本发明专利技术涉及“使用电极的动态选择的生物信号感测设备。”本发明专利技术涉及一种可穿戴电子设备，该可穿戴电子设备包括：壳体，以及附接到该壳体并且具有非平面表面的电极载体。该可穿戴电子设备包括一组电极，该组电极包括定位在该非平面表面上的不同位置处的电极。该可穿戴电子设备包括传感器电路和开关电路。该开关电路可操作为将该组电极中的一个或多个电极的多个不同子组电连接到该传感器电路。不同子组电连接到该传感器电路。不同子组电连接到该传感器电路。
【技术实现步骤摘要】
使用电极的动态选择的生物信号感测设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是2022年1月14日提交的美国临时专利申请第63/299,864号的非临时性申请，并且根据35U.S.C.
§
119(e)要求该美国临时专利申请的权益，该美国临时专利申请的内容如同在本文中完全公开一样以引用方式并入本文。
[0003]本文所述的实施方案总体涉及一种用于测量来自用户的生物信号参数的可穿戴电子设备。
技术介绍
[0004]可以使用放置在用户头皮上的电极来监测脑活动。在一些情况下，电极可以放置在用户的外耳内或外耳周围。使用放置在外耳中或外耳周围的电极来测量脑活动可能是优选的，因为与需要将电极放置在用户头皮周围的可见区域上的其他设备相比，存在多种益处，例如设备的移动性降低和电极的可见性下降。然而，为了使用耳脑电图(EEG)设备精确地测量脑活动，可能需要为用户的耳朵定制耳EEG设备(例如，可能为用户的外耳、耳道、耳屏等定制)，并且可能需要为不同的用户进行不同的定制，使得放置在耳EEG设备上的电极可以保持与用户的身体持续接触。因为耳朵的尺寸和形状因人而异，并且因为单个用户的耳朵尺寸和形状以及诸如用户耳道的结构的尺寸和形状可能随时间变化，甚至定制的耳EEG设备可能有时(或随时间)不能产生精确的测量。此外，定制的耳EEG设备可能是昂贵的。
技术实现思路
[0005]本文所述的实施方案/方面总体涉及一种用于测量用户的生物信号的可穿戴电子设备。该设备可以具有比测量给定用户的生物信号所需的电极更多的电极，并且该设备可以动态地选择用于在给定时间测量给定用户的生物信号的电极子组。该设备可以动态地选择电极的不同子组，用于为不同用户或在不同时间测量生物信号(例如，取决于用户的参数、设备如何佩戴、环境影响等)。在一些情况下，本文所述的实施方案/方面涉及一种耳塞和/或头戴式耳机。
[0006]在一个方面，描述了一种可穿戴电子设备。该可穿戴电子设备可以包括壳体和附接到该壳体的、具有非平面表面的电子载体。该可穿戴电子设备可以包括一组电极、传感器电路和开关电路，该组电极包括定位在该非平面表面上的不同位置处的电极。该开关电路可操作为将该组电极中的一个或多个电极的多个不同子组电连接到该传感器电路。
[0007]在第二方面，描述了一种可穿戴电子设备。该可穿戴电子设备可以包括壳体、一组有源电极以及一组参考电极。该组有源电极和该组参考电极设置在该壳体的不同位置或区域中。该可穿戴电子设备包括开关电路以及一个或多个参考电极子组，该开关电路被配置为形成一个或多个有源电极子组，每个有源电极子组包括该组有源电极中的至少一个有源电极，每个参考电极子组包括该组参考电极中的至少一个参考电极。
[0008]在第三方面，描述了一种被配置为测量生物信号的装置。该装置可以包括被配置为佩戴在第一耳朵上或第一耳朵中的第一部件，以及被配置为佩戴在第二耳朵上或第二耳朵中的第二部件。该第一部件可以包括设置在该第一部件的壳体的不同区域中的一组有源电极，并且该第二部件可以包括设置在该第二部件的壳体的不同区域中的一组参考电极。该装置可以包括至少一个开关电路，该至少一个开关电路电联接到该组有源电极和该组参考电极。该装置可以包括至少一个处理器，该至少一个处理器被配置为使用该至少一个开关电路来形成一个或多个有源电极子组。该至少一个处理器还可以被配置为使用该至少一个开关电路来形成一个或多个参考电极子组。每个有源电极子组可以包括该组有源电极中的至少一个有源电极，并且每个参考电极子组可以包括该组参考电极中的至少一个参考电极。
附图说明
[0009]现在将参考在附图中示出的代表性实施方案/方面。应当理解，以下描述并非旨在将本公开限制于一个所包括的实施方案。相反，本公开提供的该公开旨在涵盖可被包括在所述实施方案的实质和范围内并由所附权利要求限定的替代形式、修改形式和等同形式。
[0010]图1示出了示例性可穿戴电子设备(例如耳塞)。
[0011]图2示出了根据一些实施方案的如本文所述的示例性可穿戴电子设备(例如耳塞)。
[0012]图3示出了根据一些实施方案的如本文所述的示例性可穿戴电子设备(例如耳塞)的一部分的一个视图。
[0013]图4示出了根据一些实施方案的如本文所述的示例性可穿戴电子设备(例如耳塞)的一部分的一个视图。
[0014]图5示出了根据一些实施方案的如本文所述的示例性可穿戴电子设备(例如耳塞)以及打开或关闭特征部以测量生物信号。
[0015]图6示出了根据一些实施方案的如本文所述的可穿戴电子设备的电框图。
[0016]图7A至图7C示出了根据一些实施方案的如本文所述的可穿戴电子设备的壳体上的多个电极图案。
[0017]图8示出了根据一些实施方案的如本文所述的可穿戴电子设备的感测电路的电框图。
[0018]图9示出了根据一些实施方案的如本文所述的一个或多个有源电极的选择的示例。
[0019]图10示出了根据一些实施方案的如本文所述的可穿戴电子设备(例如有线头戴式耳机)。
[0020]图11A至图11B示出了根据一些实施方案的如本文所述的由电极测量的生物信号的示例视图。
[0021]在不同附图中使用相同或相似的附图标记来指示相似、相关或者相同的项目。
[0022]附加地，应当理解，各个特征部和元件(以及其集合和分组)的比例和尺寸(相对的或绝对的)以及其间呈现的界限、间距和位置关系在附图中被提供，以仅用于促进对本文所述的各个实施方案的理解，并因此可不必要地被呈现或示出以进行缩放并且并非旨在指示
对所示的实施方案的任何偏好或要求，以排除结合其所述的实施方案。
具体实施方式
[0023]现在将具体地参考在附图中示出的代表性实施方案/方面。应当理解，以下描述不旨在将实施方案限制于一个优选实施方案。相反，其旨在涵盖可被包括在由所附权利要求书限定的所述实施方案的实质和范围内的另选形式、修改形式和等同形式。
[0024]本文所述的实施方案包括一种可穿戴电子设备，例如耳塞、一对耳塞和/或有线头戴式耳机。如本文所述的可穿戴电子设备可以包括壳体以及在该壳体上的多个有源电极和参考电极。该多个有源电极和参考电极可以被配置为测量该可穿戴电子设备的用户的生物信号。由可穿戴电子设备测量的生物信号可以包括但不限于脑电图(EEG)。在一些实施方案中，可以测量其他生物信号，例如肌电图(EMG)、眼电图(EOG)、心电图(ECG)、皮肤电反应(GSR)、血容量脉搏(BVP)等。
[0025]使用可置于耳道内或耳朵周围的可穿戴电子设备(例如耳塞或有线头戴式耳机)测量生物信号(例如EEG)可能需要有源电极和参考电极在特定位置保持与用户身体接触。然而，每个人的耳朵或耳道可能有不同的形状和大小，在一些实施方案中，耳朵或耳道的形状或大小可能随时间变化。结果，有源电极和/或参考电极可能不能与用户身体适当接触，从而可能降低生物信号测量的准确性。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可穿戴电子设备，包括：壳体；电极载体，所述电极载体附接到所述壳体并且具有非平面表面；一组电极，所述一组电极包括定位在所述非平面表面上的不同位置处的电极；传感器电路；以及开关电路，所述开关电路可操作为将所述一组电极中的一个或多个电极的多个不同子组电连接到所述传感器电路。2.根据权利要求1所述的可穿戴电子设备，还包括：处理器，所述处理器与所述传感器电路和所述开关电路通信。3.根据权利要求2所述的可穿戴电子设备，其中所述处理器被配置为：在第一模式中，控制所述开关电路以经由所述开关电路将所述一个或多个电极的所述多个不同子组依次连接到所述传感器电路；对连接到所述传感器电路的所述一个或多个电极的所述多个不同子组中的每个子组进行一个或多个测量；至少部分地响应于对所述一个或多个电极的所述多个不同子组中的每个子组的所述一个或多个测量，识别来自所述一个或多个电极的所述多个不同子组中的子组，用于采集生物信号的测量结果；在第二模式中，控制所述开关电路以将所述一个或多个电极的所识别的子组连接到所述传感器电路，所述一个或多个电极用于获取所述生物信号的所述测量结果；以及当用于获取所述生物信号的所述测量结果的所述一个或多个电极的所识别的子组连接到所述传感器电路时，操作所述传感器电路以获得所述生物信号的所述测量结果。4.根据权利要求3所述的可穿戴电子设备，其中：所述多个不同子组包括一个或多个有源电极的第一子组和一个或多个参考电极的第二子组；并且对应于来自所述一个或多个有源电极的第一子组的有源电极和来自所述一个或多个参考电极的第二子组的参考电极的不同对的优化生物信号通过向所述第一子组的每个有源电极和所述第二子组的每个参考电极施加各自的权重来产生。5.根据权利要求1所述的可穿戴电子设备，其中所述传感器电路包括设置在所述壳体的外表面上的一组一个或多个参考电极。6.根据权利要求1所述的可穿戴电子设备，其中：所述电极载体包括柔性电路衬底；或者所述电极载体包括耳内件。7.根据权利要求1所述的可穿戴电子设备，其中所述电极载体是所述壳体的壁。8.根据权利要求1所述的可穿戴电子设备，其中所述一组电极中的所述一个或多个电极至少包括有源电极或参考电极，所述有源电极或所述参考电极设置在所述电极载体上。9.一种可穿戴电子设备，包括：壳体；一组有源电极，所述一组有源电极设置在所述壳体的不同区域中；一组参考电极，所述一组参考电极设置在所述壳体的所述不同区域中；以及
开关电路，所述开关电路被配置为：形成一个或多个有源电极子组，每个有源电极子组包括所述一组有源电极中的至少一个有源电极，以及形成一个或多个参考电极子组，每个参考电极子组包括所述一组参考电极中的至少一个参考电极。10.根据权利要求9所述的可穿戴电子设备，还包括：处理器，所述处理器被配置为：识别用于感测生物信号的所述一个或多个有源电极子组中的子组；以及识别用于感测所述生物信号的所述一个...
【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：
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