用于测量用户的生理参数的可穿戴设备和测量方法技术

一种用于测量用户的生理参数的基于缚带的可穿戴设备。传感器装置被使用以传达关于用户的生理参数的信息。响应于传感器信号的质量，缚带装置的松紧度被自动控制。

Wearable device and measurement method for measuring physiological parameters of users

A wearable device based on strap for measuring physiological parameters of users. Sensor devices are used to convey information about physiological parameters of users. In response to the quality of the sensor signal, the tightness of the strap device is automatically controlled.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测量用户的生理参数的可穿戴设备和测量方法
本专利技术涉及用于监测用户信号的可穿戴设备，其中，所述设备具有可自动调节的缚带。
技术介绍
存在对可穿戴传感器设备越来越大的兴趣。这些可用于提供实时医学信息，或提供生理性能信息，例如用于在体育锻炼中使用。这样的可穿戴设备通常与用户密切接触，使得舒适性对于接受这样的设备是至关重要的，特别是当这样的可穿戴设备要整天佩戴时。一些测量需要与用户进行紧密的物理接触，例如对于基于压力信号的脉冲测量，或者对于电导率测量。事实上，存在包括这样的脉冲测量能力的智能手表。对于定期测量，并非所有时间都需要紧密，而是只有在进行测量时。人们表现出不愿佩戴诸如智能手表的设备的原因之一是，在一整天中佩戴这些设备可能会感觉不舒服(太紧)。因此，需要一种用于测量用户的生理参数的可穿戴设备，其可以提供用户舒适度，同时还能够以可靠的方式提取期望的生理信息。
技术实现思路
该需求至少部分地由本专利技术满足。独立权利要求限定了本专利技术。从属权利要求提供了有利的实施例。如本专利技术所定义的设备包括由缚带装置承载的传感器。缚带装置允许所述设备由用户穿戴，使得传感器接触或压靠用户的皮肤。所述设备能够调节其缚带的松紧度以保持或改善接收到的传感器信号的质量。其也意味着，当不需要传感器信号时，可能降低缚带的松紧度以增加舒适度。这些调节可以在不需要用户的物理控制的情况下进行。信号质量例如可以是对存在合适幅度的信号或者实现了所需的信噪比的指示。所述传感器装置可以例如用于测量以下中的一个或多个：心率；血流率；血压；血气饱和水平以及皮肤电导。但其他项也是可能的。为了可靠地测量参数，心率和血液参数有时需要施加在皮肤部分上的特定压力。类似地，如果以光学方式进行血气饱和度测量，则可能要求阻止环境光以免干扰使用光源的实际测量。因此可能确实需要建立皮肤接触，或者在比传感器待机模式更大的区域中建立皮肤接触。因此，举例来说，可以光学地或基于压力或振动感测来监测心率。这些测量设备中的每一个优选地与皮肤具有预定的(有时)的牢固接触，并且因此可能需要与用户的接触压力，他们可能不希望始终保持所述接触压力。也可以提供环境传感器，例如水传感器或环境光传感器。来自这些传感器的信息也可以用于确定缚带装置需要多紧以获得传感器信号的期望信号质量。所述缚带调节系统可以包括以下中的一个或多个：电驱动的形状改变结构；光驱动的光学机械结构；温度驱动的结构；以及磁场驱动的结构。这些是基于控制变量来引起形状变化(然后转化为缚带松紧度变化)的不同可能机制。然后由所述设备生成控制变量，例如电控制信号，光学输出，由加热器或磁场强度实现的温度水平。所述缚带调节系统可以替代地包括化学诱导的调节机构。所述控制器可以适于基于以下中的一项或多项来评估所述传感器信号的质量：正在接收的传感器信号的不连续性；所述传感器信号中不期望的峰或模式的存在；以及所述传感器信号中高水平的噪声的存在。这些指标可用于检测信号质量的恶化。在一个优选的示例中，所述生理参数包括心率。所述缚带装置可以例如包括腕带，以使得能够在手腕处进行心率监测。所述设备因此可以包括智能手表。所述控制器可以适于实现操作的测量模式和操作的非测量模式，其中，在操作的测量模式中，所述腕带更紧。操作的非测量模式可以例如使所述缚带更松，使得如果需要，手表可以像松的手环一样佩戴。根据本专利技术另一方面，根据示例，提供了一种使用可穿戴设备来测量用户的生理参数的方法，所述可穿戴设备包括：缚带装置；由所述缚带装置承载的传感器装置用于压靠所述用户的皮肤，用于生成传达关于所述用户的生理参数的信息的传感器信号；以及用于调节带装置的松紧度的带调节系统，其中，所述方法包括：评估所述传感器信号的质量；并且响应于所述传感器信号的质量来控制所述缚带调节系统。该方法确保以自动的方式获得合适的传感器信号。附图说明现在将参考附图详细描述本专利技术的范例，其中，图1示出了用于监测生理参数的设备的部件；图2示出了实现为智能手表的设备的一个示例；图3示出了向用户显示输出显示以指示正在进行的缚带调节的第一示例；图4示出了向用户显示输出显示以指示正在进行的缚带调节的第二示例；图5示出了向用户显示输出显示以指示正在进行的缚带调节的第三示例；图6示出了缚带收紧系统的第一示例；并且图7示出了缚带收紧系统的第二示例。具体实施方式本专利技术提供了一种用于测量用户的生理参数的基于缚带的可穿戴设备。传感器装置用于传达关于用户的生理参数的信息。响应于传感器信号的质量，缚带装置的松紧度被自动控制。以此方式，所述设备根据传感器信号作出反应并对其自身进行调节。已经提出了对运动或活动作出反应的可穿戴设备。例如，已经提出了一种智能胸罩，其可以基于应变、(机械)压力、呼吸和乳房运动来收紧或松动胸罩带和胸罩杯。所述智能胸罩执行致动以提高舒适度。但是，该系统不会对测量信号的质量做出反应，以确保收集到准确的传感信息。监测传感器信号质量也是已知的。例如，称为MIOAlpha(商标)手表的连续心率监测手表监测心率测量质量，并在长的持续时间检测到质量差的信号后以可听声音提醒用户。然后用户可以在锻炼期间暂时紧固手表。对于长持续时间，这引起用户的不适。可穿戴设备越来越被视为装饰配件。装饰性腕带或手环通常挂在人的手腕上被宽松地穿戴。因此，在期望的美学外观和功能要求之间存在冲突，功能要求决定了设备在测量模式下必须正确且紧密地定位。本专利技术因此使得能够在测量间隔期间调节松紧度以确保信号质量(并且避免过度不适)，并且在非测量间隔期间满足美学需要(以及舒适度)。当在测量模式中时，基于所确定的传感器信号的测量质量，提供自动机械致动以调节到皮肤的距离和/或与皮肤的接触压力。以此方式，提供了测量质量、舒适度和美观之间的平衡。可以使用可以响应于施加的刺激而改变形状的任何部件或材料来控制缚带松紧度。下面将呈现各种示例。松紧度调节是使传感器更加靠近皮肤或靠近固定位置以确保最佳的测量质量。使用闭环控制方法来控制皮带松紧度调节。当设备的缚带围绕特定的身体部位，例如手指，手臂，手腕，腿，脚踝，腹部或腰部，胸部，颈部，头部等时，可能会施加收紧。图1一般地示出了系统的不同部件。传感器装置10测量被监测的生命体征，所述生命体征包括用户的一个或多个生理参数。传感器装置因此用于生命体征测量。所述参数可以包括心率、血流或皮肤电导中的一个或多个。传感器装置10被压靠在皮肤上以生成传达关于用户的生理参数的信息的传感器信号。传感器装置10由缚带装置保持就位，图1中未示出。图1还示出了任选的环境传感器12。这些可以例如检测环境光和/或水存在。来自这些传感器的信号能够传达测量是否受到环境干扰，使得可以采取纠正措施来确保传感器信号正确传达关于被监测的生理参数的信息。例如，环境光水平可以改变光学传感器信号将被解释的方式，并且水的存在可以改变电导率传感器信号被解释的方式。所述系统由控制器14控制。控制器14评估传感器信号的质量。然后它可以响应于传感器信号的质量来控制缚带调节系统16。缚带调节系统包括用于对设备缚带进行致动的致动器。图1示出了控制器14具有两种类型的控制模块；测量控制模块18和致动控制模块20。测量控制模块18接收传感器信号并解释它们，特别是评估信号质量。该设备可以具有测量模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量用户的一个或多个生理参数的可穿戴设备，包括：‑传感器装置(10)，其用于接触所述用户的皮肤并且用于生成传达关于所述一个或多个生理参数的信息的传感器信号；‑一个或多个环境传感器(12)，其被配置为测量指示环境条件的变化的一个或多个环境因素；‑缚带装置(22)，其承载所述传感器装置；‑缚带调节系统(16)，其用于调节所述缚带装置的松紧度；以及‑控制器(18)；其中，所述控制器用于：‑评估所述传感器信号的质量；并且‑响应于所述传感器信号的所述质量来控制所述缚带调节系统，其中，所述控制器适于实施(i)操作的测量模式和(ii)操作的非测量模式，其中，在操作的所述测量模式期间，所述缚带更紧，并且其中，所述控制器被配置为响应于由所述一个或多个环境传感器测量的环境因素而从(i)操作的所述测量模式和(ii)操作的所述非测量模式中自动地选择操作的模式。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.21 EP 15185988.11.一种用于测量用户的一个或多个生理参数的可穿戴设备，包括：-传感器装置(10)，其用于接触所述用户的皮肤并且用于生成传达关于所述一个或多个生理参数的信息的传感器信号；-一个或多个环境传感器(12)，其被配置为测量指示环境条件的变化的一个或多个环境因素；-缚带装置(22)，其承载所述传感器装置；-缚带调节系统(16)，其用于调节所述缚带装置的松紧度；以及-控制器(18)；其中，所述控制器用于：-评估所述传感器信号的质量；并且-响应于所述传感器信号的所述质量来控制所述缚带调节系统，其中，所述控制器适于实施(i)操作的测量模式和(ii)操作的非测量模式，其中，在操作的所述测量模式期间，所述缚带更紧，并且其中，所述控制器被配置为响应于由所述一个或多个环境传感器测量的环境因素而从(i)操作的所述测量模式和(ii)操作的所述非测量模式中自动地选择操作的模式。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述生理参数包括以下中的一个或多个：心率、血流率、血压、血气饱和度和皮肤电导。3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述一个或多个环境传感器包括以下中的一个或多个：水传感器和环境光传感器。4.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述缚带调节系统包括以下中的一个或多个：-电驱动的形状改变结构；-光驱动的光学机械结构；-温度驱动的结构；以及-磁场驱动的结构。5.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述缚带调节系统包括化学诱导的调节机构。6.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述控制器适于基于以下中的一项或多项来评估所述传感器信号的所述质量：-正在接收的传感器信号的不连续性；-所述传感器信号中不期望的峰或模式的存在；-所述传感器信号中高水平的噪声的存在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王璐，L·J·F·戈伊茨，V·P·布伊尔，J·杜，C·P·亨德里克斯，D·A·范登恩德，F·J·G·哈肯斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL