使用可穿戴传感器测量生理参数制造技术

一种装置包括：传感器，其用于测量对象的生理参数，其中，生理参数传感器适于由所述对象穿戴；致动器，其包括电活性聚合物材料EAP部分，所述致动器用于调节所述生理参数传感器相对于所述对象的位置；反馈传感器，其用于测量所述生理参数传感器和/或所述对象的移动；控制器，其被配置为处理所述反馈传感器的测量结果，并且被配置为基于来自所述反馈传感器的信息来调节所述致动器的所述位置。

Physiological parameters were measured using wearable sensors

A device includes: a sensor for measuring physiological parameters, including the object, the physiological parameters of the object by the sensor is suitable for wear; actuator, including electroactive polymer material EAP, regulating the physiological parameters of the sensor relative to the object position for the actuators; feedback sensor, for measuring the mobile the physiological parameters of the sensor and / or the object; the controller, which is configured to process the feedback measurement results of the sensor, and is configured for the position feedback from the sensor information is adjusted based on the actuator.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用可穿戴传感器测量生理参数
本专利技术涉及用于测量对象的生理的参数传感器，其中，所述传感器能够由用户穿戴。例如，可穿戴光电体积描记(PPG)传感器、可穿戴心电图传感器、可穿戴超声传感器、可穿戴心率传感器、或可穿戴皮肤监测传感器。具体地，本专利技术涉及包括可穿戴传感器的装置，所述装置用于维持可穿戴传感器与用户之间的接触或维持它们之间的特定分开距离。
技术介绍
使用包括可穿戴设备的装置来监测对象的生理参数正变的日益流行。这样的设备便于使用，因为当生理参数正在被监测时它们为用户提供增加的移动自由。以此方式，在各种情况下(例如在对象的不同水平的强体力活动下)测量生理参数是可能的。生理参数传感器可以在不同的应用中被不同地安装到用户。安装的生理参数传感器相对于对象的位置可能根据要被测量的参数、生理参数传感器的类型、和/或生理感测发生的情况而变化。在一些情况下，生理参数传感器应当与用户的身体接触。在其他情况下，生理参数传感器应当与对象的身体分开。关于可穿戴传感器的一个重要问题是确保生理参数传感器与用户的身体之间的接触压力或分开被维持在恒定水平，因为在生理感测期间获得的信号受可穿戴传感器与用户的相对位置影响。例如，在PPG监测中，为了传感器信号的最佳稳定性，光传感器与皮肤之间的稳定距离是期望的。对于超声换能器补片，为了高质量图像，与皮肤的良好接触是必要的。类似地，ECG监测设备的电极对接触压力敏感。因此，在使用包括可穿戴传感器的装置监测生理参数期间能够发生的一个问题是，传感器相对于用户的身体的位置可能由于用户的移动而变化，导致测得的数据的变化。导致可穿戴传感器和用户的相对位置的变化的用户的移动引起运动伪迹存在于测得的数据中。虽然运动伪迹能够被数字地虑除，但是这种方法能够负面地影响使用可穿戴传感器获得的测量数据的质量。因此存在对能够被操作以获得高质量数据的用于测量生理参数的可穿戴设备的需要。
技术实现思路
所述需要利用如通过独立权利要求限定的本专利技术被至少部分地解决。从属权利要求提供了有利的实施例。根据本专利技术的一个方面的范例，提供了一种可穿戴生理传感器装置，包括：传感器，其用于测量对象的生理参数，其中，所述传感器适于由所述对象穿戴；致动器，其包括电活性聚合物材料部分，所述致动器用于调节所述传感器相对于所述对象的位置；反馈传感器，其用于测量所述生理参数传感器和/或所述对象的移动；以及控制器，其被配置为处理所述反馈传感器的测量结果，并且被配置为控制所述致动器以基于所述反馈传感器的所述测量结果来调节所述传感器的位置。所述装置包括可穿戴设备，所述可穿戴设备包括传感器(这可以是生理参数传感器)，所述可穿戴设备用于通过使其与对象来接触或甚至将所述可穿戴设备附接到所述对象来测量所述对象的生理参数。对象或用户能够是人类或动物。反馈传感器被提供以测量参数，其中，参数的值或参数的值的变化指示所述生理参数传感器与所述对象(用户)的相对位置已经变化。所述反馈传感器可以所述测量生理参数传感器与所述对象之间是否存在接触、和/或生理参数传感器与对象之间是否存在接触压力、和/或生理参数传感器与对象之间的距离。注意，所述反馈传感器可以通过用于测量生理参数的传感器本身来实施。所述反馈传感器的测量结果被发送给控制器，所述控制器能够基于所述反馈传感器的一个或多个测量结果接收和确定所述传感器的位置是否已经相对于所述用户变化。如果检测到用于测量生理参数的传感器与对象(用户)的相对位置的变化，控制器就向致动器发送致动信号，引起致动器移动到致动配置。这是致动器的形状或配置变化的配置。致动器和生理参数传感器被布置为使得致动的配置引起用于测量生理参数的传感器相对于所述对象的位置的变化。通过使用电活性聚合物致动器，该设备能够利用低功率消耗进行操作，并且因此实现利用小的电源在延长的时间段内的监测。它还使得致动器能够小且轻，使得它给予用户最小不舒适。针对该目的优选地，该设备使用电活性聚合物作为致动器内的致动材料。所述反馈传感器可以被配置为测量所述生理参数传感器与所述对象之间的接触力的变化。在使用中，所述反馈传感器可以被定位在所述生理参数传感器与所述对象之间。致动器可以被布置为调节传感器与对象之间接触压力，并且控制器可以根据测得的移动，使用致动器来调节所述生理参数传感器与所述对象的接触。所述装置可以还包括被设置在所述生理参数传感器上的耦合构件。所述耦合构件可以在使用中被布置在生理参数传感器与对象之间。以此方式，参数传感器能够被定位在距用户的身体的期望距离处，因为耦合构件充当将生理参数传感器与用户的身体分开的间隔件。生理参数传感器然后能够在使用期间被维持在距用户的身体的特定距离处。反馈传感器可以被配置为测量生理参数传感器与对象之间的距离，即分开生理参数传感器和对象的距离。例如，分开距离可以是对象的身体与生理参数传感器上的参考点之间的距离。在另一范例中，分开距离可以是对象的身体与生理参数传感器之间的最短距离。替代地，反馈传感器可以被配置为测量参数传感器相对于对象的位移(分开距离的变化)。生理参数传感器可以包括：壳体，其具有限定内部区域的壁；以及传感器元件，其被设置在所述壳体的所述内部区域之内，其中，所述反馈传感器被配置为测量所述壳体相对于所述对象的移动。壳体的位置的变化可以引起由传感器元件测得的参数改变，指示生理参数传感器已经相对于用户移动。所述生理参数传感器可以包括所述反馈传感器，并且所述控制器可以被配置为处理来自所述生理参数传感器的信号，并且被配置为基于所述生理参数传感器的所述信号来调节所述致动器的位置。所述生理参数传感器可以包括用于测量生理参数并且用于测量生理参数传感器和/或对象的移动的传感器元件。所述生理参数传感器可以包括：壳体，其具有限定内部区域的壁；光源，其被设置在所述壳体的所述内部区域中；以及光传感器，其被设置在所述壳体的所述内部区域之内，并且其中，所述控制器被配置为处理所述光传感器的信号，并且被配置为基于所述光传感器的所述信号来调节所述致动器的位置。所述装置可以还包括被设置在所述壳体外面的外部光传感器，并且其中，所述控制器被配置为处理所述外部光传感器的信号，并且基于所述外部光传感器和所述传感器的所述光传感器的光信号来调节所述致动器的位置。所述控制器可以被配置为基于外部传感器的光信号与生理参数传感器的光传感器的光信号之间的差异来调节所述致动器的位置。例如，所述外部光传感器可以测量环境照明状况，并且控制器可以被配置为将生理参数传感器的光传感器的光信号的变化与外部光传感器的光信号进行比较。以此方式，所述控制器可以对由于破坏的皮肤接触的光强度变化与由于其他原因引起的光强度变化进行区分。所述装置可以还包括：信号发生器，其适于：生成用于在感测中使用的具有第一频率的第一电AC信号；生成用于在致动中使用的具有第二频率的第二电AC信号，其中，所述第二频率与所述第一频率基本上相同；将所述第一电信号施加于所述生理参数传感器；并且将所述第二电信号施加于所述致动器；以及检测器，其用于检测所述第一电信号相对于所述第二电信号的变化。生理参数传感器的移动可以影响第一信号的幅值。例如，如果生理参数传感器失去与用户的接触，这可以引起幅值变化存在于第一信号中。通过使用检测器来比较第一信号的变化(具体地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可穿戴传感器装置(1)，包括：‑传感器，其用于测量对象的生理参数，其中，所述传感器(3)适于由所述对象穿戴；‑致动器(5)，其包括电活性聚合物材料部分，所述致动器用于调节所述传感器相对于所述对象的位置；‑反馈传感器(7)，其用于测量所述生理参数传感器和/或所述对象的移动；以及‑控制器，其被配置为处理所述反馈传感器的测量结果，并且被配置为控制所述致动器以基于所述反馈传感器的所述测量结果来调节所述传感器的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.18 EP 14198836.01.一种可穿戴传感器装置(1)，包括：-传感器，其用于测量对象的生理参数，其中，所述传感器(3)适于由所述对象穿戴；-致动器(5)，其包括电活性聚合物材料部分，所述致动器用于调节所述传感器相对于所述对象的位置；-反馈传感器(7)，其用于测量所述生理参数传感器和/或所述对象的移动；以及-控制器，其被配置为处理所述反馈传感器的测量结果，并且被配置为控制所述致动器以基于所述反馈传感器的所述测量结果来调节所述传感器的位置。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述反馈传感器(7)被配置为测量所述传感器(3)与所述对象之间的接触力的变化。3.根据权利要求2所述的装置，还包括耦合构件(19)，所述耦合构件被设置于所述传感器上并且在使用中被布置于所述传感器与所述对象之间。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述反馈传感器被配置为测量所述传感器与所述对象之间的距离的变化。5.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述传感器包括：-壳体(20)，其具有限定内部区域的壁；以及-传感器元件(12)，其被设置于所述壳体的所述内部区域之内，其中，所述反馈传感器(7)被配置为测量所述壳体相对于所述对象的移动。6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述传感器包括所述反馈传感器，并且其中，所述控制器被配置为处理来自所述传感器的信号，并且被配置为基于所述传感器的所述信号来调节所述致动器的位置。7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述传感器包括：-壳体(20)，其具有限定内部区域的壁；-光源(14)，其被设置于所述壳体的所述内部区域中；以及-光传感器(12)，其被设置于所述壳体的所述内部区域之内，其中，所述控制器被配置为处理所述光传感器的信号，并且被配置为基于所述光传感器的所述信号来调节所述致动器的位置。8.根据权利要求7所述的装置，还包括被设置在所述壳体之外的外部光传感器，并且其中，所述控制器被配置为处理所述外部光传感器的信号，并且被配置为基于所述外部光传感器和所述传...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·A·范登恩德，R·哈克玛，M·T·约翰逊，F·M·伯克霍斯特，M·科瓦切维奇米利沃耶维奇，F·J·G·哈肯斯，A·希尔格斯，C·P·亨德里克斯，R·L·J·M·乌巴赫斯，E·G·M·佩尔塞斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL