[發明專利]環形皮膚傳感器

在審

• 申請號: 201580028881.0
• 申請日: 2015-05-27
• 公開（公告）號: CN106659384A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: G·K·賈斯提斯;F·謝里夫;S·德爾邁耶
• 申請（專利權）人: 微軟技術許可有限責任公司
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B5/053
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 楊潔

背景

導電皮膚傳感器可被結合到各種不同電子設備中。

附圖簡述

圖1A、1B、2A和2B示出了示例性可穿戴電子設備。

圖3是示例計算設備的框圖。

詳細描述

導電皮膚傳感器，亦稱皮膚電反應(GSR)接觸，可被包括在諸如腕帶的可穿戴電子設備中。例如，GSR接觸可被用于檢測壓力水平或該設備的穿戴者的其它特性。被包括以測量皮膚電阻的兩個導電的皮膚傳感器，如果被保持與穿戴者的皮膚的恒定接觸，就可提供更精確的測量。然而，在給定手腕移動并且不同用戶的手腕的形狀和尺寸不同的情況下，可能難以維持兩個傳感器與皮膚緊密接觸。為提供用戶皮膚電阻的精確測量，一些導電皮膚傳感器可做得更大而且多節以改善與用戶皮膚的接觸。

在另一示例中，傳感和邏輯系統包括環形導電皮膚傳感器以及由該環形導電皮膚傳感器圍繞的電組件，該環形導電皮膚傳感器被定制大小和形狀以形成與人類皮膚的電連接。

該導電皮膚傳感器可以是環形的，以便基本上圍繞期望的電組件。在一些示例中，期望的電組件是這樣的組件，其還必須被置于接近穿戴者的皮膚，諸如光學心率傳感器。這樣，通過將導電皮膚傳感器提供于圍繞另一身體傳感組件，該導電皮膚傳感器連同附加的身體傳感組件可被保持與皮膚接觸。此外，在某些示例中，期望的電組件可以是非柔性的，諸如光學心率傳感器、功率連接器或其它組件。通過將該非柔性導電皮膚傳感器和可穿戴電子設備的其它非柔性的組件結構上對齊，該可穿戴電子設備中存在的非柔性區域的數量可被減少。通過提供更柔性且舒適的可穿戴設備，這可有益于用戶體驗。

一個導電皮膚傳感器可被置于可穿戴電子設備的第一側(例如，在手腕的下側)而另一導電皮膚傳感器可被置于該設備的對側(例如，手腕的頂側)。可穿戴電子設備的柔性和閉鎖方面可被配置，使得兩個導電皮膚傳感器被保持與穿戴者的皮膚密切接觸。

盡管以下在便攜式可穿戴電子設備的上下文中描述，但本公開的導電皮膚傳感器的示例可用不同類型的傳感和邏輯系統來實現。例如，導電皮膚傳感器可被用于不打算被用戶穿戴的，以及替代地打算被用戶通過將身體部分(例如，手或腳)放置在導電皮膚傳感器上來接觸的靜止或移動裝備中。

圖1A和1B示出了可穿戴電子設備10形式的示例傳感和邏輯系統的各個方面。所示的設備是帶狀的并且可被戴在手腕上。設備10包括連接欠彎曲區域14的至少四個彎曲區域12。在一些示例中，設備10的彎曲區域可以是彈性體的。緊固部件16A和16B被布置在設備的兩端。彎曲區域和緊固部件使該設備能夠被閉合成環并且被佩戴在用戶的手腕上。在其他實現中，更加伸長的帶狀可穿戴電子設備可被穿戴在用戶的二頭肌、腰、胸、踝、腿、頭或身體其他部分上。例如，該設備可采取眼鏡、頭帶、袖標、護踝帶、胸帶或植入組織中的植入式設備的形式。

可穿戴電子設備10包括集成在區域14中的各種功能組件。具體地，該電子設備包括計算系統18、顯示器20、揚聲器22、通信套件24以及各種傳感器。這些組件從一個或多個能量存儲單元26中汲取能量。電池(例如鋰離子電池)是適合該目的的一種類型的能量存儲單元。替代的能量存儲單元的示例包括超級以及究極電容器。如附圖所示，在佩戴于用戶手腕上的設備中，該能量存儲單元可被彎曲以適合手腕。

一般而言，能量存儲單元26可以是可替換的和/或可再充電的。在一些示例中，再充電能量可通過通用串行總線(USB)端口30提供，該端口包括磁性鎖來可釋放地固定互補的USB連接器。在其他示例中，該能量存儲單元可通過無線感應或環境光充電來再充電。在又一些其他示例中，該可穿戴電子設備可包括機電部件以通過用戶偶然的或有意的身體運動對能量存儲單元充電。例如，電池或電容器可通過集成進設備10中的機電發電機來被充電。該發電機可被機械電樞驅動，當用戶移動并且穿戴設備10時該機械電樞轉動。

在可穿戴電子設備10中，計算系統18位于顯示器20之下并且可操作地耦合到該顯示器，以及揚聲器22、通信套件24和各種傳感器。該計算系統包括數據存儲機27來保持數據和指令以及邏輯機28來執行指令，參考圖3進一步描述該計算系統的各個方面。

顯示器20可以是任何合適類型的顯示器。在一些配置中，可使用輕薄、低功耗發光二極管(LED)陣列或液晶顯示(LCD)陣列。在一些實現中，LCD陣列可從背后照亮。在其他實現中，反射式LCD陣列(例如，硅上的液晶，LCOS陣列)可經由環境光從正面照亮。彎曲顯示器也可被使用。此外，AMOLED或量子點顯示器可被使用。