可穿戴式个人计算机和医疗设备的制造方法_5

文档序号:9828933阅读:来源:国知局
,内侧副韧带、髌骨、外 侧副韧带、髌骨韧带、前十字韧带、后十字韧带)的组织的扭伤的超过阈值或包括模型的摩 擦声音或爆裂声音,如本文中所述。这种指示声音可以由处理器来用于检测对该膝盖的关 节、韧带、半月板、或肌肉的损害。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,则发送膝盖关节警报。
[0128] 在一些情况下,这种指示声音可以大于阈值音量(例如,来自膝盖的5-10dB、或10- 2〇dB)并且具有模型声音,例如"爆裂"或"嘎吱"的声音模型。在一些情况下,这种指示声音 还可以具有〇. 5Hz与3Hz之间的阈值频率;或具有步行、慢跑或奔跑的脚步频率。基于声音模 型,处理器可以检测韧带、软骨、骨头、肌腱、扭伤、肿胀或其它膝盖损害,并且发送指示所检 测的损害的警报信号。
[0129]例如,可以将传感器138C安置(例如,在皮肤上、在衣服中、或以其它方式)在右肩 的正上方或直接在右肩之上的所需位置,以直接感测右肩(或该器官的一部分)的指示声 音。同样,可以将传感器138C、138D和138F安置(例如,在皮肤上、在衣服中、或以其它方式) 在该肩膀周围的所需位置,以例如通过三角测量来间接感测该肩膀(或该器官的一部分)的 指不声首。
[0130]在另一个示例中,可以将传感器138A安置在左肩的正上方或直接在左肩之上的所 需位置,以直接感测该肩膀(或该器官的一部分)的指示声音。同样,可以将传感器138A、 138D和138B安置在该肩膀周围的所需位置,以例如通过三角测量来间接感测该肩膀(或该 器官的一部分)的指示声音。
[0131]可以将传感器138F安置在右髋的正上方或直接在右髋之上的所需位置,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138F、138E和1381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髋部(或该器官的一部分)的指示 声音,。
[0132] 在另一个示例中,可以将传感器138D安置在左髋的正上方或直接在左髋之上的所 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138D、 138E和138G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髋部(或该 器官的一部分)的指示声音。
[0133] 可以将传感器安置在右手腕上或之上的所需位置,以直接感测该右手腕(或该器 官的一部分)的指示声音。同样,可以将传感器138C、138F、以及138E和右手腕之上的传感器 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右手腕(或该器官的一 部分)的指不声首。
[0134] 在另一个示例中,可以将传感器安置在左手腕上或之上的所需位置,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138A、138D、以及138E和左手 腕之上的传感器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手腕 (或该器官的一部分)的指示声音。
[0135] 对于肩膀、髋部或手腕,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、或该肩膀、髋部或手腕的关节、韧带、半月板、或肌肉的 组织的扭伤的超过阈值或包括模型的摩擦声音或爆裂声音,如本文中所述。这种指示声音 可以由处理器来用于检测对该肩膀、髋部或手腕的关节、韧带、半月板、或肌肉的损害。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 肩膀、髋部或手腕关节警报。
[0136] 在一些情况下,肩膀、髋部或手腕的这种指示声音可以大于阈值音量(例如,来自 肩膀、髋部或手腕的5-10dB、或10_20dB)并且具有模型声音,例如"爆裂"或"嘎吱"的声音模 型。基于声音模型,处理器可以检测韧带、软骨、骨头、肌腱、扭伤、肿胀或其它肩膀、髋部或 手腕的损害,并且发送指示所检测的损害的警报信号。
[0137] 在一些情况下,位置可以与下巴、舌头、牙齿、鼻子、嘴巴、和喉部有关。例如,可以 将传感器1388、138六、138(:、或颈部之上(例如,在衣领中)的传感器安置(例如,在皮肤上、在 衣服中、或以其它方式)在所需位置,以直接感测下巴、舌头、牙齿、鼻子、嘴巴、或喉部的指 示声音。同样,可以安置以下传感器(例如,在皮肤上、在衣服中、或以其它方式)以间接感测 下巴、舌头、牙齿、鼻子、嘴巴、或喉部的指示声音:样式512;138C和138B;138B和138A;138A 和138C; 138C、颈部上的传感器和138B; 138B、颈部上的传感器、和138A; 138C、颈部上的传感 器、和138A。
[0138] 在颈部周围(例如,在衣领中)的传感器可以用于检测下巴、舌头、和牙齿的位置所 预期的声音。这种声音可以包括爆裂声音、咀嚼声音、低频重复的声音,以指示咀嚼、吞咽或 饮食问题。这种声音可以用于例如通过检测下巴中的"爆裂"来检测人的下巴或咀嚼是否不 正常,这可以指示颞下颂关节障碍症(TMJ)或其它不正常的下巴功能。
[0139] 在一些情况下,下巴、舌头、和牙齿的这种指示声音可以大于阈值音量(例如,5-10dB、或10_20dB)并且具有模型声音,例如"爆裂"或"嘎吱"的声音模型。在一些情况下,这 种指示声音还可以具有〇. 5Hz与3Hz之间的阈值频率;或具有咀嚼、咬、磨牙、或吞咽频率。基 于声音模型,处理器可以检测韧带、软骨、骨头、肌腱、扭伤、肿胀或其它下巴、舌头、和牙齿 的损害,并且发送指示所检测的损害的警报信号。
[0140] 在一些情况下,可以选择上述所需位置中的一个或多个位置来监听来自嘴、下巴、 舌头、和牙齿的指示声音,以检测咀嚼、吞咽或饮食问题或那些器官的其中之一的问题。
[0141] 对于这些器官,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、或下巴、舌头或牙齿的关节、韧带、半月板、或肌肉的组织扭伤 的超过阈值或包括模型的摩擦声音或爆裂声音,如本文中所述。这种指示声音可以由处理 器来用于检测对下巴、舌头、或牙齿的关节、韧带、半月板、或肌肉的损害。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,则发送下巴、舌头、 或牙齿的警报。
[0142] 在其它情况下,对于这些器官,指示声音可以是声音幅度、模型、频率、频率变化、 拍频、或指示空气流动的量、空气流动的速度、鼻子、嘴巴或喉部的空气流动的堵塞或变化 的超过阈值或包括模型声音的频率范围,如本文中所述。这种指示声音可以由处理器来用 于检测对鼻子、嘴巴或喉部的损害,例如空气流动能力的不正常的减慢或加速。这种指示声 音可以用于检测对鼻子、嘴巴、或喉部、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,则发送鼻子、嘴巴、喉部或呼吸 警报。
[0143] 在一些实施例中,关于不同器官的指示声音可以用于检测人的活动的类型,例如 他们是否在步行、慢跑、奔跑等。例如,关节、脚踝和肺部(还可选的是心脏、或鼻子和嘴巴) 的关节指示声音、脚步指示声音、以及呼吸指示声音可以由处理器来用于检测阵列510的穿 戴者是否在步行、慢跑、或奔跑。处理器可以确定指示声音的频率或速度;与一段时间内(例 如10秒、30秒、1分钟或5分钟)的脚步的平均音量结合,以识别阵列的穿戴者是否在步行、慢 跑、或奔跑。在一些情况下,这些知识声音可以大于阈值音量并且具有〇.5Hz与3Hz之间的阈 值频率。步行的阈值音量(例如,30-40分贝-dB)低于(例如,低2到5倍)慢跑的阈值音量(例 如,40-60dB),而慢跑的阈值音量低于(例如,低2到5倍)奔跑的阈值音量(例如,60-100dB)。 在一些情况下,将所有关节指示声音、脚步指示声音、和呼吸指示声音与上述频率和音量阈 值对比。在一些情况下,当人奔跑时,关节和呼吸的声音可能与穿戴者的另一种活动或状态 的关节和呼吸的声音不同。检测阵列510的穿戴者是否在步行、慢跑、或奔跑可以包括:处理 器还检测使用者的心跳速率处于步行、慢跑、或奔跑的典型速率;并且将该检测与其它步 行、慢跑和奔跑指示声音或上述检测相结合。
[0144] 检测阵列510的穿戴者是否在步行、慢跑或奔跑可以增大阵列的判断能力,以确定 其它指示声音或检测。在一些示例中,可以由处理器将穿戴者是否在步行、慢跑、或奔跑与 心脏指示声音相结合,以检测心脏的运用的危险程度、危险的心跳速率、心脏病发作或其它 心脏问题。在一些示例中,可以由处理器将穿戴者是否在步行、慢跑、或奔跑与关节指示声 音相结合,以检测受损的关节或组织。
[0145] 在一些实施例中,超过阈值或包括模型的关于嘴巴、咽喉、和/或食道的饮用指示 声音可以用于检测人是否在饮用液体以及在一段时间内饮用的液体的量。例如,咽喉吞咽 指示声音(并且可选地还有嘴巴吮吸指示声音或食道液体指示声音)可以由处理器来用于 检测阵列510的穿戴者在饮用液体并且每2秒或5秒饮用0.25、0.5、0.75、1或2杯的量。处理 器可以确定这些指示声音的频率或速度;与一段时间内(例如,2、3、5或10秒)的指示声音的 平均音量相结合,以识别在所述时间段内是否饮用了所述量的液体。在一些情况下,处理器 可以确定这种指示声音可以大于阈值音量,具有某一长度(例如,诸如人吞咽的声音的模型 声音),并且具有0.5Hz与3Hz之间的阈值频率。阈值音量可以大于例如20-40dB并且较高的 频率可以指示饮用了较大的量。基于饮用指示声音,处理器可以确定穿戴者在诸如一小时、 4小时、或一天等较长的时间段内饮用了多少液体。在一些示例中,可以由处理器将穿戴者 是否正在饮用与在饮用指示期间或之后的咽喉或其它指示声音相结合,以检测哽咽或咳 嗽。
[0146] 在一些实施例中,关于肺部、气管、咽喉、鼻子、嘴巴、喉部的指示呼吸声音可以用 于检测人是否正在呼吸、正在快速呼吸、正在哽咽、正在咳嗽、正在打喷嚏等。这种指示声音 还可以用于确定人是否已经停止呼吸、正在打呼噜、已经睡眠呼吸暂停、有鼻窦感染、过敏 性反应、花粉热、哮喘等。如本文中所述,例如通过识别指示声音超过阈值或包括模型,这种 声音的频率、幅度、模式、模型、时序、和位置可以帮助确定这些呼吸问题中的任何问题。在 一些情况下,可以追踪穿戴者的过敏反应的位置,以帮助人避免危险的过敏位置。例如,通 过使用运动传感器或(例如,手机的)另一个位置传感器,当穿戴者经历过敏反应时,可以识 别并且存储过敏反应的位置。可以将这种反应直接测量为由阵列150、传感器138、传感器 138B或所述用于感测呼吸声音的其它传感器所检测的呼吸声音的间距(例如,频率)的上 调。
[0147] 由阵列(例如,使用传感器138的输出信号的处理器)可以容易地检测打呼噜和/或 睡眠呼吸暂停的声音,并且阵列可以有助于确定穿戴者的身体中的这种声音源的位置。甚 至可以在个体显示出危险迹象之前由阵列确定哽咽的声音。由阵列可以容易地检测由于某 物被穿戴者咬入而产生的牙齿碎裂的不同的声音,并且阵列可以有助于确定穿戴者的身体 中的这种牙齿的位置。接下来,还可以由阵列容易地检测进入气管(例如,在气管中而非在 食道中)的液体的不同声音。
[0148] 在一些实施例中,对所需位置的选择可以由使用者或穿戴者来完成;或由建立设 备(例如,设备100、传感器138、阵列150、或其处理器)或为设备编程的设计师、制造商或医 生的指令来完成,以执彳丁上述功能(例如,对指不声首的检测)。选择可以考虑或基于执彳丁关 于该选择所述的功能的因素。在一些情况下,对所需位置的选择可以基于已知的生理学、医 学、或其它知识和信息。
[0149] 在一些情况下,对指示声音的阈值或模型的选择可以基于已知的生理学、医学、或 其它知识和信息。可以由建立设备(例如,设备100、传感器138、阵列150、或其处理器)或以 其它方式为设备编程的使用者、穿戴者、设计师、制造商或医生来完成对指示声音的阈值或 模型的选择,以执行上述功能(例如,对指示声音的检测)。选择可以考虑或基于执行关于该 选择所述的功能的因素。
[0150] -些实施例包括使用阵列510来确定指示声音的过程。这种过程可以包括根据需 要来将声音传感器(例如,传感器138A-J或那些传感器的子集)安置在人身上的所需位置, 以感测指示声音。安置声音传感器的阵列可以包括将声音传感器安置在预定位置,以直接 或间接(例如,通过三角测量)听到预期从人的器官听到的声音。接下来,传感器可以感测生 物测量环境并且基于所感测的环境而从传感器输出电子输出信号。在一些情况下,传感器 可以感测来自穿戴传感器的人的器官的声音。可以通过有线或无线技术将输出信号从传感 器传递到接收输出信号以用于处理的处理器。接下来,如果电子输出信号包括的指示声音 大于阈值或包括模型声音,处理器则可以输出警报信号到警报器(例如,扬声器114、振动器 124、和/或至手机210的无线信号)。在一些情况下,指示声音包括指示声音大于阈值或包括 模型声音的输出信号。如果电子输出信号包括指示声音,那么处理器可以基于输出信号来 确定(例如,检测或指示)对穿戴设备的人的心脏、肺部、骨关节、下巴、嘴巴、鼻子、咽喉、静 脉或动脉的其中之一的损害或与该器官有关的其它问题。响应于接收到警报信号,警报器 (例如,扬声器114、振动器124、和/或手机210)可以为穿戴设备100的人发出警报信号。
[0151] 实施例还可以包括将来自多个传感器以及不同类型的传感器的信号集成(例如, 通过处理器来处理)以允许传感器输出信号的集成的能力,这将允许检测指示中的较小变 化并且减少了错误的结果。例如,由于同时结合两个传感器的小变化的信息,两个传感器的 输出信号的较小变化或改变可以用于指示环境、生物事件或指示声音。在一个示例中,可以 将压力传感器134和/或长度传感器132的输出信号的较小变化或改变(例如,与由于上述这 些传感器而产生警报的信号相比)与来自传感器138B的不规则的模型心跳声音相结合来识 别心脏病发作。
[0152] 同样,由于同时结合两个传感器的小变化的信息,两个传感器的输出信号的较小 变化或改变可以用于减少环境、生物事件、或指示声音的错误结果指示。在一个示例中,可 以将缺少压力传感器134和/或长度传感器132的输出信号的较小变化或改变(例如,与由于 上述这些传感器而产生警报的信号相比)与来自传感器138B的不规则的模型心跳声音相结 合来确定不规则声音不是心脏病发作(例如,由于传感器138B的问题、不良位置、或损坏)。
[0153] 根据一些实施例,麦克风网状物(例如,阵列510)可以是(例如,代替声音传感器 138)在所需位置处的小型扬声器的阵列。根据一些其它实施例,麦克风网状物(例如,阵列 510)还可以包括小型扬声器的阵列(例如,除了传感器138之外或作为传感器138的一部 分)。在这些情况下,扬声器可以被编程为用作声波驱虫器。已知高频声音用于驱逐昆虫和 哺乳动物。因此,处理器可以被编程为将在已知用于防蚊(例如,用于减少或消除蚊子的兴 趣、注意或叮咬)的频率下的音频信号发送到扬声器。处理器还可以被编程为将在已知用于 防狗(例如,减少或消除狗的兴趣、注意或叮咬)的频率下的音频信号发送到扬声器。
[0154] 在一些情况下,本文中的设备是基于或适合普通皮带或腰带的小形状因子(例如, 下面描述的设备1〇〇);或适合声音传感器的"网状物"或阵列(例如,下面描述的阵列510), 并且该设备是全功能可穿戴式设备,所以它可以容易地被腰带或衣服的厂商或可穿戴式设 备的供应商使用。
[0155] 在一些情况下,设备100是或包括通过以下方式提供相对于之前已知的结构和技 术的改进的部件/技术的独特组合:(1)作为完全集成在腰带中的个人计算机;(2)具有USB 接口并且可以通过应用程序(例如,"APP")与智能手机、平板电脑等连接;(3)用比无腰带设 计更高的准确度监测呼吸速率;(4)监测腰围,并且帮助穿戴者间接控制体形和体重;(5)监 测腹部压力,这可以帮助穿戴者控制每餐的食物量,从而间接地使穿戴者能够控制体重; (6)跟踪左立时间并且产生振动以提醒穿戴者在长时间坐立之后进行锻炼;和/或(7)跟踪 穿戴者去洗手间的频率并且如果频率太小则将饮用更多水的振动提醒发送给穿戴者。
[0156] 在一些情况下,阵列510是或包括通过以下方式提供相对于之前已知的结构和技 术的改进的部件/技术的独特组合:(1)网状物或阵列中的完全集成的个人计算机;(2)具有 USB接口并且可以通过应用程序(例如,"APP")与智能手机、平板电脑等连接;(3)监测是否 存在或已经存在心脏、肺部、骨头、关节、下巴、咽喉、动脉、消化道等的损害或其它问题。
[0157] 运Μ
[0158] 以下示例属于实施例。
[0159] 示例1是能够被穿戴在人的腰部周围的可穿戴式计算机设备,设备包括:设置在搭 扣中的计算机处理器;柔性数据总线,其被电子耦合到处理器并且沿着皮带延伸,皮带耦合 到搭扣;多个传感器,其沿着皮带设置并且被电子耦合到数据总线,传感器被配置为感测穿 戴设备的人的生物测量环境,并且基于所感测的环境来输出输出信号;数据总线用于将输 出信号从传感器传递到处理器;警报器,其耦合到总线,警报器能够向人通知警报;其中,处 理器包括用于在输出信号大于阈值或包括模型的情况下接收输出信号并且将警报信号发 送到警报器的电路。
[0160] 在示例2中,示例1的主题可以任选地包括:其中,可穿戴式计算机设备包括腰带或 皮带;其中,多个传感器位于设备的内表面上
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