JP6441054B2 - モジュラーセンサプラットフォーム装置及びシステム - Google Patents

Description

本発明は、センサシステムに関し、特に個人の手首に着用できる装置であるモジュラーセンサプラットフォーム装置及びシステムに関する。

ウェアラブル装置は人気がますます増加している。
例えば、センサが装着されたウェアラブル装置は、活動データ（活動期間、歩数、カロリー消費量）、睡眠状態、生体データ（例えば、心拍数、汗、皮膚温度等）のような使用者データの追跡に利用できるものと知られている。
一般的に、センサ装着型ウェアラブル装置は、使用者の手首に着用できるようにバンド又は時計のような形態に具現される。

しかし、既存のウェアラブルセンサ装置は、機能の喪失によって使用者によって全体機器を取替え又は廃棄する必要があり、たとえ日常的な磨耗によって古いセンサのような関連された小さい構成要素による機能喪失においても全体機器を取替え又は廃棄する必要があった。
また、使用者は新しいか、或いは他の追跡機能を新しい装置で利用できるようになれば、その装置をしばしば取り替える。
したがって、センサ機能の追加又は取替えの全てを収容できるウェアラブルセンサ装置のための改善されたアーキテクチャを必要とするという問題があった。

本発明は上記従来のウェアラブルセンサ装置における問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、センサ機能の追加又は取替えが可能であるモジュラーセンサプラットフォーム装置及びシステムを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、使用者の生理的な活動を示すデータを測定するために使用者の身体の一部上に着用されるモジュラーセンサプラットフォーム装置及びシステムを提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本発明によるモジュラーセンサプラットフォーム装置は、使用者の生理的な活動を示すデータを測定し、使用者の身体の一部上に着用される装置において、身体の一部上に着用されるように構成され、使用者によって着用される時、身体の一部に接触する内部表面を有するバンドと、前記内部表面に取替えできるように配置され、前記身体の一部に接触されるように構成されるモジュラーセンシング回路と、前記モジュラーセンシング回路に隣接する前記内部表面に配置され、前記身体の一部上に光を放出するように構成される複数の光源とを有し、前記モジュラーセンシング回路は、使用者のフォトプレチスモグラフ（ＰＰＧ：Ｐｈｏｔｏｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｍ）信号を示すデータを受信するように構成されることを特徴とする。

前記光源の各々は、異なるスペクトル波長を有すること。
前記光源の中の１つの光源の波長は、前記光源の他の１つの光源の波長より大きいこと。
前記光源の各々は、異なるスペクトル帯域幅を有すること。
前記光源は、前記モジュラーセンシング回路に対して均一に分布されること。
前記光源の各々は、同時に点灯するように構成されること。
前記光源の各々は、個別的に調節できるように構成されること。
前記光源の明るさと照射継続時間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）とは、個別的に調節できるように構成されること。
前記光源は、１つ以上のレーザーを含むこと。
前記モジュラーセンシング回路は、予め定義された色相を測定するように構成されるカラーフィルターをさらに含むこと。
前記モジュラーセンシング回路は、１つ以上の生理的な活動を示すデータを測定するように構成される複数のセンサをさらに含むこと。
前記センサは、互いに異なるセンサの大きさを有すること。
前記モジュラーセンシング回路は、異なるタイプの他のモジュラーセンシング回路に取り替えることができること。
前記モジュラーセンシング回路は、光センサアレイ、温度計、電気皮膚反応（ＧＳＲ：ｇａｌｖａｎｉｃ ｓｋｉｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）センサアレイ、バイオインピーダンス（ＢｉｏＺ：Ｂｉｏｉｍｐｅｄａｎｃｅ）センサアレイ、及び心電図検査（ＥＣＧ：ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｙ）センサアレイの内の少なくとも１つの組み合わせであること。

前記光センサアレイは、複数の離散光センサのアレイを含み、各離散光センサは、少なくとも１つのイメージセンサと前記イメージセンサに隣接するように配置された少なくとも２つのマッチング光源との組み合わせであること。
前記光センサアレイは、前記光センサアレイが血管をまたぐように前記バンド上に整列配置されること。
前記バイオインピーダンスセンサアレイは、前記光センサアレイが血管をまたぐように前記バンド上に整列配置されること。
前記モジュラーセンシング回路は、前記センサと、前記センサに接続されたセンサコンピューティングユニットを含むこと。
前記センサコンピューティングユニットは、心電図検査（ＥＣＧ）及びバイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）アナログフロントエンド（ＡＦＥ）、電気皮膚反応（ＧＳＲ）アナログフロントエンド（ＡＦＥ）、光センサアナログフロントエンド（ＡＦＥ）、プロセッサ、アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）、メモリ、３軸加速度計、圧力センサ、及びバッテリーを含むこと。
前記プロセッサは、センサキャリブレーションとデータ取得機能とを遂行するキャリブレーション及びデータ取得コンポーネントを実行すること。
基本モジュールをさらに有し、前記基本モジュールは、基本コンピューティングユニットを含み、前記基本コンピューティングユニットは、プロセッサ、メモリ、通信インターフェイス、及びセンサの集合を含み、前記センサの集合は、加速度計と温度計とを含むこと。
前記バンドは、前記基本モジュールと共に統合されること。

また、上記目的を達成するためになされた本発明によるモジュラーセンサプラットフォーム装置は、使用者の生理的な活動を測定し、使用者の身体の一部上に着用される装置において、身体の一部上に着用されるように構成され、使用者によって着用される時、身体の一部に接触する内部表面を有するバンドと、前記内部表面に取替えできるように配置され、前記身体の一部に接触されるように構成され、前記使用者のフォトプレチスモグラフ（ＰＰＧ：Ｐｈｏｔｏｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｍ）信号を示すデータを受信するように構成されるモジュラーセンシング回路と、前記バンドの外部表面に配置され、前記モジュラーセンシング回路と共に使用者の心電図検査（ＥＣＧ：ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｍ）信号を示すデータを受信するように構成されるセンサと、前記モジュラーセンシング回路に隣接する前記内部表面に配置され、前記身体の一部上に多重スペクトル光を放出するように構成される複数の多重スペクトル光源と、前記バンド上に配置され、前記ＥＣＧ信号と前記ＰＰＧ信号とから使用者の血圧を示すデータを取得するように構成されるプロセッサとを有することを特徴とする。

上記目的を達成するためになされた本発明によるモジュラーセンサプラットフォームシステムは、使用者の生理的な活動を測定し、前記使用者の身体の一部に着用されるシステムにおいて、身体の一部上に着用されるように構成され、前記使用者によって着用される時、身体の一部に接触する内部表面を有するバンドと、前記内部表面に配置されるインターフェイスと、複数のセンサモジュールとを有し、前記複数のセンサモジュールの各々は、前記使用者の生理的な活動を示すデータを受信するように構成され、前記内部表面に取替えできるように配置され、前記インターフェイスと分離できることを特徴とする。

本発明に係るモジュラーセンサプラットフォーム装置及びシステムによれば、追加又は取替えが容易である形態の脱着可能であるセンサモジュールを含むことによってセンサ機能の追加又は取替えの全てを行えるという効果がある。

本発明の実施形態によるモジュラーセンサプラットフォーム装置を例示的に示した斜視図である。 本発明の実施形態によるモジュラーセンサプラットフォーム装置を例示的に示した分解斜視図である。 本発明の実施形態によるモジュラーセンサプラットフォーム装置の基本モジュールを含む部品構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態によるモジュラーセンサプラットフォーム装置が手首に使用された例で、接触したバンド収容型センサと手首とを例示的に示す断面図である。 本発明の他の実施形態による自己整列センサアレイシステムを有するモジュラーセンサプラットフォーム装置を手首に使用するための関連を示す図である。 本発明の実施形態によるセンサモジュールのコンポーネントを例示的に示したブロック図である。 本発明の他の実施形態によるウェアラブルなモジュラーセンサプラットフォーム装置の他のコンポーネント構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態によるウェアラブルモジュラーセンサプラットフォーム装置の内部表面を例示的に示す斜視図である。 本発明の実施形態によるウェアラブルモジュラーセンサプラットフォーム装置の例示的なインターフェイスであるインターフェイスレセプタクルを例示的に示す斜視図である。 本発明の実施形態によるＣＭＯＳセンサモジュールを例示的に示す斜視図である。 本発明の実施形態によるモジュラーセンシング回路の他の例を示す斜視図である。 図８Ａのウェアラブルモジュラーセンサプラットフォーム装置に連結できるモジュラーセンシング回路又はセンサモジュールの他の例を示す斜視図である。 本発明の実施形態によるモジュラーセンサプラットフォーム装置で所定の領域のデータを測定するためのセンシング工程を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態によるモジュラーセンサプラットフォーム装置で個人の血圧を示すデータを測定するための測定工程を説明するためのフローチャートである。

次に、本発明に係るモジュラーセンサプラットフォーム装置及びシステムを実施するための形態の具体例を図面を参照しながら説明する。

同一の符号は明細書の全体で同一の構成要素を示す。
本発明の任意の実施形態を詳細に説明する前に、次の詳細な説明又は図面に図示したものからの構成要素の配列又は構造に対する詳細な説明にしたがう応用は制限されないことと理解できる。
本発明の長所及び特徴、そしてそれを達成する方法は添付される図面と共に詳細に後述されている実施形態を通じて理解しやすく説明する。
しかし、本発明はここで説明される実施形態に限定されなく、他の形態に具体化されることもあり得る。より正確に言えば、このような実施形態を提供することによって、記載は完全になり、該当技術分野の当業者の技術水準によって十分に伝達され、本発明の概念は添付された請求項のみによって定義される。図面で、レイヤー又は領域の厚さは明確にするために誇張されている。

また、この明細書で使用する表現と用語とは単なる説明する目的として使用されるものであって、それに制限されない。本発明を説明するための文脈で、単数表現、複数表現、及び前記のように他の対象を示す指示語句（特に、次の請求項の文脈で）の使用はここで他の説明が無いか、或いは文脈によって明確に否定されない限り、単数と複数との全てを保護するためのことである。‘構成する’、‘有する’、‘含む’、及び‘含有される’のような用語は説明が無い限り、開放的な用語（ｏｐｅｎ−ｅｎｄｅｄ ｔｅｒｍ）（即ち、‘含むが、それで制限されない’）として解釈される。

図面に示したシステムは、実際システムのようなモデルであることが当業者にはまた明確である。説明されたモジュール又は論理構造の一部はマイクロプロセッサ又は類似の装置によって実行できるソフトウェアで具現されるか、或いは多様な部品を含むハードウェア、例えば特定集積回路（‘ＡＳＩＣ’）で具現することができる。‘プロセッサ’のような用語はハードウェア及び／又はソフトウェアを共に参照するか、或いは含む。大文字の使用によって単純に類推されるか、或いは具現される特定なことを意味しない。

ここで使用された‘構成要素’又は‘モジュール’という用語は特定な作業を遂行する注文形半導体（ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）のようなソフトウェア又はハードウェア構成要素に限定されないことを意味する。構成要素又はモジュールは１つ又はそれ以上のプロセッサで実行されるように構成され、アドレス記憶媒体内に常住する。したがって、構成要素又はモジュールは、例えば、ソフトウェア構成要素、客体指向ソフトウェア構成要素、クラス構成要素、及びタスク構成要素、プロセス、機能、特性、プロセス、サブルーチン、プログラムコードのセグメント、ドライバー、ファームウェア、マイクロコード、回路、データ、データベース、データ構造、テーブル、アレイ、及び変数のような構成要素を含むことができる。このような構成要素のために提供される機能、構成要素、又はモジュールはより少ない構成要素と構成要素又はモジュールとで組み合わされるか、或いは付加的な構成要素と構成要素又はモジュールとに分離されてもよい。

異なりに定義されない限り、ここで使用されたすべての技術的及び科学的用語は本発明が属する技術分野で自明な技術の１つによって通常的に理解されることと同一の意味を有する。ここで提供されたすべての例示又は例示的な用語の使用は単なる本発明をより明確にするための意図として使用するものであって、他の説明が無い限り、本発明の権利範囲を限定しない。また、他の定義が無ければ、すべての用語は一般的に使用される事前で定義されたすべての用語があまりにも狭く解釈されない。

本発明の実施形態はモジュラーセンサプラットフォーム（ｍｏｄｕｌａｒ ｓｅｎｓｏｒ ｐｌａｔｆｏｒｍ）装置を提供する。
本発明の実施形態によれば、ディスプレイ、プロセッサ、メモリ、及び通信インターフェイスを含む基本モジュール、前記基本モジュールで取り替えることができるように結合され、異なるタイプのバンドで取り替えることができるバンド、使用者からデータを収集するセンサモジュールを含む。

一実施形態で、センサモジュールはバンドに取り替えることができるように結合され、センサモジュールはセンサモジュールの異なるタイプに取り替えることができる。
他の実施形態で、センサモジュールは複数のセンサユニットを含み、複数のセンサユニットはセンサモジュラー取り替えることができように結合され、個別センサユニットは互に異なるタイプのセンサユニットで取り替えることができる。

ここで開示された方法とシステムとによれば、モジュラーセンサプラットフォーム装置は他の使用例のために他の材質によって分離されて製造され、販売されるバンドモジュール、バンド、及びセンサユニットの可能である異なるタイプが提供されてもよい。
その結果、使用者はそれらの適合な需要にしたがって基本モジュール、センサモジュール、バンド、及びセンサユニットの異なる組み合わせによって混合するか、或いはマッチ（ｍｉｘ ａｎｄ ｍａｔｃｈ）することが許容される。
さらに、生理学的センシングに関連された分野で開発者又は研究者は、センサそれ自体に対する開発に集中でき、公知された構成で電源、計算、及び通信を提供する標準支援プラットフォームを利用できる長所を有する。

図１と図２とは本発明の実施形態によるモジュラーセンサプラットフォーム装置を例示的に示した斜視図と分解斜視図である。
モジュラーセンサプラットフォーム装置（又はシステム）１０は、基本モジュール１８、バンド１２、及びバンド１２に結合されたセンサモジュール１６を含む。

図１を参照すると、モジュラーセンサプラットフォーム装置１０は、使用者の手首に着用できる時計のような形状のウェアラブルセンサデバイスのように具現される。
センサモジュール１６はバンド１２内に配置され、センサモジュール１６は使用者から生理的なデータを収集するために使用者の皮膚に接触し、使用者の手首にその後面が位置する。
基本モジュール１８はバンド１２に付着され、基本モジュール１８はセンサモジュール１６から収集されたセンサデータを含むデータを表示し、計算を遂行し、時間の表示のような機能を遂行するために手首の上端に位置する。
一実施形態では、バンド１２は基本モジュール１８に統合されてもよい。
他の実施形態として、バンド１２はセンサモジュール１６に統合されてもよい。その他の実施形態として、バンド１２は基本モジュール１８とセンサモジュール１６との全てから分離することができる。

図２を参照すると、基本モジュール１８は、ディスプレイ２６と基本コンピューティングユニット２０とを含む。
プロセッサ、メモリ、通信インターフェイス、及びセンサ（例えば、加速度計、温度計等）の集合を含む基本コンピューティングユニット２０は図２を参照してより詳細に説明する。

モジュラーセンサプラットフォーム装置１０は、異なるタイプのコンポーネントに容易に交換できるプラットフォームのコンポーネントを可能にする。
例えば、一実施形態として、バンド１２は基本モジュール１８に、取り替えることができるように結合され、バンド１２は異なるタイプのバンド（例えば、異なる大きさ、異なる形状、及び／又は異なる物質）に取り替えることができる。
取替えバンドは、最初のバンド１２の材質（ｅｎｔｉｔｉｅｓ）と同一であるか、或いは異なる材質によって製造することができる。
一実施形態として、バンド１２は、基本モジュール１８の基本コンピューティングユニット２０を挿入するために空いている部分を含む。

その他の実施形態として、センサモジュール１６は、使用者から生理的な活動データ（ａｃｔｉｖｉｔｙ ｄａｔａ）及び／又は睡眠統計（ｓｌｅｅｐ ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ）を収集し、基本モジュール１８と通信する。
センサモジュール１６は、バンド１２に取り替えることができるように結合され、センサモジュール１６は異なるタイプのセンサモジュールに取り替えることができる。
一実施形態で、センサモジュール１６は複数のセンサユニット２８をさらに含み、複数のセンサユニット２８はセンサモジュール１６に取り替えることができるように結合され、個別的なセンサユニット２８の中で少なくとも一部は異なるタイプのセンサユニットに取り替えることができる。

一実施形態では、センサユニット２８はセンサプレート３０に収容される。
一実施形態によれば、センサプレート３０は、バンド１２に取り替えることができるように結合され、センサプレート３０とすべてのセンサユニット２８に対して異なるタイプのセンサプレート３０に取り替えることができる。
例えば、センサプレート３０が異なる大きさの手首に収容されるために異なる大きさのセンサプレート３０に取り替えることができる。一実施形態では、取替えのセンサプレート３０は最初のセンサプレート３０と同一であるか、或いは他の材質によって提供されてもよい。

本発明の一実施形態によれば、センサユニット２８の少なくとも一部は、センサプレート３０に追加に取り替えることができるように結合され、センサユニット２８は新しいか、或いは異なるタイプのセンサユニットに個別的に取り替えることができる。
例えば、電極タイプのセンサは時間が経過すれば、古くなって破損されることがあり得る。
新しいスマート時計の全体を購入するより、使用者はセンサプレート３０に存在する古いセンサユニット２８を新しいセンサユニット２８に簡単に取り替えることができる。

他の実施形態では、センサプレート３０は、バンド１２から取り替えられ、存在するセンサプレート３０は異なるタイプのバンド１２と共に使用することができる。
例えば、センサプレート３０は、昼（一日の中で一部の時間）の間に着用できるプラスチック（ｐｌａｓｔｉｃ）バンド１２から取り外されて、睡眠（一日の中で他の一部の時間）の間に着用できる布地（ｆｅｌｔ）バンドにはめ込むことができる。
このように、センサプレート３０は、一日を基準に互に異なる時間範囲内で互に異なるタイプのバンドにはめ込むことができる。
その他の実施形態では、センサプレート３０は、バンド１２から取り替えられ、センサプレート３０上に異なるタイプのセンサユニット２８を有し、異なる大きさのセンサユニット２８又はセンサプレート３０に異なって配置されたセンサユニット２８を含む。

一実施形態では、センサプレート３０は、公知された様々な技法を使用してバンド１２に付着される。
例えば、一実施形態で、センサプレート３０はスナップ技法（例えば、タブ、スロット、マグネットのような）を通じてバンド１２に付着される。
他の実施形態では、センサプレート３０はネジを通じてバンド１２に付着される。

図２を参照すれば、一実施形態で、モジュラーセンサプラットフォーム装置１０は少なくとも１つのバッテリー２２をさらに含む。
一実施形態で、バッテリーは、基本モジュール１８内に収容される。他の実施形態で、バッテリーはバンド１２に収容される。

したがって、複数の他のセンサモジュールは他の材質によって製造されて販売することができる。
即ち、他の材質は、他の使用分野のための異なるタイプのセンサモジュールを製造することができる。
本発明の実施形態によるモジュラーセンサプラットフォーム装置は、異なるタイプの基本モジュール、バンド、センサプレート、及びセンサユニットが各々製造されるか、或いは販売される得る。
従って、モジュラーセンサプラットフォーム装置は、使用者によって、その必要に応じた基本モジュール、センサモジュール、バンド、及びセンサユニットが混合させるか、或いはマッチさせることができる。

本発明の追加的な他の実施形態によれば、使用者は１つの基本モジュール１８を着用し、複合的なセンサモジュール１６と共に無線で通信することができる。
複合的なセンサモジュール１６は、身体領域ネットワークから使用者の他の身体の一部に着用される。
センサモジュール１６の各々によって収集されたデータは基本モジュール１８がアクティブモードである時、格納及び／又は分析のために周期的に基本モジュール１８に周期的に移動する。
センサデータの伝達は、節電のためにさらに頻繁にスリープモードに動作する基本モジュール１８に周期的に許容される。そうではなければ、基本モジュール１８がアクティブモードに維持されれば、データはセンサモジュール１６から基本モジュール１８に連続的に流れ込まれる。

図１に示した実施形態で、ウェアラブルなモジュラーセンサプラットフォーム装置１０は、身体の一部、ここでは使用者の手首に着用されるスマート時計又は他のウェアラブル装置として具現することができる。
ウェアラブルなモジュラーセンサプラットフォーム装置１０は、バンド１２に結合されるクラスプ（ｃｌａｓｐ）３４を含んでもよい。
ウェアラブルなモジュラーセンサプラットフォーム装置１０のモジュール及び／又は部品の最終使用者（ｅｎｄ ｕｓｅｒ）（例えば、消費者、患者、医師等）によって取り替えることができる。

しかし、他の実施形態では、ウェアラブルなモジュラーセンサプラットフォーム装置１０のモジュール及び／又は部品は製造者によってウェアラブルなモジュラーセンサプラットフォーム装置１０内に統合することができ、最終使用者によって取替えのためのものとして意図されないこともある。
ウェアラブルなモジュラーセンサプラットフォーム装置１０は、防水処理（ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆ）されるか、又は水封（ｗａｔｅｒ ｓｅａｌｅｄ）される。

バンド（又はストラップ）１２は、１つの片又はモジュール式でもよい。
バンド１２は、織物（ｆａｂｒｉｃ）で製造されてもよい。
例えば、可捩性及び拡張性を有する多様な弾性メッシュ／織物を考慮することができる。バンド１２は複合的なバンド又はモジュール化されたリンクで構成されてもよい。
バンド１２は、特定の実装の代わりに時計を保持するラッチまたはクラスプの機構を備える。
ある実施形態では、バンド１２は、他の物（基本モジュール１８、及びセンサモジュール１６の）間を特定な配線（ｗｉｒｉｎｇ）（図示せず）で接続することができる。
無線通信で、基本モジュール１８とセンサモジュール１６との間は、単独又は配線を通じた組み合わせで考慮することができる。

センサモジュール１６は、バンド１２上に取替えできるように付着される。
そのようなセンサモジュール１６はウェアラブルなモジュラーセンサプラットフォーム装置１０の後面に配置されるか、或いは上述したことと異なりに、基本モジュール１８の反対端に配置されてもよい。
使用者から生理的なデータをセンシングするためにセンサユニット２８を許容するように使用者の手首の下面の皮膚と接触する少なくとも一部分が位置するようにこのような方式でセンサモジュール１６を配置すれば、センサユニット２８の接触表面は、センサモジュール１６の表面上に、又は下方に、又はそのような配置の組み合わせで配置することができる。

基本モジュール１８は、基本モジュール１８がウェアラブルなモジュラーセンサプラットフォーム装置１０の上端に位置するようにバンド１２に付着される。
このような方式に基本モジュール１８を配置すれば、手首の上面と少なくとも一部が接触するように配置される。
基本モジュール１８は、グラフィックユーザーインターフェイス（ＧＵＩ：Ｇｒａｐｈｉｃ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を提供できる基本コンピューティングユニット２０とディスプレイ２６を含む。

基本モジュール１８は、例えば、時間を表示し、演算を遂行、及び／又はセンサモジュール１６から収集されたセンサデータを含むデータの表示等を含む機能を遂行する。
また、センサモジュール１６との通信のために、基本モジュール１８は、身体領域ネットワークを形成するために使用者の他の身体の一部に着用された他の複数のセンサモジュール（図示せず）又はスマートフォン、タブレット、ディスプレイ又は他のコンピューティング装置のような他の無線接続可能機器（図示せず）と無線で通信できる。

図３に対して以下でより詳細に説明される基本コンピューティングユニット２０は、プロセッサ３６、メモリ３８、入力／出力部４０、通信インターフェイス４２、バッテリー２２、及び加速度計４６／ジャイロスコープ、及び温度計４８のようなセンサ４４の集合を含む。
他の実施形態では、基本モジュール１８は、異なる大きさ、ケース、及び／又は形態因子、例えば、大型、インライン、円形、長方形、四角形、楕円形、カレ（Ｃａｒｒｅ）、ガレージ（Ｃａｒａｇｅ）、トノウ（ｔｏｎｎｅａｕ）、非対称等を有する。

センサモジュール１６は、使用者からのデータ（例えば、生理的、活動データ、睡眠統計及び／又は他のデータ）を収集し、基本モジュール１８と共に通信する。
センサモジュール１６は、センサプレート３０内に収容されたセンサユニット２８を含む。
特定の実施形態では、腕時計のような携帯用装置であるので、非常に小さい体積と制限されたバッテリー電力を有し、記載されたタイプのセンサユニット２８は腕時計でセンサ測定の具現のために特に適合したものである。
一部の実施形態で、基本モジュール１８が固定された位置に付着されないようにセンサモジュール１６はバンド１２に適切に付着されるが、手首の身体的な構造にしたがって異なって構成することもある。

センサユニット２８は、光センサアレイ、温度計、電気皮膚反応（ｇａｌｖａｎｉｃ ｓｋｉｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ、以下、‘ＧＳＲ’と称する）センサアレイ、バイオインピーダンス（ＢｉｏＺ：ｂｉｏｉｍｐｅｄａｎｃｅ）センサアレイ、心電図検査（ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｍ、以下、‘ＥＣＧ’と称する）センサ、又はそれらの組み合わせを含むことができる。
センサユニット２８は外部に対する情報を取得し、ウェアラブルなモジュラーセンサプラットフォーム装置１０にそれを提供する。
センサユニット２８に含まれたセンサは、使用者に他のコンポーネントの機能を提供するか、使用者に環境的入力及びフィードバックを提供する機能を有し得る。

例えば、ＭＥＭＳ加速度計は、プロセッサ３６による使用のために位置、動作（ｍｏｔｉｏｎ）、ティルト（ｔｉｌｔ）、衝撃（ｓｈｏｃｋ）、及び振動のような情報を測定するために使用される。
他のセンサが利用されることもある。センサモジュール１６は、センサコンピューティングユニット３２を含むこともある。
センサユニット２８は、生体センサ（例えば、脈拍、脈拍酸素測定、体温、血圧、体脂肪等）、客体（ｏｂｊｅｃｔｓ）の接近を検出するための近接度検出器、環境的センサ（例えば、温度、濕度、周辺光、圧力、高度、羅針盤等）を含むこともある。

他の実施形態では、クラスプ３４はＥＣＧ電極を提供することもある。
１つ以上のセンサユニット２８とクラスプ３４上のＥＣＧ電極はクラスプ３４がタッチされる時、完了されたＥＣＧ信号を形成する。
センサコンピューティングユニット３２は、データを分析、データ上の動作（例えば、計算等）を遂行、データ通信を行い、一部の実施形態で、センサユニット２８によって収集されたデータを格納する。
一部の実施形態で、センサコンピューティングユニット３２は、センサユニット２８の１つ以上のセンサからデータ（例えば、ＥＣＧ信号を示すデータ）を受信し、信号（例えば、ＥＣＧ信号）の予め定義された表現の形態に受信されたデータを処理する。

センサコンピューティングユニット３２は、データの通信及び／又は１つ以上の予め定義されたレシピエント（ｒｅｃｉｐｉｅｎｔ）、例えば、基本コンピューティングユニット２０で処理、表示、通信等のために受信されたデータの形態を処理する。
例えば、基本コンピューティングユニット２０及び／又はセンサコンピューティングユニット３２のある実施形態ではデータの信頼性の可否を決定し、使用者にデータの信頼性の表示を決定する。

一部の実施形態では、センサコンピューティングユニット３２は、センサプレート３０に統合されてもよい。
他の実施形態では、センサコンピューティングユニット３２は、ウェアラブルなモジュラーセンサプラットフォーム装置１０上のどこかに配置されるか、又はウェアラブルなモジュラーセンサプラットフォーム装置１０から遠隔に配置されるか、或いは省略される。
実施形態で、センサコンピューティングユニット３２は、省略されてもよく、そうではなければ、基本コンピューティングユニット２０は、センサコンピューティングユニット３２によって遂行される機能を遂行することができる。
センサモジュール１６と基本モジュール１８との組み合わせを通じて、データは収集され、伝送され、格納され、分析され、使用者に提示される。

一部の実施形態では、クラスプ３４は、ディスプレイ（又はＧＵＩ）２６に近接するように配置され得る。
同様に、図２で、バッテリー２２は基本モジュール１８に収容される。
図１に示した実施形態で、バッテリー２２はディスプレイに対向するように、バンド１２上に収容される。
しかし、それは一部の実施形態としてであり、バッテリー２２は基本モジュール１８を充電し、基本モジュール１８の内部バッテリー（図示せず）を選択的に充電することができる。このような方法で、ウェアラブルなモジュラーセンサプラットフォーム装置１０は連続的に着用することができる。したがって、多様な実施形態で、モジュールの位置及び／又は機能と他の部品は変更することができる。

図３は、本発明の実施形態によるモジュラーセンサプラットフォーム装置の基本モジュールを含む部品構成を示すブロック図である。
図３を参照すると、このような実施形態で、モジュラーセンサプラットフォーム装置１０は取替え用バンド１２を含み、取替え用センサモジュール１６は取替え用バンド１２に付着される。
取替え用センサモジュール１６は取替え用バンド１２に付着された取替え用センサプレート３０と取替え用センサプレート３０に付着された取替え用センサユニット２８とを含む。取替え用センサモジュール１６はセンサコンピューターユニット３２を含むこともある。

モジュラーセンサプラットフォーム装置１０は、基本コンピューティングユニット２０、取替え用バッテリー２２、及び永久（ｐｅｒｍａｎｅｎｔ）バッテリー２３をさらに含む。
一実施形態では、基本コンピューティングユニット２０は、通信インターフェイス４２を通じてセンサコンピューターユニット３２と通信することができる。一実施形態で、通信インターフェイス４２はシリアルインターフェイスからなる。
基本コンピューティングユニット２０は、プロセッサ３６、メモリ３８、入力／出力部（以下、‘Ｉ／Ｏ’と称する）４０、ディスプレイ２６、通信インターフェイス４２、複数のセンサ４４、及び電源管理ユニット８８を含む。

プロセッサ３６、メモリ３８、Ｉ／Ｏ４０、ディスプレイ２６、通信インターフェイス４２、及び複数のセンサ４４は、システムバス（図示せず）を通じて共に接続される。
プロセッサ３６は、１つ又はそれ以上のコアを有する単一プロセッサ又は１つ又はそれ以上のコアを有するマルチプロセッサを含む。
プロセッサ３６は、オペレーションシステム（ＯＳ：Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）及びアプリケーション９０を実行させる。
例えば、オペレーションシステム（ＯＳ）はＬｉｎｕｘ（登録商標）ＯＳ、Ａｎｄｒｏｉｄ（登録商標）ＯＳ、タイゼンオペレーションシステム（Ｔｉｚｅｎ ＯＳ）を含むが、それらに限定されない。

メモリ３８は、一例として、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＲＯＭ、キャッシュ（ｃａｃｈｅ）、仮想メモリ（ｖｉｒｔｕａｌ ｍｅｍｏｒｙ）、及びフラッシュメモリ（ｆｌａｓｈ ｍｅｍｏｒｙ）を含む異なるメモリタイプを含む１つ又はそれ以上のメモリを含む。
Ｉ／０４０は、入力情報と出力情報とに対する部品（コンポーネント）の集合を含む。
例えば、Ｉ／０４０を含む部品（コンポーネント）はマイクロフォンとスピーカーとを含む。

通信インターフェイス４２は、ネットワーク上の無線通信のために無線ネットワークインターフェイスコントローラ（又は類似する構成要素）を含む。
一実施形態で、無線通信のタイプを例えば、ブルートゥース（登録商標）ローエネルギー（ＢＬＥ：Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）と無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ：ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）とを含む。しかし、他の実施形態で、無線通信のタイプを例えば、光帯域通信網（ＷＡＮ：Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）インターフェイス、又は３世代移動通信（３Ｇ：ｔｈｉｒｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）、４世代移動通信（４Ｇ：ｆｏｒｔｈ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）、又はＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）のようなセルラーネットワークを含む。

図３で示した実施形態では、メモリ３８はプロセッサ３６の外部に位置する。他の実施形態で、メモリ３８はプロセッサ３６内に埋め込まれた内部メモリであってもよい。
一実施形態で、ディスプレイ２６は基本コンピューティングユニット２０と共に統合されるが、一方、他の実施形態で、ディスプレイ２６は、基本コンピューティングユニット２０から外部に位置する。
センサ４４は、例えば加速度計（ａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒ）４６／ジャイロスコープ（ｇｙｒｏｓｃｏｐｅ）、温度計４８のような微細電子機械システム（ＭＥＭｓ）センサタイプを含むことができる。

電源管理ユニット８８は、取替え用バッテリー２２又は永久バッテリー２３に接続され、基本コンピューティングユニット２０の電源機能を制御するマイクロコントローラを含む。
一実施形態では、電源管理ユニット８８は、電源インターフェイス５２を通じて取替え用センサモジュール１６のバッテリー電源の供給を制御することもある。
通信インターフェイス４２は、１つの方式又は２つの方式の無線通信を支援するための部品を含み、一部実施形態では、ネットワーク、他の実施形態では、有線インターフェイス、又は複合的なインターフェイス上の無線通信のための無線ネットワークインターフェイス制御器（又は類似な部品）を含む。

一実施形態で、通信インターフェイス４２は、ディスプレイ２６上に表示され、アップデートされるためのストリーミングデータを含む遠隔のデータを主に受信することもある。
しかし、選択的な実施形態で、伝送データの以外に、通信インターフェイス４２は、音声伝送を支援してもよい。
例示的な実施形態で、通信インターフェイス４２は低い、中間の電力無線周波数（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）通信を支援する。
特定の実施形態では、無線通信の例示的なタイプは、ブルートゥース（登録商標）ローエネルギー（ＢＬＥ）、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）、ＷｉＭＡＸ、受動形無線周波数認識（ＲＦＩＤ：ｒａｄｉｏ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、ネットワークアダプタ、及びモデムを含む。

しかし、他の実施形態では、無線通信の例示的なタイプは、光帯域通信網（ＷＡＮ）インターフェイス、Ｗｉ−Ｆｉ、無線個人近距離通信網（ＷＰＡＮ：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ）、複合的なホームネットワーク、又は３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ、又はＬＴＥのようなセルラーネットワークを含む。
他の無線オプションは例えば、超広帯域（ＵＷＢ：Ｕｌｔｒａ−ｗｉｄｅ ｂａｎｄ）と赤外線（ｉｎｆｒａｒｅｄ）とを含む。
通信インターフェイス４２は、接触を通じたシリアル通信及び／又はＵＳＢ通信のように無線を除外した異なるタイプの通信装置（図示せず）を含んでもよい。例えば、マイクロＵＳＢ−タイプＵＳＢ、フラッシュドライブ、又は他の有線接続は通信インターフェイス４２と共に使用することができる。

一実施形態で、ディスプレイ２６は、基本コンピューティングユニット２０と統合される一方、他の実施形態では、ディスプレイ２６は、基本コンピューティングユニット２０から外部に位置する。
ディスプレイ２６は、平坦（ｆｌａｔ）であるか、又は曲面（ｃｕｒｖｅｄ）、例えば、ウェアラブルなモジュラーセンサプラットフォーム装置が位置される（例えば、手首、足首、頭等）身体の一部の曲率（ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）に近接した曲面（ｃｕｒｖｅｄ）である。
ディスプレイ２６は、タッチスクリーン（ｔｏｕｃｈ ｓｃｒｅｅｎ）又はジェスチャ制御（ｇｅｓｔｕｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ）されるディスプレイである。

ディスプレイ２６は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ディスプレイ、ＴＦＴ ＬＣＤ（Ｔｈｉｎ−Ｆｉｌｍ−Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、又は他の適合するディスプレイ技術である。
ディスプレイ２６は、アクティブ−マトリックス（ａｃｔｉｖｅ−ｍａｔｒｉｘ）であってもよい。例えば、ディスプレイ２６は、ＡＭＯＬＥＤ（Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅｓ）ディスプレイ又はＳＬＣＤであってもよい。

センサ４４は、微細電子機械システム（ＭＥＭｓ：ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍｓ）センサの任意のタイプを含むことができる。
そのようなセンサは、加速度計／ジャイロスコープ４６、及び温度計４８等を含む。

電源管理ユニット８８は、電源ソース２２に接続され、少なくとも基本コンピューティングユニット２０の電源機能を通信及び／又は制御するマイクロコントローラを含む。
電源管理ユニット８８は、プロセッサ３６と通信し、電源管理を調整する。
一部の実施形態では、電源管理ユニット８８は特定臨界レベル以下に電源レベルが低下するか否かを判断する。他の実施形態では、電源管理ユニット８８は、二次的な充電が必要とされる時間が経過したか否かを判断する。

電源ソース２２は、永久又は取替え用バッテリー、燃料電池（ｆｕｅｌ ｃｅｌｌ）、又はフォト電圧セル（ｐｈｏｔｏ ｖｏｌｔａｇｅ ｃｅｌｌ）等である。
バッテリー２２は一回用であってもよい。
一実施形態で、電源ソース２２は、例えば、再充電できるバッテリー、リチウムイオンバッテリー、又はそのように使用されるものを含む。
一部の実施形態では、１つ以上の太陽電池（ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌ）が電源ソース２２として使用される。電源ソース２２は交流（ＡＣ）／直流（ＤＣ）電源供給によって動力として利用されるか、或いは充電される。

電源ソース２２は、非接触又は接触充電によって充電することもできる。
一実施形態で、電源管理ユニット８８は、電源インターフェイス５２を通じて取替え用センサモジュール１６へバッテリー電源の供給を通信及び／又は制御する。
一部の実施形態で、バッテリー２２は、基本コンピューティングユニット２０内に埋め込まれてもよい。他の実施形態で、バッテリー２２は基本コンピューティングユニット２０の外部に位置されてもよい。

他のウェアラブル装置の構成が使用されてもよい。
例えば、ウェアラブルなモジュラーセンサプラットフォーム装置は、足又は腕バンド、胸バンド、腕時計、フィッティングシャツのような使用者によって着用される衣類商品、又は正確であり、信頼できるデータを取得するために使用者の皮膚上に近接した位置に接続されるセンサユニット２８を保障するのに十分な他の物理的装置又は使用者によって着用できる装置の集合で具現することができる。

図４は、本発明の実施形態によるモジュラーセンサプラットフォーム装置が手首に使用された例で、接触したバンド収容型センサと手首とを例示的に示す断面図であり、図５は本発明の他の実施形態による自己整列センサアレイシステムを有するモジュラーセンサプラットフォーム装置を手首に使用するための関連を示す図である。

図４と図５とを参照すると、図４はモジュラーセンサプラットフォーム装置を手首に装着した断面図である。より具体的に、一例として、図５はウェアラブルセンサモジュールの具体例を示した図面である。
図５の上部には使用者の手首１４の断面周辺を囲むウェアラブルセンサモジュールを図に示す一方、図５の下部には平らな状態のバンドを示す。

本実施形態によれば、ウェアラブルなモジュラーセンサプラットフォーム装置１０は、少なくとも光センサアレイ５４を含み、ＧＳＲセンサアレイ５６、バイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）センサアレイ５８、ＥＣＧセンサ６０、又はセンサアレイを含むものの任意の組み合わせのような選択的センサを含み得る。
他の実施形態によれば、センサユニット２８は、バンド１２上に配置されるか、或いは整列された離散センサのアレイを含み、バンド１２が身体の一部に着用される時、各センサアレイは特定血管（即ち、静脈、動脈、又は毛細血管）又は血管と関係ない高い電気的応答を有する領域に位置するか、或いはそれと異なった位置に位置する。

詳細に記述すると、図４と図５とで分かるように、センサアレイは最適の信号を取得するために血管の縦軸方向と概ね垂直な方向に配置（即ち、垂直になる方向を基準に配置）され、血管の幅に重なることがある。
一実施形態で、バンド１２はセンサユニット２８が使用者の皮膚に接触されるセンサアレイを含むように着用されるが、バンド１２は、使用者の手首１４のような身体の一部上のどのような動きも妨害しないか、或いはセンサ接触ポイントで使用者のための不便を生じることがないようにあまり硬くは結合されない。

他の実施形態で、センサユニット２８は、血流、脈拍、及び／又は血中酸素レベルに対して測定できるフォトプレチスモグラフ（ＰＰＧ：Ｐｈｏｔｏｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｐｈ）センサアレイを含む光センサアレイ５４を含む。
このような実施形態で、光センサアレイ５４は、光センサアレイ５４が充分な正確度と信頼性とを有する正確な測定を取得するために、橈骨動脈（ｒａｄｉａｌ ａｒｔｅｒｙ）又は尺骨動脈（ｕｌｎａｒ ａｒｔｅｒｙ）のような動脈に十分に近接するような位置に位置するようにセンサモジュール１６上に整列される。

光センサアレイ５４のより詳細な説明が以下でなされる。
一般的に、複数の離散光センサ５５の各レイアウトと構成とは使用する場合によって大きく変更することができる。
一実施形態で、光センサアレイ５４は、離散光センサ５５のアレイを含み、各離散光センサ５５は少なくとも１つの光検出器６２と光検出器６２に隣接するように位置された少なくとも２つの（マッチング）光源６４との組み合わせである。一実施形態で、各離散光センサ５５は、約０．５ｍｍ乃至２ｍｍの予め決定された距離によってバンド上にそれに隣接するように分離配置されている。

一実施形態で、光源６４は、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を各々含み、離散光センサの各々で発光ダイオードは異なる波長の光を出力する。
例えば、発光ダイオードによって出力される光の色相は緑色（ｇｒｅｅｎ）、赤色（ｒｅｄ）、近赤外線（ｎｅａｒ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）、及び赤外線波長（ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）を含む。
光検出器６２の各々は受信された光エネルギーを電気的な信号に変換する。
一実施形態で、信号は反射フォトプレチスモグラフ（ｐｈｏｔｏｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｐｈｙ）信号を含む。他の実施形態で、信号は透過フォトプレチスモグラフ信号を含む。
一実施形態で、光検出器６２は、光トランジスタを含む。代替される実施形態では、光検出器６２は、電荷結合素子（ＣＣＤ：ｃｈａｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）を含む。

図６は、本発明の実施形態によるセンサモジュールのコンポーネントを例示的に示したブロック図である。
図６を参照すると、上述したように、センサモジュール１６は、センサプレート３０に固定された複数のセンサユニット２８とセンサコンピューティングユニット３２とを含む。
一実施形態によれば、センサユニット２８は、光センサアレイ３０１、温度計３０３、ＧＳＲセンサアレイ３０５、バイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）センサアレイ３０７、及びＥＣＧセンサアレイ３０９又はそれらの組み合わせを含む。

一実施形態で、光センサアレイ３０１は、関連した血流、脈拍、及び／又は血液酸素レベルを測定できる光血流測定器（ＰＰＧ：ｐｈｏｔｏｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｐｈｙ）センサアレイを含む。
一実施形態で、光センサアレイ３０１は、離散光センサのアレイを含む。ここで、離散光センサの各々は少なくとも１つの光検出器と光検出器に隣接するように位置した少なくとも２つの（マッチング）光源（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）の組み合わせである。このような実施形態で、光センサアレイ３０１は、バンド１２上に配列される。そのような光センサアレイ３０１は、橈骨動脈（橈骨動脈）又は尺骨動脈（尺骨動脈）のような血管をまたがるように位置する。

温度計４８は、温度（体温）及び／又は温度勾配（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｇｒａｄｉｅｎｔ）を測定する。
ＧＳＲセンサアレイ３０５は、水分レベルに変化する皮膚の電気伝導度（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ）を測定できる２つ又はそれ以上のＧＳＲセンサを含む。
バイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）センサアレイ３０７は、組織を通じて電気的電流の流れによる生体電気インピーダンス又は対立（ｏｐｐｏｓｉｔｉｏｎ）を測定できる２つ又はそれ以上のバイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）センサを含む。

図５に示した実施形態のように、バイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）センサアレイ３０７は、橈骨動脈又は尺骨動脈のような血管をまたがるようにバンド１２上に位置されるか、或いは整列される。
一実施形態で、１つ又はそれ以上の電極を含むバイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）センサは１つ又はそれ以上のＧＳＲセンサ３０５と多重化される。
ＥＣＧセンサ３０９は、一定期間の間に使用者の心臓の電気的な動作を測定する。

一実施形態で、センサコンピューターユニット３２は、センサユニット２８であるＥＣＧ３０９、バイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）センサアレイ３０７、ＧＳＲ３０５、温度計３０３、及び光センサアレイ３０１と接続されてデータを受信し、そして制御する。一実施形態で、センサコンピューティングユニット３２はバンド１２（図示せず）の一部である。他の実施形態で、センサコンピューティングユニット３２はセンサプレート３０の一部であってもよい。
センサコンピューティングユニット３２は、ＥＣＧ及びバイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）アナログフロントエンド（ａｎａｌｏｇ ｆｒｏｎｔ ｅｎｄ、以下、‘ＡＦＥ’と称する）３０２、ＧＳＲ ＡＦＥ３０４、光センサＡＦＥ３０６、プロセッサ３０８、及びアナログデジタル変換器（ＡＤＣ：Ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）３１０、メモリ３１２、３軸加速度計３１４、圧力センサ３１６、及びバッテリー３１８を含む。

ここで使用されるＡＦＥは、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）３１０又はプロセッサ３０８と対応するセンサとの間をインターフェイスするアナログ信号処理回路を含む。
ＥＣＧ及びバイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）ＡＦＥ３０２は、ＥＣＧ３０９とバイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）センサアレイ３０７と共に信号を交換する。
ＧＳＲ ＡＦＥ３０４は、ＧＳＲセンサアレイ３０５と共に信号を交換する。
そして、光センサＡＦＥ３０６は、光センサアレイ３０１と共に信号を交換する。
一実施形態で、ＧＳＲＡＦＥ３０４、光センサＡＦＥ３０６、加速度計３１４、及び圧力センサ３１６は、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）３１０にバス３２０を通じて接続される。アナログデジタル変換器３１０は電圧のような物理的量を大きさを表すデジタルナンバーに変換する。

一実施形態で、ＥＣＧ及びバイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）ＡＦＥ３０２、メモリ３１２、プロセッサ３０８、及びアナログデジタル変換器３１０は、マイクロコントローラ３２２の構成要素を含む。
一実施形態による、プロセッサ３０８は例えば、ＡＲＭ（登録商標） ＨｏｌｄｉｎｇｓによるＣｏｒｔｅｘ（登録商標）３２−ｂｉｔ ＲＩＳＣ ＡＲＭ（登録商標）プロセッサコアのような縮小命令セットコンピューター（ＲＩＳＣ：ｒｅｄｕｃｅｄ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｅｔ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）を含む。

本発明の実施形態によるプロセッサ３０８は、センサキャリブレーションとデータ取得機能を遂行できるキャリブレーション及びデータ取得コンポーネント３２４を実行させる。
一実施形態で、センサキャリブレーション機能は、血管に１つ以上のセンサアレイを自己整列（ｓｅｌｆ−ａｌｉｇｎｉｎｇ）させるためのプロセスを含む。一実施形態で、センサキャリブレーションはセンサからデータを受信する以前に開始されるか、或いは動作の間に周期的な区間で遂行される。
一実施形態で、センサコンピューターユニット３２の動作の間に基本計算ユニット２０に次の伝送のためにメモリ３１２内のセンサデータは収集されるか、或いは格納される。

図７は、本発明の他の実施形態によるウェアラブルなモジュラーセンサプラットフォーム装置の他のコンポーネント構成を示すブロック図である。
図７を参照すると、このような実施形態では、ＥＣＧ６０、バイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）センサアレイ５８、ＧＳＲアレイ５６、温度計４８、及び光センサアレイ５４はバンド１２上のセンサからデータを制御し、受信する光電子ユニット６６に接続される。
他の実施形態で、光電子ユニット６６は、バンド１２の一部である。選択的な実施形態では、光電子ユニット６６はバンド１２から分離されてもよい。

光電子ユニット６６は、ＥＣＧ及びバイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）ＡＦＥ７６、７８、メモリ３８、プロセッサ３６、及びアナログデジタル変換器７４、メモリ３８、加速度計４６、圧力センサ８０、及びバッテリ（電源ソース）２２を含む。
一実施形態で、ＥＣＧ及びバイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）ＡＦＥ７６、７８、メモリ３８、プロセッサ３６、及びアナログデジタル変換器７４は、マイクロコントローラ８２のコンポーネントとして含まれる。
一実施形態で、ＧＳＲ ＡＦＥ７０と光センサＡＦＥ７２とはマイクロコントローラ８２の一部であってもよい。

一実施形態で、プロセッサ３６は例えば、ＡＲＭ（登録商標） ＨｏｌｄｉｎｇｓによるＣｏｒｔｅｘ（登録商標）３２−ｂｉｔ ＲＩＳＣ ＡＲＭ（登録商標）プロセッサコアのような縮小命令セットコンピューター（ＲＩＳＣ：ｒｅｄｕｃｅｄ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｅｔ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）を含む。
図７に示した実施形態で、メモリ３８はマイクロコントローラ８２内に埋め込まれた内部メモリである。他の実施形態で、メモリ３８はマイクロコントローラ８２の外部に位置してもよい。

例示的な実施形態によれば、プロセッサ３６は、センサキャリブレーションとデータ取得機能を遂行できるキャリブレーション及びデータ取得コンポーネント８４を実行させる。
一実施形態で、センサキャリブレーション機能は、血管に１つ以上のセンサアレイを自己整列するためのプロセスを含む。
一実施形態で、センサキャリブレーションはセンサからデータを受信する以前に開始されるか、或いは動作の間に周期的な区間で遂行される。
他の実施形態で、センサユニット２８は、ＧＳＲセンサアレイ５６を含んでもよい。ＧＳＲセンサアレイ５６は水分レベルに変化する皮膚の電気伝導度（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ）を測定できる４つ又はそれ以上のＧＳＲセンサを含む。
典型的に、２つのＧＳＲセンサが皮膚表面に沿って抵抗を測定するために必要とする。

このような実施形態による１つの観点によれば、ＧＳＲセンサアレイ５６は図５に示した４つのＧＳＲセンサを含み、４つの中で任意の２つが使用されるために選択される。
一実施形態で、ＧＳＲセンサ５６は、２ｍｍ乃至５ｍｍ離隔されて位置する。
他の実施形態で、センサユニット２８は組織を通じて電気的電流の流れによって生体電気インピーダンス又は対立（ｏｐｐｏｓｉｔｉｏｎ）を測定できる４つ又はそれ以上のバイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）センサ５８を含むバイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）センサアレイ５８を含むこともある。

典型的には、電極の２つの集合（電流“Ｉ”のための１つの集合と電圧“Ｖ”のための他の集合）のみがバイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）を測定するために必要とされる。しかし、一実施形態によれば、バイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）センサアレイ５８は少なくとも４つ乃至６つのバイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）センサ５８を含み、電極の中で任意の４つが電流対“Ｉ”と電圧対“Ｖ”のために選択される。
このような選択はマルチプレクサによってなされる。
図５に示したそのような実施形態で、バイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）センサアレイ５８が橈骨動脈（Ｒａｄｉａｌ ａｒｔｅｒｙ）又は尺骨動脈（Ｕｌｎａｒ ａｒｔｅｒｙ）のような血管をまたがることを示す。一実施形態で、バイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）センサ５８は、５ｍｍ乃至１３ｍｍ離隔されたバンド上に位置される。一実施形態で、バイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）センサ５８を含む１つ以上の電極は１つ以上のＧＳＲセンサ５６によって多重化される。

その他の実施形態で、バンド１２は、一定の期間の間に使用者の心臓の電気的な動作を測定する１つ以上のＥＣＧセンサ６０を含む。
追加的に、バンド１２は、温度（体温）又は温度勾配（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｇｒａｄｉｅｎｔ）を測定するための温度計４８も含む。
センサ支援構造を調節できる例示的な実施形態によれば、フレキシブルブリッジ構造によって支援される一連のセンサはバンドに沿ったエッジーエッジ（ｅｄｇｅ−ｔｏ−ｅｄｇｅ）に連続的に連結される。
センサが支援されるブリッジを有するバンドは、例えば、手首１４に対して着用できる。
手首のような計測部位に着用される時、手首のトポロジー的な変化は、手首のトポロジー的変化に対するバンドの適合性（ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ）によりブリッジに同時に及ぼす力を引き起こすことがある。

他の種類の装置が、例えば、感覚フィードバック（例えば、視覚フィードバック、聴覚フィードバック、又は触覚フィードバック）を任意の形態で使用者に提供するフィードバックと、音響、音声、又は文字入力を含む任意の形態で受信される使用者からの入力を、使用者との相互作用を提供するために用いられる。

ここに記載されたそのようなシステムと技法は、コンピューティングシステム内に具現され、コンピューティングシステムはバックエンドコンポーネント（例えば、データサーバー）を含み、又はミドルウェアコンポーネント（例えば、応用サーバー）を含み、又はフロントエンドコンポーネント（例えば、システムとここに記述された技法の具現によって相互作用ができる使用者を通じたグラフィックユーザーインターフェイス（ＧＵＩ：ｇｒａｐｈｉｃａｌ ｕｓｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）又はウェブブラウザ（Ｗｅｂ ｂｒｏｗｓｅｒ）を有するクライアントコンピューター）、又はそのようなバックエンド、ミドルウェア、フロントエンドコンポーネントの任意の組み合わせを含む。

システムのコンポーネントは、デジタルデータ通信（例えば、通信ネットワーク）の任意の形態又は媒体によって相互接続される。
例えば、通信ネットワークは、近距離通信網（ＬＡＮ：Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、遠距離通信網（ＷＡＮ：Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、及びインターネットを含む。
コンピューティングシステムはクライアントとサーバーとを含む。クライアントとサーバーとは一般的に相互間に遠隔地に位置し、典型的に通信ネットワークを通じて相互作用する。クライアントとサーバーとの関係は各コンピューター上に実行されるコンピュータープログラムの長所によって発生され、相互間にクライアント−サーバーの関係を有する。多様なクラウド基盤のプラットフォーム及び／又は他のデータベースプラットフォームは例えば、モジュラーセンサプラットフォーム１０にデータを受信し、伝送するためにモジュラーセンサプラットフォーム１０の特定具現内で利用されることができる。

そのような具現の１つは多重モデルインタラクション（ｍｕｌｔｉ−ｍｏｄａｌ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ、図示せず）のためのアーキテクチャである。
そのようなアーキテクチャは、モジュラーセンサプラットフォーム装置１０、他の装置、ウェブサイト、オンラインサービス、及び応用のさらに大きいクラウドのようなウェアラブル装置間の人工知能の階層で利用される。
そのようなアーキテクチャは、状態の変化に対する使用者又は医療専門家に警報のために以後に使用される保存されたデータを有するモジュラーセンサプラットフォーム装置１０からのデータを翻訳（例えば、モニターリングによる又は比較による）を提供する。
このようなアーキテクチャは、モジュラーセンサプラットフォーム装置１０とソーシャルメディア、スポーツ、音楽、映画、電子メール、文字メッセージ、病院、処方のような幾つかの例のような他の情報間の相互作用が可能にすることができる。

図８Ａは、本発明の実施形態によるウェアラブルモジュラーセンサプラットフォーム装置の内部表面を例示的に示す斜視図である。
図８Ａを参照すると、内部表面８０４を図に示したモジュラーセンサプラットフォーム装置の他の実施形態を図示している。
ウェアラブルセンサプラットフォーム装置（又はシステム）８００は、ウェアラブルセンサプラットフォーム装置１０と近似しており、近似するレベルを有する近似するコンポーネントを含む。

このような実施形態で、ウェアラブルセンサプラットフォーム装置８００は、光スマート装置又は基本モジュール８０８、バンド８１２、及びインターフェイス８１６を含む。
一部の他の実施形態で、ウェアラブルセンサプラットフォーム装置８００は、選択的に基本モジュール８０８を含まない。
一部の実施形態で、ウェアラブルモジュラーセンサプラットフォーム装置８００は、スマート時計又はスマートフォンである。

図８Ａに示す実施形態で、インターフェイス８１６は、ここに記述されるモジュラーセンシング回路を収容するためのセンサプレートレセプタクル（ｒｅｃｅｐｔａｃｌｅ、収容部）８２０を含む。
他の実施形態で、インターフェイスレセプタクル８１６は、モジュラーセンシング回路の収容のための孔（図示せず）を含む。
一部の実施形態で、センサプレートレセプタクル８２０は位置されたモジュラーセンシング回路の維持と保護するための留め金具８２４を含む。

一部の実施形態で、留め金具８２４は、１つ以上のマグネット（磁石）、ノッチ（ｎｏｔｃｈ）、ベルクロ（Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標））、クリップ、ネジ（ｓｃｒｅｗ）、ポーゴーピン（ｐｏｇｏ ｐｉｎ）、接続（ｃｏｎｔａｃｔ）、戻り止め（ｄｅｔｅｎｔ）等を含み、それらに制限されない。一部の他の実施形態で、留め金具８２４は、位置したモジュラーセンシング回路の安全のためのネジのような駆動留め金具を収容するためのネジ山が形成された貫通ホール及びレセプタクルを含む。

図８Ａに示した実施形態で、留め金具８２４は、センサプレートレセプタクル８２０のどちらか一方のエッジに配置される。
他の実施形態で、留め金具８２４は、センサプレートレセプタクル８２０の後板８２８に配置されるか、或いは埋め込まれる。
その他の実施形態で、留め金具８２４は、後板８２８とセンサプレートレセプタクル８２０とのエッジの両方に配置されてもよい。
一部の他の実施形態で、センサプレートレセプタクル８２０は、ＵＳＢタイプのレセプタクルを含む。

図８Ｂは、本発明の実施形態によるウェアラブルモジュラーセンサプラットフォーム装置の例示的なインターフェイスであるインターフェイスレセプタクル（収容部）を例示的に示す斜視図である。
図８Ｂを参照すると、マイクロＵＳＢタイプレセプタクルを有するモジュラーセンシング回路を収容するための後板８４８に配置されたマイクロＵＳＢタイプインターフェイス８４４を例示的に示す第２インターフェイスレセプタクル８４０を示す。
図８Ｂの実施形態で、第２インターフェイスレセプタクル８４０は、１つのマイクロＵＳＢタイプインターフェイス８４４を含む。他の実施形態で、第２インターフェイスレセプタクル８４０は１つのマイクロＵＳＢタイプインターフェイス８４４より多く含んでもよい。
さらに、図８Ｂに示す実施形態で、マイクロＵＳＢタイプインターフェイス８４４は中心に配置される。他の実施形態で、マイクロＵＳＢタイプインターフェイス８４４は後板８４８の他の部分に配置されてもよい。

再び図８Ａを参照すると、センサプレートレセプタクル８２０は、バンド８１２と共に埋め込み型又は統合のための内部配線（図示せず）を有し、基本モジュール８０８と通信でき、モジュラーセンシング回路に接続することができる。
例えば、基本モジュール８０８の内部電源ソース（図示せず）は、モジュラーセンシング回路に接続された１つ以上のセンサ及び／又はプロセッサに電源を供給する。
これとは異なり、モジュラーセンシング回路に接続することによって受信されるか、或いは処理されたデータは内部配線を通じて基本モジュール８０８に伝送される。
しかし、一部の実施形態では、基本モジュール８０８と結合されたモジュラーセンシング回路との間の通信は無線であってもよい。
ウェアラブルモジュラーセンサプラットフォーム装置８００は、身体の一部、例えば手首１４上にバンド８１２を固定するためのクラスプ８３２を含む。

図８Ａに示した実施形態で、バンド８１２は、異なる手首サイズ上に着用されるために多様な選択的な固定された大きさを有する。
例えば、バンド８１２は、範囲が小さい手首のための約１３５ｍｍから大きい手首のための約２１０ｍｍまでに至る異なる長さを有する。
他の実施形態では、バンド８１２は、異なる手首サイズ上に着用するために調節できるバンドである。その他の実施形態では、バンド８１２は、手首の周辺に空気を循環させることによって付加的な快適さを提供するための複数のサブバンド（図示せず）を含む。さらに、バンド８１２は、化学的に不活性な物質、医療用物質、低アレルギー性のシリコン、ゴム、グラフェン等で一般的に構成される。
一部の実施形態で、バンド８１２は、滑ることを最小化するためにきめのある（ｔｅｘｔｕｒｅｄ）加工がなされた内部表面を有する。

図９は、本発明の実施形態によるＣＭＯＳセンサモジュールを例示的に示す斜視図である。
図９を参照すると、モジュラーセンシング（又はセンサモジュール）回路９００は、図８Ａのウェアラブルモジュラーセンサプラットフォーム装置８００に結合される。
モジュラーセンシング回路９００は、センサプレート９０４を含む。
センサプレート９０４は、複数のセンサ９０８、９１０、及び図２のセンサコンピューティングユニット３２と同様のセンサコンピューティングユニット又はプロセッサ９１２を含む。
一部の実施形態で、センサ９０８、９１０は、光センサアレイ、温度計、ＧＳＲセンサアレイ、バイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）センサアレイ、及びＥＣＧセンサアレイ、又はそれらの任意の組み合わせを含むが、それで限定されない。

センサ９０８、９１０は、生物学的センサ（例えば、脈拍、脈拍信号測定、体温、血圧、体脂肪等）、物体の接近を検出するための近接度探知器、及び環境的センサ（例えば、温度、濕度、周辺光、圧力、高度、羅針盤）を含むこともある。
図９に示す実施形態で、モジュラーセンシング回路９００は、選択的に取替えられるか、或いは分離でき、センサプレートレセプタクル８２０に機械的に結合するインターフェイス９１６を含む。

インターフェイス９１６は、図８Ａのインターフェイス８１６にモジュラーセンシング回路９００を保護するための留め金具（図示せず）を含んでもよい。
一部の実施形態では、留め金具（図示せず）は１つ以上のマグネット（磁石）、ノッチ、ベルクロ、クリップ、ネジ、ポーゴーピン、接続、戻り止め等を含み、それらに制限されない。
一部の他の実施形態で、留め金具は、図８Ａのインターフェイス８１６にモジュラーセンシング回路９００の安全のためのネジのような駆動留め金具を収容するためのネジ山が形成された貫通ホール及びレセプタクルを含む。

図９に示した実施形態において、モジュラーセンシング回路９００とセンサプレート９０４とは手首１４（図４参照）に合わせるように形状化される。
ウェアラブルモジュラーセンサプラットフォーム装置８００が手首１４に着用される時、センサプレート９０４は手首の皮膚に接触する。
他の実施形態では、センサプレート９０４はフレキシブルプレートである。選択的に押さえられる時、センサプレート９０４は手首の皮膚に対して押圧し、それによって手首１４の皮膚に接触する。

それは本発明が手首の使用に制限されないことと理解できる。それはまた、追加的にセンサプレート９０４が取替え、交換可能であり、個別的な各センサ９０８、９１０も取替え可能であり、交換可能である。
例えば、各センサ９０８、９１０は、センサプレート内に位置するようにスナップ（ｓｎａｐ）され、したがってセンサプレート９０４内の配線統合されたプロセッサ９１２と共に通信する。このような方法に個々のセンサ９０８、９１０は取替えや修理のための取替えを必要とする。

図１０は、本発明の実施形態によるモジュラーセンシング回路の他の例を示す斜視図である。
図１０を参照すると、本発明による例示的なＣＭＯＳセンサモジュール１０００を示している。
ＣＭＯＳセンサモジュール１０００は、モジュラーセンシング回路９００と同一であり、インターフェイス８１６でウェアラブルモジュラーセンサプラットフォーム装置８００に取替え及び相互交換されるようにかみ合わせる。
即ち、ＣＭＯＳセンサモジュール１０００は、図９のインターフェイス９１６と同様のインターフェイス（図示せず）を含むこともある。同様に、ＣＭＯＳセンサモジュール１０００は、図９で説明した留め金具と同様の留め金具を含むこともある。
これらを考慮すれば、使用者は図９のモジュラーセンシング回路９００を除去し、図９のモジュラーセンシング回路９００を、例えば、身体的な活動測定の他の類型のためのＣＭＯＳセンサモジュール１０００に取り替えることができる。

ＣＭＯＳセンサモジュール１０００は、光センサアレイ１００４、例えば、関連する血流、脈拍、及び／又は血液酸素レベルを測定できるフォトプレチスモグラフ（ＰＰＧ）センサアレイを含む。
実施形態で示したように、ＣＭＯＳセンサモジュール１０００は、クラスプ１００８を有するバンド１００６上に図８Ａのインターフェイス８１６と同様のインターフェイス（図示せず）とかみ合わせる。
光センサアレイ１００４は、相互間で隣接するようにパッケージされた複数のイメージセンサ１０１０と複数の光源１０１２とを含む。
一部の実施形態で、光源１０１２は、多重スペクトル発光ダイオード（ｍｕｌｔｉ−ｓｐｅｃｔｒａｌ ＬＥＤ）を含む。他の実施形態で、光源１０１２は、多重スペクトルレーザーソースを含む。

一部の実施形態では、イメージセンサ１０１０は、十分な正確度と信頼性とを有する正確な測定を取得するために、図４の手首１４の橈骨動脈又は尺骨動脈のような動脈に十分に近接するように位置される。
図１０に示した一実施形態で、イメージセンサ１０１０は光源１０１２の各々の中心に位置される。
図に示した実施形態で、光源１０１２が一般的な長方形アレイに均一に分布されるか，或いは整列される。他の実施形態で、光源１０１２は予め決定されたパターンに分散される。例えば、光源１０１２は予め決定されたパターンに分配される。他の実施形態で、光源１０１２は予め決定されたパターンに分配される。
例えば、光源１０１２は、イメージセンサ１０１０を有する円形アレイ内のイメージセンサを中心に周りに配置されてもよい。
他の例として、光源１０１２は、イメージセンサ１０１０に対して非対称的に配置されてもよい。このような実施形態で、イメージセンサ１０１０はイメージセンサ１０１０の一側面のみに近接するように位置してもよい。

図１０に示した実施形態で、光源１０１２は、４つの異なる色相の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む。
しかし、他の実施形態では、光センサアレイ１００４内において、２つ、３つ、又はそれより多い色相のＬＥＤを含んでもよい。
一部の実施形態では、光源１０１２の一部は、同一の中心波長が選択されるが、他のスペクトル帯域を有してもよい。
一実施形態では、光センサアレイ１００４内の多重スペクトルの光源１０１２の色相のレイアウトは規則的である。他の実施形態では、多重スペクトルの光源１０１２の一部の色相は光源１０１２の異なる色相より頻繁に光センサアレイ１００４で表現できる。

一部の実施形態では、光源１０１２は、同時に照射できるように電気的に制御される。
また、一部の実施形態では、光センサアレイ１００４内の光源１０１２は個別的に指定することができる。例えば、光センサアレイ１００４内の各光源１０１２の明るさ及び／又はデュレーション（照射継続時間）は個別的に制御することができる。
図１０に示した実施形態で、各イメージセンサ１０１０は、２００ｘ２００ピクセルの解像度を有する。他の実施形態で、イメージセンサ１０１０は、アプリケーションに応じて及び／又は手首１４の大きさやバンド１００６の長さによって多様で、或いは調節可能なサイズと解像度を有することができる。

図１０に示した実施形態で、カラーフィルター（図示せず）は、信号の予め決定された波長を特別に検出するために、イメージセンサ１０１０と共に結合して使用することができる。
他の実施形態では、イメージセンサ１０１０は、波長の検出のための任意の付加的なカラーフィルターを包含しないこともある。その他の実施形態で、一部のイメージセンサ１０１０はカラーフィルターを装着する一方、その他のイメージセンサ１０１０はカラーフィルターを装着しないこともある。
例えば、フィルター（図示せず）は、イメージセンサ１０１０の一部に配置される一方、残りのイメージセンサ１０１０は任意のカラーフィルターを含まないこともある。これを考慮すれば、使用者は生理的な活用の予め決定された集合を検出するために光センサアレイ１００４を特別に調整することができる。

一部の実施形態で、フィルターは、イメージセンサ１０１０上のピクセルバンドを形成する複数の大きいバンドに配置することができる。
ピクセルバンドは、レッド、グリーン、ブルー、及び赤外線（ＩＲ：ｉｎｆｒａｒｅｄ）をマッチするために幅広く選択することができる。
他の実施形態で、カラーフィルターは、光センサアレイ１００４内の選択された光源１０１２の１つ以上の特定スペクトル帯域幅にマッチするために選択することができる。
その他の実施形態では、選択されたフィルターは、イメージセンサ１０１０のように均一になる必要はない。
例えば、各イメージセンサ１０１０は、カラーフィルターの他の集合を有することができる。
他の実施形態では、フィルターの他の構成を使用することができる。一部の実施形態で、カラーフィルターは望む場合、ピクセルレベルを差別化することができる。

一部の実施形態では、光学フィルム（図示せず）が受信した光子の方向にさらに敏感であるか、又はあまりも敏感ではないように製造するためにイメージセンサ１０１０の他の領域に追加することもできる。
一部の実施形態で、光センサアレイ１００４は図９のセンサ９０８、９１０と同様の他のセンサと図９のセンサコンピューティングユニット９１２と同様のセンサコンピューティングユニットを含むこともある。
例えば、光センサアレイ１００４は、温度計、ＧＳＲセンサアレイ、バイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）センサアレイ、ＥＣＧセンサ、生体センサ（例えば、脈拍、脈拍酸素測定、体温、血圧、体脂肪等）、客体（ｏｂｊｅｃｔ）の接近を検出するための近接度検出器、環境的センサ（例えば、温度、濕度、周辺光、圧力、高度、羅針盤等）を含むこともある。

図１１は、図８Ａのウェアラブルモジュラーセンサプラットフォーム装置に連結できるモジュラーセンシング回路又はセンサモジュールの他の例を示す斜視図である。
図１１を参照すると、図８Ａのウェアラブルモジュラーセンサプラットフォーム装置８００に連結できる他のモジュラーセンシング（又はセンサモジュール）回路１１００を示している。
モジュラーセンシング回路１１００はセンサプレート１１０４を含む。図９のモジュラーセンシング回路９００と異なり、センサプレート１１０４は複数の大きいセンサ１１０８、１１１２を含む。

この点については、大きいセンサ１１０８、１１１２は、長時間着用するためには不便であることもある。これを考慮すれば、大きいセンサ１１０８、１１１２の各々は複数の小さいセンサセグメントで細分されることもある。
一部の実施形態では、身体の一部、例えば、手首１４の輪郭（ｃｏｎｔｏｕｒ）に合うように形成するのにセンサ１１０８が大きすぎるものとして見なされるセンサであれば、センサ１１０８、１１１２は複数のセンサセグメントに分割することができる。
例えば、バイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）センサが手首のバイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）を検出するために構成されるが、手首１４の輪郭と比較する時、あまりにも大きいと見なされれば、バイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）センサは、手首の輪郭にさらに適合するような形態を有するように少なくとも２つ以上のバイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）センサに細分される。

これを考慮すれば、センサ１１０８、１１１２が所定の表面領域で、例えば、生理的な活動のようなデータを測定するために構成され、センサ１１０８、１１１２は、同一の生理的な活動を効率的に測定するために複数のセンサセグメント（図示せず）に細分することができる。一部の実施形態として、センサセグメントは、同一の全体センシング表面領域を有するか、或いは個別的なセンシング表面領域の全ての合計は所定の表面領域に一般的にマッチする。
例えば、個別的なセンシング表面領域の全体は所定の表面領域と同一である。他の実施形態で、すべての個別的なセンシング表面領域の合計で測定されるデータは所定の表面領域で測定されるデータと実質的に同一である。その他の実施形態で、センサセグメントは他のセンシング表面領域を有するが、個別的なセンシング表面領域の全ての合計から測定されたデータは所定のセンシング表面領域で測定されたデータと実質的にマッチされる。

図１２は本発明の実施形態によるウェアラブルモジュラーセンサプラットフォーム装置で所定の領域の測定データのためのセンシング工程を説明するためのフローチャートである。
図１２を参照すると、センシング工程１２００は、Ｓ１２０４段階で、所定の領域を複数のサブ領域に分ける工程を行う。
図１２に示す実施形態では、Ｎ個のサブ領域が存在する。
センシングプロセス１２００のＳ１２０８、Ｓ１２１２、Ｓ１２１６段階で、生理的な活動の一部のための各サブ領域でデータを測定し、センシングする工程を行う。

一部の実施形態で、Ｓ１２０８、Ｓ１２１２、Ｓ１２１６段階の測定は同時に遂行される。
他の実施形態で、Ｓ１２０８、Ｓ１２１２、Ｓ１２１６段階の測定は時限方式（ｔｉｍｅｄ ｍａｎｎｅｒ）に遂行される。例えば、Ｓ１２０８段階の後、Ｓ１２１２段階が遂行され、その次にＳ１２１６段階が続けて遂行される。
サブ領域の各々で測定されたデータはＳ１２２０段階で生理的な活動のデータの望む集合形態に統合するか、或いは結合する工程を行う。

図１３は、本発明の実施形態によるモジュラーセンサプラットフォーム装置で個人の血圧を示すデータを測定するための測定工程を説明するためのフローチャートである。
図１３を参照すれば、図１０のＣＭＯＳセンサモジュール１０００を有するウェアラブルモジュラーセンサプラットフォーム装置８００でと同様のウェアラブルモジュラーセンサプラットフォーム装置は、測定プロセス１３００のＳ１３０４段階で、図８Ａのバンド８１２と同様のバンド上に配置された１つ以上のセンサ（図９のセンサ９０８、９１０と同様）からＥＣＧを測定する工程を行う。

Ｓ１３０８段階で、図１０のＣＭＯＳセンサモジュール１０００を有するウェアラブルモジュラーセンサプラットフォーム装置８００と同様のウェアラブルモジュラーセンサプラットフォーム装置は、図１０のイメージセンサ１０１０と同様のセンサでＰＰＧを測定する工程を行う。
Ｓ１３１２段階で、図９のセンサコンピューティングユニット９１２と同様のセンサコンピューティングユニットはＥＣＧとＰＰＧとから使用者の血圧を示すデータを取得し、処理する工程を行う。
一部の実施形態では、Ｓ１３１２段階で、図９のプロセッサ９１２と同様のプロセッサは心臓電気パルスと動脈を通じて通過する実際の血流との間の時間差を決定することができる。そのような決定された差に基づいて、図９のプロセッサ９１２と同様のプロセッサはパルス到着時間（ＰＡＴ：ｐｕｌｓｅ ａｒｒｉｖａｌ ｔｉｍｅ）を推定できるので、血圧を計算することができる。

血圧は、パルス到着時間（ＰＡＴ）から計算できるパルス転換時間（ＰＴＴ）と相関する。
一実施形態で、キャリブレーションは、ＰＴＴの計算のみならず血圧を決定するために必要とする。
一部の実施形態では、血圧の収縮期と拡張期の両方は決定される。相関血圧計算が有する１つの問題は、信号の関係に変化があることである。
ＥＣＧが測定される時、身体に至る異なるリード長さ又は異なる位置はＰＰＧセンサと比較して絶対的なタイミングが変化する。
また、このような信号は、他の装置を使用してしばしば測定されるので、２つの装置間の時間差は他の生理的なパラメーターによって決定及び／又は補正される。
さらに、他の装置上の２つの信号間のタイミングジッタ（ｔｉｍｉｎｇ ｊｉｔｔｅｒ）は固定的な信号を測定するための信号のより長い平均を必要とし、これは速い血圧変動の測定を遅延させる。

一部の実施形態で、センサは、図８Ａのバンド８１２と同様のモジュラーバンドに配置される。そのような実施形態では、センサの位置が一定であれば、ＰＰＧとＥＣＧとの全ての測定は一定のタイミングを有する。
なぜならば、図１０のＥＣＧと同様のＥＣＧセンサと光センサアレイ１００４と同様のＰＰＧセンサとの全ては、モジュラーセンサプラットフォーム装置１０、ウェアラブルモジュラーセンサプラットフォーム装置８００と同様の同一プラットフォーム上に位置し、モジュラーセンサプラットフォーム装置１０、ウェアラブルモジュラーセンサプラットフォーム装置８００の配線によるタイミング変化又はジッタは一部の実施形態で減少、最少化、又は除去される。

他の実施形態で、異なるタイプのセンサは、血液の流れ又はパルスの到達を測定するためのＰＰＧセンサの代わりに使用することができる。
例えば、一実施形態で、バイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）センサが使用されてもよい。他の実施形態で、ＰＰＧセンサとバイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）センサモードからのデータは、パルス到着を計算するためのデータの量を改善するためにモジュラーセンサプラットフォーム装置１０、ウェアラブルモジュラーセンサプラットフォーム装置８００と同様の同一のプラットフォーム上に位置できるので、さらに正確であり、最適の血圧の読出しを生成する。

本発明は、図に示した実施形態によって記述したことを有し、それは実施形態の変化であり、任意の変化は本発明の技術思想と範囲内である。
例えば、本発明の実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、プログラム命令を含むコンピューター読出可能記録媒体、又はそれらの組み合わせで具現することができる。
本発明の実施形態によるソフトウェアは、メモリ、ハードディスク、又はＣＤ／ＤＶＤ−ＲＯＭのようなコンピューター読出可能記録媒体としてどのような形態でも格納され得、或いはプロセッサによって実行することができる。

尚、本発明は、上述の実施形態に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。

１０ モジュラーセンサプラットフォーム 装置（又はシステム）
１２、８１２、１００６ （取替え用）バンド
１４ 手首
１６ （取替え用）センサモジュール
１８、８０８ 基本モジュール
２０ 基本コンピューティングユニット
２２、３１８ （取替え用）バッテリー
２３ 永久バッテリー
２６ ディスプレイ
２８ （取替え用）センサユニット
３０ （取替え用）センサプレート
３２ センサコンピューターユニット
３４、１００８ クラスプ
３６、３０８、９１２ プロセッサ
３８、３１２ メモリ
４０ Ｉ／Ｏ（入力／出力部）
４２ 通信インターフェイス
４４ センサ
４６、３１４ 加速度計
４８、３０３ 温度計
５２ 電源インターフェイス
５４ 光センサアレイ
５５ 離散光センサ
５６、３０５ ＧＳＲセンサアレイ
５８、３０７ バイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）センサアレイ
６０、３０９ ＥＣＧ
６２ 光検出器
６４、１０１２ 光源
６６ 光電子ユニット
８０、３１６ 圧力センサ
８２、３２２ マイクロコントローラ
８８ 電源管理ユニット
９０ ＯＳ及びアプリケーション
３０１ 光センサアレイ
７６、７８、３０２ ＥＣＧ及びＢｉｏＺ ＡＦＥ
７０、３０４ ＧＳＲ ＡＦＥ
７２、３０６ 光センサ ＡＦＥ
７４、３１０ アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）
８４、３２４ キャリブレーション及びデータ獲得コンポーネント
８００ ウェアラブルモジュラーセンサプラットフォーム装置（又はシステム）
８０４ 内部表面
８１６、９１６ インターフェイス
８２０ センサプレートレセプタクル
８２４ 留め金具
８２８、８４８ 後板
８３２ クラスプ
８４０ 第２インターフェイスレセプタクル
８４４ マイクロＵＳＢタイプインターフェイス
９００ モジュラーセンシング回路
９０４、１１０４ センサプレート
９０８、９１０ センサ
１０００ ＣＭＯＳセンサモジュール
１００４ 光センサアレイ
１０１０ イメージセンサ
１１００ モジュラーセンシング回路
１１０８、１１１２ 大きいセンサ

Claims (24)

1. 使用者の生理的な活動を示すデータを測定し、使用者の身体の一部上に着用される装置において、
   身体の一部上に着用されるように構成され、使用者によって着用される時、身体の一部に接触する内部表面を有するバンドと、
   前記内部表面に取替えできるように配置され、前記身体の一部に接触されるように構成されるモジュラーセンシング回路と、
   前記モジュラーセンシング回路に隣接する前記内部表面に配置され、前記身体の一部上に光を放出するように構成される複数の光源とを有し、
   前記モジュラーセンシング回路は、使用者のフォトプレチスモグラフ（ＰＰＧ：Ｐｈｏｔｏｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｍ）信号を示すデータを受信するように構成されることを特徴とするモジュラーセンサプラットフォーム装置。
2. 前記光源の各々は、異なるスペクトル波長を有することを特徴とする請求項１に記載のモジュラーセンサプラットフォーム装置。
3. 前記光源の中の１つの光源の波長は、前記光源の他の１つの光源の波長より大きいことを特徴とする請求項２に記載のモジュラーセンサプラットフォーム装置。
4. 前記光源の各々は、異なるスペクトル帯域幅を有することを特徴とする請求項１に記載のモジュラーセンサプラットフォーム装置。
5. 前記光源は、前記モジュラーセンシング回路に対して均一に分布されることを特徴とする請求項１に記載のモジュラーセンサプラットフォーム装置。
6. 前記光源の各々は、同時に点灯するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のモジュラーセンサプラットフォーム装置。
7. 前記光源の各々は、個別的に調節できるように構成されることを特徴とする請求項１に記載のモジュラーセンサプラットフォーム装置。
8. 前記光源の明るさと照射継続時間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）とは、個別的に調節できるように構成されることを特徴とする請求項１に記載のモジュラーセンサプラットフォーム装置。
9. 前記光源は、１つ以上のレーザーを含むことを特徴とする請求項１に記載のモジュラーセンサプラットフォーム装置。
10. 前記モジュラーセンシング回路は、予め定義された色相を測定するように構成されるカラーフィルターをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のモジュラーセンサプラットフォーム装置。
11. 前記モジュラーセンシング回路は、１つ以上の生理的な活動を示すデータを測定するように構成される複数のセンサをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のモジュラーセンサプラットフォーム装置。
12. 前記センサは、互いに異なるセンサの大きさを有することを特徴とする請求項１に記載のモジュラーセンサプラットフォーム装置。
13. 前記モジュラーセンシング回路は、異なるタイプの他のモジュラーセンシング回路に取り替えることができることを特徴とする請求項１に記載のモジュラーセンサプラットフォーム装置。
14. 前記モジュラーセンシング回路は、光センサアレイ、温度計、電気皮膚反応（ＧＳＲ：ｇａｌｖａｎｉｃ ｓｋｉｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）センサアレイ、バイオインピーダンス（ＢｉｏＺ：Ｂｉｏｉｍｐｅｄａｎｃｅ）センサアレイ、及び心電図検査（ＥＣＧ：ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｙ）センサアレイの内の少なくとも１つの組み合わせであることを特徴とする請求項１に記載のモジュラーセンサプラットフォーム装置。
15. 前記光センサアレイは、複数の離散光センサのアレイを含み、
    各離散光センサは、少なくとも１つのイメージセンサと前記イメージセンサに隣接するように配置された少なくとも２つのマッチング光源との組み合わせであることを特徴とする請求項１４に記載のモジュラーセンサプラットフォーム装置。
16. 前記光センサアレイは、前記光センサアレイが血管をまたぐように前記バンド上に整列配置されることを特徴とする請求項１４に記載のモジュラーセンサプラットフォーム装置。
17. 前記バイオインピーダンスセンサアレイは、前記光センサアレイが血管をまたぐように前記バンド上に整列配置されることを特徴とする請求項１４に記載のモジュラーセンサプラットフォーム装置。
18. 前記モジュラーセンシング回路は、前記センサと、前記センサに接続されたセンサコンピューティングユニットを含むことを特徴とする請求項１１に記載のモジュラーセンサプラットフォーム装置。
19. 前記センサコンピューティングユニットは、心電図検査（ＥＣＧ）及びバイオインピーダンス（ＢｉｏＺ）アナログフロントエンド（ＡＦＥ）、電気皮膚反応（ＧＳＲ）アナログフロントエンド（ＡＦＥ）、光センサアナログフロントエンド（ＡＦＥ）、プロセッサ、アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）、メモリ、３軸加速度計、圧力センサ、及びバッテリーを含むことを特徴とする請求項１８に記載のモジュラーセンサプラットフォーム装置。
20. 前記プロセッサは、センサキャリブレーションとデータ取得機能とを遂行するキャリブレーション及びデータ取得コンポーネントを実行することを特徴とする請求項１９に記載のモジュラーセンサプラットフォーム装置。
21. 基本モジュールをさらに有し、
    前記基本モジュールは、基本コンピューティングユニットを含み、
    前記基本コンピューティングユニットは、プロセッサ、メモリ、通信インターフェイス、及びセンサの集合を含み、
    前記センサの集合は、加速度計と温度計とを含むことを特徴とする請求項２０に記載のモジュラーセンサプラットフォーム装置。
22. 前記バンドは、前記基本モジュールと共に統合されることを特徴とする請求項２１に記載のモジュラーセンサプラットフォーム装置。
23. 使用者の生理的な活動を測定し、使用者の身体の一部上に着用される装置において、
    身体の一部上に着用されるように構成され、使用者によって着用される時、身体の一部に接触する内部表面を有するバンドと、
    前記内部表面に取替えできるように配置され、前記身体の一部に接触されるように構成され、前記使用者のフォトプレチスモグラフ（ＰＰＧ：Ｐｈｏｔｏｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｍ）信号を示すデータを受信するように構成されるモジュラーセンシング回路と、
    前記バンドの外部表面に配置され、前記モジュラーセンシング回路と共に使用者の心電図検査（ＥＣＧ：ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｍ）信号を示すデータを受信するように構成されるセンサと、
    前記モジュラーセンシング回路に隣接する前記内部表面に配置され、前記身体の一部上に多重スペクトル光を放出するように構成される複数の多重スペクトル光源と、
    前記バンド上に配置され、前記ＥＣＧ信号と前記ＰＰＧ信号とから使用者の血圧を示すデータを取得するように構成されるプロセッサとを有することを特徴とするモジュラーセンサプラットフォーム装置。
24. 使用者の生理的な活動を測定し、前記使用者の身体の一部に着用されるシステムにおいて、
    身体の一部上に着用されるように構成され、前記使用者によって着用される時、身体の一部に接触する内部表面を有するバンドと、
    前記内部表面に配置されるインターフェイスと、
    複数のセンサモジュールとを有し、
    前記複数のセンサモジュールの各々は、前記使用者の生理的な活動を示すデータを受信するように構成され、前記内部表面に取替えできるように配置され、前記インターフェイスと分離できることを特徴とするモジュラーセンサプラットフォームシステム。

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