感测装置、制备感测装置的方法及个人移动感测系统制造方法及图纸

提供了一种感测装置，其包括：电磁波发射器，用于向表面发射电磁波；电磁波检测器，用于检测从表面反射的发射电磁波；以及力传递部件，其被配置为传递施加到其上的力以进行检测，其中，所述力传递部件被相对于所述电磁波发射器和电磁波检测器定位，以基本防止由所述电磁波发射器发射的波直接行进至所述电磁波检测器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】感测装置、制备感测装置的方法及个人移动感测系统
本专利技术涉及感测装置，尤其是用于非侵入感测生理测量值的装置，所述感测包括从用户检测光电体积描记（photoplethysmography，PPG）信号。
技术介绍
现在可获得各种用于感测生理特征的感测装置。基于反射的感测装置检测从活组织的表面反射的发射波以获得生理测量值，其尤其可用于检测特定生理特征。例如，基于反射的感测装置可用于检测光电体积描记（PPG）信号。PPG是一种光学测量技术，用于通常通过检测透射通过耳垂或指尖的光而检测活组织的微血管床中的血容量变化。当动脉搏动进入毛细血管床时，血管的容量或血液自身的特征的变化修改了毛细血管床的光学特性。PPG信号用于测量外周氧饱和度（SpO2），其为对诸如血液的流体中的氧饱和度的水平的估计。PPG信号还可以用于测量血压。大部分目前可获得的PPG装置依赖于简单的阈值化，或峰值检测算法，以发现检测信号中的主峰值。然而，这些方法在检测信号小于理想情况时是不可靠的。当AC信号分量的基线变得有噪声或复杂时，可能遇到特定问题，即使在轻微的移动伪影的情况下也是如此。对于很多基于反射的PPG装置，大部分噪声还由于波从波源向波检测器的直接传输（即，非反射波）而出现。考虑到上述问题，需要一种克服或改进至少一些上述问题的感测装置。还需要提供一种基于反射的感测装置，其确保其波检测器有效地对波发射源屏蔽，以减少读数中的噪声。
技术实现思路
根据一个方面，提供一种感测装置，其包括：电磁波发射器，用于向表面发射电磁波；电磁波检测器，用于检测从表面反射的发射电磁波；以及力传递部件，其被配置为传递施加到其上的力以进行检测，其中，所述力传递部件被相对于所述电磁波发射器和电磁波检测器定位，以基本防止由所述波发射器发射的电磁波直接行进至所述波检测器。有利地，所述感测装置能够检测反射光信号并传递用户施加的力以进行检测。更有利地，力传递部件的配置和定位减少了检测信号中的噪声，而不需要另外的遮挡/屏蔽壁，以基本防止由电磁波发射器发射的电磁波直接行进至电磁波检测器。由于没有另外的遮挡/屏蔽壁，感测装置可以更容易压缩，从而有利地增加了用户便携性。在一个实施例中，力传递部件被设置于电磁波检测器与电磁波发射器之间，以有利地除去电磁波检测器与电磁波发射器之间的直接视线。对于需要在检测表面上施加力的PPG装置，需要特定的最优力（零跨壁压力），以获取用于每个个体的最佳PPG信号。一些个体，例如具有浅层毛细血管的个体，可能不需要施加过高的力以从检测表面获得用于最佳PPG信号的最优压力。对于这群人，施加更多的力可能过于压缩其表面毛细血管，从而导致很小或没有检测到的PPG信号。从而，本专利技术人已经发现，可以在这样的PPG装置上实施力检测器，以提供关于最优压力的反馈，所述最优压力应被施加以改善检测信号的质量。在这样的装置中，力传递部件不仅可以阻挡来自波发射器的杂散电磁波，还可以有利地用于将施加的力传递到力检测器，而不要引入仅传递施加的力的分离的部件。在一个实施例中，力传递部件被配置为在对所述部件施加力时从开始位置移位。有利地，位移量可用于与施加的力相关并允许有效的力检测。在一个实施例中，感测装置还包括与力传递部件耦合的力检测器，用于检测通过力传递部件传递的力。有利地，力检测器提供现场力检测。在一个实施例中，力检测器包括微机电系统（MEMS）。有利地，力检测器可以被容易地安装在感测装置中，而不会不利地在感测装置的整体紧凑性或尺寸上折衷。在一个实施例中，力检测器包括基于压电（piezo-based）的传感器。基于压电的传感器可以选自于由以下传感器构成的组：基于压电的传感器、基于压阻的传感器以及基于压电容的传感器。在该实施例中，可以要求力传递部件的小移位或变形或基本无移位或变形以生成施加力的精确读数。这又有利地减少了用于允许任何移位或变形发生所需的感测装置中的空间量。更有利地，由于减少了涉及的移动部分，可以更少地磨损和撕裂内部部件，从而增加了装置的寿命。基于压电的传感器可以设置为柔性印刷电路。在一个实施例中，波发射器包括发光二极管。有利地，小尺寸的发光二极管有利于感测装置的整体紧凑性。在一个实施例中，电磁波检测器包括光电检测器。在一个实施例中，所述表面包括用于测量的用户的表面部分。这有利地允许感测装置用作用于获取关于生理测量值的信号的医学感测装置。在一个实施例中，力传递部件为长形。有利地，该长形的高度能够基本防止从波发射器发射的波直接行进到波检测器，并且其宽度不会不必要地增大用于容纳部件的空间。在一个实施例中，感测装置包括与力传递部件耦合的弹性装置，用于在从力可移位部件移开施加的力之后使得力传递部件返回到开始位置。这允许在移开力时获取新的力读数。在一个实施例中，电磁波发射器和电磁波检测器被设置在基本相同的平面上。这可以有利地减少从电磁波发射器向波检测器直接传输的电磁波的量。电磁波发射器和电磁波检测器可被设置于同一基底上。因此，可以减少使用的基底数。在一个实施例中，感测装置还包括与力检测器耦合的反馈单元，该反馈单元被配置为将检测波的质量与施加到力传递部件的力的量相关，并提供与相关性相关的反馈。反馈单元可向用户提供有用的信息，诸如是否减小或增大检测表面的压力。在一个实施例中，感测装置能够检测光电体积描记信号。可以从光电体积描记信号有利地导出若干有用生理数据。在一个实施例中，感测装置还包括外壳，用于容纳电磁波发射器、电磁波检测器和力传递部件，其中该外壳适于对该感测装置提供结构刚性。有利地，该外壳提供对感测装置的敏感部件的保护性覆盖。根据另一方面，提供一种制备感测装置的方法，包括：提供电磁波发射器，用于向表面发射电磁波；提供电磁波检测器，用于检测从表面反射的发射电磁波；相对于所述电磁波发射器和电磁波检测器定位所述力传递部件，以基本防止由所述电磁波发射器发射的电磁波直接行进至所述电磁波检测器，其中，力可移位部件被配置为传递施加到其上的力以进行检测。所述力传递部件可被配置为在对所述部件施加力时从开始位置移位。根据另一方面，提供一种个人移动检测系统，包括：感测装置，该感测装置包括用于向表面发射电磁波的电磁波发射器，用于检测从表面反射的发射电磁波的电磁波检测器，以及力传递部件，其被配置为传递施加到其上的力以进行检测，其中所述力传递部件被相对于所述电磁波发射器和电磁波检测器定位，以基本防止由所述电磁波发射器发射的电磁波直接行进至所述电磁波检测器。所述力传递部件可被配置为在对所述部件施加力时从开始位置移位。该力传递部件可以被设置于电磁波发射器与电磁波检测器之间。所述感测装置还可以包括与力传递部件耦合的力检测器，用于检测通过力传递部件传递的力。力检测器可以包括微机电系统（MEMS）。基于压电的传感器可以选自于由以下传感器构成的组：基于压电的传感器、基于压阻的传感器以及基于压电容的传感器。基于压电的传感器可以设置为柔性印刷电路。所述表面可以包括用于测量的用户的表面部分。电磁波发射器和电磁波传输器可被设置于基本相同的平面上。所述个人移动处理装置还可以包括与力检测器耦合的反馈单元，该反馈单元被配置为将检测电磁波的质量与施加到力传递部件的力的量相关，并提供与相关性相关的反馈。所述感测装置能够检测光电体积描本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.01.20 US 13/010,7051.一种感测装置，包括：电磁波发射器，用于向表面发射电磁波；电磁波检测器，用于检测从所述表面反射的所发射的电磁波；力传递部件，其被配置为传递施加到其上的力以进行检测，所述力传递部件包括长形的组件片；力检测器，其与所述力传递部件耦合，用于检测经由所述力传递部件的所述组件片传递的力；以及其中，所述力传递部件被相对于所述电磁波发射器和电磁波检测器定位，以基本防止由所述电磁波发射器发射的波直接行进至所述电磁波检测器。2.如权利要求1所述的感测装置，其中所述力传递部件被设置于所述电磁波发射器与电磁波检测器之间。3.根据权利要求1所述的感测装置，其中所述力检测器包括微机电系统(MEMS)。4.根据权利要求1所述的感测装置，其中所述力检测器包括基于压电的传感器。5.根据权利要求4所述的感测装置，其中所述基于压电的传感器选自于由以下传感器构成的组：基于压电的传感器、基于压阻的传感器以及基于压电容的传感器。6.根据前述权利要求中任一项所述的感测装置，其中所述电磁波发射器包括发光二极管。7.根据权利要求6所述的感测装置，其中所述电磁波检测器包括光电检测器。8.根据权利要求1-5中任一项所述的感测装置，其中所述表面包括用于测量的用户的表面部分。9.根据权利要求4所述的感测装置，其中所述基于压电的传感器被设置为柔性印刷电路。10.根据权利要求1-5以及9中任一项所述的感测装置，其中所述电磁波发射器和电磁波检测器被设置在基本相同的平面上。11.根据权利要求10所述的感测装置，其中所述电磁波发射器和电磁波检测器被设置在同一基底上，所述同一基底是与所述力传递部件不同的基底。12.根据权利要求1所述的感测装置，还包括与所述力检测器耦合的反馈单元，该反馈单元被配置为将检测到的电磁波的质量与物理地施加到所述力传递部件的力的量相关，并提供关于相关性的反馈。13.根据权利要求1-5、9以及12中任一项所述的感测装置，其中所述感测装置能够检测光电体积描记信号。14.根据权利要求1-5、9以及12中任一项所述的感测装置，还包括外壳，用于容纳所述电磁波发射器、电磁波检测器和力传递部件，其中该外壳适于对所述感测装置提供结构刚性。15.一种用于制备感测装置的方法，包括：提供电磁波发射器，用于向表面发射电磁波；提供电磁波检...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·I·B·M·卡西姆，M·S·B·萨姆三丁，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，
类型：
国别省市：