可穿戴在人体上的可穿戴测量装置

摘要

可穿戴在人体上的可穿戴测量装置(1)，用于测量人体皮肤(11)上的参数，并设计为配备有细长，具有凸面(4)和凹面(5)的壳状壳体(3)，其中凹面(5)的表面和凹面(5)的表面内部配备有至少一对电子传感器(9、10)，用于与相关人员的皮肤(11)接触以测量参数。

说明书

技术领域

本发明涉及一种可穿戴在人体上的可穿戴测量装置。

背景技术

本发明所涉及的技术领域中的通用英语术语包括诸如“wearable(可穿戴)”、“wearable technology(可穿戴技术)”、“wearable devices(可穿戴设备)”之类的术语，这些术语一方面描述了人们作为衣服或配饰穿在身上的各种设备或小物件，另一方面还包含用于测量，收集并在必要时将有关身体状况的数据传输到其他设备的技术。

在法语中，还提到了所谓的“habitronique”，它是“s'habiller”(意为“着装”)和“électronique”的组合。

简而言之，根据本发明的可穿戴式测量装置可以被认为是属于上述可以被人穿戴在身体上的电子设备的技术领域中的部件。

更具体地，本发明涉及在人的皮肤上测量参数的可穿戴测量装置。

这些参数可以有许多形式，但是根据本发明，通常(但不是必须)涉及与皮肤中汗腺的活性有关的物理参数，例如皮肤的电导率，皮肤电导率变化的速度或幅度等等。

事实上，汗腺活动的改变反映了有关人的情绪状态或兴奋程度的改变。

根据本发明的可穿戴的测量装置的目的在于能够监测人的情绪状态、精神状态或兴奋度，并且可以典型地借助于单独的输出装置将由测量装置收集的数据提供给人。输出装置通过手机或任何通信设备上的应用程序，或通过安装在PC上，笔记本电脑或平板电脑或任何其他合适设备上的软件来实现输出。

根据当前的现有技术，已知有许多可佩戴在人体上的电子设备(称为“可穿戴设备”)，但是目前这些已知设备无法满足一些需求。

例如，存在一种具有内置技术的知名手表(所谓的“智能手表”)，用于监视例如运动表现，心率等。

换句话说，在这种“智能”型的手表中，与日期和时间显示等有关的原始功能、在人的皮肤上测量数据及这些数据的存储和监视的功能被集成到单个设备，例如上述手表中。

这种功能的集成可能会带来好处，但也会存在缺点。

更具体地说，用于测量皮肤数据的技术制造商并不是钟表制造商，反之亦然。

因此，具有集成测量技术的手表在大多数情况下，具有非常数字化的外观看起来颇具未来派风格。

举个例子来说，这在运动表现上大多并不令人讨厌，但是当使用测量技术连续监测个人的精神状态时，整天都要在手腕上戴一个华而不实的电子设备，往往是不可取的。

例如，对于期望在工作中穿着更正式服装的人，例如办公室工作人员、推销员、律师、法官等，情况尤其如此。

上述功能集成的另一个缺点是，在购买手表时，有很多型号没有集成测量技术，而只有少数几款集成了该测量技术，因此购买手表时的选择非常有限，如果除了时间显示外，还需要寻找一种具有测量情绪状态技术的手表的话。

其他类似的电子设备或“可穿戴设备”可以粘在身体上，或者可能具有柔性手镯之类的形状。

这些电子设备或“可穿戴设备”的一个缺点是它们通常非常华而不实，由于上述原因，这通常是不可取的。

此外，它们通常不是很耐用或坚固，而是作为临时实验或短期使用的小工具或新奇产品。

这些实施方案的另一个缺点是它们覆盖相当大的一部分皮肤表面，这可能导致瘙痒，刺激甚至感染。

发明内容

因此，本发明旨在提供一种方案以解决上述问题和/或其他问题。

特别地，本发明的目的是提供一种非常耐用且坚固的可穿戴测量装置，以使其具有较长的使用寿命，并且可以承受通常由运动中的人施加的冲击或力，以及湿气对测量装置的任何渗透。

本发明的另一个目的是提供用于在一个单独的可穿戴测量装置中测量人的皮肤的技术，该可穿戴测量装置优选地具有非常小的体积，以便可以不露痕迹地佩戴。

本发明的另一个目的是提供一种测量装置，用户可以不被注意地或几乎不被察觉地穿戴在其日常衣物或其所穿戴的其他附件之上、之中或之下，例如手表、胸罩或皮带，这样用户就不必以任何方式改变其以往的习惯和风格，像过去一样，可以继续从市场上各种普通产品中购买服装和配饰。

本发明的又一个目的是提供一种可穿戴的测量装置，该测量装置不仅耐用，而且还显示出一定的地位，或者至少设计成使其也可供高度重视阶层和风格的人佩戴。

另一方面，在另一可能的实施例中，本发明的一个可能的目的是提供一种耐用的可穿戴测量装置，例如，其通过试图保持其成本价格尽可能低而注重其广泛的分布。

为此，本发明涉及一种可穿戴测量装置，该装置可佩戴在人体上，用于测量人体皮肤上的参数，其执行方式类似于装配有细长、略微弯曲外壳的测量模块，更具体地说，或者它是一段半径在52毫米和62毫米之间，或是在54毫米和60毫米之间，最好是在56毫米和58毫米之间，有凸面和凹面的圆柱形护套，以及在所述凹侧的表面中具有至少两个电子传感器，所述电子传感器旨在与相关人员手腕内侧的皮肤接触以测量所述参数，其中所述可穿戴测量装置未配备腕带等。

根据本发明的这种可穿戴测量装置的主要优点在于，其具有壳体，该壳体的凹面可安装在手腕处皮肤的凸起部分上，从而确保皮肤与可穿戴测量装置中的传感器之间的良好接触。

根据本发明的这种可穿戴的测量装置的另一个优点在于，其被设计为具有壳体的单独的测量块，在壳体中设有电子传感器。

这样，一方面可以实现健壮和紧凑的版本，另一方面测量技术包含在单独的模块中，从而在特定实施例中，这样的测量模块可以与许多类型的手表和其他腕带组合使用。

在根据本发明的可穿戴测量装置的优选实施例中，测量模块包含至少一对电子传感器用于测量相关皮肤区域中汗腺的活动，也称为“皮肤电反应”，其中，两个传感器之间的相互距离至少为20毫米，并且所述传感器具有圆形接触面。

如果距离相当长，可以在传感器之间安装电池。

根据本发明的可穿戴测量装置的这样一个实施例的主要优点是，它允许检测和记录佩戴者的精神状态或更多物理参数，例如佩戴者的心跳，从而可以在后期或同时在所有类型的应用程序或软件程序中使用，例如，以提高有关人员的总体健康水平，或监视或预防性地调整其总体状况。

在根据本发明的测量装置的又一优选实施例中，可穿戴测量模块被设计成设置到腕带(例如普通腕表)上，特别是用于腕带和手腕内侧的皮肤之间，并且为此提供有固定装置。

根据本发明的可穿戴测量装置的这样一个实施例的主要优点是其所附的衣物或饰物(例如手表)确保了与用户皮肤的良好接触。

可穿戴测量装置适配于手表或腕带，但是预期类型的任何实施例都可以用于将这种可穿戴测量装置设置其上，而不管其样式，详细形状或颜色如何。

这极大地增加了用户对样式和形状的选择。

由于可穿戴测量装置设置在腕带上，可能是传统手表的腕带上，因此它没有自己的方法将其应用到用户的身体上，这使得它的尺寸相对较小，并且允许它被不显露地应用到身体上以测量相关参数。

在根据本发明的可穿戴测量装置的另一优选实施例中，可穿戴测量装置配备有发送装置，用于将数据无线地发送到输出装置，例如移动电话、一般通信装置、PC、笔记本电脑、iPod、mp3播放器或其他类似设备。

本发明还涉及根据本发明的可穿戴测量装置和输出装置的组合，其中输出装置配备有通过无线传输方式从测量装置接收数据的装置，并且配备有能够处理所述数据，并将其以已处理的形式呈现给用户的小程序或软件应用程序。

附图说明

为了更好地说明本发明的特点，下面仅以实例且不以任何限制的方式对根据本发明的可穿戴测量装置的一些优选实施例进行描述，其中参照了以下附图：

图1示出了根据本发明的可穿戴测量装置的可能的第一实施例的凸面透视图；

图2示出了图1中可穿戴测量装置凹面上箭头F2所示的透视图；

图3、图4和图5分别示出了根据图1的可穿戴测量装置上的箭头F3、F4和F5的顶视图、第一侧视图和第二侧视图；

图6示出了根据图3所示截面VI-VI，穿过图1中可穿戴测量装置的横截面；

图7示出了图1的可穿戴测量装置的分解形式的透视图；

图8展示了图1中可穿戴测量装置的使用方式的侧视图；

图9至图13是根据图1至图5的以类似的方式示出的根据本发明的可穿戴的测量装置的另一种可能的实施方式；

图14展示了图9中实施例的可穿戴测量装置的使用方式的侧视图；

图15至图19是根据图1至图5的以类似的方式示出的根据本发明的可穿戴的测量装置的第三种可能的实施方式；

图20至图24是根据图1至图5的以相似的方式示出的根据本发明的可穿戴的测量装置的第四种可能的实施方式；

图25展示了图20中实施例的可穿戴测量装置的使用方式的侧视图；

图26展示了与包括在图20至25中的实施例相比稍微修改的实施例的可穿戴测量装置的使用方式的侧视图；及

图27展示了在如图1所示的实施例中的根据本发明的可穿戴测量装置的充电侧视图。

具体实施方式

图1至图7所示的根据本发明的可穿戴测量装置1旨在测量人体皮肤上的参数。

该可穿戴式测量装置被设计为一个封闭单元，呈测量模块2的形状，该测量模块配备有细长的壳形外壳3。

该外壳具有凸面4和凹面5。

另外，壳形外壳3在其长度L的大部分上具有恒定或近似恒定的宽度B和恒定或近似恒定的厚度D。

例如，长度L通常可以在50到60mm之间，但是本发明不排除使用不同长度L的可能性。

宽度B对应于表带的宽度，例如，可以在16mm到24mm的量级上，但是本发明不排除其他尺寸。

厚度D优选地尽可能薄，使得可穿戴测量装置可以分离地安装在用户佩戴的表带和用户的皮肤之间。

例如，在可穿戴测量装置1的大部分表面上，厚度D通常可以是6到7mm。当然，本发明不排除更薄和更厚的型式。

在该示例中，可穿戴测量装置1在边缘6处略微倒圆或倒角，并且厚度D略微减小，例如减小至大约4至5mm。

当然，这些值仅仅是可能的示例，并且根据本发明，不排除使用完全不同的形状和尺寸。

在图1至图7所示的实施例中，可穿戴测量装置1具有半圆形或几乎半圆形的前端7和在这种情况下为直线或几乎直线的后端8，但是根据本发明并非必须如此。

根据本发明，在凹侧5的表面内，至少设置有一对电子传感器9和10，其旨在与使用者的皮肤11接触以测量前述参数。

根据本发明，这对电子传感器9和10设置在测量模块2中，通常用于测量皮肤11的相关部分中汗腺的活动。

为了得知这种活动，可以测量所谓的“皮肤电反应”，其中测量诸如皮肤11上的导电率或这种导电率的变化之类的参数。

然而，本发明不排除通过提供不同性质的传感器或通过增加或减少传感器的数量来另外或替代地测量其它参数的可能性。

电子传感器9和10应优选地位于足够间距E处，例如在约2cm的距离E处，但是也可以使用其他间距E。

如在图6和7中更详细地示出的，可穿戴测量装置1的壳形壳体3包围用于容纳印刷电路板(PCB)13和电池14的内部空间或空腔12。

在这种情况下，壳体3的第一部分15，即包含凸侧4的部分15，形成一个旋塞状元件16。

壳体3的凸出侧4形成桶形元件16的底部17，并被直立的侧壁18包围。

这些直立侧壁18的顶部20的边缘19把开口21围起来。

壳体3的第二部分22具有凹面盖23的形状，该凹面盖23可以安装到上述开口21中。

传感器9和10安装在PCB13上，并且在上述凹盖中为传感器9和10设置孔24和25。

在这些孔24和25中引入传感器9和10后，每个传感器，传感器9和10的头部将位于凹面5的平面内，如图2所示。

在优选实施例中，设置在壳形壳体3中的印刷电路板(PCB)13被制成柔性的，使得其可以容易地适应壳体3的壳体形状。

本发明的另一优选方面在于，电池14与壳体3一样是壳形的，因此该电池14可以容易地插入壳体3的内部空间或空腔12中。

在根据本发明的可穿戴测量装置1的又一优选实施例中，还在壳状壳体3的内部空间或空腔12中进一步设置树脂26，至少在其未填充电子或电气部件(例如电池14和PCB13或任何其他元件)的部分中设置。

优选地，根据本发明，在壳体3的一个自由纵向端27上设置两个触点28，以便对壳体3内的电池14进行充电。

在图1至7所示的实施例中，这些电触点28设置在壳体3的前端7上。

因此，通过将测量装置1的前端7放置在电池充电器29中，可以在电池充电器29中对测量装置1进行充电，如图27中的示例所示。

然而，根据本发明，不排除在其他地方设置电触点以及相应地修改电池充电器29。

本发明的另一个非常重要的方面是，可穿戴测量装置1或测量模块2旨在附接到用户的衣服或用户所佩戴的配件，例如手表，胸罩或皮带等。

为此，可穿戴测量装置1配备有固定装置30。

在包括图1到图8的实施例中，可穿戴测量装置1旨在附接到佩戴在用户手腕33周围的手表32的腕带31上。

在这种情况下，上述固定装置30被实施为钩子或夹子34，其可以钩在所述的服装或配件的一部分的后面或周围，这里是在表带31的背面。

这如图8所示。

钩或夹子34在这种情况下在远离凸面4的方向上向上延伸。

显然，在这种情况下，固定装置30使得可穿戴的测量装置1在被应用之后位于表带31和人的皮肤11之间，凹面5上的电子传感器9和10被压在或保持在皮肤11上。

本实施例的主要优点在于，可穿戴测量装置1佩戴时非常不显眼，并且隐藏在表带31和皮肤11之间。

图9至13示出了根据本发明的可穿戴测量装置1的另一可能实施例。

与前一实施例一样，该可穿戴测量装置1旨在附接到表32的表带31上，其中可穿戴测量装置1也放置在表带31和皮肤11之间，如图14所示。

与前一实施例的区别在于，在这种情况下，固定装置30设置在壳体3的自由端27和35处，而在包括图1至图7的前一实施例中，固定装置30仅设置在壳体3的一个自由纵向端35处。

该固定装置30同样由钩或夹子34形成，如前一情况一样，钩或夹子34都在远离壳体3的凸面4的方向上向上延伸。

可穿戴测量装置1的前端7和后端8在包括图9到图13的实施例中均被同样配置，并且特别地，它们都是线性或基本线性的设计。

此外，在本实施例中，由于可穿戴测量装置1是对称的，因此实际上不再存在前端7和后端8，因此，可穿戴的测量装置1在绕通过其中心垂直于凸面4的轴线AA'旋转180°时，得到的情况完全相同。

图15至19显示了根据本发明的可穿戴测量装置1的第三种可能的实施例，该可穿戴测量装置1同样打算附接到手表32的表带31上。

在本实施例中，在壳体3的自由端27和35处，再次设置固定装置30。

然而，在这种情况下，这些固定装置30从壳体3侧向延伸，特别是从壳体3的一个纵向侧36在底座17或壳体3的凹面5的水平处侧向延伸。

在自由端35处，固定装置30再次由一种钩子或夹子34形成，这些钩子或夹子34旨在部分地包裹表带31。

在另一自由端27处，固定装置30仅由平坦的、横向延伸的突起37形成，该突起37旨在插入表带31和使用者的皮肤11之间，以便使可穿戴测量装置1正确地紧靠皮肤11。

显然，在本实施例中，可穿戴测量装置1在将其附接到表带31之后，位于该表带31的旁边，并且通过固定装置30紧靠在皮肤11上。

本实施例的一个主要优点在于，当佩戴时，位于表带31和皮肤11之间的可穿戴测量装置1的部件，特别是挂钩34和扁平突出物37的一部分，由于其厚度T和T'很小，用户很难或几乎不会注意到。

然而，与先前的实施例相比，本实施例只能以稍微不相关联的方式佩戴。

实际上，在前面的情况下，可穿戴测量装置1在佩戴时完全位于表带31和皮肤11之间，而在包括图15到19的情况下，可穿戴测量装置1在佩戴时位于表带31旁边。

图20至24显示了根据本发明的可穿戴测量装置1的第四种可能的实施例，该可穿戴测量装置1同样打算附接到手表32的表带31上。

然而，在这种情况下，固定装置30由柔性带38形成。

该柔性带38的一端39，牢固地附接到测量装置1的壳体3，特别是附接在壳体3的自由端35处，并且柔性带38与该细长壳体3的长度呈一直线延伸。

在其另一自由端40处，柔性带38配备有环形元件41，以包围将要附接可穿戴测量装置1的衣服或附件的一部分。

在这种情况下，该环形元件41旨在根据柔性表带38的长度将表带31特别是在距壳体3一定距离的位置处包围住表带31。

柔性表带的宽度F与外壳3的宽度B以及表带31的宽度相适应。

很明显，根据本发明的可穿戴测量装置1的本实施例可以以更分离的方式再次佩戴，就像所讨论的前两个实施例中一样，其中可穿戴测量装置1在佩戴时位于表带31和皮肤11之间。

这如图25所示。

图26示出了根据本发明的可穿戴测量装置1在稍加修改的实施例中的使用，其中，与图20至25所示的先前实施例相比，柔性带38的长度这次缩短了。

特别地，在先前的实施例中，柔性带38的长度基本上大于表带31长度的一半，而在图26的示例中，该长度基本上小于表带31长度的一半。

在根据本发明的可穿戴测量装置1的特殊实施例中(图中未进一步示出)，固定装置30包括用于在固定装置的附接和释放期间分别关闭和重新打开固定装置30的关闭装置。

本发明的另一个有趣的方面是，壳形壳体3的中心部分由几乎不变形或不可变形的刚性材料制成，并且端部27和/或35中的至少一个由变形性更大且柔性更大的材料制成，该材料允许壳体3在相关端部27和/或35处变形，以便更容易地适应局部限制。

壳形壳体3的中央部分可以由例如刚性塑料制成，并且上述端部27或35或上述端部27和35的更易变形和柔性的材料可以例如是硅树脂。

优选地，固定装置30应设置在由柔性材料制成的一端27或35上和/或灵活地连接至壳状壳体3的具有更刚性的中段位置。

结果是，壳状壳体3的更刚性的中段部分的朝向和/或定位经历更大的自由度。换言之，佩戴上可穿戴测量装置1变得更加舒适。

本发明并不局限于通过示例描述并通过附图说明的根据本发明的可穿戴测量装置1的实施例；相反，这样的可穿戴测量装置1可以通过其它方式实现，而同时仍然在本发明的范围内。