KR20250042032A - Wearable device and method for measuring body temperature using ultrasonic wave thereof - Google Patents
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Abstract
본 문서의 다양한 실시예에 따른 사용자의 체온을 측정하기 위한 온도 센서, 외부 장치와 무선 통신을 지원하는 무선 통신 회로, 적어도 하나의 초음파 센서, 메모리, 및 상기 온도 센서, 상기 무선 통신 회로, 상기 적어도 하나의 초음파 센서, 및 상기 메모리와 작동적으로 연결되는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 상기 온도 센서를 통해 측정된 체온 정보 또는 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 외부 장치로부터 수신한 체온 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 기준 체온을 설정하고, 전자 장치가 사용자에 의해 착용된 상태에서, 상기 적어도 하나의 초음파 센서를 이용하여 사용자의 신체를 통과하는 초음파의 제1속도를 측정하고, 상기 측정된 초음파의 제1속도 및 상기 설정된 기준 체온을 기준 정보로써 상기 메모리에 저장할 수 있다. 상기 프로세서는, 상기 기준 정보를 저장한 이후, 상기 적어도 하나의 초음파 센서를 이용하여 사용자의 신체를 통과하는 초음파 신호의 제2속도를 측정하고, 및 상기 측정된 제1속도 및 제2속도의 차이에 기초하여 상기 기준 체온을 보상하여, 보상된 체온 정보를 생성하도록 설정될 수 있다.According to various embodiments of the present document, a temperature sensor for measuring a user's body temperature, a wireless communication circuit supporting wireless communication with an external device, at least one ultrasonic sensor, a memory, and a processor operatively connected to the temperature sensor, the wireless communication circuit, the at least one ultrasonic sensor, and the memory. The processor may set a reference body temperature based on at least one of body temperature information measured by the temperature sensor or body temperature information received from the external device through the wireless communication circuit, and, when the electronic device is worn by the user, may measure a first speed of an ultrasonic wave passing through the user's body using the at least one ultrasonic sensor, and may store the measured first speed of the ultrasonic wave and the set reference body temperature in the memory as reference information. The processor may be set to measure a second speed of an ultrasonic signal passing through the user's body using the at least one ultrasonic sensor after storing the reference information, and compensate for the reference body temperature based on a difference between the measured first speed and the second speed, thereby generating compensated body temperature information.
Description
본 개시는 웨어러블 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 웨어러블 장치에 포함된 초음파 센서를 이용하여 사용자의 체온을 측정하는 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to a wearable device, and more particularly, to a method for measuring a user's body temperature using an ultrasonic sensor included in a wearable device.
사용자에게 다양한 사용자 경험을 제공하기 위해, 다양한 종류의 전자 장치가 개발되고 있다. 웨어러블 장치는 사용자의 신체에 착용 가능한 형태의 전자 장치로써, 예를 들어, 사용자의 머리, 손목, 손가락에 착용되는 형태로 구성되어 다양한 기능을 제공할 수 있다. 웨어러블 장치의 일 예로써 반지의 형태로 손가락에 착용될 수 있는 스마트 링이 개발되고 있다.In order to provide users with diverse user experiences, various types of electronic devices are being developed. Wearable devices are electronic devices that can be worn on the user's body, for example, they can be configured to be worn on the user's head, wrist, or finger, and can provide various functions. As an example of a wearable device, a smart ring that can be worn on the finger in the form of a ring is being developed.
스마트 링과 같은 웨어러블 장치는 사용자의 신체에 착용 시, 체온, 심박수, 심전도, 혈압과 같은 다양한 생체 정보를 측정할 수 있는 생체 센서들을 포함할 수 있다. 체온을 측정하는 온도 센서의 경우, 단위 면적당 복사 에너지가 절대 온도의 4제곱에 비례함을 요지로 하는 Stefan-Boltzmann 법칙에 기초하여, 광학 신호(예: 적외선 신호)를 통해 사용자의 피부의 온도를 측정할 수 있다.Wearable devices such as smart rings may include biometric sensors that can measure various biometric information such as body temperature, heart rate, electrocardiogram, and blood pressure when worn on the user's body. In the case of a temperature sensor that measures body temperature, the temperature of the user's skin can be measured through an optical signal (e.g., an infrared signal) based on the Stefan-Boltzmann law, which states that radiant energy per unit area is proportional to the fourth power of the absolute temperature.
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.The above information may be provided as related art for the purpose of assisting in understanding the present disclosure. No claim or determination is made as to whether any of the above is applicable as prior art related to the present disclosure.
스마트 링과 같은 웨어러블 장치에서 광학 신호를 이용한 온도 센서를 사용하여 체온을 측정하는 경우, 피부 표면에서의 온도를 측정하기 때문에 외부 요인에 따라 그 정확도가 낮아질 수 있다. 예를 들어, 손목 또는 손가락에 착용하는 웨어러블 장치의 특성 상 사용자가 입고 있는 옷이나 장갑의 영향을 받기 쉽고, 외부 온도에 피부가 노출되기 때문에 실제 체온과 오차가 발생할 수 있다. When measuring body temperature using a temperature sensor using optical signals in a wearable device such as a smart ring, the accuracy may decrease depending on external factors because the temperature is measured on the skin surface. For example, since the wearable device is worn on the wrist or finger, it is easily affected by the clothes or gloves the user is wearing, and since the skin is exposed to the external temperature, there may be an error with the actual body temperature.
본 개시(disclosure)(또는 명세서(specification), 발명(invention))에 따른 전자 장치는, 사용자의 체온을 측정하기 위한 온도 센서, 외부 장치와 무선 통신을 지원하는 무선 통신 회로, 적어도 하나의 초음파 센서, 메모리, 및 상기 온도 센서, 상기 무선 통신 회로, 상기 적어도 하나의 초음파 센서, 및 상기 메모리와 작동적으로 연결되는 프로세서를 포함할 수 있다.An electronic device according to the present disclosure (or specification, invention) may include a temperature sensor for measuring a user's body temperature, a wireless communication circuit supporting wireless communication with an external device, at least one ultrasonic sensor, a memory, and a processor operatively connected to the temperature sensor, the wireless communication circuit, the at least one ultrasonic sensor, and the memory.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 온도 센서를 통해 측정된 체온 정보 또는 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 외부 장치로부터 수신한 체온 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 기준 체온을 설정하고, 전자 장치가 사용자에 의해 착용된 상태에서, 상기 적어도 하나의 초음파 센서를 이용하여 사용자의 신체를 통과하는 초음파의 제1속도를 측정하고, 상기 측정된 초음파의 제1속도 및 상기 설정된 기준 체온을 기준 정보로써 상기 메모리에 저장할 수 있다.According to one embodiment, the processor may set a reference body temperature based on at least one of body temperature information measured by the temperature sensor or body temperature information received from the external device via the wireless communication circuit, measure a first speed of ultrasonic waves passing through the user's body using the at least one ultrasonic sensor while the electronic device is worn by the user, and store the measured first speed of the ultrasonic waves and the set reference body temperature as reference information in the memory.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 기준 정보를 저장한 이후, 상기 적어도 하나의 초음파 센서를 이용하여 사용자의 신체를 통과하는 초음파 신호의 제2속도를 측정하고, 및 상기 측정된 제1속도 및 제2속도의 차이에 기초하여 상기 기준 체온을 보상하여, 보상된 체온 정보를 생성하도록 설정될 수 있다.According to one embodiment, the processor may be configured to, after storing the reference information, measure a second speed of an ultrasonic signal passing through the user's body using the at least one ultrasonic sensor, and compensate for the reference body temperature based on a difference between the measured first speed and the second speed, thereby generating compensated body temperature information.
본 문서의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 초음파를 이용한 체온 측정 방법은, 온도 센서를 통해 측정된 체온 정보 또는 외부 장치로부터 수신한 체온 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 기준 체온을 설정하는 동작, 전자 장치가 사용자에 의해 착용된 상태에서, 적어도 하나의 초음파 센서를 이용하여 사용자의 신체를 통과하는 초음파의 제1속도를 측정하는 동작, 상기 측정된 초음파의 제1속도 및 상기 설정된 기준 체온을 기준 정보로써 메모리에 저장하는 동작, 상기 기준 정보를 저장한 이후, 상기 적어도 하나의 초음파 센서를 이용하여 사용자의 신체를 통과하는 초음파 신호의 제2속도를 측정하는 동작, 및 상기 측정된 제1속도 및 제2속도의 차이에 기초하여 상기 기준 체온을 보상하여, 보상된 체온 정보를 생성하는 동작을 포함할 수 있다.A method for measuring body temperature using ultrasonic waves in an electronic device according to various embodiments of the present document may include: setting a reference body temperature based on at least one of body temperature information measured by a temperature sensor and body temperature information received from an external device; measuring a first speed of ultrasonic waves passing through a user's body using at least one ultrasonic sensor while the electronic device is worn by the user; storing the measured first speed of ultrasonic waves and the set reference body temperature in a memory as reference information; measuring a second speed of an ultrasonic signal passing through the user's body using the at least one ultrasonic sensor after storing the reference information; and compensating for the reference body temperature based on a difference between the measured first speed and the second speed, thereby generating compensated body temperature information.
본 문서의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 디스플레이, 외부 장치와 무선 통신을 지원하는 무선 통신 회로, 메모리, 및 상기 디스플레이, 상기 무선 통신 회로, 및 상기 메모리와 작동적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 디스플레이를 통한 사용자 입력 또는 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 외부 장치로부터 수신한 체온 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 기준 체온을 설정하고, 상기 외부 장치에 의해 상기 적어도 하나의 초음파 센서를 이용하여 측정된 사용자의 신체를 통과하는 초음파의 제1속도를 상기 무선 통신 회로를 통해 수신하고, 상기 측정된 초음파의 제1속도 및 상기 설정된 기준 체온을 기준 정보로써 상기 메모리에 저장하고, 상기 기준 정보를 저장한 이후, 상기 외부 장치에 의해 상기 적어도 하나의 초음파 센서를 이용하여 측정된 사용자의 신체를 통과하는 초음파의 제2속도를 상기 무선 통신 회로를 통해 수신하고, 및 상기 수신된 제1속도 및 제2속도의 차이에 기초하여 상기 기준 체온을 보상하여, 보상된 체온 정보를 생성하도록 설정될 수 있다.According to various embodiments of the present document, an electronic device includes a display, a wireless communication circuit supporting wireless communication with an external device, a memory, and a processor operatively connected to the display, the wireless communication circuit, and the memory, wherein the processor may be configured to set a reference body temperature based on at least one of a user input through the display or body temperature information received from the external device through the wireless communication circuit, receive a first speed of ultrasonic waves passing through a body of a user measured by the at least one ultrasonic sensor by the external device through the wireless communication circuit, store the measured first speed of ultrasonic waves and the set reference body temperature as reference information in the memory, and after storing the reference information, receive a second speed of ultrasonic waves passing through a body of the user measured by the at least one ultrasonic sensor by the external device through the wireless communication circuit, and compensate for the reference body temperature based on a difference between the received first speed and the second speed, thereby generating compensated body temperature information.
본 문서의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 제1초음파 센서, 상기 제1초음파 센서와 이격되어 배치되는 제2초음파 센서, 메모리, 및 상기 제1초음파 센서, 상기 제2초음파 센서, 및 상기 메모리와 작동적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 메모리는, 각각의 초음파 신호의 이동 경로에 대해, 상기 초음파 신호의 이동 속도와 사용자의 체온을 맵핑한 맵핑 테이블을 저장하고, 상기 프로세서는, 상기 제1초음파 센서에서 출력되어 상기 제1초음파 센서 및 상기 제2초음파 센서 사이의 직선 경로를 통해 수신되는 제1초음파 신호의 이동 속도를 확인하고, 상기 제1초음파 센서에서 출력되어 사용자의 신체의 일부에 의해 반사되는 반사 경로를 통해 수신되는 제2초음파 신호의 이동 속도를 확인하고, 상기 제1초음파 신호의 이동 속도 및 상기 제2초음파 신호의 이동 속도의 가중 평균을 계산하고, 및 상기 메모리에 저장된 맵핑 테이블에서 상기 확인된 제1초음파 신호의 이동 속도 및 상기 제2초음파 신호의 이동 속도의 가중 평균에 대응하는 체온 정보를 획득하고, 및 상기 맵핑 테이블에서 획득한 체온 정보를 사용자의 현재 체온으로 결정하도록 설정될 수 있다.An electronic device according to various embodiments of the present document includes a first ultrasonic sensor, a second ultrasonic sensor disposed spaced apart from the first ultrasonic sensor, a memory, and a processor operatively connected to the first ultrasonic sensor, the second ultrasonic sensor, and the memory, wherein the memory stores a mapping table that maps a movement speed of the ultrasonic signal and a body temperature of a user for each movement path of the ultrasonic signal, and the processor verifies a movement speed of a first ultrasonic signal output from the first ultrasonic sensor and received through a straight path between the first ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor, verifies a movement speed of a second ultrasonic signal output from the first ultrasonic sensor and received through a reflection path reflected by a part of a user's body, calculates a weighted average of the movement speed of the first ultrasonic signal and the movement speed of the second ultrasonic signal, and calculates a weighted average of the movement speed of the first ultrasonic signal and the movement speed of the second ultrasonic signal from the mapping table stored in the memory. It can be set to obtain body temperature information corresponding to the average, and determine the body temperature information obtained from the mapping table as the user's current body temperature.
본 문서의 다양한 실시예에 따르면, 초음파 센서를 이용하여 사용자의 신체 내부의 온도를 측정할 수 있고, 초음파 센서의 정확도를 향상 시키기 위해 다양한 경로의 초음파 신호를 이용함으로써, 보다 정확한 체온을 측정할 수 있는 초음파를 이용한 체온 측정 방법을 제공할 수 있다.According to various embodiments of the present document, a body temperature measurement method using ultrasound can be provided, which can measure the temperature inside a user's body using an ultrasonic sensor, and can measure body temperature more accurately by using ultrasonic signals of various paths to improve the accuracy of the ultrasonic sensor.
도 1은 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치 및 휴대 장치를 도시한 것이다.
도 3a는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 블록도이다.
도 3b는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 센서 배치 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 휴대 장치의 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 초음파 센서의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 6은 일 실시예에 따른 매질의 온도와 초음파의 속도의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 7은 일 실시예에 따른 체온의 변화에 따른 초음파 신호의 속도 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 초음파 센서의 수신단에서 감지되는 신호를 도시한 것이다.
도 9는 일 실시예에 따른 초음파 신호의 직접 경로와 반사 경로에서 측정되는 신호를 도시한 것이다.
도 10은 일 실시예에 따른 초음파 신호의 전송 경로들을 도시한 것이다.
도 11은 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 착용 상태 변화에 따라 초음파 센서에서 수신되는 신호의 변화를 도시한 것이다.
도 12는 일 실시예에 따른 휴대 장치에서 제공하는 UI를 도시한 것이다.
도 13은 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 초음파를 이용한 체온 측정 방법의 흐름도이다.
도 14는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치 및 휴대 장치의 초음파를 이용한 체온 측정 방법의 흐름도이다.FIG. 1 is a block diagram of an electronic device within a network environment according to various embodiments.
FIG. 2 illustrates a wearable device and a portable device according to one embodiment.
FIG. 3a is a block diagram of a wearable device according to one embodiment.
FIG. 3b is a diagram illustrating a sensor arrangement structure of a wearable device according to one embodiment.
FIG. 4 is a block diagram of a portable device according to one embodiment.
FIG. 5 is for explaining the principle of an ultrasonic sensor of a wearable device according to one embodiment.
Figure 6 is a graph showing the relationship between the temperature of a medium and the speed of ultrasonic waves according to one embodiment.
FIG. 7 is a diagram for explaining changes in the speed of an ultrasonic signal according to changes in body temperature according to one embodiment.
FIG. 8 illustrates a signal detected at a receiving end of an ultrasonic sensor according to one embodiment.
FIG. 9 illustrates signals measured on the direct path and reflected path of an ultrasonic signal according to one embodiment.
FIG. 10 illustrates transmission paths of ultrasonic signals according to one embodiment.
FIG. 11 illustrates a change in a signal received from an ultrasonic sensor according to a change in the wearing state of a wearable device according to one embodiment.
FIG. 12 illustrates a UI provided by a portable device according to one embodiment.
Fig. 13 is a flow chart of a method for measuring body temperature using ultrasound of a wearable device according to one embodiment.
Fig. 14 is a flow chart of a method for measuring body temperature using ultrasound of a wearable device and a portable device according to one embodiment.
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.Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings so that those skilled in the art can easily implement the present disclosure. However, the present disclosure may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In connection with the description of the drawings, the same or similar reference numerals may be used for the same or similar components. In addition, in the drawings and related descriptions, descriptions of well-known functions and configurations may be omitted for clarity and conciseness.
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.FIG. 1 is a block diagram of an electronic device (101) in a network environment (100) according to various embodiments. Referring to FIG. 1, in the network environment (100), the electronic device (101) may communicate with the electronic device (102) via a first network (198) (e.g., a short-range wireless communication network), or may communicate with at least one of the electronic device (104) or the server (108) via a second network (199) (e.g., a long-range wireless communication network). According to one embodiment, the electronic device (101) may communicate with the electronic device (104) via the server (108). According to one embodiment, 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). In some embodiments, 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. In some embodiments, 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)).
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.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. According to one embodiment, as at least a part of the 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). According to one embodiment, 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). For example, when the electronic device (101) includes the main processor (121) and the auxiliary processor (123), 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.
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.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. In one embodiment, the auxiliary processor (123) (e.g., an image signal processor or a communication processor) may be implemented as a part of another functionally related component (e.g., a camera module (180) or a communication module (190)). In one embodiment, the auxiliary processor (123) (e.g., a neural network processing device) 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. In addition to the hardware structure, the artificial intelligence model may additionally or alternatively include a software structure.
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. 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).
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. 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).
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. 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).
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.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.
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. 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. According to one embodiment, 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.
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.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).
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. 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. According to one embodiment, 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.
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.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)). In one embodiment, 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.
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.The 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)). According to one embodiment, 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).
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.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. According to one embodiment, the haptic module (179) can include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
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.The camera module (180) can capture still images and moving images. According to one embodiment, the camera module (180) can include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
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.The power management module (188) can manage power supplied to the electronic device (101). According to one embodiment, the power management module (188) can be implemented as, for example, at least a part of a power management integrated circuit (PMIC).
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.The battery (189) can power at least one component of the electronic device (101). In one embodiment, the battery (189) can include, for example, a non-rechargeable primary battery, a rechargeable secondary battery, or a fuel cell.
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. 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. According to one embodiment, 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). Among these communication modules, 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)). These various types of communication modules may be integrated into a single component (e.g., a single chip) or implemented as multiple separate components (e.g., multiple chips). 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).
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.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)). The wireless communication module (192) can support, for example, a high-frequency band (e.g., mmWave band) to achieve a high data transmission rate. 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)). According to one embodiment, 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.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.The antenna module (197) can transmit or receive signals or power to or from the outside (e.g., an external electronic device). According to one embodiment, 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). According to one embodiment, the antenna module (197) can include a plurality of antennas (e.g., an array antenna). In this case, at least one antenna suitable for a communication method used in a communication network, such as the first network (198) or the second network (199), 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. According to some embodiments, in addition to the radiator, another component (e.g., a radio frequency integrated circuit (RFIC)) can be additionally formed as a part of the antenna module (197).
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.According to various embodiments, the antenna module (197) may form a mmWave antenna module. According to one embodiment, 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.
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.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)).
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. In one embodiment, 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). In one embodiment, 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. For this purpose, 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. In another embodiment, 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. According to one embodiment, 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.
도 2는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치(wearable device) 및 휴대 장치(portable device)를 도시한 것이다.FIG. 2 illustrates a wearable device and a portable device according to one embodiment.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 생체 정보의 센싱 기능 및 무선 통신 기능을 갖고, 사용자가 신체에 착용할 수 형태의 전자 장치일 수 있다. 도 2를 참조하면, 웨어러블 장치(200)는 사용자가 손가락에 착용하는 반지의 형태인 스마트 링(smart ring)일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 스마트 와치, 스마트 밴드, 스마트 글래스, 스마트 의류, 스마트 헤드폰과 같은 다른 종류의 웨어러블 장치(200)로 구현될 수도 있다.According to one embodiment, the wearable device (200) may be an electronic device that can be worn on a body by a user, and has a biometric information sensing function and a wireless communication function. Referring to FIG. 2, the wearable device (200) may be a smart ring in the form of a ring that a user wears on a finger, but is not limited thereto, and may be implemented as other types of wearable devices (200) such as a smart watch, a smart band, smart glasses, smart clothes, and smart headphones.
일 실시예에 따르면, 휴대 장치(300)는 스마트 폰, 태블릿 PC와 같이 사용자가 휴대 가능한 전자 장치일 수 있다. 휴대 장치(300)는 다양한 종류의 입력 장치(예: 디스플레이, 마이크, 키, 스타일러스) 및 출력 장치(예: 디스플레이, 스피커, 햅틱 모듈)를 통해 다양한 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 휴대 장치(300)는 셀룰러 통신(예: 4G LTE, 5G NR) 또는 무선랜 통신(예: WiFi)을 통해 네트워크에 접속할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200) 및 휴대 장치(300)는 근거리 무선 통신을 통해 서로 통신할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(200) 및 휴대 장치(300)는 Bluetooth (또는 Bluetooth low energy) 또는 WiFi(또는 WiFi direct)를 통해 연결될 수 있다. According to one embodiment, the portable device (300) may be a portable electronic device such as a smart phone or a tablet PC. The portable device (300) may provide various user interfaces through various types of input devices (e.g., display, microphone, key, stylus) and output devices (e.g., display, speaker, haptic module). The portable device (300) may connect to a network through cellular communication (e.g., 4G LTE, 5G NR) or wireless LAN communication (e.g., WiFi). According to one embodiment, the wearable device (200) and the portable device (300) may communicate with each other through short-range wireless communication. For example, the wearable device (200) and the portable device (300) may be connected through Bluetooth (or Bluetooth low energy) or WiFi (or WiFi direct).
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 적어도 하나의 생체 센서를 포함하여, 체온, 심박수, 심전도, 혈압과 같은 사용자의 다양한 생체 정보를 측정할 수 있다. 웨어러블 장치(200)는 측정된 생체 정보를 수립된 근거리 무선 통신을 통해 휴대 장치(300)로 전송할 수 있다.According to one embodiment, the wearable device (200) may include at least one biometric sensor to measure various biometric information of the user, such as body temperature, heart rate, electrocardiogram, and blood pressure. The wearable device (200) may transmit the measured biometric information to a portable device (300) through established short-range wireless communication.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 초음파 센서를 이용하여 사용자의 신체를 통과하는 초음파의 속도(또는 이동 시간)를 측정할 수 있다. 웨어러블 장치(200)는 초음파 신호를 출력 및/또는 수신할 수 있는 적어도 하나의 초음파 센서를 포함하며, 사용자의 신체(예: 손가락)에 웨어러블 장치(200)를 착용 시 어느 하나의 초음파 센서에서 출력되는 초음파 신호는 해당 초음파 센서 및/또는 이격된 다른 초음파 센서에 의해 감지될 수 있다. According to one embodiment, the wearable device (200) can measure the speed (or travel time) of ultrasonic waves passing through the user's body using an ultrasonic sensor. The wearable device (200) includes at least one ultrasonic sensor capable of outputting and/or receiving ultrasonic signals, and when the wearable device (200) is worn on the user's body (e.g., a finger), an ultrasonic signal output from one ultrasonic sensor can be detected by the ultrasonic sensor and/or another ultrasonic sensor located apart from the wearable device (200).
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200) 및/또는 휴대 장치(300)는 적어도 하나의 초음파 센서에서 수신되는 초음파 신호의 속도(또는 이동 시간)에 기초하여, 사용자의 체온을 측정할 수 있다. 본 문서의 다양한 실시예들은 초음파 신호를 분석하여 체온 정보를 측정하는 장치 및 초음파 신호를 이용하여 체온을 측정하는 방법에 따라 다음의 실시예들로 구분될 수 있다. 제1실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 온도 센서를 이용해 기준 체온을 설정하고, 초음파 신호를 분석하여 설정된 기준 체온으로부터 보상된 체온 정보를 결정할 수 있다. 제2실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 상기 온도 센서를 이용하지 않고, 복수의 초음파 센서들에서 획득되는 다양한 경로(예: 직접 경로, 반사 경로)의 초음파 신호를 분석하여 체온 정보를 결정할 수 있다. 제3실시예에 따르면, 휴대 장치(300)에서 사용자의 기준 체온을 설정하고 웨어러블 장치(200)로부터 수신된 초음파 신호의 정보를 분석하여 기준 체온으로부터 보상된 체온 정보를 결정할 수 있다. 상술한(또한 후술할) 제1실시예 내지 제3실시예는 발명 내용의 이해를 돕기 위해 구분한 것으로써, 본 문서의 다양한 실시예는 이에 한정되지 않는다. 이하에서는 각 실시예에서 동일 또는 대응되는 특징에 대해서는 일부 실시예에서는 그 설명을 생략할 수도 있다.According to one embodiment, the wearable device (200) and/or the portable device (300) can measure the body temperature of the user based on the speed (or travel time) of the ultrasonic signal received from at least one ultrasonic sensor. Various embodiments of the present document can be divided into the following embodiments according to a device for measuring body temperature information by analyzing an ultrasonic signal and a method for measuring body temperature by using an ultrasonic signal. According to the first embodiment, the wearable device (200) can set a reference body temperature using a temperature sensor, and determine body temperature information compensated from the set reference body temperature by analyzing an ultrasonic signal. According to the second embodiment, the wearable device (200) can determine body temperature information by analyzing ultrasonic signals of various paths (e.g., direct path, reflected path) acquired from a plurality of ultrasonic sensors without using the temperature sensor. According to the third embodiment, the portable device (300) can set a reference body temperature of the user, and determine body temperature information compensated from the reference body temperature by analyzing information of an ultrasonic signal received from the wearable device (200). The first to third embodiments described above (and described later) are distinguished to help understand the content of the invention, and the various embodiments of this document are not limited thereto. In the following, descriptions of features that are the same or corresponding to each embodiment may be omitted in some embodiments.
도 3a는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 블록도이다.FIG. 3a is a block diagram of a wearable device according to one embodiment.
도 3a를 참조하면, 웨어러블 장치(200)는 다양한 센서들(240), 무선 통신 회로(220), 프로세서(210), 및 메모리(230)를 포함할 수 있다. 도시된 구성 중 일부가 생략 또는 다른 구성으로 치환되더라도 본 문서의 다양한 실시예들을 구현할 수 있다. 웨어러블 장치(200)는 도시된 구성들 외에 도 1의 전자 장치(101)의 구성 및/또는 기능 중 적어도 일부를 더 포함할 수 있다. 도시된 구성 중 적어도 일부는 서로 전기적으로(electrically), 기능적으로(functionally), 및/또는 작동적으로(operatively) 연결될 수 있다.Referring to FIG. 3A, the wearable device (200) may include various sensors (240), wireless communication circuits (220), a processor (210), and a memory (230). Even if some of the illustrated configurations are omitted or replaced with other configurations, various embodiments of the present document may be implemented. In addition to the illustrated configurations, the wearable device (200) may further include at least some of the configurations and/or functions of the electronic device (101) of FIG. 1. At least some of the illustrated configurations may be electrically, functionally, and/or operatively connected to each other.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 링(ring) 타입의 하우징(미도시)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하우징(housing)은 사용자의 손가락에 착용될 수 있도록 비어 있는 중앙 홀(hole)을 둘러싸는 형태일 수 있다. 웨어러블 장치(200)의 구성 중 일부는 하우징 내에 배치되고, 다른 일부는 적어도 일부는 외부로 노출될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 하우징에서 중앙 홀을 향하는 방향으로 사용자의 생체 정보를 획득하기 위한 적어도 하나의 센서(예: 생체 센서(270), 온도 센서(260), 초음파 센서(250))가 배치될 수 있다. 웨어러블 장치(200)의 하우징 구조 및 센서들을 포함하는 각 구성의 배치 구조에 대해서는 도 3b를 통해 보다 상세히 설명하기로 한다.According to one embodiment, the wearable device (200) may include a ring-type housing (not shown). For example, the housing may be in a form that surrounds an empty central hole so that the wearable device (200) can be worn on a user's finger. Some of the components of the wearable device (200) may be arranged within the housing, and others may be at least partially exposed to the outside. According to one embodiment, at least one sensor (e.g., a biometric sensor (270), a temperature sensor (260), an ultrasonic sensor (250)) for obtaining biometric information of the user may be arranged in a direction from the housing toward the central hole. The housing structure of the wearable device (200) and the arrangement structure of each component including the sensors will be described in more detail with reference to FIG. 3b.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 다양한 종류의 센서들(240)을 포함할 수 있다. 도 3a에서는 온도 센서(260), 초음파 센서(250), 및 생체 센서(270)를 도시하고 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 웨어러블 장치(200)는 도 1의 센서 모듈(176)의 구성 및/또는 기능 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the wearable device (200) may include various types of sensors (240). In FIG. 3A, a temperature sensor (260), an ultrasonic sensor (250), and a biometric sensor (270) are illustrated, but are not limited thereto. The wearable device (200) may include at least some of the configurations and/or functions of the sensor module (176) of FIG. 1.
일 실시예에 따르면, 생체 센서(270)는 다양한 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 생체 센서(270)는 광 신호에 따라 맥파(plethysmogram)를 측정하여 심박수, 혈액 순환과 같은 다양한 생체 정보를 획득할 수 있는 PPG(photoplethysmogram) 센서일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 웨어러블 장치(200)는 심박수, 심전도와 같은 생체 정보를 획득할 수 있는 적어도 하나의 센서를 더 포함할 수 있다. According to one embodiment, the biometric sensor (270) can obtain various biometric information of the user. For example, the biometric sensor (270) can be a PPG (photoplethysmogram) sensor that can obtain various biometric information such as heart rate and blood circulation by measuring a plethysmogram according to an optical signal, but is not limited thereto. The wearable device (200) can further include at least one sensor that can obtain biometric information such as heart rate and electrocardiogram.
일 실시예에 따르면, 온도 센서(260)는 사용자의 체온을 측정할 수 있다. 예를 들어, 온도 센서(260)는 단위 면적당 복사 에너지가 절대 온도의 4제곱에 비례함을 요지로 하는 Stefan-Boltzmann 법칙에 기초하여, 광학 신호(예: 적외선 신호)를 통해 사용자의 피부의 온도를 측정할 수 있다. 온도 센서(260)의 타입 및/또는 체온 측정 방법은 이에 한정되지 않으며, 본 문서에서 정의하는 온도 센서(260)는 초음파 이외의 다른 정보를 이용하여 체온을 측정할 수 있는 모든 타입의 온도 센서를 포함할 수 있다.In one embodiment, the temperature sensor (260) can measure the body temperature of the user. For example, the temperature sensor (260) can measure the temperature of the user's skin through an optical signal (e.g., an infrared signal) based on the Stefan-Boltzmann law, which states that radiant energy per unit area is proportional to the fourth power of the absolute temperature. The type of the temperature sensor (260) and/or the method for measuring body temperature are not limited thereto, and the temperature sensor (260) defined in this document can include any type of temperature sensor that can measure body temperature using information other than ultrasound.
일 실시예에 따르면, 초음파 센서(250)는 초음파 신호를 출력 및 수신할 수 있다. 예를 들어, 초음파 센서(250)는 초음파 신호의 송신부 및 수신부로 동작하는 적어도 하나의 압전 소자(piezoelectric element)를 포함하며, 전기적 신호를 압전 소자에 입력함에 따라 진동이 발생하여 초음파가 출력되고, 압전 소자에서 감지되는 초음파의 진동을 전기적 신호로 변환하여 초음파 신호를 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 초음파 센서(250)는 ASIC(application specific integrated circuit)으로 구성되는 제어부 및 하우징의 외부로 진동을 출력하기 위한 인터페이스를 포함하고, 프로세서(210) 및 PMIC(power management integrated circuit)(미도시)와 연결될 수 있다. 이하에서는, 초음파 센서(250)를 이용하여 사용자의 체온을 측정하기 위한 다양한 실시예에 대해 설명하기로 하나, 초음파 센서(250)에서 센싱되는 데이터는 체온 측정 외에 다양한 분야에 사용될 수 있다.According to one embodiment, the ultrasonic sensor (250) can output and receive ultrasonic signals. For example, the ultrasonic sensor (250) includes at least one piezoelectric element that operates as a transmitter and receiver of an ultrasonic signal, and when an electrical signal is input to the piezoelectric element, vibration is generated to output ultrasonic waves, and the ultrasonic vibration detected by the piezoelectric element can be converted into an electrical signal to receive an ultrasonic signal. According to one embodiment, the ultrasonic sensor (250) includes a control unit configured as an application specific integrated circuit (ASIC) and an interface for outputting vibration to the outside of the housing, and can be connected to a processor (210) and a power management integrated circuit (PMIC) (not shown). Hereinafter, various embodiments for measuring a user's body temperature using the ultrasonic sensor (250) will be described, but data sensed by the ultrasonic sensor (250) can be used in various fields in addition to body temperature measurement.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 서로 이격되어 배치되는 복수의 초음파 센서(250)들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 초음파 센서(250)들은 링 타입 하우징에서 중앙 홀을 향하는 방향에 배치될 수 있으며, 초음파 신호의 이동 속도의 변화를 측정하기 위해 서로 소정 거리 이격되어 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 초음파 센서(250)들 중 적어도 일부는 웨어러블 장치(200)를 사용자가 착용 시 초음파 신호가 사용자의 뼈를 통과하지 않는 직선 경로(direct path)를 형성하도록 배치될 수 있다. According to one embodiment, the wearable device (200) may include a plurality of ultrasonic sensors (250) that are arranged spaced apart from each other. For example, the plurality of ultrasonic sensors (250) may be arranged in a direction toward a central hole in a ring-type housing, and may be arranged spaced apart from each other by a predetermined distance to measure a change in a moving speed of an ultrasonic signal. According to one embodiment, at least some of the plurality of ultrasonic sensors (250) may be arranged so that an ultrasonic signal forms a direct path that does not pass through a user's bones when the user wears the wearable device (200).
일 실시예에 따르면, 무선 통신 회로(220)는 외부 장치와의 무선 통신을 지원하기 위한 다양한 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성을 포함할 수 있다. 무선 통신 회로(220)는 근거리 무선 통신(예: WiFi, Bluetooth)을 지원할 수 있으며, 웨어러블 장치(200)는 무선 통신 회로(220)를 통해 인접하는 외부 장치(예: 도 2의 휴대 장치(300))와 다양한 데이터를 송수신할 수 있다. 무선 통신 회로(220)는 도 1의 통신 모듈(190)의 구성 및/또는 기능 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. According to one embodiment, the wireless communication circuit (220) may include various hardware and/or software configurations for supporting wireless communication with an external device. The wireless communication circuit (220) may support short-range wireless communication (e.g., WiFi, Bluetooth), and the wearable device (200) may transmit and receive various data with an adjacent external device (e.g., a portable device (300) of FIG. 2) through the wireless communication circuit (220). The wireless communication circuit (220) may include at least some of the configurations and/or functions of the communication module (190) of FIG. 1.
일 실시예에 따르면, 메모리(230)는 휘발성 메모리 및 비휘발성 메모리를 포함하여, 다양한 데이터들을 일시적 또는 영구적으로 저장할 수 있다. 메모리(230)는 도 1의 메모리(130)의 구성 및/또는 기능 중 적어도 일부를 포함하고, 도 1의 프로그램(140)을 저장할 수 있다. 메모리(230)는 프로세서(210)에서 수행될 수 있는 다양한 인스트럭션(instruction)들을 저장할 수 있다. 이와 같은 인스트럭션들은 프로세서(210)에 의해 인식될 수 있는 산술 및 논리 연산, 데이터 이동, 입출력을 포함하는 제어 명령을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the memory (230) may temporarily or permanently store various data, including volatile memory and non-volatile memory. The memory (230) may include at least some of the configuration and/or functions of the memory (130) of FIG. 1, and may store the program (140) of FIG. 1. The memory (230) may store various instructions that may be performed by the processor (210). Such instructions may include arithmetic and logical operations, data movement, and control commands including input/output that may be recognized by the processor (210).
일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 웨어러블 장치(200)의 각 구성 요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 수행할 수 있는 구성으로써, 하나 이상의 프로세서들로 구성될 수 있다. 프로세서(210)는 도 1의 프로세서(120)의 구성 및/또는 기능 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 프로세서(210)는 센서들(240), 무선 통신 회로(220), 메모리(230)와 같은 웨어러블 장치(200)의 각 구성 요소와 작동적으로(operatively), 기능적으로(functionally) 및/또는 전기적으로(electrically) 연결될 수 있다. 프로세서(210)가 웨어러블 장치(200) 상에서 구현할 수 있는 연산 및 데이터 처리 기능에는 한정됨이 없을 것이나, 본 문서에서는 초음파 센서(250)를 이용하여 사용자의 체온을 측정(또는 보상)하기 위한 다양한 실시예들에 대해 설명하기로 한다. 후술할 프로세서(210)의 동작들은 메모리(230)에 저장된 인스트럭션들을 로딩(loading)함으로써 수행될 수 있다.According to one embodiment, the processor (210) may be configured to perform calculations or data processing related to control and/or communication of each component of the wearable device (200), and may be configured with one or more processors. The processor (210) may include at least some of the configurations and/or functions of the processor (120) of FIG. 1. The processor (210) may be operatively, functionally, and/or electrically connected to each component of the wearable device (200), such as sensors (240), wireless communication circuits (220), and memory (230). The calculation and data processing functions that the processor (210) may implement on the wearable device (200) are not limited, but this document will describe various embodiments for measuring (or compensating for) a user's body temperature using an ultrasonic sensor (250). The operations of the processor (210) to be described later can be performed by loading instructions stored in the memory (230).
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 온도 센서(260)를 이용하여 사용자의 체온을 측정할 수 있다. 온도 센서(260)는 Stefan-Boltzmann 법칙을 이용하여 피부 표면의 온도를 측정하므로, 외부 요인에 의해 정확도가 떨어질 수 있다. 특히, 사용자의 손이나 손목에 착용하는 웨어러블 장치(200)의 특성 상 사용자가 입고 있는 옷이나 장갑의 영향을 받기 쉽고, 외부 온도에 피부가 노출되기 때문에 실제 체온과 오차가 발생할 수 있다. 이에 따라, 웨어러블 장치(200)는 초음파 센서(250)를 이용하여 사용자의 현재 체온을 측정하거나 및/또는 온도 센서(260)를 이용해 측정된 체온 정보를 보상할 수 있다.According to one embodiment, the wearable device (200) can measure the user's body temperature using the temperature sensor (260). Since the temperature sensor (260) measures the temperature of the skin surface using the Stefan-Boltzmann law, its accuracy may decrease due to external factors. In particular, since the wearable device (200) is worn on the user's hand or wrist, it is easily affected by the clothes or gloves the user is wearing, and since the skin is exposed to the external temperature, an error may occur with the actual body temperature. Accordingly, the wearable device (200) can measure the user's current body temperature using the ultrasonic sensor (250) and/or compensate for the body temperature information measured using the temperature sensor (260).
일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 사용자에 의해 착용 시, 초음파 센서(250)를 이용하여 사용자의 현재 체온을 측정하거나, 또는 기준 체온으로부터 보상할 수 있다. 초음파 신호의 속도는 매질의 온도에 의존할 수 있다. 예를 들어, 동일한 속성(예: 밀도)의 매질 상에서 측정될 때, 매질의 온도에 실질적으로 비례하여 초음파 신호의 속도가 증가할 수 있다. 사람의 몸의 대부분은 물로 이루어져 있으므로, 매질의 온도에 따른 신체를 통과하는 초음파의 속도는 물에서의 온도에 따른 초음파의 속도 변화와 비슷한 경향을 가질 수 있다. 매질의 온도와 초음파 신호의 속도의 관계에 대해서는 도 6을 통해 보다 상세히 설명하기로 한다.According to one embodiment, the processor (210) may measure the current body temperature of the user using the ultrasonic sensor (250) when worn by the user, or compensate for it from the reference body temperature. The speed of the ultrasonic signal may depend on the temperature of the medium. For example, when measured on a medium of the same property (e.g., density), the speed of the ultrasonic signal may increase substantially in proportion to the temperature of the medium. Since most of the human body is made of water, the speed of the ultrasonic wave passing through the body according to the temperature of the medium may have a similar tendency to the change in the speed of the ultrasonic wave according to the temperature in water. The relationship between the temperature of the medium and the speed of the ultrasonic signal will be described in more detail with reference to FIG. 6.
일 실시예에 따르면, 초음파 신호는 진동으로써 전달되므로 초음파 센서(250)에서 감지되는 초음파 신호는 다양한 진폭으로 입력되는 파동의 형태를 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 초음파 신호의 도착 시간을 결정하기 위해, 각각의 초음파 센서(250)에서 획득되는 초음파 신호에서 제1기준 값 이상의 진폭을 갖는 신호를 직접 신호로 인식하고, 제1기준 값 이상인 첫번째 peak 점을 직접 신호의 도착 시점으로 인식할 수 있다. According to one embodiment, since the ultrasonic signal is transmitted as a vibration, the ultrasonic signal detected by the ultrasonic sensor (250) may have a form of a wave input with various amplitudes. According to one embodiment, in order to determine the arrival time of the ultrasonic signal, the processor (210) may recognize a signal having an amplitude greater than or equal to a first reference value among the ultrasonic signals obtained from each ultrasonic sensor (250) as a direct signal, and recognize the first peak point greater than or equal to the first reference value as the arrival time of the direct signal.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 초음파 신호의 속도와 체온을 맵핑하여 저장한 맵핑 테이블을 메모리(230)에 저장할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(200)는 온도 센서(260), 초음파 센서(250) 또는 UI(user interface)를 통한 사용자의 입력에 의해 설정된 체온 정보와 해당 체온 상태에서 측정된 초음파 신호의 이동 속도를 맵핑하여 저장할 수 있다. 또는, 메모리(230)에 저장되는 테이블은 신체의 일반적인 특성에 따라 실험적으로 결정된 체온과 초음파 신호의 이동 속도를 맵핑하여 저장하거나, 및/또는 다양한 웨어러블 장치(200)로부터 수집된 체온 정보 및 이동 속도를 포함하는 빅 데이터를 기반으로 생성될 수 있다. 프로세서(210)는 초음파 센서(250)를 이용하여 초음파 신호의 이동 속도가 측정되는 경우, 초음파 센서(250)의 이동 속도와 맵핑되는 온도 값을 메모리(230)에 저장된 테이블에서 확인할 수 있다. 다른 일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 초음파 신호의 이동 속도로부터 체온을 계산할 수 있는 수식을 저장할 수 있다. According to one embodiment, the wearable device (200) may store a mapping table that maps and stores the speed of an ultrasonic signal and the body temperature in the memory (230). For example, the wearable device (200) may map and store the body temperature information set by the user's input through the temperature sensor (260), the ultrasonic sensor (250), or the UI (user interface) and the movement speed of an ultrasonic signal measured in the corresponding body temperature state. Alternatively, the table stored in the memory (230) may store and map the body temperature and the movement speed of an ultrasonic signal experimentally determined according to the general characteristics of the body, and/or may be generated based on big data including body temperature information and movement speed collected from various wearable devices (200). When the movement speed of an ultrasonic signal is measured using the ultrasonic sensor (250), the processor (210) may check the temperature value mapped to the movement speed of the ultrasonic sensor (250) in the table stored in the memory (230). According to another embodiment, the wearable device (200) may store a formula that can calculate body temperature from the movement speed of the ultrasonic signal.
일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 다른 센서(예: 생체 센서(270))를 이용해 측정된 사용자의 신체의 정보(예: 체지방률, 근골격량, BMI 지수)에 기초하여, 상기 메모리(230)에 저장되는 테이블 및/또는 체온을 계산하기 위한 수식을 보정할 수 있다. 초음파 신호의 이동 속도는 매질의 속성에 따라 변경될 수 있으며, 체지방률과 같은 신체의 정보는 매질의 속성을 반영하기 때문에, 신체 정보의 변경 시 동일한 체온에서 측정되는 초음파 신호의 이동 속도도 달라질 수 있다. 이에 따라, 웨어러블 장치(200)는 웨어러블 장치(200)에서 측정된 및/또는 휴대 장치 상에서 입력된 신체 정보를 확인하고, 확인된 신체 정보에 기초하여 테이블 상에서 초음파 신호의 이동 속도에 맵핑되는 체온 정보를 보정할 수 있다.According to one embodiment, the processor (210) may correct the table stored in the memory (230) and/or the formula for calculating the body temperature based on the user's body information (e.g., body fat percentage, musculoskeletal mass, BMI index) measured using another sensor (e.g., biometric sensor (270)). The moving speed of the ultrasonic signal may change depending on the properties of the medium, and since the body information such as the body fat percentage reflects the properties of the medium, the moving speed of the ultrasonic signal measured at the same body temperature may also change when the body information changes. Accordingly, the wearable device (200) may check the body information measured by the wearable device (200) and/or input on the portable device, and correct the body temperature information mapped to the moving speed of the ultrasonic signal on the table based on the checked body information.
일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 웨어러블 장치(200)의 착용 상태에 대응하여, 체온을 계산하는 데 사용되는 테이블 및/또는 수식을 결정할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 링 타입의 웨어러블 장치(200)를 돌리는 경우 초음파 신호의 이동 경로에 있는 매질의 특성이 달라질 수 있으므로, 초음파의 이동 속도에 대응하는 체온 값은 달라질 수 있다. 따라서, 웨어러블 장치(200)는 웨어러블 장치(200)의 착용 상태(또는 각도)에 각각 대응하는 복수의 테이블들(또는 수식)을 저장하고, 감지된 착용 상태에 대응하는 테이블을 이용하여 초음파의 이동 속도에 대응하는 체온 정보를 결정할 수 있다.According to one embodiment, the processor (210) may determine a table and/or formula used to calculate body temperature in response to the wearing state of the wearable device (200). For example, when a user turns a ring-type wearable device (200), the characteristics of a medium in the path of movement of an ultrasonic signal may change, and thus a body temperature value corresponding to the movement speed of the ultrasonic signal may change. Accordingly, the wearable device (200) may store a plurality of tables (or formulas) each corresponding to the wearing state (or angle) of the wearable device (200), and may determine body temperature information corresponding to the movement speed of the ultrasonic signal by using the table corresponding to the detected wearing state.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 복수의 초음파 센서(250)들을 포함하며, 복수의 초음파 센서(250)들을 통해 형성되는 다양한 경로의 초음파 신호를 이용하여, 사용자의 체온 정보를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1초음파 센서에서 출력되는 초음파 신호는 직접 경로(direct path)를 통해 제2초음파 센서 및 제3초음파 센서로 전송될 수 있고, 사용자의 뼈에서 반사되는 반사 경로(reflection path)를 통해 제1초음파 센서, 제2초음파 센서 및 제3초음파 센서로 전송될 수 있다. 또한, 제2초음파 센서에서 초음파 신호를 출력하는 경우 및 제2초음파 센서에서 초음파 신호를 출력하는 경우에도 복수의 경로들을 통해 각각의 초음파 센서(250)에서 초음파 신호를 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 복수의 초음파 센서(250)들에서 각각 획득된 복수의 초음파 데이터들에 기초하여, 초음파의 이동 속도의 평균(또는 가중 평균)을 계산하고, 계산된 평균 값에 대응하는 체온 정보를 획득할 수 있다.According to one embodiment, the wearable device (200) includes a plurality of ultrasonic sensors (250), and can determine body temperature information of the user by using ultrasonic signals of various paths formed by the plurality of ultrasonic sensors (250). For example, an ultrasonic signal output from a first ultrasonic sensor can be transmitted to a second ultrasonic sensor and a third ultrasonic sensor through a direct path, and can be transmitted to the first ultrasonic sensor, the second ultrasonic sensor, and the third ultrasonic sensor through a reflection path reflected from the user's bone. In addition, when the second ultrasonic sensor outputs an ultrasonic signal, and also when the second ultrasonic sensor outputs an ultrasonic signal, the ultrasonic signal can be received from each ultrasonic sensor (250) through a plurality of paths. According to one embodiment, the processor (210) can calculate an average (or a weighted average) of the movement speed of the ultrasonic wave based on a plurality of ultrasonic data acquired from each of the plurality of ultrasonic sensors (250), and can acquire body temperature information corresponding to the calculated average value.
이하에서는 초음파 신호의 이동 속도를 분석하여 체온 정보를 측정하는 다양한 실시예에 대해 설명하기로 한다.Below, various embodiments of measuring body temperature information by analyzing the movement speed of an ultrasonic signal are described.
[제1실시예][First embodiment]
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 기준 체온을 설정하고, 초음파 신호를 분석하여 설정된 기준 체온으로부터 보상된 체온 정보를 결정할 수 있다.According to one embodiment, the wearable device (200) can set a reference body temperature and analyze an ultrasonic signal to determine body temperature information compensated from the set reference body temperature.
일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 온도 센서(260)로 측정된 체온 정보를 기준 체온으로 설정할 수 있다. 온도 센서(260)는 초음파 센서(250)와 다른 신호(예: 적외선 신호)를 이용하여 사용자의 체온 정보를 측정할 수 있다.According to one embodiment, the processor (210) may set body temperature information measured by the temperature sensor (260) as the reference body temperature. The temperature sensor (260) may measure the user's body temperature information using a signal other than the ultrasonic sensor (250) (e.g., an infrared signal).
일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 무선 통신 회로(220)를 통해 휴대 장치로부터 사용자의 체온 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 휴대 장치는 헬스케어 어플리케이션 상에서 현재 체온을 입력할 수 있는 UI(user interface)를 제공할 수 있다. 사용자는 휴대 장치에서 제공되는 UI 상에서 웨어러블 장치(200)를 착용할 손가락을 선택하고, 사용자의 체온을 직접 입력할 수 있다. 프로세서(210)는 휴대 장치로부터 수신되는 사용자의 체온 정보를 기준 체온으로 설정할 수 있다.According to one embodiment, the processor (210) may receive the user's body temperature information from the portable device through the wireless communication circuit (220). For example, the portable device may provide a user interface (UI) for inputting the current body temperature on a healthcare application. The user may select a finger to wear the wearable device (200) on the UI provided on the portable device and directly input the user's body temperature. The processor (210) may set the user's body temperature information received from the portable device as the reference body temperature.
일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 웨어러블 장치(200)가 사용자에 의해 착용된 상태에서, 적어도 하나의 초음파 센서(250)를 이용하여 사용자의 신체를 통과하는 초음파의 제1속도(또는 기준 속도)를 측정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 온도 센서(260)를 통해 체온 정보를 획득하거나, 및/또는 휴대 장치로부터 체온 정보를 수신하는 것에 응답하여, 초음파 센서(250)를 이용하여 초음파의 제1속도를 측정할 수 있다. 즉, 초음파의 제1속도는 기준 체온인 상태에서 측정된 것일 수 있다. 프로세서(210)는 기준 체온 및 측정된 초음파의 제1속도를 기준 정보로써 메모리(230)에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 제1속도(또는 기준 속도)의 측정 시 복수의 초음파 신호들의 이동 경로에서 각각 획득되는 이동 속도에 기초하여, 제1속도를 결정할 수 있다.According to one embodiment, the processor (210) may measure a first speed (or reference speed) of ultrasonic waves passing through the user's body using at least one ultrasonic sensor (250) while the wearable device (200) is worn by the user. For example, the processor (210) may measure the first speed of ultrasonic waves using the ultrasonic sensor (250) in response to obtaining body temperature information through the temperature sensor (260) and/or receiving body temperature information from a portable device. That is, the first speed of ultrasonic waves may be measured in a state where the body temperature is the reference body temperature. The processor (210) may store the reference body temperature and the measured first speed of ultrasonic waves as reference information in the memory (230). According to one embodiment, the processor (210) may determine the first speed based on the movement speeds each of which is obtained from the movement paths of a plurality of ultrasonic signals when measuring the first speed (or reference speed).
일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 기준 정보를 저장한 이후, 체온 측정 이벤트의 발생 시, 초음파 센서(250)를 이용하여 초음파의 제2속도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 기준 정보를 저장한 이후 주기적으로 및/또는 사용자가 휴대 장치의 헬스케어 어플리케이션을 이용하여 현재 체온을 확인하는 경우에 초음파 신호를 출력하여 초음파의 제2속도를 측정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 제2속도의 측정 시 복수의 초음파 신호들의 이동 경로에서 각각 획득되는 이동 속도에 기초하여, 제2속도를 결정할 수 있다. 사용자가 웨어러블 장치(200)를 계속 착용하고 있는 상태이기 때문에, 기준 체온의 설정 시와 비교하여 각 초음파 센서(250)에서 출력되는 초음파 신호의 이동 경로의 매질은 동일한 것으로 볼 수 있다. 따라서, 기준 체온보다 현재 체온이 높아진 경우 초음파 신호의 이동 속도는 기준 속도보다 빨라지고, 기준 체온보다 현재 체온이 낮아진 경우에는 초음파의 이동 속도는 기준 속도보다 느려질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 체온 측정 이벤트의 발생 시 제2속도를 정확하게 측정하기 위해, 기준 이상의 샘플링 레이트(sampling rate)로 초음파 센서(250)의 초음파 신호 출력을 제어할 수 있다.According to one embodiment, the processor (210) may measure the second speed of the ultrasonic waves using the ultrasonic sensor (250) when a body temperature measurement event occurs after storing the reference information. For example, the processor (210) may measure the second speed of the ultrasonic waves by outputting an ultrasonic signal periodically after storing the reference information and/or when the user checks the current body temperature using a healthcare application of a portable device. According to one embodiment, the processor (210) may determine the second speed based on the movement speeds acquired from each movement path of a plurality of ultrasonic signals when measuring the second speed. Since the user is continuously wearing the wearable device (200), the medium of the movement path of the ultrasonic signals output from each ultrasonic sensor (250) may be considered to be the same as when the reference body temperature is set. Accordingly, when the current body temperature is higher than the reference body temperature, the movement speed of the ultrasonic signal may become faster than the reference speed, and when the current body temperature is lower than the reference body temperature, the movement speed of the ultrasonic waves may become slower than the reference speed. According to one embodiment, the processor (210) may control the ultrasonic signal output of the ultrasonic sensor (250) at a sampling rate higher than a reference rate to accurately measure the second speed when a body temperature measurement event occurs.
일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 초음파 신호의 제1속도(또는 기준 속도)와 제2속도의 차이에 기초하여, 기준 체온을 보상하여, 보상된 체온 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 초음파 신호의 제2속도가 제1속도보다 빠르게 측정되는 경우 기준 체온보다 높은 값으로 보상하고, 초음파 신호의 제2속도가 제1속도보다 빠르게 측정되는 경우 기준 체온보다 낮은 값으로 보상할 수 있으며, 제1속도와 제2속도의 차이가 클수록 보상되는 체온 값의 크기는 커질 수 있다.According to one embodiment, the processor (210) may generate compensated body temperature information by compensating for the reference body temperature based on the difference between the first speed (or reference speed) and the second speed of the ultrasonic signal. For example, the processor (210) may compensate for a value higher than the reference body temperature when the second speed of the ultrasonic signal is measured faster than the first speed, and may compensate for a value lower than the reference body temperature when the second speed of the ultrasonic signal is measured faster than the first speed. The larger the difference between the first speed and the second speed, the larger the size of the compensated body temperature value.
일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 무선 통신 회로(220)를 통해 보상된 체온 정보를 휴대 장치로 전송할 수 있다. 휴대 장치는 헬스케어 어플리케이션을 통해 수신된 체온 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.In one embodiment, the processor (210) can transmit compensated body temperature information to the portable device via the wireless communication circuit (220). The portable device can provide the received body temperature information to the user via the healthcare application.
일 실시예에 따르면, 사용자가 웨어러블 장치(200)를 손가락에서 뺀 후 다시 착용하거나, 착용 상태(예: 착용 위치, 각도)가 변경되는 경우, 초음파 신호가 이동하는 매질의 특성이 변경된 것으로 볼 수 있으므로, 프로세서(210)는 다시 기준 체온 및 기준 속도를 설정할 수 있다.In one embodiment, when a user takes the wearable device (200) off his or her finger and then puts it back on, or when the wearing state (e.g., wearing position, angle) changes, the processor (210) may set the reference body temperature and reference speed again, as the characteristics of the medium through which the ultrasonic signal travels may be considered to have changed.
[제2실시예][Second embodiment]
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 온도 센서(260)를 이용하지 않고, 복수의 초음파 센서(250)들에서 획득되는 다양한 경로(예: 직접 경로, 반사 경로)의 초음파 신호를 분석하여 체온 정보를 결정할 수 있다.According to one embodiment, the wearable device (200) can determine body temperature information by analyzing ultrasonic signals of various paths (e.g., direct path, reflected path) obtained from a plurality of ultrasonic sensors (250) without using a temperature sensor (260).
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 복수의 초음파 센서(250)들을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 서로 이격되어 배치되는 제1초음파 센서, 제2초음파 센서, 및 제3초음파 센서를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the wearable device (200) may include a plurality of ultrasonic sensors (250), for example, a first ultrasonic sensor, a second ultrasonic sensor, and a third ultrasonic sensor that are spaced apart from each other.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 메모리(230)에 초음파 신호의 속도와 체온을 맵핑하여 저장한 테이블을 저장할 수 있다. 예를 들어, 상기 테이블은 사람의 신체의 일반적인 특성 및 웨어러블 장치(200)의 사용자의 신체 특성을 고려하여 생성될 수 있으며, 다양한 사용자에 대해 실험적 및/또는 통계적으로 계산되어 생성될 수 있다. 또는, 상기 테이블은 온도 센서(260)를 통해 체온이 측정되거나 및/또는 사용자에 의해 체온 정보가 입력된 경우에, 초음파 신호의 이동 속도를 측정하여, 체온 및 이동 속도를 맵핑한 것일 수 있다. 다른 일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 초음파 신호의 이동 속도로부터 체온을 계산할 수 있는 수식을 저장할 수 있다. According to one embodiment, the wearable device (200) may store a table that maps the speed of an ultrasonic signal and body temperature in the memory (230). For example, the table may be generated by considering general characteristics of a human body and physical characteristics of a user of the wearable device (200), and may be generated by experimentally and/or statistically calculating for various users. Alternatively, the table may be generated by measuring the movement speed of an ultrasonic signal and mapping the body temperature and movement speed when the body temperature is measured through a temperature sensor (260) and/or body temperature information is input by a user. According to another embodiment, the wearable device (200) may store a formula that can calculate the body temperature from the movement speed of an ultrasonic signal.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 제1초음파 센서를 통해 초음파 신호를 출력하고, 제1초음파 센서, 제2초음파 센서 및 제3초음파 센서에서 수신되는 초음파 신호의 도착 시간으로부터 초음파 신호의 이동 속도를 계산할 수 있다. 또한, 웨어러블 장치(200)는 제2초음파 센서의 초음파 신호를 출력하여, 각 초음파 센서(250)에서 수신되는 초음파 신호의 도착 시간으로부터 초음파 신호의 이동 속도를 계산하고, 제3초음파 센서의 초음파 신호를 출력하여, 각 초음파 센서(250)에서 수신되는 초음파 신호의 도착 시간으로부터 초음파 신호의 이동 속도를 계산할 수 있다. 수신측 초음파 센서(250)에서는 직접 신호 및 반사 신호가 입력될 수 있으며, 프로세서(210)는 직접 경로 및 반사 경로의 거리에 기초하여, 초음파 신호의 이동 속도를 계산할 수 있다.According to one embodiment, the wearable device (200) can output an ultrasonic signal through the first ultrasonic sensor, and calculate a movement speed of the ultrasonic signal from the arrival times of the ultrasonic signals received from the first ultrasonic sensor, the second ultrasonic sensor, and the third ultrasonic sensor. In addition, the wearable device (200) can output an ultrasonic signal of the second ultrasonic sensor, calculate a movement speed of the ultrasonic signal from the arrival times of the ultrasonic signals received from each ultrasonic sensor (250), and output an ultrasonic signal of the third ultrasonic sensor, calculate a movement speed of the ultrasonic signal from the arrival times of the ultrasonic signals received from each ultrasonic sensor (250). A direct signal and a reflected signal can be input from the receiving ultrasonic sensor (250), and the processor (210) can calculate a movement speed of the ultrasonic signal based on the distances of the direct path and the reflected path.
일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 복수의 초음파 신호들에서 획득된 직접 신호의 이동 시간 및 반사 신호의 이동 시간을 분석하여, 초음파 신호의 이동 시간을 계산할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(200)는 직접 신호의 도착 시간에 따라 계산된 제1속도 및 반사 신호의 도착 시간에 따라 계산된 제2속도에 대해 각각의 가중치를 부여하고, 가중 평균을 계산하여 초음파 신호의 이동 속도를 계산할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 계산된 이동 속도에 맵핑하는 체온 정보를 메모리(230)에 저장된 테이블로부터 획득하거나, 및/또는 저장된 수식에 입력하여 현재 체온 정보를 측정할 수 있다.According to one embodiment, the processor (210) may analyze the travel time of a direct signal and the travel time of a reflected signal obtained from a plurality of ultrasonic signals, and calculate the travel time of the ultrasonic signal. For example, the wearable device (200) may assign weights to the first speed calculated according to the arrival time of the direct signal and the second speed calculated according to the arrival time of the reflected signal, and calculate the weighted average to calculate the travel speed of the ultrasonic signal. According to one embodiment, the processor (210) may obtain body temperature information mapped to the calculated travel speed from a table stored in the memory (230), and/or input the body temperature information into a stored formula to measure the current body temperature information.
일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 무선 통신 회로(220)를 통해 측정된 현재 체온 정보를 휴대 장치로 전송할 수 있다. 휴대 장치는 헬스케어 어플리케이션을 통해 수신된 체온 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.According to one embodiment, the processor (210) can transmit the measured current body temperature information to the portable device through the wireless communication circuit (220). The portable device can provide the received body temperature information to the user through the healthcare application.
[제3실시예][Third embodiment]
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 초음파 센서(250)를 이용하여 초음파 신호의 도착 시간 및/또는 이동 속도를 측정하고, 측정된 데이터를 휴대 장치로 전송할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)에서 휴대 장치로 전송되는 데이터는 온도 센서(260)에 의해 측정된 체온 정보, 복수의 초음파 센서(250)들을 이용하여 측정된 복수의 이동 경로들에서의 초음파 신호의 이동 속도를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the wearable device (200) may measure the arrival time and/or movement speed of an ultrasonic signal using an ultrasonic sensor (250) and transmit the measured data to a portable device. According to one embodiment, the data transmitted from the wearable device (200) to the portable device may include body temperature information measured by a temperature sensor (260) and movement speeds of ultrasonic signals in a plurality of movement paths measured using a plurality of ultrasonic sensors (250).
일 실시예에 따르면, 휴대 장치는 웨어러블 장치(200)로부터 수신되는 체온 정보 또는 UI를 통해 사용자가 입력한 현재 체온을 기준 체온으로 설정할 수 있다. 휴대 장치는 웨어러블 장치(200)로부터 수신한 초음파의 제1속도를 기준 정보로써 휴대 장치의 메모리에 저장할 수 있다. According to one embodiment, the portable device can set the body temperature information received from the wearable device (200) or the current body temperature input by the user through the UI as the reference body temperature. The portable device can store the first speed of the ultrasonic waves received from the wearable device (200) as the reference information in the memory of the portable device.
일 실시예에 따르면, 휴대 장치는 메모리에 초음파 신호의 속도와 체온을 맵핑하여 저장한 테이블을 저장할 수 있다. 여기서, 휴대 장치의 메모리에 저장되는 테이블은 제1실시예에서 웨어러블 장치(200)의 메모리(230)에 저장되는 테이블과 동일할 수 있다.According to one embodiment, the portable device may store a table that maps the speed of the ultrasonic signal and the body temperature in the memory. Here, the table stored in the memory of the portable device may be the same as the table stored in the memory (230) of the wearable device (200) in the first embodiment.
일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 체온 측정 이벤트의 발생 시, 초음파 센서(250)를 이용하여 초음파의 제2속도를 측정하고, 측정된 제2속도를 휴대 장치에 전송할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 제2속도의 측정 시 복수의 초음파 신호들의 이동 경로에서 각각 획득되는 이동 속도에 기초하여, 제2속도를 결정할 수 있다.According to one embodiment, when a body temperature measurement event occurs, the processor (210) may measure a second speed of ultrasonic waves using the ultrasonic sensor (250) and transmit the measured second speed to the portable device. According to one embodiment, when measuring the second speed, the processor (210) may determine the second speed based on the movement speeds obtained from each of the movement paths of a plurality of ultrasonic signals.
일 실시예에 따르면, 휴대 장치는 초음파 신호의 제1속도(또는 기준 속도)와 제2속도의 차이에 기초하여, 기준 체온을 보상하여, 보상된 체온 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 휴대 장치는 초음파 신호의 제2속도가 제1속도보다 빠르게 측정되는 경우 기준 체온보다 높은 값으로 보상하고, 초음파 신호의 제2속도가 제1속도보다 빠르게 측정되는 경우 기준 체온보다 낮은 값으로 보상할 수 있으며, 제1속도와 제2속도의 차이가 클수록 보상되는 체온 값의 크기는 커질 수 있다.According to one embodiment, the portable device may generate compensated body temperature information by compensating for the reference body temperature based on the difference between the first speed (or reference speed) and the second speed of the ultrasonic signal. For example, the portable device may compensate for a value higher than the reference body temperature when the second speed of the ultrasonic signal is measured faster than the first speed, and may compensate for a value lower than the reference body temperature when the second speed of the ultrasonic signal is measured faster than the first speed. The larger the difference between the first speed and the second speed, the larger the size of the compensated body temperature value.
일 실시예에 따르면, 휴대 장치는 헬스케어 어플리케이션을 통해 수신된 체온 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.In one embodiment, the mobile device may provide the user with body temperature information received via a healthcare application.
도 3b는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 센서 배치 구조를 도시한 도면이다.FIG. 3b is a diagram illustrating a sensor arrangement structure of a wearable device according to one embodiment.
도 3b는 스마트 링으로 구현되는 웨어러블 장치의 센서 배치 구조에 대해 도시하고 있다. 도시된 배치 구조는 일 실시예에 해당하고, 본 문서의 다양한 실시예들은 이에 한정되지 않는다.FIG. 3b illustrates a sensor arrangement structure of a wearable device implemented as a smart ring. The illustrated arrangement structure corresponds to one embodiment, and various embodiments of this document are not limited thereto.
도 3b를 참조하면, 웨어러블 장치(200)는 링(ring) 타입의 하우징(미도시)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하우징은 사용자의 손가락에 착용될 수 있도록 비어 있는 중앙 홀을 둘러싸는 형태일 수 있다.Referring to FIG. 3b, the wearable device (200) may include a ring-type housing (not shown). For example, the housing may be of a type that surrounds an empty central hole so that it can be worn on a user's finger.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)의 하우징 상에 복수의 초음파 센서들(252, 254, 256)(예: 제1초음파 센서(252), 제2초음파 센서(254), 제3초음파 센서(256))이 배치될 수 있다. 각각의 초음파 센서(252, 254, 256)는 서로 이격될 수 있으며, 사용자가 웨어러블 장치(200)를 착용 시 각 초음파 센서(252, 254, 256) 사이의 직접 경로의 사이에 초음파 신호를 반사하는 매질(예: 뼈)이 위치하지 않도록 하우징의 하단 쪽에 복수의 초음파 센서들(252, 254, 256)이 배치될 수 있다. 각각의 초음파 센서(252, 254, 256)는 ASIC(application specific integrated circuit)으로 구성되는 제어부 및 하우징의 외부로 진동을 출력하기 위한 인터페이스를 포함하고, 프로세서(210) 및 PMIC(power management integrated circuit)(284)와 연결될 수 있다. According to one embodiment, a plurality of ultrasonic sensors (252, 254, 256) (e.g., a first ultrasonic sensor (252), a second ultrasonic sensor (254), and a third ultrasonic sensor (256)) may be arranged on a housing of a wearable device (200). Each of the ultrasonic sensors (252, 254, 256) may be spaced apart from each other, and the plurality of ultrasonic sensors (252, 254, 256) may be arranged on the lower side of the housing so that a medium (e.g., a bone) that reflects an ultrasonic signal is not located between the direct paths between the ultrasonic sensors (252, 254, 256) when a user wears the wearable device (200). Each ultrasonic sensor (252, 254, 256) includes a control unit consisting of an ASIC (application specific integrated circuit) and an interface for outputting vibrations to the outside of the housing, and can be connected to a processor (210) and a PMIC (power management integrated circuit) (284).
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 생체 센서의 일 예로 PPG(photoplethysmogram) 센서를 포함할 수 있다. PPG 센서는 광 신호를 출력하는 복수의 에미터(emitter)(272a, 272b, 272c) 및 에미터(272a, 272b, 272c)들에서 출력되는 광 신호를 수신하는 복수의 리시버들(receiver)(271a, 271b)을 포함할 수 있다. PPG 센서의 각각의 에미터(272a, 272b, 272c) 및 리시버(271a, 271b)는 서로 이격되어 배치될 수 있다.According to one embodiment, the wearable device (200) may include a photoplethysmogram (PPG) sensor as an example of a biometric sensor. The PPG sensor may include a plurality of emitters (272a, 272b, 272c) that output optical signals and a plurality of receivers (271a, 271b) that receive optical signals output from the emitters (272a, 272b, 272c). Each of the emitters (272a, 272b, 272c) and the receivers (271a, 271b) of the PPG sensor may be arranged to be spaced apart from each other.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 광학 신호(예: 적외선 신호)를 이용하여 사용자의 피부의 온도를 측정하는 온도 센서(260)를 포함할 수 있다. 온도 센서(260)는 PPG 센서의 제1리시버(271a)의 옆에 배치될 수 있으나, 그 위치는 이에 한정되지 않는다.According to one embodiment, the wearable device (200) may include a temperature sensor (260) that measures the temperature of the user's skin using an optical signal (e.g., an infrared signal). The temperature sensor (260) may be placed next to the first receiver (271a) of the PPG sensor, but its location is not limited thereto.
일 실시예에 따르면, 각각의 센서들은 FPCB(290)(flexible printed circuit board) 상에 실장될 수 있다. 도 3b를 참조하면, FPCB(290)는 링 형태의 하우징 상에 배치되기 위해 꺾인 부분을 포함할 수 있다. 다른 일 실시예에 따르면, 하우징 내에 서로 전기적으로 연결되는 복수의 FPCB(290)들이 배치되거나, 또는 하우징의 곡면을 따라 전체적으로 곡면으로 형성되는 FPCB(290)가 배치될 수도 있다. In one embodiment, each of the sensors may be mounted on a flexible printed circuit board (FPCB) (290). Referring to FIG. 3b, the FPCB (290) may include a bent portion to be placed on a ring-shaped housing. In another embodiment, a plurality of FPCBs (290) electrically connected to each other may be placed within the housing, or an FPCB (290) formed as an overall curved surface along a curved surface of the housing may be placed.
일 실시예에 따르면, FPCB(290)에서 센서가 배치되는 면의 반대 면에 프로세서(210), 무선 통신 회로(220), 및 메모리(230)가 실장될 수 있다. 프로세서(210), 무선 통신 회로(220), 및 메모리(230)의 배치 위치는 이에 한정되지 않는다.According to one embodiment, a processor (210), a wireless communication circuit (220), and a memory (230) may be mounted on the opposite side of the surface on which the sensor is placed in the FPCB (290). The placement locations of the processor (210), the wireless communication circuit (220), and the memory (230) are not limited thereto.
일 실시예에 따르면, 센서들이 배치되는 위치의 반대 편에 배터리(282)가 배치될 수 있다. 배터리(282)는 충전 인터페이스(286)와 연결될 수 있으며, 충전 인터페이스(286)는 FPCB(290)를 통해 FPCB(290) 상에 실장된 PMIC(284)와 전기적으로 연결될 수 있다. PMIC는 배터리(282)에서 웨어러블 장치(200)의 각 구성에 전달되는 전력을 관리할 수 있다.In one embodiment, a battery (282) may be placed opposite the location where the sensors are placed. The battery (282) may be connected to a charging interface (286), and the charging interface (286) may be electrically connected to a PMIC (284) mounted on the FPCB (290) through the FPCB (290). The PMIC may manage power delivered from the battery (282) to each component of the wearable device (200).
일 실시예에 따르면, 안테나(225)는 FPCB(290)와 연결되며, 웨어러블 장치(200)는 안테나(225)를 통해 외부 장치(예: 도 2의 휴대 장치(300))와 다양한 데이터를 송수신할 수 있다.According to one embodiment, the antenna (225) is connected to the FPCB (290), and the wearable device (200) can transmit and receive various data with an external device (e.g., a portable device (300) of FIG. 2) through the antenna (225).
도 3b의 배치 구조는 일 실시예에 해당하며, 본 문서의 다양한 실시예는 이에 한정되지 않는다.The layout structure of FIG. 3b corresponds to one embodiment, and various embodiments of this document are not limited thereto.
도 4는 일 실시예에 따른 휴대 장치의 블록도이다.FIG. 4 is a block diagram of a portable device according to one embodiment.
도 4를 참조하면, 휴대 장치(300)는 디스플레이(340), 무선 통신 회로(320), 메모리(330), 및 프로세서(310)를 포함할 수 있다. 도시된 구성 중 일부가 생략 또는 다른 구성으로 치환되더라도 본 문서의 다양한 실시예들을 구현할 수 있다. 휴대 장치(300)는 도시된 구성들 외에 도 1의 전자 장치(101)의 구성 및/또는 기능 중 적어도 일부를 더 포함할 수 있다. 도시된 구성 중 적어도 일부는 서로 전기적으로(electrically), 기능적으로(functionally), 및/또는 작동적으로(operatively) 연결될 수 있다.Referring to FIG. 4, the portable device (300) may include a display (340), a wireless communication circuit (320), a memory (330), and a processor (310). Even if some of the illustrated configurations are omitted or replaced with other configurations, various embodiments of the present document may be implemented. In addition to the illustrated configurations, the portable device (300) may further include at least some of the configurations and/or functions of the electronic device (101) of FIG. 1. At least some of the illustrated configurations may be electrically, functionally, and/or operatively connected to each other.
일 실시예에 따르면, 디스플레이(340)는 프로세서(310)로부터 제공되는 다양한 영상을 표시할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(340)는 액정 디스플레이(liquid crystal display(LCD)), 발광 다이오드(light-emitting diode(LED)) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode(OLED)) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템(micro electro mechanical systems(MEMS)) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이 중 어느 하나로 구현될 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다. 디스플레이(340)는 사용자의 신체 일부(예: 손가락) 또는 입력 장치(예: 스타일러스 펜)를 이용한 터치 및/또는 근접 터치(또는 호버링) 입력을 감지하는 터치 스크린으로 구성될 수 있다. 디스플레이(340)는 도 1의 디스플레이 모듈(160)의 구성 및/또는 기능 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이(340)는 적어도 일부가 유연한 플렉서블 디스플레이(flexible display)일 수 있으며, 휴대 장치(300)는 플렉서블 디스플레이의 표시 영역이 변경될 수 있는 다양한 폼팩터(예: 폴더블(foldable) 장치, 슬라이더블(slidable) 장치)로 구현될 수 있다.According to one embodiment, the display (340) can display various images provided from the processor (310). For example, the display (340) can be implemented as any one of a liquid crystal display (LCD), a light-emitting diode (LED) display, an organic light-emitting diode (OLED) display, a micro electro mechanical systems (MEMS) display, or an electronic paper display, but is not limited thereto. The display (340) can be configured as a touch screen that detects touch and/or proximity touch (or hovering) input using a part of a user's body (e.g., a finger) or an input device (e.g., a stylus pen). The display (340) can include at least some of the configurations and/or functions of the display module (160) of FIG. 1. According to one embodiment, the display (340) may be a flexible display having at least a portion that is flexible, and the portable device (300) may be implemented in various form factors (e.g., a foldable device, a slidable device) in which the display area of the flexible display may be changed.
일 실시예에 따르면, 무선 통신 회로(320)는 외부 장치와의 무선 통신을 지원하기 위한 다양한 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성을 포함할 수 있다. 무선 통신 회로(320)는 근거리 무선 통신(예: WiFi, 또는 Bluetooth) 및 셀룰러 무선 통신(예: 4G LTE, 또는 5G NR)을 지원할 수 있다. 통신 모듈은 도 1의 통신 모듈(190)의 구성 및/또는 기능 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the wireless communication circuit (320) may include various hardware and/or software configurations to support wireless communication with an external device. The wireless communication circuit (320) may support short-range wireless communication (e.g., WiFi, or Bluetooth) and cellular wireless communication (e.g., 4G LTE, or 5G NR). The communication module may include at least some of the configurations and/or functions of the communication module (190) of FIG. 1.
일 실시예에 따르면, 메모리(330)는 휘발성 메모리 및 비휘발성 메모리를 포함하여, 다양한 데이터들을 일시적 또는 영구적으로 저장할 수 있다. 메모리(330)는 도 1의 메모리(130)의 구성 및/또는 기능 중 적어도 일부를 포함하고, 도 1의 프로그램(140)을 저장할 수 있다. 메모리(330)는 프로세서(310)에서 수행될 수 있는 다양한 인스트럭션(instruction)들을 저장할 수 있다. 이와 같은 인스트럭션들은 프로세서(310)에 의해 인식될 수 있는 산술 및 논리 연산, 데이터 이동, 입출력을 포함하는 제어 명령을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the memory (330) may temporarily or permanently store various data, including volatile memory and non-volatile memory. The memory (330) may include at least some of the configuration and/or functions of the memory (130) of FIG. 1, and may store the program (140) of FIG. 1. The memory (330) may store various instructions that may be performed by the processor (310). Such instructions may include control commands including arithmetic and logical operations, data movement, and input/output that may be recognized by the processor (310).
일 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 휴대 장치(300)의 각 구성 요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 수행할 수 있는 구성으로써, 하나 이상의 프로세서들로 구성될 수 있다. 프로세서(310)는 도 1의 프로세서(120)의 구성 및/또는 기능 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 프로세서(310)는 디스플레이(340), 무선 통신 회로(320), 메모리(330)와 같은 휴대 장치(300)의 각 구성 요소와 작동적으로(operatively), 기능적으로(functionally) 및/또는 전기적으로(electrically) 연결될 수 있다. 프로세서(310)가 휴대 장치(300) 상에서 구현할 수 있는 연산 및 데이터 처리 기능에는 한정됨이 없을 것이나, 본 문서에서는 근거리 무선 통신으로 연결되는 웨어러블 장치(예: 도 2, 도 3a, 도 3b의 웨어러블 장치(200))로부터 초음파 센서에서 측정된 데이터를 수신하고, 수신된 데이터에 기반하여 사용자의 체온을 측정(또는 보상)하기 위한 다양한 실시예들에 대해 설명하기로 한다. 후술할 프로세서(310)의 동작들은 메모리(330)에 저장된 인스트럭션들을 로딩(loading)함으로써 수행될 수 있다.According to one embodiment, the processor (310) may be configured as one or more processors capable of performing calculations or data processing related to control and/or communication of each component of the portable device (300). The processor (310) may include at least some of the configurations and/or functions of the processor (120) of FIG. 1. The processor (310) may be operatively, functionally, and/or electrically connected to each component of the portable device (300), such as the display (340), the wireless communication circuit (320), and the memory (330). There is no limitation to the computational and data processing functions that the processor (310) can implement on the portable device (300), but this document will describe various embodiments for receiving data measured by an ultrasonic sensor from a wearable device (e.g., the wearable device (200) of FIGS. 2, 3A, and 3B) connected via short-range wireless communication, and measuring (or compensating for) a user's body temperature based on the received data. The operations of the processor (310) described below can be performed by loading instructions stored in the memory (330).
일 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 메모리(330)에 저장된 헬스케어 어플리케이션을 실행할 수 있다. 헬스케어 어플리케이션은 사용자가 웨어러블 장치를 착용 시 초기 체온을 등록하고, 웨어러블 장치 또는 휴대 장치(300)에 의해 측정된 체온 정보를 제공하고, 웨어러블 장치에 의해 측정된 다양한 생체 정보(예: 심박수, 심전도, 혈압) 및 생체 정보와 관련된 부가 정보들을 제공하는 UI(user interface)를 디스플레이(340)를 통해 제공할 수 있다.According to one embodiment, the processor (310) may execute a healthcare application stored in the memory (330). The healthcare application may register an initial body temperature when a user wears a wearable device, provide body temperature information measured by the wearable device or portable device (300), and provide a UI (user interface) that provides various biometric information (e.g., heart rate, electrocardiogram, blood pressure) measured by the wearable device and additional information related to the biometric information through a display (340).
이하에서는 초음파 신호의 이동 속도를 분석하여 체온 정보를 측정하는 다양한 실시예에서 휴대 장치(300)의 동작에 대해 설명하기로 한다. 후술하는 제1실시예, 제2실시예 및 제3실시예는 앞서 도 3a를 통해 설명한 제1실시예, 제2실시예 및 제3실시예에 대응할 수 있다.Hereinafter, the operation of the portable device (300) in various embodiments for measuring body temperature information by analyzing the movement speed of an ultrasonic signal will be described. The first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment described below can correspond to the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment described above through FIG. 3a.
[제1실시예][First embodiment]
일 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 헬스케어 어플리케이션이 실행되는 경우, 기준 체온을 설정하기 위한 UI를 디스플레이(340)를 통해 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 UI는 사용자가 웨어러블 장치를 착용할 손(예: 왼손, 오른손), 손가락(예: 엄지, 검지, 중지, 약지, 소지), 및 현재 체온을 입력할 수 있는 다양한 화면을 포함할 수 있다. 프로세서(310)는 상기 UI가 표시된 상태에서 사용자의 입력에 기초하여 체온 정보를 입력할 수 있다. 프로세서(310)는 입력된 체온 정보를 무선 통신 회로(320)를 통해 웨어러블 장치에 전송할 수 있다.According to one embodiment, the processor (310) may provide a UI for setting a reference body temperature through the display (340) when the healthcare application is executed. For example, the UI may include various screens through which the user may input the hand (e.g., left hand, right hand), the finger (e.g., thumb, index finger, middle finger, ring finger, little finger) on which the wearable device is to be worn, and the current body temperature. The processor (310) may input body temperature information based on the user's input while the UI is displayed. The processor (310) may transmit the input body temperature information to the wearable device through the wireless communication circuit (320).
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치는 기준 체온 상태에서 초음파 신호의 제1속도를 측정하여 기준 정보로 저장할 수 있다. 웨어러블 장치는 기준 정보를 저장한 이후, 체온 측정 이벤트의 발생 시, 초음파 센서를 이용하여 초음파의 제2속도를 측정할 수 있다. 웨어러블 장치는 초음파 신호의 제1속도(또는 기준 속도)와 제2속도의 차이에 기초하여, 기준 체온을 보상하여, 보상된 체온 정보를 생성할 수 있다. 웨어러블 장치는 보상된 체온 정보를 휴대 장치(300)로 전송할 수 있다.According to one embodiment, the wearable device can measure the first speed of the ultrasonic signal in a reference body temperature state and store it as reference information. After storing the reference information, the wearable device can measure the second speed of the ultrasonic signal using the ultrasonic sensor when a body temperature measurement event occurs. The wearable device can compensate for the reference body temperature based on the difference between the first speed (or reference speed) and the second speed of the ultrasonic signal, and generate compensated body temperature information. The wearable device can transmit the compensated body temperature information to the portable device (300).
일 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 헬스케어 어플리케이션을 통해 웨어러블 장치로부터 수신된 체온 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.According to one embodiment, the processor (310) may provide body temperature information received from a wearable device to a user through a healthcare application.
[제2실시예][Second embodiment]
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치는 복수의 초음파 센서들에서 획득되는 다양한 경로(예: 직접 경로, 반사 경로)의 초음파 신호를 분석하여 체온 정보를 결정할 수 있다. According to one embodiment, the wearable device can determine body temperature information by analyzing ultrasonic signals of various paths (e.g., direct path, reflected path) obtained from a plurality of ultrasonic sensors.
일 실시예에 따르면, 휴대 장치(300)는 웨어러블 장치로부터 측정된 체온 정보를 수신하고, 프로세서(310)는 헬스케어 어플리케이션을 통해 수신된 체온 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.According to one embodiment, the portable device (300) may receive body temperature information measured from a wearable device, and the processor (310) may provide the received body temperature information to the user through a healthcare application.
[제3실시예][Third embodiment]
일 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 헬스케어 어플리케이션이 실행되는 경우, 기준 체온을 설정하기 위한 UI를 디스플레이(340)를 통해 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 UI는 사용자가 웨어러블 장치를 착용할 손(예: 왼손, 오른손), 손가락(예: 엄지, 검지, 중지, 약지, 소지), 및 현재 체온을 입력할 수 있는 다양한 화면을 포함할 수 있다. 프로세서(310)는 상기 UI가 표시된 상태에서 사용자의 입력에 기초하여 체온 정보를 입력할 수 있다. According to one embodiment, the processor (310) may provide a UI for setting a reference body temperature through the display (340) when the healthcare application is executed. For example, the UI may include various screens through which the user may input the hand (e.g., left hand, right hand) on which the wearable device is to be worn, the finger (e.g., thumb, index finger, middle finger, ring finger, little finger), and the current body temperature. The processor (310) may input body temperature information based on the user's input while the UI is displayed.
일 실시예에 따르면, 휴대 장치(300)는 웨어러블 장치의 온도 센서에 의해 측정된 체온 정보를 무선 통신 회로(320)를 통해 수신할 수 있다. 프로세서(310)는 UI를 통해 입력된 체온 정보 또는 웨어러블 장치로부터 수신한 체온 정보를 기준 체온으로 설정하여 메모리(330)에 저장할 수 있다.According to one embodiment, the portable device (300) can receive body temperature information measured by a temperature sensor of the wearable device through a wireless communication circuit (320). The processor (310) can set body temperature information input through a UI or body temperature information received from the wearable device as a reference body temperature and store it in the memory (330).
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치는 사용자에 의해 착용된 상태에서, 적어도 하나의 초음파 센서를 이용하여 사용자의 신체를 통과하는 초음파의 제1속도(또는 기준 속도)를 측정할 수 있다. 휴대 장치(300)는 무선 통신 회로(320)를 통해 웨어러블 장치로부터 측정된 제1속도 데이터를 수신할 수 있다.According to one embodiment, the wearable device can measure a first speed (or reference speed) of ultrasonic waves passing through the user's body using at least one ultrasonic sensor while the wearable device is worn by the user. The portable device (300) can receive the measured first speed data from the wearable device through the wireless communication circuit (320).
일 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 상기 기준 체온 및 웨어러블 장치로부터 수신된 초음파의 제1속도를 기준 정보로써 메모리(330)에 저장할 수 있다.According to one embodiment, the processor (310) may store the reference body temperature and the first speed of the ultrasound received from the wearable device as reference information in the memory (330).
일 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 체온 측정 이벤트의 발생 시, 웨어러블 장치에 초음파 신호의 이동 속도 측정을 요청할 수 있다. 웨어러블 장치는 초음파 센서를 이용하여 초음파의 제2속도를 측정하고, 측정된 제2속도를 휴대 장치(300)로 전송할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2속도는 복수의 초음파 신호의 이동 경로들에서 각각 획득되는 이동 속도를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the processor (310) may request the wearable device to measure the movement speed of the ultrasonic signal when a body temperature measurement event occurs. The wearable device may measure the second speed of the ultrasonic signal using an ultrasonic sensor and transmit the measured second speed to the portable device (300). According to one embodiment, the second speed may include movement speeds obtained from each of the movement paths of a plurality of ultrasonic signals.
일 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 초음파 신호의 제1속도(또는 기준 속도)와 제2속도의 차이에 기초하여, 기준 체온을 보상하여, 보상된 체온 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(310)는 초음파 신호의 제2속도가 제1속도보다 빠르게 측정되는 경우 기준 체온보다 높은 값으로 보상하고, 초음파 신호의 제2속도가 제1속도보다 빠르게 측정되는 경우 기준 체온보다 낮은 값으로 보상할 수 있으며, 제1속도와 제2속도의 차이가 클수록 보상되는 체온 값의 크기는 커질 수 있다.According to one embodiment, the processor (310) may generate compensated body temperature information by compensating for the reference body temperature based on the difference between the first speed (or reference speed) and the second speed of the ultrasonic signal. For example, the processor (310) may compensate for a value higher than the reference body temperature when the second speed of the ultrasonic signal is measured faster than the first speed, and may compensate for a value lower than the reference body temperature when the second speed of the ultrasonic signal is measured faster than the first speed. The larger the difference between the first speed and the second speed, the larger the size of the compensated body temperature value.
일 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 보상된 체온 정보를 헬스케어 어플리케이션의 UI를 통해 제공할 수 있다.According to one embodiment, the processor (310) may provide compensated body temperature information through the UI of the healthcare application.
도 5는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 초음파 센서의 원리를 설명하기 위한 것이다.FIG. 5 is for explaining the principle of an ultrasonic sensor of a wearable device according to one embodiment.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 링 타입 하우징에서 홀 쪽에 배치되는 적어도 하나의 초음파 센서(예: 도 3a, 3b의 초음파 센서(250))를 포함할 수 있다. 도 5를 참조하면, 웨어러블 장치(200)는 서로 이격되어 배치되는 제1초음파 센서(252), 제2초음파 센서(254), 및 제3초음파 센서(256)를 포함할 수 있으며, 초음파 센서의 개수 및/또는 배치 위치는 이에 한정되지 않는다.According to one embodiment, the wearable device (200) may include at least one ultrasonic sensor (e.g., the ultrasonic sensor (250) of FIGS. 3A and 3B) arranged on the hole side of the ring-type housing. Referring to FIG. 5, the wearable device (200) may include a first ultrasonic sensor (252), a second ultrasonic sensor (254), and a third ultrasonic sensor (256) arranged spaced apart from each other, and the number and/or arrangement positions of the ultrasonic sensors are not limited thereto.
일 실시예에 따르면, 각각의 초음파 센서(252, 254, 256)는 초음파 신호의 송신부 및 수신부로 동작하는 적어도 하나의 압전 소자(piezoelectric element)를 포함하며, 전기적 신호를 압전 소자에 입력함에 따라 진동이 발생하여 초음파가 출력되고, 압전 소자에서 감지되는 초음파의 진동을 전기적 신호로 변환하여 초음파 신호를 수신할 수 있다. 각각의 초음파 센서(252, 254, 256)는 정해진 주파수(예: 약 10MHz)의 초음파 신호를 출력할 수 있다.According to one embodiment, each ultrasonic sensor (252, 254, 256) includes at least one piezoelectric element that operates as a transmitter and receiver of an ultrasonic signal, and when an electrical signal is input to the piezoelectric element, vibration is generated to output ultrasonic waves, and the ultrasonic vibration detected by the piezoelectric element can be converted into an electrical signal to receive an ultrasonic signal. Each ultrasonic sensor (252, 254, 256) can output an ultrasonic signal of a predetermined frequency (e.g., about 10 MHz).
일 실시예에 따르면, 어느 하나의 초음파 센서에서 초음파 신호를 출력하는 경우, 해당 초음파 센서 및/또는 다른 초음파 센서에 의해 초음파 신호가 수신될 수 있다. 예를 들어, 제1초음파 센서(252)에서 출력하는 초음파 신호는 매질인 신체 조직을 통과하거나, 및/또는 반사되어 제1초음파 센서(252), 제2초음파 센서(254), 또는 제3초음파 센서(256) 중 적어도 하나에 의해 수신될 수 있다. 사람의 신체 조직(tissue)은 다양한 매질로 구성될 수 있으며, 초음파 신호는 일부 매질은 그대로 통과하되, 일부 매질에서는 통과하지 못하고 반사될 수 있다. 예를 들어, 초음파 신호는 상피 조직(epithelial tissue), 근육 조직(muscle tissue), 신경 조직(nervous tissue)을 통과하고, 뼈(410)에서는 반사될 수 있다. 이하에서는 상피, 근육, 신경 조직 중 초음파 신호를 반사하지 않고 통과시키는 매질들을 soft tissue로 정의할 수 있다. 제1초음파 센서(252)에서 출력되는 초음파 신호는 soft tissue을 그대로 통과하여 제2초음파 센서(254) 및/또는 제3초음파 센서(256)에 의해 수신될 수 있으며, 뼈(410)에 의해 반사되어 제1초음파 센서(252), 제2초음파 센서(254) 및/또는 제3초음파 센서(256)에 의해 수신될 수 있다.According to one embodiment, when an ultrasonic signal is output from one ultrasonic sensor, the ultrasonic signal may be received by the ultrasonic sensor and/or another ultrasonic sensor. For example, an ultrasonic signal output from a first ultrasonic sensor (252) may pass through a medium, i.e., body tissue, and/or be reflected and received by at least one of the first ultrasonic sensor (252), the second ultrasonic sensor (254), or the third ultrasonic sensor (256). A human body tissue may be composed of various media, and an ultrasonic signal may pass through some media as is, but may not pass through some media and may be reflected. For example, an ultrasonic signal may pass through epithelial tissue, muscle tissue, and nervous tissue, and may be reflected by a bone (410). Hereinafter, media that pass ultrasonic signals without reflecting them among epithelial, muscle, and nervous tissue may be defined as soft tissue. The ultrasonic signal output from the first ultrasonic sensor (252) can pass through soft tissue as is and be received by the second ultrasonic sensor (254) and/or the third ultrasonic sensor (256), and can be reflected by the bone (410) and be received by the first ultrasonic sensor (252), the second ultrasonic sensor (254) and/or the third ultrasonic sensor (256).
도 6은 일 실시예에 따른 매질의 온도와 초음파의 속도의 관계를 나타낸 그래프이다.Figure 6 is a graph showing the relationship between the temperature of a medium and the speed of ultrasonic waves according to one embodiment.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(예: 도 3a, 3b의 웨어러블 장치(200))(또는 휴대 장치(예: 도 4의 휴대 장치(300)))는 pulse-echo 방식에 따라 초음파 신호의 속도를 측정하고, 측정된 속도로부터 사용자의 체온을 측정(또는 보상)할 수 있다. 초음파 신호의 속도는 통과하는 매질의 속성에 의존하여 달라질 수 있다. 도 6에서 x 축은 초음파 신호가 통과하는 매질(예: soft tissue)의 온도(또는 사용자의 체온)를 나타내고, y 축은 초음파 신호의 속도(단위 m/s)를 나타내고 있다.According to one embodiment, a wearable device (e.g., the wearable device (200) of FIGS. 3A and 3B) (or a portable device (e.g., the portable device (300) of FIG. 4)) may measure the speed of an ultrasonic signal according to a pulse-echo method, and measure (or compensate for) the body temperature of the user from the measured speed. The speed of the ultrasonic signal may vary depending on the properties of the medium through which it passes. In FIG. 6, the x-axis represents the temperature of the medium (e.g., soft tissue) through which the ultrasonic signal passes (or the body temperature of the user), and the y-axis represents the speed of the ultrasonic signal (unit: m/s).
도 6을 참조하면, tissue phantom을 통해 측정된 매질의 온도 및 초음파 신호의 속도를 측정한 그래프이다. 도 6을 참조하면, 동일한 속성의 매질 상에서 측정될 때, 매질의 온도가 증가하는 경우, 실질적으로 비례하여 초음파 신호의 속도가 증가하는 것을 확인할 수 있다. 사람의 몸의 대부분은 물로 이루어져 있으므로, 매질의 온도에 따른 신체를 통과하는 초음파의 속도는 물에서의 온도에 따른 초음파의 속도 변화와 비슷한 경향을 가질 수 있다.Referring to Fig. 6, it is a graph measuring the temperature of the medium and the speed of the ultrasonic signal measured through the tissue phantom. Referring to Fig. 6, when measured on a medium of the same property, it can be confirmed that when the temperature of the medium increases, the speed of the ultrasonic signal increases substantially proportionally. Since most of the human body is made of water, the speed of the ultrasonic wave passing through the body according to the temperature of the medium may have a similar tendency to the change in the speed of the ultrasonic wave according to the temperature in water.
도 6의 그래프를 참조하면, 초음파 신호가 동일한 속성을 갖는 매질(예: 손가락)을 통과하는 경우, 매질의 온도가 높을수록 초음파 신호의 속도는 빨라질 수 있다. 따라서, 매질인 사용자의 신체의 물성치(예: 밀도)이 변하지 않는다면 각 초음파 센서에서 수신되는 초음파 신호의 출력 - 수신 사이의 이동 시간으로부터 이동 속도를 계산하고, 이로부터 사용자의 체온을 측정할 수 있다.Referring to the graph in Fig. 6, when an ultrasonic signal passes through a medium having the same properties (e.g., a finger), the higher the temperature of the medium, the faster the speed of the ultrasonic signal can be. Accordingly, if the physical properties (e.g., density) of the user's body, which is the medium, do not change, the travel speed can be calculated from the travel time between the output and reception of the ultrasonic signal received from each ultrasonic sensor, and the user's body temperature can be measured from this.
도 7은 일 실시예에 따른 체온의 변화에 따른 초음파 신호의 속도 변화를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 7 is a diagram for explaining changes in the speed of an ultrasonic signal according to changes in body temperature according to one embodiment.
도 7을 참조하면, 웨어러블 장치(200)는 링 타입 하우징에서 홀 방향에 배치되는 제1초음파 센서(252), 제2초음파 센서(254) 및 제3초음파 센서(256)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7, the wearable device (200) may include a first ultrasonic sensor (252), a second ultrasonic sensor (254), and a third ultrasonic sensor (256) arranged in a hole direction in a ring type housing.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)(또는 휴대 장치)는 기준 체온을 설정하고, 기준 체온이 설정된 상태에서 초음파 센서(252, 254, 256)를 이용해 신체의 일부(예: 손가락)를 통과하는 초음파 신호의 속도를 측정하고, 기준 체온 및 측정된 초음파 신호의 기준 속도를 기준 정보로써 메모리(예: 도 3a의 메모리(230), 도 4의 메모리(330))에 저장할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(200)는 초음파 센서(252, 254, 256)와는 다른 온도 센서(예: 도 3a의 온도 센서(260))를 이용해 초음파와 다른 방식(예: 적외선)으로 체온을 측정하거나, 및/또는 휴대 장치의 UI 상에서 사용자가 직접 입력한 체온을 기준 체온으로 설정할 수 있다. 사람의 신체를 통과하는 초음파의 속도는 체온에 의존하여 변화될 수 있고, 상기 측정된 초음파 신호의 기준 속도는 기준 체온인 상태에서의 초음파 신호의 속도일 수 있다.According to one embodiment, the wearable device (200) (or the portable device) may set a reference body temperature, measure the speed of an ultrasonic signal passing through a part of the body (e.g., a finger) using an ultrasonic sensor (252, 254, 256) in a state where the reference body temperature is set, and store the reference body temperature and the reference speed of the measured ultrasonic signal as reference information in a memory (e.g., the memory (230) of FIG. 3A, the memory (330) of FIG. 4). For example, the wearable device (200) may measure the body temperature in a manner other than ultrasonic (e.g., infrared) using a temperature sensor (e.g., the temperature sensor (260) of FIG. 3A) different from the ultrasonic sensors (252, 254, 256), and/or may set a body temperature directly input by a user on a UI of the portable device as the reference body temperature. The speed of the ultrasonic wave passing through a human body may vary depending on the body temperature, and the reference speed of the measured ultrasonic signal may be the speed of the ultrasonic signal in a state where the body temperature is the reference body temperature.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)(또는 휴대 장치)는 기준 정보를 저장한 이후, 적어도 하나의 초음파 센서를 이용하여 초음파 신호의 속도를 측정하고, 측정된 속도와 기준 정보의 기준 속도의 차이에 기초하여 체온의 변화 여부를 확인할 수 있다. 도 7을 참조하면, 기준 정보의 설정 시보다 체온이 증가한 상태라면 초음파 신호는 수신측 초음파 센서에서 상대적으로 더 빨리 감지될 수 있으며 이에 따라 초음파 신호의 이동 속도는 더 빠른 것으로 확인될 수 있다. 또한, 기준 정보의 설정 시보다 체온이 감소한 상태라면 초음파 신호는 수신측 초음파 센서에서 상대적으로 더 늦게 감지될 수 있으며 이에 따라 초음파 신호의 이동 속도는 더 느린 것으로 확인될 수 있다.According to one embodiment, the wearable device (200) (or portable device) may measure the speed of an ultrasonic signal using at least one ultrasonic sensor after storing reference information, and may determine whether or not the body temperature has changed based on the difference between the measured speed and the reference speed of the reference information. Referring to FIG. 7, if the body temperature has increased compared to when the reference information was set, the ultrasonic signal may be detected relatively faster by the ultrasonic sensor on the receiving side, and thus the movement speed of the ultrasonic signal may be determined to be faster. In addition, if the body temperature has decreased compared to when the reference information was set, the ultrasonic signal may be detected relatively slower by the ultrasonic sensor on the receiving side, and thus the movement speed of the ultrasonic signal may be determined to be slower.
도 8은 일 실시예에 따른 초음파 센서의 수신단에서 감지되는 신호를 도시한 것이다.FIG. 8 illustrates a signal detected at a receiving end of an ultrasonic sensor according to one embodiment.
도 8에서 x 축은 송신단에서 초음파 신호를 출력한 후 경과된 시간을 나타내고, y 축은 수신단에서 감지되는 초음파 신호의 세기를 나타낼 수 있다. 일 실시예에 따르면, 초음파 센서의 수신단에서 초음파 신호가 수신되는 경우 압력의 세기를 통해 초음파 신호의 세기를 감지하고, 전기적 신호로 변환할 수 있다.일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 서로 이격되어 배치되는 복수의 초음파 센서들(예: 도 5의 제1초음파 센서(252), 제2초음파 센서(254), 제3초음파 센서(256))을 포함할 수 있다. 어느 하나의 초음파 센서에서 출력되는 초음파 신호는 신체의 조직들을 통과하여 다른 초음파 센서로 전달되거나, 뼈(410)에 의해 반사되어 동일 또는 다른 초음파 센서로 전달될 수 있다. 도 8은 제1초음파 센서(252)에서 제3초음파 센서(256)로 신체의 soft tissue들을 통과하여 그대로 전송되는 직접 경로(direct path)의 초음파 신호의 체온에 따른 도착 시간을 도시하고 있다.In FIG. 8, the x-axis may represent the time elapsed after the transmitter outputs the ultrasonic signal, and the y-axis may represent the intensity of the ultrasonic signal detected by the receiver. According to one embodiment, when the receiver of the ultrasonic sensor receives the ultrasonic signal, the intensity of the ultrasonic signal may be detected through the intensity of pressure and converted into an electrical signal. According to one embodiment, the wearable device (200) may include a plurality of ultrasonic sensors (e.g., the first ultrasonic sensor (252), the second ultrasonic sensor (254), and the third ultrasonic sensor (256) of FIG. 5) that are spaced apart from each other. An ultrasonic signal output from one ultrasonic sensor may pass through body tissues and be transmitted to another ultrasonic sensor, or may be reflected by a bone (410) and transmitted to the same or another ultrasonic sensor. Figure 8 illustrates the arrival time according to body temperature of an ultrasonic signal of a direct path that is transmitted as is through soft tissues of the body from the first ultrasonic sensor (252) to the third ultrasonic sensor (256).
도 8을 참조하면, 제1초음파 센서(252) 및 제3초음파 센서(256)의 직선 경로에는 초음파 신호를 반사하는 뼈(410)가 위치하지 않고, 초음파 신호를 통과 시키는 soft tissue만 배치될 수 있다. 제1초음파 센서(252)와 제3초음파 센서(256) 사이의 거리는 고정되기 때문에, 제1초음파 센서(252)에서 출력되어 제3초음파 센서(256)에서 수신되는 초음파 신호의 이동 속도는 soft tissue에 해당하는 사용자의 체온에 따라 결정될 수 있다. Referring to FIG. 8, in the straight path of the first ultrasonic sensor (252) and the third ultrasonic sensor (256), a bone (410) reflecting an ultrasonic signal is not located, and only soft tissue passing an ultrasonic signal can be located. Since the distance between the first ultrasonic sensor (252) and the third ultrasonic sensor (256) is fixed, the movement speed of the ultrasonic signal output from the first ultrasonic sensor (252) and received by the third ultrasonic sensor (256) can be determined according to the body temperature of the user corresponding to the soft tissue.
도 8의 그래프는 제1초음파 센서(252)에서 다른 조건은 고정한 상태로 10MHz, 1 cycle의 초음파 신호를 출력한 경우, 3가지 온도에서 측정된 제3초음파 센서(256)에서 수신되는 초음파 신호를 나타내고 있다. 그래프를 참조하면, 체온이 T2(예: 약 36.5도)인 경우 초음파 신호의 속도는 약 1500m/s로 측정되었고, 체온이 T2보다 높은 T1(예: 약 37도)인 경우 초음파 신호의 속도는 1510m/s로 측정되었고, 체온이 T2보다 낮은 T3(예: 약 36도)인 경우 초음파 신호의 속도는 1490m/s로 측정되었다. The graph of FIG. 8 shows ultrasonic signals received from the third ultrasonic sensor (256) measured at three temperatures when the first ultrasonic sensor (252) outputs an ultrasonic signal of 10 MHz and 1 cycle while fixing other conditions. Referring to the graph, when the body temperature is T2 (e.g., about 36.5 degrees), the speed of the ultrasonic signal is measured to be about 1500 m/s, when the body temperature is T1 (e.g., about 37 degrees) which is higher than T2, the speed of the ultrasonic signal is measured to be 1510 m/s, and when the body temperature is T3 (e.g., about 36 degrees) which is lower than T2, the speed of the ultrasonic signal is measured to be 1490 m/s.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 파동 형태의 초음파 신호에서 기준 이상의 진폭을 갖는 첫번째 peak 점(810, 820, 830)을 초음파 신호의 도착 시간으로 결정할 수 있다. 도 8을 참조하면, 각각의 온도에서 측정되는 초음파 신호의 첫번째 peak 점(810, 820, 830)은 체온이 높을수록 빨리 감지될 수 있다.According to one embodiment, the wearable device (200) can determine the first peak point (810, 820, 830) having an amplitude greater than a reference value in a wave-shaped ultrasonic signal as the arrival time of the ultrasonic signal. Referring to FIG. 8, the first peak point (810, 820, 830) of the ultrasonic signal measured at each temperature can be detected faster as the body temperature is higher.
일 실시예에 따르면, 스마트 링 형태의 웨어러블 장치(200)는 사용자의 손가락에 착용되기 위해 작은 크기로 구성될 수 밖에 없고, 이에 따라 각 초음파 센서 사이의 거리를 멀게 형성할 수 없으므로 초음파 신호의 직접 경로(direct path)의 길이는 짧을 수 밖에 없다. 또한, 인체의 온도는 약 35도 내지 약 40도와 같이 그 변화의 범위가 한정되어 있다. 이에 따라, 수신측 초음파 센서에서의 직접 신호의 도착 시간은 체온이 변화되더라도 약 수십 내지 수백 ns(nanosecond) 수준의 작은 변화만 나타낼 수 있다. According to one embodiment, a wearable device (200) in the form of a smart ring has to be configured to be small in order to be worn on a user's finger, and therefore, the distance between each ultrasonic sensor cannot be formed far, so the length of the direct path of the ultrasonic signal has to be short. In addition, the temperature of the human body has a limited range of change, such as about 35 degrees to about 40 degrees. Accordingly, the arrival time of the direct signal at the ultrasonic sensor on the receiving side can only show a small change of about several tens to several hundred ns (nanoseconds) even if the body temperature changes.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 상기와 같이 체온 변화에 따른 초음파 신호의 이동 속도의 미세한 변화를 보다 정확히 감지하기 위해, 체온 측정 시 높은 sampling rate로 초음파 신호를 측정할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(200)는 기준 정보 설정을 위한 초음파 신호의 기준 속도 측정 시, 체온(또는 초음파 신호의 이동 속도)이 기준 정보보다 임계 값 이상으로 크게 변경된 것으로 측정되는 경우, 또는 사용자가 웨어러블 장치(200) 또는 휴대 장치를 통해 사용자의 체온을 조회하는 경우에 있어 보다 정확한 체온 측정을 위해 초음파 신호의 출력 및 감지를 위한 sampling rate를 증가 시킬 수 있다.According to one embodiment, the wearable device (200) may measure an ultrasonic signal at a high sampling rate when measuring body temperature in order to more accurately detect subtle changes in the movement speed of the ultrasonic signal according to the change in body temperature as described above. For example, when measuring the reference speed of the ultrasonic signal for setting reference information, if the body temperature (or the movement speed of the ultrasonic signal) is measured to have changed significantly by a threshold value or more than the reference information, or if the user checks the body temperature of the user through the wearable device (200) or a portable device, the wearable device (200) may increase the sampling rate for outputting and detecting the ultrasonic signal in order to more accurately measure the body temperature.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 상기와 같이 체온 변화에 따른 초음파 신호의 이동 속도의 미세한 변화를 보다 정확히 감지하기 위해, 복수의 직접 경로들(예: 제1초음파 센서(252) - 제2초음파 센서, 제1초음파 센서(252) - 제3초음파 센서(256))에서 초음파 신호의 이동 속도를 측정하고, 측정된 복수의 데이터들을 이용하여 체온 변화를 측정할 수 있다. 또한, 웨어러블 장치(200)는 송신측 초음파 센서에서 출력되고 뼈(410)에서 반사되어 수신측 초음파 센서로 수신되는 반사 경로의 반사 신호를 더 이용하여 체온 변화를 측정할 수 있다.According to one embodiment, the wearable device (200) may measure the movement speed of the ultrasonic signal in a plurality of direct paths (e.g., the first ultrasonic sensor (252) - the second ultrasonic sensor, the first ultrasonic sensor (252) - the third ultrasonic sensor (256)) in order to more accurately detect subtle changes in the movement speed of the ultrasonic signal according to the change in body temperature as described above, and may measure the change in body temperature using the plurality of measured data. In addition, the wearable device (200) may further measure the change in body temperature using the reflection signal of the reflection path that is output from the transmitting ultrasonic sensor, reflected from the bone (410), and received by the receiving ultrasonic sensor.
도 9는 일 실시예에 따른 초음파 신호의 직접 경로와 반사 경로에서 측정되는 신호를 도시한 것이다.FIG. 9 illustrates signals measured on the direct path and reflected path of an ultrasonic signal according to one embodiment.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 서로 이격되어 배치되는 복수의 초음파 센서들(예: 도 5의 제1초음파 센서(252), 제2초음파 센서(254), 제3초음파 센서(256))을 포함할 수 있다. 어느 하나의 초음파 센서에서 출력되는 초음파 신호는 신체의 조직들을 통과하여 다른 초음파 센서로 전달되거나, 뼈(410)에 의해 반사되어 동일 또는 다른 초음파 센서로 전달될 수 있다. 도 9는 제1초음파 센서(252)에서 출력되고, soft tissue를 통과하여 제3초음파 신호에서 수신되는 직접 신호 및 뼈(410)에서 반사되어 제3초음파 신호에서 수신되는 반사 신호에 대해 도시하고 있다.According to one embodiment, the wearable device (200) may include a plurality of ultrasonic sensors (e.g., the first ultrasonic sensor (252), the second ultrasonic sensor (254), and the third ultrasonic sensor (256) of FIG. 5) that are arranged spaced apart from each other. An ultrasonic signal output from one ultrasonic sensor may pass through body tissues and be transmitted to another ultrasonic sensor, or may be reflected by a bone (410) and transmitted to the same or another ultrasonic sensor. FIG. 9 illustrates a direct signal output from the first ultrasonic sensor (252), passing through soft tissues and received in a third ultrasonic signal, and a reflected signal reflected from a bone (410) and received in a third ultrasonic signal.
도 9의 (a)를 참조하면, 직접 신호는 제1초음파 센서(252)에서 신체의 soft tissue를 통과하여 제3초음파 센서(256)로 향하는 직접 경로로 전달되는 초음파 신호일 수 있다. 도 9의 (b)를 참조하면, 반사 신호는 제1초음파 센서(252)에서 출력되고 뼈(410)에서 반사되어 제3초음파 센서(256)로 향하는 반사 경로로 전달되는 초음파 신호일 수 있다. Referring to (a) of FIG. 9, the direct signal may be an ultrasonic signal transmitted along a direct path from the first ultrasonic sensor (252) through the soft tissue of the body to the third ultrasonic sensor (256). Referring to (b) of FIG. 9, the reflected signal may be an ultrasonic signal output from the first ultrasonic sensor (252), reflected from the bone (410), and transmitted along a reflected path to the third ultrasonic sensor (256).
직접 경로는 반사 경로보다 짧기 때문에, 제1초음파 센서(252)에서 출력한 초음파 신호의 직접 신호는 t1에 제3초음파 센서(256)에 도착하고, 반사 신호는 보다 늦은 t2에 제3초음파 센서(256)에 도착할 수 있다. 또한, 초음파 신호의 일부만이 뼈(410)에 의해 반사되어 반사 신호로써 제3초음파 센서(256)로 전달되므로, 반사 신호의 세기는 직접 신호보다 작을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 제1초음파 센서(252)에서 초음파 신호를 출력한 후 제3초음파 센서(256)에서 임계 값 이상의 세기의 초음파 신호가 최초 감지되는 시점(또는 첫번째 peak 점)을 직접 신호의 도착 시간으로 결정할 수 있다. 또한, 웨어러블 장치(200)는 제3초음파 센서(256)에 직접 신호의 감지 이후, 상기 임계 값보다 낮은 소정 범위 내의 초음파 신호가 최초 감지되는 시점을 반사 신호의 감지 시점으로 결정할 수 있다.Since the direct path is shorter than the reflected path, the direct signal of the ultrasonic signal output from the first ultrasonic sensor (252) may arrive at the third ultrasonic sensor (256) at t 1 , and the reflected signal may arrive at the third ultrasonic sensor (256) at a later t 2. In addition, since only a part of the ultrasonic signal is reflected by the bone (410) and transmitted to the third ultrasonic sensor (256) as a reflected signal, the intensity of the reflected signal may be smaller than that of the direct signal. According to one embodiment, the wearable device (200) may determine the time point (or the first peak point) at which an ultrasonic signal having an intensity higher than a threshold value is first detected by the third ultrasonic sensor (256) after the first ultrasonic sensor (252) outputs the ultrasonic signal as the arrival time of the direct signal. In addition, the wearable device (200) can determine the time point at which an ultrasonic signal within a predetermined range lower than the threshold value is first detected after direct signal detection by the third ultrasonic sensor (256), as the time point at which a reflected signal is detected.
링 타입의 웨어러블 장치(200)의 구조적인 특성을 고려하면, 각 초음파 센서(252, 254, 256)의 위치는 고정되어 있기 때문에 직접 경로의 길이는 항상 동일할 수 있다. 따라서, 직접 신호의 경우, 제1초음파 센서(252)와 제3초음파 센서(256) 사이의 거리를 제1초음파 센서(252)에서 초음파 신호를 출력한 시간과 제3초음파 센서(256)에서 초음파 신호를 수신한 시간의 차이인 이동 시간으로 나눈 값을 직접 신호의 이동 속도로 계산할 수 있다. 초음파 신호의 이동 속도는 매질의 온도에 따라 결정될 수 있으므로, 웨어러블 장치(200)(또는 휴대 장치)는 계산된 직접 신호의 이동 속도에 대응하는 온도 값을 현재 체온으로 결정할 수 있다.Considering the structural characteristics of the ring-type wearable device (200), since the positions of each ultrasonic sensor (252, 254, 256) are fixed, the length of the direct path can always be the same. Therefore, in the case of a direct signal, the distance between the first ultrasonic sensor (252) and the third ultrasonic sensor (256) can be divided by the travel time, which is the difference between the time when the first ultrasonic sensor (252) outputs the ultrasonic signal and the time when the third ultrasonic sensor (256) receives the ultrasonic signal, to calculate the travel speed of the direct signal. Since the travel speed of the ultrasonic signal can be determined according to the temperature of the medium, the wearable device (200) (or portable device) can determine the temperature value corresponding to the calculated travel speed of the direct signal as the current body temperature.
직접 경로는 초음파 센서 사이의 직선 거리에 해당하기 때문에 웨어러블 장치(200)의 착용 상태가 변화 하더라도 직접 경로의 거리는 항상 동일할 수 있다. 다만, 직접 경로는 그 거리가 짧기 때문에 약간의 오차에도 정확한 체온을 측정할 수 없다는 단점이 있다. 초음파 신호의 도착 시간(또는 이동 속도)을 보다 정밀하게 분석하기 위해서는 초음파의 이동거리가 긴 것이 유리하며, 다양한 경로를 분석할수록 그 정확도를 높일 수 있다. 초음파의 이동거리가 길어지는 경우, 같은 이동 속도에서 수신측 초음파 센서에서 도달하는 시간이 늦어질 수 있다. 이 경우, 더 짧은 거리를 이동하여 빠르게 도착한 신호보다 같은 속도 변화에 따라서 더 큰 도착 시간 차이를 보여줄 수 있다. 따라서, 최대한 먼 거리를 이동한 초음파 신호를 측정하는 것이 정밀한 온도 변화를 측정하는 데 더 유리할 수 있다.Since the direct path corresponds to the straight-line distance between ultrasonic sensors, the distance of the direct path can always be the same even if the wearing state of the wearable device (200) changes. However, the direct path has a disadvantage in that it cannot measure accurate body temperature even with a slight error because the distance is short. In order to analyze the arrival time (or movement speed) of the ultrasonic signal more precisely, it is advantageous for the ultrasonic wave to have a long movement distance, and the accuracy can be increased by analyzing various paths. If the movement distance of the ultrasonic wave becomes longer, the time it takes for it to arrive at the ultrasonic sensor on the receiving side at the same movement speed can be delayed. In this case, a signal that travels a shorter distance and arrives quickly can show a larger arrival time difference according to the same change in speed. Therefore, measuring an ultrasonic signal that has traveled as far as possible can be more advantageous in measuring accurate temperature changes.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)(또는 휴대 장치)는 직접 신호의 이동 시간 및 반사 신호의 이동 시간을 분석하여, 초음파 신호의 이동 시간 및 현재 체온(또는 기준 체온으로부터 변화량)을 측정할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(200)는 직접 신호의 도착 시간에 따라 계산된 제1속도 및 반사 신호의 도착 시간에 따라 계산된 제2속도에 대해 각각의 가중치를 부여하고, 가중 평균을 계산하여 초음파 신호의 이동 속도를 계산할 수 있다. 또한, 웨어러블 장치(200)는 복수의 초음파 센서들에서 각각 초음파 신호를 출력하고, 각 초음파 센서에서 수신되는 multi path의 초음파 신호를 분석하여 사용자의 체온을 측정할 수 있다.According to one embodiment, the wearable device (200) (or portable device) can measure the travel time of the ultrasonic signal and the current body temperature (or the amount of change from the reference body temperature) by analyzing the travel time of the direct signal and the travel time of the reflected signal. For example, the wearable device (200) can calculate the travel speed of the ultrasonic signal by assigning weights to the first speed calculated according to the arrival time of the direct signal and the second speed calculated according to the arrival time of the reflected signal, and calculating the weighted average. In addition, the wearable device (200) can output ultrasonic signals from each of a plurality of ultrasonic sensors, and measure the body temperature of the user by analyzing the ultrasonic signals of multi-paths received from each ultrasonic sensor.
도 10은 일 실시예에 따른 초음파 신호의 전송 경로들을 도시한 것이다.FIG. 10 illustrates transmission paths of ultrasonic signals according to one embodiment.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 복수의 초음파 센서들을 포함하며, 사용자의 체온을 측정하기 위해 복수의 초음파 센서들에서 초음파 신호를 출력 및 수신하고, 수신된 각각의 초음파 신호의 이동 시간을 분석하여 사용자의 현재 체온(또는 기준 체온으로부터 변화량)을 측정할 수 있다.According to one embodiment, a wearable device (200) includes a plurality of ultrasonic sensors, outputs and receives ultrasonic signals from the plurality of ultrasonic sensors to measure a user's body temperature, and analyzes the travel time of each received ultrasonic signal to measure the user's current body temperature (or the amount of change from a reference body temperature).
도 10은 제1초음파 센서(252)에서 초음파 신호를 출력하는 경우, 제1초음파 센서(252), 제2초음파 센서(254) 및 제3초음파 센서(256)로 전송되는 초음파 신호의 경로를 도시하고 있다. FIG. 10 illustrates the path of ultrasonic signals transmitted to the first ultrasonic sensor (252), the second ultrasonic sensor (254), and the third ultrasonic sensor (256) when an ultrasonic signal is output from the first ultrasonic sensor (252).
도 10을 참조하면, 제1초음파 센서(252)에서 출력되는 초음파 신호는 직접 경로인 path 4 및 path 5를 통해 제2초음파 센서(254) 및 제3초음파 센서(256)로 각각 전송될 수 있다. 또한, 제1초음파 센서(252)에서 출력되는 초음파 신호는 뼈(410)에서 반사되어 반사 경로인 path 1, path 2 및 path 3을 통해 각각 제1초음파 센서(252), 제2초음파 센서(254) 및 제3초음파 센서(256)로 전송될 수 있다.Referring to FIG. 10, the ultrasonic signal output from the first ultrasonic sensor (252) can be transmitted to the second ultrasonic sensor (254) and the third ultrasonic sensor (256) through direct paths,
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 각 초음파 센서에서 순차적으로 초음파 신호를 출력하고, 각 초음파 센서에서 복수의 경로들을 통해 수신되는 초음파 신호의 도착 시간을 이용하여 초음파의 이동 시간을 계산할 수 있다. 예를 들어, 도 10과 같이 제1초음파 센서(252)에서 초음파 신호를 출력하고 각 초음파 센서에서 초음파 신호를 수신하여 이동 속도를 계산하고, 제2초음파 센서(254)에서 초음파 신호를 출력하고 각 초음파 센서에서 초음파 신호를 수신하여 이동 속도를 계산하고, 제3초음파 센서(256)에서 초음파 신호를 출력하고 각 초음파 센서에서 초음파 신호를 수신하여 이동 속도를 계산할 수 있다. 하나의 초음파 센서에서 초음파 신호를 출력하는 경우 5개의 경로(예: 도 10의 path 1 내지 5)의 이동 속도를 획득할 수 있으므로, 3개의 초음파 센서에서 초음파 신호를 출력하여 획득되는 데이터는 총 15개 경로의 이동 속도를 포함할 수 있다. 이와 같이, 획득되는 데이터의 개수가 많을수록 체온을 측정함에 있어 더 정밀한 시스템을 구축할 수 있다.According to one embodiment, the wearable device (200) may sequentially output ultrasonic signals from each ultrasonic sensor, and calculate the travel time of the ultrasonic signals by using the arrival times of the ultrasonic signals received from each ultrasonic sensor through multiple paths. For example, as shown in FIG. 10, the first ultrasonic sensor (252) may output an ultrasonic signal, each ultrasonic sensor may receive an ultrasonic signal, and calculate the travel speed, the second ultrasonic sensor (254) may output an ultrasonic signal, each ultrasonic sensor may receive an ultrasonic signal, and the third ultrasonic sensor (256) may output an ultrasonic signal, and each ultrasonic sensor may receive an ultrasonic signal to calculate the travel speed. When one ultrasonic sensor outputs an ultrasonic signal, the travel speeds of five paths (e.g.,
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 각 초음파 센서 별로 획득한 초음파 신호의 도착 시간을 저장하여 처리할 수도 있고, 또는 각각의 초음파 신호의 이동 거리의 비율(또는 도착 시간의 비율)을 수신측 초음파 센서에서의 도착 시간(또는 이동 속도)를 기반으로 계산하여 온도 측정을 위해 사용할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(200)는 송신 및 수신 센서의 위치에 따른 초음파 신호의 이동 경로를 예측하고, 각각의 이동 경로를 하나의 경로로 지정할 수 있다. 이 경우, 각각의 이동 경로의 길이(또는 초음파 신호의 이동 거리)는 이동 속도와는 별개로 일정할 수 있다. 각 이동 경로(예: path 1 내지 path 5)의 이동 거리가 일정하기 때문에 각 초음파 센서에서 수신되는 초음파 신호는 동일한 체온에서 측정된 것이며, 매질의 온도가 동일하므로 특정 타이밍에 각 이동 경로에서의 초음파 신호의 이동 속도는 실질적으로 동일할 수 있다. 결과적으로, 웨어러블 장치(200)는 복수의 초음파 센서들을 이용해 다양한 경로로 전송되는 신호를 획득할 수 있으며, 각 초음파 신호의 도착 시간 및 도착 시간의 비율에 기초하여, 체온을 측정할 수 있다.According to one embodiment, the wearable device (200) may store and process the arrival time of the ultrasonic signal acquired for each ultrasonic sensor, or may calculate the ratio of the movement distance (or the ratio of the arrival time) of each ultrasonic signal based on the arrival time (or the movement speed) at the receiving ultrasonic sensor and use the calculated ratio for temperature measurement. For example, the wearable device (200) may predict the movement path of the ultrasonic signal according to the positions of the transmitting and receiving sensors, and designate each movement path as one path. In this case, the length of each movement path (or the movement distance of the ultrasonic signal) may be constant regardless of the movement speed. Since the movement distance of each movement path (e.g.,
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 각각의 이동 경로에서 측정되는 초음파 신호의 이동 속도의 평균(또는 가중 평균)을 계산하고, 계산된 이동 속도의 평균에 대응하는 현재 체온을 계산할 수 있다. 다른 일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 각각의 이동 경로에서 측정되는 초음파 신호의 이동 속도의 평균(또는 가중 평균)을 계산하고, 계산된 이동 속도의 평균와 기준 정보의 초음파 신호의 이동 속도와의 차이를 계산하고, 계산된 차이에 기초하여 기준 체온을 보상하여 보상된 체온 정보를 계산할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 각 이동 경로에서의 이동 속도의 가중 평균의 계산 시, 직접 경로에 더 높은 가중치를 부여할 수 있다.According to one embodiment, the wearable device (200) may calculate an average (or weighted average) of the movement speeds of the ultrasonic signals measured in each movement path, and calculate a current body temperature corresponding to the average of the calculated movement speeds. According to another embodiment, the wearable device (200) may calculate an average (or weighted average) of the movement speeds of the ultrasonic signals measured in each movement path, calculate a difference between the average of the calculated movement speeds and the movement speed of the ultrasonic signals of the reference information, and compensate for the reference body temperature based on the calculated difference to calculate compensated body temperature information. According to one embodiment, when calculating the weighted average of the movement speeds in each movement path, the wearable device (200) may assign a higher weight to the direct path.
도 11은 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 착용 상태 변화에 따라 초음파 센서에서 수신되는 신호의 변화를 도시한 것이다.FIG. 11 illustrates a change in a signal received from an ultrasonic sensor according to a change in the wearing state of a wearable device according to one embodiment.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 복수의 초음파 센서들을 포함하며, 웨어러블 장치(200)(또는 휴대 장치)는 복수의 초음파 센서들(252, 254, 256)을 통해 형성되는 다양한 경로의 초음파 신호를 이용하여, 사용자의 체온 정보를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1초음파 센서(252)에서 출력되는 초음파 신호는 직접 경로를 통해 제2초음파 센서(254) 및 제3초음파 센서(256)로 전송될 수 있고, 사용자의 뼈(410)에서 반사되는 반사 경로를 통해 제1초음파 센서(252), 제2초음파 센서(254) 및 제3초음파 센서(256)로 전송될 수 있다. 또한, 제2초음파 센서(254)에서 초음파 신호를 출력하는 경우 및 제2초음파 센서(254)에서 초음파 신호를 출력하는 경우에도 복수의 경로들을 통해 각각의 초음파 센서에서 초음파 신호를 수신할 수 있다.According to one embodiment, the wearable device (200) includes a plurality of ultrasonic sensors, and the wearable device (200) (or the portable device) can determine body temperature information of the user by using ultrasonic signals of various paths formed by the plurality of ultrasonic sensors (252, 254, 256). For example, an ultrasonic signal output from a first ultrasonic sensor (252) can be transmitted to a second ultrasonic sensor (254) and a third ultrasonic sensor (256) through a direct path, and can be transmitted to the first ultrasonic sensor (252), the second ultrasonic sensor (254), and the third ultrasonic sensor (256) through a reflection path reflected from the user's bone (410). In addition, when the second ultrasonic sensor (254) outputs an ultrasonic signal and when the second ultrasonic sensor (254) outputs an ultrasonic signal, the ultrasonic signal can be received from each ultrasonic sensor through a plurality of paths.
도 11은 웨어러블 장치(200)의 착용 각도를 변경한 경우, 제1초음파 센서(252)에서 출력되어 제3초음파 센서(256)에서 수신되는 직접 신호 및 반사 신호의 경로와 신호 그래프를 도시하고 있다. FIG. 11 illustrates the path and signal graph of the direct signal and reflected signal output from the first ultrasonic sensor (252) and received by the third ultrasonic sensor (256) when the wearing angle of the wearable device (200) is changed.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)는 제3초음파 센서(256)에서 수신되는 초음파 신호의 파동 데이터에서 제1기준 값 이상의 진폭을 갖는 신호를 제1초음파 신호(또는 직접 신호)로 인식하고, 제1기준 값보다 낮은 제2기준 값 미만의 진폭을 갖는 신호를 제2초음파 신호(또는 반사 신호)로 인식할 수 있다. 초음파 신호 중 일부는 뼈(410)를 통과하고, 나머지 일부만이 뼈(410)에서 반사되기 때문에, 제3초음파 센서(256)에서 감지되는 반사 신호의 세기(또는 진폭)는 직접 신호의 세기보다 작을 수 있다.According to one embodiment, the wearable device (200) may recognize a signal having an amplitude equal to or greater than a first reference value in wave data of an ultrasonic signal received from the third ultrasonic sensor (256) as a first ultrasonic signal (or direct signal), and may recognize a signal having an amplitude equal to or less than a second reference value, which is lower than the first reference value, as a second ultrasonic signal (or reflected signal). Since a part of the ultrasonic signal passes through the bone (410) and only the remaining part is reflected from the bone (410), the intensity (or amplitude) of the reflected signal detected by the third ultrasonic sensor (256) may be smaller than the intensity of the direct signal.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)에서 각 초음파 센서의 위치는 고정되어 있기 때문에 직접 경로의 길이는 항상 동일할 수 있다. 도 11의 (a)와 (b)를 참조하면, 웨어러블 장치(200)의 착용 각도가 변경되더라도 직접 신호의 제3초음파 센서(256)의 도착 시간은 실질적으로 동일할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 직접 신호는 고정된 센서의 위치에 의해 인체 내부의 투과 신호 측정에 적합하므로, 인체 내부의 초음파 속도 측정의 지표로 사용될 수 있다.According to one embodiment, since the position of each ultrasonic sensor in the wearable device (200) is fixed, the length of the direct path can always be the same. Referring to (a) and (b) of FIG. 11, even if the wearing angle of the wearable device (200) changes, the arrival time of the direct signal to the third ultrasonic sensor (256) can be substantially the same. According to one embodiment, since the direct signal is suitable for measuring a transmission signal inside the human body due to the fixed position of the sensor, it can be used as an indicator of measuring the ultrasonic velocity inside the human body.
일 실시예에 따르면, 제1초음파 센서(252)에 의해 출력되고 뼈(410)에 의해 반사되어 제3초음파 센서(256)에서 수신되는 반사 신호는 웨어러블 장치(200)의 착용 각도에 따라 그 이동 거리가 달라질 수 있다. 도 11의 (a)와 (b)를 비교하면, 웨어러블 장치(200)의 착용 각도가 달라짐에 따라 (a)에서보다 (b)에서 반사 경로의 길이가 짧아질 수 있다. 이에 따라, (b)에서 (a)보다 반사 신호가 제3초음파 센서(256)에 도착하는 시간이 더 빠를 수 있다.According to one embodiment, the reflection signal output by the first ultrasonic sensor (252), reflected by the bone (410), and received by the third ultrasonic sensor (256) may have a travel distance that varies depending on the wearing angle of the wearable device (200). Comparing (a) and (b) of FIG. 11, the length of the reflection path may be shorter in (b) than in (a) as the wearing angle of the wearable device (200) varies. Accordingly, the time for the reflection signal to arrive at the third ultrasonic sensor (256) may be faster in (b) than in (a).
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)의 착용 각도가 변경되더라도, 각각의 온도에서 직접 신호와 반사 신호의 도착 시간(또는 이동 시간)의 비율은 동일할 수 있다. 예를 들어, 도 11의 (a)의 그래프를 참조하면, 3가지 온도 상태에서 측정된 각각의 초음파 신호에서 직접 신호의 도착 시간과 반사 신호의 도착 시간의 비율은 동일할 수 있다. 또한, 도 11의 (b)와 같이 착용 각도가 변경되더라도, 여러 가지 온도 상태에서 측정된 각각의 초음파 신호에서 직접 신호의 도착 시간과 반사 신호의 도착 시간의 비율은 동일할 수 있다.According to one embodiment, even if the wearing angle of the wearable device (200) changes, the ratio of the arrival time (or travel time) of the direct signal and the reflected signal at each temperature may be the same. For example, referring to the graph of (a) of FIG. 11, the ratio of the arrival time of the direct signal and the arrival time of the reflected signal in each of the ultrasonic signals measured in three temperature states may be the same. In addition, as shown in (b) of FIG. 11, even if the wearing angle changes, the ratio of the arrival time of the direct signal and the arrival time of the reflected signal in each of the ultrasonic signals measured in various temperature states may be the same.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(200)(또는 휴대 장치)는 직접 신호와 반사 신호의 도착 시간(또는 이동 시간)의 비율을 통해 웨어러블 장치(200)의 현재 착용 중인 상태(예: 착용 각도)를 추정할 수 있다. According to one embodiment, the wearable device (200) (or portable device) can estimate the current wearing state (e.g., wearing angle) of the wearable device (200) through the ratio of the arrival time (or travel time) of the direct signal and the reflected signal.
도 12는 일 실시예에 따른 휴대 장치에서 제공하는 UI를 도시한 것이다.FIG. 12 illustrates a UI provided by a portable device according to one embodiment.
일 실시예에 따르면, 휴대 장치(300)는 웨어러블 장치에 의해 측정된 다양한 생체 정보를 제공하고, 생체 정보의 측정과 관련된 데이터를 사용자가 입력할 수 있도록 하는 UI를 제공하는 헬스케어 어플리케이션을 설치 및 실행할 수 있다. According to one embodiment, the portable device (300) can install and execute a healthcare application that provides various biometric information measured by a wearable device and provides a UI that allows a user to input data related to the measurement of biometric information.
일 실시예에 따르면, 휴대 장치(300)는 헬스케어 어플리케이션 상에서 현재 체온을 입력할 수 있는 UI(user interface)를 디스플레이를 통해 제공할 수 있다.According to one embodiment, the portable device (300) may provide a user interface (UI) that allows the user to input the current body temperature on the healthcare application through a display.
도 12의 (a)를 참조하면, 휴대 장치(300)는 초기 체온을 등록할 수 있는 메뉴를 실행하고, 웨어러블 장치를 착용하고 있는 손을 오른손 또는 왼손 중 하나로 선택할 수 있는 UI(1210)를 제공할 수 있다.Referring to (a) of FIG. 12, the portable device (300) may execute a menu capable of registering an initial body temperature and provide a UI (1210) capable of selecting the hand wearing the wearable device as either the right or left hand.
도 12의 (b)를 참조하면, 휴대 장치(300)는 착용하고 있는 손이 선택된 경우, 웨어러블 장치를 착용한 손가락을 엄지, 검지, 중지, 약지, 소지 중 어느 하나로 선택할 수 있는 UI(1220)를 제공할 수 있다.Referring to (b) of FIG. 12, the portable device (300) may provide a UI (1220) that allows selection of a finger wearing the wearable device as one of the thumb, index finger, middle finger, ring finger, and little finger when the hand being worn is selected.
도 12의 (c)를 참조하면, 휴대 장치(300)는 웨어러블 장치를 착용 중인 손 및 손가락이 선택되는 경우, 현재 체온을 입력할 것인지 확인하는 UI(1230)를 제공할 수 있다.Referring to (c) of FIG. 12, the portable device (300) may provide a UI (1230) for confirming whether to input the current body temperature when the hand and finger wearing the wearable device are selected.
도 12의 (d)를 참조하면, 휴대 장치(300)는 사용자 입력에 따라 현재 체온 정보가 입력되는 경우, 체온 정보를 메모리 상에 저장하고, 등록 완료를 지시하는 UI(1240)를 제공할 수 있다.Referring to (d) of FIG. 12, when current body temperature information is input according to user input, the portable device (300) can store the body temperature information in memory and provide a UI (1240) that instructs completion of registration.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(또는 휴대 장치(300))는 UI를 통해 사용자의 체온 정보가 입력되는 경우, 현재의 웨어러블 장치의 착용 상태(예: 착용 위치, 각도)를 입력된 체온 정보와 맵핑하여 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 휴대 장치(300)는 사용자에게 웨어러블 장치의 착용 상태를 변경하도록 가이드하는 UI를 제공할 수 있으며, 상기 UI에 대응하여 사용자가 웨어러블 디바이스의 착용 위치를 변경하거나 착용 각도를 돌린 후 초음파 센서를 이용해 초음파 신호의 이동 속도를 측정할 수 있다. 이에 따라, 웨어러블 장치 및 휴대 장치(300)는 다양한 착용 상태에서 초음파 신호의 이동 속도 및 체온 정보를 맵핑하여 저장할 수 있다.According to one embodiment, when the wearable device (or portable device (300)) inputs the user's body temperature information through the UI, the wearable device can map and store the current wearing state (e.g., wearing position, angle) of the wearable device with the input body temperature information. According to one embodiment, the portable device (300) can provide a UI that guides the user to change the wearing state of the wearable device, and in response to the UI, the user can change the wearing position of the wearable device or turn the wearing angle, and then measure the movement speed of the ultrasonic signal using an ultrasonic sensor. Accordingly, the wearable device and portable device (300) can map and store the movement speed of the ultrasonic signal and body temperature information in various wearing states.
일 실시예에 따르면, 휴대 장치(300)는 체온 정보뿐만 아니라, 초음파 신호의 속도에 영향을 줄 수 있는 사용자의 다른 신체 정보(예: 체지방률, 근골격량, BMI 지수)를 입력할 수 있는 UI를 더 제공할 수 있다. 휴대 장치(300)(또는 웨어러블 장치)는 UI를 통해 입력된 신체 정보에 기초하여, 초음파의 이동 속도와 체온을 맵핑한 테이블 또는 수식을 보정할 수 있다.According to one embodiment, the portable device (300) may further provide a UI for inputting other body information of the user (e.g., body fat percentage, musculoskeletal mass, BMI index) that may affect the speed of the ultrasonic signal, in addition to body temperature information. The portable device (300) (or wearable device) may correct a table or formula that maps the speed of ultrasonic waves and body temperature based on the body information input through the UI.
도 13은 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 초음파를 이용한 체온 측정 방법의 흐름도이다.Fig. 13 is a flow chart of a method for measuring body temperature using ultrasound of a wearable device according to one embodiment.
도 13에 도시된 방법은 웨어러블 장치(예: 도 3a, 3b의 웨어러블 장치(200))에 의해 수행될 수 있으며, 앞서 설명한 바 있는 기술적 특징에 대해서는 이하에서 그 설명이 생략될 수도 있다.The method illustrated in FIG. 13 can be performed by a wearable device (e.g., the wearable device (200) of FIGS. 3a and 3b), and the description of the technical features described above may be omitted below.
이하 실시예에서 각 동작들은 순차적으로 수행될 수도 있으나, 반드시 순차적으로 수행되는 것은 아니다. 예를 들어, 각 동작들의 순서가 변경될 수도 있으며, 적어도 두 동작들이 병렬적으로 수행될 수도 있다. In the following embodiments, the operations may be performed sequentially, but are not necessarily performed sequentially. For example, the order of the operations may be changed, and at least two operations may be performed in parallel.
일 실시 예에 따르면, 동작 1310 내지 1360은 웨어러블 장치(예: 도 3a, 3b의 웨어러블 장치(200))의 프로세서(예: 도 3a의 프로세서(210))에서 수행되는 것으로 이해될 수 있다.According to one embodiment,
일 실시예에 따르면, 동작 1310에서, 웨어러블 장치는 사용자의 손가락에 웨어러블 장치가 착용되는 것을 확인할 수 있다. 웨어러블 장치는 사용자가 손가락에 착용하는 비어 있는 중앙 홀을 둘러싸는 형태일 수 있으며, 하우징에서 중앙 홀을 향하는 방향으로 사용자의 생체 정보를 획득하기 위한 적어도 하나의 센서(예: 생체 센서, 온도 센서, 초음파 센서)가 배치될 수 있다.According to one embodiment, in
일 실시예에 따르면, 동작 1315에서, 웨어러블 장치는 온도 센서를 이용해 사용자의 현재 체온을 측정할 수 있다. 온도 센서는 Stefan-Boltzmann 법칙에 기초하여, 광학 신호(예: 적외선 신호)를 통해 사용자의 피부의 온도를 측정할 수 있다.In one embodiment, at
일 실시예에 따르면, 동작 1320에서, 웨어러블 장치는 외부 장치(예: 도 4의 휴대 장치(300))에서 UI를 통해 사용자가 입력한 체온 정보를 수신할 수 있다. 외부 장치의 헬스케어 어플리케이션에서 사용자의 체온 정보를 입력하기 위한 UI에 대해서는 도 12를 통해 설명한 바 있다.According to one embodiment, in
일 실시예에 따르면, 동작 1325에서, 웨어러블 장치는 온도 센서를 이용해 측정된 사용자의 현재 체온 및/또는 외부 장치로부터 수신한 체온 정보를 기준 체온으로 설정할 수 있다. According to one embodiment, in
일 실시예에 따르면, 동작 1330에서, 웨어러블 장치는 기준 체온인 상태에서 적어도 하나의 초음파 센서를 이용하여 초음파 신호의 제1속도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치는 온도 센서를 통해 체온 정보를 획득하거나, 및/또는 휴대 장치로부터 체온 정보를 수신하는 것에 응답하여, 초음파 센서를 이용하여 초음파의 제1속도를 측정할 수 있다. 즉, 초음파의 제1속도는 기준 체온인 상태에서 측정된 것일 수 있다.According to one embodiment, in
일 실시예에 따르면, 동작 1335에서, 웨어러블 장치는 설정된 기준 체온 및 측정된 제1속도를 기준 정보로써 메모리에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치는 제1속도(또는 기준 속도)의 측정 시 복수의 초음파 신호들의 이동 경로에서 각각 획득되는 이동 속도에 기초하여, 제1속도를 결정할 수 있다.According to one embodiment, in
일 실시예에 따르면, 동작 1340에서, 웨어러블 장치는 기준 정보를 설정한 이후, 체온 측정 이벤트의 발생 시, 적어도 하나의 초음파 센서를 이용하여 초음파 신호의 제2속도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치는 기준 정보를 저장한 이후 주기적으로 및/또는 사용자가 휴대 장치의 헬스케어 어플리케이션을 이용하여 현재 체온을 확인하는 경우에 초음파 신호를 출력하여 초음파의 제2속도를 측정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치는 제2속도의 측정 시 복수의 초음파 신호들의 이동 경로에서 각각 획득되는 직접 신호 및 반사 신호의 이동 속도의 평균(또는 가중 평균)에 기초하여, 제2속도를 결정할 수 있다.According to one embodiment, in
일 실시예에 따르면, 동작 1345에서, 웨어러블 장치는 초음파 신호의 제2속도가 기준 정보로 저장된 초음파 신호의 제1속도로부터 변화가 있는지 확인할 수 있다. 초음파 신호의 이동 속도는 매질의 온도 변화에 따라 변화될 수 있으므로, 제2속도가 제1속도로부터 변화된 경우에는 사용자의 체온이 변경된 것으로 볼 수 있다.According to one embodiment, in
일 실시예에 따르면, 초음파 신호의 이동 속도에 변화가 있는 경우, 동작 1350에서, 웨어러블 장치는 제1속도 및 제2속도의 차이에 기반하여 기준 체온을 보상하여, 보상된 체온 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치는 초음파 신호의 제2속도가 제1속도보다 빠르게 측정되는 경우 기준 체온보다 높은 값으로 보상하고, 초음파 신호의 제2속도가 제1속도보다 느리게 측정되는 경우 기준 체온보다 낮은 값으로 보상할 수 있으며, 제1속도와 제2속도의 차이가 클수록 보상되는 체온 값의 크기는 커질 수 있다.According to one embodiment, when there is a change in the movement speed of the ultrasonic signal, in
일 실시예에 따르면, 초음파 신호의 이동 속도에 변화가 없는 경우, 동작 1355에서, 웨어러블 장치는 사용자의 현재 체온이 저장된 기준 체온과 동일한 것으로 결정할 수 있다.In one embodiment, if there is no change in the speed of movement of the ultrasonic signal, at
일 실시예에 따르면, 동작 1360에서, 웨어러블 장치는 동작 1350 또는 동작 1355에서 결정된 체온 정보를 외부 장치로 전송할 수 있다. 외부 장치는 UI를 통해 수신한 체온 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.In one embodiment, at
도 14는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치 및 휴대 장치의 초음파를 이용한 체온 측정 방법의 흐름도이다.Fig. 14 is a flow chart of a method for measuring body temperature using ultrasound of a wearable device and a portable device according to one embodiment.
도 14에 도시된 방법은 웨어러블 장치(예: 도 3a, 3b의 웨어러블 장치(200)) 및 휴대 장치(예: 도 4의 휴대 장치(300))에 의해 수행될 수 있으며, 앞서 설명한 바 있는 기술적 특징에 대해서는 이하에서 그 설명이 생략될 수도 있다.The method illustrated in FIG. 14 can be performed by a wearable device (e.g., the wearable device (200) of FIGS. 3a and 3b) and a portable device (e.g., the portable device (300) of FIG. 4), and the description of the technical features described above may be omitted below.
이하 실시예에서 각 동작들은 순차적으로 수행될 수도 있으나, 반드시 순차적으로 수행되는 것은 아니다. 예를 들어, 각 동작들의 순서가 변경될 수도 있으며, 적어도 두 동작들이 병렬적으로 수행될 수도 있다. In the following embodiments, the operations may be performed sequentially, but are not necessarily performed sequentially. For example, the order of the operations may be changed, and at least two operations may be performed in parallel.
일 실시 예에 따르면, 동작 1410 내지 1475는 웨어러블 장치(예: 도 3a, 3b의 웨어러블 장치(200))의 프로세서(예: 도 3a의 프로세서(210)) 또는 휴대 장치(예: 도 4의 휴대 장치(300)의 프로세서(예: 도 4의 프로세서(310))에서 수행되는 것으로 이해될 수 있다.According to one embodiment,
일 실시예에 따르면, 동작 1410에서, 웨어러블 장치는 사용자의 손가락에 웨어러블 장치가 착용되는 것을 확인할 수 있다. 동작 1415에서, 웨어러블 장치는 웨어러블 장치의 착용 상태롤 휴대 장치로 전송할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치는 근거리 무선 통신(예: Bluetooth, WiFi)을 통해 휴대 장치와 연결될 수 있으며, 웨어러블 장치의 착용 여부, 현재 상태, 획득된 생체 정보와 관련된 다양한 데이터를 휴대 장치에 전송할 수 있다.According to one embodiment, in
일 실시예에 따르면, 동작 1420에서, 휴대 장치는 웨어러블 장치의 착용이 확인되는 경우, 헬스케어 어플리케이션을 실행하고, 사용자의 체온 입력을 위한 UI를 디스플레이를 통해 제공할 수 있다. 동작 1425에서, 휴대 장치는 UI 상의 사용자 입력에 따라 기준 체온을 설정할 수 있다. 동작 1430에서, 휴대 장치는 웨어러블 장치에 설정된 기준 체온 정보를 전송할 수 있다.According to one embodiment, in
일 실시예에 따르면, 동작 1435에서, 웨어러블 장치는 적어도 하나의 초음파 센서를 이용하여 초음파 신호의 제1속도를 측정할 수 있다. 웨어러블 장치는 서로 이격되어 배치되는 복수의 초음파 센서들을 포함할 수 있으며, 각각의 초음파 센서에서 순차적으로 초음파 신호를 출력하고, 각 초음파 센서에서 다양한 경로(예: 직접 경로, 반사 경로)를 통해 수신되는 초음파 신호의 이동 속도를 이용하여 초음파 센서의 제1속도를 결정할 수 있다.According to one embodiment, in
일 실시예에 따르면, 동작 1440에서, 웨어러블 장치는 측정된 초음파 신호의 제1속도를 휴대 장치로 전송할 수 있다. 동작 1445에서, 웨어러블 장치는 기준 체온 및 제1속도를 기준 정보로써 메모리에 저장할 수 있다.In one embodiment, at
일 실시예에 따르면, 동작 1450에서, 웨어러블 장치 상에서 체온 측정 이벤트가 발생하거나, 또는 동작 1455에서, 휴대 장치 상에서 체온 측정 이벤트가 발생할 수 있다. In one embodiment, at
일 실시예에 따르면, 동작 1460에서, 웨어러블 장치는 초음파 센서를 이용하여 초음파 신호의 제2속도를 측정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치는 제2속도의 측정 시 복수의 초음파 신호들의 이동 경로에서 각각 획득되는 직접 신호 및 반사 신호의 이동 속도의 평균(또는 가중 평균)에 기초하여, 제2속도를 결정할 수 있다. 동작 1465에서, 웨어러블 장치는 측정된 제2속도를 휴대 장치로 전송할 수 있다.In one embodiment, at
일 실시예에 따르면, 동작 1470에서, 휴대 장치는 초음파 신호의 제2속도를 기준 정보로 저장된 제1속도와 비교하고, 동작 1475에서, 비교 결과에 따라 기준 체온을 보상하여 보상된 체온 정보를 생성할 수 있다. 초음파 신호의 이동 속도는 매질의 온도 변화에 따라 변화될 수 있으므로, 제2속도가 제1속도로부터 변화된 경우에는 사용자의 체온이 변경된 것으로 볼 수 있다. 휴대 장치는 초음파 신호의 제2속도가 제1속도보다 빠르게 측정되는 경우 기준 체온보다 높은 값으로 보상하고, 초음파 신호의 제2속도가 제1속도보다 느리게 측정되는 경우 기준 체온보다 낮은 값으로 보상할 수 있으며, 제1속도와 제2속도의 차이가 클수록 보상되는 체온 값의 크기는 커질 수 있다.According to one embodiment, in
본 문서의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 사용자의 체온을 측정하기 위한 온도 센서, 외부 장치와 무선 통신을 지원하는 무선 통신 회로, 적어도 하나의 초음파 센서, 메모리, 및 상기 온도 센서, 상기 무선 통신 회로, 상기 적어도 하나의 초음파 센서, 및 상기 메모리와 작동적으로 연결되는 프로세서를 포함할 수 있다.An electronic device according to various embodiments of the present document may include a temperature sensor for measuring a user's body temperature, a wireless communication circuit for supporting wireless communication with an external device, at least one ultrasonic sensor, a memory, and a processor operatively connected to the temperature sensor, the wireless communication circuit, the at least one ultrasonic sensor, and the memory.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 온도 센서를 통해 측정된 체온 정보 또는 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 외부 장치로부터 수신한 체온 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 기준 체온을 설정하고, 전자 장치가 사용자에 의해 착용된 상태에서, 상기 적어도 하나의 초음파 센서를 이용하여 사용자의 신체를 통과하는 초음파의 제1속도를 측정하고, 상기 측정된 초음파의 제1속도 및 상기 설정된 기준 체온을 기준 정보로써 상기 메모리에 저장할 수 있다.According to one embodiment, the processor may set a reference body temperature based on at least one of body temperature information measured by the temperature sensor or body temperature information received from the external device via the wireless communication circuit, measure a first speed of ultrasonic waves passing through the user's body using the at least one ultrasonic sensor while the electronic device is worn by the user, and store the measured first speed of the ultrasonic waves and the set reference body temperature as reference information in the memory.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 기준 정보를 저장한 이후, 상기 적어도 하나의 초음파 센서를 이용하여 사용자의 신체를 통과하는 초음파 신호의 제2속도를 측정하고, 및 상기 측정된 제1속도 및 제2속도의 차이에 기초하여 상기 기준 체온을 보상하여, 보상된 체온 정보를 생성하도록 설정될 수 있다.According to one embodiment, the processor may be configured to, after storing the reference information, measure a second speed of an ultrasonic signal passing through the user's body using the at least one ultrasonic sensor, and compensate for the reference body temperature based on a difference between the measured first speed and the second speed, thereby generating compensated body temperature information.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제2속도가 상기 제1속도보다 빠른 경우, 상기 보상된 체온 정보를 상기 기준 체온보다 높은 값으로 보상하도록 설정될 수 있다.According to one embodiment, the processor may be configured to compensate the compensated body temperature information to a value higher than the reference body temperature when the second speed is faster than the first speed.
일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 초음파 센서는 서로 이격되어 배치되는 제1초음파 센서 및 제2초음파 센서를 포함하고, 상기 제2초음파 센서는, 상기 제1초음파 센서에서 출력되어 상기 제1초음파 센서와 상기 제2초음파 센서 사이의 직선 경로를 통해 수신되는 제1초음파 신호를 감지하고, 상기 프로세서는, 상기 제1초음파 신호의 속도에 기초하여, 상기 보상된 체온 정보를 생성하도록 설정될 수 있다.According to one embodiment, the at least one ultrasonic sensor includes a first ultrasonic sensor and a second ultrasonic sensor that are arranged to be spaced apart from each other, the second ultrasonic sensor detects a first ultrasonic signal that is output from the first ultrasonic sensor and received via a straight path between the first ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor, and the processor may be configured to generate the compensated body temperature information based on a speed of the first ultrasonic signal.
일 실시예에 따르면, 상기 제2초음파 센서는, 상기 제1초음파 센서에서 출력되어 사용자의 신체의 일부에 의해 반사되는 반사 경로를 통해 수신되는 제2초음파 신호를 더 감지하고, 상기 프로세서는, 상기 제2초음파 신호의 속도에 더 기초하여, 상기 보상된 체온 정보를 생성하도록 설정될 수 있다.According to one embodiment, the second ultrasonic sensor may further detect a second ultrasonic signal received through a reflection path that is output from the first ultrasonic sensor and reflected by a part of the user's body, and the processor may be configured to generate the compensated body temperature information further based on a speed of the second ultrasonic signal.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제2초음파 센서로부터 수신되는 초음파 데이터에서 제1기준 값 이상의 진폭을 갖는 신호를 상기 제1초음파 신호로 인식하고, 상기 제1기준 값보다 낮은 제2기준 값 미만의 진폭을 갖는 신호를 상기 제2초음파 신호로 인식하도록 설정될 수 있다.According to one embodiment, the processor may be configured to recognize a signal having an amplitude greater than a first reference value among ultrasonic data received from the second ultrasonic sensor as the first ultrasonic signal, and to recognize a signal having an amplitude less than a second reference value that is lower than the first reference value as the second ultrasonic signal.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제1초음파 신호의 이동 속도 및 상기 제2초음파 신호의 이동 속도의 평균 값을 상기 제2속도로 결정하도록 설정될 수 있다.According to one embodiment, the processor may be configured to determine an average value of a movement speed of the first ultrasonic signal and a movement speed of the second ultrasonic signal as the second speed.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 초음파의 제2속도를 측정하기 위해, 기준 이상의 샘플링 레이트로 상기 적어도 하나의 초음파 센서의 초음파 출력을 제어하도록 설정될 수 있다.In one embodiment, the processor may be configured to control an ultrasonic output of the at least one ultrasonic sensor at a sampling rate greater than a reference rate to measure the second velocity of the ultrasonic waves.
일 실시예에 따르면, 상기 온도 센서는 상기 초음파 센서와는 다른 타입의 신호를 이용하여 상기 체온 정보를 측정하도록 설정될 수 있다.In one embodiment, the temperature sensor may be configured to measure the body temperature information using a different type of signal than the ultrasonic sensor.
일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 비어 있는 중앙 홀을 포함하는 링 형태의 하우징을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 초음파 센서는 상기 하우징에서 상기 중앙 홀을 향하는 방향에 배치될 수 있다.According to one embodiment, the electronic device further includes a ring-shaped housing including an empty central hole, and the at least one ultrasonic sensor can be positioned in the housing in a direction toward the central hole.
본 문서의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 초음파를 이용한 체온 측정 방법은, 온도 센서를 통해 측정된 체온 정보 또는 외부 장치로부터 수신한 체온 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 기준 체온을 설정하는 동작, 전자 장치가 사용자에 의해 착용된 상태에서, 적어도 하나의 초음파 센서를 이용하여 사용자의 신체를 통과하는 초음파의 제1속도를 측정하는 동작, 상기 측정된 초음파의 제1속도 및 상기 설정된 기준 체온을 기준 정보로써 메모리에 저장하는 동작, 상기 기준 정보를 저장한 이후, 상기 적어도 하나의 초음파 센서를 이용하여 사용자의 신체를 통과하는 초음파 신호의 제2속도를 측정하는 동작, 및 상기 측정된 제1속도 및 제2속도의 차이에 기초하여 상기 기준 체온을 보상하여, 보상된 체온 정보를 생성하는 동작을 포함할 수 있다.A method for measuring body temperature using ultrasonic waves in an electronic device according to various embodiments of the present document may include: setting a reference body temperature based on at least one of body temperature information measured by a temperature sensor and body temperature information received from an external device; measuring a first speed of ultrasonic waves passing through a user's body using at least one ultrasonic sensor while the electronic device is worn by the user; storing the measured first speed of ultrasonic waves and the set reference body temperature in a memory as reference information; measuring a second speed of an ultrasonic signal passing through the user's body using the at least one ultrasonic sensor after storing the reference information; and compensating for the reference body temperature based on a difference between the measured first speed and the second speed, thereby generating compensated body temperature information.
일 실시예에 따르면, 상기 보상된 체온 정보를 생성하는 동작은, 상기 제2속도가 상기 제1속도보다 빠른 경우, 상기 보상된 체온 정보를 상기 기준 체온보다 높은 값으로 보상하는 동작을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the operation of generating the compensated body temperature information may include an operation of compensating the compensated body temperature information to a value higher than the reference body temperature when the second speed is faster than the first speed.
일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 초음파 센서는 서로 이격되어 배치되는 제1초음파 센서 및 제2초음파 센서를 포함하고, 상기 제2초음파 센서는, 상기 제1초음파 센서에서 출력되어 상기 제1초음파 센서와 상기 제2초음파 센서 사이의 직선 경로를 통해 수신되는 제1초음파 신호를 감지하고, 상기 보상된 체온 정보를 생성하는 동작은, 상기 제1초음파 신호의 속도에 기초하여, 상기 보상된 체온 정보를 생성하는 동작을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the at least one ultrasonic sensor includes a first ultrasonic sensor and a second ultrasonic sensor that are arranged to be spaced apart from each other, the second ultrasonic sensor detects a first ultrasonic signal that is output from the first ultrasonic sensor and received through a straight path between the first ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor, and the operation of generating the compensated body temperature information may include an operation of generating the compensated body temperature information based on a speed of the first ultrasonic signal.
일 실시예에 따르면, 상기 제2초음파 센서는, 상기 제1초음파 센서에서 출력되어 사용자의 신체의 일부에 의해 반사되는 반사 경로를 통해 수신되는 제2초음파 신호를 더 감지하고, 상기 보상된 체온 정보를 생성하는 동작은, 상기 제2초음파 신호의 속도에 더 기초하여, 상기 보상된 체온 정보를 생성하는 동작을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the second ultrasonic sensor further detects a second ultrasonic signal received through a reflection path that is output from the first ultrasonic sensor and reflected by a part of the user's body, and the operation of generating the compensated body temperature information may include an operation of generating the compensated body temperature information further based on a speed of the second ultrasonic signal.
일 실시예에 따르면, 상기 방법은, 상기 제2초음파 센서로부터 수신되는 초음파 데이터에서 제1기준 값 이상의 진폭을 갖는 신호를 상기 제1초음파 신호로 인식하고, 상기 제1기준 값보다 낮은 제2기준 값 미만의 진폭을 갖는 신호를 상기 제2초음파 신호로 인식하는 동작을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the method may include an operation of recognizing a signal having an amplitude greater than a first reference value in ultrasonic data received from the second ultrasonic sensor as the first ultrasonic signal, and recognizing a signal having an amplitude less than a second reference value that is lower than the first reference value as the second ultrasonic signal.
일 실시예에 따르면, 상기 초음파 신호의 제2속도를 측정하는 동작은, 상기 제1초음파 신호의 이동 속도 및 상기 제2초음파 신호의 이동 속도의 평균 값을 상기 제2속도로 결정하는 동작을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the operation of measuring the second speed of the ultrasonic signal may include an operation of determining an average value of a moving speed of the first ultrasonic signal and a moving speed of the second ultrasonic signal as the second speed.
일 실시예에 따르면, 상기 초음파의 제2속도를 측정하기 위해, 기준 이상의 샘플링 레이트로 상기 적어도 하나의 초음파 센서의 초음파 출력을 제어할 수 있다.In one embodiment, to measure the second velocity of the ultrasonic waves, the ultrasonic output of the at least one ultrasonic sensor can be controlled at a sampling rate higher than a reference rate.
본 문서의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 디스플레이, 외부 장치와 무선 통신을 지원하는 무선 통신 회로, 메모리, 및 상기 디스플레이, 상기 무선 통신 회로, 및 상기 메모리와 작동적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 디스플레이를 통한 사용자 입력 또는 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 외부 장치로부터 수신한 체온 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 기준 체온을 설정하고, 상기 외부 장치에 의해 상기 적어도 하나의 초음파 센서를 이용하여 측정된 사용자의 신체를 통과하는 초음파의 제1속도를 상기 무선 통신 회로를 통해 수신하고, 상기 측정된 초음파의 제1속도 및 상기 설정된 기준 체온을 기준 정보로써 상기 메모리에 저장하고, 상기 기준 정보를 저장한 이후, 상기 외부 장치에 의해 상기 적어도 하나의 초음파 센서를 이용하여 측정된 사용자의 신체를 통과하는 초음파의 제2속도를 상기 무선 통신 회로를 통해 수신하고, 및 상기 수신된 제1속도 및 제2속도의 차이에 기초하여 상기 기준 체온을 보상하여, 보상된 체온 정보를 생성하도록 설정될 수 있다.According to various embodiments of the present document, an electronic device includes a display, a wireless communication circuit supporting wireless communication with an external device, a memory, and a processor operatively connected to the display, the wireless communication circuit, and the memory, wherein the processor may be configured to set a reference body temperature based on at least one of a user input through the display or body temperature information received from the external device through the wireless communication circuit, receive a first speed of ultrasonic waves passing through a body of a user measured by the at least one ultrasonic sensor by the external device through the wireless communication circuit, store the measured first speed of ultrasonic waves and the set reference body temperature as reference information in the memory, and after storing the reference information, receive a second speed of ultrasonic waves passing through a body of the user measured by the at least one ultrasonic sensor by the external device through the wireless communication circuit, and compensate for the reference body temperature based on a difference between the received first speed and the second speed, thereby generating compensated body temperature information.
본 문서의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 제1초음파 센서, 상기 제1초음파 센서와 이격되어 배치되는 제2초음파 센서, 메모리, 및 상기 제1초음파 센서, 상기 제2초음파 센서, 및 상기 메모리와 작동적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 메모리는, 각각의 초음파 신호의 이동 경로에 대해, 상기 초음파 신호의 이동 속도와 사용자의 체온을 맵핑한 맵핑 테이블을 저장하고, 상기 프로세서는, 상기 제1초음파 센서에서 출력되어 상기 제1초음파 센서 및 상기 제2초음파 센서 사이의 직선 경로를 통해 수신되는 제1초음파 신호의 이동 속도를 확인하고, 상기 제1초음파 센서에서 출력되어 사용자의 신체의 일부에 의해 반사되는 반사 경로를 통해 수신되는 제2초음파 신호의 이동 속도를 확인하고, 상기 제1초음파 신호의 이동 속도 및 상기 제2초음파 신호의 이동 속도의 가중 평균을 계산하고, 및 상기 메모리에 저장된 맵핑 테이블에서 상기 확인된 제1초음파 신호의 이동 속도 및 상기 제2초음파 신호의 이동 속도의 가중 평균에 대응하는 체온 정보를 획득하고, 및 상기 맵핑 테이블에서 획득한 체온 정보를 사용자의 현재 체온으로 결정하도록 설정될 수 있다.An electronic device according to various embodiments of the present document includes a first ultrasonic sensor, a second ultrasonic sensor disposed spaced apart from the first ultrasonic sensor, a memory, and a processor operatively connected to the first ultrasonic sensor, the second ultrasonic sensor, and the memory, wherein the memory stores a mapping table that maps a movement speed of the ultrasonic signal and a body temperature of a user for each movement path of the ultrasonic signal, and the processor verifies a movement speed of a first ultrasonic signal output from the first ultrasonic sensor and received through a straight path between the first ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor, verifies a movement speed of a second ultrasonic signal output from the first ultrasonic sensor and received through a reflection path reflected by a part of a user's body, calculates a weighted average of the movement speed of the first ultrasonic signal and the movement speed of the second ultrasonic signal, and calculates a weighted average of the movement speed of the first ultrasonic signal and the movement speed of the second ultrasonic signal from the mapping table stored in the memory. It can be set to obtain body temperature information corresponding to the average, and determine the body temperature information obtained from the mapping table as the user's current body temperature.
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.Electronic devices according to various embodiments disclosed in this document 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. Electronic devices according to embodiments of this document are not limited to the above-described devices.
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 제3구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.It should be understood that the various embodiments of this document and the terminology used herein are not intended to limit the technical features described in this document to specific embodiments, but include various modifications, equivalents, or substitutes of the embodiments. In connection with the description of the drawings, similar reference numerals may be used for similar or related components. The singular form of a noun corresponding to an item may include one or more of the items, unless the context clearly dictates otherwise. In this document, each of the phrases "A or B", "at least one of A and B", "at least one of A or B", "A, B, or C", "at least one of A, B, and C", and "at least one of A, B, or C" can include any one of the items listed together in the corresponding phrase, or all possible combinations thereof. Terms such as "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). When a component (e.g., a first) is referred to as "coupled" or "connected" to another (e.g., a second) component, with or without the terms "functionally" or "communicatively," it means that the component can be connected to the other component directly (e.g., wired), wirelessly, or through a third component.
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, 일 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다. The term "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 portion thereof that performs one or more functions. For example, according to one embodiment, a module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
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.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)). For example, a processor (e.g., a processor (120)) of the machine (e.g., an electronic device (101)) may call at least one instruction among the one or more instructions stored from the storage medium and execute it. This enables the machine to operate to perform at least one function according to the at least one called instruction. 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. Here, ‘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.
일 실시예에 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.According to one embodiment, the method according to various embodiments disclosed in the present document may be provided as included in a computer program product. The computer program product may be traded between a seller and a buyer as a commodity. The computer program product may be distributed in the form of a machine-readable storage medium (e.g., a compact disc read only memory (CD-ROM)), or may be distributed online (e.g., downloaded or uploaded) via an application store (e.g., Play Store TM ) or directly between two user devices (e.g., smart phones). In the case of online distribution, at least a part of the computer program product may be at least temporarily stored or temporarily generated in a machine-readable storage medium, such as a memory of a manufacturer's server, a server of an application store, or an intermediary server.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체들을 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.According to various embodiments, 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. According to various embodiments, 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. Alternatively or additionally, the multiple components (e.g., a module or a program) may be integrated into one component. In such a case, 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. According to various embodiments, 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.
Claims (18)
사용자의 체온을 측정하기 위한 온도 센서;
외부 장치와 무선 통신을 지원하는 무선 통신 회로;
적어도 하나의 초음파 센서;
메모리; 및
상기 온도 센서, 상기 무선 통신 회로, 상기 적어도 하나의 초음파 센서, 및 상기 메모리와 작동적으로 연결되는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 온도 센서를 통해 측정된 체온 정보 또는 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 외부 장치로부터 수신한 체온 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 기준 체온을 설정하고,
전자 장치가 사용자에 의해 착용된 상태에서, 상기 적어도 하나의 초음파 센서를 이용하여 사용자의 신체를 통과하는 초음파의 제1속도를 측정하고,
상기 측정된 초음파의 제1속도 및 상기 설정된 기준 체온을 기준 정보로써 상기 메모리에 저장하고,
상기 기준 정보를 저장한 이후, 상기 적어도 하나의 초음파 센서를 이용하여 사용자의 신체를 통과하는 초음파 신호의 제2속도를 측정하고, 및
상기 측정된 제1속도 및 제2속도의 차이에 기초하여 상기 기준 체온을 보상하여, 보상된 체온 정보를 생성하도록 설정된 전자 장치.
In electronic devices,
Temperature sensor for measuring the user's body temperature;
A wireless communication circuit that supports wireless communication with an external device;
At least one ultrasonic sensor;
memory; and
A processor operatively connected to the temperature sensor, the wireless communication circuit, the at least one ultrasonic sensor, and the memory,
The above processor,
A reference body temperature is set based on at least one of body temperature information measured through the temperature sensor or body temperature information received from the external device through the wireless communication circuit,
When the electronic device is worn by a user, the first speed of ultrasonic waves passing through the user's body is measured using at least one ultrasonic sensor,
The first speed of the above-mentioned measured ultrasound and the above-mentioned set reference body temperature are stored in the above-mentioned memory as reference information,
After storing the above reference information, the second speed of the ultrasonic signal passing through the user's body is measured using the at least one ultrasonic sensor, and
An electronic device configured to generate compensated body temperature information by compensating the reference body temperature based on the difference between the measured first speed and the second speed.
상기 프로세서는,
상기 제2속도가 상기 제1속도보다 빠른 경우, 상기 보상된 체온 정보를 상기 기준 체온보다 높은 값으로 보상하도록 설정된 전자 장치.
In paragraph 1,
The above processor,
An electronic device set to compensate for the compensated body temperature information to a value higher than the reference body temperature when the second speed is faster than the first speed.
상기 적어도 하나의 초음파 센서는 서로 이격되어 배치되는 제1초음파 센서 및 제2초음파 센서를 포함하고,
상기 제2초음파 센서는, 상기 제1초음파 센서에서 출력되어 상기 제1초음파 센서와 상기 제2초음파 센서 사이의 직선 경로를 통해 수신되는 제1초음파 신호를 감지하고,
상기 프로세서는,
상기 제1초음파 신호의 속도에 기초하여, 상기 보상된 체온 정보를 생성하도록 설정된 전자 장치.
In paragraph 1 or 2,
The at least one ultrasonic sensor comprises a first ultrasonic sensor and a second ultrasonic sensor which are spaced apart from each other,
The second ultrasonic sensor detects a first ultrasonic signal output from the first ultrasonic sensor and received through a straight path between the first ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor,
The above processor,
An electronic device configured to generate the compensated body temperature information based on the speed of the first ultrasonic signal.
상기 제2초음파 센서는, 상기 제1초음파 센서에서 출력되어 사용자의 신체의 일부에 의해 반사되는 반사 경로를 통해 수신되는 제2초음파 신호를 더 감지하고,
상기 프로세서는,
상기 제2초음파 신호의 속도에 더 기초하여, 상기 보상된 체온 정보를 생성하도록 설정된 전자 장치.
In the third paragraph,
The second ultrasonic sensor further detects a second ultrasonic signal that is output from the first ultrasonic sensor and received through a reflection path reflected by a part of the user's body,
The above processor,
An electronic device configured to generate the compensated body temperature information further based on the speed of the second ultrasonic signal.
상기 프로세서는,
상기 제2초음파 센서로부터 수신되는 초음파 데이터에서 제1기준 값 이상의 진폭을 갖는 신호를 상기 제1초음파 신호로 인식하고, 상기 제1기준 값보다 낮은 제2기준 값 미만의 진폭을 갖는 신호를 상기 제2초음파 신호로 인식하도록 설정된 전자 장치.
In paragraph 4,
The above processor,
An electronic device configured to recognize a signal having an amplitude greater than a first reference value among ultrasonic data received from the second ultrasonic sensor as the first ultrasonic signal, and to recognize a signal having an amplitude less than a second reference value, which is lower than the first reference value, as the second ultrasonic signal.
상기 프로세서는,
상기 제1초음파 신호의 이동 속도 및 상기 제2초음파 신호의 이동 속도의 평균 값을 상기 제2속도로 결정하도록 설정된 전자 장치.
In paragraph 4,
The above processor,
An electronic device set to determine an average value of the movement speed of the first ultrasonic signal and the movement speed of the second ultrasonic signal as the second speed.
상기 프로세서는,
상기 초음파의 제2속도를 측정하기 위해, 기준 이상의 샘플링 레이트로 상기 적어도 하나의 초음파 센서의 초음파 출력을 제어하도록 설정된 전자 장치.
In any one of claims 1 to 6,
The above processor,
An electronic device configured to control the ultrasonic output of at least one ultrasonic sensor at a sampling rate higher than a reference rate to measure the second velocity of the ultrasonic waves.
상기 온도 센서는 상기 초음파 센서와는 다른 타입의 신호를 이용하여 상기 체온 정보를 측정하도록 설정된 전자 장치.
In any one of claims 1 to 7,
The above temperature sensor is an electronic device set to measure the body temperature information using a different type of signal from the above ultrasonic sensor.
비어 있는 중앙 홀을 포함하는 링 형태의 하우징을 더 포함하고,
상기 적어도 하나의 초음파 센서는 상기 하우징에서 상기 중앙 홀을 향하는 방향에 배치되는 전자 장치.
In any one of claims 1 to 8,
Further comprising a ring-shaped housing including an empty central hole,
An electronic device wherein at least one ultrasonic sensor is positioned in a direction toward the central hole in the housing.
온도 센서를 통해 측정된 체온 정보 또는 외부 장치로부터 수신한 체온 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 기준 체온을 설정하는 동작;
전자 장치가 사용자에 의해 착용된 상태에서, 적어도 하나의 초음파 센서를 이용하여 사용자의 신체를 통과하는 초음파의 제1속도를 측정하는 동작;
상기 측정된 초음파의 제1속도 및 상기 설정된 기준 체온을 기준 정보로써 메모리에 저장하는 동작;
상기 기준 정보를 저장한 이후, 상기 적어도 하나의 초음파 센서를 이용하여 사용자의 신체를 통과하는 초음파 신호의 제2속도를 측정하는 동작; 및
상기 측정된 제1속도 및 제2속도의 차이에 기초하여 상기 기준 체온을 보상하여, 보상된 체온 정보를 생성하는 동작을 포함하는 방법.
In a method for measuring body temperature using ultrasonic waves of an electronic device,
An operation of setting a reference body temperature based on at least one of body temperature information measured by a temperature sensor or body temperature information received from an external device;
An act of measuring a first speed of ultrasonic waves passing through a user's body using at least one ultrasonic sensor while the electronic device is worn by the user;
An operation of storing the first speed of the measured ultrasound and the set reference body temperature as reference information in memory;
After storing the above reference information, an operation of measuring a second speed of an ultrasonic signal passing through the user's body using at least one ultrasonic sensor; and
A method including an operation of compensating the reference body temperature based on the difference between the measured first speed and the second speed, thereby generating compensated body temperature information.
상기 보상된 체온 정보를 생성하는 동작은,
상기 제2속도가 상기 제1속도보다 빠른 경우, 상기 보상된 체온 정보를 상기 기준 체온보다 높은 값으로 보상하는 동작을 포함하는 방법.
In Article 10,
The operation of generating the above compensated body temperature information is:
A method including an operation of compensating the compensated body temperature information to a value higher than the reference body temperature when the second speed is faster than the first speed.
상기 적어도 하나의 초음파 센서는 서로 이격되어 배치되는 제1초음파 센서 및 제2초음파 센서를 포함하고,
상기 제2초음파 센서는, 상기 제1초음파 센서에서 출력되어 상기 제1초음파 센서와 상기 제2초음파 센서 사이의 직선 경로를 통해 수신되는 제1초음파 신호를 감지하고,
상기 보상된 체온 정보를 생성하는 동작은,
상기 제1초음파 신호의 속도에 기초하여, 상기 보상된 체온 정보를 생성하는 동작을 포함하는 방법.
In clause 10 or 11,
The at least one ultrasonic sensor comprises a first ultrasonic sensor and a second ultrasonic sensor which are spaced apart from each other,
The second ultrasonic sensor detects a first ultrasonic signal output from the first ultrasonic sensor and received through a straight path between the first ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor,
The operation of generating the above compensated body temperature information is:
A method comprising an operation of generating the compensated body temperature information based on the speed of the first ultrasonic signal.
상기 제2초음파 센서는, 상기 제1초음파 센서에서 출력되어 사용자의 신체의 일부에 의해 반사되는 반사 경로를 통해 수신되는 제2초음파 신호를 더 감지하고,
상기 보상된 체온 정보를 생성하는 동작은,
상기 제2초음파 신호의 속도에 더 기초하여, 상기 보상된 체온 정보를 생성하는 동작을 포함하는 방법.
In Article 12,
The second ultrasonic sensor further detects a second ultrasonic signal that is output from the first ultrasonic sensor and received through a reflection path reflected by a part of the user's body,
The operation of generating the above compensated body temperature information is:
A method comprising an operation of generating the compensated body temperature information further based on the speed of the second ultrasonic signal.
상기 제2초음파 센서로부터 수신되는 초음파 데이터에서 제1기준 값 이상의 진폭을 갖는 신호를 상기 제1초음파 신호로 인식하고, 상기 제1기준 값보다 낮은 제2기준 값 미만의 진폭을 갖는 신호를 상기 제2초음파 신호로 인식하는 동작을 포함하는 방법.
In Article 13,
A method including an operation of recognizing a signal having an amplitude greater than a first reference value in ultrasonic data received from the second ultrasonic sensor as the first ultrasonic signal, and recognizing a signal having an amplitude less than a second reference value that is lower than the first reference value as the second ultrasonic signal.
상기 초음파 신호의 제2속도를 측정하는 동작은,
상기 제1초음파 신호의 이동 속도 및 상기 제2초음파 신호의 이동 속도의 평균 값을 상기 제2속도로 결정하는 동작을 포함하는 방법.
In Article 13,
The operation of measuring the second velocity of the above ultrasonic signal is:
A method including an operation of determining an average value of the movement speed of the first ultrasonic signal and the movement speed of the second ultrasonic signal as the second speed.
상기 초음파의 제2속도를 측정하기 위해, 기준 이상의 샘플링 레이트로 상기 적어도 하나의 초음파 센서의 초음파 출력을 제어하는 방법.
In any one of Articles 10 to 15,
A method of controlling the ultrasonic output of at least one ultrasonic sensor at a sampling rate higher than a reference rate to measure the second velocity of the ultrasonic waves.
디스플레이;
외부 장치와 무선 통신을 지원하는 무선 통신 회로;
메모리; 및
상기 디스플레이, 상기 무선 통신 회로, 및 상기 메모리와 작동적으로 연결되는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 디스플레이를 통한 사용자 입력 또는 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 외부 장치로부터 수신한 체온 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 기준 체온을 설정하고,
상기 외부 장치에 의해 상기 적어도 하나의 초음파 센서를 이용하여 측정된 사용자의 신체를 통과하는 초음파의 제1속도를 상기 무선 통신 회로를 통해 수신하고,
상기 측정된 초음파의 제1속도 및 상기 설정된 기준 체온을 기준 정보로써 상기 메모리에 저장하고,
상기 기준 정보를 저장한 이후, 상기 외부 장치에 의해 상기 적어도 하나의 초음파 센서를 이용하여 측정된 사용자의 신체를 통과하는 초음파의 제2속도를 상기 무선 통신 회로를 통해 수신하고, 및
상기 수신된 제1속도 및 제2속도의 차이에 기초하여 상기 기준 체온을 보상하여, 보상된 체온 정보를 생성하도록 설정된 전자 장치.
In electronic devices,
display;
A wireless communication circuit that supports wireless communication with an external device;
memory; and
A processor operatively connected to the display, the wireless communication circuit, and the memory,
The above processor,
Setting a reference body temperature based on at least one of user input through the display or body temperature information received from the external device through the wireless communication circuit,
A first speed of ultrasonic waves passing through the user's body measured by the at least one ultrasonic sensor by the external device is received through the wireless communication circuit,
The first speed of the above-mentioned measured ultrasound and the above-mentioned set reference body temperature are stored in the above-mentioned memory as reference information,
After storing the above reference information, the second speed of the ultrasonic waves passing through the user's body measured by the at least one ultrasonic sensor by the external device is received through the wireless communication circuit, and
An electronic device configured to generate compensated body temperature information by compensating the reference body temperature based on the difference between the received first speed and the second speed.
제1초음파 센서;
상기 제1초음파 센서와 이격되어 배치되는 제2초음파 센서;
메모리; 및
상기 제1초음파 센서, 상기 제2초음파 센서, 및 상기 메모리와 작동적으로 연결되는 프로세서를 포함하고,
상기 메모리는,
각각의 초음파 신호의 이동 경로에 대해, 상기 초음파 신호의 이동 속도와 사용자의 체온을 맵핑한 맵핑 테이블을 저장하고,
상기 프로세서는,
상기 제1초음파 센서에서 출력되어 상기 제1초음파 센서 및 상기 제2초음파 센서 사이의 직선 경로를 통해 수신되는 제1초음파 신호의 이동 속도를 확인하고,
상기 제1초음파 센서에서 출력되어 사용자의 신체의 일부에 의해 반사되는 반사 경로를 통해 수신되는 제2초음파 신호의 이동 속도를 확인하고,
상기 제1초음파 신호의 이동 속도 및 상기 제2초음파 신호의 이동 속도의 가중 평균을 계산하고, 및
상기 메모리에 저장된 맵핑 테이블에서 상기 확인된 제1초음파 신호의 이동 속도 및 상기 제2초음파 신호의 이동 속도의 가중 평균에 대응하는 체온 정보를 획득하고, 및
상기 맵핑 테이블에서 획득한 체온 정보를 사용자의 현재 체온으로 결정하도록 설정된 전자 장치.In electronic devices,
1st ultrasonic sensor;
A second ultrasonic sensor positioned spaced apart from the first ultrasonic sensor;
memory; and
A processor operatively connected to the first ultrasonic sensor, the second ultrasonic sensor, and the memory,
The above memory is,
For each path of movement of the ultrasonic signal, a mapping table that maps the movement speed of the ultrasonic signal and the user's body temperature is stored,
The above processor,
Check the movement speed of the first ultrasonic signal output from the first ultrasonic sensor and received through a straight path between the first ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor,
Check the movement speed of the second ultrasonic signal output from the first ultrasonic sensor and received through a reflection path reflected by a part of the user's body,
Calculating the weighted average of the movement speed of the first ultrasonic signal and the movement speed of the second ultrasonic signal, and
Obtaining body temperature information corresponding to the weighted average of the movement speed of the first ultrasonic signal and the movement speed of the second ultrasonic signal confirmed from the mapping table stored in the memory, and
An electronic device set to determine the body temperature information obtained from the above mapping table as the user's current body temperature.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| PCT/KR2024/011730 WO2025063495A1 (en) | 2023-09-19 | 2024-08-07 | Wearable device and body temperature measuring method using ultrasonic waves |
Applications Claiming Priority (2)
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| KR20230124683 | 2023-09-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family Applications (1)
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| KR1020230152440A Pending KR20250042032A (en) | 2023-09-19 | 2023-11-07 | Wearable device and method for measuring body temperature using ultrasonic wave thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20250042032A (en) |
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2023
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|---|---|---|---|
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Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20231107 |
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