可佩戴設備及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可由使用者佩戴以測量所述使用者(1)的皮膚傳導的可佩戴設備(10),所述可佩戴設備包括:用于接觸所述使用者的皮膚(2)的至少兩個皮膚傳導電極(12),以及圍繞所述皮膚傳導電極(12)并且形成材料表面(16)的彈性材料部分(14)。所述彈性材料部分(14)的彈性材料不可滲透氣態(tài)和液態(tài)物質。本發(fā)明進一步涉及制造此類可佩戴設備(10)的方法。
【專利說明】可佩戴設備及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及可由使用者佩戴以測量使用者的皮膚傳導的可佩戴設備,該可佩戴設備包括至少兩個皮膚傳導電極(特別地是干電極),這些電極用于接觸使用者皮膚(并且用于測量其間的皮膚傳導)。本發(fā)明進一步涉及制造這種可佩戴設備的方法。
【背景技術】
[0002]使用者的皮膚傳導已知是與使用者的激起水平有關。在情緒上觸動使用者的每件事都激活皮膚中的汗腺,從而導致通過皮膚的更好導體路徑。例如,在已知的測謊儀或多種波動描記器中,使用連接到手的手掌或手指的皮膚傳導傳感器。
[0003]然而,也可以在使用者身體的其他部位測量皮膚傳導。甚至,即使具有較不精細的結構并且以較低的信噪比,但是在許多位置也可以測量皮膚傳導。例如,可以使用(皮膚傳導)腕帶在使用者手腕上測量皮膚傳導。
[0004]使用皮膚傳導腕帶與常規(guī)的皮膚傳導測量方法不同之處在于,測量時段可能長得多。其可能持續(xù)幾個星期。這需要在腕帶與皮膚之間使用使得佩戴腕帶的使用者不會產(chǎn)生諸如皮膚刺激或皮膚染色問題的界面。
[0005]US 2010/0268056 A1披露一種具有檢測皮膚電活動(EDA)的傳感器的柔性腕/手帶。用于EDA傳感器的電路適配并且固定在帶上的疏水小袋中。疏水的透氣材料用來形成用于電路的小袋,并且形成可佩戴帶的部分。電極由柔性、透氣材料承載。在一些實施例中,用于此柔性、透氣材料的材料可以與用來形成小袋的透氣、疏水材料相同。手腕并不是用于測量EDA的標準位置,這是因為那里的汗腺與手掌(傳統(tǒng)地在其上測量EDA)上的汗腺相比趨向于較不敏感。這個 問題連同干電極的使用意味著在皮膚與電極之間建立的濕氣足以展示手腕上的一系列響應之前通常需要至少15分鐘(取決于濕度和個人溫度)。
[0006]這種腕帶的問題可能在于,對于一定百分比的使用者來說,皮膚傳導測量信號太低而不能量出。因此,對于一些使用者來說,可能獲得非常弱或根本沒有皮膚傳導測量。
【發(fā)明內容】
[0007]本發(fā)明的一個目標在于提供(特別地用于長期使用或測量的)一種可由使用者佩戴以測量使用者皮膚傳導的可佩戴設備,該設備提供了改進的皮膚傳導測量,特別地對于具有不同皮膚類型的多種不同使用者或者基本上對于每位使用者和/或在各種環(huán)境中。本發(fā)明的另一個目標在于提供一種制造這種可佩戴設備的方法。
[0008]在本發(fā)明的第一個方面,呈現(xiàn)可由使用者佩戴以測量使用者的皮膚傳導的可佩戴設備,其包括用于接觸使用者皮膚的至少兩個皮膚傳導電極,以及圍繞皮膚傳導電極并形成材料表面的彈性材料部分。彈性材料部分的彈性材料不可滲透氣態(tài)和液態(tài)物質。
[0009]在本發(fā)明的另一個方面,呈現(xiàn)一種用于制造可由使用者佩戴以測量使用者的皮膚傳導的可佩戴設備的方法,該方法包括提供用于接觸使用者皮膚的至少兩個皮膚傳導電極,以及形成圍繞皮膚傳導電極并形成材料表面的彈性材料部分。彈性材料部分的彈性材料不可滲透氣態(tài)和液態(tài)物質。
[0010]本發(fā)明的基本概念是提供可佩戴設備,特別地是腕帶、手帶、踝帶等,該設備包括由不可滲透氣態(tài)和液態(tài)物質的彈性材料制成并且圍繞(特別地是圓周地包圍)皮膚傳導電極的彈性材料部分,這樣使得當使用者佩戴該可佩戴設備時在皮膚與電極之間產(chǎn)生流體膜。特別地,彈性材料是對例如包括水、水蒸氣和/或空氣的任何氣態(tài)和液態(tài)物質不可滲透的。由于彈性材料不可滲透空氣,所以彈性材料是特別不透氣的。由于彈性材料不可滲透水,所以彈性材料是特別不透水的。流體膜由來自汗腺的使用者的(人體)汗水形成。通過使用不可滲透氣態(tài)和液態(tài)物質的彈性材料,實現(xiàn)了通過皮膚再吸收的流體損耗加上流體到外部環(huán)境的蒸發(fā)低于通過汗腺的流體產(chǎn)生。以此方式,基本上對于每位使用者并且在各種環(huán)境中提供了可靠的皮膚傳導測量。皮膚傳導值始終在可測量范圍內。因此,可以大大減少或消除在測量皮膚傳導時所謂的“無應答”數(shù)量。穩(wěn)定的流體膜導致在皮膚傳導電極的周圍環(huán)境或附近(特別是電極之間)的穩(wěn)定小氣候。因此,使用圍繞皮膚傳導電極的彈性材料部分產(chǎn)生潮濕的小氣候,從而導致皮膚傳導測量或傳感器數(shù)據(jù)對于基本上所有使用者在基本上所有時間都保持在可測量范圍內。因此,可以實現(xiàn)對于所有皮膚類型和所有環(huán)境的高皮膚傳導水平。 [0011]本發(fā)明的優(yōu)選實例在從屬權利要求中定義。應理解的是,所要求的制造方法具有與所要求的可佩戴設備并且與從屬權利要求中定義的類似和/或相同的優(yōu)選實施例。
[0012]在一個實施例中,彈性材料部分布置成使得當皮膚傳導電極接觸使用者皮膚時在皮膚傳導電極附近封鎖氣穴。通過封鎖氣穴,實現(xiàn)了圍繞皮膚傳導電極的小區(qū)域與外部大氣的不透氣密封。這進一步改進皮膚傳導測量。
[0013]在一個實施例中,彈性材料是聚合物或橡膠。這些材料特別適合用作彈性材料。
[0014]在另一個實施例中,彈性材料是具有特定混合物比例的聚氨基甲酸乙酯樹脂混合物。使用具有非常特定的混合物比例的聚氨基甲酸乙酯樹脂已經(jīng)展示出對材料特性(特別是對氣態(tài)和液態(tài)物質的滲透性)的影響。
[0015]在此實施例的一種變型中,聚氨基甲酸乙酯樹脂混合物由聚醚多元醇和4,4’ - 二苯甲烷二異氰酸鹽(也稱為CAS 101-68-8)以約100:40的比例制成。這種特定的聚氨基甲酸乙酯樹脂混合物已經(jīng)展示出特別地適用性。特別地,此材料稱為例如由MTT技術集團制造的類型6120。在另一個實施例中,皮膚傳導電極從材料表面突出。皮膚傳導電極的突出使得能夠產(chǎn)生封鎖的氣穴。
[0016]在此實施例的一種變型中,皮膚傳導電極從材料表面突出50到1000微米之間的距離,特別地突出100到700微米之間的距離。這些突出距離已經(jīng)展示出特別適用于封鎖氣穴。
[0017]在另一個實施例中,可佩戴設備進一步包括由非彈性材料制成的殼體部分。將非彈性材料用于殼體部分提供更加穩(wěn)健的設備。
[0018]在此實施例的一種變型中,彈性材料部分的彈性材料是具有特定混合物比例的聚氨基甲酸乙酯樹脂混合物,并且其中殼體部分由相同的聚氨基甲酸乙酯樹脂混合物以不同的混合物比例制成。通過使用具有不同混合物比例的相同聚氨基甲酸乙酯樹脂混合物,簡化了制造方法,和/或改進了彈性材料部分與殼體部分之間的附接。
[0019]在另一個實施例中,可佩戴設備進一步包括適配成測量皮膚傳導電極之間的使用者的皮膚傳導的皮膚傳導測量單元。以此方式,提供皮膚傳導傳感器。皮膚傳導傳感器集成到諸如腕帶、手帶、踝帶等的可佩戴設備中。特別地,皮膚傳導測量單元或傳感器可以包括用于在至少兩個皮膚傳導電極之間施加電壓的電壓產(chǎn)生器、用于感測至少兩個電極之間的電流的感測單元、和/或用于基于感測到的電流來計算皮膚傳導的計算單元。隨時間測量出的皮膚傳導形成皮膚傳導數(shù)據(jù)。
[0020]在此實施例的一種變型中,可佩戴設備進一步適配成基于測量出的使用者的皮膚傳導(皮膚傳導數(shù)據(jù))來確定壓力時段或事件。以此方式,可以辨別出使用者生命中的壓力時段。壓力時段或事件可以例如基于皮膚傳導(皮膚傳導數(shù)據(jù))的特定上升斜率和/或特定下降斜率來確定。例如,壓力時段或事件可以通過檢測皮膚傳導(皮膚傳導數(shù)據(jù))的峰值,特別是具有較陡上升斜率和較緩下降斜率的峰值來檢測。在一種變型中,可佩戴設備本身包括配置成確定壓力時段或事件的處理單元。在一種替代變型中,處理單元是獨立部分,并且可佩戴設備包括用于將皮膚傳導數(shù)據(jù)發(fā)送到該獨立部分的(無線)發(fā)送器。
[0021]在此實施例的一種變型中,皮膚傳導測量單元至少部分地布置在殼體中。以此方式,可以保護皮膚傳導測量單元的電路。
[0022]在另一個實施例中,彈性材料具有足以遵循使用者手腕形狀的彈性。以此方式,可以將可佩戴設備戴在使用者手腕周圍。因此,可佩戴設備是適配成戴在使用者手腕周圍的腕帶。使用腕帶測量手腕上的皮膚傳導是一種不顯眼的測量方式。
[0023]在另一個實施例中,皮膚傳導電極布置成接觸手腕的手掌側。在手腕的手掌側,通常不存在大量毛發(fā)。因此,可以提供更好的皮膚傳導測量。
[0024]在另一個實施例中,方法進一步包括形成由非彈性材料制成的殼體部分的步驟。以此方式,可以提供更加穩(wěn)健的設備。
[0025]在另一個實施例中,彈性材料部分通過注射模制形成。這呈現(xiàn)出一種特別容易的形成彈性材料部分的方式,特別是在彈性材料是聚合物或橡膠時。
[0026]在另一個實施例中,在第一注射模制步驟中形成殼體部分,并且在第二注射模制步驟中,形成彈性材料部分。這提供特別有利的兩步驟注射模制過程。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]本發(fā)明的這些和其他方面將從下文描述的實施例顯而易見并且將參照這些實施例對其進行闡釋。在以下附圖中:
圖1示出由皮膚傳導測量單元或傳感器測量出的皮膚傳導軌跡的第一實例;
圖2示出由不是根據(jù)本發(fā)明的皮膚傳導測量單元或傳感器測量出的皮膚傳導軌跡的
第二實例;
圖3示出根據(jù)一個實施例的可佩戴設備的截面圖;
圖4示出根據(jù)第一實施例的可佩戴設備的透視圖;
圖5示出根據(jù)第二實施例的可佩戴設備的透視圖;
圖6示出根據(jù)一個實施例的制造方法的圖;
圖7示出當執(zhí)行圖6的方法時可佩戴設備的部分的透視圖;
圖8示出通過根據(jù)一個實施例的可佩戴設備測量出的皮膚傳導軌跡的第一實例;
圖9示出通過根據(jù)一個實 施例的可佩戴設備測量出的皮膚傳導軌跡的第二實例;以及圖10示出通過根據(jù)一個實施例的可佩戴設備測量出的皮膚傳導軌跡的第三實例。【具體實施方式】
[0028]圖1示出由例如集成在本文披露的可佩戴設備中或利用該設備測量的皮膚傳導測量單元或傳感器測量出的皮膚傳導軌跡的第一實例。X軸表示橫跨幾個小時時段(在此是從約16點(下午4點)到22點30分(下午10點30分))的時間t。因此,皮膚傳導軌跡橫跨幾個小時形成。在圖1中,y軸表示測量出的皮膚傳導值,也稱為皮膚電反應(GSR)或皮膚電活動(EDA),其以μ s為單位測量。皮膚傳導相的每個點指示由皮膚傳導測量單元或傳感器在特定時間點t感測到的皮膚傳導值。皮膚傳導(或GSR或EDA)是對皮膚電傳導的一種測量,其隨著皮膚的濕氣水平變化,因此隨汗腺活動變化。情緒事件展示為具有較陡上升斜率和較緩下降斜率的峰值。在圖1中,每個峰值對應于交感神經(jīng)系統(tǒng)對情緒激起事件的反應(通過迷走神經(jīng)傳達到皮膚的汗腺)。
[0029]皮膚傳導是皮膚電阻的倒數(shù)。皮膚的角質層形成電勢壘,從而導致高的皮膚電阻。因此,皮膚電阻主要由角質層電阻構成。汗腺用作此角質層勢壘中的傳導通道。在汗腺數(shù)量與皮膚傳導值之間存在聯(lián)系或關系。
[0030]然而,對于一定百分比的使用者來說,皮膚傳導測量值或信號可能太低而不能量出。圖2示出由不是根據(jù)本發(fā)明的皮膚傳導測量單元或傳感器測量出的皮膚傳導軌跡的此類實例。圖2中所示的皮膚傳導值或信號太低而對于大部分時間無法測量。在圖2的皮膚傳導軌跡中僅可見強烈的情緒事件或壓力的作用。
[0031]皮膚傳導在所有人中的范圍是非常大的。例如,具有干性皮膚的使用者趨向于具有如此低的皮膚傳導,使得在測量使用者的皮膚傳導時,信號低于皮膚傳導測量單元或傳感器的范圍。干性皮膚的作用顯然在于汗腺的活動如此低使得僅有強烈的情緒事件或壓力引起皮膚傳導反應。在冷和/或干燥環(huán)境中,皮膚趨向于變干,這以同樣方式引起對情緒事件或壓力的皮膚傳導反應的變差。
[0032]圖3示出根據(jù)一個實施例的可由使用者佩戴并且用于測量使用者的皮膚傳導的可佩戴設備10的截面圖??膳宕髟O備10包括用于接觸使用者的皮膚2的兩個皮膚傳導電極12。在圖3的實施例中,使用準`確地兩個皮膚傳導電極12。如圖3中可以看出的,皮膚2包括作為其頂層的角質層。另外,皮膚2包括較下皮膚層6。汗腺8從較下皮膚層6延伸穿過角質層4到達皮膚2的頂表面。因此,汗腺8用作角質層4中的傳導通道。
[0033]可佩戴設備10包括圍繞皮膚傳導電極12并且形成材料表面16的彈性材料部分
14。特別地,彈性材料部分14圓周地包圍電極12。彈性材料部分14的彈性材料不可滲透氣態(tài)和液態(tài)物質。例如,彈性材料不可滲透水、水蒸氣和/或空氣。以此方式,當使用者佩戴可佩戴設備10時,在皮膚2與電極12之間產(chǎn)生流體膜21。流體膜21由來自汗腺8的使用者的(人體)汗水形成。實現(xiàn)了通過皮膚2 (或角質層4)的再吸收的流體損耗加上流體到外部環(huán)境19的蒸發(fā)低于通過汗腺8的流體產(chǎn)生。特別地,由于彈性材料不可滲透空氣,所以彈性材料是不透氣的。特別地,由于彈性材料不可滲透水,所以彈性材料是特別不透水的。以此方式,可以實現(xiàn)在皮膚傳導電極12的周圍環(huán)境或附近的穩(wěn)定小氣候。因此,使用圍繞皮膚傳導電極12的彈性材料部分14產(chǎn)生潮濕的小氣候,從而導致皮膚傳導測量或傳感器數(shù)據(jù)對于基本上所有使用者在基本上所有時間都保持在可測量范圍內。因此,可以實現(xiàn)對于所有皮膚類型和所有環(huán)境的高皮膚傳導水平。流體膜21特別地形成在兩個電極12之間的區(qū)域中。因此,彈性材料(例如,聚合物或橡膠)可以位于兩個電極12之間。
[0034]彈性材料部分14布置成使得當皮膚傳導電極12接觸使用者皮膚2時在皮膚傳導電極12附近封鎖氣穴18,如圖3中所示的那樣。通過封鎖氣穴18,實現(xiàn)了圍繞皮膚傳導電極12的小區(qū)域與外部大氣19的不透氣密封。氣穴16特別地形成在兩個電極12之間的區(qū)域中。
[0035]彈性材料特別地可以是聚合物或橡膠。更特別地,彈性材料可以是具有特定混合物比例的聚氨基甲酸乙酯樹脂混合物,諸如由聚醚多元醇和4,4’-二苯甲烷二異氰酸鹽(也稱為CAS 101-68-8)以約100:40的比例制成的聚氨基甲酸乙酯樹脂混合物。此材料也稱為例如由MTT技術集團制造的類型6120。彈性材料特別地具有足以遵循使用者手腕形狀的彈性。以此方式,可以將可佩戴設備10提供為適于戴在使用者手腕周圍的腕帶。
[0036]如圖3中可以看出的,可佩戴設備10在由使用者佩戴時被按壓到使用者的皮膚2上,這樣使得可佩戴設備10或彈性材料部分14的邊緣被按壓到皮膚2上。另外,參照圖3,皮膚傳導電極12從材料表面16突出距離d。特別地,皮膚傳導電極12可以從材料表面16突出50到1000微米之間的距離。更特別地,該距離可以在100到700微米之間。皮膚傳導電極12可以是分開一定距離的兩個獨立元件,如圖3中所示的那樣?;蛘撸瑑蓚€皮膚傳導電極可以集成在單個元件中,只要它們彼此隔離即可。
[0037]如圖3的實施例中可以看出的,可佩戴設備10進一步包括由非彈性材料制成的殼體部分20。特別地,如果彈性材料部分14的彈性材料是如先前闡述的具有特定混合物比例的聚氨基甲酸乙酯樹脂混合物,則殼體部分20可以由相同的聚氨基甲酸乙酯樹脂混合物但是以不同的混合物比例制成。
[0038]圖4示出根據(jù)第一實施例的可佩戴設備10的透視圖。圖5示出根據(jù)第二實施例的可佩戴設備的透視圖。圖4和圖5中所示的每個可佩戴設備10均可以是如參照圖3所闡釋的可佩戴設備10。在圖4和圖5的每個實施例中,可佩戴設備是其中集成有皮膚傳導測量單元或傳感器的腕帶??膳宕髟O備10包括皮膚傳導測量單元,其中該皮膚傳導測量單元適配成測量兩個皮膚傳導電極12之間的使用者的皮膚傳導。
[0039]在圖4和圖5的每個實施例中,腕帶形式的可佩戴設備10包括腕帶材料部分22和殼體部分20。腕帶材料部分20可以環(huán)繞使用者的手腕。將理解的是,可佩戴設備10也可以繞任何其他適合的身體部位佩戴,諸如踝、足或手。在圖4和圖5的每個實施例中,兩個皮膚傳導電極12被集成到腕帶材料部分22中。如已經(jīng)參照圖3所闡釋的,可佩戴設備10包括圍繞皮膚傳導電極12并且形成材料表面的彈性材料部分14。當皮膚傳導電極12接觸使用者(手腕處的)皮膚時,彈性材料部分14的彈性材料不可滲透氣態(tài)和液態(tài)物質。以此方式,當使用者佩戴可佩戴設備10時,在皮膚與電極12之間產(chǎn)生流體膜。流體膜由來自汗腺的使用者的(人體)汗水形成。實現(xiàn)了通過皮膚的再吸收的流體損耗加上流體到外部環(huán)境的蒸發(fā)低于通過汗腺的流體產(chǎn)生。另外,彈性材料部分布置成使得當皮膚傳導電極12接觸使用者(手腕處的)皮膚時在皮膚傳導電極12附近封鎖氣穴。
[0040]在圖4和圖5的每個實施例中,彈性材料部分14是腕帶材料部分22的一部分或者形成該腕帶材料部分。腕帶材料部分22也可以包括至少一個額外材料部分,諸如織物材料部分。該額外材料部分可以滲透氣態(tài)和/或液態(tài)物質,特別地是透氣的。彈性材料部分12可以集成在此類額外材料部分中。皮膚傳導電極12可以布置成當將可佩戴設備10戴在使用者上或者由使用者佩戴時接觸手腕的手掌側,在手掌側處通常不存在大量毛發(fā)。因此,可以提供更好的皮膚傳導測量。另外,在手腕的手掌側上,汗腺密度低于例如手的手掌中的汗腺密度。由于穩(wěn)定流體膜的形成,本文描述的設備在例如手腕的手掌側上實現(xiàn)流體產(chǎn)生與流體損耗之間的良好平衡。
[0041]可佩戴設備10進一步包括適配成測量皮膚傳導電極12之間的使用者的皮膚傳導的皮膚傳導測量單元。因此,可佩戴設備10包括皮膚傳導傳感器。特別地,皮膚傳導測量單元或傳感器可以包括用于在至少兩個皮膚傳導電極之間施加電壓的電壓產(chǎn)生器、用于感測至少兩個電極之間的電流的感測單元、和/或用于基于感測到的電流來計算皮膚傳導的計算單元。圖4或圖5的實施例中的皮膚傳導測量單元布置在由非彈性材料制成的殼體部分20中。以此方式,可以保護皮膚傳導測量單元的電路。皮膚傳導電極12借助于集成在圖4或圖5的實施例中的腕帶材料部分22中的導線連接到皮膚傳導測量單元。
[0042]隨時間測量出的皮膚傳導形成皮膚傳導數(shù)據(jù)。皮膚傳導數(shù)據(jù)可以例如存儲在可佩戴設備10的存儲器中或者可以使用(無線)發(fā)送器(無線地)發(fā)送到外部單元。在一個實例中,可佩戴設備10進一步適配成基于測量出的使用者的皮膚傳導數(shù)據(jù)來確定壓力時段或事件。以此方式,可以辨別出使用者生命中的壓力時段。壓力時段或事件可以例如基于皮膚數(shù)據(jù)的特定上升斜率和/或特定下降斜率來確定。例如,壓力時段或事件可以通過檢測皮膚傳導數(shù)據(jù)的峰值,特別是具有較陡上升斜率和較緩下降斜率的峰值來檢測。在一個實例中,可佩戴設備10包括配置成確定壓力時段或事件的處理單元。在另一個實例中,處理單元是獨立部分并且可佩戴設備10通過(無線)發(fā)送器將皮膚傳導數(shù)據(jù)發(fā)送到該獨立部分。
[0043]在圖4或圖5的實施例中,腕帶材料部分22使用緊固部分24形成閉環(huán)。在圖4的實施例中,緊固部分是鉤與環(huán)緊固件的形式,也稱為Velcro?緊固件。在圖5的實施例中,緊固部分24是銷釘緊固件的形式,例如通常用于手表。將理解的是,可以使用任何其他適合的緊固件部分24。如圖5中所示的,可佩戴設備10可以進一步在外表面上包括按鈕26。按鈕26可以例如用來打開/關`閉可佩戴設備10,或者更特別地打開/關閉皮膚傳導測量單元或傳感器。
[0044]圖6示出根據(jù)一個實施例的制造方法的圖。該方法特別地用于制造如先前結合圖
3、圖4或圖5所描述的可由使用者佩戴以測量使用者的皮膚傳導的可佩戴設備。在第一步驟S101中,例如使用第一注射模制步驟形成由非彈性材料制成的殼體部分20。在一個實例中,此非彈性材料可以是如先前闡述的聚氨基甲酸乙酯樹脂混合物。然后在第二注射模制步驟S102中,形成彈性材料部分14。在一個實例中,此彈性材料可以是如先前闡述的聚氨基甲酸乙酯樹脂混合物,特別地具有類型6120。
[0045]圖7中不出此殼體部分20的實例。圖7不出在執(zhí)行圖6的方法時可佩戴設備10的一部分(即殼體部分20)的透視圖。殼體部分20可以例如是圖5中所示的可佩戴設備的殼體部分。殼體部分20也可以包括上面布置有緊固部分24 (特別地是如參照圖5所闡述的銷釘緊固件)的一部分的附接部分。如圖7中可以看出的,所形成的殼體部分20布置在注模30中,該注模30被形成以使得可以在第二注射模制步驟中形成彈性材料部分14。
[0046]在第三步驟S103中,可以在彈性材料部分14中提供或布置用于接觸使用者皮膚的至少兩個皮膚傳導電極。因此,皮膚傳導電極12圍繞彈性材料部分14。提供皮膚傳導電極12的步驟S103也可以在第二注射模制步驟S102之前執(zhí)行。
[0047]然后在最終步驟S104中,將皮膚傳導測量單元布置在可佩戴設備中。如圖7中可以看出的,皮膚傳導測量單元(電子電路)可以布置在形成于殼體部分20內的開放空間31中。腕帶材料部分22或彈性材料部分14可以固定地或者可拆卸地附接到殼體部分20上。
[0048]當本文描述的可佩戴設備10接觸使用者皮膚時,特別地腕帶接觸使用者手腕的手掌側時,在戴上可佩戴設備之后需要幾分鐘的穩(wěn)定時段,例如至少10分鐘或至少15分鐘。在此穩(wěn)定時段之后,皮膚傳導值或數(shù)據(jù)足夠高和穩(wěn)定以進行測量。
[0049]圖8示出通過根據(jù)一個實施例的可佩戴設備(特別地是結合先前附圖所描述的可佩戴設備10)測量出的皮膚傳導軌跡的第一實例。如圖8中可以看出的,皮膚傳導值(皮膚傳導信號)在第一個約10分鐘內增加約十倍。在此初始斜升之后,信號變化僅由佩戴可佩戴設備的使用者的汗腺的激活引起。在可佩戴設備進行皮膚傳導測量的第一個約20分鐘中流體膜的形成是可見的。皮膚傳導值在開始時急劇增加,并且在流體膜完成時變平穩(wěn)。因此,由于受限的流體蒸發(fā),所以存在測量出的皮膚傳導值(皮膚傳導數(shù)據(jù))的緩慢下降斜坡,如圖8中可以看出的那樣。例如,在壓力時段之后,流體膜導致皮膚傳導在比皮電反應(例如,約10至20秒)長得多的時間(例如,高達約30分鐘)內都是高的。皮膚傳導值的緩慢下降是由于皮膚汗腺的再吸收造成的。然而,由于彈性材料不可滲透氣態(tài)和液態(tài)物質(例如,橡膠),所以減小或消除(或最小化)了蒸發(fā)引起的流體損耗,從而僅剩下皮膚的再吸收。
[0050]圖9示出通過根據(jù)一個實施例的可佩戴設備(特別地是結合先前附圖所描述的可佩戴設備10)測量出的皮膚傳導軌跡的第二實例。在圖9中,已經(jīng)將可佩戴設備(或腕帶)移除約30秒(在約16:03到16:05之間的時`間)。然而,這個短暫的中斷不影響在將可佩戴設備重新戴上之后的皮膚傳導測量水平。如圖9中可以看出的,在已經(jīng)移除了可佩戴設備的短暫持續(xù)時間結束之后信號是穩(wěn)定的。這是因為建立了如先前闡述的穩(wěn)定小氣候的事實。此小氣候是由不透氣密封造成的皮膚濕潤導致。因此,脫下可佩戴設備的短暫時段(例如,高達30秒)不會對皮膚傳導水平造成任何影響。
[0051]圖10示出通過根據(jù)一個實施例的可佩戴設備(特別地是結合先前附圖所描述的可佩戴設備)測量出的皮膚傳導軌跡的第三實例。在圖10中,在約7:05到7:10之間,使用者脫下可佩戴設備、沖淋并且之后弄干皮膚。然后,使用者再次戴上可佩戴設備。如圖10中可以看出的,由沖淋和之后弄干皮膚引起的皮膚脫水的作用導致皮膚傳導水平從之前由于不透氣密封導致的皮膚濕潤下降到其原始水平。
[0052]可以對在戴上可佩戴設備之后皮膚傳導的斜升輪廓進行建模。然后,可以針對此斜升的作用校正皮膚傳導信號,以便也在戴上可佩戴設備之后的第一分鐘內獲得可靠的皮膚傳導值或信號。
[0053]雖然在附圖和以上描述中詳細示出和描述了本發(fā)明,但是此示出和描述將被認為是說明性或示例性而非限制性;本發(fā)明不限于所披露的實施例。本領域技術人員在實踐所要求的發(fā)明時,通過學習附圖、披露內容和隨附權利要求,可以理解和實現(xiàn)所披露的實施例的其他變型。
[0054]在權利要求中,詞“包括”并不排除其他元件或步驟,并且不定冠詞“一”或“一個”不排除多個。單個元件或其他單元可以完成權利要求中列出的幾個項目的功能。在相互不同的從屬權利要求中列出某些方法的事實并不指示不能有利地使用這些方法的組合。[0055] 權利要求中的任何附`圖標記并不解釋為限制范圍。
【權利要求】
1.一種可由使用者佩戴以測量所述使用者(1)的皮膚傳導的可佩戴設備(10),所述可佩戴設備包括:-用于接觸所述使用者的皮膚(2)的至少兩個皮膚傳導電極(12),以及-圍繞所述皮膚傳導電極(12)并且形成材料表面(16)的彈性材料部分(14),其中所述彈性材料部分(14)的彈性材料不可滲透氣態(tài)和液態(tài)物質。
2.如權利要求1所述的可佩戴設備,其中所述彈性材料部分(14)布置成使得當所述皮膚傳導電極(12)接觸所述使用者的所述皮膚(2)時在所述皮膚傳導電極(12)附近封鎖氣穴(18)。
3.如權利要求1所述的可佩戴設備,其中所述彈性材料是聚合物或橡膠。
4.如權利要求1所述的可佩戴設備,其中所述彈性材料是具有特定混合物比例的聚氨基甲酸乙酯樹脂混合物。
5.如權利要求4所述的可佩戴設備,其中所述聚氨基甲酸乙酯樹脂混合物由聚醚多元醇和4,4’-二苯甲烷二異氰酸鹽以約100:40的比例制成。
6.如權利要求1所述的可佩戴設備,其中所述皮膚傳導電極(12)從所述材料表面(16)突出。
7.如權利要求6所述的可佩戴設備,其中所述皮膚傳導電極(12)從所述材料表面(16)突出50到1000微米之間的距離,特別地突出100到700微米之間的距離。
8.如權利要求1所述的可佩戴設備,其進一步包括由非彈性材料制成的殼體部分(20)。
9.如權利要求8所述的可佩戴設備,其中所述彈性材料部分(14)的所述彈性材料是具有特定混合物比例的聚氨基甲酸乙酯樹脂混合物,并且其中所述殼體部分(20)由相同的聚氨基甲酸乙酯樹脂混合物以不同的混合物比例制成。
10.如權利要求1所述的可佩戴設備,其進一步包括適配成測量所述皮膚傳導電極(12)之間的使用者的皮膚傳導的皮膚傳導測量單元。
11.如權利要求8和10所述的可佩戴設備,其中所述皮膚傳導測量單元至少部分地布置在所述殼體部分(20)中。
12.如權利要求1所述的可佩戴設備,其中所述彈性材料具有足以遵循所述使用者的手腕形狀的彈性。
13.—種制造可由使用者佩戴以測量所述使用者的皮膚傳導的可佩戴設備(10)的方法,所述方法包括:-提供用于接觸所述使用者(1)的皮膚(2)的至少兩個皮膚傳導電極(12),以及-形成圍繞所述皮膚傳導電極(12)并且形成材料表面(16)的彈性材料部分(14),其中所述彈性材料部分(12)的彈性材料不可滲透氣態(tài)和液態(tài)物質,以及其中所述彈性材料部分(14)布置成使得當所述皮膚傳導電極(12)接觸所述使用者的所述皮膚(2)時在所述皮膚傳導電極(12)附近封鎖氣穴(18)。
14.如權利要求13所述的方法,其進一步包括形成由非彈性材料制成的殼體部分(20)的步驟。
15.如權利要求13所述的方法,其中所述彈性材料部分(14)通過注射模制形成。
【文檔編號】A61B5/053GK103687539SQ201280035885
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年7月10日 優(yōu)先權日:2011年7月20日
【發(fā)明者】M.奧維科, J.H.D.M.維斯特林克 申請人:皇家飛利浦有限公司