the 2-1 oxygen saturation value of the user by using a signal (e.g., light) received from the second sensor (363) through the second light path (e.g., light path (23) of FIG. 12).
  • the processor (220) may control the operation of the first light emitter (351) to emit light of a first intensity (e.g., the first intensity (i1) of FIG. 14) in operation 1101.
  • the processor (220) may obtain the 2-1 oxygen saturation value of the user by computing and processing the light of a fifth intensity (e.g., the fifth intensity (i5) of FIG. 14) received from the second sensor (363) in operation 1101.
  • the processor (220) may obtain the 2-1 oxygen saturation value of the user by computing and processing the light of a fifth intensity (e.g., the fifth intensity (i5) of FIG. 14) received from the second sensor (363) through the second sensor (363).
  • a signal corresponding to light having intensity (i1) can be received.
  • light received from the second sensor (363) may have a lower intensity than light emitted from the first light emitter (351) because it is light reflected by a body part of the user (e.g., light propagated along the second light path (23) of FIG. 12).
  • the processor (220) may be set to cause the first light emitter (351) to emit light for a first time (e.g., the first time (t1) of FIG. 14).
  • the processor (220) may control the operation of the second light emitter (353) to emit light in operation 1101, and may obtain the 2-2 oxygen saturation value of the user by using the signal (e.g., light) received from the first sensor (361) through the third light path (e.g., light path (25) of FIG. 12).
  • the processor (220) may control the operation of the second light emitter (353) to emit light of a third intensity (e.g., the third intensity (i3) of FIG. 14) in operation 1101.
  • the processor (220) may obtain the 2-2 oxygen saturation value of the user by computing the light of a third intensity (e.g., the seventh intensity (i7) of FIG. 14) received from the first sensor (361) in operation 1101.
  • the processor (220) may obtain the 2-2 oxygen saturation value of the user by computing the light of a third intensity (e.g., the seventh intensity (i7) of FIG. 14) received from the first sensor (361) through operation 1101.
  • a signal corresponding to light having intensity (i3) can be received.
  • light received from the first sensor (361) may have a lower intensity than light emitted from the second light emitter (353) because it is light reflected by a body part of the user (e.g., light propagated along the third light path (25) of FIG. 12).
  • the processor (220) may be set to cause the second light emitter (353) to emit light for a first time (e.g., the third time (t3) of FIG. 14).
  • the processor (220) may control the operation of the second light emitter (353) to emit light in operation 1101, and may obtain the 2-3 oxygen saturation value of the user by using a signal (e.g., light) received from the second sensor (363) through the fourth light path (e.g., light path (27) of FIG. 12).
  • the processor (220) may control the operation of the second light emitter (353) to emit light of a fourth intensity (e.g., the fourth intensity (i4) of FIG. 14) in operation 1101.
  • the processor (220) may obtain the 2-3 oxygen saturation value of the user by computing and processing the light of an eighth intensity (e.g., the eighth intensity (i8) of FIG. 14) received from the second sensor (363) in operation 1101.
  • the processor (220) may obtain the 2-3 oxygen saturation value of the user by computing and processing the light of a fourth intensity (e.g., the eighth intensity (i8) of FIG. 14) received from the second sensor (363) through operation 1101.
  • a signal corresponding to light having intensity (i4) can be received.
  • light received from the second sensor (363) may have a lower intensity than light emitted from the second light emitter (353) because it is light reflected by a body part of the user (e.g., light propagated along the fourth light path (27) of FIG. 12).
  • the processor (220) may be set to cause the second light emitter (353) to emit light for a first time (e.g., the fourth time (t4) of FIG. 14).
  • the processor (220), in operation 1103, may obtain the first oxygen saturation value of the user through the first sensor (361).
  • the processor (220) may control the operation of the first light emitter (351) to emit light, and may obtain the first oxygen saturation value of the user using a signal (e.g., light) received from the first sensor (361).
  • the processor (220) may control the operation of the first light emitter (351) to emit light of a second intensity (e.g., the second intensity (i2) of FIG. 14).
  • the second intensity (i2) may be greater than the first intensity (i1), the third intensity (i3), or the fourth intensity (i4).
  • the processor (220), in operation 1103, may process light of a sixth intensity (e.g., the sixth intensity (i6) of FIG. 14) received from the first sensor (361) to obtain the first oxygen saturation value of the user.
  • the processor (220) may receive a signal corresponding to light having a second intensity (i2) through the first sensor (361).
  • the light received from the first sensor (361) may be light reflected by a body part of the user (e.g., light propagated along the first light path (21) of FIG. 12), and thus may have a lower intensity than the light emitted from the first light emitter (351).
  • the processor (220) may be set to cause the first light emitter (361) to emit light for a second time (e.g., the second time (t2) of FIG. 14).
  • the second time (t2) may be greater than the first time (t1), the third time (t3), or the fourth time (t4).
  • the light emission intensity of the first light emitter (351) and/or the second light emitter (353) may be changed depending on the size of the wearable electronic device (200) and/or the distance between the at least one light emitter (350) and the at least one sensor (360).
  • the processor (220) may be configured to determine, in operation 1105, whether the measurement time exceeds a set time.
  • the processor (220) may be configured to determine whether the time for which operation 1101 and/or operation 1103, which detects the user's oxygen saturation value through the first sensor (361) and/or the second sensor (363), is performed exceeds a set time.
  • the set time may be defined and/or referred to as a sampling interval (e.g., the sampling interval of FIG. 14).
  • the measurement time may be defined as the time for which operation 1101 and/or operation 1103 is performed. If the measurement time is less than or equal to the set time, the processor (220) may re-perform operation 1101 and/or operation 1103.
  • the measurement time may be about 15 seconds or longer, but is not limited thereto.
  • the processor (220) may repeatedly perform operation 1101 and/or operation 1103 multiple times.
  • the first oxygen saturation value may be, but is not limited to, an average value of oxygen saturation values acquired multiple times.
  • each of the 2-1st oxygen saturation value, the 2-2nd oxygen saturation value, and the 2-3rd oxygen saturation value may be, but is not limited to, an average value of oxygen saturation values acquired multiple times. If the measurement time exceeds the set time, the processor (220) may perform operation 1106.
  • the processor (220) may determine, in operation 1006, a second oxygen saturation value having a smallest difference from the first oxygen saturation value. For example, the processor (220) may determine a value that is closest to the first oxygen saturation value obtained in the sampling interval among the 2-1st oxygen saturation value, the 2-2nd oxygen saturation value, and the 2-3rd oxygen saturation value obtained in the sampling interval. For example, if the 2-1st oxygen saturation value is equal to or closest to the first oxygen saturation value, the processor (220) may determine the 2-1st oxygen saturation value as the second oxygen saturation value.
  • operations 1107, 1109, 1111, and/or 1113 are described by way of example in the case where the 2-1 oxygen saturation value is determined as the second oxygen saturation value, but the description thereof may be equally applied and/or understood in the case where the 2-2 oxygen saturation value and/or the 2-3 oxygen saturation value is determined as the second oxygen saturation value.
  • the processor (220) may be configured to determine, in operation 1107, whether the difference in the oxygen saturation values is less than or equal to a set value.
  • the difference in the oxygen saturation values may be an error ratio between the first oxygen saturation value and the determined second oxygen saturation value (e.g., the second oxygen saturation value determined in operation 1106).
  • the error ratio (%) may be a value obtained by subtracting the first oxygen saturation value from the determined second oxygen saturation value and dividing the result by the first oxygen saturation value, but is not limited thereto.
  • the set value may be a threshold value set to improve the reliability (or accuracy) of the oxygen saturation measurement.
  • the set value may be about 4%, but is not limited thereto. If the difference in the oxygen saturation values is less than or equal to the set value in operation 1107, the processor (220) may perform operation 1109. In operation 1107, if the difference in oxygen saturation values exceeds a set value, the processor (220) may perform operation 1111.
  • the processor (220) may determine the determined second oxygen saturation value as the final oxygen saturation value in operation 1109. For example, when the difference of the oxygen saturation values is less than or equal to the set value, the difference between the second oxygen saturation value acquired through the second sensor (363) and the first oxygen saturation value acquired through the first sensor (361) may not be large.
  • the processor (220) may control the first light emitter (351) and the second sensor (363) in operation 1109 to repeatedly acquire the second oxygen saturation value every fifth time period (e.g., the fifth time period (t5) of FIG. 14).
  • the processor (220) may control at least one light emitter (250) to emit light of a first intensity (i1) in a detection section (e.g., the detection section of FIG.
  • the processor (220) may store the repeatedly obtained second oxygen saturation value as a final oxygen saturation value in the memory (230).
  • the processor (220) and/or the communication module (290) may transmit information about the second oxygen saturation value stored in the memory (230) to an external electronic device (e.g., the external electronic devices (102, 104) of FIG. 1, or the electronic devices (S1 to S8) of FIG. 2).
  • the processor (220) may calculate a correction value of the oxygen saturation value in operation 1111. For example, when the difference of the oxygen saturation values exceeds a set value, the difference between the second oxygen saturation value acquired through the second sensor (363) and the first oxygen saturation value acquired through the first sensor (361) may be large. The processor (220) may calculate a correction value by subtracting the second oxygen saturation value from the first oxygen saturation value in operation 1111.
  • the processor (220) may, in operation 1113, determine the second oxygen saturation value as the final oxygen saturation value by correcting it. For example, when the difference of the oxygen saturation values exceeds the set value, the difference between the second oxygen saturation value obtained through the second sensor (363) and the first oxygen saturation value obtained through the first sensor (361) may be large.
  • the processor (220) may control the first light emitter (351) and the second sensor (363) to repeatedly obtain the second oxygen saturation value every fifth time period (e.g., the fifth time period (t5) of FIG. 14), and may add the correction value to the obtained second oxygen saturation value.
  • the processor (220) may store, in the memory (230), a value obtained by adding a correction value to a value of repeatedly acquiring the second oxygen saturation value in the detection section (e.g., the detection section of FIG. 14).
  • the processor (220) and/or the communication module (290) may transmit information about the final oxygen saturation value stored in the memory (230) to an external electronic device (e.g., the external electronic devices (102, 104) of FIG. 1, or the electronic devices (S1 to S8) of FIG. 2).
  • the processor (220) can detect a change in the user's posture.
  • the processor (220) can detect a change in the user's posture through a sensor (e.g., an acceleration sensor or a gyro sensor) included in the wearable electronic device (200).
  • the processor (220) can be linked with an external electronic device (e.g., a smart watch (S8) of FIG. 2) and detect a change in the user's posture by using a sensor (e.g., an acceleration sensor or a gyro sensor) included in the external electronic device.
  • a sensor e.g., an acceleration sensor or a gyro sensor
  • the processor (220) can obtain the user's oxygen saturation value through the operations (1101, 1103, 1105, 1106, 1107, 1109, 1111, 1113).
  • the processor (220) may obtain the user's final oxygen saturation value through operation 1109, or may obtain the user's final oxygen saturation value through operation 1111 and/or operation 1113, if no change in the user's posture is detected.
  • the processor (220) may re-perform the operations (1101, 1103, 1105, 1106, 1107, 1109, 1111, 1113) when a change in the user's posture is detected. For example, when the user's posture changes, the relative positions or degrees of contact between the wearable electronic device (200) and the user's body parts may change. In such a case, the operations (1101, 1103, 1105, 1106, 1107, 1109, 1111, 1113) may be re-performed to obtain the user's final oxygen saturation value through operation 1109, or obtain the user's final oxygen saturation value through operation 1111 and/or operation 1113.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIGS. 15 to 19 may be combined with the embodiments of FIGS. 1 to 14.
  • a wearable electronic device (200) may include a housing (210), a processor (220), a memory (230), a circuit board (440, 540, 640, 740, 840), at least one light emitter (250), at least one sensor (260), a charging circuit (277), a battery (489, 589, 689, 789, 889), a communication module (290), or an antenna (297).
  • the configuration of the housing (210), the processor (220), the memory (230), the circuit board (440, 540, 640, 740, 840), the at least one light emitter (250), the at least one sensor (260), the charging circuit (277), the battery (489, 589, 689, 789, 889), the communication module (290), or the antenna (297) of FIGS. 15 to 19 may be partially or entirely identical to the configuration of the housing (210), the processor (220), the memory (230), the circuit board (240), the at least one light emitter (250), the at least one sensor (260), the charging circuit (277), the battery (289), the communication module (290), or the antenna (297) of FIG. 12.
  • the housing (210) may include an outer housing portion (211) (e.g., the outer housing portion (211) of FIG. 12 ), and an inner housing portion (213) coupled to the outer housing portion (211) (e.g., the inner housing portion (213) of FIG. 12 ).
  • a processor (220), a memory (230), or a communication module (290) may be placed and/or mounted on a circuit board (440, 540, 640, 740, 840).
  • At least one light emitter (250) can include a first light emitter (451), a second light emitter (453), or a third light emitter (455).
  • the first light emitter (451), the second light emitter (453), and/or the third light emitter (453) can be disposed and/or mounted on the circuit board (440).
  • the first light emitter (451), the second light emitter (453), and/or the third light emitter (453) can each emit light of substantially the same or different wavelengths to irradiate light to a body part of the user (e.g., a finger, skin and/or blood vessels of the finger) for measuring the oxygen saturation of the user.
  • At least one sensor (260) can include a first sensor (461), a second sensor (463), or a third sensor (465).
  • the first sensor (461), the second sensor (463), and/or the third sensor (465) can be configured to receive at least a portion of light emitted from at least one light emitter (250).
  • the first sensor (461), the second sensor (463), and/or the third sensor (465) can be electrically connected to the circuit board (440).
  • At least one of the first sensor (461), the second sensor (463), and/or the third sensor (465) can be disposed on a battery (489).
  • the second sensor (463) can be disposed on the battery (489).
  • the first sensor (461) and/or the third sensor (465) may be placed and/or mounted on the circuit board (440).
  • the wearable electronic device (200) may include an inertial sensor (286).
  • the inertial sensor (286) may be disposed and/or mounted on the circuit board (440).
  • the inertial sensor (286) may be a sensor that detects inertia, such as an acceleration sensor or a gyroscope.
  • the inertial sensor (286) may include only an acceleration sensor (e.g., a 3-axis sensor) or may include an acceleration sensor and a gyroscope (e.g., a 6-axis sensor).
  • the processor (220) may sense motion, gesture, impact, posture, or activity of the wearable device (200) by using the inertial sensor (286).
  • the processor (220) may include an acceleration sensor (286) disposed in the housing (210).
  • the processor (220) may be configured to detect a change in the user's posture using the acceleration sensor (286).
  • the processor (220) may control the light emitter (250) to emit a first light based at least in part on the detection that the user's posture has changed.
  • the processor (220) may be configured to receive a first signal corresponding to the first light through the first sensor (261).
  • the wearable electronic device (200) may include a power management module (288).
  • the power management module (288) may be positioned and/or mounted on the circuit board (440).
  • the power management module (288) may be a module that manages power of the wearable device (200).
  • the wearable device (200) may distribute and control power appropriately to the processor (220), at least one light emitter (250), or at least one sensor (260) through the power management module (288).
  • the wearable electronic device (200) may include a control unit (287) of the PPG sensor.
  • the control unit (287) of the PPG sensor may be disposed and/or mounted on a circuit board (440).
  • the control unit (287) of the PPG sensor may include an integrated circuit (IC) or an analog front end (AFE).
  • the control unit (287) of the PPG sensor may control at least one light emitter (250) and/or at least one sensor (260), process received data, and transmit the same to the processor (220) or store the same in the memory (230).
  • the wearable electronic device (200) may include a battery (589).
  • the battery (589) may be placed within the housing (210).
  • the wearable electronic device (200) may include a connection board (542).
  • the connection board (542) may be disposed within the housing (210).
  • the connection board (542) may extend from a circuit board (540).
  • the connection board (542) may be electrically connected to the circuit board (540).
  • the connection board (542) may include a flexible printed circuit board (FPCB).
  • At least one light emitter (250) can emit light of substantially the same or different wavelengths to irradiate light to a body part of the user (e.g., a finger, skin of the finger, and/or a blood vessel) for measuring the oxygen saturation of the user.
  • the at least one light emitter (250) can be arranged and/or mounted on the circuit board (540). The light emitted from the at least one light emitter (250) can be reflected or transmitted by the body part of the user and received by the at least one sensor (260).
  • the light emitted from the at least one light emitter (250) can be transmitted by the body part of the user along the first path (51) and transmitted to the first sensor (561), or can be reflected by the body part of the user along the second path (53) and transmitted to the second sensor (563).
  • At least one sensor (260) may include a first sensor (561) or a second sensor (563).
  • the first sensor (561) and/or the second sensor (563) may be configured to receive light emitted from at least one light emitter (250).
  • the first sensor (561) and/or the second sensor (563) may be electrically connected to a circuit board (540).
  • the first sensor (561) and/or the second sensor (563) may be disposed and/or mounted on a connecting board (542).
  • the battery (589) may include a first recess (5891) or a second recess (5893).
  • the first recess (5891) and/or the second recess (5893) may be recessed into the battery (589).
  • a first sensor (561) may be disposed in the first recess (5891).
  • a second sensor (563) may be disposed in the second recess (5893).
  • the processor (220) may obtain user's oxygen saturation information using a signal (e.g., light) detected by the first sensor (561) and/or the second sensor (563).
  • a signal e.g., light
  • the wearable electronic device (200) may include a battery (689).
  • the battery (689) may be placed within the housing (210).
  • the wearable electronic device (200) may include a connection board (642).
  • the connection board (642) may be disposed within the housing (210).
  • the connection board (642) may extend from the circuit board (640).
  • the connection board (642) may be electrically connected to the circuit board (640).
  • the connection board (542) may include a flexible printed circuit board (FPCB).
  • At least one light emitter (250) can emit light of substantially the same or different wavelengths to irradiate light to a body part of the user (e.g., a finger, skin of the finger, and/or a blood vessel) for measuring the oxygen saturation of the user.
  • the at least one light emitter (250) can be arranged and/or mounted on the circuit board (640). The light emitted from the at least one light emitter (250) can be reflected or transmitted by the body part of the user and received by the at least one sensor (260).
  • the light emitted from the at least one light emitter (250) can be transmitted by the body part of the user along the first path (61) and transmitted to the first sensor (661), or can be reflected by the body part of the user along the second path (63) and transmitted to the second sensor (663).
  • At least one sensor (260) may include a first sensor (661) or a second sensor (663).
  • the first sensor (661) and/or the second sensor (663) may be configured to receive light emitted from at least one light emitter (250).
  • the first sensor (661) and/or the second sensor (663) may be electrically connected to a circuit board (640).
  • the first sensor (661) and/or the second sensor (663) may be disposed and/or mounted on a connecting board (642).
  • the first sensor (661) and/or the second sensor (663) may not be positioned within an internal space of the wearable electronic device (200) formed by the outer housing portion (211) and the inner housing portion (213).
  • the first sensor (661) and/or the second sensor (663) may be positioned to protrude from the inner housing portion (213) toward the center (O) of the wearable electronic device.
  • the housing (210) may include a cover housing portion (215).
  • the cover housing portion (215) may be coupled to the inner housing portion (213).
  • the cover housing portion (215) may be configured to cover at least one sensor (260).
  • the cover housing portion (215) may include a transparent material (e.g., resin) that allows light to pass through.
  • the cover housing portion (215) may include a first cover housing portion (2151) or a second cover housing portion (2153).
  • the first cover housing portion (2151) may be configured to cover the first sensor (661).
  • the second cover housing portion (2153) may be configured to cover the second sensor (663).
  • the processor (220) may obtain the user's oxygen saturation information using a signal (e.g., light) detected by the first sensor (661) and/or the second sensor (663).
  • a signal e.g., light
  • the wearable electronic device (200) may include a battery (789).
  • the battery (789) may be placed within the housing (210).
  • the wearable electronic device (200) may include a connection board (742).
  • the connection board (742) may be disposed within the housing (210).
  • the connection board (742) may extend from a circuit board (740).
  • the connection board (742) may be electrically connected to the circuit board (740).
  • the connection board (742) may include a flexible printed circuit board (FPCB).
  • At least one light emitter (250) can include a first light emitter (751), a second light emitter (753), or a third light emitter (755).
  • the first light emitter (751) can be disposed on a circuit board (740).
  • the second light emitter (753) and/or the third light emitter (753) can be disposed and/or mounted on a connection board (742).
  • the first light emitter (751), the second light emitter (753), and/or the third light emitter (753) can each emit light of substantially the same or different wavelengths to irradiate light to a body part of the user (e.g., a finger, skin and/or blood vessels of the finger) for measuring the oxygen saturation of the user.
  • the first light emitter (751), the second light emitter (753), and/or the third light emitter (755) may be spaced apart from each other along the circumferential direction of the housing (210) within the housing (210). Light emitted from the first light emitter (751), the second light emitter (753), and/or the third light emitter (755) may be reflected or transmitted onto a body part of the user and received by at least one sensor (260).
  • At least one sensor (260) can include a first sensor (761), or a second sensor (763).
  • the first sensor (761), and/or the second sensor (763) can be configured to receive light emitted from at least one light emitter (250).
  • the first sensor (761), and/or the second sensor (763) can be electrically connected to a circuit board (740).
  • the first sensor (761), the second sensor (763), and/or the third sensor (765) can be disposed and/or mounted on a connecting board (742).
  • the second light emitter (753), the third light emitter (755), the first sensor (761), the second sensor (763), and/or the third sensor (765) may not be positioned within an internal space of the wearable electronic device (200) formed by the outer housing portion (211) and the inner housing portion (213).
  • the second light emitter (753), the third light emitter (755), the first sensor (761), the second sensor (763), and/or the third sensor (765) may be positioned to protrude from the inner housing portion (213) toward the center (O) of the wearable electronic device.
  • the housing (210) may include a cover housing portion (215).
  • the cover housing portion (215) may be coupled to the inner housing portion (213).
  • the cover housing portion (215) may be configured to cover the second light emitter (753), the third light emitter (755), the first sensor (761), the second sensor (763), and/or the third sensor (765).
  • the cover housing portion (215) may include a transparent material (e.g., resin) through which light may be transmitted.
  • the cover housing portion (215) may include a first cover housing portion (3151), a second cover housing portion (3152), a third cover housing portion (3153), a fourth cover housing portion (3154), or a fifth cover housing portion (3155).
  • the first cover housing portion (3151) may be configured to cover the first sensor (761).
  • the second cover housing portion (3153) may be configured to cover the second light emitter (753).
  • the third cover housing portion (3153) may be configured to cover the second sensor (763).
  • the fourth cover housing portion (3154) may be configured to cover the third light emitter (755).
  • the fifth cover housing portion (3155) may be configured to cover the third sensor (765).
  • the processor (220) may obtain the user's oxygen saturation information using signals (e.g., light) detected by the first sensor (761), the second sensor (763), and/or the third sensor (765).
  • signals e.g., light
  • the wearable electronic device (200) may include a battery (889).
  • the battery (889) may be placed within the housing (210).
  • the wearable electronic device (200) may include a connection board (842).
  • the connection board (842) may be disposed within the housing (210).
  • the connection board (842) may extend from a circuit board (840).
  • the connection board (842) may be electrically connected to the circuit board (840).
  • the connection board (842) may include a flexible printed circuit board (FPCB).
  • At least one light emitter (250) can include a first light emitter (851) or a second light emitter (853).
  • the first light emitter (851) and/or the second light emitter (853) can be positioned and/or mounted on the connection board (842).
  • the first light emitter (851) and/or the second light emitter (853) can emit light of substantially the same or different wavelengths to irradiate light to a body part of the user (e.g., a finger, skin and/or blood vessels of the finger) for measuring the oxygen saturation of the user.
  • the first light emitter (851) and/or the second light emitter (853) can be spaced apart from each other along a circumferential direction of the housing (210) within the housing (210). Light emitted from the first light emitter (851) and/or the second light emitter (853) may be reflected or transmitted onto a body part of the user and received by at least one sensor (260).
  • light emitted from the first light emitter (851) may be transmitted through a body part of the user along the first path (81) and transmitted to at least one sensor (260).
  • Light emitted from the second light emitter (853) may be reflected through a body part of the user along the second path (83) and transmitted to at least one sensor (260).
  • a wearable electronic device can be provided that can obtain biometric information of a user based on light reflected or transmitted through a user's finger via a plurality of sensors.
  • a wearable electronic device can be provided that detects a user's oxygen saturation using a reflective sensor, and further increases the reliability of the oxygen saturation obtained through the reflective sensor using a transmissive sensor.
  • a wearable electronic device can reduce power consumption of the wearable electronic device by minimizing the operating time of a high-accuracy transparent sensor.
  • a wearable electronic device can provide more reliable biometric information by verifying the accuracy of biometric information based on a signal detected by a reflective sensor through a more accurate transmissive sensor or by correcting the biometric information.
  • a wearable electronic device may include a housing (210), a light emitter (250), a first sensor (261), a second sensor (263), at least one processor (220), or a memory (230).
  • the housing (210) may include an outer housing portion (211) or an inner housing portion (213).
  • the inner housing portion (213) may be coupled with the outer housing portion (211).
  • the inner housing portion (213) may be configured to be at least partially transparent.
  • the light emitter (250) may be disposed within the housing (210).
  • the light emitter (250) may be configured to emit light through the inner housing portion (213).
  • the first sensor (261) may be disposed within the housing (210).
  • the first sensor (261) may be configured to receive light transmitted through a user's finger.
  • the second sensor (263) may be disposed within the housing (210).
  • the second sensor (263) may be configured to receive light reflected from a user's finger.
  • the at least one processor may include a processing circuit.
  • the memory (230) may store instructions. The above instructions, when individually or collectively executed by the at least one processor (220), may cause the wearable electronic device (200) to control the light emitter (250) to emit a first light, receive a first signal corresponding to the first light through the first sensor (261), control the light emitter (250) to emit a second light, receive a second signal corresponding to the second light through the second sensor (263), and generate biometric information based on the first signal or the second signal.
  • the biometric information may include information about oxygen saturation or information about heart rate.
  • the light emitter (250) may be configured to emit light in a plurality of wavelength bands, including red wavelengths and infrared wavelengths.
  • the distance between the first sensor (261) and the light emitter (250) may be greater than the distance between the second sensor (263) and the light emitter (250).
  • the instructions when individually or collectively executed by the at least one processor (220), may cause the wearable electronic device (200) to control the light emitter (250) to emit the second light having a first intensity, and to control the light emitter (250) to emit the first light having a second intensity different from the first intensity after the second light is emitted.
  • the first century may be less than the second century.
  • the instructions when individually or collectively executed by the at least one processor (220), may cause the wearable electronic device (200) to generate the biometric information using the second signal, at least in part based on identification of whether a difference between the first signal and the second signal is less than or equal to a threshold value.
  • the instructions when individually or collectively executed by the at least one processor (220), may cause the wearable electronic device (200) to generate the biometric information by compensating the second signal based at least in part on a determination that the difference between the first signal and the second signal exceeds the threshold value.
  • the instructions when individually or collectively executed by the at least one processor (220), may cause the wearable electronic device (200) to adjust the light emission intensity or light emission period of the light emitter (250) based at least in part on the difference.
  • the instructions when individually or collectively executed by the at least one processor (220), may be configured to cause the wearable electronic device (200) to generate the biometric information by adding a correction value corresponding to the difference to the second signal.
  • the wearable electronic device (200) may further include an acceleration sensor (286).
  • the acceleration sensor (286) may be disposed in the housing (210).
  • the instructions when individually or collectively executed by the at least one processor (220), may cause the wearable electronic device (200) to determine a change in the user's posture using the acceleration sensor (286), and to control the light emitter (250) to emit the first light based at least partially on the determination that the user's posture has changed, and to receive the first signal corresponding to the first light through the first sensor (261).
  • the wearable electronic device (200) may further include a third sensor (265).
  • the third sensor (265) may be disposed within the housing (210).
  • the third sensor (265) may be positioned between the first sensor (261) and the second sensor (263).
  • the third sensor (265) may be configured to receive light reflected from a finger of the user.
  • the instructions when individually or collectively executed by the at least one processor (220), may cause the wearable electronic device (200) to receive a third signal corresponding to the third light emitted from the light emitter (250) through the third sensor (265), and to generate the biometric information based at least in part on a determination that a difference between the first signal and the third signal is less than a difference between the first signal and the second signal.
  • the wearable electronic device (200) may further include a first wall (271), a second wall (273), or a battery (289).
  • the first wall (271) may be positioned between the first sensor (261) and the second sensor (263).
  • the second wall (273) may be positioned between the second sensor (263) and the light emitter (250).
  • the battery (289) may be disposed within the housing (210).
  • At least one of the light emitter (250), the first sensor (463), or the second sensor (465) may be placed on the battery (489).
  • a wearable electronic device may include a housing (210), a light emitter (250), a first sensor (261), a second sensor (263), at least one processor (220), or a memory (230).
  • the housing (210) may include an outer housing portion (211) or an inner housing portion (213).
  • the inner housing portion (213) may be coupled with the outer housing portion (211).
  • the inner housing portion (213) may be configured to be at least partially transparent.
  • the light emitter (250) may be disposed within the housing (210).
  • the light emitter (250) may be configured to emit light through the inner housing portion (213).
  • the first sensor (261) may be disposed within the housing (210).
  • the first sensor (261) may be configured to receive light transmitted through a user's finger.
  • the second sensor (263) may be disposed within the housing (210).
  • the second sensor (263) may be configured to receive light reflected from a user's finger.
  • the at least one processor (220) may include a processing circuit.
  • the memory (230) may store instructions.
  • the above instructions when individually or collectively executed by the at least one processor (220), may cause the wearable electronic device (200) to control the light emitter (250) to emit a first light, receive a first signal through the first sensor (261), control the light emitter (250) to emit a second light, receive a second signal through the second sensor (263), generate biometric information based at least in part on a determination that a difference between the first signal and the second signal is less than or equal to a threshold value, and generate the biometric information by compensating the second signal with a compensation value corresponding to the difference based at least in part on a determination that the difference is greater than the threshold value.
  • the biometric information may include information about oxygen saturation or information about heart rate.
  • the wearable electronic device (200) may further include an acceleration sensor (286).
  • the acceleration sensor (286) may be disposed in the housing (210).
  • the instructions when executed by the at least one processor (220), may cause the wearable electronic device (200) to determine a change in the user's posture using the acceleration sensor (286), and, based at least partially on the determination that the user's posture has changed, control the light emitter (250) to emit the first light, and receive the first signal corresponding to the first light through the first sensor (261).
  • the above light emitter (250) may be configured to receive light transmitted through a user's finger.
  • the second sensor (263) may be disposed within the housing (210).
  • the second sensor (263) may be configured to receive light reflected from the user's finger.
  • the third sensor (265) may be disposed within the housing (210).
  • the third sensor (265) may be positioned between the first sensor (261) and the second sensor (263).
  • the third sensor (265) may be configured to receive light reflected from the user's finger.
  • the at least one processor (220) may include a processing circuit.
  • the memory (230) may store instructions.
  • the above instructions when individually or collectively executed by the at least one processor (220), may cause the wearable electronic device (200) to generate information about oxygen saturation using a signal received via the first sensor (261), a signal received via the second sensor (263), and a signal received via the third sensor (265).
  • the instructions when individually or collectively executed by the at least one processor (220), may cause the wearable electronic device (200) to control the light emitter (250) to emit light of a first intensity for detecting light from the second sensor (263), to control the light emitter (250) to emit light of a second intensity for detecting light from the third sensor (265), and to control the light emitter (250) to emit light of a third intensity for detecting light from the first sensor (261).
  • the first intensity, the second intensity, and the third intensity may be different from each other.
  • the wearable electronic device (200) may further include a battery (289).
  • the battery (289) may be disposed within the housing (210).
  • the battery (289) may have an at least partially curved shape.
  • Electronic devices may be devices of various forms.
  • the 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 appliance devices.
  • portable communication devices e.g., smartphones
  • computer devices e.g., portable multimedia devices
  • portable medical devices e.g., cameras
  • wearable devices e.g., portable medical devices, cameras
  • home appliance devices e.g., portable communication devices, portable multimedia devices, portable medical devices, cameras, wearable devices, or home appliance devices.
  • 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 merely to distinguish one component from another, and do not limit the components in any other respect (e.g., importance or order).
  • a component e.g., a first
  • another component e.g., a second
  • functionally e.g., a third component
  • module used in various embodiments of this document may include a unit implemented in hardware, software or firmware, and may be used interchangeably with terms such as logic, logic block, component, or circuit, for example.
  • a module may be an integrally configured component or a minimum unit of the component or a part thereof that performs one or more functions.
  • a 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 may be implemented as software (e.g., a program (140)) including one or more instructions stored in a storage medium (e.g., an internal memory (136) or an external memory (138)) readable by a machine (e.g., an electronic device (101)).
  • a processor e.g., a processor (120)
  • the machine e.g., an electronic device (101)
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • the machine-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-transitory' simply means that the storage medium is a tangible device and does not contain signals (e.g. electromagnetic waves), and the term does not distinguish between cases where data is stored semi-permanently or temporarily on the storage medium.
  • each component e.g., a module or a program of the above-described components may include a single or multiple entities, and some of the multiple entities may be separately arranged in other components.
  • one or more of the components or operations of the above-described components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • the multiple components e.g., a module or a program
  • the integrated component may perform one or more functions of each of the multiple components identically or similarly to those performed by the corresponding component of the multiple components before the integration.
  • the operations performed by the module, program, or other component may be executed sequentially, in parallel, repeatedly, or heuristically, or one or more of the operations may be executed in a different order, omitted, or one or more other operations may be added.

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Abstract

본 개시의 일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치는, 외부 하우징 부분, 및 상기 외부 하우징 부분과 결합되고, 적어도 부분적으로 투명하게 구성된 내부 하우징 부분을 포함하는 하우징, 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 내부 하우징 부분을 통해 광을 발광하도록 구성된 발광기, 상기 하우징 내에 배치되고, 사용자의 손가락에 투과된 광을 수광하도록 구성된 제1 센서, 상기 하우징 내에 배치되고, 사용자의 손가락으로부터 반사된 광을 수광하도록 구성된 제2 센서, 프로세싱 회로(processing circuitry)를 포함하는 적어도 하나의 프로세서, 및 인스트럭션들(instructions)을 저장하는 메모리를 포함하고, 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때, 상기 웨어러블 전자 장치로 하여금, 제1 광을 발광하도록 상기 발광기를 제어하고, 상기 제1 센서를 통해 상기 제1 광에 대응하는 제1 신호를 수신하고, 제2 광을 발광하도록 상기 발광기를 제어하고, 상기 제2 센서를 통해 상기 제2 광에 대응하는 제2 신호를 수신하고, 및 상기 제1 신호 또는 상기 제2 신호에 기반하여 생체 정보를 생성하게 할 수 있다.

Description

생체 정보를 획득하기 위한 웨어러블 전자 장치
본 문서에 개시된 실시예는 웨어러블 전자 장치에 관한 것으로, 예를 들면, 생체 정보를 획득하기 위한 웨어러블 전자 장치에 관한 것이다.
최근에는 전자 장치가 사용자의 편의를 위해 다양한 형태로 발전하고 있으며, 사용자가 편리하게 휴대할 수 있도록 소형화되고 있다. 예를 들어, 전자 장치는, 사용자의 손가락에 착용 가능한 링(ring) 형태로 제공될 수 있다. 또한, 건강에 대한 관심이 증가하고, 건강 상태를 확인할 수 있는 기술에 대한 관심 또한 더불어 증가하고 있다.
이에 따라, 전자 장치는 사용자의 생체 정보를 측정하기 위한 센서를 포함할 수 있으며, 센서를 이용하여 인체의 다양한 생체 신호를 측정하고 활용할 수 있도록 다양한 형태로 발전하고 있으며, 다양한 생체 신호의 측정을 통해 사용자의 건강을 관리하거나 또는 건강 상태를 확인하는 다양한 서비스를 제공하고 있다.
상술한 정보는 본 개시에 대한 이해를 돕기 위한 목적으로 하는 배경 기술(related art)로 제공될 수 있다. 상술한 내용 중 어느 것도 본 개시와 관련된 종래 기술(prior art)로서 적용될 수 있는지에 대하여 어떠한 주장이나 결정이 제기되지 않는다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치는, 외부 하우징 부분, 및 상기 외부 하우징 부분과 결합되고, 적어도 부분적으로 투명하게 구성된 내부 하우징 부분을 포함하는 하우징, 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 내부 하우징 부분을 통해 광을 발광하도록 구성된 발광기, 상기 하우징 내에 배치되고, 사용자의 손가락에 투과된 광을 수광하도록 구성된 제1 센서, 상기 하우징 내에 배치되고, 사용자의 손가락으로부터 반사된 광을 수광하도록 구성된 제2 센서, 프로세싱 회로(processing circuitry)를 포함하는 적어도 하나의 프로세서, 및 인스트럭션들(instructions)을 저장하는 메모리를 포함하고, 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때, 상기 웨어러블 전자 장치로 하여금, 제1 광을 발광하도록 상기 발광기를 제어하고, 상기 제1 센서를 통해 상기 제1 광에 대응하는 제1 신호를 수신하고, 제2 광을 발광하도록 상기 발광기를 제어하고, 상기 제2 센서를 통해 상기 제2 광에 대응하는 제2 신호를 수신하고, 및 상기 제1 신호 또는 상기 제2 신호에 기반하여 생체 정보를 생성하게 할 수 있다.
본 개시의 일 실시예예 따르면, 웨어러블 전자 장치의 동작을 제어하는 방법은, 제1 광을 발광하도록 발광기를 제어하는 동작, 제1 센서를 통해 상기 제1 광에 대응하는 제1 신호를 수신하는 동작, 제2 광을 발광하도록 발광기를 제어하는 동작, 제2 센서를 통해 제2 광에 대응하는 제2 신호를 수신하는 동작, 및 상기 제1 신호 또는 상기 제2 신호에 기반하여 생체 정보를 생성하는 동작을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 컴퓨터 실행 가능 인스트럭션들(instructions)을 기록한 비-일시적인 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 있어서, 상기 컴퓨터 실행 가능 명령어들은, 웨어러블 전자 장치로 하여금, 제1 광을 발광하도록 발광기를 제어하고, 제1 센서를 통해 상기 제1 광에 대응하는 제1 신호를 수신하고, 제2 광을 발광하도록 발광기를 제어하고, 제2 센서를 통해 상기 제2 광에 대응하는 제2 신호를 수신하고, 및 상기 제1 신호 또는 상기 제2 신호에 기반하여 생체 정보를 생성하게 할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치는, 외부 하우징 부분, 및 상기 외부 하우징 부분과 결합되고, 적어도 부분적으로 투명하게 구성된 내부 하우징 부분을 포함하는 하우징, 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 내부 하우징 부분을 통해 광을 발광하도록 구성된 발광기(light emitter), 상기 하우징 내에 배치되고, 사용자의 손가락에 투과된 광을 수광하도록 구성된 제1 센서, 상기 하우징 내에 배치되고, 사용자의 손가락으로부터 반사된 광을 수광하도록 구성된 제2 센서, 프로세싱 회로(processing circuitry)를 포함하는 적어도 하나의 프로세서, 및 인스트럭션들을 저장하는 메모리를 포함하고, 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때, 상기 웨어러블 전자 장치로 하여금, 제1 광을 발광하도록 상기 발광기를 제어하고, 상기 제1 센서를 통해 제1 신호를 수신하고, 제2 광을 발광하도록 상기 발광기를 제어하고, 상기 제2 센서를 통해 제2 신호를 수신하고, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호의 차이가 임계 값 이하라는 확인에 적어도 부분적으로 기반하여, 생체 정보를 생성하고, 및 상기 차이가 상기 임계 값보다 크다는 확인에 적어도 부분적으로 기반하여, 상기 차이에 대응하는 보정 값으로 상기 제2 신호를 보정함으로써 상기 생체 정보를 생성하게 할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치의 동작을 제어하는 방법은, 제1 광을 발광하도록 발광기를 제어하는 동작, 제1 센서를 통해 제1 신호를 수신하는 동작, 제2 광을 발광하도록 상기 발광기를 제어하는 동작, 제2 센서를 통해 제2 신호를 수신하는 동작, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호의 차이가 임계 값 이하라는 확인에 적어도 부분적으로 기반하여, 생체 정보를 생성하는 동작, 및 상기 차이가 상기 임계 값보다 크다는 확인에 적어도 부분적으로 기반하여, 상기 차이에 대응하는 보정 값으로 상기 제2 신호를 보정함으로써 상기 생체 정보를 생성하는 동작을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 컴퓨터 실행 가능 인스트럭션들(instructions)을 기록한 비-일시적인 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 있어서, 상기 컴퓨터 실행 가능 인스트럭션들은, 웨어러블 전자 장치로 하여금, 제1 광을 발광하도록 상기 발광기를 제어하고, 상기 제1 센서를 통해 제1 신호를 수신하고, 제2 광을 발광하도록 상기 발광기를 제어하고, 상기 제2 센서를 통해 제2 신호를 수신하고, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호의 차이가 임계 값 이하라는 확인에 적어도 부분적으로 기반하여, 생체 정보를 생성하고, 및 상기 차이가 상기 임계 값보다 크다는 확인에 적어도 부분적으로 기반하여, 상기 차이에 대응하는 보정 값으로 상기 제2 신호를 보정함으로써 상기 생체 정보를 생성하게 할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 하우징, 제1 센서, 제2 센서, 제3 센서, 적어도 하나의 프로세서 또는 메모리를 포함할 수 있다. 상기 하우징은, 링 형상을 가질 수 있다. 상기 하우징은, 외부 하우징 부분, 또는 내부 하우징 부분을 포함할 수 있다. 상기 내부 하우징 부분은, 상기 외부 하우징 부분과 결합될 수 있다. 상기 내부 하우징 부분은, 적어도 부분적으로 투명하게 구성될 수 있다. 상기 발광기는, 상기 하우징 내에 배치될 수 있다. 상기 발광기는, 상기 내부 하우징 부분을 통해 광을 발광하도록 구성될 수 있다. 상기 발광기는, 상기 하우징 내에 배치될 수 있다. 상기 발광기는, 사용자의 손가락에 투과된 광을 수광하도록 구성될 수 있다. 상기 제2 센서는, 상기 하우징 내에 배치될 수 있다. 상기 제2 센서는, 사용자의 손가락으로부터 반사된 광을 수광하도록 구성될 수 있다. 상기 제3 센서는, 상기 하우징 내에 배치될 수 있다. 상기 제3 센서는, 상기 제1 센서와 상기 제2 센서 사이에 위치될 수 있다. 상기 제3 센서는, 상기 사용자의 손가락으로부터 반사된 광을 수광하도록 구성될 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서는, 프로세싱 회로(processing circuitry)를 포함할 수 있다. 상기 메모리는, 인스트럭션들을 저장할 수 있다. 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때, 상기 웨어러블 전자 장치로 하여금, 상기 제1 센서를 통해 수신된 신호, 제2 센서를 통해 수신된 신호, 및 상기 제3 센서를 통해 수신된 신호를 이용하여, 산소 포화도에 대한 정보를 생성하게 할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치의 동작을 제어하는 방법은, 상기 제1 센서를 통해 수신된 신호, 제2 센서를 통해 수신된 신호, 및 상기 제3 센서를 통해 수신된 신호를 이용하여, 산소 포화도에 대한 정보를 생성하는 동작을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 컴퓨터 실행 가능 인스트럭션들(instructions)을 기록한 비-일시적인 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 있어서, 상기 컴퓨터 실행 가능 인스트럭션들은, 웨어러블 전자 장치로 하여금, 제1 센서를 통해 수신된 신호, 제2 센서를 통해 수신된 신호, 및 제3 센서를 통해 수신된 신호를 이용하여, 산소 포화도에 대한 정보를 생성하게 할 수 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 사용 예들을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 단면도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 단면도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 측면도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른, 사용자의 산소 포화도 값을 획득하는 공정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른, 발광기와 센서의 동작을 설명하기 위한 그래프다.
도 9a, 도 9b, 도 9c, 및 도 9d는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 사용자의 자세 변화를 설명하기 위한 도면들이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 단면도이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른, 발광기와 센서의 동작을 설명하기 위한 그래프다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 단면도이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른, 사용자의 산소 포화도 값을 획득하는 공정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른, 발광기와 센서의 동작을 설명하기 위한 그래프다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 단면도이다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 단면도이다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 단면도이다.
도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 단면도이다.
도 19는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 단면도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 개시의 실시예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면의 설명과 관련하여, 동일하거나 유사한 구성요소에 대해서는 동일하거나 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 또한, 도면 및 관련된 설명에서는, 잘 알려진 기능 및 구성에 대한 설명이 명확성과 간결성을 위해 생략될 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 전도체 또는 전도성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 사용 예들을 설명하기 위한 도면이다.
도 2의 실시예는, 도 1의 실시예, 또는 도 3 내지 도 19의 실시예들과 결합 가능할 수 있다.
도 2를 참조하면, 웨어러블 전자 장치(200)(예: 도 1의 전자 장치(101))는, 사용자의 신체에 착용 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 전자 장치(200)는, 사용자의 손가락에 착용 가능한 웨어러블 전자 장치로 구현될 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 전자 장치(200)는, 사용자의 손가락에 착용 가능한 링(ring) 형태로 제공될 수 있다. 웨어러블 전자 장치(200)는, 스마트 링(smart ring)으로 정의 및/또는 지칭될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 무선 통신 네트워크(예: 도 1의 제1 네트워크(198), 또는 제2 네트워크(199))를 통해, 다른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102, 104))와의 무선 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 웨어러블 전자 장치(200)는, 스마트 폰(S1), 데스크톱/랩톱 컴퓨터(S2, S3), 자동차(S4), 스마트 TV(S5), 실내의 스마트 홈 디바이스들(S6), 태블릿 PC(S7), 또는 스마트 워치(S8)와 같은 다른 전자 장치와 무선 통신을 수행할 수 있다. 상기 웨어러블 전자 장치(200)와 다른 전자 장치의 무선 통신은 근거리 통신 네트워크(예: 도 1의 제1 네트워크(198)), 또는 원거리 통신 네트워크(예: 도 1의 제2 네트워크(199))를 경유하는 무선 통신으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 웨어러블 전자 장치(200)와, 사용자가 접속하고자 하는 전자 장치 사이에 블루투스 통신 링크가 확립되면, 두 전자 장치 사이에 메시지의 전송이 가능할 수 있으며, 사용자가 착용한 상기 웨어러블 전자 장치(200)는, 사용자의 손가락의 특정 운동/제스처에 각각 대응하는 명령을 발생시켜 다른 전자 장치로 전달할 수 있다. 사용자의 손가락 운동/제스처를 검출하기 위해, 상기 웨어러블 전자 장치(200)에는 가속도계, 자이로스코프, 또는 전자 나침반의 운동 센서들(예: 도 1의 센서 모듈(176))이 배치될 수 있다. 다른 전자 장치로부터 상기 웨어러블 전자 장치(200)로의 메시지가 수신되면, 상기 웨어러블 전자 장치(200)는 음향, 진동, 디스플레이 화면, 또는 조명(예: 발광 다이오드, 또는 제논 램프(xenon lamp))을 이용하여 사용자에게 메시지 수신을 알릴 수 있다. 이를 위해 상기 웨어러블 전자 장치(200)는 음향 모듈(예: 도 1의 음향 출력 모듈(155), 또는 오디오 모듈(170)), 햅틱 모듈(예: 도 1의 햅틱 모듈(179)), 또는 디스플레이 모듈(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160))을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)에는, 음향 모듈, 햅틱 모듈, 또는 디스플레이 모듈 중 적어도 하나가 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소가 출력될 수 있다. 또한, 웨어러블 전자 장치(200)는, 사용자의 생체 정보(예: 산소 포화도)를 획득하여, 상기 생체 정보를 다른 전자 장치로 제공할 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 단면도이다.
도 3 내지 도 4의 실시예들은, 도 1 내지 도 2의 실시예들, 또는 도 5 내지 도 19의 실시예들과 결합 가능할 수 있다.
도 3 내지 도 4의 웨어러블 전자 장치(200)의 구성은, 도 1의 전자 장치(101)의 구성, 또는 도 2의 웨어러블 전자 장치(200)의 구성과 일부 또는 전부가 동일할 수 있다.
도 3 내지 도 4를 참조하면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 하우징(210)을 포함할 수 있다. 하우징(210)은, 웨어러블 전자 장치(200)의 전반적인 외관을 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 하우징(210)은, 링 형태일 수 있다. 하우징(210)은, 사용자의 손가락을 수용하도록 구성된 오프닝(opening)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 오프닝은, 하우징(210)에 형성된 홀(hole)로 정의될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 하우징(210)은, 외부 하우징 부분(211), 또는 내부 하우징 부분(213)을 포함할 수 있다. 내부 하우징 부분(213)은, 외부 하우징 부분(211)에 결합될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부 하우징 부분(211) 및 내부 하우징 부분(213)은, 별도로 제작되어 조립되거나, 또는 일체로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 외부 하우징 부분(211)은, 외부 충격 및/또는 스크래치를 견딜 수 있고, 디자인 특징을 구현할 수 있는 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 외부 하우징 부분(211)은, 티타늄, 스테인리스 스틸, 또는 세라믹 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 외부 하우징 부분(211)은, 디자인 구현을 위해 색상 처리 또는 코팅 처리될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 내부 하우징 부분(213)은, 사용자가 웨어러블 전자 장치(200)를 착용할 때, 사용자의 손가락에 닿는 부분일 수 있다. 내부 하우징 부분(213)은, 센싱을 위한 몰딩 소재, 투명 플라스틱, 또는 글래스와 같은 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 내부 하우징 부분(213)은, 적어도 부분적으로 투명하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 내부 하우징 부분(213)은, 생체 정보를 측정하기 위한 광(light)이 투과 가능한 재질을 포함할 수 있다. 내부 하우징 부분(213)의 적어도 일부는, 외부 하우징 부분(211)과 실질적으로 동일 또는 유사한 재질로 제작될 수 있다. 또한, 내부 하우징 부분(213)의 적어도 일부는, 생체 정보 측정을 위한 금속 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 외부 하우징 부분(211)과 내부 하우징 부분(213)이 결합되어, 하우징(210)의 내부 공간이 제공될 수 있다. 하우징(210)의 내부 공간에는, 웨어러블 전자 장치(200)의 다양한 전기/전자 부품들이 배치 및/또는 실장될 수 있다. 예를 들어, 하우징(210)은, 다양한 전기/전자 부품들을 수용할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 회로 기판(240)(circuit board), 적어도 하나의 발광기(250)(at least one light emitter), 적어도 하나의 센서(260)(at least one sensor), 적어도 하나의 차단 부재(270)(at least one blocking member), 또는 배터리(289)(예: 도 1의 배터리(189))를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 회로 기판(240)은, 하우징(210)의 내부 공간에 배치될 수 있다. 회로 기판(240)은, 인쇄 회로 기판(printed circuit board; PCB), 가요성 인쇄회로기판(flexible printed circuit board; FPCB) 또는 RF-PCB(rigid-flexible PCB) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 회로 기판(240)에는, 다양한 전기/전자 부품들이 배치 및/또는 실장될 수 있다. 예를 들어, 회로 기판(240)에는, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120)), 메모리(예: 도 1의 메모리(130)), 통신 모듈(예: 도 1의 통신 모듈(190)), 또는 센서 모듈(예: 도 1의 센서 모듈(197), 또는 도 4의 적어도 하나의 발광기(250), 또는 적어도 하나의 센서(260))이 장착될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 회로 기판(240)은, 복수 개의 인쇄 회로 기판들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 인쇄 회로 기판들은, 하우징(210)의 내부 공간의 형상에 따라 배치될 수 있고, 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 회로 기판(240)은, 가요성 인쇄회로기판(flexible printed circuit board; FPCB)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 가요성 인쇄회로기판은, 하우징(210)의 내부 공간의 형상에 따라 적어도 부분적으로 휠 수 있다.
일 실시예에 따르면, 배터리(289)는, 웨어러블 전자 장치(200)의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(289)는, 웨어러블 전자 장치(200) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 웨어러블 전자 장치(200)와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(289)는 일체형의 하나의 배터리로 형성되거나 복수 개로 분리형 배터리를 포함할 수 있다. 배터리(289)는, 하우징(210)의 내부 공간의 형상에 따라 휘어지는 배터리 팩을 포함할 수 있다. 배터리(289)는, 하우징(210)의 휘어지지 않는 복수 개의 배터리 팩들을 포함할 수 있다. 배터리(289)는, 휘어지는 배터리 팩 및 휘어지지 않는 복수 개의 배터리 팩들을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 회로 기판(240)에 배치된 전력 관리 모듈(예: 도 1의 전력 관리 모듈(188))을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 적어도 하나의 생체 정보를 획득하기 위한(또는, 측정하기 위한) 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 적어도 하나의 생체 정보는, 사용자의 산소 포화도에 대한 정보, 또는 사용자의 심박수에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서는, 산소 포화도 측정 또는 심박수 측정을 위한 PPG(photoplethysmography) 센서를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, PPG 센서는, 2개의 파장 대역(예: RED 파장 대역, 또는 Infrared 파장 대역)의 광을 발광하도록 구성된 광원(예: 적어도 하나의 발광기(250))을 포함할 수 있다. PPG 센서는, 사용자의 신체 부위(예: 손가락, 손가락의 피부 또는 혈관)에 반사된 광, 또는 투과된 광의 적어도 일부를 감지하도록 구성된 수광부(예: 적어도 하나의 센서(260))를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 발광기(250)는, 사용자의 산소 포화도 측정을 위해, 실질적으로 동일한 또는 서로 다른 파장의 광을 각각 방출하여 사용자의 신체 부위(예: 손가락, 손가락의 피부 및/또는 혈관)에 광을 방사할 수 있다. 발광기(250)는, 적색 파장 및 적외선 파장을 포함하는 복수 개의 파장 대역들의 광을 발광하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 발광기(250)는, 다양한 대역의 광을 발산하며, LED(light emitting diode), 레이저 다이오드(laser diode), 또는 VCSEL(vertical cavity surface emitting laser) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 발광기(250)는, 회로 기판(240)에 배치 및/또는 실장될 수 있다. 적어도 하나의 발광기(250)는, 시간을 분주하여(by divining time) 서로 다른 파장 대역의 광을 순차적으로(또는, 반복적으로) 발광하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 발광기(250)는, 내부 하우징 부분(213)을 통해 광을 발광하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 센서(260)는 사용자의 신체 부위에 반사 혹은 투과되어 입사되는 광의 양에 상응하는 광 전하를 축적하고, 축적된 광 전하에 따른 아날로그 전류 형태의 생체 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 센서(260)를 통해 획득된(또는, 감지된) 광(또는, 광 신호)는, ADC(analog to digital converter)를 통해 변환되어 메모리나 센서 버퍼에 저장될 수 있다. 적어도 하나의 센서(260)는, 포토다이오드(photodiode; PD), 포토 트랜지스터(photo transistor), 전하 결합 소자(charge-coupled device; CCD) 또는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 센서(260)는, 이에 한정하지 않고, 입사된 광 신호를 전기적 신호로 변환할 수 있는 다양한 소자를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 센서(260)는, 제1 센서(261), 또는 제2 센서(263)를 포함할 수 있다. 제1 센서(261) 및/또는 제2 센서(263)는, 회로 기판(240)에 배치 및/또는 실장될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 센서(261)는, 적어도 하나의 발광기(250)에 대해, 제2 센서(263)보다 멀리 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 센서(261)는, 하우징(210)의 둘레 방향(또는, 원주 방향)을 기준으로 적어도 하나의 발광기(250)에 대해, 제2 센서(263)보다 멀리 위치될 수 있다. 예를 들어, 제1 센서(261)와 발광기(250) 사이의 거리는, 제2 센서(263)와 발광기(250) 사이의 거리보다 클 수 있다.
일 실시예에 따르면, 링 형태의 웨어러블 전자 장치(200)의 중심(O)에 대해 적어도 하나의 발광기(250)와 제2 센서(263)이 형성하는 각도는, 웨어러블 전자 장치(200)의 중심(O)에 대해 적어도 하나의 발광기(250)와 제1 센서(261)이 형성하는 각도보다 작을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 센서(261)는, 사용자의 신체 부위에 투과된 광을 수신하도록 구성될 수 있다. 제1 센서(261)는, 투과형 센서로 지칭될 수 있다. 제1 센서(261)는, 사용자의 신체 부위에 투과된 광을 적어도 일부 수신하여, 투과된 광을 전기적 신호로 변환하여 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120), 또는 도 5의 프로세서(220))로 전달할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 센서(263)는, 사용자의 신체 부위에 반사된 광을 수신하도록 구성될 수 있다. 제2 센서(263)는, 반사형 센서로 지칭될 수 있다. 제2 센서(263)는, 사용자의 신체 부위에 반사된 광을 적어도 일부 수신하여, 반사된 광을 전기적 신호로 변환하여 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120), 또는 도 4의 프로세서(220))으로 전달할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 발광기(250)로부터 방출된 광은, 제1 광 경로(11)를 따라 제1 센서(261)에 도달하거나 또는 제2 광 경로(13)를 따라 제2 센서(263)에 도달할 수 있다. 예를 들어, 제1 광 경로(11)는, 사용자의 신체 부위(예: 손가락, 손가락의 피부, 또는 손가락의 혈관)에 투과되는 경로일 수 있고, 제2 광 경로(13)는, 사용자의 신체 부위에 반사되는 경로일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 적어도 하나의 차단 부재(270)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 차단 부재(270)는, 광을 흡수하거나 또는 차단하는 재질을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 차단 부재(270)는, 적어도 하나의 발광기(250)로부터 발광된 광이 하우징(210)의 내부 공간에서 전파되는 것을 차단하도록 구성될 수 있다.
일 실시에에 따르면, 적어도 하나의 차단 부재(270)는, 제1 벽(271)(wall), 또는 제2 벽(273)를 포함할 수 있다. 제1 벽(271)은, 하우징(210)의 내부 공간에서, 제1 센서(261)와 제2 센서(263) 사이에 위치될 수 있다. 제2 벽(273)은, 하우징(210)의 내부 공간에서, 제2 센서(263)와 적어도 하나의 발광기(250) 사이에 위치될 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 단면도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 측면도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른, 사용자의 산소 포화도 값을 획득하는 공정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른, 발광기와 센서의 동작을 설명하기 위한 그래프다.
도 9a, 도 9b, 도 9c, 및 도 9d는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 사용자의 자세 변화를 설명하기 위한 도면들이다.
도 5 내지 도 9d의 실시예들은, 도 1 내지 도 4의 실시예들, 또는 도 10 내지 도 19의 실시예들과 결합 가능할 수 있다.
도 5 내지 도 6을 참조하면, 웨어러블 전자 장치(200)(예: 도 2 내지 도 4의 웨어러블 전자 장치(200))는, 하우징(210), 프로세서(220), 메모리(230), 회로 기판(240), 적어도 하나의 발광기(250), 적어도 하나의 센서(260), 적어도 하나의 차단 부재(270), 충전 회로(277), 배터리(289), 통신 모듈(290), 또는 안테나(297)를 포함할 수 있다.
도 5 내지 도 6의 하우징(210), 회로 기판(240), 적어도 하나의 발광기(250), 적어도 하나의 센서(260), 또는 적어도 하나의 차단 부재(270)의 구성은, 도 4의 하우징(210), 회로 기판(240), 적어도 하나의 발광기(250), 적어도 하나의 센서(260), 또는 적어도 하나의 차단 부재(270)의 구성과 일부 또는 전부가 동일할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 하우징(210)은, 외부 하우징 부분(211)(예: 도 4의 외부 하우징 부분(211)), 및 외부 하우징 부분(211)에 결합된 내부 하우징 부분(213)(예: 도 4의 내부 하우징 부분(213))을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 회로 기판(240)에는, 적어도 하나의 프로세서(220)(예: 도 1의 프로세서(220)), 메모리(230)(예: 도 1의 메모리(130)), 또는 통신 모듈(290)(예: 도 1의 통신 모듈(190))이 배치 및/또는 실장될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로세서(220)는, AP(application processor), SP(supplementary processor(예: sensor hub)), CPU(central processor unit), NPU(neural processor unit), GPU(graphic processor unit), 또는 IoT(internet of things) 프로세서(예: 통신 모듈(290)과 통합으로 구성된 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 웨어러블 전자 장치(200)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 전자 장치(200), 및/또는 웨어러블 전자 장치(200)의 구성 요소들이 특정 동작을 수행하는 것은, 프로세서(220)에 의해 제어되는 것으로 정의될 수 있다. 프로세서(220)는, 컨트롤러(controller)로 정의 및/또는 지칭될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로세서(220)는, 프로세싱 회로(processing circuitry)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 프로세서(220)는, 웨어러블 전자 장치(200)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 적어도 하나의 프로세서(220)는, 하나 이상의 프로세서들을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 프로세서(220)는, 웨어러블 전자 장치(200)가 적어도 하나의 동작을 수행하도록 야기하는 메모리(230)의 인스트럭션들을 개별적으로 또는 집합적으로 실행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 메모리(230)는, 데이터(예: 센싱 데이터, 또는 통신 데이터)를 저장할 수 있다. 메모리(230)는, 프로세서(220)와 통합된 형태일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 메모리(230)는, 웨어러블 전자 장치(200)의 동작을 제어하기 위한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(230)는, 인스트럭션들(instructions)을 저장할 수 있다. 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서(220)에 의해 개별적으로(individually) 또는 집합적으로(collectively) 실행될 때, 상기 웨어러블 전자 장치(200) 또는 적어도 하나의 프로세서(220)로 하여금 적어도 하나의 동작을 수행하도록 야기할 수 있다(cause to). 이하에서 설명되는 웨어러블 전자 장치(200) 및/또는 적어도 하나의 프로세서(220)에 의해 수행되는 동작들은, 상기 인스트럭션들이 실행되어 상기 웨어러블 전자 장치(200) 및/또는 적어도 하나의 프로세서(220)가 적어도 하나의 동작을 수행하도록 야기되는 것으로 정의 및/또는 해석될 수 있다.
일 실시예예 따르면, 통신 모듈(290)은, 웨어러블 전자 장치(200)와 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102, 104), 또는 도 2의 전자 장치들(S1 내지 S8))의 통신을 지원할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 안테나(297)(예: 도 1의 안테나 모듈(197))를 포함할 수 있다. 안테나(297)는, 무선 통신을 위한 안테나일 수 있다. 안테나(297)는, 하우징(210)의 내부 공간에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 하우징(210)의 일부가 안테나(297)로 활용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 충전 회로(277)를 포함할 수 있다. 충전 회로(277)는, 배터리(289)의 충전을 위한 유선 충전(예: 단자, 또는 pogo pin) 방식, 및/또는 유선 충전(예: WPC, 또는 NFC) 방식을 지원하도록 구성될 수 있다. 웨어러블 전자 장치(200)는, 충전 회로(277)를 통해, 배터리(289)를 충전할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는, PPG 센서를 포함할 수 있다. PPG 센서는, 적어도 하나의 발광기(250)(예: 도 4의 적어도 하나의 발광기(250)), 또는 적어도 하나의 센서(260)(예: 도 4의 적어도 하나의 센서(260))를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 센서(260)는, 제1 센서(261)(예: 도 4의 제1 센서(261)), 또는 제2 센서(263)(예: 도 4의 제2 센서(263))를 포함할 수 있다. 제1 센서(261) 및/또는 제2 센서(263)는, 적어도 하나의 발광기(250)로부터 발광된 광을 수신하도록 구성될 수 있다. 제1 센서(261)는, 투과형 센서로서, 제1 광 경로(11)(예: 도 4의 제1 광 경로(11))를 따라 사용자의 신체 부위에 투과된 광을 적어도 일부 수신하도록 구성될 수 있다. 제2 센서(263)는, 반사형 센서로서, 제2 광 경로(13)(예: 도 4의 제2 광 경로(13))를 따라 사용자의 신체 부위에 반사된 광을 적어도 일부 수신하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 센서(261)는 사용자의 신체 부위(예: 손가락, 손가락의 피부, 또는 손가락의 혈관)에 투과된 광을 적어도 일부 수신하고, 제2 센서(263)는 사용자의 신체 부위에 반사된 광을 적어도 일부 수신할 수 있다.
일 실시예예 따르면, 적어도 하나의 차단 부재(270)는, 제1 벽(271)(예: 도 4의 제1 벽(271)), 또는 제2 벽(273)(예: 도 4의 제2 벽(273))을 포함할 수 있다.
이하, 도 7 내지 도 8을 참조하여, 사용자의 산소 포화도 값(예: 산소 포화도에 대한 정보)을 획득하기 위한 공정(또는, 웨어러블 전자 장치(200)의 동작 방법)에 대해 설명한다.
도 7의 동작들 중 적어도 일부 동작은 생락될 수 있다. 도 7의 동작들의 동작 순서는 변경될 수 있다. 도 7의 동작들 중 적어도 2개의 동작들이 병렬적으로 수행될 수 있다. 도 7의 동작들의 수행 전, 수행 도중, 또는 수행 후에 도 7의 동작들 이외의 동작이 수행될 수 있다. 도 7의 동작들은, 웨어러블 전자 장치(200), 또는 프로세서(220)에 의해 제어되는 것으로 정의될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 1001 동작 및/또는 1003 동작에서, 적어도 하나의 센서(260)를 통해 사용자의 산소 포화도 값을 획득할 수 있다. 적어도 하나의 센서(260)를 통해 사용자의 산소 포화도 값을 획득하는 동작은, 적어도 하나의 센서(260)에서 감지한 신호(예: 광)를 이용하여 사용자의 산소 포화도 값을 획득하는 동작(또는, 생성하는 동작)일 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 적어도 하나의 센서(260)로부터 전달된 전기적 신호에 기초하여, 사용자의 산소 포화도 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 적어도 하나의 센서(260)로부터 수신한 신호에 기초하여, 사용자의 생체 정보(예: 산소 포화도에 대한 정보)를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 1001 동작에서, 제2 센서(263)를 통해 사용자의 제2 산소 포화도 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 1001 동작에서, 프로세서(220)는, 광을 방출하도록 적어도 하나의 발광기(250)의 동작을 제어할 수 있고, 제2 센서(263)에서 수신된 신호(예: 광)를 이용하여, 사용자의 제2 산소 포화도 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 1001 동작에서, 제1 세기(예: 도 8의 제1 세기(i1))(first intensity)의 광을 방출하도록 적어도 하나의 발광기(250)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 제1 세기를 갖는 제2 광을 발광하도록 발광기(250)를 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(220)는, 제2 센서(263)를 통해 제2 광에 대응하는 제2 신호를 수신할 수 있다. 프로세서(220)는, 1001 동작에서, 제2 센서(263)에서 수신된 제3 세기(예: 도 8의 제3 세기(i3))의 광을 연산 처리하여, 사용자의 제2 산소 포화도 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 제2 센서(263)에서 수신된 광은, 사용자의 신체 부위에 의해 반사된 광(예: 도 5의 제2 광 경로(13)를 따라 전파되는 광)이므로, 적어도 하나의 발광기(250)에서 방출된 광보다 세기가 낮을 수 있다. 1001 동작에서, 프로세서(220)는, 제1 시간(예: 도 8의 제1 시간(t1))동안 적어도 하나의 발광기(250)를 발광시키도록 설정될 수 있다. 제1 시간(t1)은, 예를 들어, 약 36 ms 내지 약 44 ms(millisecond)일 수 있다. 예를 들어, 제1 시간(t1)은, 약 40 ms 일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 1003 동작에서, 제1 센서(261)를 통해 사용자의 제1 산소 포화도 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 1003 동작에서, 프로세서(220)는, 광을 방출하도록 적어도 하나의 발광기(250)의 동작을 제어할 수 있고, 제1 센서(261)에서 수신된 신호(예: 광)를 이용하여, 사용자의 제1 산소 포화도 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 1003 동작에서, 제2 세기(예: 도 8의 제2 세기(i2))(first intensity)의 광을 방출하도록 적어도 하나의 발광기(250)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 제2 세기를 갖는 제1 광을 발광하도록 발광기(250)를 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(220)는, 제1 센서(261)를 통해 제1 광에 대응하는 제1 신호를 수신할 수 있다. 상기 제2 세기(i2)는, 상기 제1 세기(i1)보다 클 수 있다. 프로세서(220)는, 1003 동작에서, 제1 센서(261)에서 수신된 제4 세기(예: 도 8의 제4 세기(i4))의 광을 연산 처리하여, 사용자의 제1 산소 포화도 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 제1 센서(261)에서 수신된 광은, 사용자의 신체 부위에 투과된 광(예: 도 5의 제1 광 경로(11)를 따라 전파되는 광)이므로, 적어도 하나의 발광기(250)에서 방출된 광보다 세기가 낮을 수 있다. 1003 동작에서, 프로세서(220)는, 제2 시간(예: 도 8의 제2 시간(t2))동안 적어도 하나의 발광기(250)를 발광시키도록 설정될 수 있다. 제2 시간(t2)은, 예를 들어, 약 54 ms 내지 약 66 ms(millisecond)일 수 있다. 예를 들어, 제2 시간(t2)은, 약 60 ms 일 수 있다. 제2 시간(t2)은, 제1 시간(t1)보다 클 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 1001 동작 및/또는 1003 동작에서, 수신한 상기 제1 신호 또는 상기 제2 신호에 기반하여, 생체 정보를 생성하도록 구성될 수 있다. 상기 생체 정보는, 산소 포화도에 대한 정보 또는 심박수에 대한 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 제1 세기(i1)를 갖는 제2 광을 발광하도록 발광기(250)를 제어하고, 제2 광이 발광된 이후 상기 제1 세기(i1)와 다른 제2 세기(i2)를 갖는 상기 제1 광을 발광하도록 발광기(250)를 제어하도록 구성될 수 있다. 제1 세기(i1)는, 제2 세기(i2)보다 작을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 1001 동작 및/또는 1003 동작에서, 적어도 하나의 발광기(250)의 발광 세기는, 웨어러블 전자 장치(200)의 크기, 및/또는 적어도 하나의 발광기(250)와 적어도 하나의 센서(260) 사이의 거리에 따라 변경될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 1005 동작에서, 측정 시간이 설정된 시간을 초과하는지 확인하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 제1 센서(261) 및/또는 제2 센서(263)를 통해 사용자의 산소 포화도 값을 감지하는 1001 동작 및/또는 1003 동작이 수행된 시간이 설정된 시간을 초과하는지 확인하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 설정된 시간은, 샘플링 구간(예: 도 8의 샘플링 구간)으로 정의 및/또는 지칭될 수 있다. 예를 들어, 측정 시간은, 1001 동작 및/또는 1003 동작이 수행된 시간으로 정의될 수 있다. 측정 시간이 설정된 시간 이하라면, 프로세서(220)는, 1001 동작 및/또는 1003 동작을 재수행할 수 있다. 예를 들어, 측정 시간은, 약 15초 이상일 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. 예를 들어, 측정 시간이 설정된 시간 이하라면, 프로세서(220)는, 1001 동작 및/또는 1003 동작을 복수 회 반복 수행할 수 있다. 이와 같은 경우, 제1 산소 포화도 값은, 복수 회 획득된 산소 포화도 값의 평균 값일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 1001 동작이 복수 회 수행될 때, 1001 동작은 제3 시간(예: 도 8의 제3 시간(t3))마다 반복될 수 있다. 제3 시간(t3)은, 제1 시간(t1)보다 클 수 있다. 또한, 제2 산소 포화도 값은, 복수 회 획득된 산소 포화도 값의 평균 값일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 1003 동작이 복수 회 수행될 때, 1003 동작은 제4 시간(예: 도 8의 제4 시간(t4))마다 반복될 수 있다. 측정 시간이 설정된 시간을 초과한다면, 프로세서(220)는, 1007 동작을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 1007 동작에서, 산소 포화도 값의 차이(difference)가 설정된 값 이하인지 확인하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 산소 포화도 값의 차이는, 제1 산소 포화도 값과 제2 산소 포화도 값의 오차 비율일 수 있다. 예를 들어, 상기 오차 비율(%)은, 제2 산소 포화도 값에서 제1 산소 포화도 값을 뺀 후, 제1 산소 포화도 값으로 나눈 값일 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. 상기 설정된 값은, 산소 포화도 측정의 신뢰도(또는, 정확성)를 향상시키기 위해 설정된 임계 값일 수 있다. 예를 들어, 설정된 값은, 약 4 %일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 1007 동작에서, 산소 포화도 값의 차이가 설정된 값 이하라면, 프로세서(220)는, 1009 동작을 수행할 수 있다. 1007 동작에서, 산소 포화도 값의 차이가 설정된 값을 초과한다면, 프로세서(220)는, 1011 동작을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 1009 동작에서, 제2 산소 포화도 값을 최종 산소 포화도 값으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 산소 포화도 값의 차이가 설정된 값 이하인 경우는, 제2 센서(263)를 통해 획득한 제2 산소 포화도 값과 제1 센서(261)를 통해 획득한 제1 산소 포화도 값의 차이가 크지 않은 상태일 수 있다. 프로세서(220)는, 1009 동작에서, 적어도 하나의 발광기(250) 및 제2 센서(263)를 제어하여, 제5 시간(예: 도 8의 제5 시간(t5))마다 반복적으로 제2 산소 포화도 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 감지 구간(예: 도 8의 감지 구간)에서, 제1 세기(i1)의 광을 방출하도록 적어도 하나의 발광기(250)를 제어하고, 제2 센서(263)에서 감지된 제5 세기(i5)의 광에 기초하여, 제2 산소 포화도 값을 획득할 수 있다. 프로세서(220)는, 반복적으로 획득한 제2 산소 포화도 값을 최종 산소 포화도 값으로 메모리(230)에 저장할 수 있다. 프로세서(220) 및/또는 통신 모듈(290)은, 메모리(230)에 저장된 제2 산소 포화도 값에 대한 정보를 외부 전자 장치(예: 도 1의 외부 전자 장치(102, 104), 또는 도 2의 전자 장치들(S1 내지 S8))로 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 1011 동작에서, 산소 포화도 값의 보정 값을 계산할 수 있다. 예를 들어, 산소 포화도 값의 차이가 설정된 값을 초과하는 경우는, 제2 센서(263)를 통해 획득한 제2 산소 포화도 값과 제1 센서(261)를 통해 획득한 제1 산소 포화도 값의 차이가 큰 상태일 수 있다. 프로세서(220)는, 1011 동작에서, 제1 산소 포화도 값에서 제2 산소 포화도 값을 뺀 보정 값을 계산할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 1013 동작에서, 제2 산소 포화도 값을 보정하여 최종 산소 포화도 값으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 산소 포화도 값의 차이가 설정된 값을 초과하는 경우는, 제2 센서(263)를 통해 획득한 제2 산소 포화도 값과 제1 센서(261)를 통해 획득한 제1 산소 포화도 값의 차이가 큰 상태일 수 있다. 프로세서(220)는, 1013 동작에서, 적어도 하나의 발광기(250) 및 제2 센서(263)를 제어하여, 제5 시간(예: 도 8의 제5 시간(t5))마다 반복적으로 제2 산소 포화도 값을 획득할 수 있고, 획득된 제2 산소 포화도 값에 보정 값을 더할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 1013 동작에서, 감지 구간(예: 도 8의 감지 구간)에서, 반복적으로 제2 산소 포화도 값을 획득한 값에 보정 값을 더한 값을 최종 산소 포화도 값으로 메모리(230)에 저장할 수 있다. 프로세서(220) 및/또는 통신 모듈(290)은, 메모리(230)에 저장된 최종 산소 포화도 값에 대한 정보를 외부 전자 장치(예: 도 1의 외부 전자 장치(102, 104), 또는 도 2의 전자 장치들(S1 내지 S8))로 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 1009 동작에서, 제1 센서(261)를 통해 수신한 제1 광에 대응하는 제1 신호 및 제2 센서(263)를 통해 수신한 제2 광에 대응하는 제2 신호의 차이가 임계 값 이하인지의 확인에 적어도 부분적으로 기반하여, 제2 신호를 이용하여 생체 정보를 생성하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 1011 동작 및 1013 동작에서, 제1 센서(261)를 통해 수신한 제1 광에 대응하는 제1 신호 및 제2 센서(263)를 통해 수신한 제2 광에 대응하는 제2 신호의 상기 차이가 임계 값을 초과한다는 확인에 적어도 부분적으로 기반하여, 제2 신호를 보정함으로써 생체 정보를 생성하도록 구성될 수 있다. 프로세서(220)는, 1013 동작에서, 상기 차이에 대응하는 보정 값을 상기 제2 신호에 부가함으로써 상기 생체 정보를 생성하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 상기 차이에 대해 적어도 부분적으로 기반하여, 발광기(250)의 발광 세기 또는 발광 주기를 조절하도록 구성될 수 있다.
도 9a, 도 9b, 도 9c, 및 도 9d는, 사용자의 자세 변화를 설명하기 위한 도면들이다. 사용자가 수면 중일 때, 사용자의 자세는 무자각 상태에서 변화될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 사용자의 자세 변화를 감지할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 웨어러블 전자 장치(200)에 포함된 센서(예: 가속도 센서, 또는 자이로 센서)를 통해 사용자의 자세 변화를 감지할 수 있다. 또한, 프로세서(220)는, 외부 전자 장치(예: 도 2의 스마트 워치(S8))와 연동되어, 외부 전자 장치에 포함된 센서(예: 가속도 센서, 또는 자이로 센서)를 이용하여, 사용자의 자세 변화를 감지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 상기 동작들(1001, 1003, 1005, 1007, 1009, 1011, 1013)을 통해 사용자의 산소 포화도 값을 획득할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 사용자의 자세 변화가 감지되지 않으면, 1009 동작을 통해 사용자의 최종 산소 포화도 값을 획득하거나, 1011 동작 및/또는 1013 동작을 통해 사용자의 최종 산소 포화도 값을 획득할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 사용자의 자세 변화가 감지되면, 상기 동작들(1001, 1003, 1005, 1007, 1009, 1011, 1013)을 재수행할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 자세가 변화되면, 웨어러블 전자 장치(200)와 사용자의 신체 부위의 상대적인 위치나 접촉 정도가 달라질 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 동작들(1001, 1003, 1005, 1007, 1009, 1011, 1013)을 재수행하여, 1009 동작을 통해 사용자의 최종 산소 포화도 값을 획득하거나, 또는 1011 동작 및/또는 1013 동작을 통해 사용자의 최종 산소 포화도 값을 획득할 수 있다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 단면도이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른, 발광기와 센서의 동작을 설명하기 위한 그래프다.
도 10 내지 도 11의 실시예들은, 도 1 내지 도 9d의 실시예들, 또는 도 12 내지 도 19의 실시예들과 결합 가능할 수 있다.
도 10 내지 도 111을 참조하면, 웨어러블 전자 장치(200)(예: 도 5 내지 도 6의 웨어러블 전자 장치(200))는, 하우징(210), 프로세서(예: 도 5의 프로세서(220)), 메모리(예: 도 5의 메모리(230)), 회로 기판(240), 적어도 하나의 발광기(250), 적어도 하나의 센서(260), 적어도 하나의 차단 부재(270), 충전 회로(예: 도 5의 충전 회로(277)), 배터리(289), 통신 모듈(예: 도 5의 통신 모듈(290)), 또는 안테나(예: 도 5의 안테나(297))를 포함할 수 있다.
도 10 내지 도 11의 하우징(210), 프로세서(220), 메모리(230), 회로 기판(240), 적어도 하나의 발광기(250), 적어도 하나의 센서(260), 적어도 하나의 차단 부재(270), 또는 배터리(289)의 구성은, 도 5의 하우징(210), 회로 기판(240), 적어도 하나의 발광기(250), 적어도 하나의 센서(260), 적어도 하나의 차단 부재(270), 또는 배터리(289)의 구성과 일부 또는 전부가 동일할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 하우징(210)은, 외부 하우징 부분(211)(예: 도 5의 외부 하우징 부분(211)), 및 외부 하우징 부분(211)에 결합된 내부 하우징 부분(213)(예: 도 5의 내부 하우징 부분(213))을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 센서(260)는, 제1 센서(261)(예: 도 5의 제1 센서(261)), 제2 센서(263)(예: 도 5의 제2 센서(263)), 또는 제3 센서(265)센서를 포함할 수 있다. 제1 센서(261), 제2 센서(263) 및/또는 제3 센서(265)는, 적어도 하나의 발광기(250)로부터 발광된 광을 수신하도록 구성될 수 있다. 제1 센서(261)는, 투과형 센서로서, 제1 광 경로(11)(예: 도 5의 제1 광 경로(11))를 따라 사용자의 신체 부위에 투과된 광을 수신하도록 구성될 수 있다. 제2 센서(263)는, 반사형 센서로서, 제2 광 경로(13)(예: 도 5의 제2 광 경로(13))를 따라 사용자의 신체 부위에 반사된 광을 수신하도록 구성될 수 있다. 제3 센서(265)는, 반사형 센서로서, 제3 광 경로(15)를 따라 사용자의 신체 부위에 반사된 광을 수신하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제3 센서(265)는, 적어도 하나의 발광기(250)에 대해, 제2 센서(263)보다 멀리 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3 센서(265)는, 하우징(210)의 둘레 방향(또는, 원주 방향)을 기준으로 적어도 하나의 발광기(250)에 대해, 제2 센서(263)보다 멀리 위치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 링 형태의 웨어러블 전자 장치(200)의 중심(O)에 대해 적어도 하나의 발광기(250)와 제3 센서(265)가 형성하는 각도는, 웨어러블 전자 장치(200)의 중심(O)에 대해 적어도 하나의 발광기(250)와 제2 센서(263)가 형성하는 각도보다 클 수 있다. 제3 센서(265)는, 하우징(210) 내에 배치될 수 있다. 제3 센서(265)는, 제1 센서(261)와 제2 센서(263) 사이에 위치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제3 센서(265)는, 적어도 하나의 발광기(250)에 대해, 제1 센서(261)보다 가깝게 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3 센서(265)는, 하우징(210)의 둘레 방향(또는, 원주 방향)을 기준으로 적어도 하나의 발광기(250)에 대해, 제1 센서(261)보다 가깝게 위치될 수 있다. 예를 들어, 하우징(210)의 둘레 방향을 기준으로, 제3 센서(265)는, 제1 센서(261)와 제2 센서(263) 사이에 위치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 링 형태의 웨어러블 전자 장치(200)의 중심(O)에 대해 적어도 하나의 발광기(250)와 제3 센서(265)가 형성하는 각도는, 웨어러블 전자 장치(200)의 중심(O)에 대해 적어도 하나의 발광기(250)와 제1 센서(261)가 형성하는 각도보다 작을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제3 센서(265)는, 적어도 하나의 회로 기판(240)에 배치 및/또는 실장될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제3 센서(265)는, 사용자의 신체 부위에 반사된 광을 수신하도록 구성될 수 있다. 제3 센서(265)는, 반사형 센서로 지칭될 수 있다. 제3 센서(265)는, 사용자의 신체 부위에 반사된 광을 적어도 일부 수신하여, 반사된 광을 전기적 신호로 변환하여 프로세서(예: 도 5의 프로세서(220))로 전달할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 발광기(250)로부터 방출된 광은, 제1 광 경로(11)를 따라 제1 센서(261)에 도달하거나, 제2 광 경로(13)를 따라 제2 센서(263)에 도달하거나, 또는 제3 광 경로(15)를 통해 제3 센서(265)에 도달할 수 있다. 예를 들어, 제1 광 경로(11)는, 사용자의 신체 부위(예: 손가락, 손가락의 피부, 또는 손가락의 혈관)에 투과되는 경로일 수 있고, 제2 광 경로(13) 및/또는 제3 광 경로(15)는, 사용자의 신체 부위에 반사되는 경로일 수 있다.
일 실시예예 따르면, 적어도 하나의 차단 부재(270)는, 제1 벽(271)(예: 도 5의 제1 벽(271)), 제2 벽(273)(예: 도 5의 제2 벽(273)), 또는 제3 벽(275)을 포함할 수 있다.
일 실시에에 따르면, 제1 벽(271)은, 하우징(210)의 내부 공간에서, 제1 센서(261)과 제3 광 모듈(265) 사이에 위치될 수 있다. 제2 벽(273)은, 하우징(210)의 내부 공간에서, 제2 센서(263)와 적어도 하나의 발광기(250) 사이에 위치될 수 있다. 제3 벽(275)은, 하우징(210)의 내부 공간에서, 제3 센서(265)와 제2 센서(263) 사이에 위치될 수 있다.
이하, 도 11 내지 도 12를 참조하여, 웨어러블 전자 장치(200)(또는, 프로세서(예: 도 5의 프로세서(220))가 사용자의 산소 포화도 값(예: 산소 포화도에 대한 정보)을 감지하는 방법에 대해 설명한다.
일 실시예에 따르면, 프로세서는, 샘플링 구간에서, 적어도 하나의 발광기(250)를 제어하여, 복수 개의 산소 포화도 값들을 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는, 샘플링 구간에서, 시간을 분주하여 서로 다른 세기(i1, i2, i3)의 광을 방출하도록 적어도 하나의 발광기(250)를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 서로 다른 세기(i1, i2, i3)의 광 각각은, 서로 다른 시간(t1, t2, t3)동안 방출될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서는, 샘플링 구간에서, 제1 센서(261)에서 감지된 제6 세기(i6)의 광에 기초하여, 제1 산소 포화도 값을 획득할 수 있다. 프로세서는, 샘플링 구간에서, 제2 센서(263)에서 감지된 제4 세기(i4)의 광에 기초하여, 제2-1 산소 포화도 값을 획득할 수 있다. 프로세서는, 샘플링 구간에서, 제3 센서(265)에서 감지된 제5 세기(i5)의 광에 기초하여, 제2-2 산소 포화도 값을 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서는, 발광기(250)로부터 발광된 제1 광(예: 제3 세기(i3)를 갖는 제1 광)에 대응하는 제1 신호를 제1 센서(261)를 통해 수신하도록 구성될 수 있다. 프로세서는, 발광기(250)로부터 발광된 제2 광(예: 제1 세기(i1)를 갖는 제2 광)에 대응하는 제2 신호를 제2 센서(263)를 통해 수신하도록 구성될 수 있다. 프로세서는, 발광기(250)로부터 발광된 제3 광(예: 제2 세기(i2)를 갖는 제3 광)에 대응하는 제3 신호를 제3 센서(265)를 통해 수신하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서는, 제1 센서(261)를 통해 수신된 신호(예: 제1 신호), 제2 센서(263)를 통해 수신된 신호(예: 제2 신호), 및 제3 센서(265)를 통해 수신된 신호(예: 제3 신호)를 이용하여, 생체 정보(예: 산소 포화도에 대한 정보)를 생성하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서는, 제1 신호 및 제3 신호의 차이가 제2 신호 및 제2 신호의 차이 미만이라는 확인에 적어도 부분적으로 기초하여, 생체 정보를 생성하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서는, 제1 신호 및 제3 신호의 차이가 제2 신호 및 제2 신호의 차이를 초과하는 확인에 적어도 부분적으로 기초하여, 생체 정보를 생성하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서는, 샘플링 구간에서, 제2-1 산소 포화도 값과 제2-2 산소 포화도 값 중에서, 제1 산소 포화도 값과의 차이가 가장 적은 값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제2-2 산소 포화도 값과 비교하여 제2-1 산소 포화도 값이 제1 산소 포화도 값과 근접한 값에 해당되면, 프로세서는, 제2-1 산소 포화도 값을 제2 산소 포화도 값으로 결정할 수 있다. 이와 같은 경우, 프로세서는, 제2 센서(263)와 제1 센서(261)를 이용하여, 최종 산소 포화도 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는, 샘플링 구간에서 획득한 제2 산소 포화도 값과 제1 산소 포화도 값의 차이가 설정된 값 이하라면, 감지 구간에서 제2 센서(263)를 통해 감지된 제7 세기(i7)의 광을 이용하여 획득한 제2 산소 포화도 값을 최종 산소 포화도 값으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는, 샘플링 구간에서 획득한 제2 산소 포화도 값과 제1 산소 포화도 값의 차이가 설정된 값을 초과하면, 감지 구간에서 제2 센서(263)를 통해 감지된 제7 세기(i7)의 광을 이용하여 획득한 제2 산소 포화도 값을 보정 값(예: 제1 산소 포화도 값과 제2 산소 포화도 값을 이용한 보정 값)에 기초하여 보정된 값을 최종 산소 포화도 값으로 결정할 수 있다. 프로세서는, 감지 구간에서, 적어도 하나의 발광기(250) 및 제2 센서(263)를 제어하여, 제4 시간(t4)마다 반복적으로 제2 산소 포화도 값(또는, 최종 산소 포화도 값)을 획득할 수 있다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 단면도이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른, 사용자의 산소 포화도 값을 획득하는 공정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른, 발광기와 센서의 동작을 설명하기 위한 그래프다.
도 12 내지 도 14의 실시예들은, 도 1 내지 도 10의 실시예들, 또는 도 15 내지 도 19의 실시예들과 결합 가능할 수 있다.
도 12 내지 도 14를 참조하면, 웨어러블 전자 장치(200)(예: 도 2 내지 도 6의 웨어러블 전자 장치(200), 또는 도 10의 웨어러블 전자 장치(200))는, 하우징(210), 프로세서(220), 메모리(230), 회로 기판(240), 적어도 하나의 발광기(250), 적어도 하나의 센서(260), 충전 회로(277), 배터리(289), 통신 모듈(290), 또는 안테나(297)를 포함할 수 있다.
도 12 내지 도 14의 하우징(210), 프로세서(220), 메모리(230), 회로 기판(240), 적어도 하나의 발광기(250), 적어도 하나의 센서(260), 충전 회로(277), 배터리(289), 통신 모듈(290), 또는 안테나(297)의 구성은, 도 5의 하우징(210), 프로세서(220), 메모리(230), 회로 기판(240), 적어도 하나의 발광기(250), 적어도 하나의 센서(260), 충전 회로(277), 배터리(289), 통신 모듈(290), 또는 안테나(297)의 구성과 일부 또는 전부가 동일할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 하우징(210)은, 외부 하우징 부분(211)(예: 도 5의 외부 하우징 부분(211)), 및 외부 하우징 부분(211)에 결합된 내부 하우징 부분(213)(예: 도 5의 내부 하우징 부분(213))을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 회로 기판(240)에는, 프로세서(220), 메모리(230), 또는 통신 모듈(290)이 배치 및/또는 실장될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 발광기(250)는, 제1 발광기(351), 또는 제2 발광기(353)를 포함할 수 있다. 제1 발광기(351) 및/또는 제2 발광기(353)는, 회로 기판(240)에 배치 및/또는 실장될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 발광기(351) 및/또는 제2 발광기(353)는, 사용자의 산소 포화도 측정을 위해, 실질적으로 동일한 또는 서로 다른 파장의 광을 각각 방출하여 사용자의 신체 부위(예: 손가락, 손가락의 피부 및/또는 혈관)에 광을 방사할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 발광기(353)는, 웨어러블 전자 장치(200)의 중심(O)을 기준으로, 하우징(210)의 둘레 방향을 따라 제1 센서(361)와 제2 센서(363) 사이에 위치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 센서(260)은, 제1 센서(361)(예: 도 5의 제1 센서(261)), 또는 제2 센서(363)(예: 도 5의 제2 센서(263))를 포함할 수 있다. 제1 센서(361) 및/또는 제2 센서(363)는, 적어도 하나의 발광기(250)로부터 발광된 광을 수신하도록 구성될 수 있다. 제1 센서(361)는, 제1 광 경로(21)(예: 도 5의 제1 광 경로(11))를 따라 사용자의 신체 부위에 투과된 광을 적어도 일부 수신하거나 제3 광 경로(25)를 따라 사용자의 신체 부위에 반사된 광을 적어도 일부 수신하도록 구성될 수 있다. 제2 센서(363)ㄴㅡㄴ, 제2 광 경로(23)(예: 도 5의 제2 광 경로(13))를 따라 사용자의 신체 부위에 반사된 광을 적어도 일부 수신하거나 제4 광 경로(27)를 따라 사용자의 신체 부위에 반사된 광을 적어도 일부 수신하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 발광기(351)로부터 발광된 광은, 사용자의 신체 부위에 투과되어 제1 센서(361)에서 수신되거나(제1 광 경로(21) 참조), 또는 사용자의 신체 부위에 반사되어 제2 센서(363)에서 수신될 수 있다(제2 광 경로(23) 참조). 제2 발광기(363)로부터 발광된 광은, 사용자의 신체 부위에 반사되어 제1 센서(361)에서 수신되거나(제3 광 경로(25) 참조), 또는 사용자의 신체 부위에 반사되어 제2 센서(363)에서 수신될 수 있다(제4 광 경로(27) 참조).
이하, 도 13 내지 도 14를 참조하여, 사용자의 산소 포화도 값(예: 산소 포화도에 대한 정보)을 획득하기 위한 공정(또는, 웨어러블 전자 장치(200)의 동작 방법)에 대해 설명한다.
도 13의 동작들 중 적어도 일부 동작은 생락될 수 있다. 도 13의 동작들의 동작 순서는 변경될 수 있다. 도 13의 동작들 중 적어도 2개의 동작들이 병렬적으로 수행될 수 있다. 도 13의 동작들의 수행 전, 수행 도중, 또는 수행 후에 도 13의 동작들 이외의 동작이 수행될 수 있다. 도 13의 동작들은, 웨어러블 전자 장치(200), 또는 프로세서(220)에 의해 제어되는 것으로 정의될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 1101 동작 및/또는 1103 동작에서, 적어도 하나의 센서(260)를 통해 사용자의 산소 포화도 값을 획득할 수 있다. 적어도 하나의 센서(260)를 통해 사용자의 산소 포화도 값을 획득하는 동작은, 적어도 하나의 센서(260)에서 감지한 신호(예: 광)를 이용하여 사용자의 산소 포화도 값을 획득하는 동작(또는, 생성하는 동작)일 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 적어도 하나의 센서(260)로부터 전달된 전기적 신호에 기초하여, 사용자의 산소 포화도 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 적어도 하나의 센서(260)로부터 수신한 신호에 기초하여, 사용자의 생체 정보(예: 산소 포화도에 대한 정보)를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 1101 동작에서, 제2 광 경로(23), 제3 광 경로(25), 및 제4 광 경로(27)를 통해 사용자의 제2 산소 포화도 값을 획득할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 1101 동작에서, 광을 방출하도록 제1 발광기(351)의 동작을 제어할 수 있고, 제2 광 경로(예: 도 12의 광 경로(23)를 통해 제2 센서(363)에서 수신된 신호(예: 광)를 이용하여, 사용자의 제2-1 산소 포화도 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 1101 동작에서, 제1 세기(예: 도 14의 제1 세기(i1))의 광을 방출하도록 제1 발광기(351)의 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(220)는, 1101 동작에서, 제2 센서(363)에서 수신된 제5 세기(예: 도 14의 제5 세기(i5))의 광을 연산 처리하여, 사용자의 제2-1 산소 포화도 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 제2 센서(363)를 통해, 제1 세기(i1)를 갖는 광에 대응하는 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제2 센서(363)에서 수신된 광은, 사용자의 신체 부위에 의해 반사된 광(예: 도 12의 제2 광 경로(23)를 따라 전파되는 광)이므로, 제1 발광기(351)에서 방출된 광보다 세기가 낮을 수 있다. 1101 동작에서, 프로세서(220)는, 제1 시간(예: 도 14의 제1 시간(t1))동안 제1 발광기(351)를 발광시키도록 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 1101 동작에서, 광을 방출하도록 제2 발광기(353)의 동작을 제어할 수 있고, 제3 광 경로(예: 도 12의 광 경로(25)를 통해 제1 센서(361)에서 수신된 신호(예: 광)를 이용하여, 사용자의 제2-2 산소 포화도 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 1101 동작에서, 제3 세기(예: 도 14의 제3 세기(i3))의 광을 방출하도록 제2 발광기(353)의 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(220)는, 1101 동작에서, 제1 센서(361)에서 수신된 제3 세기(예: 도 14의 제7 세기(i7))의 광을 연산 처리하여, 사용자의 제2-2 산소 포화도 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 제1 센서(361)를 통해, 제3 세기(i3)를 갖는 광에 대응하는 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제1 센서(361)에서 수신된 광은, 사용자의 신체 부위에 의해 반사된 광(예: 도 12의 제3 광 경로(25)를 따라 전파되는 광)이므로, 제2 발광기(353)에서 방출된 광보다 세기가 낮을 수 있다. 1101 동작에서, 프로세서(220)는, 제1 시간(예: 도 14의 제3 시간(t3))동안 제2 발광기(353)를 발광시키도록 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 1101 동작에서, 광을 방출하도록 제2 발광기(353)의 동작을 제어할 수 있고, 제4 광 경로(예: 도 12의 광 경로(27)를 통해 제2 센서(363)에서 수신된 신호(예: 광)를 이용하여, 사용자의 제2-3 산소 포화도 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 1101 동작에서, 제4 세기(예: 도 14의 제4 세기(i4))의 광을 방출하도록 제2 발광기(353)의 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(220)는, 1101 동작에서, 제2 센서(363)에서 수신된 제8 세기(예: 도 14의 제8 세기(i8))의 광을 연산 처리하여, 사용자의 제2-3 산소 포화도 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 제2 센서(363)를 통해, 제4 세기(i4)를 갖는 광에 대응하는 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제2 센서(363)에서 수신된 광은, 사용자의 신체 부위에 의해 반사된 광(예: 도 12의 제4 광 경로(27)를 따라 전파되는 광)이므로, 제2 발광기(353)에서 방출된 광보다 세기가 낮을 수 있다. 1101 동작에서, 프로세서(220)는, 제1 시간(예: 도 14의 제4 시간(t4))동안 제2 발광기(353)를 발광시키도록 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 1103 동작에서, 제1 센서(361)을 통해 사용자의 제1 산소 포화도 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 1103 동작에서, 프로세서(220)는, 광을 방출하도록 제1 발광기(351)의 동작을 제어할 수 있고, 제1 센서(361)에서 수신된 신호(예: 광)를 이용하여, 사용자의 제1 산소 포화도 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 1103 동작에서, 제2 세기(예: 도 14의 제2 세기(i2))의 광을 방출하도록 제1 발광기(351)의 동작을 제어할 수 있다. 상기 제2 세기(i2)는, 상기 제1 세기(i1), 제3 세기(i3), 또는 제4 세기(i4)보다 클 수 있다. 프로세서(220)는, 1103 동작에서, 제1 센서(361)에서 수신된 제6 세기(예: 도 14의 제6 세기(i6))의 광을 연산 처리하여, 사용자의 제1 산소 포화도 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 제1 센서(361)를 통해, 제2 세기(i2)를 갖는 광에 대응하는 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제1 센서(361)에서 수신된 광은, 사용자의 신체 부위에 의해 반사된 광(예: 도 12의 제1 광 경로(21)를 따라 전파되는 광)이므로, 제1 발광기(351)에서 방출된 광보다 세기가 낮을 수 있다. 1103 동작에서, 프로세서(220)는, 제2 시간(예: 도 14의 제2 시간(t2))동안 제1 발광기(361)를 발광시키도록 설정될 수 있다. 제2 시간(t2)은, 제1 시간(t1), 제3 시간(t3), 또는 제4 시간(t4)보다 클 수 있다.
일 실시예에 따르면, 1101 동작 및/또는 1103 동작에서, 제1 발광기(351) 및/또는 제2 발광기(353)의 발광 세기는, 웨어러블 전자 장치(200)의 크기, 및/또는 적어도 하나의 발광기(350)와 적어도 하나의 센서(360) 사이의 거리에 따라 변경될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 1105 동작에서, 측정 시간이 설정된 시간을 초과하는지 확인하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 제1 센서(361) 및/또는 제2 센서(363)를 통해 사용자의 산소 포화도 값을 감지하는 1101 동작 및/또는 1103 동작이 수행된 시간이 설정된 시간을 초과하는지 확인하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 설정된 시간은, 샘플링 구간(예: 도 14의 샘플링 구간)으로 정의 및/또는 지칭될 수 있다. 예를 들어, 측정 시간은, 1101 동작 및/또는 1103 동작이 수행된 시간으로 정의될 수 있다. 측정 시간이 설정된 시간 이하라면, 프로세서(220)는, 1101 동작 및/또는 1103 동작을 재수행할 수 있다. 예를 들어, 측정 시간은, 약 15초 이상일 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. 예를 들어, 측정 시간이 설정된 시간 이하라면, 프로세서(220)는, 1101 동작 및/또는 1103 동작을 복수 회 반복 수행할 수 있다. 이와 같은 경우, 제1 산소 포화도 값은, 복수 회 획득된 산소 포화도 값의 평균 값일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 제2-1 산소 포화도 값, 제2-2 산소 포화도 값, 및 제2-3 산소 포화도 값 각각은, 복수 회 획득된 산소 포화도 값의 평균 값일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 측정 시간이 설정된 시간을 초과한다면, 프로세서(220)는, 1106 동작을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 1006 동작에서, 제1 산소 포화도 값과 차이가 가장 적은 제2 산소 포화도 값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 샘플링 구간에서 획득된 제2-1 산소 포화도 값, 제2-2 산소 포화도 값, 및 제2-3 산소 포화도 값 중에서 샘플링 구간에서 획득된 제1 산소 포화도 값과 가장 근접한 값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제2-1 산소 포화도 값이 제1 산소 포화도 값과 동일하거나 또는 가장 근접한 경우, 프로세서(220)는, 제2-1 산소 포화도 값을 제2 산소 포화도 값으로 결정할 수 있다. 이하, 동작 1107, 동작 1109, 동작 1111, 및/또는 동작 1113은, 제2-1 산소 포화도 값이 제2 산소 포화도 값으로 결정된 경우를 예로 들어 설명하나, 이에 대한 설명은 제2-2 산소 포화도 값 및/또는 제2-3 산소 포화도 값이 제2 산소 포화도 값으로 결정된 경우에도 동일하게 적용 및/또는 이해될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 1107 동작에서, 산소 포화도 값의 차이(difference)가 설정된 값 이하인지 확인하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 산소 포화도 값의 차이는, 제1 산소 포화도 값과 결정된 제2 산소 포화도 값(예: 동작 1106에서 결정된 제2 산소 포화도 값)의 오차 비율일 수 있다. 예를 들어, 상기 오차 비율(%)은, 결정된 제2 산소 포화도 값에서 제1 산소 포화도 값을 뺀 후, 제1 산소 포화도 값으로 나눈 값일 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. 상기 설정된 값은, 산소 포화도 측정의 신뢰도(또는, 정확성)를 향상시키기 위해 설정된 임계 값일 수 있다. 예를 들어, 설정된 값은, 약 4 %일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 1107 동작에서, 산소 포화도 값의 차이가 설정된 값 이하라면, 프로세서(220)는, 1109 동작을 수행할 수 있다. 1107 동작에서, 산소 포화도 값의 차이가 설정된 값을 초과한다면, 프로세서(220)는, 1111 동작을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 1109 동작에서, 결정된 제2 산소 포화도 값을 최종 산소 포화도 값으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 산소 포화도 값의 차이가 설정된 값 이하인 경우는, 제2 센서(363)를 통해 획득한 제2 산소 포화도 값과 제1 센서(361)를 통해 획득한 제1 산소 포화도 값의 차이가 크지 않은 상태일 수 있다. 프로세서(220)는, 1109 동작에서, 제1 발광기(351) 및 제2 센서(363)를 제어하여, 제5 시간(예: 도 14의 제5 시간(t5))마다 반복적으로 제2 산소 포화도 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 감지 구간(예: 도 14의 감지 구간)에서, 제1 세기(i1)의 광을 방출하도록 적어도 하나의 발광기(250)를 제어하고, 제2 센서(363)에서 감지된 제9 세기(i9)의 광에 기초하여, 제2 산소 포화도 값을 획득할 수 있다. 프로세서(220)는, 반복적으로 획득한 제2 산소 포화도 값을 최종 산소 포화도 값으로 메모리(230)에 저장할 수 있다. 프로세서(220) 및/또는 통신 모듈(290)은, 메모리(230)에 저장된 제2 산소 포화도 값에 대한 정보를 외부 전자 장치(예: 도 1의 외부 전자 장치(102, 104), 또는 도 2의 전자 장치들(S1 내지 S8))로 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 1111 동작에서, 산소 포화도 값의 보정 값을 계산할 수 있다. 예를 들어, 산소 포화도 값의 차이가 설정된 값을 초과하는 경우는, 제2 센서(363)를 통해 획득한 제2 산소 포화도 값과 제1 센서(361)를 통해 획득한 제1 산소 포화도 값의 차이가 큰 상태일 수 있다. 프로세서(220)는, 1111 동작에서, 제1 산소 포화도 값에서 제2 산소 포화도 값을 뺀 보정 값을 계산할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 1113 동작에서, 제2 산소 포화도 값을 보정하여 최종 산소 포화도 값으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 산소 포화도 값의 차이가 설정된 값을 초과하는 경우는, 제2 센서(363)를 통해 획득한 제2 산소 포화도 값과 제1 센서(361)를 통해 획득한 제1 산소 포화도 값의 차이가 큰 상태일 수 있다. 프로세서(220)는, 1113 동작에서, 제1 발광기(351) 및 제2 센서(363)를 제어하여, 제5 시간(예: 도 14의 제5 시간(t5))마다 반복적으로 제2 산소 포화도 값을 획득할 수 있고, 획득된 제2 산소 포화도 값에 보정 값을 더할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 1113 동작에서, 감지 구간(예: 도 14의 감지 구간)에서, 반복적으로 제2 산소 포화도 값을 획득한 값에 보정 값을 더한 값을 최종 산소 포화도 값으로 메모리(230)에 저장할 수 있다. 프로세서(220) 및/또는 통신 모듈(290)은, 메모리(230)에 저장된 최종 산소 포화도 값에 대한 정보를 외부 전자 장치(예: 도 1의 외부 전자 장치(102, 104), 또는 도 2의 전자 장치들(S1 내지 S8))로 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 사용자의 자세 변화를 감지할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 웨어러블 전자 장치(200)에 포함된 센서(예: 가속도 센서, 또는 자이로 센서)를 통해 사용자의 자세 변화를 감지할 수 있다. 또한, 프로세서(220)는, 외부 전자 장치(예: 도 2의 스마트 워치(S8))와 연동되어, 외부 전자 장치에 포함된 센서(예: 가속도 센서, 또는 자이로 센서)를 이용하여, 사용자의 자세 변화를 감지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 상기 동작들(1101, 1103, 1105, 1106, 1107, 1109, 1111, 1113)을 통해 사용자의 산소 포화도 값을 획득할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 사용자의 자세 변화가 감지되지 않으면, 1109 동작을 통해 사용자의 최종 산소 포화도 값을 획득하거나, 1111 동작 및/또는 1113 동작을 통해 사용자의 최종 산소 포화도 값을 획득할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 사용자의 자세 변화가 감지되면, 상기 동작들(1101, 1103, 1105, 1106, 1107, 1109, 1111, 1113)을 재수행할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 자세가 변화되면, 웨어러블 전자 장치(200)와 사용자의 신체 부위의 상대적인 위치나 접촉 정도가 달라질 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 동작들(1101, 1103, 1105, 1106, 1107, 1109, 1111, 1113)을 재수행하여, 1109 동작을 통해 사용자의 최종 산소 포화도 값을 획득하거나, 또는 1111 동작 및/또는 1113 동작을 통해 사용자의 최종 산소 포화도 값을 획득할 수 있다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 단면도이다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 단면도이다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 단면도이다.
도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 단면도이다.
도 19는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 단면도이다.
도 15 내지 도 19의 실시예들은, 도 1 내지 도 14의 실시예들과 결합 가능할 수 있다.
도 15 내지 도 19를 참조하면, 웨어러블 전자 장치(200)(예: 도 2 내지 도 6의 웨어러블 전자 장치(200), 도 10의 웨어러블 전자 장치(200), 또는 도 12의 웨어러블 전자 장치(200))는, 하우징(210), 프로세서(220), 메모리(230), 회로 기판(440, 540, 640, 740, 840), 적어도 하나의 발광기(250), 적어도 하나의 센서(260), 충전 회로(277), 배터리(489, 589, 689, 789, 889), 통신 모듈(290), 또는 안테나(297)를 포함할 수 있다.
도 15 내지 도 19의 하우징(210), 프로세서(220), 메모리(230), 회로 기판(440, 540, 640, 740, 840), 적어도 하나의 발광기(250), 적어도 하나의 센서(260), 충전 회로(277), 배터리(489, 589, 689, 789, 889), 통신 모듈(290), 또는 안테나(297)의 구성은, 도 12의 하우징(210), 프로세서(220), 메모리(230), 회로 기판(240), 적어도 하나의 발광기(250), 적어도 하나의 센서(260), 충전 회로(277), 배터리(289), 통신 모듈(290), 또는 안테나(297)의 구성과 일부 또는 전부가 동일할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 하우징(210)은, 외부 하우징 부분(211)(예: 도 12의 외부 하우징 부분(211)), 및 외부 하우징 부분(211)에 결합된 내부 하우징 부분(213)(예: 도 12의 내부 하우징 부분(213))을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 회로 기판(440, 540, 640, 740, 840)에는, 프로세서(220), 메모리(230), 또는 통신 모듈(290)이 배치 및/또는 실장될 수 있다.
도 15를 참조하면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 배터리(489)를 포함할 수 있다. 배터리(489)는, 하우징(210) 내에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 발광기(250)는, 제1 발광기(451), 제2 발광기(453), 또는 제3 발광기(455)를 포함할 수 있다. 제1 발광기(451), 제2 발광기(453), 및/또는 제3 발광기(453)는, 회로 기판(440)에 배치 및/또는 실장될 수 있다. 제1 발광기(451), 제2 발광기(453), 및/또는 제3 발광기(453)는, 사용자의 산소 포화도 측정을 위해, 실질적으로 동일한 또는 서로 다른 파장의 광을 각각 방출하여 사용자의 신체 부위(예: 손가락, 손가락의 피부 및/또는 혈관)에 광을 방사할 수 있다. 제1 발광기(451), 제2 발광기(453), 및/또는 제3 발광기(455)는, 하우징(210)의 내부에서 하우징(210)의 둘레 방향을 따라 서로 이격될 수 있다. 제1 발광기(451), 제2 발광기(453), 및/또는 제3 발광기(455)로부터 방출된 광은, 사용자의 신체 부위에 반사되거나 투과되어 적어도 하나의 센서(260)에서 수신될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 센서(260)는, 제1 센서(461), 제2 센서(463), 또는 제3 센서(465)를 포함할 수 있다. 제1 센서(461), 제2 센서(463) 및/또는 제3 센서(465)는, 적어도 하나의 발광기(250)로부터 발광된 광을 적어도 일부 수신하도록 구성될 수 있다. 제1 센서(461), 제2 센서(463) 및/또는 제3 센서(465)는, 회로 기판(440)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 센서(461), 제2 센서(463) 및/또는 제3 센서(465) 중 적어도 하나는, 배터리(489) 상에 배치될 수 있다(disposed on). 예를 들어, 제2 센서(463)는, 배터리(489) 상에 배치될 수 있다. 제1 센서(461) 및/또는 제3 센서(465)는, 회로 기판(440)에 배치 및/또는 실장될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 제1 센서(461), 제2 센서(463), 및/또는 제3 센서(465)에서 감지된 신호(예: 광)를 이용하여, 사용자의 산소 포화도 정보를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 온도 센서(285)를 포함할 수 있다. 온도 센서(285)는, 회로 기판(440) 상에 배치 및/또는 실장될 수 있다. 온도 센서(285)는, 사용자의 신체 또는 웨어러블 전자 장치(200)의 내부 온도를 측정하는 센서일 수 있다. 접촉식, 또는 비접촉식일 수 있다. 온도 센서(285)를 통해 측정된 온도 값은 메모리(230)에 저장되거나, 프로세서(220)에 전달될 수 있다. 프로세서(220)는, 온도 센서(285)를 이용함으로써, 사용자의 체온을 측정하거나, 또는 웨어러블 장치(200)의 온도를 측정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 관성 센서(286)를 포함할 수 있다. 관성 센서(286)는, 회로 기판(440) 상에 배치 및/또는 실장될 수 있다. 관성 센서(286)는, 가속도센서, 또는 자이로스코프(gyroscope)와 같이 관성을 감지하는 센서일 수 있다. 관성 센서(286)는, 가속도 센서(예: 3축 센서)만을 포함할 수도 있고, 가속도 센서 및 자이로스코프(예: 6축 센서)를 포함할 수도 있다. 프로세서(220)는, 관성 센서(286)를 이용함으로써, 웨어러블 장치(200)의 모션, 제스처, 충격, 자세, 또는 활동을 센싱 할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는, 하우징(210)에 배치된 가속도 센서(286)를 포함할 수 있다. 프로세서(220)는, 가속도 센서(286)를 이용하여 사용자의 자세 변화를 확인하도록 구성될 수 있다. 프로세서(220)는, 사용자의 자세가 변화되었다는 확인에 적어도 부분적으로 기초하여, 제1 광을 발광하도록 발광기(250)를 제어할 수 있다. 프로세서(220)는, 제1 센서(261)를 통해 제1 광에 대응하는 제1 신호를 수신하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 전력 관리 모듈(288)을 포함할 수 있다. 전력 관리 모듈(288)은, 회로 기판(440) 상에 배치 및/또는 실장될 수 있다. 전력 관리 모듈(288)은, 웨어러블 장치(200)의 전원을 관리하는 모듈일 수 있다. 웨어러블 장치(200)는, 전력 관리 모듈(288)을 통해, 프로세서(220), 적어도 하나의 발광기(250), 또는 적어도 하나의 센서(260)에 알맞게 전력을 분배하고 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는, PPG 센서의 제어부(287)를 포함할 수 있다. PPG 센서의 제어부(287)은, 회로 기판(440)에 배치 및/또는 실장될 수 있다. PPG 센서의 제어부(287)는, IC(integrated circuit), 또는 AFE(analog front end)를 포함할 수 있다. PPG 센서의 제어부(287)은, 적어도 하나의 발광기(250), 및/또는 적어도 하나의 센서(260)을 제어하고, 수신된 데이터를 처리하며, 이를 프로세서(220)에 전송하거나 메모리(230)에 저장할 수 있다.
도 16을 참조하면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 배터리(589)를 포함할 수 있다. 배터리(589)는, 하우징(210) 내에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 연결 기판(542)을 포함할 수 있다. 연결 기판(542)은, 하우징(210)의 내부에 배치될 수 있다. 연결 기판(542)은, 회로 기판(540)으로부터 연장될 수 있다. 연결 기판(542)은, 회로 기판(540)에 전기적으로 연결될 수 있다. 연결 기판(542)은, 가요성 인쇄회로기판(flexible printed circuit board; FPCB)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 발광기(250)는, 사용자의 산소 포화도 측정을 위해, 실질적으로 동일한 또는 서로 다른 파장의 광을 각각 방출하여 사용자의 신체 부위(예: 손가락, 손가락의 피부 및/또는 혈관)에 광을 방사할 수 있다. 적어도 하나의 발광기(250)는, 회로 기판(540)에 배치 및/또는 실장될 수 있다. 적어도 하나의 발광기(250)로부터 발광된 광은, 사용자의 신체 부위에 반사되거나 투과되어 적어도 하나의 센서(260)에서 수신될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 발광기(250)로부터 발광된 광은, 제1 경로(51)를 따라 사용자의 신체 부위에 투과되어 제1 센서(561)로 전파되거나, 또는 제2 경로(53)를 따라 사용자의 신체 부위에 반사되어 제2 센서(563)로 전파될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 센서(260)는, 제1 센서(561), 또는 제2 센서(563)를 포함할 수 있다. 제1 센서(561), 및/또는 제2 센서(563)는, 적어도 하나의 발광기(250)로부터 발광된 광을 수신하도록 구성될 수 있다. 제1 센서(561), 및/또는 제2 센서(563)는, 회로 기판(540)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 센서(561) 및/또는 제2 센서(563)는, 연결 기판(542)에 배치 및/또는 실장될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 배터리(589)는, 제1 리세스(5891) 또는 제2 리세스(5893)를 포함할 수 있다. 제1 리세스(5891) 및/또는 제2 리세스(5893)는, 배터리(589)에 함몰 형성될 수 있다. 제1 리세스(5891)에는, 제1 센서(561)가 배치될 수 있다. 제2 리세스(5893)에는, 제2 센서(563)가 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 제1 센서(561), 및/또는 제2 센서(563)에서 감지된 신호(예: 광)를 이용하여, 사용자의 산소 포화도 정보를 획득할 수 있다.
도 17을 참조하면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 배터리(689)를 포함할 수 있다. 배터리(689)는, 하우징(210) 내에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 연결 기판(642)을 포함할 수 있다. 연결 기판(642)은, 하우징(210)의 내부에 배치될 수 있다. 연결 기판(642)은, 회로 기판(640)으로부터 연장될 수 있다. 연결 기판(642)은, 회로 기판(640)에 전기적으로 연결될 수 있다. 연결 기판(542)은, 가요성 인쇄회로기판(flexible printed circuit board; FPCB)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 발광기(250)는, 사용자의 산소 포화도 측정을 위해, 실질적으로 동일한 또는 서로 다른 파장의 광을 각각 방출하여 사용자의 신체 부위(예: 손가락, 손가락의 피부 및/또는 혈관)에 광을 방사할 수 있다. 적어도 하나의 발광기(250)는, 회로 기판(640)에 배치 및/또는 실장될 수 있다. 적어도 하나의 발광기(250)로부터 발광된 광은, 사용자의 신체 부위에 반사되거나 투과되어 적어도 하나의 센서(260)에서 수신될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 발광기(250)로부터 발광된 광은, 제1 경로(61)를 따라 사용자의 신체 부위에 투과되어 제1 센서(661)로 전파되거나, 또는 제2 경로(63)를 따라 사용자의 신체 부위에 반사되어 제2 센서(663)로 전파될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 센서(260)는, 제1 센서(661), 또는 제2 센서(663)을 포함할 수 있다. 제1 센서(661), 및/또는 제2 센서(663)는, 적어도 하나의 발광기(250)로부터 발광된 광을 수신하도록 구성될 수 있다. 제1 센서(661), 및/또는 제2 센서(663)는, 회로 기판(640)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 센서(661) 및/또는 제2 센서(663)는, 연결 기판(642)에 배치 및/또는 실장될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 센서(661) 및/또는 제2 센서(663)는, 외부 하우징 부분(211)과 내부 하우징 부분(213)이 형성하는 웨어러블 전자 장치(200)의 내부 공간에 위치되지 않을 수 있다. 예를 들어, 제1 센서(661) 및/또는 제2 센서(663)는, 내부 하우징 부분(213)으로부터 웨어러블 전자 장치의 중심(O)을 향해 돌출되도록 위치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 하우징(210)은, 커버 하우징 부분(215)을 포함할 수 있다. 커버 하우징 부분(215)은, 내부 하우징 부분(213)에 결합될 수 있다. 커버 하우징 부분(215)은, 적어도 하나의 센서(260)를 커버하도록 구성될 수 있다. 커버 하우징 부분(215)은, 광이 투과될 수 있는 투명한 재질(예: 레진)을 포함할 수 있다. 커버 하우징 부분(215)은, 제1 커버 하우징 부분(2151), 또는 제2 커버 하우징 부분(2153)을 포함할 수 있다. 제1 커버 하우징 부분(2151)은, 제1 센서(661)를 커버하도록 구성될 수 있다. 제2 커버 하우징 부분(2153)은, 제2 센서(663)를 커버하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 제1 센서(661), 및/또는 제2 센서(663)에서 감지된 신호(예: 광)를 이용하여, 사용자의 산소 포화도 정보를 획득할 수 있다.
도 18을 참조하면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 배터리(789)를 포함할 수 있다. 배터리(789)는, 하우징(210) 내에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 연결 기판(742)을 포함할 수 있다. 연결 기판(742)은, 하우징(210)의 내부에 배치될 수 있다. 연결 기판(742)은, 회로 기판(740)으로부터 연장될 수 있다. 연결 기판(742)은, 회로 기판(740)에 전기적으로 연결될 수 있다. 연결 기판(742)은, 가요성 인쇄회로기판(flexible printed circuit board; FPCB)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 발광기(250)는, 제1 발광기(751), 제2 발광기(753), 또는 제3 발광기(755)를 포함할 수 있다. 제1 발광기(751)는, 회로 기판(740)에 배치될 수 있다. 제2 발광기(753), 및/또는 제3 발광기(753)는, 연결 기판(742)에 배치 및/또는 실장될 수 있다. 제1 발광기(751), 제2 발광기(753), 및/또는 제3 발광기(753)는, 사용자의 산소 포화도 측정을 위해, 실질적으로 동일한 또는 서로 다른 파장의 광을 각각 방출하여 사용자의 신체 부위(예: 손가락, 손가락의 피부 및/또는 혈관)에 광을 방사할 수 있다. 제1 발광기(751), 제2 발광기(753), 및/또는 제3 발광기(755)는, 하우징(210)의 내부에서 하우징(210)의 둘레 방향을 따라 서로 이격될 수 있다. 제1 발광기(751), 제2 발광기(753), 및/또는 제3 발광기(755)로부터 방출된 광은, 사용자의 신체 부위에 반사되거나 투과되어 적어도 하나의 센서(260)에서 수신될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 센서(260)는, 제1 센서(761), 또는 제2 센서(763)을 포함할 수 있다. 제1 센서(761), 및/또는 제2 센서(763)는, 적어도 하나의 발광기(250)로부터 발광된 광을 수신하도록 구성될 수 있다. 제1 센서(761), 및/또는 제2 센서(763)는, 회로 기판(740)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 센서(761), 제2 센서(763), 및/또는 제3 센서(765)는, 연결 기판(742)에 배치 및/또는 실장될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 발광기(753), 제3 발광기(755), 제1 센서(761), 제2 센서(763) 및/또는 제3 센서(765)는, 외부 하우징 부분(211)과 내부 하우징 부분(213)이 형성하는 웨어러블 전자 장치(200)의 내부 공간에 위치되지 않을 수 있다. 예를 들어, 제2 발광기(753), 제3 발광기(755), 제1 센서(761), 제2 센서(763) 및/또는 제3 센서(765)는, 내부 하우징 부분(213)으로부터 웨어러블 전자 장치의 중심(O)을 향해 돌출되도록 위치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 하우징(210)은, 커버 하우징 부분(215)을 포함할 수 있다. 커버 하우징 부분(215)은, 내부 하우징 부분(213)에 결합될 수 있다. 커버 하우징 부분(215)은, 제2 발광기(753), 제3 발광기(755), 제1 센서(761), 제2 센서(763) 및/또는 제3 센서(765)를 커버하도록 구성될 수 있다. 커버 하우징 부분(215)은, 광이 투과될 수 있는 투명한 재질(예: 레진)을 포함할 수 있다. 커버 하우징 부분(215)은, 제1 커버 하우징 부분(3151), 제2 커버 하우징 부분(3152), 제3 커버 하우징 부분(3153), 제4 커버 하우징 부분(3154), 또는 제5 커버 하우징 부분(3155)을 포함할 수 있다. 제1 커버 하우징 부분(3151)은, 제1 센서(761)를 커버하도록 구성될 수 있다. 제2 커버 하우징 부분(3153)은, 제2 발광기(753)를 커버하도록 구성될 수 있다. 제3 커버 하우징 부분(3153)은, 제2 센서(763)를 커버하도록 구성될 수 있다. 제4 커버 하우징 부분(3154)은, 제3 발광기(755)를 커버하도록 구성될 수 있다. 제5 커버 하우징 부분(3155)은, 제3 센서(765)를 커버하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 제1 센서(761), 제2 센서(763), 및/또는 제3 센서(765)에서 감지된 신호(예: 광)를 이용하여, 사용자의 산소 포화도 정보를 획득할 수 있다.
도 19를 참조하면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 배터리(889)를 포함할 수 있다. 배터리(889)는, 하우징(210) 내에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 연결 기판(842)을 포함할 수 있다. 연결 기판(842)은, 하우징(210)의 내부에 배치될 수 있다. 연결 기판(842)은, 회로 기판(840)으로부터 연장될 수 있다. 연결 기판(842)은, 회로 기판(840)에 전기적으로 연결될 수 있다. 연결 기판(842)은, 가요성 인쇄회로기판(flexible printed circuit board; FPCB)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 발광기(250)는, 제1 발광기(851), 또는 제2 발광기(853)를 포함할 수 있다. 제1 발광기(851), 및/또는 제2 발광기(853)는, 연결 기판(842)에 배치 및/또는 실장될 수 있다. 제1 발광기(851), 및/또는 제2 발광기(853)는, 사용자의 산소 포화도 측정을 위해, 실질적으로 동일한 또는 서로 다른 파장의 광을 각각 방출하여 사용자의 신체 부위(예: 손가락, 손가락의 피부 및/또는 혈관)에 광을 방사할 수 있다. 제1 발광기(851), 및/또는 제2 발광기(853)는, 하우징(210)의 내부에서 하우징(210)의 둘레 방향을 따라 서로 이격될 수 있다. 제1 발광기(851), 및/또는 제2 발광기(853)로부터 방출된 광은, 사용자의 신체 부위에 반사되거나 투과되어 적어도 하나의 센서(260)에서 수신될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 발광기(851)로부터 발광된 광은, 제1 경로(81)를 따라 사용자의 신체 부위에 투과되어 적어도 하나의 센서(260)으로 전파될 수 있다. 제2 발광기(853)로부터 발광된 광은, 제2 경로(83)를 따라 사용자의 신체 부위에 반사되어 적어도 하나의 센서(260)으로 전파될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 센서(260)는, 적어도 하나의 발광기(250)로부터 발광된 광을 수신하도록 구성될 수 있다. 적어도 하나의 센서(260)는, 회로 기판(840)에 배치 및/또는 실장될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는, 적어도 하나의 센서(260)에서 감지된 신호(예: 광)를 이용하여, 사용자의 산소 포화도 정보를 획득할 수 있다.
사용자들의 건강에 대한 관심이 증가함에 따라 사용자가 휴대하는 웨어러블 전자 장치를 통해 생체 신호를 측정하는 기술이 발전하고 있다. 예를 들어, 전자 장치에 포함된 센서를 통해 심박수, 심전도, 혈압, 맥박, 호흡수, 체온 및 산소 포화도(SpO2) 측정이 가능하다.
사용자의 심박수나 혈중 산소 포화도에 대한 생체 정보를 획득하기 위해, 웨어러블 전자 장치에는, 센서가 배치될 수 있다. 일 예로서, PPG(photoplethysmography) 센서는, 광원, 및 광원으로부터 발광된 광을 수광하기 위한 수광부를 포함할 수 있고, 웨어러블 전자 장치는, 수광부에서 감지된 광 신호에 기초하여, 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있다.
사용자의 손가락에 착용되는 링 타입의 웨어러블 전자 장치의 경우, 사용자가 수면 자세에 따라 수광부에서 감지되는 광 신호의 열화가 발생되거나 광의 경로 상에 굵은 혈관이 위치됨에 따라, 획득된 생체 정보가 부정확한 정보로 제공될 우려가 있다.
한편, 광원으로부터 발광된 광은, 사용자의 혈관이나 피부에 투과 또는 반사되는데, 일반적으로 사용자의 손가락에 투과된 광 신호에 기초하여, 사용자의 생체 정보를 획득하는 경우 보다 정확성이 높은 것으로 알려져 있으나, 사용자의 손가락을 투과시키는 광을 발광시키기 위해서는 소모 전류가 큰 문제점이 있었다. 또한, 사용자의 손가락에 반사된 광 신호에 기초하여, 사용자의 생체 정보를 획득하는 경우, 소모 전류가 비교적 낮은 것으로 알려져 있으나, 생체 정보의 정확성이 낮은 문제점이 있었다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 복수 개의 센서를 통해 사용자의 손가락에 반사된 또는 투과된 광에 기초하여, 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있는 웨어러블 전자 장치가 제공될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 반사형 센서를 이용하여 사용자의 산소 포화도를 감지하되, 투과형 센서를 이용하여 반사형 센서를 통해 획득한 산소 포화도의 신뢰성을 보다 높일 수 있는 웨어러블 전자 장치가 제공될 수 있다.
다만, 본 개시에서 해결하고자 하는 과제는 상기 언급된 과제에 한정되는 것은 아니며, 본 개시의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확정될 수 있을 것이다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치는, 정확도가 높은 투과형 센서의 동작 시간을 최소화시킴으로써, 웨어러블 전자 장치의 소모 전류를 줄일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치는, 보다 정확도가 높은 투과형 센서를 통해 반사형 센서에서 감지된 신호에 기초한 생체 정보에 대한 정확성을 확인하거나 상기 생체 정보를 보정함에 따라 보다 신뢰성이 높은 생체 정보를 제공할 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 하우징(210), 발광기(light emitter)(250), 제1 센서(261), 제2 센서(263), 적어도 하나의 프로세서(220), 또는 메모리(230)를 포함할 수 있다. 상기 하우징(210)은, 외부 하우징 부분(211), 또는 내부 하우징 부분(213)을 포함할 수 있다. 상기 내부 하우징 부분(213)은, 상기 외부 하우징 부분(211)과 결합될 수 있다. 상기 내부 하우징 부분(213)은, 적어도 부분적으로 투명하게 구성될 수 있다. 상기 발광기(250)는, 상기 하우징(210) 내에 배치될 수 있다. 상기 발광기(250)는, 상기 내부 하우징 부분(213)을 통해 광을 발광하도록 구성될 수 있다. 상기 제1 센서(261)는, 상기 하우징(210) 내에 배치될 수 있다. 상기 제1 센서(261)는, 사용자의 손가락에 투과된 광을 수광하도록 구성될 수 있다. 상기 제2 센서(263)는, 상기 하우징(210) 내에 배치될 수 있다. 상기 제2 센서(263)는, 사용자의 손가락으로부터 반사된 광을 수광하도록 구성될 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서는, 프로세싱 회로를 포함할 수 있다. 상기 메모리(230)는, 인스트럭션들을 저장할 수 있다. 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서(220)에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때, 상기 웨어러블 전자 장치(200)로 하여금, 제1 광을 발광하도록 상기 발광기(250)를 제어고, 상기 제1 센서(261)를 통해 상기 제1 광에 대응하는 제1 신호를 수신하고, 제2 광을 발광하도록 상기 발광기(250)를 제어하고, 상기 제2 센서(263)를 통해 상기 제2 광에 대응하는 제2 신호를 수신하고, 및 상기 제1 신호 또는 상기 제2 신호에 기반하여 생체 정보를 생성하게 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 생체 정보는, 산소 포화도에 대한 정보, 또는 심박수에 대한 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 발광기(250)는, 적색 파장 및 적외선 파장을 포함하는 복수 개의 파장 대역들의 광을 발광하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 센서(261)와 상기 발광기(250) 사이의 거리는, 상기 제2 센서(263)와 상기 발광기(250) 사이의 거리보다 클 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서(220)에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때, 상기 웨어러블 전자 장치(200)로 하여금, 제1 세기를 갖는 상기 제2 광을 발광하도록 상기 발광기(250)를 제어하고, 및 상기 제2 광이 발광된 이후 상기 제1 세기와 다른 제2 세기를 갖는 상기 제1 광을 발광하도록 상기 발광기(250)를 제어하게 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 세기는, 상기 제2 세기보다 작을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서(220)에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때, 상기 웨어러블 전자 장치(200)로 하여금, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호의 차이가 임계 값 이하인지의 확인(identification)에 적어도 부분적으로 기반하여, 상기 제2 신호를 이용하여 상기 생체 정보를 생성하게 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서(220)에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때, 상기 웨어러블 전자 장치(200)로 하여금, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호의 상기 차이가 상기 임계 값을 초과한다는 확인에 적어도 부분적으로 기반하여, 상기 제2 신호를 보정함으로써 상기 생체 정보를 생성하게 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서(220)에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때, 상기 웨어러블 전자 장치(200)로 하여금, 상기 차이에 대해 적어도 부분적으로 기반하여, 상기 발광기(250)의 발광 세기 또는 발광 주기를 조절하게 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서(220)에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때, 상기 웨어러블 전자 장치(200)로 하여금, 상기 차이에 대응하는 보정 값을 상기 제2 신호에 부가함으로써(adding) 상기 생체 정보를 생성하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 웨어러블 전자 장치(200)는, 가속도 센서(286)를 더 포함할 수 있다. 상기 가속도 센서(286)는, 상기 하우징(210)에 배치될 수 있다. 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서(220)에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때, 상기 웨어러블 전자 장치(200)로 하여금, 상기 가속도 센서(286)를 이용하여 상기 사용자의 자세 변화를 확인하고, 상기 사용자의 자세가 변화되었다는 확인에 적어도 부분적으로 기반하여, 상기 제1 광을 발광하도록 상기 발광기(250)를 제어하고, 및 상기 제1 센서(261)를 통해 상기 제1 광에 대응하는 상기 제1 신호를 수신하게 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 웨어러블 전자 장치(200)는, 제3 센서(265)를 더 포함할 수 있다. 상기 제3 센서(265)는, 상기 하우징(210) 내에 배치될 수 있다. 상기 제3 센서(265)는, 상기 제1 센서(261)와 상기 제2 센서(263) 사이에 위치될 수 있다. 상기 제3 센서(265)는, 상기 사용자의 손가락으로부터 반사된 광을 수광하도록 구성될 수 있다. 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서(220)에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때, 상기 웨어러블 전자 장치(200)로 하여금, 상기 발광기(250)로부터 발광된 제3 광에 대응하는 제3 신호를 상기 제3 센서(265)를 통해 수신하고, 상기 제1 신호 및 상기 제3 신호의 차이가 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호의 차이 미만이라는 확인에 적어도 부분적으로 기반하여, 상기 생체 정보를 생성하게 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 웨어러블 전자 장치(200)는, 제1 벽(271), 제2 벽(273), 또는 배터리(289)를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 벽(271)은, 상기 제1 센서(261)와 상기 제2 센서(263) 사이에 위치될 수 있다. 상기 제2 벽(273)은, 상기 제2 센서(263)와 상기 발광기(250) 사이에 위치될 수 있다. 상기 배터리(289)는, 상기 하우징(210) 내에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 발광기(250), 상기 제1 센서(463), 또는 상기 제2 센서(465) 중 적어도 하나는, 상기 배터리(489) 상에 배치될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 하우징(210), 발광기(light emitter)(250), 제1 센서(261), 제2 센서(263), 적어도 하나의 프로세서(220), 또는 메모리(230)를 포함할 수 있다. 상기 하우징(210)은, 외부 하우징 부분(211), 또는 내부 하우징 부분(213)을 포함할 수 있다. 상기 내부 하우징 부분(213)은, 상기 외부 하우징 부분(211)과 결합될 수 있다. 상기 내부 하우징 부분(213)은, 적어도 부분적으로 투명하게 구성될 수 있다. 상기 발광기(250)는, 상기 하우징(210) 내에 배치될 수 있다. 상기 발광기(250)는, 상기 내부 하우징 부분(213)을 통해 광을 발광하도록 구성될 수 있다. 상기 제1 센서(261)는, 상기 하우징(210) 내에 배치될 수 있다. 상기 제1 센서(261)는, 사용자의 손가락에 투과된 광을 수광하도록 구성될 수 있다. 상기 제2 센서(263)는, 상기 하우징(210) 내에 배치될 수 있다. 상기 제2 센서(263)는, 사용자의 손가락으로부터 반사된 광을 수광하도록 구성될 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서(220)는, 프로세싱 회로를 포함할 수 있다. 상기 메모리(230)는, 인스트럭션들을 저장할 수 있다. 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서(220)에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때, 상기 웨어러블 전자 장치(200)로 하여금, 제1 광을 발광하도록 상기 발광기(250)를 제어하고, 상기 제1 센서(261)를 통해 제1 신호를 수신하고, 제2 광을 발광하도록 상기 발광기(250)를 제어하고, 상기 제2 센서(263)를 통해 제2 신호를 수신하고, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호의 차이가 임계 값 이하라는 확인에 적어도 부분적으로 기반하여, 생체 정보를 생성하고, 상기 차이가 상기 임계 값보다 크다는 확인에 적어도 부분적으로 기반하여, 상기 차이에 대응하는 보정 값으로 상기 제2 신호를 보정함으로써 상기 생체 정보를 생성하게 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 생체 정보는, 산소 포화도에 대한 정보 또는 심박수에 대한 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 웨어러블 전자 장치(200)는, 가속도 센서(286)를 더 포함할 수 있다. 상기 가속도 센서(286)는, 상기 하우징(210)에 배치될 수 있다. 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서(220)에 의해 실행될 때, 상기 웨어러블 전자 장치(200)로 하여금, 상기 가속도 센서(286)를 이용하여 상기 사용자의 자세 변화를 확인하고, 상기 사용자의 자세가 변화되었다는 확인에 적어도 부분적으로 기반하여, 상기 제1 광을 발광하도록 상기 발광기(250)를 제어하고, 및상기 제1 센서(261)를 통해 상기 제1 광에 대응하는 상기 제1 신호를 수신하게 할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 하우징(210), 제1 센서(261), 제2 센서(263), 제3 센서(265), 적어도 하나의 프로세서(220), 또는 메모리(230)를 포함할 수 있다. 상기 하우징(210)은, 링 형상을 가질 수 있다. 상기 하우징(210)은, 외부 하우징 부분(211), 또는 내부 하우징 부분(213)을 포함할 수 있다. 상기 내부 하우징 부분(213)은, 상기 외부 하우징 부분(211)과 결합될 수 있다. 상기 내부 하우징 부분(213)은, 적어도 부분적으로 투명하게 구성될 수 있다. 상기 발광기(250)는, 상기 하우징(210) 내에 배치될 수 있다. 상기 발광기(250)는, 상기 내부 하우징 부분(213)을 통해 광을 발광하도록 구성될 수 있다. 상기 발광기(250)는, 상기 하우징(210) 내에 배치될 수 있다. 상기 발광기(250)는, 사용자의 손가락에 투과된 광을 수광하도록 구성될 수 있다. 상기 제2 센서(263)는, 상기 하우징(210) 내에 배치될 수 있다. 상기 제2 센서(263)는, 사용자의 손가락으로부터 반사된 광을 수광하도록 구성될 수 있다. 상기 제3 센서(265)는, 상기 하우징(210) 내에 배치될 수 있다. 상기 제3 센서(265)는, 상기 제1 센서(261)와 상기 제2 센서(263) 사이에 위치될 수 있다. 상기 제3 센서(265)는, 상기 사용자의 손가락으로부터 반사된 광을 수광하도록 구성될 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서(220)는, 프로세싱 회로를 포함할 수 있다. 상기 메모리(230)는, 인스트럭션들을 저장할 수 있다. 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서(220)에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때, 상기 웨어러블 전자 장치(200)로 하여금, 상기 제1 센서(261)를 통해 수신된 신호, 제2 센서(263)를 통해 수신된 신호, 및 상기 제3 센서(265)를 통해 수신된 신호를 이용하여, 산소 포화도에 대한 정보를 생성하게 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서(220)에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때, 상기 웨어러블 전자 장치(200)로 하여금, 상기 제2 센서(263)에서 광을 감지하기 위한 제1 세기의 광을 발광하도록 상기 발광기(250)를 제어하고, 상기 제3 센서(265)에서 광을 감지하기 위한 제2 세기의 광을 발광하도록 상기 발광기(250)를 제어하고, 및 상기 제1 센서(261)에서 광을 감지하기 위한 제3 세기의 광을 발광하도록 상기 발광기(250)를 제어하게 할 수 있다. 상기 제1 세기, 상기 제2 세기, 및 상기 제3 세기는, 서로 다를 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 웨어러블 전자 장치(200)는, 배터리(289)를 더 포함할 수 있다. 상기 배터리(289)는, 상기 하우징(210) 내에 배치될 수 있다. 상기 배터리(289)는, 적어도 부분적으로 휘어진 형상을 가질 수 있다.
이상, 본 문서의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 문서의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체들을 포함할 수 있으며, 복수의 개체들 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.

Claims (15)

  1. 웨어러블 전자 장치(200)에 있어서,
    외부 하우징 부분(211), 및 상기 외부 하우징 부분(211)과 결합되고, 적어도 부분적으로 투명하게 구성된 내부 하우징 부분(213)을 포함하는 하우징(210);
    상기 하우징(210) 내에 배치되고, 상기 내부 하우징 부분(213)을 통해 광을 발광하도록 구성된 발광기(light emitter)(250);
    상기 하우징(210) 내에 배치되고, 사용자의 손가락에 투과된 광을 수광하도록 구성된 제1 센서(261);
    상기 하우징(210) 내에 배치되고, 사용자의 손가락으로부터 반사된 광을 수광하도록 구성된 제2 센서(263);
    프로세싱 회로(processing circuitry)를 포함하는 적어도 하나의 프로세서(220); 및
    인스트럭션들(instructions)을 저장하는 메모리(230)를 포함하고,
    상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서(220)에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때, 상기 웨어러블 전자 장치(200)로 하여금:
    제1 광을 발광하도록 상기 발광기(250)를 제어하고;
    상기 제1 센서(261)를 통해 상기 제1 광에 대응하는 제1 신호를 수신하고;
    제2 광을 발광하도록 상기 발광기(250)를 제어하고;
    상기 제2 센서(263)를 통해 상기 제2 광에 대응하는 제2 신호를 수신하고; 및
    상기 제1 신호 또는 상기 제2 신호에 기반하여 생체 정보를 생성하게 하는 웨어러블 전자 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 생체 정보는, 산소 포화도에 대한 정보, 또는 심박수에 대한 정보를 포함하는 웨어러블 전자 장치.
  3. 제1 항 내지 제2 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 발광기(250)는, 적색 파장 및 적외선 파장을 포함하는 복수 개의 파장 대역들의 광을 발광하도록 구성된 웨어러블 전자 장치.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 제1 센서(261)와 상기 발광기(250) 사이의 거리는, 상기 제2 센서(263)와 상기 발광기(250) 사이의 거리보다 큰 웨어러블 전자 장치.
  5. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서(220)에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때, 상기 웨어러블 전자 장치(200)로 하여금:
    제1 세기를 갖는 상기 제2 광을 발광하도록 상기 발광기(250)를 제어하고; 및
    상기 제2 광이 발광된 이후 상기 제1 세기와 다른 제2 세기를 갖는 상기 제1 광을 발광하도록 상기 발광기(250)를 제어하게 하는 웨어러블 전자 장치.
  6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 제1 세기는, 상기 제2 세기보다 작은 웨어러블 전자 장치.
  7. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서(220)에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때, 상기 웨어러블 전자 장치(200)로 하여금:
    상기 제1 신호 및 상기 제2 신호의 차이가 임계 값 이하인지의 확인(identification)에 적어도 부분적으로 기반하여, 상기 제2 신호를 이용하여 상기 생체 정보를 생성하게 하는 웨어러블 전자 장치.
  8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서(220)에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때, 상기 웨어러블 전자 장치(200)로 하여금:
    상기 제1 신호 및 상기 제2 신호의 상기 차이가 상기 임계 값을 초과한다는 확인에 적어도 부분적으로 기반하여, 상기 제2 신호를 보정함으로써 상기 생체 정보를 생성하게 하는 웨어러블 전자 장치.
  9. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서(220)에 의해 개별적으로 또는 부분적으로 실행될 때, 상기 웨어러블 전자 장치(200)로 하여금:
    상기 차이에 대해 적어도 부분적으로 기반하여, 상기 발광기(250)의 발광 세기 또는 발광 주기를 조절하게 하는 웨어러블 전자 장치.
  10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서(220)에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때, 상기 웨어러블 전자 장치(200)로 하여금:
    상기 차이에 대응하는 보정 값을 상기 제2 신호에 부가함으로써(adding) 상기 생체 정보를 생성하게 하는 웨어러블 전자 장치.
  11. 제1 항 내지 제10 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 하우징(210)에 배치된 가속도 센서(286)를 더 포함하고,
    상기 인스터력선들은, 상기 적어도 하나의 프로세서(220)에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때, 상기 웨어러블 전자 장치(200)로 하여금:
    상기 가속도 센서(286)를 이용하여 상기 사용자의 자세 변화를 확인하고;
    상기 사용자의 자세가 변화되었다는 확인에 적어도 부분적으로 기반하여, 상기 제1 광을 발광하도록 상기 발광기(250)를 제어하고; 및
    상기 제1 센서(261)를 통해 상기 제1 광에 대응하는 상기 제1 신호를 수신하게 하는 웨어러블 전자 장치.
  12. 제1 항 내지 제11 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 하우징(210) 내에 배치되고, 상기 제1 센서(261)와 상기 제2 센서(263) 사이에 위치되고, 상기 사용자의 손가락으로부터 반사된 광을 수광하도록 구성된 제3 센서(265)를 더 포함하고,
    상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서(220)에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때, 상기 웨어러블 전자 장치(200)로 하여금:
    상기 발광기(250)로부터 발광된 제3 광에 대응하는 제3 신호를 상기 제3 센서(265)를 통해 수신하고; 및
    상기 제1 신호 및 상기 제3 신호의 차이가 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호의 차이 미만이라는 확인에 적어도 부분적으로 기반하여, 상기 생체 정보를 생성하게 하는 웨어러블 전자 장치.
  13. 제1 항 내지 제12 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 제1 센서(261)와 상기 제2 센서(263) 사이에 위치된 제1 벽(271);
    상기 제2 센서(263)와 상기 발광기(250) 사이에 위치된 제2 벽(273); 및
    상기 하우징(210) 내에 배치된 배터리(289)를 더 포함하는 웨어러블 전자 장치.
  14. 제1 항 내지 제13 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 발광기(250), 상기 제1 센서(463), 또는 상기 제2 센서(465) 중 적어도 하나는, 상기 배터리(489) 상에 배치된 웨어러블 전자 장치.
  15. 웨어러블 전자 장치(200)에 있어서,
    외부 하우징 부분(211), 및 상기 외부 하우징 부분(211)과 결합되고, 적어도 부분적으로 투명하게 구성된 내부 하우징 부분(213)을 포함하는 하우징(210);
    상기 하우징(210) 내에 배치되고, 상기 내부 하우징 부분(213)을 통해 광을 발광하도록 구성된 발광기(light emitter)(250);
    상기 하우징(210) 내에 배치되고, 사용자의 손가락에 투과된 광을 수광하도록 구성된 제1 센서(261);
    상기 하우징(210) 내에 배치되고, 사용자의 손가락으로부터 반사된 광을 수광하도록 구성된 제2 센서(263);
    프로세싱 회로(processing circuitry)를 포함하는 적어도 하나의 프로세서(220); 및
    인스트럭션들을 저장하는 메모리(230)를 포함하고,
    상기 인스트럭션들은, 상기 적어도 하나의 프로세서(220)에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 실행될 때, 상기 웨어러블 전자 장치(200)로 하여금:
    제1 광을 발광하도록 상기 발광기(250)를 제어하고;
    상기 제1 센서(261)를 통해 제1 신호를 수신하고;
    제2 광을 발광하도록 상기 발광기(250)를 제어하고;
    상기 제2 센서(263)를 통해 제2 신호를 수신하고;
    상기 제1 신호 및 상기 제2 신호의 차이가 임계 값 이하라는 확인에 적어도 부분적으로 기반하여, 생체 정보를 생성하고; 및
    상기 차이가 상기 임계 값보다 크다는 확인에 적어도 부분적으로 기반하여, 상기 차이에 대응하는 보정 값으로 상기 제2 신호를 보정함으로써 상기 생체 정보를 생성하게 하는 웨어러블 전자 장치.
PCT/KR2024/013617 2023-09-21 2024-09-09 생체 정보를 획득하기 위한 웨어러블 전자 장치 Pending WO2025063575A1 (ko)

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