可穿戴式个人计算机和医疗设备的制造方法_4

文档序号:9828933阅读:来源:国知局
网状物中的线路可以形成天线,以将信号从有线传感器传递到诸如处理器110等 另一个处理器。网状物中的导线可以提供对来自传感器的数据的比天线440更高级的传输, 和/或对声音传感器的数据的比模块430更好的接收。这可能是由于较大、较小的干扰、或在 网状物中可以用于导线的较重的材料。还要考虑的是,网状物内的导线或通过网状物编织 的导线可以用于接收或产生功率或电力,例如用于为声音传感器供电。
[0101 ]在一些情况下,贴片410可以是外壳或设备,在外壳或设备上(或在外壳或设备内) 安装有麦克风420、低能通信模块430、天线440、以及电池450。贴片可以由PCB、基板、布、棉 花、聚酯纤维、人造纤维、牛仔布、塑料、聚合物、橡胶、金属、合金、或能够容纳图4的部件或 使图4的部件附接于其上的其它材料组成。贴片可以具有各种形状和大小。例如,贴片可以 是或具有最多或小于2平方英寸、1平方英寸、1/2平方英寸、1/4平方英寸、1/10平方英寸的 周长。贴片可以具有正方形、长方形、三角形、圆形、椭圆形等形状。贴片可以具有1/4英寸、 3/16英寸、1/8英寸、1/16英寸、1/20英寸的厚度。
[0102] 在一些情况下,麦克风420可以是麦克风、机电换能器、音频检测器、或它们的任何 组合。麦克风420可以被配置为从设备的穿戴者的皮肤(例如,内部声音)直接测量(例如,检 测)0.1Hz-20KHz的声音或频率。在一些情况下,频率为0.1Hz-5KHz。变化可以用于(例如,通 过处理器)监测(例如,检测或确定)生物测量活动,例如用于监测或检测心跳、消化、呼吸以 及身体移动。
[0103] 传感器138可以是微型传感器、微型麦克风、小型麦克风或如上所述的适合的其它 声音传感器,例如适合于阵列或"网状物"并且可以具有开口,在所述开口内安装这样的麦 克风。贴片410可以在传感器138上方或下方包括一个或多个开口,传感器138(或麦克风 420)可以通过开口来感测声音,例如穿戴传感器(例如,阵列510的传感器)的人的身体(例 如,在腰部或其它位置)的声音或由穿戴传感器的人的身体(例如,在腰部或其它位置)所产 生的声音。
[0104] 传感器138可以朝向内部放置或面向(例如,定向)内部或感测内部声音,例如朝向 穿戴传感器的人,或诸如关于阵列510等以其它方式指出的。当人在穿戴传感器时,例如在 公共场所、在家、在洗手间和/或在办公环境中的正常情况下,传感器138可能能够输出电子 声音信号到处理器,所述处理器例如被单独安装在传感器138的其中之一中、被安装在单独 的"贴片"中、或如关于阵列510所述的进行安装。
[0105] 传感器138可以感测设备周围或与设备相关联的"环境"(例如,对于设备100、阵列 510、或如以其它方式所指出的),例如穿戴设备的人的生物测量(生理)声音环境。然后,基 于所感测的环境,传感器138可以输出信号到例如关于阵列510所述的处理器。例如,当传感 器138被人穿戴或以例如关于阵列510所述的其它方式被穿戴时,传感器138可以感测沿着 贴片410的内表面的一个或多个位置处的传入声音或音频振动。然后传感器可以将表示那 些声音的数据输出到处理器,或以例如关于阵列510所述的其它方式输出数据。
[0106] 在一些情况下,处理器110(或例如被单独安装在传感器138的其中之一中、或在单 独的"贴片"中的另一个处理器)被配置或被编程(例如,经由USB端□或以其它方式)为处理 或分析由声音传感器发送的输出数据(例如,作为所述传感器138的有线或无线输出信号), 例如以检测穿戴者的生物测量活动。例如,安装在处理器上的声音传感器应用软件或程序 可以访问来自声音传感器的I/O数据(例如,经由有线或无线通信,或以例如关于阵列510所 述的其它方式)。处理器还可以存储或记录一段时间内的声音数据,并且给予穿戴者警报 (例如,经由扬声器114或振动器124,或以其它方式),例如在下文中关于图4和/或图5所述 的,或通过使用USB端口或无线传输(例如,模块170或430)将数据传送到另一个设备。
[0107] 贴片的其中之一可以包括处理器并且因此是"主"贴片,而其它处理器被认为是 "从"贴片。在一些情况下,存在不止一个处理器来处理信号。在一些情况下,存在不止一个 主贴片,并且它们具有作为其"从"贴片的其它贴片的子集。在一些情况下,作为网状物或衣 服的部分的处理器处理来自网状物的传感器的信号并且将数据发送到处理器110以用于分 析。因此,处理器110可以提供关于传感器138但基于样式510的传感器所描述的警报或输 出。
[0108] -个或多个传感器138可以直接附接或安装在人的皮肤上,例如在本文所指出的 所需位置。在一些情况下,传感器138被附接到一件衣服的内表面,例如在本文所指出的所 需位置。在一些实施例中,传感器138被集成到一件衣服中或衣服的层之间,例如在本文所 指出的所需位置。衣服可以是以下衣服中的任何类型:衬衫、夹克或T恤(例如,样式512;或 样式512加样式514,都具有可选的手腕传感器);长裤或短裤(例如,样式515;或样式515加 514);内衣(例如,样式512;512加514;所有样式;515;或515加514);紧身褡、腰带或皮带(例 如,样式514;或514加传感器1381和138G);高领毛衣、围巾或短项链(例如,样式512;传感器 138B;传感器138A和138C;或传感器138A或138C)等。衣服的布料可以是任何类型的材料,包 括棉、聚酯纤维、人造纤维、牛仔布、塑料、聚合物、橡胶。在一些情况下,网状物可以包括或 可以是附接到穿戴者的躯干和腿部的声音传感器的阵列510,声音传感器可以直接附接到 皮肤上或附接到:(1)衬衫和长裤上,或(2)被穿戴者穿戴的单件衣服上。在一些情况下,网 状物可以包括或可以是附接于要贴着躯干和腿部穿戴(例如,紧贴皮肤)的单件衣服的声音 传感器的阵列510。这种单件衣服可以是紧身衣、"弹力全身紧身衣"、工装连衣裤、紧身连衣 裤、"连体服(onezie)"、针织套衫等。
[0109] 还可以认为声音传感器138(或其样式)中的其它传感器可以被包括在以下衣物 上:帽子、无檐小便帽、面具、耳套、围巾、或在头部上或头部周围的其它服装,例如在本文所 指出的所需位置。传感器还可以对位于高领毛衣的衣领上的传感器或对用于感测头部的传 感器进行与本文中关于样式512所描述的类似的检测。例如,在一些情况下,一个或多个传 感器可以安装在衬衫或"高领"毛衣的颈部中,以监听颈动脉、呼吸、脊椎等。
[0110]基于或为使(多个)声音传感器被安置为直接感测或间接感测(例如,通过三角测 量(triangulation))来自设备或阵列的穿戴者的器官的声音,可以由设备100或阵列510的 穿戴者或使用者来选择(多个)所需位置。可以对传感器的位置(例如,在皮肤上、在衣服中、 或以其它方式)进行选择,以将传感器安置在期望听到例如来自器官的声音的特定位置处、 特定位置之上、与特定位置相邻处、或用于特定位置的三角测量。这种声音可以包括穿戴设 备的人的生物测量(生理)环境或生物测量活动,并且传感器可以基于声音或所感测的环境 来输出输出信号。在一些情况下,这种声音可以被描述为或包括所需位置(例如,经选择的 位置)处的指示(例如,证据性的)声音,并且输出信号可以包括指示声音(例如,来自器官或 器官的一部分)。指示声音可以考虑穿戴设备的人的生物测量(生理)环境或生物测量活动。
[0111] 在一些情况下,可以将单个传感器安置在所需位置(例如,经选择的位置),以感测 器官(或器官的一部分)处或来自器官(或器官的一部分)的指示(例如,证据性的)声音。这 可以包括将传感器安置在器官之上或器官上方(例如,在所需位置),以"直接"感测来自器 官的指示声音。在一些情况下,将2个、3个、4个或更多传感器安置在所需位置(例如,经选择 的位置),以通过三角测量来感测器官(或器官的一部分)处或来自器官(或器官的一部分) 的指示(例如,证据性的)声音。这可以包括将2个或3个传感器安置在器官(或器官的一部 分)周围,而不是在器官之上或上方,并且对由那些传感器听到的声音进行三角测量,以"间 接"感测器官处的指示声音。这可以通过以下方式来完成:将一个传感器安置在器官之上; 将2个或3个传感器安置在器官周围;以及对由那些传感器听到的声音进行三角测量,以得 到器官处的指示声音。在一些情况下,传感器中的2个、3个、4个或更多传感器将用于执行噪 声消除,例如用于消除指示声音以外的声音或不是来自器官的声音。这可以通过如关于三 角测量所述的那样安置传感器来完成。
[0112] "器官"可以描述整个器官、一部分器官、或器官的特定位置。器官可以包括心脏、 肺部、骨关节、下巴、嘴巴、鼻子、咽喉、动脉、消化道、肝、肾、膀胱、肠、胃、胰腺、其它器官等。 因此,在一个或多个所需位置处的传感器可以感测或检测指示声音(来自器官)并且基于该 指示声音来确定是否存在或已经具有对器官的损害或与器官相关的其它问题。例如,基于 来自由传感器在一个或多个器官处所检测的声音的输出信号,处理器可以从输出信号检测 出所检测的声音是否包括指示声音。
[0113] 可以通过确定(例如,通过处理器)来自输出信号的声音检测超过阈值或包括"模 型"声音来检测指示声音。可以通过确定声音检测是或包括以下声音来检测指示声音(例 如,生物测量指示声音或生物测量活动):(1)处于幅度或音量大于阈值的频率范围内的声 音;(2)在经选择的时间段内大于阈值的来自(1)的声音;(3)在经选择的时间段内平均值大 于阈值的来自(1)的声音;(4)例如通过在经选择的时间段内具有基于经选择的频率或时间 的模型而具有"模型"的声音(例如,"爆裂"、"嘎吱"、"心跳"、或"呼吸"的声音)。基于这些, 处理器可以确定是否存在或已经存在与器官相关的损害或本文中所述的其它问题。如果已 经存在损害或其它问题,处理器可以将警报信号发送到例如警报器或其它设备。在一些情 况下,处理器可以给予穿戴者警报(例如,经由扬声器114或振动器124、或以其它方式),或 通过使用USB端口或无线传输(例如,模块170或430)来将警报信号(和输出信号)传送到另 一个设备。
[0114] 例如,一个或多个传感器可以用于监听身体关节的特定位置处的指示声音(例如, 模型声音),例如以检测爆裂声音或用于受损的韧带、肌肉、软骨、半月板、和/或关节液的量 不足的其它指示/模型声音。在一些情况下,关节中的爆裂声音可以指示例如膝盖、肩膀、肘 部、脚踝等的受损的半月板或软骨。在一些情况下,这种声音可以指示对脊柱的这种损害或 脊柱中的椎间盘突出。在一些情况下,这种声音可以指示髋部损伤、关节问题、不合适的手 术、或韧带屈肌。
[0115] 在一些情况下,位置可以与心脏有关。例如,可以将传感器138B安置(例如,在皮肤 上、在衣服中、或以其它方式)在心脏(器官)的正上方或直接在心脏(器官)之上的所需位置 (例如,经选择的位置),以直接感测心脏(或心脏的一部分)的指示声音。同样,可以将样式 512、或样式512加514的传感器安置(例如,在皮肤上、在衣服中、或以其它方式)在心脏周围 (例如,靠近心脏但不直接在心脏之上)的所需位置(例如,经选择的位置),以例如通过三角 测量来间接感测心脏(或心脏的一部分)的指示声音。在一些情况下,所需位置或器官可以 是心脏的颈动脉、左心瓣膜、右心瓣膜、左心室、右心室、主动脉、动脉或静脉。
[0116] 在一些情况下,位置可以与远离心脏的大动脉或静脉有关,例如躯干、腿、手臂、颈 部、或腹部中的动脉。例如,可以将传感器安置(例如,在皮肤上、在衣服中、或以其它方式) 在远离心脏的大动脉或静脉的正上方或直接在远离心脏的大动脉或静脉之上的所需位置, 远离心脏的大动脉或静脉例如是躯干(传感器138A、B、C、D、F)、腿部(传感器1381或138G)、 手臂(传感器138C或138A)、颈部(传感器138A-D中的任何传感器)、或腹部(传感器138A-F中 的任何传感器)中的动脉或静脉(器官),以直接感测那些器官(或那些器官的一部分)的指 示声音。同样,可以将传感器安置在心脏周围(例如,靠近心脏但不一定直接在心脏之上)的 所需位置,以间接感测远离心脏的大动脉或静脉的指示声音,远离心脏的大动脉或静脉例 如是躯干(传感器138A、B、C、D、F)、腿部(传感器1381和138J;或138G和138H)、手臂(传感器 138C、138F 和 138B;或 138A、138D 和 138B)、颈部(传感器 138A-D);或腹部(传感器 138A-F)中 的动脉或静脉,以直接例如通过三角测量来感测那些器官(或那些器官的一部分)的指示声 音。
[0117] 对于心脏或远离心脏的大动脉或静脉,指示声音可以是声音幅度、模型、频率、频 率变化、心跳频率、心跳模式(例如,心电图-EKG )、心跳模型、或者指示血液流动的量、血液 流动的速度、血液流动的堵塞、血栓、血小板、脉搏、或心脏的心室、心瓣膜、主动脉、动脉或 静脉或邻近心脏的脉管系统中的任一个的变化的超过阈值或包括模型的频率范围,如本文 中所指出的。
[0118] 这种指示声音可以用于检测对心脏的损害或其它问题,例如心脏的心室、心瓣膜、 主动脉中的拉伸、撕裂、软化或堵塞。这种指示声音可以由处理器来用于检测对脉管系统的 损害或其它问题,例如心脏或诸如腿部、手臂、颈部等与心脏相邻的器官中的动脉或静脉中 的血栓、血小板、或堵塞。基于这些,处理器可以确定是否存在或已经存在上述的损害或其 它问题;并且如果是的话,则发送心脏或脉管系统警报。
[0119] 例如,可以通过保留1 Hz左右(例如,0.9Hz到1.1 Hz;或0.8Hz到1.2Hz)的频率来对 血液流动所引起的声音进行滤波,以检测指示血液流动的量的指示声音。如果在该频率下 没有足够的声音幅度或音量,则可以发送警报信号以指示低/高血液流动、低/高血压、心脏 损害或心脏问题。可以通过分析或滤波以保留1 Hz左右(例如,0.8Hz到1.2Hz ;或0.7Hz到 2Hz)的声音来检测心率的指示声音,以测量心率。如果在该频率下没有足够的声音幅度或 音量,则可以发送警报信号以指示低/高心跳、低/高血液流动、心脏损害或心脏问题。
[0120] 在一些情况下,这种指示声音可以大于阈值音量(例如,来自心脏的3-5分贝(dB)、 或5-10dB)并且具有0.5Hz与180Hz之间的阈值频率。正常心率、升高的心率或过高的心率的 阈值频率可以在该频率范围内被确定并且可以取决于穿戴者的年龄。基于该频率,处理器 可以检测正常心率、升高的心率或过高的心率,并且可以发送指示所检测的心率的警报信 号。
[0121] 在一些情况下,位置可以与肺部有关。例如,可以将传感器138B、138D和138E、样式 512、样式514;或样式512加514安置(例如,在皮肤上、在衣服中、或以其它方式)在肺部正上 方或直接在肺部之上的所需位置;或将传感器安置在肺部的一个或多个节点处,以直接感 测那些器官(或那些器官的一部分)的指示声音。同样,可以将那些相同的传感器或(多个) 样式安置(例如,在皮肤上、在衣服中、或以其它方式)在肺部周围的所需位置,以例如通过 三角测量来间接感测那些器官(或那些器官的一部分)的指示声音。所需位置可以包括左上 肺部节点、左中肺部节点、左下肺部节点、右上肺部节点、右中肺部节点、右下肺部节点等。 类似地,传感器可以用于直接或间接感测诸如喉、气管或咽喉等其它呼吸器官的指示声音。
[0122] 对于肺部、喉、气管或咽喉,指示声音可以是声音幅度、模型、频率、频率变化、拍 频、或者指示空气流动的量、空气流动的速度、空气流动的堵塞或肺部节点、喉、气管或咽喉 中的任一个的变化的超过阈值或包括模型的频率范围,如本文中所述。这种指示声音可以 由处理器来用于检测对肺部的损害或其它问题,例如空气流动能力的异常减速或加速。这 种指示声音可以用于检测对肺部和其它呼吸器官的损害。基于此,处理器可以确定是否存 在或已经存在上述的损害或其它问题;并且如果是的话,则发送肺部或呼吸警报。
[0123] 在一些情况下,这种指示声音可以大于阈值音量(例如,来自肺部的3_5dB、或5-1 OdB)并且具有0.2Hz与3Hz之间的阈值频率。正常呼吸速率、升高的呼吸速率或过高的呼吸 速率的阈值频率可以在该频率范围内被确定并且取决于穿戴者的年龄。基于该频率,处理 器可以检测正常呼吸速率、升高的呼吸速率或过高的呼吸速率并且发送指示所检测的呼吸 速率的警报信号。
[0124] 在一些情况下,位置可以与骨关节有关。
[0125] 例如,可以将传感器1381安置在右膝盖的正上方或直接在右膝盖之上的所需位 置,以直接感测该器官(或该器官的一部分)的指示声音。同样,可以将传感器1381和138J、 或138I、138J、138F和138E安置在该器官周围的所需位置,以例如通过三角测量来间接感测 该膝盖(或该器官的一部分)的指示声音。
[0126] 在另一个示例中,可以将传感器138G安置在左膝盖的正上方或直接在左膝盖之上 的所需位置,以直接感测该器官(或该器官的一部分)的指示声音。同样,可以将传感器138G 和138H、或138G、138H、138D和138E安置在该器官周围的所需位置,以例如通过三角测量来 间接感测该膝盖(或该器官的一部分)的指示声音。
[0127] 对于膝盖,指示声音可以是声音幅度、模型、频率、频率变化、指示移动的阻力、移 动的堵塞、组织的撕裂、或该膝盖的关节、韧带、半月板、或肌肉(例如
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