模块化传感器平台的制作方法
【专利说明】牛旲块化传感裔平台
[0001]本申请要求于2013年12月9日提交的第14/101200号美国专利申请的优先权、2014年5月23日提交的第14/286620号美国专利申请的优先权以及于2014年4月25日提交的第61/984694号美国临时申请的优先权，这些申请通过参考全部合并于此。
技术领域
[0002]本发明涉及模块化传感器平台，更具体地，涉及一种可穿戴在人的手腕上的装置中的模块化传感器平台。
【背景技术】
[0003]可穿戴装置正变得越来越流行。例如，已经知道装备有传感器的可穿戴装置可追踪诸如活动数据(持续时间、步数、燃烧的卡路里)、睡眠统计和/或生理数据(例如，心率、出汗和皮肤温度)。典型地，装备有传感器的可穿戴装置被实现为可穿戴在用户的手腕上的手带或手表。
[0004]然而，传统的可穿戴传感器装置要求用户因为一个功能损失而丢弃或替换整个装置，即使这种损失是由于相对次要的组件造成的(诸如，由于日常穿戴而导致变得磨损的传感器)。用户还经常在具有新追踪功能或不同的追踪功能的新装置变得可得到时替换装置。
[0005]因此，需要的是一种能够适应传感器功能性的替换和增加的针对可穿戴装置的改进架构。
【发明内容】
[0006]本发明的特定实施例提供一种用于对可穿戴在用户的手腕上的电子装置进行充电的便携式电源。
[0007]示例性实施例提供一种模块化传感器平台。示例性实施例的各个方面包括:基本模块，包括显示器、处理器、存储器和通信接口 ；带，与基本模块可移除地连接，从而使所述带能够被不同类型的带替换；传感器模块，从用户收集数据，传感器模块与基本模块通信，并且与带可移除地连接，从而使传感器模块能够被不同类型的传感器模块替换，传感器模块还包括多个传感器单元，所述多个传感器单元与传感器模块可移除地连接，从而使独立的传感器单元能够被不同类型的传感器单元替换。
[0008]根据在此公开的方法和系统，示例性实施例提供了一种平台，通过该平台，可售卖多种不同的和由不同实体制造的传感器模块。这些实体可针对不同使用情况制造不同类型的传感器模块。示例性实施例的模块化传感器平台因此使不同类型的基本模块、带和传感器单元能够被分开制造和售卖。这样的结果是用户可被允许混合和匹配得到基本模块、传感器模块、带和传感器单元的不同组合来满足他们的需求。
[0009]在一个实施例中，本发明提供了一种用于测量指示用户的生理活动的数据并可被穿戴在用户的身体部位上的装置。所述系统包括:带，可适合安在所述身体部位上，并具有在被用户穿戴时与所述身体部位接触的内表面。所述装置还包括:模块化感测电路，被可移除地布置在所述内表面上，并可与所述身体部位接触。系统还包括:多个多光谱光源，被布置在所述内表面上邻近模块化感测电路处以将多光谱光照射在所述身体部位上。模块化感测电路接收指示用户的光电血管容积图(PPG)信号的数据。
[0010]在另一实施例中，本发明提供一种用于测量用户的生理活动并可被穿戴在用户的身体部位上的装置。所述装置包括可适合安在所述身体部位上的带。带具有在被用户穿戴时与身体部位接触的内表面。所述装置还包括被可移除地布置在所述内表面上的模块化感测电路。模块化感测电路还可被配置为与身体部位接触。所述装置还包括:位于外表面上的传感器，用于与模块化感测电路一起接收指示用户的心电图(ECG)信号的数据。所述装置还包括:位于外表面上靠近模块化感测电路的多个光源，向身体部位照射光。模块化感测电路接收指示用户的光电血管容积图(PPG)信号的数据。所述装置包括:布置在带上的处理器，用于从ECG信号和PPG信号获得指示用户的血压的数据。
[0011]在另一实施例中，本发明提供一种用于测量用户的生理活动并可被穿戴在用户的身体部位上的装置。所述装置包括可被配置为适合安在手腕上的带。带具有在被用户穿戴时与所述身体部位接触的内表面。所述装置还包括被可移除地布置在所述内表面上的用于测量用户的生理活动的模块化感测电路。模块化感测电路包括用于测量生理活动的多个独立传感器。所述多个独立传感器总体上仿形为身体部位的形状。
[0012]在另一实施例中，本发明提供一种用于测量用户的生理活动并可被穿戴在用户的身体部位上的系统。所述系统包括适合安在所述身体部位上的带。带还具有在被用户穿戴时与身体部位接触的内表面。所述系统包括布置在所述内表面上的接口和多个传感器模块。多个传感器模块中的每个传感器模块接收指示用户的生理活动的数据，被可移除地布置在所述内表面上，并能够与接口可拆卸地接合。
【附图说明】
[0013]当与附图结合阅读时，将更好地理解在以上
【发明内容】
中描述的特征和用途以及以下的本发明总体构思的特定实施例的以下详细描述:
[0014]图1和图2是示出模块化传感器平台的示例性实施例的框图。
[0015]图3是示出模块化传感器平台和包括基本模块的组件的一个实施例的示图。
[0016]图4是关于手腕使用的实施例的与带安装型传感器接触的手腕的横截面示图。
[0017]图5是示出关于手腕使用的具有自对齐传感器阵列系统的模块化传感器平台的另一实施例的示图。
[0018]图6是示出传感器模块的组件的框图。
[0019]图7示出显示内部面的模块化可穿戴传感器平台的另一实施例。
[0020]图8示出根据本发明实施例的示例性模块化感测电路。
[0021]图8A示出显示根据本发明实施例的示例性接口的接口插座。
[0022]图9示出根据本发明实施例的示例性互补型金属氧化物半导体(CMOS)传感器模块。
[0023]图10示出根据本发明实施例的另一示例性模块化感测电路。
[0024]图11示出根据本发明实施例的用于测量预定义区域的数据的感测处理的操作流程。
[0025]图12示出根据本发明实施例的测量指示人的血压的数据的测量处理的操作流程。
[0026]图13示出根据本发明实施例的测量数据的测量处理的操作流程。
[0027]为了示出本发明的总体发明构思，在附图中显示了特定实施例。然而，应理解，本发明不限于在附图中显示的布置和机构。
【具体实施方式】
[0028]现在将详细描述本发明总体构思的实施例，实施例的示例在附图中显示，其中，相同的标号始终表示相同的元件。以下描述实施例以便在参照附图的同时解释本发明总体构思。
[0029]在详细解释本发明的任意实施例之前，应理解，本发明在其应用中不限于在以下描述中阐述或在附图中示出的结构细节以及组件的排列。
[0030]通过参照以下详细描述和附图，可更容易理解本发明的优点和特征以及实现优点和特征的方法。然而，本发明总体构思可按照以各种方式实践或执行的多种不同形式来实施，并且不应被理解为限制于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例从而使本公开将是彻底和完整的，并且将本发明总体构思完全传达给本领域的技术人员，本发明总体构思由权利要求限定。在附图中，为了看起来清楚，层和区域的厚度被夸大。
[0031]另外，在此文档中使用的措辞和术语是为了描述的目的而不应被认为是限制。在描述本发明的上下文(特别是在权利要求的上下文)中使用的术语“一”、“一个”和“该”以及类似指代应被理解为覆盖单数和复数，除非在此另外指出或者与上下文明显矛盾。术语“包括”、“具有”、“包括有”以及“包含有”应被理解为开放性术语(即，表示“包括但不限于”)，除非另外提到。
[0032]对于本领域的普通技术人员同样很明显的是，在附图中示出的系统是与实际系统可能相同的模型。某些描述的模块和逻辑结构能够以微处理器或相似装置执行的软件实现，或者能够以使用各种组件(包括例如专用集成电路(ASIC))的硬件实现。像“处理器”这样的术语可包括或指的是硬件和/或软件两者。不应仅由于使用大写而暗示或推断特定含义。
[0033]同样地，如在此使用的，术语“组件”或“模块”的意思是(但不限于)软件或硬件组件，诸如执行特定任务的现场可编程门阵列(FPGA)或ASIC。组件或模块可有利地被配置为驻留在可寻址存储介质中并被配置为在一个或更多个处理器上运行。因此，举例来说，组件或模块可包括诸如软件组件、面向对象软件组件、类组件和任务组件的组件、处理、功能、属性、程序、子程序、程序代码段、驱动、固件、微码、电路、数据、数据库、数据结构、表、阵列和变量。针对组件或模块提供的功能可被组合为更少的组件或模块，或被进一步分成附加的组件或模块。
[0034]除非另有定义，否则在此使用的所有技术术语和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解相同的含义。此外，除非另有定义，否则在常用词典中定义的所有术语应具有它们普通的含义。应注意，任何和所有示例的使用或者在此提供的示例性术语仅意图更好地示出总体发明构思，而不是限制本发明的范围，除非另有说明。
[0035]示例性实施例提供了一种模块化传感器平台。示例性实施例的多个方面包括:基本模块，包括显示器、处理器、存储器和通信接口 ；带，与基本模块可移除地连接，使所述带能够被不同类型的带替换；传感器模块，从用户收集数据。在一实施例中，传感器模块可与带可移除地连接，使所述传感器模块能够被不同类型的传感器模块替换。在另一实施例中，传感器模块包括多个传感器单元，所述多个传感器单元与传感器模块可移除地连接，使每个传感器单元能够被不同类型的传感器单元替换。
[0036]根据在此公开的方法和系统，模块化传感器平台被设置为能够按照针对不同使用情况的不同实体来分开制造和售卖不同类型的基本模块、带和传感器单元。这样的结果是，可允许用户混合和匹配得到基本模块、传感器模块、带和传感器单元的不同组合来满足他们的需要。此外，与生理感测相关领域的开发者和研宄者可通过将开发集中在传感器本身上，并利用按照已知配置来提供电源、计算和通信的标准支持平台而受益。
[0037]本发明的实施例涉及一种测量指示用户的生理活动的数据的系统。