[实用新型]电子设备

说明书

技术领域

本申请一般而言涉及测量光体积描记(photoplethysmographic，PPG)信号，并且更具体而言，涉及用于多条光路的体系架构和用于PPG信号的遮蔽方法以及灌注指数优化。

背景技术

光体积描记(PPG)信号可以由PPG系统测量，以得出对应的生理信号(例如，脉搏率)。在基本形式中，PPG系统可以采用把光注入用户的组织的光源或光发射器以及接收反射和/或散射并离开组织的光的光探测器。被接收的光包括其幅值由于脉动血流而被调制的光(即，“信号”)和其幅值可以被调制(即，“噪声”或“假象”)和/或未被调制(即，DC)的寄生、非信号光。噪声可以由于例如设备相对于用户组织的倾斜和/或拉、头发和/或运动而被引入。

对于给定的光发射器和光探测器，PPG脉动信号(即，探测到的由脉动血流调制的光)可以随光发射器与光探测器之间的间隔距离增加而减小。另一方面，灌注指数(即，脉动信号幅值与DC光幅值之比)可以随光发射器与光探测器之间的间隔距离增加而增加。越高的灌注指数往往导致对由于运动造成的噪声的越好拒绝(即，运动假象的拒绝)。因此，光发射器与光传感器之间越短的间隔距离会有利于高PPG信号强度，而越长的间隔距离会有利于高灌注指数(例如，运动性能)。即，会存在一种折衷，使得难以针对特定的用户皮肤/组织类型和使用条件优化间隔距离。

此外，PPG系统可以包括用户眼睛可以看见的若干光发射器、光探测器、部件以及关联布线，这使得PPG系统看起来不美观。

实用新型内容

本申请涉及被配置为具有适于多条光路的体系架构的PPG设备。该体系架构可以包括一个或多个光发射器和一个或多个光传感器，以生成用于测量用户的PPG信号和灌注指数的多条光路。这多条光路(即，在每对光发射器和光探测器之间形成的光路)可以包括不同的位置和/或发射器到探测器间隔距离，以便既生成准确的PPG信号又生成灌注指数值，来适应各种用户和各种使用条件。在一些例子中，多条光路可以包括不同的路径位置，但是沿每条路径有相同的间隔距离。在其它例子中，多条光路可以包括重叠、共线的路径(即，沿着相同的线)但是沿每条路径具有不同的发射器到探测器间隔距离。在其它例子中，多条光路可以包括不同的路径位置，并且沿每条路径具有不同的发射器到探测器间隔距离。在这种例子中，多条光路的特定配置可以被优化，以用于由于假象造成的噪声的取消，其中假象是由于例如设备的倾斜和/或拉、用户的头发、用户的皮肤色素沉着，和/或运动。PPG设备还可以包括一个或多个透镜和/或反射器，以增加信号强度和/或遮蔽光发射器、光传感器和关联的布线不让用户的眼睛看到。

附图说明

图1A-1C示出了本公开内容的例子可以在其中实现的系统。

图2示出了示例性PPG信号。

图3A示出了包括用于确定心率信号的光传感器和光发射器的示例性电子设备的顶视图，而图3B示出了其横截面图。

图3C示出了用于取消或减小来自所测PPG信号的噪声的流程图。

图4A示出了根据本公开内容的例子具有用于确定心率信号的两条光路的示例性设备的顶视图，而图4B示出了其横截面图。

图5A示出了根据本公开内容的例子用于确定心率信号的多条光路。

图5B示出了根据本公开内容的例子用于具有不同间隔距离的多条光路的PPG信号强度和灌注指数值的图。

图6A示出了根据本公开内容的例子采用用于确定心率信号的多条光路的示例性电子设备的顶视图。

图6B示出了根据本公开内容的例子用于采用多条光路的示例性电子设备的示例性路径长度、相对PPG信号水平和相对灌注指数值的表。

图6C示出了根据本公开内容的例子采用用于确定心率信号的多条光路的示例性电子设备的横截面图。

图6D-6F示出了根据本公开内容的例子采用用于确定心率信号的多条光路的示例性电子设备的横截面图。

图7A示出了根据本公开内容的例子具有用于确定心率信号的八条光路的示例性电子设备的顶视图。

图7B示出了根据本公开内容的例子用于具有八条光路和四个间隔距离的示例性电子设备的光发射器/传感器路径和间隔距离的表。

图7C示出了根据本公开内容的例子用于具有八条光路和四个间隔距离的示例性体系架构的PPG信号强度和灌注指数值的图。