【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请要求2021年9月27日的德国专利申请nr.10 2021 124 942.2的优先权，其公开内容借此并入本申请中。提出一种生命传感器、尤其脉搏传感器。此外，提出一种用于运行生命传感器、尤其脉搏传感器的方法。
技术介绍
1、出版物wo 2018/206391 a1涉及一种用于脉搏血氧测定的传感器模块。
2、生命机能(vsm：vital sign monitoring，生命征监测)如心率、心率变异性或血液中的含氧量的测量例如可以根据ppg(photoplethysmogramm，光电容积描记图)执行。光电容积描记图是光学获得的体积描记图，借助所述体积描记图可以检测微脉管组织床中的血液体积变化。ppg通常借助脉搏血氧仪获得，所述脉搏血氧仪照射皮肤并且基于由皮肤反射回的光测量光吸收的变化。如在图1中示例性地所示，由光电二极管在时间t中探测到的、反射回的信号在此由组织或皮肤的光反射t、静脉中的尤其贫氧的血液的光反射v和动脉中的尤其富氧的血液的光反射a构成。然而，对于例如心率的测量，仅在脉搏测量周期z内的由动脉血液反射回的光的组成部分或动脉血液的反射的变化是令人感兴趣的，即尤其所测量信号的脉动份额(ac信号)是令人感兴趣的。然而，探测到的信号的所测量的脉动份额(ac信号)与所测量的直流份额(dc信号)相比在此通常仅为％之几(<10％)。然而，ac份额的良好的信号幅度对于生命机能的可靠测量和尤其高的测量精度是重要的。
3、除此之外，生命传感器的使用、例如在可携带设备如智能手机、用于健身追踪器的胸带、智能手
技术实现思路
1、待实现的目的在于提出一种可靠地工作的、具有高的测量精度以及其能耗小的生命传感器、尤其脉搏传感器。
2、所述目的尤其通过具有独立权利要求的特征的生命传感器、尤其脉搏传感器来实现。优选的改进方案是其余的权利要求的主题。
3、根据至少一个第一实施方式，生命传感器、尤其脉搏传感器包括至少一个像素化的发射器阵列，所述像素化的发射器阵列具有第一像素和至少一个第二像素，所述第一像素和第二像素分别构成用于朝向投影面发射波长范围的光。投射面在此尤其可以为皮肤，例如生命传感器的人类佩戴者的手腕、指尖或耳朵处的皮肤。
4、此外，生命传感器包括至少一个光学元件，所述光学元件设置在至少一个像素化的发射器阵列与投影面之间，并且所述光学元件构成用于将第一像素的光偏转到投影面的第一区域上，以及将至少一个第二像素的光偏转到与投影面的第一区域不同的第二区域上。至少一个光学元件在此尤其构成为，使得由至少一个像素化的发射器阵列发出的光或分别由像素化的发射器阵列的像素发出的光分别投影或偏转到投影面的不同区域上，即像素化地投影或偏转到投影面上。
5、此外，生命传感器包括：至少一个光电探测器，所述光电探测器构成用于探测由像素发射的并且在投影面处反射的光；以及评估单元，所述评估单元构成用于脉冲式地和时间上顺序地操控第一像素和至少一个第二像素，以用于确定第一参考值，尤其单独地对于每个像素。
6、至少一个实施方式的核心思想是，基本上仅照射投影面的或生命传感器的人类佩戴者的皮肤的如下区域以测量佩戴者的生命参数：所述区域具有高的动脉密度或靠近皮肤表面的动脉，以便获得良好的ac/dc信号比。为了测量生命机能，优选地不照射皮肤的具有中等的或低的动脉密度的区域。由此可行的是，一方面改进所测量的信号的ac/dc信号比，并且另一方面节约能量。
7、如果观察动脉的分布，例如在生命传感器的人类佩戴者的手腕处的动脉的分布(例如，参见图2)，则确定，手部和其他身体部位的动脉不仅是非常广泛且细的，并且尤其是分支非常多的。然而，手部的动脉的密度根据区域不同。在手腕上的例如手表在其上与皮肤接触的区域内，存在具有低的、中等的和高的动脉密度的部位。如果现在借助于参考测量、尤其基于第一参考值来辨识在其中存在高的动脉密度的区域，则可行的是，仅照射所述区域以测量生命机能，以便一方面改进所测量的信号的ac/dc信号比，并且另一方面节约能量。
8、根据至少一个实施方式，评估单元可以对应地构成用于基于第一参考值来操控第一像素和至少一个第二像素中的至少一个像素，以测量人类佩戴者的生命参数、尤其脉搏率。
9、为此，第一参考值例如对于每个像素可以具有用于由至少一个光电探测器测量的ac-dc比值的值，所述ac-dc比值在对投影面的区域进行辐照之后针对所述像素测量。如果第一参考值大于或等于预先限定的阈值，即具有“好的”ac-dc比值，则所述像素用于随后测量人类佩戴者的生命参数。然而，如果第一参考值小于预先限定的阈值，即具有“差的”ac-dc比值，则对应的像素不用于测量生命参数。因此，对于测量生命参数，仅为测量生命参数提供“好的”ac-dc比值的像素可以被使用或通电。第一参考值对于每个像素例如可以具有在至少一个光电探测器中测量的流经的单位横截面积a的电流强度i，即电流密度。在此，“好的”ac-dc比值的特征可以在于，对于像素的电流密度处于100a/cm2和500a/cm2之间。相对于此附加地或替选地，适配于测量的算法也可以用于数据评估。所述算法可以包含“机器学习(machine learning)”进程，由此传感器自动地适配于其佩戴者，从而在第一次推导中对测量数据进行预处理。
10、根据至少一个实施方式，评估单元可以对应地构成用于，在第一步骤中顺序地操控所有像素，以便基于由至少一个光电探测器顺序地探测到的信号，为至少一个像素化的发射器阵列的每个像素确定第一参考值。评估单元还可以构成用于，在第二步骤中基于所求取的第一参考值尤其同时地操控如下像素以测量生命传感器的人类佩戴者的生命参数：对于所述像素，第一参考值超过预先限定的阈值。
11、根据至少一个实施方式，生命传感器构成用于在测量生命参数期间确定第二参考值，以及评估单元构成用于基于第二参考值，脉冲式地和时间上顺序地操控第一像素和至少一个第二像素。第二参考值例如可以具有用于由至少一个光电探测器测量的ac-dc比值的值，所述ac-dc比值在辐照投影面期间针对在测量生命参数期间激活的像素测量。如果在测量生命参数期间第二参考值例如由于生命传感器在皮肤上滑动或倾斜发生变化，或如果第二参考值尤其具有比预先限定的阈值更小的值，即具有“差的”ac-dc比值，则生命传感器构成用于针对至少一个像素化的发射器阵列的每个像素执行新的参考测量，以确定第一参考值。基于所述重新测量的第一参考值，评估单元又构成用于同时操控用于测量生命参数的像素，以便对生命参数执行新的测量。
12、根据至少一个实施方式，至少一个光学元件包括如下中的至少一个：折射透镜，尤其球状透镜；菲涅尔阶梯透镜(fresnelschen stufenlinse)；衍射光学元件，尤其衍射透镜；以及由超材料构成的透镜。至少一个光学元件在此尤其可以构成用于使由像素化的发射器阵列的各个像素发射的光偏转并本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种生命传感器、尤其脉搏传感器(1)，所述生命传感器包括：
2.根据权利要求1所述的生命传感器，
3.根据权利要求2所述的生命传感器，
4.根据权利要求3所述的生命传感器，
5.根据上述权利要求中任一项所述的生命传感器，
6.根据上述权利要求中任一项所述的生命传感器，
7.根据上述权利要求中任一项所述的生命传感器，
8.根据权利要求7所述的生命传感器，
9.根据权利要求1至7中任一项所述的生命传感器，
10.根据权利要求7至9中任一项所述的生命传感器，
11.根据上述权利要求中任一项所述的生命传感器，
12.根据上述权利要求中任一项所述的生命传感器，
13.根据上述权利要求中任一项所述的生命传感器，
14.根据上述权利要求中任一项所述的生命传感器，
15.根据上述权利要求中任一项所述的生命传感器，
16.根据权利要求2至15中任一项所述的生命传感器，
17.一种用于测量生命传感器、尤其脉
18.根据权利要求17所述的方法，所述方法还包括在所述生命参数的测量期间确定第二参考值，其中如果所述第二参考值低于预先限定的阈值，则对于每个像素重新确定所述第一参考值。
19.根据权利要求17或18所述的方法，
20.根据权利要求17至19中任一项所述的方法，
21.根据权利要求17至20中任一项所述的方法，
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种生命传感器、尤其脉搏传感器(1)，所述生命传感器包括：
2.根据权利要求1所述的生命传感器，
3.根据权利要求2所述的生命传感器，
4.根据权利要求3所述的生命传感器，
5.根据上述权利要求中任一项所述的生命传感器，
6.根据上述权利要求中任一项所述的生命传感器，
7.根据上述权利要求中任一项所述的生命传感器，
8.根据权利要求7所述的生命传感器，
9.根据权利要求1至7中任一项所述的生命传感器，
10.根据权利要求7至9中任一项所述的生命传感器，
11.根据上述权利要求中任一项所述的生命传感器，
12.根据上述权利要求中任一项所述的生命传感器，
13.根据上述...
【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·施瓦茨，迈克尔·约布斯特，谢尔盖·库达耶夫，
申请(专利权)人：艾迈斯欧司朗国际有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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