模塊化傳感器平臺的制作方法
【專利說明】牛旲塊化傳感裔平臺
[0001]本申請要求于2013年12月9日提交的第14/101200號美國專利申請的優(yōu)先權(quán)、2014年5月23日提交的第14/286620號美國專利申請的優(yōu)先權(quán)以及于2014年4月25日提交的第61/984694號美國臨時申請的優(yōu)先權(quán)，這些申請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，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。
【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數(shù)據(jù)(持續(xù)時間、步數(shù)、燃燒的卡路里)、睡眠統(tǒng)計和/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€功能損失而丟棄或替換整個裝置，即使這種損失是由于相對次要的組件造成的(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。示例性實(shí)施例的各個方面包括:基本模塊，包括顯示器、處理器、存儲器和通信接口 ；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傳感器單元，所述多個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，通過該平臺，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]在一個實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種用于測量指示用戶的生理活動的數(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:多個多光譜光源，被布置在所述內(nèi)表面上鄰近模塊化感測電路處以將多光譜光照射在所述身體部位上。模塊化感測電路接收指示用戶的光電血管容積圖(PPG)信號的數(shù)據(jù)。
[0010]在另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種用于測量用戶的生理活動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電路。模塊化感測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，用于與模塊化感測電路一起接收指示用戶的心電圖(ECG)信號的數(shù)據(jù)。所述裝置還包括:位于外表面上靠近模塊化感測電路的多個光源，向身體部位照射光。模塊化感測電路接收指示用戶的光電血管容積圖(PPG)信號的數(shù)據(jù)。所述裝置包括:布置在帶上的處理器，用于從ECG信號和PPG信號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)明提供一種用于測量用戶的生理活動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)表面上的用于測量用戶的生理活動的模塊化感測電路。模塊化感測電路包括用于測量生理活動的多個獨(dú)立傳感器。所述多個獨(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)明提供一種用于測量用戶的生理活動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傳感器模塊。多個傳感器模塊中的每個傳感器模塊接收指示用戶的生理活動的數(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，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和包括基本模塊的組件的一個實(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齊傳感器陣列系統(tǒng)的模塊化傳感器平臺的另一實(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電路。
[0024]圖11示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于測量預(yù)定義區(qū)域的數(shù)據(jù)的感測處理的操作流程。
[0025]圖12示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測量指示人的血壓的數(shù)據(jù)的測量處理的操作流程。
[0026]圖13示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測量數(shù)據(jù)的測量處理的操作流程。
[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”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介質(zhì)中并被配置為在一個或更多個處理器上運(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、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。示例性實(shí)施例的多個方面包括:基本模塊，包括顯示器、處理器、存儲器和通信接口 ；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傳感器單元，所述多個傳感器單元與傳感器模塊可移除地連接，使每個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)，模塊化傳感器平臺被設(shè)置為能夠按照針對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、計算和通信的標(biāo)準(zhǔn)支持平臺而受益。
[0037]本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種測量指示用戶的生理活動的數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。