CN113164061A - 传感器设备 - Google Patents

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Abstract

一种多传感器设备可以使用多传感器设备的光学传感器来执行光学测量，其中当多传感器设备的表面与人体接触时执行光学测量。多传感器设备可以使用多传感器设备的至少一个其他传感器来执行另一测量，其中当多传感器设备的表面与人体接触时执行另一测量，其中另一测量基本上与光学测量同时执行，并且其中光学测量和另一测量与健康参数相关。多传感器设备可以基于光学测量和另一测量来确定组合测量值。

Description

传感器设备
相关申请
本申请要求于2018年12月14日提交的题为“SENSOR DEVICE”的第16/220,718号美国非临时专利申请的优先权，该申请的内容通过引用以其整体并入本文。
背景
传感器设备可以出于各种目的执行测量。例如，光学传感器可以包括提供光的照明器和检测光的检测器。光学传感器可以在光与目标交互之后基于光的特性来确定测量结果。这样的目标的一个示例是人体，针对该人体可以使用光学传感器来确定与健康相关的测量结果。
概述
根据一些实施方式，一种设备可以包括光学传感器，其中该光学传感器用于在设备的表面与人体接触时，执行光学测量。该设备可以包括设置在光学传感器的外壳(housing)或屏障(barrier)中的多个电探针，其中该设备用于在设备的表面与人体接触时，使用多个电探针执行电测量，其中电测量基本上与光学测量同时执行，并且其中该设备是手持式或可穿戴设备。
根据一些实施方式，一种手持式或可穿戴传感器设备可以包括光学传感器，其中该光学传感器用于在手持式或可穿戴传感器设备的表面与人体接触时，执行光学健康相关测量。手持式或可穿戴传感器设备可以包括设置在光学传感器的屏障或外壳中的至少一个其他传感器，其中该至少一个其他传感器用于在手持式或可穿戴传感器设备的表面与人体接触时，基本上与光学健康相关测量同时地或者与光学健康相关测量具有已知的时间偏移地执行另一个健康相关测量。
根据一些实施方式，一种方法可以由多传感器设备(multi-sensor device)执行，并且可以包括使用多传感器设备的光学传感器执行光学测量，其中当多传感器设备的表面与人体接触时执行光学测量。该方法可以包括使用多传感器设备的至少一个其他传感器执行另一测量，其中当多传感器设备的表面与人体接触时执行该另一测量，其中该另一测量基本上与光学测量同时执行，并且其中光学测量和该另一测量与健康参数相关。该方法可以包括基于光学测量和该另一测量来确定组合测量值。
附图简述
图1-图4是本文描述的多传感器设备的示例实施方式的图示。
图5是在其中可以实现本文所述的***和/或方法的示例环境的图示。
图6是图5的一个或更多个设备的示例部件的图示。
图7是使用多传感器设备确定组合测量值的示例过程的流程图。
详细描述
示例实施方式的以下详细描述参考了附图。不同附图中相同的附图标记可以标识相同的元素或相似的元素。
光学传感器可以用于确定光学测量结果。在一些实施方式中，光学传感器可以用于确定目标的健康相关测量结果。例如，设备(例如，手持式或便携式设备、非便携式设备等)可以包括光学传感器，以确定人体的健康相关测量结果或健康参数(例如，心跳、血压或呼吸率)。如本文所用，健康参数可以与健康相关测量结果同义。然而，单个光学传感器可能只能够执行有限的一组测量(例如，基于目标的光学特征的测量)。例如，一些测量(例如，电测量、基于压力的测量，等等)可能难以或不可能以光学方式进行。
测量结果的各种组合对于健康相关的目的可能是有用的。例如，从研究角度、诊断角度、健康监测角度和/或类似角度来看，确定特定时间处和/或针对特定测量目标的多个测量结果以使得该多个测量结果彼此相关可能是有用的。作为非穷尽的示例：确定与另一测量结果(例如，光学测量结果，例如心跳、血压、呼吸率等)相关的血糖测量结果或者确定与另一测量结果(例如，光学测量结果)相关的皮肤水合作用(skin hydration)或电阻率测量结果可能是有用的。当测量结果之间的相关性很强时(例如，当测量结果是在基本上相同的时间并且基于测量目标的基本上相同的部分而获得时)，这些测量结果的组合可能特别有用。当使用多个独立的传感器设备来确定测量结果时，可能很难或不可能达到令人满意的相关水平。例如，当由不同的传感器设备确定两个测量结果时，测量结果之间的时间关系在足够精确的水平上可能未知，从而无法确定达到应用所需水平的相关性，或者两个测量可能在时间上相隔太远地执行，以至于无法确定达到应用所需水平的相关性。作为另一个示例，当使用两个或更多个传感器设备时，可能难以确保与第二测量一样关于目标的相同部分执行第一测量，因为第一传感器设备必须从目标移除，并且第二单独的传感器设备必须放置在目标上的相同位置。在确定组合测量结果时，这可能会导致不精确、延迟和人为误差。
本文描述的一些实施方式可以提供包括多个不同传感器的多传感器设备。例如，多传感器设备可以包括光学传感器和另一个传感器。另一个传感器可以设置在光学传感器的外壳或屏障中。例如，光学传感器可以具有阻挡照明器的光直接入射到光学传感器的检测器上的屏障，并且可以至少部分地包封在外壳中。通过位于屏障或外壳中，该另一个传感器可以在与光学传感器基本上相同的时间(或稍早/稍晚)并且基本上相同的位置与目标(例如，人体)接触，而与仅包括光学传感器的设备相比，基本上不使用更多的空间或增加传感器设备的尺寸。
以这种方式，可以通过同时执行使用光学传感器的第一测量和使用另一个传感器的第二测量来确定组合测量值。“同时”在本文的其他地方有更详细的定义。在一些情况下，光学传感器和另一个传感器可以是不同类型的传感器，这可以实现使用单个光学传感器不可能或不可行的组合测量值的确定。仅作为一个示例，另一个传感器可以是温度传感器，其可以实现多个生命体征(例如，心跳、血压、呼吸率和体温)的确定，而无需连续地将不同的传感器设备应用于人体。在一些实施方式中，另一个传感器可以包括例如温度传感器、电传感器、磁传感器、微测热辐射计(microbolometer)、气压传感器、弹性传感器、压力传感器或另一个光学传感器(例如，与不同的检测器材料、不同的尺寸等相关联)。
以这种方式，提供了对目标的基本相同部分的多个不同测量的同时执行。与如果两个传感器被应用于目标的不同区域(例如，空间上分离的区域)或者如果测量是在不同时间执行的(例如，不是同时、没有已知或配置的时间偏移、没有满足阈值的时间偏移等)相比，这使得能够以更高的准确度或置信度水平(例如，具有更稳健的相关效应)来确定组合测量值。例如，可能难以使用两个单独的传感器设备来确定组合测量结果，因为用户可能无法在目标的相同部分上可靠地对准两个传感器设备，并且因为第一测量和第二测量之间的延迟可能减少或消除两个测量结果之间的有用的相关性。因此，可以实现达到特定应用所需水平的相关性。
多传感器设备可以具有单总线***、处理器、电输入/输出结构等，它们可以处理第一测量结果和第二测量结果以确定组合测量结果，同时保留第一测量结果和第二测量结果之间的相关性(例如，不引入关于测量时间或位置的不确定性)，从而降低制造成本。此外，相对于使用多个不同的传感器设备或传感器封装，针对附加传感器利用多传感器设备的先前未使用的区域(例如，外壳和/或屏障)提供了紧凑尺寸内的增加的感测能力，并且进一步降低了成本。
图1是本文描述的多传感器设备的示例实施方式100的概述的图示。如图所示，多传感器设备包括照明器110、光学检测器120、外壳130、屏障140和/或其他传感器150、160-1、160-2、160-3和/或160-4。下面依次描述这些部件中的每一个。在一些实施方式中，多传感器设备可以设置在以下项中：可穿戴设备(例如，智能手表、臂带、粘性贴片、夹式指尖设备等)、手持式设备(例如，测量设备、棒(wand)等)、智能手机、平板电脑、用户设备、台式机、膝上型电脑、家庭健康站(home health station)等。
多传感器设备的光学传感器可以包括照明器110、光学检测器120、外壳130和/或屏障140中的一个或更多个。照明器110包括光源(例如，发光二极管、钨丝灯，等等)。照明器110可以为使用光学检测器120执行的光学测量提供光。例如，当多传感器设备的表面与目标(例如，人体)接触时，由照明器110提供的光可以从目标反射和/或穿过目标到达光学检测器120。在一些实施方式中，光可以通过窗口(例如，光学传感器的窗孔(windowaperture))传输到光学检测器120。在一些实施方式中，可以将窗口设置成与设备的要接触目标的表面平行。在图1中，要接触目标的表面平行于图1的页面的平面(即，面向读者)。在下面更详细描述的图2和图3中，要接触目标的表面垂直于图2和图3的页面的平面。
光学检测器120可以包括光电检测器、光电传感器、成像传感器、图像传感器、成像器、半导体电荷耦合器件(CCD)传感器、互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器，等等。在一些实施方式中，光学检测器120可以与单个波长相关联。在一些实施方式中，光学检测器120可以与多个波长相关联(例如，可以是多光谱光学检测器)。在一些实施方式中，光学检测器120可以包括滤波器或与滤波器相关联(例如，用于单个波长或用于多个不同波长的滤波器)。例如，滤波器可以将来自目标的光过滤到特定的波长或波长范围，以能够测量特定的波长或波长范围。在一些实施方式中，滤波器可以包括多个不同的区域，使得可以使用光学检测器120执行不同的测量。
在一些实施方式中，光学传感器可以使用光学检测器120来确定基于图像的测量结果或图像。在这样的情况下，多传感器设备可以使用由光学检测器120确定的图像来配置、对准和/或执行使用另一个传感器的测量，如下文更详细描述的。
光学传感器可以使用光学检测器120来确定测量结果。例如，多传感器设备或与多传感器设备相关联的控制设备可以基于由光学检测器120的一个或更多个像素生成的电信号来确定测量值。一个或更多个像素可以与感兴趣的区域相关联(例如，包括在感兴趣的区域中，由感兴趣的区域标识)。在一些实施方式中，光学传感器(例如，多传感器设备或控制设备)可以确定多个不同的测量值(例如，使用光学检测器120的多组像素)。例如，光学传感器可以为各个感兴趣的区域确定多个不同的测量值。因此，光学检测器120可以使用单个光学传感器来执行多个不同的测量。
外壳130提供物理壳体(例如，外壳(enclosure)、壁、传感器封装等)，其至少部分包封照明器110和/或光学检测器120。外壳130可以由任何合适的材料(例如，聚合物等)组成。屏障140可以设置在照明器110和光学检测器120之间。屏障140可以吸收来自照明器110的未入射到目标上的光，以防止不需要的光到达光学检测器120并在由光学传感器执行的测量中引起噪声。在一些实施方式中，屏障140可以是外壳130的一部分。在一些实施方式中，多传感器设备可以不包括屏障。在一些实施方式中，屏障140可以从外壳130延伸到多传感器设备的表面。在一些实施方式中，屏障140可以部分地从外壳130延伸到表面(例如，可以在表面附近停止)。
如图所示，在一些实施方式中，可以在屏障140中设置一个或更多个其他传感器150。这里，其他传感器150大致设置在屏障140的中心，尽管其他传感器150可以设置在屏障140中的任何位置。其他传感器150可以包括本文描述的除光学检测器120以外的任何传感器。其他传感器150可以设置在多传感器设备的表面上或表面中，使得当多传感器设备的表面与目标接触时，其他传感器150与目标接触。因此，能够使用光学传感器和其他传感器150进行同时测量。在一些实施方式中，可以在屏障140内设置其他传感器150(例如，利用光导管(light pipe)或其他设备实现目标的测量)，如本文别处更详细描述的。
如图所示，在一些实施方式中，一个或更多个其他传感器160可以设置在外壳130中。这里，其他传感器160设置在外壳130的拐角处，尽管其他传感器160可以设置在外壳130中的任何位置。其他传感器160可以包括本文描述的除光学检测器120以外的任何传感器。其他传感器160可以设置在多传感器设备的表面，使得当多传感器设备的表面与目标接触时，其他传感器160与目标接触。在一些实施方式中，可以在外壳130内设置其他传感器160(例如，利用光导管或另一个设备实现目标的测量)。因此，能够使用光学传感器和其他传感器160进行同时测量。
在一些方面，其他传感器150和/或其他传感器160(在本文统称为其他传感器150/160)可以包括一个或更多个电探针。例如，电探针可用于确定电测量结果(例如，电阻测量结果、电阻率测量结果、水合作用(hydration)测量结果、电导率测量结果，等等)。在这种情况下，其他传感器150/160可以包括提供电信号的至少一个电探针和基于电信号确定测量结果的至少一个电探针(例如，传感器、读出垫(readout pad)、机载电子***等)。在一些方面，其他传感器150/160可以包括至少两个电探针，该至少两个电探针可以位于多传感器设备的表面上或表面中的不同位置。以这种方式，多传感器设备可以使用电探针的不同组合来确定测量结果，与使用单个电探针执行测量相比，这可以提供改善的测量准确度和灵活性。例如，多传感器设备可以使用第一对电探针来确定第一电阻测量结果，并且可以使用第二对电探针来确定第二电阻测量结果，其中第一对电探针不同于第二对电探针。
在一些方面，其他传感器150/160可以包括一个或更多个温度传感器(例如，热电偶、电阻温度检测器、热敏电阻、热电堆等)。在这种情况下，其他传感器150/160可以与光学传感器结合使用，以提供生命体征测量结果集，其中生命体征测量结果集被定义为目标的生理心跳、血压、呼吸率和体温。例如，可以使用光学传感器来测量心跳、血压和呼吸率(例如，通过分析光体积描记器(photoplethysmograph))。通过将心跳、血压和呼吸率测量值与使用其他传感器150/160确定的体温测量结果相结合来确定组合测量值，多传感器设备可以确定更完整且更准确的生命体征测量结果，因为组合测量值可以比使用在不同时间和/或不同位置与目标接触的传感器确定的生命体征测量值更准确。
在一些实施方式中，其他传感器150/160可以包括第二光学传感器。例如，光学传感器(例如，包括照明器110和光学检测器120的光学传感器)可以是第一光学传感器，而其他传感器150/160可以是第二光学传感器。在一些实施方式中，第一光学传感器和第二光学传感器可以使用同一照明器(例如，照明器110)，与使用单独的照明器相比，这可以降低成本和封装尺寸。在一些实施方式中，第一光学传感器和第二光学传感器可以使用不同的照明器，这可以关于由第一光学传感器和第二光学传感器执行的测量的可能组合提供增加的灵活性，因为不同的照明器可以提供不同波长或强度的光。
在一些实施方式中，第一光学传感器可以与第一光学检测器(例如，光学检测器120)相关联，而第二光学传感器可以与第二光学检测器相关联。在一些实施方式中，第一光学检测器可以具有与第二光学检测器不同的尺寸和/或由与第二光学检测器不同的材料制成。例如，第一光学检测器可以大于第二光学检测器。作为另一个示例，第一光学检测器可以由第一材料制成，而第二光学检测器可以由比第一材料更昂贵的第二材料制成。在这种情况下，第二光学检测器可以小于第一光学传感器(例如，大约8微米宽、大约10微米宽等)，这可以降低与使用更昂贵的材料相关的成本。在一些实施方式中，第一材料可以是硅。在一些实施方式中，第二材料可以是与第一材料不同的材料，例如磷化物(例如，InP、GaP、AlP、AlInGaP等)等等。此外，当第一光学检测器和第二光学检测器由不同材料制成时，与两个光学检测器由相同材料制成时相比，可以执行更宽范围的测量。例如，与第一光谱范围(例如，大约400nm至1100nm的范围)相关联的材料可用于第一光学检测器，而与第二光谱范围(例如，下限大于大约2500nm的范围)相关联的材料可用于第二光学检测器。在这种情况下，第二光学检测器的较小尺寸可以降低多传感器设备的成本，同时提供第二光谱范围内的测量能力。这例如对于血糖或葡萄糖测量(其在>2500nm范围内可能比在400nm-1100nm范围内测量更准确)可能特别有用。
在一些实施方式中，其他传感器150/160可以包括磁传感器、气压传感器、弹性传感器(例如，压力传感器、应力传感器、应变传感器，等等)、微测热辐射计，等等。这种传感器可以提供非光学测量结果和光学测量结果的同时确定。例如，由于缺少与某些参数相关的光学信号和/或由于光学测量路径中信号的复杂混杂，光学测量可能无法准确测量这些参数。其他传感器150/160可以使用非光学测量来提供这些参数的同时测量，从而提高多传感器设备的多功能性。
在一些实施方式中，其他传感器150/160可以包括不同类型的多个传感器。在这种情况下，可以基本上同时和/或关于目标的相同接触区域获得不同类型的多个测量结果。因此，可以使用光学传感器和其他传感器150/160来确定组合测量值，当传感器被设置在不同的封装中时，这可能是不可能或不可行的。
在一些实施方式中，光学传感器可以基于其他传感器150/160或者基于其他传感器150/160的测量结果来执行测量。例如，其他传感器150/160可以包括一组电探针。在这种情况下，光学传感器可以基于由该组电探针确定的电阻或电导率测量结果来执行测量。例如，当电阻或电导率测量结果指示光学传感器与目标接触时(例如，当电阻或电导率测量结果满足阈值时)，光学传感器可以执行测量。在一些实施方式中，其他传感器150/160可以基于光学传感器或基于光学传感器的测量结果来执行测量。例如，当光学传感器指示多传感器设备与目标接触时，其他传感器150/160可以执行测量。作为另一个示例，光学传感器可以用于确定测量的感兴趣的区域，或者用于对准其他传感器150/160来执行测量，如下面结合图3更详细描述的。
在一些情况下，光学传感器和其他传感器150/160在本文中被描述为同时或基本上同时执行测量。在一些实施方式中，“同时”可以指同时或基本上同时执行两个测量。在一些实施方式中，“同时”可以指以短暂(例如，小于两秒)的时间偏移执行两个测量。例如，多传感器设备可以与采样率相关联，该采样率可以以每秒样本数(sps)来定义。多传感器设备可以通过以采样率确定关于采样事件的传感器数据来根据采样率确定测量结果。当两个测量在同一采样事件上或在彼此特定数量的采样事件内(例如，在两个采样事件、五个采样事件等内)执行时，可以说两个测量是同时执行的。采样事件的特定数量除以采样率可以等于时间偏移。
当同时执行测量时，多传感器设备可以比非同时执行测量时(例如，使用不同的传感器设备、在不同的时间、针对目标的不同区域等)更有效地将测量结果相互关联。换句话说，将由不同传感器设备非同时执行的测量相关联可能比将由单个传感器设备同时执行的测量相关联更困难(例如，基于不同传感器设备可能在时间上未对准、与不同采样率相关联、与目标的不同部分接触等)。因此，与执行非同时测量时相比，可以使用本文描述的实施方式来执行更准确的相关数据捕获。
在一些实施方式中，多传感器设备可以具有大约3mm的厚度或者在大约1mm至5mm的范围内的厚度，并且横截面尺寸为大约5mm乘大约8mm。在一些实施方式中，光学检测器120可以具有大约3mm乘大约3mm的尺寸或者在大约1mm×1mm至大约5mm×5mm的范围内的尺寸。在一些实施方式中，照明器110可以放置在距离光学检测器120大约3mm至5mm的范围内。在一些实施方式中，外壳130和/或屏障140可以具有大约0.5mm至1.5mm的范围内的厚度。
如上所指示，图1仅作为示例被提供。其他示例可能与关于图1所描述的示例不同。
图2是本文描述的示例实施方式200的概述的图示。如图2所示，实施方式200包括具有照明器110、光学检测器120、外壳130、屏障140和设置在多传感器设备的表面上的一个或更多个其他传感器160的多传感器设备。在一些实施方式中，除了一个或更多个其他传感器160之外或者代替一个或更多个其他传感器160，多传感器设备可以包括一个或更多个其他传感器150(例如，设置在屏障140中)。如图所示，多传感器设备的表面与目标接触。这里，目标是人体。例如，多传感器设备可以与目标的皮肤层或目标的内表面(例如，内部器官、嘴、窦(sinus)等)接触。
如图2所示，并且通过附图标记210，多传感器设备可以使用多传感器设备的光学传感器(例如，照明器110和光学检测器120)来确定第一测量结果。在一些实施方式中，第一测量结果可以包括健康相关测量结果或健康参数。如本文所用，健康相关测量结果可以是可以使用本文描述的一个或更多个传感器确定的与人体相关的任何测量结果(例如，心跳测量结果、呼吸率测量结果、血压测量结果、温度测量结果、压力测量结果、电导率测量结果、水合作用测量结果等)。然而，本文描述的实施方式不限于多传感器设备捕获健康相关测量结果的那些实施方式。例如，多传感器设备的一个或更多个传感器可以用于确定不同于健康相关测量结果的测量结果(例如，确定何时要执行另一测量的测量结果、识别感兴趣的区域的成像操作，等等)。
如附图标记220所示，多传感器设备可以使用其他传感器(例如，其他传感器160)来确定第二测量结果。第二测量结果可以是使用其他传感器160确定的电阻测量结果，尽管可以执行能够由其他传感器150/160执行的任何其他测量作为第二测量结果。例如，第二测量结果可以包括任何健康相关测量结果或不同类型的测量结果(例如，确定应当执行光学测量的测量结果等)。
在一些实施方式中，多传感器设备可以与第一测量结果同时地确定第二测量结果。例如，多传感器设备可以与第一测量结果的确定基本上同时地或者从第一测量结果以已知的偏移(例如，时间偏移、采样事件的数量等)确定第二测量结果。在一些实施方式中，多传感器设备可以确定关于目标的相同区域的第一测量结果和第二测量结果。例如，多传感器设备可以在确定第一测量结果之前或之后相对于目标不移动(或不被移动)的情况下确定第二测量结果。因此，第一测量结果和第二测量结果的相关性相对于其中第一测量结果和第二测量结果可能使用不同的传感器设备，在基本不同的时间，关于目标的不同位置等等来确定的情况而得到改善。
如附图标记230所示，多传感器设备可以使用第一测量结果和第二测量结果来确定组合测量值。在一些实施方式中，组合测量值可以包括由光学传感器确定的第一测量值和由其他传感器150/160确定的第二测量值的组合。例如，在其中其他传感器150/160包括一组电探针的情况下，组合测量值可以标识与光学测量结果(例如，血压测量结果、心跳测量结果或呼吸率测量结果)相关的水合作用值。作为另一个示例，在其中其他传感器150/160包括与比第一光学传感器更长的波长相关联的第二光学传感器的情况下，组合测量结果可以标识与较低波长光学测量结果(例如，血压测量结果、心跳测量结果或呼吸率测量结果)相关的血糖水平。
使用两个或更多个不同的传感器设备很难获得准确的组合测量值。例如，关于执行测量的特定时间、执行测量的位置等的不确定性可能导致测量结果之间相关性的不可接受的不确定性。通过使用具有以同时方式执行测量的并置传感器的多传感器设备来执行测量，测量结果之间相关性的不确定性被减少或消除。例如，多传感器设备可以具有单总线***、处理器、电输入/输出结构等等，他们可以处理第一测量结果和第二测量结果以确定组合测量结果，同时保留第一测量结果和第二测量结果之间的相关性(例如，不引入关于测量时间或位置的不确定性)。因此，当用两个或更多个不同的传感器设备执行时，测量结果可能难以或不可能进行组合。
如上所指示，图2仅作为示例被提供。其他示例可能与关于图2所描述的示例不同。
图3是本文描述的示例实施方式300的概述的图示。图3示出了使用多传感器设备的光学传感器识别测量的感兴趣的区域的示例。感兴趣的区域位于目标中或目标上，并且由附图标记310所示的不规则形状表示。感兴趣的区域可以是目标的特征、目标的特定层、目标中包括的对象(例如，肿瘤、囊肿、血管等)等等。在一些实施方式中，可以使用光学传感器(例如，光学传感器的成像功能或光学传感器的光谱或多光谱感测功能)来识别感兴趣的区域。
如附图标记320所示，多传感器设备可以使用光学传感器(例如，照明器110和/或光学检测器120)来识别感兴趣的区域。如附图标记330所示，多传感器设备可以指示感兴趣的区域(通过附图标记340所示)内第二测量的位置。第二测量可以是由其他传感器160和/或其他传感器150(未示出)执行的测量。
在一些实施方式中，多传感器设备可以提供指示第二测量的位置的信息。例如，多传感器设备和/或与多传感器设备相关联的控制设备可以提供用于显示的用户界面。用户界面可以关于感兴趣的区域标识第二测量的位置。例如，用户界面可以指示第二测量的位置(这里使用十字准线示出)，这可以允许用户关于感兴趣的区域或感兴趣的区域的期望部分对准要执行的第二测量。
在一些实施方式中，多传感器设备可以基于第二测量的路径(通过附图标记350所示)来指示第二测量的位置。例如，第二测量的路径可以与和光学传感器的特定空间关系(例如，特定角度偏移、目标中的特定深度、路径的特定长度、测量区域的特定尺寸等)相关联。多传感器设备可以基于特定的空间关系来确定第二测量的位置。因此，光学传感器可以用于对准或使用另一个传感器执行第二测量，这提高了第二测量的准确性和多功能性。
在一些实施方式中，光学传感器可以与至少部分地穿透目标的波长相关联。例如，并且如图3所示，在一些情况下，感兴趣的区域可以位于目标的表面之下。在这种情况下，光学传感器可以与穿透到感兴趣的区域的波长相关联。因此，光学传感器可以用于第二测量与在目标的表面可能不可见的感兴趣的区域的表面下(subsurface)对准。这对于将在感兴趣的小的或不规则形状的表面下区域(例如，血管或小的不规则区)上进行的测量可能特别有用。
图3所示的示例涉及其中提供用户界面来指示第二测量的位置的实施方式。在一些实施方式中，多传感器设备可以自动确定第二测量的位置。例如，多传感器设备可以使用光学测量结果来确定感兴趣的区域的位置，并且可以关于感兴趣的区域执行第二测量。作为另一个示例，多传感器设备可以基于光学测量结果(例如，基于光学检测器120的光学响应，基于与光学检测器120的像素针对另一个区域的光学响应相比、光学检测器120的像素在感兴趣的区域中的光学响应等)来识别感兴趣的区域，并且可以关于感兴趣的区域自动执行第二测量。因此，光学检测器可用于识别感兴趣的区域并关于感兴趣的区域自动执行第二测量，与基于人的输入执行第二测量相比，这可以提高准确度并减少执行第二测量的延迟，从而提高光学测量和第二测量的相关性。
如上所指示，图3仅作为示例被提供。其他示例可能与关于图3所描述的示例不同。
图4是本文描述的示例实施方式400的概述的图示。图4示出了具有第一光学传感器和第二光学传感器的多传感器设备的示例实施方式。如图所示，多传感器设备可以包括照明器410(例如，照明器110)、第一光学检测器420(例如，光学检测器120)、第二光学检测器430和光导管440。第二光学检测器430可以包括成像传感器(例如，半导体电荷耦合器件(CCD)传感器、互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器，等等)。
在一些实施方式中，第一光学检测器420可以由第一材料组成，而第二光学检测器430可以由第二材料组成。例如，第一材料可以不同于第二材料。在一些实施方式中，第一材料可以比第二材料更便宜和/或更容易制造。例如，第一材料可以是硅，而第二材料可以是另一种材料。在一些实施方式中，第一光学检测器420可以大于第二光学检测器430。例如，第一光学检测器420可以包括比第二光学检测器430更多的像素，可以具有比第二光学检测器430更大的横截面积，等等。作为另一个示例，第二光学检测器430可以是大约8微米宽、大约10微米宽，等等。在这种情况下，并且当两个光学检测器由不同的材料组成时，与具有相同尺寸的两个光学检测器相比，可以实现成本节约，同时仍然提供第二光学检测器430的增加的灵活性和感测范围。
在一些实施方式中，第一光学检测器420可以与第一光谱范围相关联，而第二光学检测器430可以与不同于第一光谱范围的第二光谱范围相关联。例如，第二光学检测器430可以执行与第一光谱范围之外的光学效应相关联的测量，因此与在多传感器设备中具有两个同等尺寸的光学检测器相比，增加了多传感器设备的多功能性，同时降低了成本。
光导管440可以包括用于将光从多传感器设备的表面传输到第二光学检测器430的光学设备。例如，光导管440可以包括光纤、波导，等等。在一些实施方式中，多传感器设备可以不包括光导管440。例如，第二光学检测器430可以设置在多传感器设备的表面、具有第一光学检测器420的外壳中，等等。
在一些实施方式中，第二光学检测器430可以使用照明器410执行测量。例如，第一光学检测器420和第二光学检测器430可以使用同一照明器，这可以减小多传感器设备的尺寸和成本。在一些实施方式中，第一光学检测器420和第二光学检测器430可以与各自的照明器相关联。例如，第一光学检测器420可以使用照明器410，而第二光学检测器430可以使用另一个照明器(图4中未示出)。在这种情况下，另一个照明器可以与不同于照明器410的光谱范围相关联，这可以提高多传感器设备的灵活性。
如上所指示，图4仅作为示例被提供。其他示例可能与关于图4所描述的示例不同。
图5是在其中可以实现本文所述的***和/或方法的示例环境500的图示。如图5所示，环境500可以包括控制设备510、多传感器设备520和网络530。环境500中的设备可经由有线连接、无线连接或有线和无线连接的组合来互连。
控制设备510包括能够存储、处理和/或路由与感测相关联的信息的一个或更多个设备。例如，控制设备510可以包括服务器、计算机、可穿戴设备、云计算设备，等等。在一些实施方式中，控制设备510可以与特定的多传感器设备520相关联。在一些实施方式中，控制设备510可以与多个多传感器设备520相关联。在一些实施方式中，控制设备510可以从环境500中的另一设备(例如，多传感器设备520)接收信息和/或向其传输信息。
多传感器设备520包括能够使用光学传感器和一个或更多个其他传感器执行同时测量的设备。多传感器设备520可以包括光学传感器和一个或更多个其他传感器，当多传感器设备520与目标接触时，这些传感器可以执行同时测量。在一些实施方式中，多传感器设备520可以包括用于接收、确定和/或处理由多传感器设备520的传感器执行的测量的一个或更多个部件(例如，输入/输出部件(例如，传感器的电输入/输出部件)、总线(例如，承载传感器数据的总线)、处理传感器数据的处理器，等等)。在一些实施方式中，多传感器设备520可以是手持式或可穿戴设备，或者可以包括在手持式或可穿戴设备中。
网络530包括一个或更多个有线和/或无线网络。例如，网络530可以包括蜂窝网络(例如，长期演进(LTE)网络、码分多址(CDMA)网络、3G网络、5G网络、6G网络、另一类型的下一代网络等)、公共陆地移动网络(PLMN)、局域网(LAN)、广域网(WAN)、城域网(MAN)、电话网络(例如，公共交换电话网络(PSTN))、私有网络、自组织网络、内联网、互联网、基于光纤的网络、云计算网络等等和/或这些或其它类型的网络的组合。
图5所示的设备和网络的数量和布置作为示例被提供。实际上，与图5所示的那些设备和网络相比，可以有额外的设备和/或网络、更少的设备和/或网络、不同的设备和/或网络或不同地布置的设备和/或网络。此外，图5所示的两个或更多个设备可以在单个设备内实现，或图5所示的单个设备可被实现为多个分布式设备。附加地或可替代地，环境500的一组设备(例如，一个或更多个设备)可执行被描述为由环境500中的另一组设备执行的一个或更多个功能。
图6是设备600的示例部件的图示。设备600可以对应于控制设备510和/或多传感器设备520。在一些实施方式中，控制设备510和/或多传感器设备520可以包括一个或更多个设备600和/或设备600的一个或更多个部件。如图6所示，设备600可包括总线610、处理器620、存储器630、储存部件640、输入部件650、输出部件660和/或通信接口670。
总线610包括允许设备600的部件之间进行通信的部件。处理器620在硬件、固件或硬件和软件的组合中实现。处理器620采取以下形式：中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、加速处理单元(APU)、微处理器、微控制器，现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)或另一种类型的处理部件。在一些实施方式中，处理器620包括能够被编程以执行功能的一个或更多个处理器。存储器630包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和/或存储用于由处理器620使用的信息和/或指令的另一种类型的动态或静态储存设备(例如，闪存、磁性存储器、和/或光学存储器)。
储存部件640存储与设备600的操作和使用有关的信息和/或软件。例如，储存部件640可以包括硬盘(例如，磁盘、光盘、磁光盘和/或固态盘)、光碟(CD)、数字多功能盘(DVD)、软盘、盒式磁带、磁带和/或另一种类型的非暂时性计算机可读介质以及相应的驱动器。
输入部件650包括允许设备600例如经由用户输入端(例如，触摸屏显示器、键盘(keyboard)、小键盘(keypad)、鼠标、按钮、开关和/或麦克风)来接收信息的部件。附加地或可替代地，输入部件650可以包括用于感测信息的传感器(例如，全球定位***(GPS)部件、加速度计、陀螺仪、致动器、光学传感器和/或本文所述的另一种形式的传感器)。输出部件660包括提供来自设备600的输出信息的部件(例如，显示器、扬声器和/或一个或更多个发光二极管(LED))。
通信接口670包括类收发器部件(例如，收发器和/或单独的接收器和发送器)，其使设备600能够与其他设备通信(例如，经由有线连接、无线连接、或有线连接和无线连接的组合)。通信接口670可以允许设备600从另一设备接收信息和/或将信息提供到另一设备。例如，通信接口670可包括以太网接口、光学接口、同轴接口、红外接口、射频(RF)接口、通用串行总线(USB)接口、Wi-Fi接口、蜂窝网络接口，等等。
设备600可执行本文所述的一个或更多个过程。设备600可基于处理器620执行由非暂时性计算机可读介质(例如，存储器630和/或储存部件640)存储的软件指令来执行这些过程。计算机可读介质在本文被定义为非暂时性存储器设备。存储器设备包括在单个物理存储设备内的存储空间或遍布于多个物理存储设备的存储空间。
软件指令可从另一计算机可读介质或从另一设备经由通信接口670被读取到存储器630和/或储存部件640内。当被执行时，存储在存储器630和/或储存部件640中的软件指令可以使处理器620执行本文所述的一个或更多个过程。此外或可替代地，硬连线电路可代替软件指令或与软件指令组合来使用以执行本文所述的一个或更多个过程。因此，本文所述的实施方式不限于硬件电路和软件的任何特定组合。
图6所示的部件的数量和布置作为示例被提供。实际上，与图6所示的那些部件相比，设备600可包括额外的部件、更少的部件、不同的部件或不同地布置的部件。附加地或可替代地，设备600的一组部件(例如，一个或更多个部件)可执行被描述为由设备600的另一组部件执行的一个或更多个功能。
图7是使用多传感器设备确定组合测量值的示例过程700的流程图。在一些实施方式中，图7的一个或更多个过程块可由多传感器设备(例如，多传感器设备520)执行。在一些实施方式中，图7的一个或更多个过程块可以由与多传感器设备520分离或包括多传感器设备520的另一设备或一组设备(例如，控制设备510)来执行。
在一些实施方式中，设备(例如，多传感器设备520)可以包括光学传感器，并且可以包括设置在光学传感器的外壳或屏障中的多个电探针，其中当设备的表面与人体接触时，该设备将使用多个电探针执行电测量，其中电测量将与光学测量基本上同时执行，并且其中该设备是手持式或可穿戴设备。
在一些实施方式中，手持式或可穿戴传感器设备(例如，多传感器设备520)可以包括光学传感器，其中当手持式或可穿戴传感器设备的表面与人体接触时，光学传感器执行光学健康相关测量，并且可以包括设置在光学传感器的屏障或外壳中的至少一个其他传感器，其中当手持式或可穿戴传感器设备的表面与人体接触时，至少一个其他传感器基本上与光学健康相关测量同时地或者与光学健康相关测量有已知的时间偏移地执行另一个健康相关测量。
如图7所示，过程700可以包括使用多传感器设备的光学传感器执行光学测量，其中当多传感器设备的表面与人体接触时执行光学测量(块710)。例如，多传感器设备(例如，使用处理器620、存储器630、输入部件650，等等)可以使用多传感器设备的光学传感器来执行光学测量，如以上结合图1-图5所述。在一些实施方式中，当多传感器设备的表面与人体接触时，可以执行光学测量。
如图7中进一步所示，过程700可以包括使用多传感器设备的至少一个其他传感器执行另一测量，其中当多传感器设备的表面与人体接触时执行另一测量(块720)。例如，多传感器设备(例如，使用处理器620、存储器630、输入部件650，等等)可以使用多传感器设备的至少一个其他传感器来执行另一测量，如以上结合图1-图5所述。在一些实施方式中，当多传感器设备的表面与人体接触时，可以执行另一测量，另一测量可以基本上与光学测量同时执行，并且光学测量和另一测量可以与健康参数相关。
如图7进一步所示，过程700可以包括基于光学测量结果和另一测量结果来确定组合测量值(块730)。例如，多传感器设备(例如，使用处理器620、存储器630、储存部件640、输入部件650，等等)可以基于光学测量结果和另一测量结果来确定组合测量值，如以上结合图1-图5所述。
过程700可以包括附加的实施方式，例如，下面描述的和/或结合本文别处描述的一个或更多个其他过程的任何单个实施方式或实施方式的任何组合。
在一些实施方式中，多传感器设备可以使用光学测量来识别另一测量的感兴趣的区域，其中关于感兴趣的区域执行另一测量。在一些实施方式中，光学测量和另一测量可以基于光学测量和另一测量之间的时间偏移或者将在其中执行光学测量和另一测量的可配置时间窗来执行。
在一些实施方式中，执行另一测量可以基于光学测量。在一些实施方式中，多传感器设备可以使用至少一个其他传感器来确定多传感器设备的表面与人体接触，并且执行光学测量可以基于确定多传感器设备的表面与人体接触。
在一些实施方式中，电测量可以是水合作用测量或电阻测量。在一些实施方式中，设备可以基于电测量来执行光学测量。在一些实施方式中，设备可以在多个电探针与人体接触时基于使用多个电探针确定的电阻来执行光学测量。在一些实施方式中，设备可以基于光学测量来执行电测量。在一些实施方式中，屏障可以在光学传感器的照明器和光学检测器之间。
在一些实施方式中，光学传感器可以是第一光学传感器，而至少一个其他传感器可以是第二光学传感器。在一些实施方式中，第一光学传感器可以与第一光谱范围相关联，而第二光学传感器可以与第二光谱范围相关联，其中第一光谱范围不同于第二光谱范围。在一些实施方式中，第一光谱范围可以在大约400纳米和1100纳米之间，而第二光谱范围可以具有等于或大于大约2500纳米的下限。
在一些实施方式中，第一光学传感器的光学检测器可以由第一材料组成，而第二光学传感器的光学检测器可以由不同于第一材料的第二材料组成。在一些实施方式中，第二光学传感器的光学检测器可以小于第一光学传感器的光学检测器。
在一些实施方式中，手持式或可穿戴传感器设备可以包括用于将光从表面传输到第二光学传感器的光学检测器的光导管。在一些实施方式中，第一光学传感器可以与第一照明器相关联，而第二光学传感器可以与不同于第一照明器的第二照明器相关联。在一些实施方式中，至少一个其他传感器可以包括温度传感器、电传感器、磁传感器、微测热辐射计、气压传感器或弹性传感器中的至少一个。
虽然图7示出过程700的示例块，但在一些实施方式中，与图7中描绘的那些块相比，过程700可包括额外的块、更少的块、不同的块或不同地布置的块。此外或可选地，过程700的两个或更多个块可并行地被执行。
前述公开提供了说明和描述，但并不旨在穷举或将实施方式限制到所公开的精确形式。可以根据上述公开进行修改和变化，或者可以从实施方式的实践中获得。
如在本文使用的，术语“部件”被规定为广泛地被解释为硬件、固件和/或硬件和软件的组合。
本文结合阈值描述了一些实施方式。如本文所使用的，根据上下文，满足阈值可以指一个值大于阈值、多于阈值、高于阈值、大于或等于阈值、少于阈值、小于阈值、低于阈值、少于或等于阈值、等于阈值，等等。
本文已经描述和/或在附图中示出了某些用户界面。用户界面可以包括图形用户界面、非图形用户界面、基于文本的用户界面，等等。用户界面可以提供用于显示的信息。在一些实施方式中，用户可以与信息进行交互(例如，通过经由提供用于显示的用户界面的设备的输入部件来提供输入)。在一些实施方式中，用户界面可以由设备和/或用户来配置(例如，用户可以改变用户界面的尺寸、经由用户界面提供的信息、经由用户界面提供的信息的位置等)。附加地或可替代地，用户界面可以预先配置为标准配置、基于显示用户界面的设备的类型的特定配置、和/或基于与显示用户界面的设备相关联的能力和/或规范的一组配置。
将明显，本文所述的***和/方法可在硬件、固件的不同形式或固件和软件的组合中实现。用于实现这些***和/或方法的实际专用控制硬件或软件代码不是对实施方式的限制。因此，本文描述的***和/或方法的操作和行为不参考特定的软件代码——应当理解，软件和硬件可以基于本文的描述被设计为实施***和/或方法。
即使特征的特定组合在权利要求中被叙述和/或在说明书中被公开，这些组合不意图限制多种实施方式的公开内容。事实上，这些特征中的许多特征可以以在权利要求中没有具体叙述和/或在说明书中没有具体公开的方式组合。尽管下面列出的每个从属权利要求可以直接从属于仅一个权利要求，但是多种实施方式的公开内容包括每个从属权利要求与权利要求集合中的每个其他权利要求的组合。
除非如此明确描述，否则本文使用的要素、动作或指令都不应被解释为关键或必要的。此外，如本文所使用的，冠词“一(a)”和“一(an)”意图包括一个或更多个项目，并且可以与“一个或更多个”互换使用。此外，如本文所使用的，术语“集合”旨在包括一个或更多个项目(例如，相关项目、不相关项目、相关项目和不相关项目的组合等)，并且可以与“一个或更多个”互换使用。在意图仅一个项目的情况下，使用术语“仅一个”或类似的语言。此外，如本文所使用的，术语“具有(has)”、“具有(have)”、“具有(having)”或类似术语意图是开放式术语。此外，除非另有明确说明，否则短语“基于”意图意指“至少部分地基于”。

Claims (20)

1.一种设备，包括：
光学传感器，
其中，所述光学传感器用于在所述设备的表面与人体接触时执行光学测量；以及
多个电探针，所述多个电探针设置在所述光学传感器的外壳或屏障中，
其中，所述设备用于在所述设备的所述表面与人体接触时，使用所述多个电探针执行电测量，
其中，所述电测量基本上与所述光学测量同时执行，并且
其中，所述设备是手持式或可穿戴设备。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电测量是水合作用测量或电阻测量。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备用于基于所述电测量来执行所述光学测量。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备用于在所述多个电探针与人体接触时基于使用所述多个电探针确定的电阻来执行所述光学测量。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备用于基于所述光学测量来执行所述电测量。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述屏障位于所述光学传感器的照明器和光学检测器之间。
7.一种手持式或可穿戴传感器设备，包括：
光学传感器，
其中，所述光学传感器用于在所述手持式或可穿戴传感器设备的表面与人体接触时，执行光学健康相关测量；以及
至少一个其他传感器，所述至少一个其他传感器设置在所述光学传感器的屏障或外壳中，
其中，所述至少一个其他传感器用于在所述手持式或可穿戴传感器设备的所述表面与人体接触时，基本上与所述光学健康相关测量同时地或者与所述光学健康相关测量具有已知时间偏移地执行另一健康相关测量。
8.根据权利要求7所述的手持式或可穿戴传感器设备，其中，所述光学传感器是第一光学传感器，而所述至少一个其他传感器是第二光学传感器。
9.根据权利要求8所述的手持式或可穿戴传感器设备，其中，所述第一光学传感器与第一光谱范围相关联，并且其中，所述第二光学传感器与第二光谱范围相关联，其中，所述第一光谱范围不同于所述第二光谱范围。
10.根据权利要求9所述的手持式或可穿戴传感器设备，其中，所述第一光谱范围在大约400纳米和1100纳米之间，并且其中，所述第二光谱范围具有等于或大于大约2500纳米的下限。
11.根据权利要求8所述的手持式或可穿戴传感器设备，其中，所述第一光学传感器的光学检测器由第一材料组成，并且其中，所述第二光学传感器的光学检测器由不同于所述第一材料的第二材料组成。
12.根据权利要求11所述的手持式或可穿戴传感器设备，其中，所述第二光学传感器的光学检测器小于所述第一光学传感器的光学检测器。
13.根据权利要求8所述的手持式或可穿戴传感器设备，还包括：
光导管，所述光导管用于将光从所述表面传输到所述第二光学传感器的光学检测器。
14.根据权利要求8所述的手持式或可穿戴传感器设备，其中，所述第一光学传感器与第一照明器相关联，而所述第二光学传感器与不同于所述第一照明器的第二照明器相关联。
15.根据权利要求7所述的手持式或可穿戴传感器设备，其中，所述至少一个其他传感器包括以下项中的至少一项：
温度传感器，
电传感器，
磁传感器，
微测热辐射计，
气压传感器，或
弹性传感器。
16.一种由多传感器设备执行的方法，包括：
使用所述多传感器设备的光学传感器执行光学测量，
其中，当所述多传感器设备的表面与人体接触时，执行所述光学测量；以及
使用所述多传感器设备的至少一个其他传感器执行另一测量，
其中，当所述多传感器设备的所述表面与人体接触时执行所述另一测量，
其中，所述另一测量基本上与所述光学测量同时执行，并且
其中，所述光学测量和所述另一测量与健康参数相关；以及
基于所述光学测量和所述另一测量来确定组合测量值。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括：
使用所述光学测量来识别所述另一测量的感兴趣的区域，其中，所述另一测量是关于所述感兴趣的区域执行的。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述光学测量和所述另一测量是基于所述光学测量与所述另一测量之间的时间偏移或可配置的时间窗来执行的，所述光学测量和所述另一测量将在所述可配置的时间窗中执行。
19.根据权利要求16所述的方法，其中，执行所述另一测量是基于所述光学测量。
20.根据权利要求16所述的方法，还包括：
使用所述至少一个其他传感器来确定所述多传感器设备的所述表面与人体接触，其中，执行所述光学测量是基于确定所述多传感器设备的所述表面与人体接触。
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