模塊化傳感器平臺(tái)的制作方法
【專利說明】牛旲塊化傳感裔平臺(tái)
[0001]本申請(qǐng)要求于2013年12月9日提交的第14/101200號(hào)美國專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)、2014年5月23日提交的第14/286620號(hào)美國專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)以及于2014年4月25日提交的第61/984694號(hào)美國臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，這些申請(qǐng)通過參考全部合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及模塊化傳感器平臺(tái)，更具體地，涉及一種可穿戴在人的手腕上的裝置中的模塊化傳感器平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0003]可穿戴裝置正變得越來越流行。例如，已經(jīng)知道裝備有傳感器的可穿戴裝置可追蹤諸如活動(dòng)數(shù)據(jù)(持續(xù)時(shí)間、步數(shù)、燃燒的卡路里)、睡眠統(tǒng)計(jì)和/或生理數(shù)據(jù)(例如，心率、出汗和皮膚溫度)。典型地，裝備有傳感器的可穿戴裝置被實(shí)現(xiàn)為可穿戴在用戶的手腕上的手帶或手表。
[0004]然而，傳統(tǒng)的可穿戴傳感器裝置要求用戶因?yàn)橐粋€(gè)功能損失而丟棄或替換整個(gè)裝置，即使這種損失是由于相對(duì)次要的組件造成的(諸如，由于日常穿戴而導(dǎo)致變得磨損的傳感器)。用戶還經(jīng)常在具有新追蹤功能或不同的追蹤功能的新裝置變得可得到時(shí)替換裝置。
[0005]因此，需要的是一種能夠適應(yīng)傳感器功能性的替換和增加的針對(duì)可穿戴裝置的改進(jìn)架構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的特定實(shí)施例提供一種用于對(duì)可穿戴在用戶的手腕上的電子裝置進(jìn)行充電的便攜式電源。
[0007]示例性實(shí)施例提供一種模塊化傳感器平臺(tái)。示例性實(shí)施例的各個(gè)方面包括:基本模塊，包括顯示器、處理器、存儲(chǔ)器和通信接口 ；帶，與基本模塊可移除地連接，從而使所述帶能夠被不同類型的帶替換；傳感器模塊，從用戶收集數(shù)據(jù)，傳感器模塊與基本模塊通信，并且與帶可移除地連接，從而使傳感器模塊能夠被不同類型的傳感器模塊替換，傳感器模塊還包括多個(gè)傳感器單元，所述多個(gè)傳感器單元與傳感器模塊可移除地連接，從而使獨(dú)立的傳感器單元能夠被不同類型的傳感器單元替換。
[0008]根據(jù)在此公開的方法和系統(tǒng)，示例性實(shí)施例提供了一種平臺(tái)，通過該平臺(tái)，可售賣多種不同的和由不同實(shí)體制造的傳感器模塊。這些實(shí)體可針對(duì)不同使用情況制造不同類型的傳感器模塊。示例性實(shí)施例的模塊化傳感器平臺(tái)因此使不同類型的基本模塊、帶和傳感器單元能夠被分開制造和售賣。這樣的結(jié)果是用戶可被允許混合和匹配得到基本模塊、傳感器模塊、帶和傳感器單元的不同組合來滿足他們的需求。
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種用于測(cè)量指示用戶的生理活動(dòng)的數(shù)據(jù)并可被穿戴在用戶的身體部位上的裝置。所述系統(tǒng)包括:帶，可適合安在所述身體部位上，并具有在被用戶穿戴時(shí)與所述身體部位接觸的內(nèi)表面。所述裝置還包括:模塊化感測(cè)電路，被可移除地布置在所述內(nèi)表面上，并可與所述身體部位接觸。系統(tǒng)還包括:多個(gè)多光譜光源，被布置在所述內(nèi)表面上鄰近模塊化感測(cè)電路處以將多光譜光照射在所述身體部位上。模塊化感測(cè)電路接收指示用戶的光電血管容積圖(PPG)信號(hào)的數(shù)據(jù)。
[0010]在另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種用于測(cè)量用戶的生理活動(dòng)并可被穿戴在用戶的身體部位上的裝置。所述裝置包括可適合安在所述身體部位上的帶。帶具有在被用戶穿戴時(shí)與身體部位接觸的內(nèi)表面。所述裝置還包括被可移除地布置在所述內(nèi)表面上的模塊化感測(cè)電路。模塊化感測(cè)電路還可被配置為與身體部位接觸。所述裝置還包括:位于外表面上的傳感器，用于與模塊化感測(cè)電路一起接收指示用戶的心電圖(ECG)信號(hào)的數(shù)據(jù)。所述裝置還包括:位于外表面上靠近模塊化感測(cè)電路的多個(gè)光源，向身體部位照射光。模塊化感測(cè)電路接收指示用戶的光電血管容積圖(PPG)信號(hào)的數(shù)據(jù)。所述裝置包括:布置在帶上的處理器，用于從ECG信號(hào)和PPG信號(hào)獲得指示用戶的血壓的數(shù)據(jù)。
[0011]在另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種用于測(cè)量用戶的生理活動(dòng)并可被穿戴在用戶的身體部位上的裝置。所述裝置包括可被配置為適合安在手腕上的帶。帶具有在被用戶穿戴時(shí)與所述身體部位接觸的內(nèi)表面。所述裝置還包括被可移除地布置在所述內(nèi)表面上的用于測(cè)量用戶的生理活動(dòng)的模塊化感測(cè)電路。模塊化感測(cè)電路包括用于測(cè)量生理活動(dòng)的多個(gè)獨(dú)立傳感器。所述多個(gè)獨(dú)立傳感器總體上仿形為身體部位的形狀。
[0012]在另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種用于測(cè)量用戶的生理活動(dòng)并可被穿戴在用戶的身體部位上的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括適合安在所述身體部位上的帶。帶還具有在被用戶穿戴時(shí)與身體部位接觸的內(nèi)表面。所述系統(tǒng)包括布置在所述內(nèi)表面上的接口和多個(gè)傳感器模塊。多個(gè)傳感器模塊中的每個(gè)傳感器模塊接收指示用戶的生理活動(dòng)的數(shù)據(jù)，被可移除地布置在所述內(nèi)表面上，并能夠與接口可拆卸地接合。
【附圖說明】
[0013]當(dāng)與附圖結(jié)合閱讀時(shí)，將更好地理解在以上
【發(fā)明內(nèi)容】
中描述的特征和用途以及以下的本發(fā)明總體構(gòu)思的特定實(shí)施例的以下詳細(xì)描述:
[0014]圖1和圖2是示出模塊化傳感器平臺(tái)的示例性實(shí)施例的框圖。
[0015]圖3是示出模塊化傳感器平臺(tái)和包括基本模塊的組件的一個(gè)實(shí)施例的示圖。
[0016]圖4是關(guān)于手腕使用的實(shí)施例的與帶安裝型傳感器接觸的手腕的橫截面示圖。
[0017]圖5是示出關(guān)于手腕使用的具有自對(duì)齊傳感器陣列系統(tǒng)的模塊化傳感器平臺(tái)的另一實(shí)施例的示圖。
[0018]圖6是示出傳感器模塊的組件的框圖。
[0019]圖7示出顯示內(nèi)部面的模塊化可穿戴傳感器平臺(tái)的另一實(shí)施例。
[0020]圖8示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性模塊化感測(cè)電路。
[0021]圖8A示出顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性接口的接口插座。
[0022]圖9示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)傳感器模塊。
[0023]圖10示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一示例性模塊化感測(cè)電路。
[0024]圖11示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于測(cè)量預(yù)定義區(qū)域的數(shù)據(jù)的感測(cè)處理的操作流程。
[0025]圖12示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量指示人的血壓的數(shù)據(jù)的測(cè)量處理的操作流程。
[0026]圖13示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量數(shù)據(jù)的測(cè)量處理的操作流程。
[0027]為了示出本發(fā)明的總體發(fā)明構(gòu)思，在附圖中顯示了特定實(shí)施例。然而，應(yīng)理解，本發(fā)明不限于在附圖中顯示的布置和機(jī)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0028]現(xiàn)在將詳細(xì)描述本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例，實(shí)施例的示例在附圖中顯示，其中，相同的標(biāo)號(hào)始終表示相同的元件。以下描述實(shí)施例以便在參照附圖的同時(shí)解釋本發(fā)明總體構(gòu)思。
[0029]在詳細(xì)解釋本發(fā)明的任意實(shí)施例之前，應(yīng)理解，本發(fā)明在其應(yīng)用中不限于在以下描述中闡述或在附圖中示出的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)以及組件的排列。
[0030]通過參照以下詳細(xì)描述和附圖，可更容易理解本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征以及實(shí)現(xiàn)優(yōu)點(diǎn)和特征的方法。然而，本發(fā)明總體構(gòu)思可按照以各種方式實(shí)踐或執(zhí)行的多種不同形式來實(shí)施，并且不應(yīng)被理解為限制于在此闡述的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例從而使本公開將是徹底和完整的，并且將本發(fā)明總體構(gòu)思完全傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員，本發(fā)明總體構(gòu)思由權(quán)利要求限定。在附圖中，為了看起來清楚，層和區(qū)域的厚度被夸大。
[0031]另外，在此文檔中使用的措辭和術(shù)語是為了描述的目的而不應(yīng)被認(rèn)為是限制。在描述本發(fā)明的上下文(特別是在權(quán)利要求的上下文)中使用的術(shù)語“一”、“一個(gè)”和“該”以及類似指代應(yīng)被理解為覆蓋單數(shù)和復(fù)數(shù)，除非在此另外指出或者與上下文明顯矛盾。術(shù)語“包括”、“具有”、“包括有”以及“包含有”應(yīng)被理解為開放性術(shù)語(即，表示“包括但不限于”)，除非另外提到。
[0032]對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員同樣很明顯的是，在附圖中示出的系統(tǒng)是與實(shí)際系統(tǒng)可能相同的模型。某些描述的模塊和邏輯結(jié)構(gòu)能夠以微處理器或相似裝置執(zhí)行的軟件實(shí)現(xiàn)，或者能夠以使用各種組件(包括例如專用集成電路(ASIC))的硬件實(shí)現(xiàn)。像“處理器”這樣的術(shù)語可包括或指的是硬件和/或軟件兩者。不應(yīng)僅由于使用大寫而暗示或推斷特定含義。
[0033]同樣地，如在此使用的，術(shù)語“組件”或“模塊”的意思是(但不限于)軟件或硬件組件，諸如執(zhí)行特定任務(wù)的現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)或ASIC。組件或模塊可有利地被配置為駐留在可尋址存儲(chǔ)介質(zhì)中并被配置為在一個(gè)或更多個(gè)處理器上運(yùn)行。因此，舉例來說，組件或模塊可包括諸如軟件組件、面向?qū)ο筌浖M件、類組件和任務(wù)組件的組件、處理、功能、屬性、程序、子程序、程序代碼段、驅(qū)動(dòng)、固件、微碼、電路、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、表、陣列和變量。針對(duì)組件或模塊提供的功能可被組合為更少的組件或模塊，或被進(jìn)一步分成附加的組件或模塊。
[0034]除非另有定義，否則在此使用的所有技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解相同的含義。此外，除非另有定義，否則在常用詞典中定義的所有術(shù)語應(yīng)具有它們普通的含義。應(yīng)注意，任何和所有示例的使用或者在此提供的示例性術(shù)語僅意圖更好地示出總體發(fā)明構(gòu)思，而不是限制本發(fā)明的范圍，除非另有說明。
[0035]示例性實(shí)施例提供了一種模塊化傳感器平臺(tái)。示例性實(shí)施例的多個(gè)方面包括:基本模塊，包括顯示器、處理器、存儲(chǔ)器和通信接口 ；帶，與基本模塊可移除地連接，使所述帶能夠被不同類型的帶替換；傳感器模塊，從用戶收集數(shù)據(jù)。在一實(shí)施例中，傳感器模塊可與帶可移除地連接，使所述傳感器模塊能夠被不同類型的傳感器模塊替換。在另一實(shí)施例中，傳感器模塊包括多個(gè)傳感器單元，所述多個(gè)傳感器單元與傳感器模塊可移除地連接，使每個(gè)傳感器單元能夠被不同類型的傳感器單元替換。
[0036]根據(jù)在此公開的方法和系統(tǒng)，模塊化傳感器平臺(tái)被設(shè)置為能夠按照針對(duì)不同使用情況的不同實(shí)體來分開制造和售賣不同類型的基本模塊、帶和傳感器單元。這樣的結(jié)果是，可允許用戶混合和匹配得到基本模塊、傳感器模塊、帶和傳感器單元的不同組合來滿足他們的需要。此外，與生理感測(cè)相關(guān)領(lǐng)域的開發(fā)者和研宄者可通過將開發(fā)集中在傳感器本身上，并利用按照已知配置來提供電源、計(jì)算和通信的標(biāo)準(zhǔn)支持平臺(tái)而受益。
[0037]本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種測(cè)量指示用戶的生理活動(dòng)的數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。