用于智能可穿戴设备的身体位置优化和生物信号反馈制造技术

公开了智能可穿戴设备和方法，用于为可穿戴设备的最佳放置提供反馈。这包括系统和方法，用以如果在穿戴者上错误定位或重新定位则锁定或解锁可穿戴设备和/或通过发送通知或提供反馈来依赖于穿戴者的状态通知外部可穿戴/非可穿戴设备。公开了系统和方法，用于通过基于所获取的生物信号质量提供反馈来提供对可穿戴设备的适当放置的用户指示。在一个实施例中，生物信号质量是通过比较计算的信噪比与预期信号的信噪比来获取的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求于2014年2月24日提交的美国临时专利申请序列号61/943,837的优先权和权益，通过引用将其全部内容并入本文。通过引用并入计算机程序附录不适用受版权保护的材料的布告本专利文件中的材料的一部分受美国及其它国家的版权法的版权保护。版权权利的所有者不反对任何人对专利文件或专利公开内容进行传真复制，如同其在美国专利商标局公众可用的文件或记录中呈现得那样，但另外，无论如何均保留全部版权权利。因此，版权所有者不放弃任何使该专利文件保持保密的权利，包括但不限于其遵照37C.R.F.§1.14的权利.
技术介绍
1.
本技术通常涉及智能可穿戴设备。2.讨论一种类型的可穿戴设备测量与身体相关的参数，例如脉搏率、或呼吸率、或EMG、或肢体运动的空间范围等。这种测量的准确度和/或效率可以受到可穿戴设备在身体上的放置的影响。可穿戴设备在身体上的最佳放置通常对可穿戴设备的用户/穿戴者不明白易懂。这可能是由于多个原因。例如，用户/穿戴者通常不具有被测量的信号或用于测量的技术的足够的知识，并且因此将不知
道用以经由改善的信号测量来改善可穿戴设备的性能的最佳放置。从可用性的角度看，用户不应该负担对这种知识的要求。此外，在没有详细的测量的情况下，即使生理学和生物传感器领域的专家用户也可能无法确定放置的最佳位置，因为生成的或与身体相关的感兴趣的信号是不能由用户/穿戴者直接观察到的。使用如上的ECG感测可穿戴设备的示例，用户可能没有意识到，当可穿戴设备被垂直地放置在人的胸部上或以任意定向放置在人的下臂上时，可穿戴设备的性能规格将防止它测量ECG信号。例如，智能手表可能无法检测它被戴在左手腕上还是右手腕上、在手臂上的哪个精确位置处、如何在手腕上紧密地配合(或宽松)。同样地，一组可穿戴智能眼镜一般不具有对穿戴者的眼睛距离、鼻子形状、或框架的分支在耳朵周围的位置的任何精确测量。这不仅影响得到穿戴者的最准确的读数，而且还影响使感测参数适应到每个个体的形态。事实上，现今的可穿戴设备通常只依赖于用户输入参数(例如，年龄、性别、身高、体重……)来微调它们的算法，但是考虑到身体形状、内脏的定位(以及种族变化)的独特特性，这可能是非常粗糙且不精确的。具有针对可穿戴设备的多个物理尺寸是一种原始的解决方案，但为供应商/OEM(和分销商)增加了整体成本结构，因为必须实现多个模型。因此，这导致次优感测以及可穿戴设备不能告知穿戴者其目前没有正确定位的事实或者在穿戴者的独特情况下最佳位置将在哪里。
技术实现思路
具有对可穿戴设备的最佳放置的反馈的智能可穿戴设备和方法被公开。这包括系统和方法，用于如果在穿戴者上错误定位或重新定位则锁定或解锁可穿戴设备和/或通过发送通知或提供反馈来取决于穿戴者的状态来通知外部可穿戴/非可穿戴设备。本技术的一个方面是一种系统和方法，用于提供成为对其自身的定位(诸如在身体上、脚踝上的绝对和相对位置，以及配合的紧密
度……)及其随时间的动态演进“自知”的可穿戴设备。该信息可以被可穿戴设备自身存储和使用，以及在后台上传到远程/基于云的服务器系统以用于各种决策或通知。另一个方面是具有对可穿戴设备的最佳放置的生物信号反馈的智能可穿戴设备和方法。本技术的其它方面是一种系统和方法，用于通过基于所获取的生物信号质量提供反馈来提供对可穿戴设备的适当放置的用户指示。在一个实施例中，生物信号质量是通过比较计算的信噪比与预期信号的信噪比来获取的。在一个实施例中，经由发射源生成反馈信号，其中反馈信号根据生物测定信号的一个或多个信号属性指示一个或多个传感器相对于生物测定信号的接近度。在这里，在对信号属性进行估计时考虑来自不止一个传感器的信号的情况下，这些传感器可以在同一的物理设备上，或者可以跨不止一个物理设备分布。通常，这种情况下的所述不止一个物理设备感测来自同一用户的信号。本技术的其它方面将在本说明书接下来的部分中说明，其中具体实施方式是为了充分公开本技术的优选实施例而不对其进行限制的目的。附图说明通过参考以下附图本文中所描述的技术将被更充分地理解，附图仅用于说明性的目的：图1是本文中所描述的智能可穿戴网络的实施例的示意图。图2是本文中所描述的智能可穿戴设备的实施例的功能框图。图3是具有位置反馈的眼镜形式的智能可穿戴设备的实施例的示意图。图4是具有位置反馈的腕带形式的智能可穿戴设备的实施例的示意图。图5是根据本描述的具有位置反馈的智能可穿戴设备的系统的实
施例的示意性部件图。图6示出了为如本文中所描述的可穿戴设备提供位置反馈的方法的流程图。图7是具有生物信号反馈的智能可穿戴设备和系统的实施例的示意图。图8是具有生物信号反馈的智能可穿戴设备的实施例的示意性部件图。图9示出了为如本文中所描述的可穿戴设备提供生物信号反馈的方法的流程图。具体实施方式本公开内容一般涉及可穿戴设备，该可穿戴设备能够例如基于穿戴该设备的用户的一个或多个生物或生理特性执行动作。使用一个或多个传感器、处理器和在处理器上可执行的代码，可穿戴设备可以被配置成感测和处理特性，该特性包括但不限于：穿戴者的身体特性，诸如性别、体重、身高、体温、皮肤温度、心率、呼吸、血糖水平、血液葡萄糖水平、压力/疲劳、皮肤电反应、摄入(蛋白质)、消化速率、代谢速率、血液化学、汗液、核心和皮肤温度、生命体征、眼睛干燥、蛀牙、牙周病、能量存储、卡路里燃烧速率、精神警觉、心律、睡眠模式、咖啡因含量、维生素含量、水分、血氧饱和度、血液皮质醇(coritzol)水平、血压、胆固醇、乳酸水平、体脂肪、蛋白质水平、激素水平、肌肉质量、pH等。这种状况还可以包括，但不限于：位置(例如，俯卧，直立)、移动或身体状态(例如，睡眠，运动)等。可穿戴设备可以包括一个或多个输出设备，其包括，但不限于：触觉输出设备(例如，补偿电机、电活性聚合物、电容电压发生器、珀尔贴(Peltier)温度元件、收缩材料、盲文(Braille)编码致动器)、遥测设备、视觉设备、听觉设备以及其它输出设备。可穿戴设备可以包括人工智能，使得设备可以学习和适应穿戴者。
该设备可以被配置成在错误的(偶然的、意外的等)和有效的感官输入之间进行准确地区分，从而形成关于穿戴者的身体状态或特性的准确结论(例如，该设备不将穿戴者在他们的睡眠中滚动解释为穿戴者在运动)。该设备还可以包括一个或多个相机或其它视觉传感器，以用于面部、用户或其它图像识别。可穿戴设备还可以被配置成向穿戴者的数字健康历史发送信息和/或从穿戴者的数字健康历史检索信息。根据设备的具体特征和功能，可穿戴设备可以被配置成将信息输出到用户、输出到另一个可穿戴设备、输出到非可穿戴设备或输出到网络。A.一般化的系统实现。图1例示了一般化的联网基础设施(例如，系统)100，其包括网络102。该网络可以例如是局域网或广域网(诸如因特网)。可以使得根据本文中所描述的技术的实施例的一个或多个智能可穿戴设备104-1至104-n能够通过有线或无线连接106与网络102进行通信。此外，可以使得智能可穿戴设备中的一个或多个能够通过网络102或凭借直接的有线或无线连接108与另一智能可穿戴设备进行通信。还可以使得智能可穿戴设备104-1至104本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可穿戴设备，包括：(a)外壳，其中所述外壳支撑可穿戴设备的一个或多个部件；(b)一个或多个环境传感器，其中至少一个传感器被配置为感测与用户的生物或生理特性对应的生物测定信号；(c)处理器；以及(d)存储在非暂态介质中的编程，其中所述编程能够被所述处理器读取和执行，并且其中所述编程执行步骤，所述步骤包括：(i)从所述一个或多个环境传感器获取生物测定信号；(ii)关于所述生物测定信号获取与所述一个或多个环境传感器或外壳的位置对应的位置数据；以及(iii)根据所获取的位置数据调整所述可穿戴设备的操作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.24 US 61/943,8371.一种可穿戴设备，包括：(a)外壳，其中所述外壳支撑可穿戴设备的一个或多个部件；(b)一个或多个环境传感器，其中至少一个传感器被配置为感测与用户的生物或生理特性对应的生物测定信号；(c)处理器；以及(d)存储在非暂态介质中的编程，其中所述编程能够被所述处理器读取和执行，并且其中所述编程执行步骤，所述步骤包括：(i)从所述一个或多个环境传感器获取生物测定信号；(ii)关于所述生物测定信号获取与所述一个或多个环境传感器或外壳的位置对应的位置数据；以及(iii)根据所获取的位置数据调整所述可穿戴设备的操作。2.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中所述位置数据是从所述一个或多个环境传感器获取的。3.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中所述位置数据是从与所述一个或多个环境传感器分离的专用传感器获取的。4.根据权利要求1所述的可穿戴设备：其中所述编程被进一步配置为将所述可穿戴设备耦接到远程服务器；以及从所述远程服务器接收一个或多个设备设置；其中所述一个或多个设备设置调整所述可穿戴设备的操作。5.根据权利要求4所述的可穿戴设备，其中所述一个或多个设备设置是所获取的位置数据的函数。6.根据权利要求5所述的可穿戴设备，所述一个或多个设备设置修改生物测定信号从所述一个或多个环境传感器的获取。7.根据权利要求4所述的可穿戴设备，其中所述一个或多个设备设置被存储在所述可穿戴设备中的存储器中。8.一种可穿戴设备，包括：(a)一个或多个环境传感器，其中至少一个传感器被配置为感测与用户的生物或生理特性对应的生物测定信号；(b)处理器；以及(c)存储在非暂态介质中的编程，其中所述编程能够被所述处理器读取和执行，并且其中所述编程执行步骤，所述步骤包括：(i)从所述一个或多个环境传感器获取生物测定信号；(ii)关于所述生物测定信号获取与所述一个或多个环境传感器的位置对应的位置数据；以及(iii)根据所获取的位置数据调整所述可穿戴设备的操作。9.根据权利要求8所述的可穿戴设备，其中所述位置数据是从所述一个或多个环境传感器获取的。10.根据权利要求8所述的可穿戴设备，其中所述位置数据是从与所述一个或多个环境传感器分离的专用传感器获取的。11.根据权利要求8所述的可穿戴设备：其中所述编程被进一步配置为将所述可穿戴设备耦接到远程服务器；以及从所述远程服务器接收一个或多个设备设置；其中所述一个或多个设备设置调整所述可穿戴设备的操作。12.根据权利要求11所述的可穿戴设备，其中所述一个或多个设备设置是所获取的位置数据的函数。13.根据权利要求12所述的可穿戴设备，所述一个或多个设备设置修改生物测定信号从所述一个或多个环境传感器的获取。14.根据权利要求11所述的可穿戴设备，其中所述一个或多个设备设置被存储在所述可穿戴设备中的存储器中。15.一种用于为可穿戴设备提供生物测定信号反馈的方法，所述方法包括：从一个或多个环境传感器获取生物测定信号，所述生物测定信号对应于用户的生物或生理特性；关于所述生物测定信号获取与所述一个或多个环境传感器的位置对应的位置数据；以及根据所获取的位置数据调整所述可穿戴设备的操作。16.根据权利要求15所述的方法，其中所述位置数据是从所述一个或多个环境传感器获取的。17.根据权利要求15所述的方法，其中所述位置数据是从与所述一个或多个环境传感器分离的专用传感器获取的。18.根据权利要求15所述的方法，还包括：将所述可穿戴设备耦接到远程服务器；从所述远程服务器接收一个或多个设备设置；以及基于所获取的一个或多个设备设置调整所述可穿戴设备的操作。19.根据权利要求18所述的方法，其中所述一个或多个设备设
\t置是所获取的位置数据的函数。20.根据权利要求19所述的方法，所述一个或多个设备设置修改生物测定信号从所述一个或多个环境传感器的获取。21.一种可穿戴设备，所述设备包括：(a)外壳，其中所述外壳支撑可穿戴设备的一个或多个部件；(b)一个或...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中伸生，V·埃尔戈特，J·丹尼尔森，A·卡拉切夫，J·翁，B·达科斯塔，U·R·比哈特，L·科普里，片冈将己，
申请(专利权)人：索尼公司，美国索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP