CN111166311A

CN111166311A - 电子装置

Info

Publication number: CN111166311A
Application number: CN201910602169.7A
Authority: CN
Inventors: 朴商纶; 姜在珉
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2018-11-13
Filing date: 2019-07-05
Publication date: 2020-05-19
Anticipated expiration: 2039-07-05
Also published as: EP3653114B1; EP3653114A1; KR102677448B1; US11344209B2; KR20200055313A; CN111166311B; US20200146565A1

Abstract

提供一种电子装置。根据一个实施例，所述电子装置可包括：脉搏波传感器，被配置为测量来自对象的脉搏波信号；磁场检测器，被配置为检测根据由对象施加到脉搏波传感器的力的变化而由磁场源生成的磁场的变化；以及处理器，被配置为基于磁场的变化获取对象与脉搏波传感器之间的接触压力，并基于脉搏波信号和接触压力获得生物信息。

Description

电子装置

本申请要求于2018年11月13日提交到韩国知识产权局的第10-2018-0138834号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的全部公开通过整体引用包含于此。

技术领域

与示例实施例一致的设备和方法涉及在电子装置中估计生物信息的技术，更具体地讲，涉及无袖带血压估计。

背景技术

通常，作为在不引起人体疼痛的情况下非侵入式地测量血压的方法的示例，存在通过基于袖带的压力测量来测量血压的方法和在没有袖带的情况下通过脉搏波测量来估计血压的方法。

基于袖带的血压测量方法可包括柯氏音(Korotkoff-sound)法和示波(oscillometric)法。在柯氏音法中，袖带被缠绕在患者的上臂上，并且被充气至高于患者的收缩压的压力，以在袖带中的压力下降的同时通过听从血液流动产生的声音来测量血压。在使用自动化的机器的示波法中，围绕患者的上臂放置充气的袖带，并且通过逐渐减小袖带压力来连续监测袖带内部的压力，以基于压力发生大的改变的点来测量血压。

作为无袖带血压测量方法，通常存在通过计算脉搏传导时间(PTT)来估计血压的方法和通过分析脉搏波形来估计血压的脉搏波分析(PWA)方法。

发明内容

根据示例实施例的一个方面，提供一种电子装置，所述电子装置包括：脉搏波传感器，被配置为测量来自对象的脉搏波信号；磁场检测器，被配置为：检测根据由对象施加到脉搏波传感器的力的变化而由磁场源生成的磁场的变化；以及处理器，被配置为：基于磁场的变化获取对象与脉搏波传感器之间的接触压力，并基于脉搏波信号和接触压力获得生物信息。

磁场源可包括永久磁体和电磁体中的至少一个。

磁场源可被安装在与所述电子装置分开设置的装置中。包括磁场源的装置可适合于被放置在与对象和脉搏波传感器的接触表面相对的对象上，并且适合于将对象按压在对象和脉搏波传感器的接触表面上。

所述电子装置还可包括磁场源。

磁场源可被安装在所述电子装置中，并且可支持磁安全传输(MST)方案。

脉搏波传感器可包括：光电容积描记(PPG)传感器，包括被配置为将光发射到对象的光源和被配置为检测从对象散射或反射的光的检测器。

脉搏波传感器可使用自然光、从所述电子装置的显示面板发射的光和闪光灯光中的至少一个作为光源，并可使用面部识别传感器、相机、照度传感器和虹膜识别传感器中的至少一个作为检测器。

处理器还可被配置为：响应于接收到获得生物信息的请求，生成包括动作引导信息和压力引导信息中的至少一个的引导信息，其中，动作引导信息用于引导用于测量脉搏波信号的用户的动作，压力引导信息用于引导对象与脉搏波传感器之间的接触压力的变化。

所述电子装置还可包括：输出接口，被配置为输出引导信息；以及通信接口，被配置为将引导信息发送至外部装置，其中，处理器还可被配置为：当生成引导信息时，基于脉搏波传感器的位置，控制输出接口和通信接口中的至少一个。

处理器还可被配置为：通过使用预定义的转换模型，将在每个测量时间点检测到的磁场转换为每个测量时间点的接触压力。

处理器还可被配置为：获取包括磁场的X轴值、Y轴值以及Z轴值的和、平均值和最小值中的至少一个的统计值，并且通过将所述统计值应用于预定义的转换模型来将所述统计值转换为接触压力。

处理器还可被配置为：获取表示每个测量时间点的脉搏波信号的脉搏波值与接触压力之间的关系的示波包络，并基于示波包络获得生物信息。

处理器还可被配置为：获取示波包络的最大幅度点的接触压力值和具有最大幅度点的接触压力值的预定比例的接触压力值中的至少一个作为特征值，并基于特征值来获得生物信息。

生物信息可包括以下项中的至少一个：血压、血管年龄、动脉僵硬度、主动脉压波形、血管顺应性、压力指数、疲劳的程度、皮肤弹性的程度和皮肤年龄。

根据另一示例实施例的一个方面，提供一种通过电子装置估计生物信息的方法，所述方法包括：通过脉搏波传感器，测量来自对象的脉搏波信号；检测根据由对象施加到脉搏波传感器的力的变化而由磁场源的磁场的变化；基于磁场的变化获取对象与脉搏波传感器之间的接触压力；以及基于脉搏波信号和接触压力获得生物信息。

所述方法还可包括：响应于获得生物信息的请求，生成包括动作引导信息和压力引导信息中的至少一个的引导信息，其中，动作引导信息用于引导用于测量脉搏波信号的用户的动作，压力引导信息用于引导对象与脉搏波传感器之间的接触压力的变化。

获取接触压力的步骤可包括：通过使用预定义的转换模型，将磁场的变化转换为接触压力。

获得生物信息的步骤可包括：获取表示每个测量时间点的脉搏波信号的脉搏波值与接触压力之间的关系的示波包络，并基于示波包络获得生物信息。

获得生物信息的步骤可包括：获取示波包络的最大幅度点的接触压力值和具有最大幅度点的接触压力值的预定比例的接触压力值中的至少一个作为特征值，并基于特征值来获得生物信息。

根据另一示例实施例的一个方面，提供一种电子装置，所述电子装置包括：脉搏波传感器，被配置为：当用户通过利用触摸笔将用户的身体部位按压在脉搏波传感器上来向脉搏波传感器施加力时，测量来自身体部位的脉搏波信号；磁传感器，被配置为：检测根据由身体部位施加到脉搏波传感器的力的变化而由触摸笔生成的磁场的变化；以及处理器，被配置为：基于磁场的变化获取身体部位与脉搏波传感器之间的接触压力，并基于脉搏波信号和接触压力估计血压。

所述电子装置还可包括：电源，被配置为：使用电磁感应方案来向触摸笔供电。

处理器还可被配置为：生成关于由用户施加到脉搏波传感器的力的引导信息和基于磁场的变化获取的接触压力的引导信息。

处理器还可被配置为：基于接触压力和脉搏波信号使用示波法来估计血压。

附图说明

通过参照附图描述特定示例实施例，以上和/或其它方面将更加清楚，其中：

图1是示出根据一个示例实施例的电子装置的框图；

图2是示出根据另一示例实施例的电子装置的框图；

图3是示出根据另一示例实施例的电子装置的框图；

图4A是用于描述利用触摸笔对对象进行加压的方法的示图；

图4B是用于描述用于测量脉搏波信号的动作引导的示图；

图5A和图5B是用于描述电子装置提供接触压力的引导的实施例的示图；

图6A和图6B是用于描述通过外部装置提供接触压力的引导的实施例的示图；

图7A和图7B是用于描述基于示波的血压估计的曲线图；

图8是示出根据一个示例实施例的由电子装置执行的用于测量生物信息的方法的流程图。

具体实施方式

以下参照附图更详细地描述示例实施例。

在下面的描述中，即使在不同的附图中，相同的附图参考标号也用于相同的元件。为了清楚、说明和方便，这些元件的相对尺寸和描绘可被夸大。

提供在描述中定义的事物(诸如，详细的结构和元件)，以帮助全面理解示例实施例。然而，清楚的是，可在没有那些具体定义的事物的情况下实践示例实施例。此外，由于公知的功能或结构会以不必要的细节模糊描述，因此不详细描述它们。

将理解，虽然可在此使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应被这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。此外，除非上下文另外清楚地指示，否则单数形式也意在包括复数形式。在本说明书中，除非明确地相反地描述，否则词“包括”及其变形(诸如，“包含”)将被理解为表明包括陈述的元件，但不排除任何其他元件。诸如“单元”和“模块”的术语表示处理至少一个功能或操作的单元，并且它们可通过使用硬件、软件或者硬件和软件的组合来实现。

当诸如“……中的至少一个”的表述在一列元素之后时，修饰整列元素而不是修饰列中的单个元素。例如，表述“a、b和c中的至少一个”应被理解为：仅包括a、仅包括b、仅包括c、包括a和b二者、包括a和c二者、包括b和c二者、包括全部的a、b和c，或上述示例的任意变化。

在下文中，将参照附图详细描述电子装置的示例实施例。在下文中描述的电子装置包括以各种形式(诸如，智能手表、智能手环类型、头戴式耳机类型、发带类型等)制造的可穿戴装置和移动装置(诸如，智能电话、平板个人计算机(PC)等)，但不限于此。

图1是示出根据一个示例实施例的电子装置的框图。

参照图1，电子装置100可包括传感器110和处理器120。传感器110可包括脉搏波传感器111和磁传感器112。

当用户将他的/她的手指放置在脉搏波传感器111上并且改变由手指施加到脉搏波传感器111的力的同时，脉搏波传感器111可测量来自用户的脉搏波信号。电子装置100可提示用户逐渐增大或减小施加到脉搏波传感器111的力。例如，当用户在预定时间段内逐渐增大力从而逐渐增大手指与脉搏波传感器111之间的接触压力的同时，脉搏波传感器111可测量脉搏波信号。在另一示例中，当用户从力变得等于或高于阈值的点逐渐减小力从而减小接触压力的同时，脉搏波传感器111可测量脉搏波信号。

脉搏波传感器111可以是包括光源和检测器的光电容积描记(PPG)传感器，其中，光源被配置为将光发射到用户，检测器被配置为检测由光源发出的根据用户的组织的特性从对象散射或反射的光。然而，脉搏波传感器111不限于此。

例如，电子装置100可使用各种传感器模块作为脉搏波传感器111，其中，各种传感器模块被安装在电子装置100中并且被配置为测量物理量或监测电子装置100的操作状态并将测量到或检测到的信息转换为电信号。具体地讲，传感器模块可包括面部识别传感器、相机模块、照度传感器、虹膜识别传感器、闪光灯和显示面板。例如，自然光、从显示面板发射的光或闪光灯光可用作脉搏波传感器111的光源。显示面板可包括能够接收触摸输入的触摸屏。此外，面部识别传感器、相机、照度传感器或虹膜识别传感器可用作脉搏波传感器111的检测器。

磁传感器112可被安装在电子装置100中，并且可获取由磁场源130生成的磁场信息(诸如，关于磁场的大小和/或方向的信息)。磁传感器112可包括2轴或3轴地磁传感器、霍尔传感器、磁电阻(MR)传感器和磁阻抗(MI)传感器，其中，霍尔传感器被配置为使用霍尔效应测量磁通密度并输出与磁通密度成比例的电压，MR传感器被配置为使用对象的磁电阻根据磁场而变化的事实来测量磁场的大小，MI传感器使用特殊的非晶丝来施加磁阻抗效应。

当对象与用于测量脉搏波信号的脉搏波传感器111接触时，磁场源130可生成磁场。磁场源130可包括永久磁体和/或电磁体。在一个示例中，如图1中所示，磁场源130可被安装在与电子装置100分开设置的装置中。例如，磁场源130可被安装在触摸笔或手写笔中，并且触摸笔或手写笔可被配置为对将要与脉搏波传感器111接触的用户的身体部位(例如，手指)进行加压。触摸笔可附接到电子装置100的外壳并且可从电子装置100的外壳拆卸。在另一示例中，磁场源130可被安装在适合于附接到用户或佩戴在用户上的装置中。可选地，磁场源130可被安装在或附接到电子装置100的外部、外壳或壳体，或者可被安装在可穿戴的装置上。在另一示例中，磁场源130可被安装在电子装置110中，并且可包括例如支持磁安全传输(MST)的磁安全传输传感器。

例如，当用户在用户的手指与脉搏波传感器111接触的状态下增大或减小按压脉搏波传感器111的力以便测量脉搏波信号时，手指的形状和/或手指的顶表面(例如，指甲)与磁传感器112之间的距离被改变，使得由磁场源130生成的磁场可能发生变化。该变化还可被称为磁通密度的变化。例如，当磁化的手指与磁传感器112之间的距离通过用力地按压脉搏波传感器111而被略微减小时，磁通密度被相对增大。

因此，磁传感器112可获取由于手指按压脉搏波传感器111的力的变化引起的磁通密度的变化。

参照图2，磁传感器112和磁场源130分别被描述为作为磁场检测器和磁场生成器进行操作，但是示例实施例不限于此。例如，磁传感器112可生成并检测磁场，并且磁场源130可被省略，或者可选地，磁场源130可生成并检测磁场，并且磁传感器112可被省略。在另一示例中，磁传感器112和磁场源130二者都可生成并检测磁场。

处理器120可基于由磁传感器112获取的磁场的变化(即，磁通密度的变化)，来获取接触压力。例如，处理器120可应用表示磁通密度或磁通密度的变化与接触压力之间的相关性的转换模型，以将在每个测量时间点获取的磁通密度转换为每个测量时间点的接触压力。当磁传感器112是2轴或3轴传感器时，处理器120可通过应用转换模型将2轴或3轴磁通密度的统计值(诸如，和、平均值、最大值或最小值)或者使用预定义的线性/非线性函数而获得的值转换为接触压力。

当获取到接触压力时，处理器120可使用由脉搏波传感器111测量的脉搏波信号和接触压力来估计生物信息。具体地讲，生物信息可包括血压、血管年龄、动脉僵硬度、主动脉压波形、血管顺应性、压力指数、疲劳的程度、皮肤弹性的程度和皮肤年龄中的一个或多个。例如，处理器120可基于接触压力和脉搏波信号使用示波法来估计血压。处理器120可基于接触压力和脉搏波信号获取示波包络，从获取的示波包络提取用于估计生物信息的特征值，并估计生物信息。

图2是示出根据另一示例实施例的电子装置的框图。

参照图2，根据本实施例的电子装置200可包括传感器110、处理器120、输出接口210、存储装置220、通信接口230和电源240。电源240可根据安装有磁场源130的装置的类型被省略。

传感器110可包括如上所述的脉搏波传感器111和磁传感器112。脉搏波传感器111可以是用于测量PPG信号的单独的传感器。可选地，安装在电子装置200中的各种传感器模块可用作脉搏波传感器111，并且其详细描述将被省略。

当估计生物信息的请求从用户或外部装置250被接收时或者当到达预定间隔时，处理器120可生成用于测量脉搏波的引导信息，并将引导信息提供给用户。

具体地讲，引导信息可包括用于引导用户采取测量来自用户的脉搏波所必需的动作的动作引导信息。例如，动作引导信息可包括用于通知脉搏波的测量将被启动的引导语音、文本和/或视觉图像。可选地，动作引导信息可包括用于引导与对象接触的脉搏波传感器111的位置的语音、文本和/或视觉图像。可选地，在磁场源130被安装在装置(诸如，触摸笔)中的情况下，可提供示出装置正在按压用户的身体部位的视觉图像。

可选地，引导信息可包括用于引导用户增大或减小脉搏波传感器111与用户之间的接触压力的压力引导信息。例如，压力引导信息可包括关于参考接触压力的信息，其中，参考接触压力用于引导用户在对象与脉搏波传感器111接触的状态下逐渐增大接触压力或者用于引导用户在大于或等于预定阈值压力的接触压力最初被施加到脉搏波传感器111的状态下逐渐减小接触压力。关于参考接触压力的信息可包括每个时间点的参考接触压力值或者参考接触压力的范围。此外，压力引导信息可包括使用由磁传感器112获得的磁场信息而获得的实际接触压力值。

当生成引导信息时，处理器120可同时或单独地控制输出接口210或通信接口230，使得电子装置200和外部装置250能够同时或单独地输出引导信息。

例如，考虑到脉搏波传感器111的位置，处理器120可控制输出接口210和通信接口230中的至少一个。在脉搏波传感器111被放置在电子装置200的前侧并且用户能够观看在电子装置200的前侧的显示器的情况下，处理器120可控制输出接口210，使得引导信息能够被视觉地输出在显示器上。此外，在脉搏波传感器111被放置在电子装置200的后侧并且因此用户不能观看在电子装置200的前侧的显示器的情况下，处理器120可控制通信接口230以有线/无线方式与外部装置250(例如，可穿戴装置、平板PC、计算机监视器、智能TV等)连接，并且可将引导信息发送至外部装置250，以被输出至用户。

此外，处理器120可同时控制输出接口210和通信接口230，以同时将引导信息输出至电子装置200和外部装置250。例如，在用户不能观看电子装置200的前显示器的情况下，处理器120可使用电子装置200的语音输出装置(例如，扬声器)来输出语音引导信息，并且同时将视觉的引导信息发送至外部装置250以被视觉地输出。然而，示例实施例不限于上述示例。

输出接口210可输出脉搏波传感器111、磁传感器112和处理器120的处理结果。例如，输出接口210可将引导信息和/或估计的生物信息值视觉地输出至显示面板，或者通过扬声器模块或触觉模块以非视觉的方式(诸如，振动或触感)来输出引导信息和/或估计的生物信息值。显示器的区域可被划分成两个或更多个部分。用于估计生物信息的脉搏波信号和接触压力可以以曲线的形式被输出至第一部分，并且估计的生物信息值可被输出至第二部分。特别地，当估计的生物信息值偏离正常范围时，警告信息也可以以各种方式(诸如，以红色突出显示、与正常范围一起输出、输出为语音警告消息、输出为强度控制的振动等)被输出。

存储装置220可存储脉搏波传感器111、磁传感器112和处理器120的处理结果。此外，存储装置220可存储估计生物信息所需的各种参考信息。例如，参考信息可包括用户特性信息，诸如，用户的年龄、性别、健康状况等。此外，参考信息可包括生物信息估计模型、生物信息估计标准、关于参考接触压力的信息等。然而，参考信息不限于以上示例。

存储装置220的示例可包括存储介质，诸如，闪存型存储器、硬盘型存储器、多媒体卡微型存储器、卡型存储器(例如，SD存储器或XD存储器)、随机存取存储器(RAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁存储器、磁盘、光盘等，但不限于此。

通信接口230可在处理器120的控制下使用有线/无线通信技术与外部装置250通信，并且可将各种数据发送至外部装置250和从外部装置250接收各种数据。例如，通信接口230可将生物信息估计结果发送至外部装置250，并且可从外部装置250接收估计生物信息所需的各种参考信息。外部装置250的示例可包括信息处理装置，诸如，袖带型血压测量装置、智能电话、平板PC、台式PC和笔记本PC。此外，通信接口230可将引导信息发送至外部装置250。

通信技术可包括：蓝牙通信、低功耗蓝牙(BLE)通信、近场通信(NFC)、无线局域网(WLAN)通信、Zigbee通信、红外数据协会(IrDA)通信、Wi-Fi直连(WFD)通信、超宽带(UWB)通信、Ant+通信、WiFi通信、射频识别(RFID)通信、第三代(3G)通信、4G通信、5G通信等。然而，通信技术不限于以上示例。

电源240可向电子装置200的每个配置供电。如果磁场源130被安装在触摸笔中，则电源240可向触摸笔供电。具体地讲，电源240可使用电磁感应方案来向触摸笔供电。然而，电源240不限于以上示例。

图3是示出根据另一示例实施例的电子装置的框图。

参照图3，除了与图1或图2的示例实施例一致的配置之外，根据本实施例的电子装置300还可包括支付模块310。

本示例实施例的支付模块310可包括作为用于进行例如基于智能电话的电子支付的模块的支持磁安全传输(MST)的磁安全传输传感器。

支付模块310通常可支持基于硬件的简单支付，并且可提供如上所述的用于估计生物信息的磁场源的功能。然而，示例实施例不限于此，并且磁传感器112和支付模块310可被集成到单个模块或装置中。例如，磁传感器112可包括磁场源(或磁场生成器)和磁场检测器。当用户触摸电子装置300时，磁场源可生成磁场，并且磁场检测器可检测由用户与电子装置300之间的接触压力的变化引起的磁场的变化。

图4A是用于描述利用触摸笔对对象进行加压的方法的示图。图4B是用于描述用于测量脉搏波信号的动作引导的示图。将参照图1至图4B给出描述。

参照图4A，用户可将他的/她的手指放置在电子装置100上，将触摸笔130垂直放置在手指的指甲上，然后使用触摸笔130将手指按压在电子装置100上。触摸笔130可生成磁场。此时，手指与电子装置100之间的接触压力可通过利用触摸笔130按压用户的手指的力来改变。

参照图4B，处理器120可响应于估计生物信息的请求而生成动作引导信息410，并且将动作引导信息410输出至电子装置100的显示器。例如，动作引导信息可包括示出用户的手指OBJ应触摸的位置的图像。如图4B中所示，当脉搏波传感器111使用来自显示面板的光作为光源并且使用前置相机作为检测器时，处理器120可引导用户将他的/她的手指触摸在前置相机和显示面板的一部分上。

同时，处理器120可检查用户是否利用他的/她的手指触摸引导的位置。处理器120可显示手指OBJ重复地触摸并释放引导的位置的运动图像作为动作引导信息410，直到用户的手指触摸正确的位置为止。然而，这仅是示例，并且动作引导信息可通过考虑脉搏波传感器111的位置等以各种方式输出。

图5A和图5B是用于描述电子装置提供接触压力的引导的示例实施例的示图。

参照图5A，脉搏波传感器111使用自然光作为光源并且电子装置100的前置相机模块510用作测量脉搏波信号的检测器的示例被示出。然而，示例不限于此，并且位于电子装置100的前侧的面部识别传感器、照度传感器或虹膜识别传感器可用作检测器。如图5A中所示，用户利用他的/她的手指触摸电子装置100的相机模块510，将触摸笔130垂直放置在指甲上，并沿垂直于电子装置100的方向按压指甲。此时，手指通过由触摸笔130生成的磁场磁化，并且电子装置100的磁传感器112可检测根据手指改变的磁通密度。

此外，电子装置100的处理器120可通过显示屏向用户提供压力引导信息550，以便引导使用触摸笔130按压指甲的力。处理器120可参考参考信息，并且显示用户应通过利用触摸笔130按压指甲施加到相机模块510的参考接触压力的范围552，参考接触压力的范围552包括与用于测量磁场信息的时间段内的各个测量时间点分别对应的接触压力范围。在这种情况下，用户能够根据压力引导信息550来生成满足参考接触压力的范围552的变化的接触压力。

此外，当通过磁传感器112检测到由触摸笔130生成的磁场的变化(即，磁通密度)时，处理器120可使用转换模型将检测到的磁通密度转换为接触压力，并显示获取的接触压力作为引导信息550的实际接触压力551。

相机模块510可在手指与相机模块接触的状态下，通过检测当周围的自然光已经入射到手指时从手指反射或散射的光来测量脉搏波信号。处理器120可基于应用于每个测量时间点的测量的脉搏波信号和接触压力的示波方案来估计血压。

图5B是示出从显示面板发射的光的一部分用作光源且放置在电子装置100的前侧的相机模块510用作测量脉搏波信号的检测器并且同时压力引导信息被输出至显示面板的示例的示图。

参照图5B，用户基于如参照图4B所述的动作引导信息将他的/她的手指放置在前置相机模块510和显示面板的一部分520上，将触摸笔130垂直放置在指甲上，并沿垂直于电子装置100的方向按压指甲。如参照图5A所述，此时，处理器120可将压力引导信息550输出至显示面板。

图6A和图6B是用于描述通过外部装置提供接触压力的引导的示例实施例的示图。如图6A和图6B中所示，脉搏波传感器111被放置在电子装置100的后表面上并且用户不能观看在电子装置100的前侧的显示器的示例被示出。

图6A是示出放置在电子装置100的后表面上的闪光灯610用作脉搏波传感器111的光源并且相机模块620用作脉搏波传感器111的检测器的示例的示图。具体地讲，用户将他的/她的手指放置在电子装置100的闪光灯610和相机620上，将触摸笔130垂直放置在指甲上并沿着垂直于电子装置100的方向按压指甲。

图6B是示出使用单独安装在电子装置100的后表面上的PPG传感器630测量脉搏波信号的示例的示图。用户将他的/她的手指放置在电子装置100的脉搏波传感器630上，将触摸笔130垂直放置在指甲上，并沿着垂直于电子装置100的方向按压指甲。

PPG传感器630可包括光源631和检测器632。例如，光源631可被配置为发光二极管(LED)、激光二极管或荧光体，并且可发射可见光线、近红外线(NIR)或中红外线(MIR)。然而，将从光源发射的光的波长可根据测量的目的和将被分析的成分的类型而变化。此外，光源不一定被配置为单个光发射器，而是可以以多个光发射器的阵列的形式来配置。

此外，检测器632可被配置为光电二极管、光电晶体管(PTr)或电荷耦合装置(CCD)，并且可接收从对象反射或散射的光。检测器632不一定被配置为一个组件，而是可以以多个组件的阵列的形式来配置。

参照图6A和图6B，电子装置100的处理器120可通过通信接口230将用于引导用户使用触摸笔130按压指甲的动作引导信息和/或压力引导信息650发送至外部装置250(例如，智能手表)，并将所述信息提供给用户。在这种特定情况下，电子装置100的处理器120还可使用语音输出模块(例如，扬声器)输出语音压力引导信息(例如，通知实际接触压力偏离参考接触压力范围的语音信息)。

电子装置100的处理器120可确定用户是触摸在电子装置100的前侧的传感器模块(例如，前置相机、虹膜识别传感器、面部识别传感器)还是在后侧的PPG传感器或后置相机。当确定用户与后面的PPG传感器接触时，处理器120可控制通信接口230与邻近的外部装置250建立通信连接，并将引导信息发送至连接的外部装置250。

图7A和图7B是用于描述基于示波的血压估计的曲线图。

参照图7A，当基于由磁传感器112检测的磁场信息获取到接触压力时，处理器120可基于由脉搏波传感器111测量的脉搏波信号获取表示脉搏波的幅度与接触压力之间的关系的示波包络OW。例如，处理器120可通过在脉搏波信号的每个测量时间点从波形包络in1的正(+)点的幅度值in2减去负(-)点的幅度值in3来提取峰-峰点，并基于每个测量时间点的峰-峰幅度和与峰-峰幅度相同的测量时间点的接触压力值来获得示波包络OW，例如，通过基于每个测量时间点的接触压力绘制相同测量时间点的提取的峰-峰点的幅度来获取示波包络OW。在此，“测量时间”表示用于测量脉搏波信号的相邻的正(+)点与负(-)点的时间。

参照图7B，处理器120可从示波包络OW获取用于估计血压的特征值。处理器120可获取最大峰值点的幅度值MA、最大峰值点的接触压力值MP、在最大峰值点的接触压力值MP的右侧和左侧并且与最大峰值点的幅度值MA的预定比例(例如，0.5至0.7)对应的接触压力值SP和接触压力值DP作为特征值。

当提取到特征值时，处理器120可通过将提取的特征值应用于预定义的血压估计模型来估计血压。血压估计模型可被定义为各种线性或非线性耦合函数形式而没有任何特定限制，诸如，加法、减法、除法、乘法、对数值和回归方程。例如，下面的等式1示出简单的线性函数公式。

y＝ax+b...(1)

这里，y表示将被获得的估计的血压值，x表示提取的特征值。a和b是通过预处理过程预先获得的值，并且可根据血压的类型和用户特性而不同地定义。例如，处理器120可通过等式1独立地估计平均血压、舒张压和收缩压，在等式1中，系数a和系数b针对平均血压、舒张压和收缩压中的每个被不同地定义。例如，可通过将提取的特征值MP、DP和SP输入到针对每种类型的血压定义的等式来获得平均血压、舒张压和收缩压。

图8是示出根据一个示例实施例的由电子装置执行的用于测量生物信息的方法的流程图。图8示出由图1至图3的电子装置100、200和300执行的用于测量生物信息的方法的一个示例实施例。由于在上面被详细描述，所以所述方法将被简要描述以避免冗余。

首先，当电子装置100/200/300在操作810中接收到估计生物信息的请求时，电子装置100/200/300可在操作820中输出脉搏波测量引导信息。可从用户或从用于通信而连接的外部装置接收估计生物信息的请求。示例实施例不限于此，并且可在到达预定估计间隔时自动确定接收到估计生物信息的请求。

然后，脉搏波测量引导信息可在操作820中被输出。具体地讲，引导信息可包括用于引导用于测量脉搏波的用户的动作的动作引导信息以及用于引导对象与脉搏波传感器111之间的接触压力的压力引导信息。动作引导信息可包括关于将要与对象接触的脉搏波传感器111的位置或方向的信息，并且压力引导信息可包括用户应通过对象按压脉搏波传感器111的参考接触压力和对象实际按压脉搏波传感器111的实际接触压力。电子装置100/200/300可通过显示器或扬声器输出引导信息，并同时或者单独地将引导信息输出至外部装置。

然后，在操作830中，用户可使对象与用于测量脉搏波的脉搏波传感器111接触，并在预定时间段内增大或减小接触压力的同时测量来自对象的脉搏波信号。

此外，在操作840中，可在改变对象按压用于测量脉搏波的脉搏波传感器111的力的同时，检测由磁场源130生成的磁场信息。磁场源130可被安装在电子装置100/200/300中或者被配置为单独的硬件装置。例如，磁场源130可被安装在触摸笔上，并在用户利用触摸笔按压对象的同时生成磁场。可选地，磁场源130可形成为可佩戴在手指上，或者可附接到电子装置100/200/300的外部或电子装置100/200/300的壳体。可选地，安装在电子装置100/200/300中并支持智能电话的简单自动支付的MST传感器可用作磁场源130。

当通过由磁场源130生成的磁场磁化的对象改变按压脉搏波传感器111的力时，对象的形状被改变或者对象与磁传感器之间的距离被略微改变，使得发生磁通密度的微小变化。磁通密度的这样的变化可通过磁传感器来检测。

然后，在操作850中，可基于检测到的磁场信息获取在测量脉搏波信号的每个时间点的对象与脉搏波传感器111之间的接触压力。例如，可使用定义磁通密度的变化与接触压力之间的相关性的转换模型从在每个时间点检测到的磁通密度的变化获取接触压力。

在操作860中，可基于在操作830中测量的脉搏波信号和在操作850中获取的接触压力来估计生物信息。例如，获得表示每个时间点的脉搏波的幅度与接触压力之间的关系的示波包络，并且可使用获得的示波包络来估计血压。例如，可获得与示波包络的最大幅度对应的接触压力作为用于估计平均血压的特征值，可提取在与最大幅度对应的接触压力值左侧和右侧并且与最大幅度的预定比例对应的接触压力作为用于估计舒张压和收缩压的特征值。可通过将提取的特征值输入到预定义的血压估计等式来获得估计的血压值。

然后，在操作870中，可输出生物信息估计结果。电子装置100/200/300可使用显示器、扬声器模块、触觉装置等以各种方式输出生物信息估计结果。在这种情况下，还可与生物信息估计结果一起输出警告信息。例如，当估计的血压偏离正常范围时，可以以各种方式(诸如，不同的颜色、振动、触感等)输出通知用户的血压不在正常范围内的警告信息。此外，可将生物信息估计结果发送至外部装置，以提供给用户。

虽然不限于此，但是示例实施例可被实现为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质是能够存储其后能够由计算机系统读取的数据的任何数据存储装置。计算机可读记录介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光学数据存储装置。计算机可读记录介质还可分布在联网的计算机系统上，使得计算机可读代码以分布的方式被存储和执行。此外，示例实施例可被编写为通过计算机可读传输介质(诸如，载波)传输并在执行程序的通用或专用数字计算机中接收和实施的计算机程序。此外，应当理解，在示例实施例中，上述设备和装置的一个或多个单元可包括电路、处理器、微处理器等，并且可执行存储在计算机可读介质中的计算机程序。

上述示例性实施例仅是示例性的，并且不被解释为限制性的。本教导可容易地应用于其他类型的设备。此外，示例性实施例的描述意图是说明性的，而不意图限制权利要求的范围，并且许多替换、修改和变化对于本领域技术人员来说将是清楚的。

Claims

1.一种电子装置，包括：

脉搏波传感器，被配置为测量来自对象的脉搏波信号；

磁场检测器，被配置为：检测根据由对象施加到脉搏波传感器的力的变化而由磁场源生成的磁场的变化；以及

处理器，被配置为：基于磁场的变化获取对象与脉搏波传感器之间的接触压力，并基于脉搏波信号和接触压力获得生物信息。

2.根据权利要求1所述的电子装置，其中，磁场源包括永久磁体和电磁体中的至少一个。

3.根据权利要求1所述的电子装置，其中，磁场源被安装在与所述电子装置分开设置的装置上，

其中，包括磁场源的装置适合于被放置在与脉搏波传感器接触的对象上，并且将对象按压在对象和脉搏波传感器的接触表面上。

4.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述电子装置还包括磁场源。

5.根据权利要求1所述的电子装置，其中，磁场源被安装在所述电子装置中，并且支持磁安全传输方案。

6.根据权利要求1所述的电子装置，其中，脉搏波传感器包括：光电容积描记传感器，光电容积描记传感器包括光源和检测器，光源被配置为将光发射到对象，检测器被配置为检测从对象散射或反射的光。

7.根据权利要求1所述的电子装置，其中，脉搏波传感器使用自然光、从所述电子装置的显示面板发射的光和闪光灯光中的至少一个作为光源，并使用面部识别传感器、相机、照度传感器和虹膜识别传感器中的至少一个作为检测器。

8.根据权利要求7所述的电子装置，其中，处理器还被配置为：响应于接收到获得生物信息的请求，生成包括动作引导信息和压力引导信息中的至少一个的引导信息，其中，动作引导信息用于引导用于测量脉搏波信号的用户的动作，压力引导信息用于引导对象与脉搏波传感器之间的接触压力的变化。

9.根据权利要求8所述的电子装置，还包括：输出接口，被配置为：输出引导信息；以及通信接口，被配置为：将引导信息发送至外部装置，

其中，处理器还被配置为：当生成引导信息时，基于脉搏波传感器的位置，控制输出接口和通信接口中的至少一个。

10.根据权利要求1所述的电子装置，其中，处理器还被配置为：通过使用预定义的转换模型，将在每个测量时间点检测到的磁场转换为每个测量时间点的接触压力。

11.根据权利要求10所述的电子装置，其中，处理器还被配置为：获取包括关于磁场的值的和、平均值、最小值和最大值中的至少一个的统计值或者通过将关于磁场的值应用于预定义的线性/非线性函数而获得的值，并且通过应用预定义的转换模型来将所述统计值或者所述获得的值转换为接触压力。

12.根据权利要求1所述的电子装置，其中，处理器还被配置为：获取表示每个测量时间点的脉搏波信号的幅度值与接触压力之间的关系的示波包络，并基于示波包络获得生物信息。

13.根据权利要求12所述的电子装置，其中，处理器还被配置为：获取示波包络的最大幅度点的接触压力值和与最大幅度点的幅度值的预定比例对应的接触压力值中的至少一个作为特征值，并基于特征值来获得生物信息。

14.根据权利要求1所述的电子装置，其中，生物信息包括以下项中的至少一个：血压、血管年龄、动脉僵硬度、主动脉压波形、血管顺应性、压力指数、疲劳的程度、皮肤弹性的程度和皮肤年龄。

15.一种存储程序的计算机可读存储介质，其中，当所述程序被处理器执行时，使处理器执行估计处理，所述估计处理包括：

接收通过脉搏波传感器测量的来自对象的脉搏波信号；

接收检测的根据由对象施加到脉搏波传感器的力的变化而由磁场源生成的磁场的变化；

基于磁场的变化获取对象与脉搏波传感器之间的接触压力；以及

基于脉搏波信号和接触压力获得生物信息。

16.根据权利要求15所述的计算机可读存储介质，所述估计处理还包括：响应于获得生物信息的请求，生成包括动作引导信息和压力引导信息中的至少一个的引导信息，其中，动作引导信息用于引导用于测量脉搏波信号的用户的动作，压力引导信息用于引导对象与脉搏波传感器之间的接触压力的变化。

17.根据权利要求15所述的计算机可读存储介质，其中，获取接触压力的步骤包括：通过使用预定义的转换模型，将磁场的变化转换为接触压力。

18.根据权利要求15所述的计算机可读存储介质，其中，获得生物信息的步骤包括：获取表示每个测量时间点的脉搏波信号的幅度值与接触压力之间的关系的示波包络，并基于示波包络获得生物信息。

19.根据权利要求18所述的计算机可读存储介质，其中，获得生物信息的步骤包括：获取示波包络的最大幅度点的接触压力值和与最大幅度点的幅度值的预定比例对应的接触压力值中的至少一个作为特征值，并基于特征值来获得生物信息。

20.一种电子装置，包括：

脉搏波传感器，被配置为：当用户通过利用触摸笔将用户的身体部位按压在脉搏波传感器上来向脉搏波传感器施加力时，测量来自身体部位的脉搏波信号；

磁传感器，被配置为：检测根据由身体部位施加到脉搏波传感器的力的变化而由触摸笔生成的磁场的变化；以及

处理器，被配置为：基于磁场的变化获取身体部位与脉搏波传感器之间的接触压力，并基于脉搏波信号和接触压力估计血压。

21.根据权利要求20所述的电子装置，还包括：电源，被配置为：使用电磁感应方案来向触摸笔供电。

22.根据权利要求20所述的电子装置，其中，处理器还被配置为：生成关于由用户施加到脉搏波传感器的力的引导信息和关于基于磁场的变化获取的接触压力的引导信息。

23.根据权利要求20所述的电子装置，其中，处理器还被配置为：基于接触压力和脉搏波信号使用示波法来估计血压。