專利名稱：：動態(tài)機(jī)體狀態(tài)顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種動態(tài)機(jī)體狀態(tài)顯示裝置。
背景技術(shù)：
：常規(guī)的動態(tài)機(jī)體狀態(tài)裝置，例如心率計，通常設(shè)置有相對小的屏幕，例如LCD屏，以顯示關(guān)于所述心率或其它機(jī)體狀態(tài)數(shù)據(jù)的信息?；蛟S，這些裝置具有一些類型的報警功能，例如所述報警功能安裝成當(dāng)使用者的心率高于某個極限值時警告使用者。當(dāng)這種報警發(fā)生時，發(fā)出聲音信號?？赡軙卩须s環(huán)境下或者例如在帶著耳機(jī)聽音樂時穿戴上這些裝置。例如，在城市環(huán)境下進(jìn)行戶外運(yùn)動將提供會覆蓋掉所述報警聲音的噪音水平(來往公共汽車或小轎車、喊叫的小孩等)。此外，在慢跑或做室內(nèi)健康訓(xùn)練時，通常戴著耳機(jī)或通過揚(yáng)聲器來聽音樂。出于這些或其它原因，常常忽略和/或聽不見所述聲音信號。使用所述常規(guī)裝置的人在運(yùn)動時，因?yàn)樾∑聊坏木壒识粫⒁獾剿@示的信息。此外，使用者可能不得不搜索小屏幕或滾動菜單，以獲得所需信息。對于對穿戴所述裝置進(jìn)行運(yùn)動的人進(jìn)行觀察的觀察者而言，由于觀察者從遠(yuǎn)處看到小屏幕的可能性較低，所以觀察者不能了解那個人的機(jī)體狀態(tài)。例如，所述裝置可以與計算機(jī)進(jìn)行無線通信，以使所述觀察者能夠在計算機(jī)顯示屏上觀察某些機(jī)體狀態(tài)，但是，當(dāng)涉及更多的運(yùn)動個體時，將依然難于創(chuàng)建針對每個個體的某一類型的概覽。尤其是在諸如職業(yè)體育環(huán)境或物理治療之類的專業(yè)環(huán)境中，因?yàn)樗鲇^察者并不具有針對每個運(yùn)動個體的機(jī)體狀態(tài)的概覽，所以常規(guī)的動態(tài)機(jī)體狀態(tài)裝置可能并不安全和/或存在著爭議。其它諸如跑步墊、室內(nèi)健身車和萬能跑鞋之類的動態(tài)機(jī)休狀態(tài)裝置在操作柄上設(shè)有電極。為了測量心率，在運(yùn)動時不得不緊握著這些操作柄，這經(jīng)常會導(dǎo)致舒適性降低和/或背部緊張。對于某些如跑步之類的強(qiáng)度較高的運(yùn)動而言，手臂必須在機(jī)體兩側(cè)自由移動，而將手臂固定于操作柄上實(shí)在不切合實(shí)際。此外，為了査看運(yùn)動著的人的當(dāng)前狀態(tài)，這些類型運(yùn)動的訓(xùn)練教練不得不經(jīng)過所述裝置，并且不得不記住與每個人的個體需求相對應(yīng)的范圍，例如心率范圍。這尤其適用于那些需要被監(jiān)控的人，因?yàn)樗麄兓加屑膊』蛘哒谶M(jìn)行病后或手術(shù)后的康復(fù)。本發(fā)明的目的在于提供一種安全而有效的動態(tài)機(jī)體狀態(tài)裝置。本發(fā)明的上述和其它目的可以單獨(dú)地或共同地實(shí)現(xiàn)，并且不以任何重要的或優(yōu)選的順序進(jìn)行闡述。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明，提供一種動態(tài)機(jī)體狀態(tài)顯示裝置，其可以由人穿戴在機(jī)體上并且至少部分是柔性的，其中，所述裝置包括動態(tài)機(jī)體狀態(tài)傳感器，用于測量所述動態(tài)機(jī)體狀態(tài)；存儲設(shè)備，用于存儲指定動態(tài)機(jī)體狀態(tài)范圍的信息；處理電路，用于處理所測得的動態(tài)機(jī)體狀態(tài)并且確定相對應(yīng)的動態(tài)機(jī)體狀態(tài)范圍；以及至少部分柔性的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可被穿戴在所述機(jī)體上，其中所述至少部分柔性的結(jié)構(gòu)包括用于可視地表示出所述相對應(yīng)的動態(tài)機(jī)體狀態(tài)范圍的顯示器。在解釋本發(fā)明時，將參照附圖來進(jìn)一步闡明本發(fā)明的實(shí)施例。在附圖中圖1示出了動態(tài)機(jī)體狀態(tài)裝置的一個實(shí)施例的示意圖2示出了使用動態(tài)機(jī)體狀態(tài)裝置的流程圖中的步驟概要圖3示出了使用中的動態(tài)機(jī)體狀態(tài)裝置的一個實(shí)施例；圖4示出了使用中的動態(tài)機(jī)體狀態(tài)裝置的一個實(shí)施例；圖5示出了柔性結(jié)構(gòu)的一部分的俯視圖6示出了另一柔性結(jié)構(gòu)的截面視圖7示出了動態(tài)機(jī)體狀態(tài)裝置的一個實(shí)施例；以及圖8示出了動態(tài)機(jī)體狀態(tài)裝置的另一實(shí)施例。具體實(shí)施例方式在本說明書中，相同或相應(yīng)的部件具有相同或相應(yīng)的附圖標(biāo)記。所示出的示例性實(shí)施例不應(yīng)以任何方式解釋為限制性的，而僅用作解釋說明目的。在本說明書中，動態(tài)機(jī)體狀態(tài)是指人或動物的特定機(jī)體狀態(tài)，所述特定機(jī)體狀態(tài)在人或動物運(yùn)動時、至少在使用某種程度的力量(effort)時將發(fā)生變化。動態(tài)機(jī)體狀態(tài)例如包括但不限于心率、體溫、血氧、體液量、皮膚變紅以及其它，這些中的幾個將在本說明書中予以說明。動態(tài)機(jī)體狀態(tài)也可以包括但不限于與環(huán)境有關(guān)的機(jī)體狀態(tài)，諸如機(jī)體或部分機(jī)體的加速度、機(jī)體速度、步數(shù)等。一般地，動態(tài)機(jī)體狀態(tài)包括可從機(jī)體外部測量并受運(yùn)動影響的狀態(tài)。顯示所述狀態(tài)可以用于康復(fù)、安全、體育、娛樂、和/或時尚的目的，和/或用于其它目的。在優(yōu)選的實(shí)施例中，采用非侵入式方法來測量所述動態(tài)機(jī)體狀態(tài)。此外，"范圍"一詞不應(yīng)該被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。例如，范圍可以是動態(tài)機(jī)體狀態(tài)的量或程度，舉例來說，在以120次/分鐘為例和以140次/分鐘為例之間的范圍。在測量動態(tài)機(jī)體狀態(tài)時，這個范圍用作動態(tài)機(jī)體狀態(tài)裝置的參考值。此外，在本發(fā)明的范圍下，也可應(yīng)用一個動態(tài)機(jī)體狀態(tài)數(shù)等。例如，140次/分鐘的心率。因此，當(dāng)測得的心率低于140時，這可以被認(rèn)為是與0-140之間的范圍相對應(yīng)。任何測得的高于140的心率可以被認(rèn)為與從140到無窮大之間的范圍相對應(yīng)。在這些情況下，一個數(shù)可以表示兩個范圍。在另一示例性實(shí)施例中，心率傳感器測量心率。該心率被四舍五入為以次/分鐘為單位的某個數(shù)，例如100次/分鐘，這與所顯示的某種顏色相對應(yīng)，該顏色例如是具有600nm波長的顏色。在相同的實(shí)施例中，101次/分鐘的心率將與具有605nm波長的另一種顏色相對應(yīng)。這里，一個數(shù)，例如101，可以被解釋為與某個范圍相對應(yīng)，例如從100.5次/分鐘到101.4次/分鐘的范圍。動態(tài)機(jī)體狀態(tài)范圍的特定而非限制性的實(shí)例是例如在70次/分鐘和90次/分鐘之間的心率范圍。該示例性范圍可以例如與所述機(jī)體的大體"放松"動態(tài)狀態(tài)相對應(yīng)。動態(tài)機(jī)體狀態(tài)范圍的另一示例性實(shí)例可以是對于超重人群的例如在120次/分鐘和140次/分鐘之間的"脂肪燃燒"心率范圍。又一示例性實(shí)例是例如在39.5'C和40.5。C之間的皮膚溫度范圍，該范圍可以與大體"過燒"機(jī)體狀態(tài)相對應(yīng)。值得一提的是，在本說明書中，所述范圍的這些或其它實(shí)例僅用作示例性的實(shí)例，并且取決于諸如使用者的狀態(tài)、氣候、活動、需求集、衣著、動態(tài)機(jī)體狀態(tài)裝置的實(shí)施例等情況。可以將任何范圍或范圍的組合輸入到所述裝置中，特別是輸入到存儲設(shè)備5中。圖1示出了動態(tài)機(jī)體狀態(tài)裝置1的實(shí)施例的示意圖。裝置1包括要由人穿戴的至少部分柔性的并且優(yōu)選地為舒適的結(jié)構(gòu)3，例如在人運(yùn)動時將其穿戴上。結(jié)構(gòu)3可以例如被成形為諸如手套、袖子、帶子/絲帶或者手臂或手指式衣物的衣物。柔性結(jié)構(gòu)3包括顯示器2，顯示器2包括LED(發(fā)光二極管)13。當(dāng)運(yùn)動著的人穿戴上裝置1并且裝置1正在運(yùn)行時，基于從動態(tài)機(jī)體狀態(tài)傳感器4接收的輸入，顯示器2將可視地表示出這個人的動態(tài)機(jī)體狀態(tài)信息。例如，顯示器2可以發(fā)射出與特定動態(tài)機(jī)體狀態(tài)范圍相對應(yīng)的特定顏色和/或圖案。在圖1所示的實(shí)施例中，動態(tài)機(jī)體狀態(tài)傳感器4設(shè)置在裝置1的背面，該傳感器4將測得的動態(tài)機(jī)體狀態(tài)轉(zhuǎn)換成信號。設(shè)置存儲設(shè)備5，該存儲設(shè)備5中存儲有信息。存儲在存儲設(shè)備5中的所述信息指定了參考動態(tài)機(jī)體狀態(tài)范圍，所述范圍預(yù)置于裝置1中。優(yōu)選地，這些范圍特定地適用于動態(tài)機(jī)體狀態(tài)裝置1的使用者。設(shè)置處理電路6，該處理電路6處理從機(jī)體狀態(tài)傳感器4接收的信號，運(yùn)行某些算法，并驗(yàn)證所存儲的參考動態(tài)機(jī)體狀態(tài)范圍中的哪個范圍與由機(jī)體狀態(tài)傳感器4感測到的動態(tài)機(jī)體狀態(tài)相對應(yīng)。通過顯示與重疊的機(jī)體狀態(tài)范圍相對應(yīng)的顏色和/或形狀，優(yōu)選地以對外界而言從遠(yuǎn)處，即沿著遠(yuǎn)離機(jī)體的方向，是清晰的且易于理解的方式，顯示器2表明所述機(jī)體狀態(tài)。此外，設(shè)置用戶界面8以能夠設(shè)定所述動態(tài)機(jī)體狀態(tài)范圍并且在存儲設(shè)備5中至少臨時地存儲這些范圍。優(yōu)選地，所述范圍為特定用戶所配置。例如，對于處于康復(fù)中的老年人所采用的動態(tài)機(jī)體狀態(tài)范圍可以不同于對于職業(yè)運(yùn)動員所采用的動態(tài)機(jī)體狀態(tài)范圍。用戶界面8可以附著于柔性結(jié)構(gòu)3和/或與柔性結(jié)構(gòu)3集成在一起，或者用戶界面8可以與柔性結(jié)構(gòu)3獨(dú)立地設(shè)置。此外，設(shè)置任何適當(dāng)類型并且優(yōu)選為柔性的電源7和/或用于電源8的連接裝置9，以將功率供給到動態(tài)機(jī)體狀態(tài)裝置1的各部件，例如，該動態(tài)機(jī)體狀態(tài)裝置l的各部件以機(jī)體狀態(tài)傳感器4、存儲設(shè)備5、顯示器2和用戶界面8為例，并且該電源7以鋰電池和/或太陽能電池為例。圖2示出了使用動態(tài)機(jī)體狀態(tài)裝置1的步驟概要圖。在步驟100中，例如通過用戶界面8或在制造期間設(shè)定動態(tài)機(jī)體狀態(tài)范圍。在特定實(shí)施例中，可以與不同的個體需要和/或機(jī)體條件相對應(yīng)地設(shè)置不同的動態(tài)機(jī)體狀態(tài)范圍。例如，可以采用內(nèi)科和/或心血管表(table)來設(shè)置特定的范圍。這些范圍可以由使用者、訓(xùn)練管理者、臨床醫(yī)學(xué)家、例如心臟專家的專家和/或任何普通人來設(shè)置。所述范圍與要在顯示器2上顯示的特定顏色和/或圖案相對應(yīng)。在步驟200中，將這些范圍存儲在存儲設(shè)備5中。在步驟300中，將動態(tài)機(jī)體狀態(tài)裝置1穿戴在使用者的機(jī)體上，并且例如在使用者運(yùn)動期間，動態(tài)機(jī)體狀態(tài)傳感器4測量動態(tài)機(jī)體狀態(tài)。在步驟400中，處理所測得的動態(tài)機(jī)體狀態(tài)，并將所測得的動態(tài)機(jī)體狀態(tài)與第一動態(tài)機(jī)體狀態(tài)范圍進(jìn)行比較，所述第一動態(tài)機(jī)體狀態(tài)范圍與在步驟100中設(shè)置的所述范圍之一的特定顏色和/或圖案相對應(yīng)。隨后，在交叉點(diǎn)500處，如果所測得的狀態(tài)并未落入所述第一范圍，則對于與特定顏色和/或圖案相對應(yīng)的下一范圍而重復(fù)步驟400。在交叉點(diǎn)500處，如果所測得的動態(tài)機(jī)體狀態(tài)與特定的動態(tài)機(jī)體狀態(tài)范圍相對應(yīng)，則在步驟600中，由顯示器2發(fā)射出與該范圍相對應(yīng)的特定顏色和/或圖案。所述用于比較的第一范圍可以例如是與已經(jīng)由顯示器2發(fā)射出的顏色和/或圖案相對應(yīng)的范圍。在一實(shí)施例中，顯示器2中的LED13是單獨(dú)可尋址的以表示顏色代碼，其中每種顏色與某個動態(tài)機(jī)體狀態(tài)范圍相對應(yīng)。原則上，LED13或LED13的組合可以發(fā)射出任意顏色。優(yōu)選地，LED13至少在從綠到紅的范圍內(nèi)發(fā)射，例如綠色、琥珀色、紅色，因?yàn)檫@些顏色對應(yīng)于通常的標(biāo)準(zhǔn)，其中紅色可以表示臨界機(jī)體狀態(tài)，黃色、橙色或琥珀色可以表示接近臨界狀態(tài)，而綠色可以表示優(yōu)選狀態(tài)，例如，適于那個人的條件的狀態(tài)。例如，可以發(fā)射出綠光以表示心率在70次/分鐘到100次/分鐘之間的范圍之內(nèi)；可以發(fā)射出紅光以表示心率在高于150次/分鐘或低于70次/分鐘的范圍內(nèi)。LED13可以在490nm至800nm之間但不限于該范圍的波長范圍內(nèi)發(fā)射例如綠光、黃光、橙色光或紅光。此外，可以使用其它顏色，諸如以藍(lán)9色LED13為例，以例如用于附加功能或營銷虔飾目的。也可以使用諸如以UV(紫外線)或藍(lán)色LED13為例的其它類型的LED13，其中熒光體(phosphor)、濾光器(filter)和/或其它裝置將LED13發(fā)射出的紫外線或藍(lán)光轉(zhuǎn)換成任何期望顏色的光，該光可以例如是綠色、琥珀色和/或紅色。優(yōu)選地，使用低亮度LED13。在特定的實(shí)施例中，由于LED13被單獨(dú)尋址，所以顏色將以例如與特定的動態(tài)機(jī)體狀態(tài)、使用者和/或產(chǎn)品品牌相對應(yīng)的特定形狀進(jìn)行發(fā)射。由此，緊接著關(guān)于使用者的動態(tài)機(jī)體狀態(tài)的信息被傳輸之后，還可以傳輸其它信息，例如廣告。這種廣告也可以對使用者的狀態(tài)和/或環(huán)境產(chǎn)生影響，其中可以使用不同的技術(shù)。在另一實(shí)施例中，使用RGBLED13封裝，其在電路中己經(jīng)包含三種顏色的LED13。通過合適的驅(qū)動器，可以獲得藍(lán)光、紅光和綠光的顏色混合，從而可以發(fā)射多種顏色。動態(tài)機(jī)體狀態(tài)傳感器4測量特定動態(tài)機(jī)體狀態(tài)中的一個狀態(tài)、多個狀態(tài)或該特定動態(tài)機(jī)體狀態(tài)的組合，所述特定動態(tài)機(jī)體狀態(tài)例如是心率(例如也可以具體體現(xiàn)為脈搏率、ECG(心電圖)和/或EMG(肌電圖))、呼吸頻率、體溫(體表或體核)、機(jī)體熱流失、機(jī)體脂肪、水合等級、體液量、耗氧量、能量消耗、皮膚變紅、機(jī)體加速度、機(jī)體速度、步數(shù)、肌肉和/或骨骼上的壓力等。例如，傳感器4可以是任何類型的心率傳感器、步數(shù)器、加速度計和/或體溫傳感器。例如，傳感器4可以與顯示器2單獨(dú)地設(shè)置，舉例來說，傳感器4可以例如位于鞋內(nèi)或者接近于脈搏，而顯示器2位于使用者的后背附近。在這些實(shí)施例中，從傳感器4到處理電路6和/或顯示器2的輸入可以通過無線方式或物理連接裝置來傳送。在其它實(shí)施例中，配置動態(tài)機(jī)體狀態(tài)裝置1以使得傳感器4是可更換的。在公開號為US2006/0122474的美國專利申請中提到了不同的動態(tài)機(jī)體狀態(tài)和傳感器4，在此結(jié)合該申請作為參考。在US2006/0122474中，動態(tài)機(jī)體狀態(tài)被稱為"參數(shù)"。原則上，在US2006/0122474的附圖和說明書中所提及的任何動態(tài)機(jī)體狀態(tài)(即參數(shù))和/或傳感器4和/或所述狀態(tài)和/或傳感器4的組合，都可以應(yīng)用到動態(tài)機(jī)體狀態(tài)裝置1的不同實(shí)施例中。例如，還可以是這樣一種情形，即將一個傳感器配置為用于測量不同的動態(tài)機(jī)體狀態(tài)。通?？梢哉J(rèn)為，動態(tài)機(jī)體狀態(tài)傳感器4能夠?qū)C(jī)體狀態(tài)測量結(jié)果轉(zhuǎn)換成電子信號。描述有用于動態(tài)機(jī)體狀態(tài)裝置1的不同實(shí)施例的傳感器4的其它文獻(xiàn)包括公開號為US2004/0100376、US2006/0100530、US2006/0142658和WO2005/053532的專利申請，同樣在此結(jié)合這些申請作為參考。在一實(shí)施例中，使用心率傳感器4。常規(guī)的心率傳感器4可以包括與胸部或手腕處的皮膚接觸的一個或多個金屬(不銹鋼、銅、金)電極或?qū)щ娝芰匣蛳鹉z(例如，充碳橡膠)。所述電極測量"皮膚電反應(yīng)"。所述金屬電極可以例如包括塊狀金屬板或其它金屬織物或由導(dǎo)電紗線制成的墊。例如，針織的不銹鋼織物電極是干式的，并且可以是"膠電極"的令人感興趣的替代物。在公開號為WO2006064447、WO200606769(KEP1494580、EP1578267、WO2004/056268和US2006/0142658的專利申請中描述了可以應(yīng)用到動態(tài)機(jī)體狀態(tài)裝置1中的各種心率測量方法和傳感器4，在此結(jié)合這些申請作為參考。在其它實(shí)施例中，傳感器4通過壓電傳感器4或多普勒超聲來測量血液流量，參見例如公開號為US2006/0135881的美國專利申請，在此結(jié)合該申請作為參考。多普勒超聲技術(shù)測量反射聲音的頻率偏移，所述反射聲音的頻率偏移表示反射物質(zhì)的速度。也可以使用用于測量表面聲波或體積聲波的其它聲學(xué)傳感器4。這些傳感器4可以包括在壓電晶體的感測表面頂部上設(shè)置的薄聚合物薄膜或金屬薄膜的涂層。也可以在動態(tài)機(jī)體狀態(tài)裝置1的不同實(shí)施例中使用壓阻傳感器，例如當(dāng)將所述壓阻傳感器放置在例如肩膀或腿上時用于測量運(yùn)動，以及例如當(dāng)將所述壓電傳感器放置在例如腹部或胸部上時用于測量呼吸節(jié)奏。例如，來自意大利Milior-Smartex公司(www.smartex.it)的公知方法使用充碳橡膠和商用導(dǎo)電紗線涂覆的lycra(合成彈力纖維)作為壓阻傳感器4。對于呼吸測量，例如磁力計，可以使用應(yīng)變或阻抗變化。關(guān)于這個主題，R.Paradiso十専士在TechtextilesymposiumNorthAmerica2004(2004年;l匕美纟方織技術(shù)研討會)上撰寫有"Wealthy:wearablehealthcaresystem"("富人可穿戴的衛(wèi)生保健系統(tǒng)")一文，在此結(jié)合該文獻(xiàn)作為參考。其它公知的可以用于動態(tài)機(jī)體狀態(tài)裝置1的非侵入式壓力傳感器4有光電傳感器、應(yīng)變儀和壓力變送器。例如，可以利用應(yīng)變儀來監(jiān)測血壓信號。在其它實(shí)施例中，可以應(yīng)用傳感器4并且使用適合的檢測方法以通過皮膚對血液進(jìn)行光學(xué)測量。在傳感器4的實(shí)施例中，由某一波長的光來照亮血液，以檢測對該波長敏感的某些分析物的存在。所述方法也可以例如用于測量血氧，該血氧也被稱為脈搏氧飽和度(pulseoximetry),同時參見發(fā)明者S·阿斯瓦蒂,V·梅西耶申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司