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具有环境的环境光感测的可穿戴睡眠跟踪器设备

摘要一种睡眠跟踪器可穿戴设备(10),其在用户穿戴时具有环境光伪迹检测和去除,包括光学传感器/发射器组件(12)、间隔器(14)和控制器(16)。光学传感器/发射器组件(12)包括光学传感器(18),其具有传感器表面(20),所述传感器表面被配置为接收包括环境光的光学信号。间隔器(14)在操作期间被设置在光学传感器/发射器组件的传感器表面(20)与用户的皮肤表面(22)之间,还用于根据间隔器的可调整高度来提供皮肤与传感器表面之间的给定接触压力和/或分离距离。控制器(16)控制睡眠跟踪器可穿戴设备(10)的至少一个测量模态。此外,控制器(16)被耦合到光学传感器/发射器组件(i)用于基于光学信号检测背景光照条件,以及(ii)用于消除由于环境光水平与外部相互作用或自然过程的扰动而引起的光学信号中的伪迹。

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专利类型 发明专利
申请/专利号 CN202480026390.1
申请日期 2024-04-16
公开/公告号 CN120981193A
公开/公告日 2025-11-18
主分类号 A61B5/024(2006.01)(用于诊断目的的测量)
分类号 A61B5/024(2006.01) A61B5/1455(2006.01) A61B5/00(2006.01)
申请/专利权人 皇家飞利浦有限公司
主申请人地址 荷兰艾恩德霍芬
专利代理机构 永新专利商标代理有限公司
代理人 刘兆君
国别省市代码 荷兰;NL
主权项
1.一种睡眠跟踪器可穿戴设备(10),其在由用户穿戴时具有环境光检测,所述睡眠跟踪器可穿戴设备包括: 光学单元,其具有带传感器表面(20)的光学传感器(18), 其中,所述传感器表面(20)被配置为接收来自所述用户的皮肤表面(22)的光学信号和包括环境光的光学信号; 间隔器(14),其被配置为在操作期间被设置在所述传感器表面与所述用户的所述皮肤表面(22)之间;以及 控制器(16),其被耦合到所述光学单元, 其中,所述控制器(16)被配置为基于来自所述皮肤表面(22)的所述光学信号来控制所述睡眠跟踪器可穿戴设备的至少一个睡眠相关的测量模态, 其中,所述控制器(16)被配置为基于包括环境光的所述光学信号来检测背景光照条件, 其中,所述间隔器具有可调整高度(24),以根据所述间隔器的所述可调整高度(24)来提供所述皮肤表面(22)与所述传感器表面(20)之间的给定的接触压力、分离距离或接触压力与分离距离的组合。 2.根据权利要求1所述的睡眠跟踪器可穿戴设备(10),其中,所述控制器(16)还被配置为对包括环境光的所述光学信号应用低通滤波器(72)与事件检测器(70)的组合,其中,所述事件检测器基于高通滤波器与阈值的组合来检测包括环境光的所述光学信号中的运动尖峰。 3.根据权利要求2所述的睡眠跟踪器可穿戴设备(10),其中,所述阈值被校准或确定为与所述光学传感器(18)的基底噪声水平有关的全局设置。 4.根据权利要求2或3所述的睡眠跟踪器可穿戴设备(3),其中,所述控制器(16)被配置为基于所述用户的运动、包括环境光的所述光学信号中的尖峰以及所述环境光的水平的增加来确定所述环境光的所述水平的所述增加是与受外部光条件影响的日光数据相对应还是与除了日光以外的环境光条件相对应。 5.根据权利要求4所述的睡眠跟踪器可穿戴设备(10),其中,所述控制器(16)被配置为基于运动的存在以及包括环境光的所述光学信号中的尖峰来针对连续性调整检测到的环境光的水平,使得环境光水平的检测到的水平保持连续, 其中,所述控制器(16)被配置为确定所述环境光的水平的增加是否是以下情况:环境光的所述水平的所述增加是与受外界光条件影响的日光数据相对应,而不是与除了日光以外的环境光条件相对应。 6.根据前述权利要求中的任一项所述的睡眠跟踪器可穿戴设备(10),其中,所述可调整高度能够从第一高度(T1)调整到大于所述第一高度的第二高度(T2),其中,所述传感器表面(20)与所述皮肤表面(22)之间的接触压力较低并且/或者分离距离较大,这引起所述传感器表面(20)接收更多的环境光;并且其中,所述可调整高度(24)能够从所述第二高度(T2)调整到所述第一高度(T1),其中,所述传感器表面与所述皮肤表面之间的所述接触压力较高并且/或者所述分离距离较小,这引起所述传感器表面(20)接收更少的环境光。 7.根据权利要求6所述的睡眠跟踪器可穿戴设备(10),其中,所述间隔器(14)包括从包括以下项的组中选择的一项:(i)弹簧加载的间隔器几何结构,(ii)手动激活的间隔器几何结构,以及(iii)耦合到手动睡眠意图标记器的间隔器几何结构。 8.根据权利要求6所述的睡眠跟踪器可穿戴设备(10),其中,所述间隔器(14)包括致动器,所述致动器被配置为在第一厚度(T1)与大于所述第一厚度的第二厚度(T2)之间调整所述间隔器的厚度。 9.根据前述权利要求中的任一项所述的睡眠跟踪器可穿戴设备(10),还包括: 位置传感器(26),其被配置为提供关于所述睡眠跟踪器可穿戴设备的角度取向的信息,其中,所述控制器(16)还被配置为基于所述角度取向信息来校正包括环境光的所述光学信号。 10.根据权利要求9所述的睡眠跟踪器可穿戴设备(10),其中,所述控制器(16)还被配置为:区分(i)由于用户运动而引起的短期光学信号变化与(ii)由于除了所述用户运动以外的其他原因而引起的快速外部光学信号变化;并且基于所述短期光学信号变化与所述快速外部光学信号变化之间的区别来改善从所述光学传感器信号导出的环境光元数据的质量。 11.根据权利要求10所述的睡眠跟踪器可穿戴设备(10),其中,所述控制器(16)还被配置为实现人工智能算法,用于基于(i)与睡眠相关的测量模态、(ii)耦合到所述睡眠相关的测量模态的个人数据、以及(iii)基于检测到的背景光照条件的与睡眠跟踪器可穿戴设备周围环境有关的环境光元数据,来输出针对性的用户特定的睡眠建议。 12.一种用于睡眠跟踪器可穿戴设备中的环境光检测的方法,所述睡眠跟踪器可穿戴设备包括光学单元,所述光学单元具有带传感器表面(20)的光学传感器,所述方法包括: 经由所述传感器表面(20)接收来自用户的皮肤表面的光学信号和包括环境光的光学信号; 在所述传感器表面与所述用户的所述皮肤表面之间设置间隔器, 调整所述间隔器的高度,以根据所述间隔器的可调整高度来提供所述皮肤表面(22)与所述传感器表面(20)之间的给定的接触压力和/或分离距离; 经由耦合到所述光学单元的控制器,基于来自所述皮肤表面(22)的所述光学信号来控制所述睡眠跟踪器可穿戴设备的至少一个睡眠相关的测量模态;以及 基于包括环境光的所述光学信号来检测背景光照条件。 13.根据权利要求12所述的方法,其中,调整所述高度包括将所述高度从第一高度调整到大于所述第一高度的第二高度,其中,所述传感器表面与所述皮肤表面之间的接触压力较低并且/或者分离距离较大,这引起所述传感器表面(20)接收更多的环境光,以及将所述高度从所述第二高度调整到所述第一高度,其中,所述传感器表面与所述皮肤表面之间的所述接触压力较高并且/或者所述分离距离较小,这引起所述传感器表面(20)接收更少的环境光。 14.根据权利要求12或13所述的方法,还包括: 提供关于所述睡眠跟踪器可穿戴设备的角度取向的信息;以及 基于所述角度取向信息来校正包括环境光的所述光学信号。 15.根据权利要求14所述的方法,包括: 区分(i)由于用户运动而引起的短期光学信号变化与(ii)由于除了所述用户运动以外的其他原因而引起的快速外部光学信号变化,以及 基于所述短期光学信号变化与所述快速外部光学信号变化之间的区别来改善从所述光学传感器信号导出的环境光元数据的质量。
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