[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN110612060B - 用于生理测量的多元件压电传感器 - Google Patents

用于生理测量的多元件压电传感器 Download PDF

Info

Publication number
CN110612060B
CN110612060B CN201880031145.4A CN201880031145A CN110612060B CN 110612060 B CN110612060 B CN 110612060B CN 201880031145 A CN201880031145 A CN 201880031145A CN 110612060 B CN110612060 B CN 110612060B
Authority
CN
China
Prior art keywords
piezoelectric
electrodes
piezoelectric sensor
thin film
force
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201880031145.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110612060A (zh
Inventor
C·S·韩
G·A·阿尔瓦雷斯
S·奎雅诺
S·W·温策尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Apple Inc
Original Assignee
Apple Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Apple Inc filed Critical Apple Inc
Publication of CN110612060A publication Critical patent/CN110612060A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110612060B publication Critical patent/CN110612060B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/30—Piezoelectric or electrostrictive devices with mechanical input and electrical output, e.g. functioning as generators or sensors
    • H10N30/302—Sensors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1126—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb using a particular sensing technique
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48—Other medical applications
    • A61B5/4806—Sleep evaluation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6887—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient mounted on external non-worn devices, e.g. non-medical devices
    • A61B5/6892—Mats
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/742—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using visual displays
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/16—Measuring force or stress, in general using properties of piezoelectric devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
    • G01L1/205—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using distributed sensing elements
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/50—Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure
    • H10N30/508—Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure adapted for alleviating internal stress, e.g. cracking control layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/704—Piezoelectric or electrostrictive devices based on piezoelectric or electrostrictive films or coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/87—Electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2560/00—Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
    • A61B2560/02—Operational features
    • A61B2560/0242—Operational features adapted to measure environmental factors, e.g. temperature, pollution
    • A61B2560/0247—Operational features adapted to measure environmental factors, e.g. temperature, pollution for compensation or correction of the measured physiological value
    • A61B2560/0252—Operational features adapted to measure environmental factors, e.g. temperature, pollution for compensation or correction of the measured physiological value using ambient temperature
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2560/00—Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
    • A61B2560/04—Constructional details of apparatus
    • A61B2560/0462—Apparatus with built-in sensors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/04—Arrangements of multiple sensors of the same type
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/06—Arrangements of multiple sensors of different types
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/0205—Simultaneously evaluating both cardiovascular conditions and different types of body conditions, e.g. heart and respiratory condition
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/0205—Simultaneously evaluating both cardiovascular conditions and different types of body conditions, e.g. heart and respiratory condition
    • A61B5/02055—Simultaneously evaluating both cardiovascular condition and temperature
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802—Sensor mounted on worn items

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

本文公开了用于生理测量的监测系统和传感器。该传感器可为能够生成多个电信号的多元件压电传感器，由此所述监测系统可接收所述多个电信号以沿用户身体的多个区域分析所述用户的生命体征。在一些示例中，所述压电传感器可包括一个或多个波纹诸如峰和谷，以形成对力具有增加的机械响应的局部区域。所述压电传感器的灵敏度和分辨率可通过在所述波纹处进一步定位电极区段来增强，其中所述电极区段可被电隔离并且可与其他电极区段独立地操作。通过包括绝缘体以与所述其他电极区段电绝缘，或通过使用通孔以布线穿过一个或多个层，将电极区段电连接到例如板外控制器的迹线可在其他电极区段上和/或周围布线。

Description

用于生理测量的多元件压电传感器
相关申请的交叉引用
本申请要求提交于2017年5月22日的美国临时专利申请62/509,657的权益，该申请全文以引用方式并入本文。
技术领域
本发明整体涉及用于测量生理测量的监测系统和传感器。
背景技术
传统上，监测用户的睡眠和/或测量用户的生命体征需要昂贵且大体积的设备。一些系统要求在医疗设施中远离家庭执行监测，并且/或者要求设备附接于人或直接接触人，这可能导致不适并且可能由于人的睡眠中断而导致不准确的分析。一些系统可通过便携性、间接接触等方式更方便用户，但这些系统被配置为基于一种类型的测量、信号和/或操作模式来确定生命体征。在单一类型的测量、信号和/或操作模式的情况下，这些系统的灵敏度可导致信息不准确和/或不足，从而使得关于用户睡眠和生命体征的任何分析无效。
发明内容
本文公开了用于生理测量的监测系统和传感器。传感器可为能够生成多个电信号的多元件压电传感器，由此监测系统可接收多个电信号以沿用户身体的多个区域分析用户的生命体征。在一些示例中，压电传感器可包括一个或多个波纹诸如峰和谷，以形成对力具有增加的机械响应(例如，灵敏度)的局部区域。压电传感器的灵敏度和分辨率可通过在波纹处进一步定位电极区段来增强，其中电极区段可被电隔离并且可与其他电极区段独立地操作。通过包括绝缘体以与其他电极区段电绝缘，或通过使用通孔以布线穿过一个或多个层，将电极区段电连接到例如板外控制器的迹线可在其他电极区段上和/或周围布线。多元件压电传感器可包括多个压电薄膜和多个电极对(和/或电极区段)。
本公开的示例还包括具有多个压电薄膜元件的压电传感器，其中力(例如，应力)可集中到压电薄膜元件上。每个压电薄膜元件可与其他压电薄膜元件在结构上隔离和电隔离。力集中可通过以下方式进行：将一个或多个中间层配置为具有渐缩轮廓，包括一个或多个结构以将力传递到压电薄膜元件，将一个或多个中间层配置为具有不同力集中的区域，或它们的组合。本公开的示例还包括压电传感器，该压电传感器被配置用于通过泊松转换将一种类型的力转换为另一种类型的力。
附图说明
图1示出了根据本公开的示例的监测系统的示例性框图。
图2A示出了根据本公开的示例的包括单元件压电传感器的示例性垫的顶视图。
图2B示出了根据本公开示例的包括多元件压电传感器的示例性垫的顶视图。
图2C示出了根据本公开的示例的用于对包括在垫中的压电传感器进行配置的示例性方法。
图3示出了根据本公开的示例的包括压电薄膜的示例性压电传感器。
图4A示出了根据本公开的示例的包括波纹的示例性压电传感器的剖视图。
图4B示出了根据本公开的示例的包括耦接到电极区段的波纹的示例性压电传感器的剖视图。
图4C示出了根据本公开的示例的用于操作包括电隔离电极区段的波纹压电传感器的示例性方法。
图4D示出了根据本公开的示例的包括波纹和电耦合电极区段的示例性压电传感器的剖视图。
图5A示出了根据本公开的示例的包括多个层的示例性压电传感器的剖视图。
图5B示出了根据本公开的示例的包括横跨波纹定位的单电极的示例性压电传感器的剖视图。
图5C示出了根据本公开的示例的包括位于波纹之间的电极区段的示例性压电传感器的剖视图。
图6A示出了根据本公开的示例的包括多个压电薄膜元件的示例性压电传感器的剖视图，该压电传感器被配置用于力集中。
图6B示出了根据本公开的示例的包括多个压电薄膜元件和一个或多个结构的示例性压电传感器的剖视图，该压电传感器被配置用于力集中。
图6C示出了根据本公开的示例的包括通过薄膜层连接的多个压电薄膜元件的示例性压电传感器的剖视图，该压电传感器被配置用于力集中。
图6D示出了根据本公开的示例的示例性压电传感器，该压电传感器包括具有不同力集中的区域的中间层。
图6E示出了根据本公开的示例的包括波纹压电薄膜和一个或多个结构的示例性压电传感器，该压电传感器被配置用于力集中。
图6F示出了根据本公开的示例的用于操作包括多个压电薄膜元件的压电传感器的示例性方法。
图7示出了根据本公开的示例的被配置为通过泊松转换来转换力的示例性压电传感器。
具体实施方式
在以下对示例的描述中将引用附图，在附图中以例示的方式示出了可被实施的特定示例。应当理解，在不脱离各个示例的范围的情况下，可使用其他示例并且可作出结构性改变。
现在将参照如附图所示的示例来详细描述各种技术和过程流步骤。在以下描述中，阐述了众多具体细节，以便提供对其中描述或提到的一个或多个方面和/或特征的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员显而易见的是，对本文描述或引用的一个或多个方面和/或特征可以在不具有这些具体细节中的一些或全部的情况下实施。在其他情况下，公知的过程步骤和/或结构未详细描述从而不会模糊对本文描述或引用的方面和/或特征中的一些。
而且，尽管可按照连续次序描述过程步骤或方法步骤，但是此类过程和方法可被配置为按照任意适合次序来工作。换句话讲，可在本公开中描述的步骤的任何序列或次序自身未指出需要按该次序执行步骤。此外，尽管被描述或暗示为非同时发生(例如，因为在其他步骤之后描述一个步骤)，但可以同时执行一些步骤。此外，在附图中借助其描述对过程的图示未暗示所示过程排除其他变型及其修改，未暗示所示过程或其步骤的任一个步骤必须为示例的一个或多个示例，并且未暗示所示过程为优选的。
本文公开了用于生理测量的监测系统和传感器。传感器可为能够生成多个电信号的多元件压电传感器，由此监测系统可接收多个电信号以沿用户身体的多个区域分析用户的生命体征。在一些示例中，压电传感器可包括一个或多个波纹诸如峰和谷，以形成对力具有增加的机械响应(例如，灵敏度)的局部区域。压电传感器的灵敏度和分辨率可通过在波纹处进一步定位电极区段来增强，其中电极区段可被电隔离并且可与其他电极区段独立地操作。通过包括绝缘体以与其他电极区段电绝缘，或通过使用通孔以布线穿过一个或多个层，将电极区段电连接到例如板外控制器的迹线可在其他电极区段上和/或周围布线。多元件压电传感器可包括多个压电薄膜和多个电极对(和/或电极区段)。
本公开的示例还包括具有多个压电薄膜元件的压电传感器，其中力(例如，应力)可集中到压电薄膜元件上。每个压电薄膜元件可与其他压电薄膜元件在结构上隔离和电隔离。力集中可通过以下方式进行：将一个或多个中间层配置为具有渐缩轮廓，包括一个或多个结构以将力传递到压电薄膜元件，将一个或多个中间层配置为具有不同力集中的区域，或它们的组合。本公开的示例还包括压电传感器，该压电传感器被配置用于通过泊松转换将一种类型的力转换为另一种类型的力。
图1示出了根据本公开的示例的监测系统的示例性框图。系统199可包括垫102、电源103、相机108和控制系统140。垫102可例如被搁置在床(未示出)上，附接于床或者与床接触。虽然下文的讨论涉及与床接触的垫，但本公开的示例包括被配置为与一个或多个人类用户、一个或多个宠物等接触的其他类型的装置。即，该垫可与一个或多个人/一个或多个宠物直接接触，或者该垫可与一个或多个中间层接触，所述一个或多个中间层与一个或多个人/一个或多个宠物直接接触。例如，垫102可被包括在用户的衣服中，并且可被配置用于当用户穿上衣服时进行生理测量。垫102可被配置为覆盖，例如，可搁置在床的一个或多个框架上、附接到床的一个或多个框架或由床的一个或多个框架支撑的床垫的全部或一部分。在一些示例中，垫102可以是柔性的。在一些示例中，垫102可以是至少部分刚性的。垫102可包括床单、毛毯、羽绒被、枕头、枕套或枕芯中的一种或多种。垫102可以是独立的单元，其可放置在床上并且可结合到用作睡眠/休息布置的一部分的织物或纺织品中。
电源103可被配置为向垫102、控制系统140、相机108或它们的任何组合提供电力。在一些示例中，电源103可耦接到电源插座。在一些示例中，电源103可耦接到电池和充电站或供电电源。在一些示例中，电源103可被配置为从充电元件诸如磁性圆盘接收电力。在一些示例中，充电元件可包括感应线圈，并且电力可经由电磁场传递到系统199。
系统199可包括相机108和控制系统140。相机108可以是被配置为执行一个或多个功能的视频相机，包括但不限于，确定用户身体的定位、确定用户身体的位置、确定用户身体的温度、以及确定局部环境的温度。监测系统可被配置为利用来自相机108的信息与来自所述一个或多个传感器(例如，压电传感器)的信息一起用于生理测量(例如，心率测量)、分析(例如，睡眠分析)和反馈。
控制系统140可被配置为控制一个或多个参数。例如，控制系统140可包括温度传感器139，该温度传感器可测量并向控制系统140提供关于系统199所在房间的温度的信息。在一些示例中，控制系统140可被配置为通过有线(例如，使用电缆)或无线通信来与垫102通信。控制面板140可包括触摸面板和/或显示器，并且可被配置为与用户和/或计算机交互。例如，控制面板140可显示心率、心率变异性、呼吸率、呼吸率变异性、用户的运动和用户的温度。在一些示例中，控制面板140可显示关于用户睡眠的分析并且/或者可提供改善用户睡眠的建议。
垫102可包括一个或多个传感器，诸如压电传感器134、温度传感器138和加速度计142。这些传感器可包括下文讨论的一个或多个功能和配置。虽然图1示出了包括三种不同类型的传感器的垫102，但本公开的示例可包括监测系统，该监测系统包括更少或更多的传感器和/或不同类型的传感器(例如，被配置用于阻抗心动描记术(ICG)、心电图(ECG)和/或心冲击描记器(BCG)测量的电极)。
虽然控制系统140可包括在系统199中，但本公开的示例可包括控制系统140与系统199分开且不同的任何布置。系统199可通过有线或无线(例如，局域网)通信装置将信息(例如，生理测量、来自压电传感器的原始数据等)传送至控制系统140。在一些示例中，控制系统140可包括：收发器，以接收信息；以及控制器或处理器，以处理用于分析的信息(例如，用于确定心率、心率变异性、呼吸率和呼吸率变异性)。
图2A示出了根据本公开的示例的包括单元件压电传感器的示例性垫的顶视图。垫200可包括压电传感器230。压电传感器230可包括聚合物膜(例如，聚偏二氟乙烯(PVDF)、与三氟乙烯(P(VDF-TrFE))的共聚物、左旋聚乳酸(PLLA))以及位于一对电极之间的绝缘体，其中聚合物膜、绝缘体和电极可覆盖压电传感器230的整个表面，从而形成单元件压电传感器。在一些示例中，聚合物膜、绝缘体和电极的面积可相同。
测量精度和灵敏度可通过使用可独立操作的多个压电传感器来增强。图2B示出了根据本公开示例的包括多元件压电传感器的示例性垫的顶视图。垫202可包括多个压电传感器232、压电传感器234和压电传感器236。压电传感器232、压电传感器234和压电传感器236可以是多元件压电传感器，下文将更详细地讨论。在一些示例中，压电传感器232、压电传感器234和压电传感器236可以是相同类型的传感器。垫202能够在位于用户298身体正下方的传感器、位于用户298身体的直接外围中的传感器和位于其他位置的传感器之间识别。如图所示，压电传感器234可位于用户298身体正下方。压电传感器236可位于直接外围中(即，邻近传感器，诸如位于用户298身体正下方的压电传感器234)。压电传感器232可位于其他位置(例如，在垫202的外围中)。在一些示例中，一个或多个传感器可位于用户298身体的直接外围和垫202的外围两者中。在一些示例中，监测系统可被配置为生成表示用户的位置、取向和/或身体力的二维图像或三维图像。
通过具有在位于垫202的不同区域中的传感器之间进行识别的能力，监测系统可将某些信号(来自压电传感器)与用户身体的某些区域相关联，从而增强对用户的测量、分析和反馈的准确性。例如，位于用户身体的直接外围中的传感器(例如，压电传感器236)可比位于用户298正下方的传感器更对用户298的整体运动敏感。监测系统可例如将来自压电传感器234的信号与用户胸腔的运动相关联。另一方面，位于其他位置(例如，在垫202的周边中)的传感器(例如，压电传感器232)所检测到的运动可能不是由用户298的运动引起的。相反，例如，该运动可由第二用户引起，并且系统可将来自压电传感器232的信号与第二用户的运动相关联，而不是将信号误关联到第一用户(例如，用户298)。另外，在位于不同区域中的传感器之间进行识别的能力可帮助监测系统区分整体运动和微小的身体移动。例如，尽管用户的呼吸可造成运动伪影，但是呼吸运动可与整体运动不同(例如由于用户移动或摇动)。该系统可区分由用户呼吸引起的运动和由用户移动引起的运动。
在一些示例中，监测系统能够确定并动态配置哪些压电传感器与用户身体的位置和取向相关联。除此之外或另选地，监测系统能够动态改变给定压电传感器的模态。图2C示出了根据本公开的示例的用于对包括在垫中的压电传感器进行配置的示例性方法。监测系统可执行对所有压电传感器的第一扫描(过程250的步骤252)。第一扫描可以是例如高水平扫描，以粗略地确定用户沿垫所在的位置(过程250的步骤254)。监测系统可对一个或多个压电传感器(诸如潜在地位于用户身体的直接外围中的压电传感器)执行第二扫描(过程250的步骤256)。潜在地位于用户身体的直接外围中的压电传感器可以是例如测量力的那些压电传感器，同时还位于不测量力的压电传感器附近。在一些示例中，第二扫描的粒度可大于第一扫描的粒度。在一些示例中，第二扫描可包括测量比第一扫描更少数量的压电传感器。监测系统可根据用户身体的不同位置来关联压电传感器(过程250的步骤258)。任选地，监测系统可在垫的一个或多个区域处以增加的粒度执行后续扫描。监测系统可生成表示用户的位置、取向和/或身体力的图像(过程250的步骤260)。
包括在监测系统中的压电传感器可以是任何类型的压电传感器，包括但不限于压电传感器或压阻传感器。压电传感器可包括由例如PVDF、P(VDF-TrFE)和/或PLLA制成的压电薄膜。压电传感器可被布置成接触用户身体并且可被配置为检测压电传感器的外表面的机械变形(例如，垫和用户身体的界面)。由血液流向心脏和/或肺部呼吸引起的用户身体(例如，胸腔)的移动可导致压电传感器的外表面的机械畸变或变形。机械畸变或变形可传播到压电传感器。压电传感器可检测压电传感器的机械性能(例如，牵拉、压缩、扭转的量等)的一个或多个变化，并且可生成指示机械性能的一个或多个变化的一个或多个电信号。系统可使用所述一个或多个电信号来确定用户生理信息(例如，心率、心率变异性、呼吸率和呼吸率变异性)。
在一些示例中，压电传感器可包括平面层。图3示出了根据本公开的示例的包括压电薄膜的示例性压电传感器。压电传感器301能够经受机械力。监测系统可被配置为在压电薄膜上施加电极化场，以使该薄膜对特定的机械畸变(例如，压缩、弯曲等)敏感。例如，具有d33模式的压电薄膜可在z轴方向上具有施加的场强和施加的力(或感应应变)两者。电信号可指示沿z轴方向施加的压缩。另选地，具有d31模式的压电薄膜可在z轴方向上具有施加的场强，并且在y轴方向上具有施加的力(或感应应变)。电信号可指示沿y轴的平面内拉伸。在一些示例中，压电传感器301层叠结构可包括聚合物膜(例如PVDF或PLLA)和位于两个电极之间的绝缘体，其中层叠结构层可覆盖压电传感器301的整个表面(例如，压电传感器230或压电传感器232)。
本公开的示例可包括调节压电薄膜的一个或多个尺寸以增加信号耦合。在一些情况下，压电薄膜的面积(例如，厚度、宽度和/或长度)可增加，从而增加压电薄膜对施加的力的耦合和/或响应。例如，压电薄膜的宽度可增加(例如，图2A所示压电传感器230的宽度可增加到垫200的宽度的50％或更大)。由于宽度增加，压电薄膜可响应于来自用户身体的施加的力而经历更高的拉伸量。增加压电薄膜的面积还可减少不准确性和/或误差。例如，如果压电传感器不位于用户心脏正下方，则心率和心率变异性测量均可能不准确。改变压电薄膜的尺寸可允许一个或多个压电传感器位于用户的某些身体部位正下方。此外，增加的面积可使监测系统能够选择性地选择哪一个或多个压电传感器进行激活或包括在分析中，例如，用于增强的信噪比(SNR)和/或信号质量。
在一些情况下，可减小压电薄膜的一个或多个尺寸以减少测量与期望的测量(例如，心率、心率变异性、脉搏率和脉搏率变异性)不相关的移动的程度。在一些示例中，可减小一个或多个尺寸以减少测量不期望的机械模态(例如，拉伸、弯曲等)的可能性；另选地，可增加一个或多个尺寸以捕获大量机械模态。
在一些示例中，压电传感器可包括一个或多个波纹。图4A示出了根据本公开的示例的包括波纹的示例性压电传感器的剖视图。压电传感器401可包括具有波纹诸如峰410和谷412的压电薄膜411。其他波纹可包括但不限于皱褶、折痕和弯曲。波纹可形成对力420具有增加的机械响应(例如，灵敏度)的局部区域。压电传感器401还可包括多个区段414；每个区段可在空间上分开相邻波纹(例如，区段414可位于峰410和谷412之间)。在一些情况下，峰410(和/或谷412)可比区段414更对力420敏感。例如对力420的电响应也可取决于各种层的相对刚度，包括电极的刚度。刚度也可被设计成增强或减轻电响应。
对于给定的峰410和/或谷412，力420可利用对应的感应压电信号产生波纹角度的变化，这可导致与施加到非波纹压电薄膜(例如，压电传感器301)的力不同的响应。一些或全部波纹的角度变化可用于形成用户身体移动的三维图像。在一些示例中，压电传感器401可包括位于电极413之间的压电薄膜411。压电薄膜411可经历机械畸变或变形(来自力420)，并且可生成指示机械性能变化的一个或多个电信号。电极413可将一个或多个电信号传播到控制器以进行处理和分析。在一些示例中，电极413可各自为被配置为耦接到多个(例如，全部)波纹的单电极。
在一些示例中，位于波纹处的电极可以是隔离的电极区段，如图4B所示。每个电极区段415可被电隔离并且可独立于其他电极区段415进行操作。在电极区段415位于波纹上的情况下，由压电薄膜411产生(并且由对应的电极区段415测量)的电荷可由位于波纹处的机械力引起。在一些情况下，每个波纹处的电荷可排除在区段414(或对机械力不太敏感的任何其他区域)处检测到的机械力。压电薄膜和位于波纹上的电极可增强压电传感器401的灵敏度和分辨率。电极区段中(例如，电极区段415中)的机械(例如，刚度、相对大小等)差异也可被设计成通过影响变形应力从施加的力转变成材料应力而增强或减轻电响应。
在一些示例中，可使用迹线417来对每个电极区段415进行布线。可设置每个迹线417，但与其他电极区段415中的一个或多个电隔离(例如，通过包括邻近迹线417的绝缘体)。例如，每对电极区段可电耦合至与其他对电极区段分开的波纹。绝缘体可位于对应于第一对的至少一个电极区段和对应于第二对的另一个电极区段之间。另选地或除此之外，迹线可围绕其他电极区段415进行布线，但例如仍在同一层上。虽然图4B示出了一条迹线417，但本领域的技术人员将理解，可包括其他迹线417并且可将其耦接到其他电极区段；为清楚起见，示出了一条迹线417。例如，对力420的电响应也可取决于各种迹线的相对机械(例如，刚度)性能，其中迹线的机械性能可被设计成增强或减轻电响应。
在一些示例中，可在每个电极区段415上生成电压，并且来自电极区段415的电信号可被聚集(例如，加在一起)和/或放大。在一些情况下，相同的力420可导致峰410的机械变形与谷412的机械变形不同。因此，如果电信号仅被加到一起，则来自峰410的电信号可取消(或减少)来自谷412的电信号。
为了避免电信号的消除(或不期望的减小)，可用一个极性(或相位)对与峰410相关联的电极区段415进行二次取样，并且可用相反极性(或相位)对与谷412相关联的电极区段415进行二次取样。图4C示出了根据本公开的示例的用于操作包括电隔离电极区段的波纹压电传感器的示例性方法。外力可施加到垫上(过程450的步骤452)。该外力可导致压电传感器的波纹的机械畸变或变形(过程450的步骤454)。可测量来自耦接到波纹压电传感器的每个峰的电极区段的第一电信号(过程450的步骤456)。可测量来自耦接到每个谷的电极区段的第二电信号(过程450的步骤458)。在一些示例中，可在测量峰之前测量谷。在一些示例中，可测量一些峰，然后测量一些谷，然后测量一些峰等。控制器可聚集电信号(过程450的步骤460)(例如，根据波纹的结构，电信号可具有不同的极性或相位)，这可导致增强的整体电信号。
用于避免或减少消除电极区段的电信号的替代形式可以是将一些电极区段电耦合在一起，如图4D所示。例如，迹线419可将电极区段415耦接到峰410并且可将电极区段415耦接到谷412。在一些示例中，一个或多个通孔416可用于通过压电薄膜411将迹线419从位于一层上的一个电极区段415布线到位于另一层上的另一个电极区段415。在一些示例中，可包括一个或多个绝缘体(未示出)，以允许迹线417和/或电极区段415在不电耦合的情况下交叉。
本公开的示例可包括压电传感器，该压电传感器包括多个层，诸如图5A所示。层叠结构503可包括与压电薄膜511和压电薄膜513交错的电极517、电极519和电极521。电极517、电极519和电极521可各自为具有与压电薄膜相同面积的单电极。在一些示例中，电极517和电极519可电耦合至压电薄膜511。在一些示例中，电极519和电极521可电耦合至压电薄膜513。本公开的示例可包括波纹(未示出)。对施加的力的电响应也可取决于各种迹线的相对机械(例如，刚度)性能，其中迹线的机械性能可被设计成增强或减轻电响应。
在一些示例中，一个或多个电极可包括电极区段。例如，如图5B所示，层叠结构505可包括可位于一个或多个峰510和一个或多个谷512两者中的单电极519(例如，具有与压电薄膜511和压电薄膜513相同的面积)。层叠结构505还可包括电极区段515，其中每个波纹可包括电极区段515。例如，在峰510处，电极区段515和电极519可电耦合至压电薄膜511。在谷512处，电极区段515和电极519可电耦合至压电薄膜513。对在电极区段上施加的力的电响应也可取决于电极区段的相对机械(例如，刚度)性能，其中迹线的机械性能可被设计成增强或减轻电响应。
在一些示例中，电极区段515可位于波纹的同一侧(例如，外侧)上(未示出)。例如，在峰510处，电极区段515可位于峰510的顶部上。在谷512处，电极区段515可位于谷512的底部上。在一些示例中，每个波纹可包括多个(例如，两个)电极区段515。例如，除了电极519之外，每个波纹可包括位于波纹顶部上的电极区段和位于波纹底部上的电极区段。压电传感器可被配置为具有多个电极，从而增加电信号的数量。电信号可与不同的正交层相关联以创建例如与用户相关联的信息矩阵。
虽然与波纹相比，非波纹区段(位于波纹之间)可具有更低的机械响应(例如，对机械力的灵敏度)，但非波纹区段仍可测量机械力，尽管可能是不同类型和/或大小的机械力。在一些示例中，电极区段523可位于波纹之间的非波纹区段处，如图5C所示。在一些示例中，电极区段515和电极区段523可各自独立地布线并且可独立地操作。在一些示例中，两个或更多个电极区段515可电耦合在一起，并且/或者两个或更多个电极区段523可电耦合在一起。虽然图5C示出了位于层叠结构507的两侧上的电极区段523，但本公开的示例可包括位于层叠结构507的一侧(例如，顶部)上的电极区段，但不限于每个非波纹区段的同一侧。
本公开的示例还可包括具有多个压电薄膜元件的压电传感器，其中力(例如，应力)可集中到压电薄膜元件上。图6A示出了根据本公开的示例的包括多个压电薄膜元件的示例性压电传感器。压电传感器601可包括压电薄膜元件612，其中每个压电薄膜元件612可与其他压电薄膜元件612在结构上隔离和电隔离。在一些示例中，压电薄膜元件612可耦接到电极(未示出)，电极可生成独立电信号并且/或者可独立操作。压电薄膜元件612可包括被配置为将力620传递到压电薄膜元件612的一个或多个中间层，诸如层614。即，层614可将压电传感器的外表面(例如，垫(或床)和用户身体的界面)的压缩(即横向)力集中到压电薄膜元件612上。在一些示例中，层614可以是渐缩的，从而允许施加在压电传感器601的顶部上的力620集中到压电薄膜元件612(例如，施加在较大区域上的力可集中到多个较小区域)。层614可被配置为具有比压电薄膜元件612更靠近压电传感器601的外表面(例如，直接接触垫、床和/或用户的表面)的更大体积的材料。如上所述，压电薄膜元件612可包括一个或多个功能和/或结构(例如，波纹)。虽然图6A示出了围绕压电薄膜元件612的两个层614，但本公开的示例可包括任何数量的层614，诸如一个层614。本公开的示例还包括耦接到压电薄膜元件612的电极和布线迹线，尽管图中未示出。电极和布线迹线可具有一个或多个功能和/或结构，如先前所述的电极和布线迹线。
在一些示例中，如图6B所示，压电传感器601可包括位于层614和压电薄膜元件612之间的一个或多个结构616，以增强传递到压电薄膜元件612的机械力620。通过集中力，监测系统可更好地捕获机械变形(例如，局部弯曲)。虽然图6B示出了位于压电薄膜元件612的一侧上的一个或多个结构616，但本公开的示例可包括位于压电薄膜元件612的多侧上的一个或多个结构。
尽管附图示出了作为分立元件的压电薄膜元件612，但本公开的示例可包括由薄膜层结构地连接的压电薄膜元件612，如图6C所示。每个压电薄膜元件612可通过薄膜区段619与其他压电薄膜元件612物理地分开。在一些示例中，薄膜区段可响应于施加到薄膜层613的机械力。薄膜区段619所经历的机械力可传播到一个或多个压电薄膜元件612。在一些情况下，施加到未通过薄膜层连接的分立压电薄膜元件612的力可导致分立的压电薄膜元件移动，但监测系统可能无法感测到此类移动。薄膜层613可有助于防止错过任何移动。在一些示例中，薄膜区段619可具有与压电薄膜元件612不同的力集中(例如，机械强度、刚性和/或材料密度)。这样，薄膜区段619可经历与压电薄膜元件612不同量(例如，更少)的力620。在一些情况下，薄膜区段619对力的灵敏度可小于压电薄膜元件612。
在一些示例中，可通过将一个或多个中间层配置为具有不同力集中(例如，机械强度、刚性和/或密度)的区域来实现力集中。图6D示出了根据本公开的示例的示例性压电传感器，该压电传感器包括具有不同力集中的区域的中间层。层618可包括具有不同结构特性的多个(例如，两个)区域，诸如区域615和区域617。例如，区域617可包括比区域615更高密度的材料。层618可被配置为将机械力620传递到压电薄膜元件612。区域617相对于区域615的密度差可导致区域617从力620集中比区域615更大的力的量，并且耦接到压电薄膜元件612的电极可生成指示力的电信号。在一些示例中，区域615和区域617的尺寸(例如，厚度)可相同。
也可使用波纹压电薄膜和一个或多个结构来实现力集中，如图6E所示。压电传感器607可包括具有波纹诸如峰610和谷612的压电薄膜611。其他波纹可包括但不限于皱褶、折痕和弯曲。波纹可形成对机械力具有增加的灵敏度的局部区域。压电传感器607还可包括多个非波纹区段614，每个非波纹区段614在空间上分开相邻波纹(例如，区段614可位于峰610和谷612之间)。
压电传感器607还可包括位于界面606(例如，压电传感器607的外表面)和压电薄膜611之间的一个或多个结构616。在一些示例中，界面606可包括材料的一个或多个平面层。对于给定的波纹(例如，峰610或谷612)，结构616可将施加到界面606的力传递到压电薄膜611，从而产生波纹角度的变化；这可导致与施加到非波纹压电薄膜(例如，图3所示的压电传感器301)的力不同的响应。一些或全部波纹的角度变化可用于形成用户身体移动的三维图像。在一些示例中，压电传感器607的层叠结构可包括电耦合至压电薄膜611的电极(未示出)和布线迹线(未示出)，以测量电信号并将电信号从压电薄膜611路由到控制器。电极和布线迹线可具有如上所述的电极和布线迹线的一个或多个功能和/或特性。
图6F示出了根据本公开的示例的用于操作包括多个压电薄膜元件的压电传感器的示例性方法。可将外力(例如，图6A至图6D所示的力620)施加到垫上(过程650的步骤652)。一个或多个层(例如，图6A至图6C所示的层614、图6D所示的层618，或位于图6E的界面606处的层)可将外力传递到一个或多个压电薄膜元件(例如，图6A至图6D所示的压电薄膜元件612或图6E所示的压电薄膜611)或一个或多个结构(例如，图6B和图6E所示的结构616)(过程650的步骤654)。任选地，当适用时，所述一个或多个结构可将传递的力传递到一个或多个压电薄膜元件(过程650的步骤656)。可测量来自耦接到每个压电薄膜元件的电极区段的一个或多个电信号(过程650的步骤658)。控制器可接收并任选地处理一个或多个电信号(过程650的步骤660)。
本公开的示例还可包括压电传感器，该压电传感器被配置用于通过泊松转换将一种类型的力转换为另一种类型的力。图7示出了根据本公开的示例的被配置为通过泊松转换来转换力的示例性压电传感器。压电传感器701可包括材料741和材料743，其中每种材料可将施加的力转换成另一种类型的力。即，压电传感器701可将施加的力720转换为不同的机械模式。例如，用户身体可在压电传感器701的外表面(例如，垫和用户身体的界面)上产生压缩力(即，横向力)。材料741和材料743可以是例如具有高泊松比的材料。具有高泊松比的材料包括但不限于橡胶。材料741和材料743可经历压缩力并且可将压缩力转换成横向应变(即，纵向力)。即，沿一个轴(例如z轴)压缩材料741、材料743或两者可导致相应材料沿另一个轴(例如，x轴)伸展。压电传感器701还可包括压电薄膜719，该压电薄膜可粘结到材料741和材料743并且位于这两者之间。来自材料741、材料743或两者的横向应变可被传递到压电薄膜719，从而增强d31响应(而不是d33响应)。
通过在压电传感器中包括多个元件，监测系统可基于多种机械模态来分析生理信息。例如，压电传感器可能够测量压缩力和拉伸力两者，而不仅仅是测量由用户身体的重量引起的压缩力。此外，监测系统可包括不同类型的压电传感器和/或相同类型的压电传感器，但被配置用于多个模态。重新参照图2B，例如，一些压电传感器234可被配置为第一类型的压电传感器(例如，波纹压电传感器，诸如图4A所示的压电传感器401)，并且其他压电传感器234可被配置为第二类型的压电传感器(例如，力集中压电传感器，诸如图6A所示的压电传感器601)。又如，一些压电传感器可被配置用于第一机械模态(例如，压缩)，并且其他压电传感器可被配置用于第二机械模态(例如，弯曲)。在一些示例中，第一类型的压电传感器和第二类型的压电传感器可沿垫交错。除此之外或另选地，压电传感器的行和/或列可交错。本公开的示例可包括以任何配置布置的压电传感器，但不限于行和列的配置。
如上所述，本公开的示例可包括测量一个或多个用户的多个生命体征。附加信息可用于改善测量的信息、分析或用户可能感兴趣的任何其他内容的递送。在一些示例中，测量的信息、分析或其他内容可包括可唯一识别用户或可用于联系或定位用户的个人信息。此类个人信息可包括地理信息、人口信息、电话号码、电子邮件地址、邮件地址、家庭地址或其他识别信息。在一些示例中，对此类个人信息的使用可用于使用户受益。例如，个人信息可用于向用户递送测量的信息、分析或其他内容。对个人信息的使用可包括但不限于启用对内容的实时和控制递送。
本公开还设想可使用(例如，测量、收集、分析、披露、传递和/或存储)个人信息的实体将遵守已确立的隐私政策和/或隐私实践。这些隐私政策和/或隐私实践一般可被视为满足(或超过)隐私和安全个人信息的行业或政府要求，并应加以实施和一贯使用。例如，个人信息应当出于合法和合理的理由收集并且不应当在那些目的之外被共享(或销售)。而且，收集的个人信息应仅在接收到一个或多个用户知情同意之后进行。为了坚持隐私政策和/或隐私实践，实体将采取任何必要的步骤来保护和防止从外部对个人信息的访问。在一些示例中，实体本身可受到一个或多个第三方评估来证明实体坚持良好建立的通常认可的隐私政策和/或隐私实践。
在一些示例中，一个或多个用户可选择性地阻止或限制访问和/或使用个人信息。监测系统可包括一个或多个硬件部件和/或一个或多个软件应用，以允许一个或多个用户选择性地阻止或限制访问和/或使用个人信息。例如，该监测系统可被配置为在注册期间收集个人信息时允许用户选择“加入”或“退出”广告递送服务。在一些示例中，用户可选择从广告递送服务中扣留哪些信息(例如，家庭地址)。
尽管本公开的示例可包括使用用户个人信息测量生命体征的监测系统和方法，但是本公开的示例也能够在无需用户个人信息的情况下实现一个或多个功能和操作。缺少个人信息的全部或一部分可能不会使得监测系统和方法不能工作。在一些示例中，可基于非用户专用个人(例如，公用可用的)信息选择和/或递送内容。
公开了一种多元件压电传感器。在一些示例中，所述多元件压电传感器包括：压电薄膜，该压电薄膜包括多个波纹，每个波纹由区段与另一个波纹分开，其中每个波纹对外力的机械响应都比周围区段高，所述一个或多个波纹被配置为响应于外力而改变角度；多个电极，所述多个电极被配置为电耦合至压电薄膜；以及多个布线迹线，所述多个布线迹线被配置为将一个或多个电信号从所述多个电极路由到控制器。除此之外或另选地，在一些示例中，所述多个电极中的至少一个为被配置为电耦合至多个波纹的单电极。除此之外或另选地，在一些示例中，所述多个电极被配置为多个电极区段，每对电极区段电耦合至与其他对电极区段分开的波纹，每对电极区段与其他对电极区段电隔离。除此之外或另选地，在一些示例中，多元件压电传感器还包括：多个绝缘体，每个绝缘体被配置为电绝缘电极区段对，并且位于对应于不同电极区段对的至少两个电极区段之间。除此之外或另选地，在一些示例中，压电薄膜包括至少一个通孔，所述多个波纹包括至少一个峰和至少一个谷，并且至少一个布线迹线将所述至少一个峰电耦合至所述至少一个谷并通过所述至少一个通孔进行布线。除此之外或另选地，在一些示例中，多元件压电传感器还包括：第二压电薄膜；以及第二电极，该第二电极被配置为电耦合至第二压电薄膜，其中所述多个电极中的至少一个被进一步配置为电耦合至第二压电薄膜。除此之外或另选地，在一些示例中，压电薄膜的所述多个波纹包括至少一个峰和至少一个谷，该多元件压电传感器还包括：第二压电薄膜，该第二压电薄膜包括第二多个波纹，所述第二多个波纹包括：与压电薄膜的所述至少一个峰对应的至少一个峰，和与压电薄膜的所述至少一个谷对应的至少一个谷；以及第二多个电极，其中所述第二多个电极中的一些电极电耦合至压电薄膜，并且所述第二多个电极中的其他电极电耦合至第二压电薄膜。除此之外或另选地，在一些示例中，所述第二多个电极中的一些电极位于压电薄膜的一侧上，并且所述第二多个电极中的其他电极位于压电薄膜的相对侧上。除此之外或另选地，在一些示例中，多元件压电传感器还包括：多个电极区段，每个电极区段位于相邻波纹之间。除此之外或另选地，在一些示例中，多元件压电传感器还包括：多个结构，所述多个结构被配置为将力从多元件压电传感器的外表面传递到所述多个波纹，每个结构位于外表面和所述多个波纹中的一个波纹之间。
公开了一种多元件压电传感器。在一些示例中，多元件压电传感器包括：多个压电薄膜元件，每个压电薄膜元件与其他压电薄膜元件电隔离；一个或多个层，每个层被配置为将力从多元件压电传感器的外表面传递到所述多个压电薄膜元件；多个电极，所述多个电极被配置为电耦合至所述多个压电薄膜元件；以及多个布线迹线，所述多个布线迹线被配置为将一个或多个电信号从所述多个电极路由到控制器。除此之外或另选地，在一些示例中，每个层包括多个渐缩部，每个渐缩部具有比所述多个压电薄膜元件更靠近外表面的更大体积的材料。除此之外或另选地，在一些示例中，多元件压电传感器还包括：多个结构，所述多个结构被配置为将力从所述一个或多个层传递到所述多个压电薄膜元件，每个结构位于所述多个压电薄膜元件中的一个和所述一个或多个层之间。除此之外或另选地，在一些示例中，多元件压电传感器还包括：薄膜层，该薄膜层包括所述多个压电薄膜元件和多个薄膜区段，每个薄膜区段分开相邻的压电薄膜元件。除此之外或另选地，在一些示例中，每个薄膜区段具有与每个压电薄膜元件不同的一个或多个机械性能。除此之外或另选地，在一些示例中，每个层包括一个或多个第一区域和一个或多个第二区域，所述一个或多个第二区域被配置为传递比所述一个或多个第一区域更大的力的量。
公开了一种多元件压电传感器。在一些示例中，多元件压电传感器包括：两个或更多个层，所述两个或更多个层被配置为对施加到多元件压电传感器的外表面的第一力模态做出响应，该响应包括对不同于第一力模态的第二力模态的泊松转换；一个或多个压电薄膜，所述一个或多个压电薄膜位于所述两个或更多个层中的至少两个层之间；多个电极，所述多个电极被配置为电耦合至所述一个或多个压电薄膜；以及多个布线迹线，所述多个布线迹线被配置为将一个或多个电信号从所述多个电极路由到控制器。除此之外或另选地，在一些示例中，第一力模态为压缩力，并且第二力模态为拉伸力，并且所述一个或多个电信号包括指示拉伸力的信息。
一种用于检测外力的方法，包括：响应于外力，改变压电薄膜的一个或多个波纹的一个或多个机械性能；电耦合至压电薄膜的所述一个或多个波纹；生成指示所述一个或多个机械性能的变化的一个或多个电信号；测量所述一个或多个电信号；并且基于所测量的一个或多个电信号来确定生理信息。除此之外或另选地，在一些示例中，测量所述一个或多个电信号包括：将一个或多个第一电信号与所述一个或多个波纹的峰相关联；测量所述一个或多个第一电信号；将一个或多个第二电信号与所述一个或多个波纹的谷相关联；测量所述一个或多个第二电信号；并且聚集所述一个或多个第一电信号和所述一个或多个第二电信号。
虽然参照附图对实施例进行了全面的描述，但应注意，各种变化和修改对于本领域内的技术人员而言将变得显而易见。应当理解，此类变化和修改被认为包括在由所附权利要求所限定的各种实施例的范围内。

Claims (19)

1.一种多元件压电传感器，包括：
用于放置在睡眠表面上的垫，所述垫在用户与所述睡眠表面之间；以及
压力传感器阵列，跨所述垫定位，其中所述压电传感器阵列中的压电传感器均包括：
压电薄膜，所述压电薄膜包括限定一组峰和一组谷的多个波纹，每个波纹由区段与另一个波纹分开，其中每个波纹对外力的机械响应都比周围区段高，所述一个或多个波纹被配置为响应于所述外力而改变角度；
多个电极，所述多个电极包括：
第一组电极，包括电耦合到所述一组峰中的不同峰的不同电极；和
第二组电极，包括电耦合到所述一组谷中的不同谷的不同电极；和
控制器，所述控制器被配置为：
在第一取样时段，从所述压电传感器阵列中的多个压电传感器的所述第一组电极接收第一信号；
在第二取样时段，从所述压电传感器阵列中的多个压电传感器的所述第二组电极接收第二信号；和
使用所述第一信号和所述第二信号来确定所述用户的生理参数。
2.根据权利要求1所述的多元件压电传感器，其中所述多个电极中的至少一个为被配置为电耦合至多个波纹的单电极。
3.根据权利要求1所述的多元件压电传感器，其中所述多个电极被配置为多个电极区段，每对电极区段电耦合至与其他对电极区段分开的波纹，每对电极区段与其他对电极区段电隔离。
4.根据权利要求3所述的多元件压电传感器，还包括：
多个绝缘体，每个绝缘体被配置为电绝缘电极区段对，并且位于对应于不同电极区段对的至少两个电极区段之间。
5.根据权利要求1所述的多元件压电传感器，其中：
所述压电薄膜包括至少一个通孔，
所述多个波纹包括至少一个峰和至少一个谷，并且
至少一个布线迹线将所述至少一个峰电耦合至所述至少一个谷并通过所述至少一个通孔进行布线。
6.根据权利要求1所述的多元件压电传感器，还包括：
第二压电薄膜；和
第二电极，所述第二电极被配置为电耦合至所述第二压电薄膜，其中所述多个电极中的至少一个被进一步配置为电耦合至所述第二压电薄膜。
7.根据权利要求1所述的多元件压电传感器，其中所述压电薄膜的所述多个波纹包括至少一个峰和至少一个谷，所述多元件压电传感器还包括：
包括第二多个波纹的第二压电薄膜，所述第二多个波纹包括：
与所述压电薄膜的所述至少一个峰对应的至少一个峰，和与所述压电薄膜的所述至少一个谷对应的至少一个谷；以及
第二多个电极，其中所述第二多个电极中的一些电极电耦合至所述压电薄膜，并且所述第二多个电极中的其他电极电耦合至所述第二压电薄膜。
8.根据权利要求7所述的多元件压电传感器，其中所述第二多个电极中的一些电极位于所述压电薄膜的一侧上，并且所述第二多个电极中的其他电极位于所述压电薄膜的相对侧上。
9.根据权利要求8所述的多元件压电传感器，还包括：
多个电极区段，每个电极区段位于相邻波纹之间。
10.根据权利要求1所述的多元件压电传感器，还包括：
多个结构，所述多个结构被配置为将力从所述多元件压电传感器的外表面传递到所述多个波纹，每个结构位于所述外表面和所述多个波纹中的一个波纹之间。
11.一种多元件压电传感器，包括：
用于放置在睡眠表面上的垫，所述垫在用户与所述睡眠表面之间；
多个压电薄膜元件，所述多个压电薄膜元件跨所述垫定位，每个压电薄膜元件与其他压电薄膜元件电隔离；
层，所述层沿着所述多个压电薄膜元件的一侧定位并且限定一系列渐缩部，所述一系列渐缩部被配置为将施加到所述垫的力聚集到所述多个压电薄膜元件中的压电薄膜元件处；
多个电极，所述多个电极均被配置为电耦合至所述多个压电薄膜元件；以及
多个布线迹线，所述多个布线迹线被配置为将一个或多个电信号从所述多个电极路由到控制器。
12.根据权利要求11所述的多元件压电传感器，其中每个渐缩部包括比所述多个压电薄膜元件更靠近外表面的更大体积的材料。
13.根据权利要求11所述的多元件压电传感器，还包括：
多个结构，所述多个结构被配置为将力从所述层传递到所述多个压电薄膜元件，每个结构位于所述多个压电薄膜元件中的一个压电薄膜元件和所述层之间。
14.根据权利要求11所述的多元件压电传感器，还包括：
薄膜层，所述薄膜层包括所述多个压电薄膜元件和多个薄膜区段，每个薄膜区段分开相邻的压电薄膜元件。
15.根据权利要求14所述的多元件压电传感器，其中每个薄膜区段具有与每个压电薄膜元件不同的一个或多个机械性能。
16.根据权利要求11所述的多元件压电传感器，其中所述层包括一个或多个第一区域和一个或多个第二区域，所述一个或多个第二区域被配置为传递比所述一个或多个第一区域更大的力的量。
17.一种多元件压电传感器，包括：
用于放置在睡眠表面上的垫，所述垫在用户与所述睡眠表面之间，并且包括：
两个或更多个层，所述两个或更多个层被配置为对施加到所述垫的外表面的第一力模态做出响应，所述响应包括对不同于所述第一力模态的第二力模态的泊松转换；
一个或多个压电薄膜，所述一个或多个压电薄膜位于所述两个或更多个层中的至少两个层之间；
多个电极，所述多个电极被配置为电耦合至所述一个或多个压电薄膜；以及
多个布线迹线，所述多个布线迹线被配置为将一个或多个电信号从所述多个电极路由到控制器。
18.根据权利要求17所述的多元件压电传感器，其中所述第一力模态为压缩力，并且所述第二力模态为拉伸力，并且所述一个或多个电信号包括指示所述拉伸力的信息。
19.一种用于检测外力的方法，包括：
响应于所述外力，改变压电薄膜的一个或多个波纹的一个或多个机械性能；
电耦合至所述压电薄膜的所述一个或多个波纹；
生成指示所述一个或多个机械性能的变化的一个或多个电信号，所述一个或多个电信号包括：
第一信号，所述第一信号在第一取样时段生成并且对应于所述一个或多个波纹的不同峰；和
第二信号，所述第二信号在第二取样时段生成并且对应于所述一个或多个波纹的不同谷；
测量所述一个或多个电信号；以及
基于所测量的一个或多个电信号来确定生理信息。
CN201880031145.4A 2017-05-22 2018-05-18 用于生理测量的多元件压电传感器 Active CN110612060B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762509657P 2017-05-22 2017-05-22
US62/509,657 2017-05-22
PCT/US2018/033534 WO2018217585A1 (en) 2017-05-22 2018-05-18 Multi-element piezo sensors for physiological measurements

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110612060A CN110612060A (zh) 2019-12-24
CN110612060B true CN110612060B (zh) 2022-09-02

Family

ID=62599701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880031145.4A Active CN110612060B (zh) 2017-05-22 2018-05-18 用于生理测量的多元件压电传感器

Country Status (3)

Country Link
US (2) US11349063B2 (zh)
CN (1) CN110612060B (zh)
WO (1) WO2018217585A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3226753A4 (en) 2015-01-27 2017-12-20 Apple Inc. A system for determining the quality of sleep
EP4223217A3 (en) 2016-08-12 2023-12-27 Apple Inc. Vital signs monitoring system
CN110612060B (zh) 2017-05-22 2022-09-02 苹果公司 用于生理测量的多元件压电传感器
US11089881B2 (en) 2017-12-15 2021-08-17 Nanthealth, Inc. Modular mattress and bedframe system with surface positioning actuators
IT201800010784A1 (it) * 2018-12-04 2020-06-04 Irca Spa Dispositivo di riscaldamento e rilevamento per rilevare un contatto tra un utente e un volante di un veicolo e per riscaldare il volante
EP3769674A1 (en) 2019-07-23 2021-01-27 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO Heart monitoring system and method
JP7464056B2 (ja) 2019-09-09 2024-04-09 ソニーグループ株式会社 圧電センサ

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3816774A (en) * 1972-01-28 1974-06-11 Victor Company Of Japan Curved piezoelectric elements
US4056742A (en) * 1976-04-30 1977-11-01 Tibbetts Industries, Inc. Transducer having piezoelectric film arranged with alternating curvatures
TW200405803A (en) * 2002-08-23 2004-04-16 Hewlett Packard Development Co Multi-function sensor device and methods for its use
CN1795815A (zh) * 2004-12-28 2006-07-05 博能电子公司 传感器系统、衣物和心率监测仪
CN101095612A (zh) * 2006-06-28 2008-01-02 株式会社东芝 监测生物学信息的设备和方法
JP2008082952A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Mitsubishi Electric Corp 半導体感歪センサ
CN101212354A (zh) * 2006-12-28 2008-07-02 英特尔公司 健康监测系统的帮助诊断和维护方法与机构
CN101977544A (zh) * 2008-01-09 2011-02-16 纳米识别技术股份公司 生命体征检测装置
CN102274009A (zh) * 2010-06-13 2011-12-14 深圳市迈迪加科技发展有限公司 一种基于压电传感器的呼吸和心跳信号处理电路
CN102283654A (zh) * 2010-06-16 2011-12-21 索尼公司 肌肉活动诊断装置、方法和程序
DE102010063385A1 (de) * 2010-12-17 2012-06-21 Robert Bosch Gmbh Piezoaktor
CN102579020A (zh) * 2011-01-05 2012-07-18 深圳市迈迪加科技发展有限公司 一种基于压电电缆传感器的呼吸和心跳监测系统
JP2012170471A (ja) * 2011-02-17 2012-09-10 Aisin Seiki Co Ltd 振動センサ
CN105705093A (zh) * 2013-10-07 2016-06-22 Mc10股份有限公司 用于感测和分析的适形传感器系统
CN105723307A (zh) * 2013-10-02 2016-06-29 辛纳普蒂克斯公司 用于电容性感测装置的多传感器触摸集成显示驱动器配置
CN106037140A (zh) * 2016-08-05 2016-10-26 中侨健康管理（上海）有限公司 用于居家养老的智能鞋底、鞋及摔倒判断、报警方法

Family Cites Families (119)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6316237A (ja) 1986-07-09 1988-01-23 Toray Ind Inc カセンサ
EP0778003A3 (en) 1990-03-09 1998-09-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Presence detecting apparatus
US5483261A (en) 1992-02-14 1996-01-09 Itu Research, Inc. Graphical input controller and method with rear screen image detection
US5880411A (en) 1992-06-08 1999-03-09 Synaptics, Incorporated Object position detector with edge motion feature and gesture recognition
US5488204A (en) 1992-06-08 1996-01-30 Synaptics, Incorporated Paintbrush stylus for capacitive touch sensor pad
US5571973A (en) 1994-06-06 1996-11-05 Taylot; Geoffrey L. Multi-directional piezoresistive shear and normal force sensors for hospital mattresses and seat cushions
AUPN304895A0 (en) * 1995-05-19 1995-06-15 Somed Pty Limited Device for detecting and recording snoring
US5825352A (en) 1996-01-04 1998-10-20 Logitech, Inc. Multiple fingers contact sensing method for emulating mouse buttons and mouse operations on a touch sensor pad
US5835079A (en) 1996-06-13 1998-11-10 International Business Machines Corporation Virtual pointing device for touchscreens
US6107726A (en) * 1997-07-25 2000-08-22 Materials Systems, Inc. Serpentine cross-section piezoelectric linear actuator
US6310610B1 (en) 1997-12-04 2001-10-30 Nortel Networks Limited Intelligent touch display
EP1717678B1 (en) 1998-01-26 2017-11-22 Apple Inc. Method for integrating manual input
US7663607B2 (en) 2004-05-06 2010-02-16 Apple Inc. Multipoint touchscreen
US8479122B2 (en) 2004-07-30 2013-07-02 Apple Inc. Gestures for touch sensitive input devices
US6188391B1 (en) 1998-07-09 2001-02-13 Synaptics, Inc. Two-layer capacitive touchpad and method of making same
JP4542637B2 (ja) 1998-11-25 2010-09-15 セイコーエプソン株式会社 携帯情報機器及び情報記憶媒体
US6425861B1 (en) 1998-12-04 2002-07-30 Respironics, Inc. System and method for monitoring and controlling a plurality of polysomnographic devices
US7442107B1 (en) 1999-11-02 2008-10-28 Sega Toys Ltd. Electronic toy, control method thereof, and storage medium
JP2003518752A (ja) * 1999-12-21 2003-06-10 １．．．リミテッド 電気活性デバイス
US6468234B1 (en) 2000-07-14 2002-10-22 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University SleepSmart
US7656299B2 (en) * 2007-01-17 2010-02-02 Hoana Medical, Inc. Bed exit and patient detection system
JP3800984B2 (ja) 2001-05-21 2006-07-26 ソニー株式会社 ユーザ入力装置
GB0123294D0 (en) 2001-09-27 2001-11-21 1 Ltd Piezoelectric structures
JP2003173237A (ja) 2001-09-28 2003-06-20 Ricoh Co Ltd 情報入出力システム、プログラム及び記憶媒体
CN100385699C (zh) * 2001-10-30 2008-04-30 1...有限公司 压电器件和其制造方法
US6690387B2 (en) 2001-12-28 2004-02-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Touch-screen image scrolling system and method
US11275405B2 (en) 2005-03-04 2022-03-15 Apple Inc. Multi-functional hand-held device
JP4141219B2 (ja) 2002-09-27 2008-08-27 株式会社タニタ 生体信号検出装置及びそれを利用した睡眠測定装置
CA2516093C (en) 2003-02-28 2012-05-01 Consolidated Research Of Richmond, Inc. Automated insomnia treatment system
JP2005007067A (ja) 2003-06-20 2005-01-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 就床者の検出装置及び検出方法
US8002553B2 (en) 2003-08-18 2011-08-23 Cardiac Pacemakers, Inc. Sleep quality data collection and evaluation
US7396331B2 (en) 2003-10-27 2008-07-08 Home Guardian, Llc System and process for non-invasive collection and analysis of physiological signals
NZ528418A (en) 2003-11-04 2006-09-29 Felicity Ruth Marshall Information recordal
US7164941B2 (en) 2004-01-06 2007-01-16 Dale Julian Misczynski Method and system for contactless monitoring and evaluation of sleep states of a user
US20070118054A1 (en) 2005-11-01 2007-05-24 Earlysense Ltd. Methods and systems for monitoring patients for clinical episodes
CA2556894A1 (en) 2004-02-18 2005-09-01 Hoana Medical, Inc. Method and system for integrating a passive sensor array with a mattress for patient monitoring
US7717848B2 (en) 2004-03-16 2010-05-18 Medtronic, Inc. Collecting sleep quality information via a medical device
JP3987053B2 (ja) 2004-03-30 2007-10-03 株式会社東芝 睡眠状態判定装置および睡眠状態判定方法
CA2566967A1 (en) 2004-05-19 2005-12-01 Bed-Check Corporation Silk-screen thermocouple
JP2008532587A (ja) * 2005-02-22 2008-08-21 ヘルス−スマート リミテッド 生理学的及び心理学的／生理学的モニタリングのための方法及びシステム並びにその使用
JP4582642B2 (ja) 2005-04-01 2010-11-17 株式会社タニタ 睡眠段階判定装置
US7670298B2 (en) * 2005-06-01 2010-03-02 Cardiac Pacemakers, Inc. Sensing rate of change of pressure in the left ventricle with an implanted device
CN101188969B (zh) 2005-06-07 2010-09-29 皇家飞利浦电子股份有限公司 患者监护系统和方法
US8003982B2 (en) 2005-12-20 2011-08-23 Georgia Tech Research Corporation Stacked mechanical nanogenerator comprising piezoelectric semiconducting nanostructures and Schottky conductive contacts
US8532737B2 (en) 2005-12-29 2013-09-10 Miguel Angel Cervantes Real-time video based automated mobile sleep monitoring using state inference
WO2008037020A1 (en) 2006-09-27 2008-04-03 Resmed Ltd Methods and apparatus for assessing sleep quality
JP2008183181A (ja) * 2007-01-30 2008-08-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 生体信号検出装置及びそれを用いた就寝装置
US9596998B2 (en) 2007-02-22 2017-03-21 Koninklijke Philips N.V. Ballistocardiographic sensor system with a sensor arrangement and method of ballistocardiographic detection of body movements
US8585607B2 (en) 2007-05-02 2013-11-19 Earlysense Ltd. Monitoring, predicting and treating clinical episodes
JP5073371B2 (ja) 2007-06-06 2012-11-14 株式会社タニタ 睡眠評価装置
EP2200512A1 (en) 2007-09-14 2010-06-30 Corventis, Inc. Adherent device for respiratory monitoring and sleep disordered breathing
KR100942696B1 (ko) 2007-11-08 2010-02-17 한국전자통신연구원 수면 질 관리 장치 및 방법
US9649043B2 (en) 2007-12-12 2017-05-16 Koninklijke Philips N.V. Sleep position detection
US8768520B2 (en) 2008-02-25 2014-07-01 Kingsdown, Inc. Systems and methods for controlling a bedroom environment and for providing sleep data
US8161826B1 (en) * 2009-03-05 2012-04-24 Stryker Corporation Elastically stretchable fabric force sensor arrays and methods of making
JP2009233027A (ja) 2008-03-26 2009-10-15 Aisin Seiki Co Ltd 睡眠改善装置及び睡眠改善プログラム
DE102008000816A1 (de) * 2008-03-26 2009-10-01 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Anregung und/oder Dämpfung und/oder Erfassung struktureller Schwingungen einer plattenförmigen Einrichtung mittels einer piezoelektrischen Streifeneinrichtung
US9883809B2 (en) 2008-05-01 2018-02-06 Earlysense Ltd. Monitoring, predicting and treating clinical episodes
CN102308270B (zh) 2009-02-06 2015-05-27 压力分布系统公司 电容式接近触觉传感器
US8355769B2 (en) 2009-03-17 2013-01-15 Advanced Brain Monitoring, Inc. System for the assessment of sleep quality in adults and children
CN101933798A (zh) 2009-06-29 2011-01-05 周常安 无线多重睡眠生理检测系统
GB2471903A (en) 2009-07-17 2011-01-19 Sharp Kk Sleep management system for monitoring sleep quality and making recommendations for improvement
EP2284275A1 (en) * 2009-08-10 2011-02-16 Sensile Pat AG Stimuli Responsive Membrane
WO2011020216A1 (zh) 2009-08-18 2011-02-24 Yang Changming 侦测生理机能及姿势状态的物品、方法和系统
US8525680B2 (en) 2009-09-18 2013-09-03 Hill-Rom Services, Inc. Apparatuses for supporting and monitoring a condition of a person
US9592005B2 (en) 2010-01-29 2017-03-14 Dreamwell, Ltd. Systems and methods for bedding with sleep diagnostics
US8348840B2 (en) 2010-02-04 2013-01-08 Robert Bosch Gmbh Device and method to monitor, assess and improve quality of sleep
EP2353946A1 (en) 2010-02-04 2011-08-10 IEE International Electronics & Engineering S.A. Capacitive occupant detection system with interference detection
US20110230790A1 (en) 2010-03-16 2011-09-22 Valeriy Kozlov Method and system for sleep monitoring, regulation and planning
CN102300499B (zh) 2010-05-07 2014-05-28 杨章民 利用布料电容传感器来产生生理信号的方法及系统
WO2011137566A1 (zh) 2010-05-07 2011-11-10 Yang Changming 利用布料电容传感器来产生生理信号的方法及系统
US20130030257A1 (en) * 2010-05-14 2013-01-31 Kai Medical, Inc. Systems and methods for non-contact multiparameter vital signs monitoring, apnea therapy, apnea diagnosis, and snore therapy
US8611828B2 (en) 2010-06-30 2013-12-17 Wolfgang Richter System and methods for self-powered, contactless, self-communicating sensor devices
US20120092171A1 (en) 2010-10-14 2012-04-19 Qualcomm Incorporated Mobile device sleep monitoring using environmental sound
EP2642912A1 (en) 2010-11-23 2013-10-02 Koninklijke Philips N.V. Breath pacing device and method for pacing the respiratory activity of a subject
WO2015008285A1 (en) 2013-07-18 2015-01-22 Earlysense Ltd. Monitoring a sleeping subject
JP2014515628A (ja) * 2011-03-04 2014-07-03 ストライカー コーポレイション 患者支持装置のためのセンシングシステム
EP2691020A2 (en) 2011-03-30 2014-02-05 Koninklijke Philips N.V. Contactless sleep disorder screening system
JP2014517748A (ja) 2011-05-11 2014-07-24 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 睡眠段階アノテーションデバイス
US8870764B2 (en) * 2011-09-06 2014-10-28 Resmed Sensor Technologies Limited Multi-modal sleep system
US10463300B2 (en) 2011-09-19 2019-11-05 Dp Technologies, Inc. Body-worn monitor
JP5788293B2 (ja) 2011-10-31 2015-09-30 オムロンヘルスケア株式会社 睡眠評価装置および睡眠評価用プログラム
WO2013075270A1 (zh) 2011-11-25 2013-05-30 Yang Chang-Ming 一种侦测心跳或电极接触良好与否的物品、方法及系统
JP5534255B2 (ja) 2011-12-20 2014-06-25 株式会社タニタ 在床判定装置および睡眠測定装置
EP2807975A4 (en) 2012-01-23 2015-07-22 Japan Radio Ueda Co Ltd METHOD FOR MONITORING RESPIRATION CHANGES AND / OR ANIMAL PULSES
JP5515156B2 (ja) 2012-03-30 2014-06-11 株式会社タニタ 睡眠管理システム及び睡眠計
WO2013179189A1 (en) 2012-05-31 2013-12-05 Koninklijke Philips N.V. Separating cardiac signal and respiratory signal from vital signs
US9247831B2 (en) 2012-06-01 2016-02-02 Scott D. Miles Sleep surface insert system and method thereof
US20140073486A1 (en) 2012-09-04 2014-03-13 Bobo Analytics, Inc. Systems, devices and methods for continuous heart rate monitoring and interpretation
BR112015008043B1 (pt) * 2012-10-12 2022-05-03 The Regents Of The University Of California Dispositivo de sensor fisiológico e método para fornecer umaavaliação cognitiva ou sensorial de um indivíduo
EP2939281B1 (en) * 2012-12-26 2018-02-14 Applied Cavitation, Inc. Piezoelectric devices
US20140213878A1 (en) * 2013-01-29 2014-07-31 Perminova Inc. Magnetically connected electrode for measuring physiological signals
US9345404B2 (en) 2013-03-04 2016-05-24 Hello Inc. Mobile device that monitors an individuals activities, behaviors, habits or health parameters
KR102017700B1 (ko) 2013-03-15 2019-09-03 엘지전자 주식회사 단말기 및 그 제어 방법
US10376214B2 (en) 2013-03-15 2019-08-13 Stryker Corporation Patient support apparatus with patient information sensors
US9398875B2 (en) 2013-11-07 2016-07-26 Honda Motor Co., Ltd. Method and system for biological signal analysis
US9924884B2 (en) * 2013-04-30 2018-03-27 Medtronic, Inc. Systems, methods, and interfaces for identifying effective electrodes
JP6511439B2 (ja) 2013-06-04 2019-05-15 プロテウス デジタル ヘルス， インコーポレイテッド データ収集および転帰の査定のためのシステム、装置、および方法
FR3012255B1 (fr) * 2013-10-17 2017-03-10 Commissariat Energie Atomique Procede de formation de rides par fusion d'une fondation sur laquelle repose une couche contrainte
US9949691B2 (en) * 2013-11-22 2018-04-24 Mc10, Inc. Conformal sensor systems for sensing and analysis of cardiac activity
CA2931433A1 (en) 2013-11-25 2015-05-28 Koninklijke Philips N.V. Electrocardiography monitoring system and method
US9814410B2 (en) 2014-05-06 2017-11-14 Stryker Corporation Person support apparatus with position monitoring
US9288298B2 (en) 2014-05-06 2016-03-15 Fitbit, Inc. Notifications regarding interesting or unusual activity detected from an activity monitoring device
IL233353B (en) 2014-06-24 2019-05-30 2Breathe Tech Ltd System and method for inducing sleep and detecting the transition to sleep
US10610153B2 (en) 2014-07-21 2020-04-07 Withings System and method to monitor and assist individual's sleep
US10278638B2 (en) 2014-07-21 2019-05-07 Withings System and method to monitor and assist individual's sleep
US9693696B2 (en) 2014-08-07 2017-07-04 PhysioWave, Inc. System with user-physiological data updates
US9498137B2 (en) 2014-08-07 2016-11-22 PhysioWave, Inc. Multi-function fitness scale with display
CN104239415B (zh) 2014-08-18 2018-06-19 成都正广兴家庭医生医院管理有限公司 一种健康信息数据监控系统及其监控方法
KR102400106B1 (ko) * 2014-11-17 2022-05-19 삼성전자주식회사 심전도 센서 칩, 시스템 온 칩과, 웨어러블 기기
US9808202B2 (en) 2014-11-28 2017-11-07 Shenzhen Novocare Medical Devices Co, INC Mattress for measuring physiological parameters of heart
EP3212072B1 (en) 2014-12-05 2021-03-31 Apple Inc. Sleep measurement computer system
EP3226753A4 (en) 2015-01-27 2017-12-20 Apple Inc. A system for determining the quality of sleep
EP3229671A4 (en) 2015-02-03 2018-04-04 Apple Inc. Family sleep monitoring system
US10149549B2 (en) 2015-08-06 2018-12-11 Sleep Number Corporation Diagnostics of bed and bedroom environment
EP4223217A3 (en) 2016-08-12 2023-12-27 Apple Inc. Vital signs monitoring system
CN110612060B (zh) 2017-05-22 2022-09-02 苹果公司 用于生理测量的多元件压电传感器
EP3769674A1 (en) * 2019-07-23 2021-01-27 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO Heart monitoring system and method
US20210041287A1 (en) * 2019-08-09 2021-02-11 Apple Inc. On-Bed Differential Piezoelectric Sensor

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3816774A (en) * 1972-01-28 1974-06-11 Victor Company Of Japan Curved piezoelectric elements
US4056742A (en) * 1976-04-30 1977-11-01 Tibbetts Industries, Inc. Transducer having piezoelectric film arranged with alternating curvatures
TW200405803A (en) * 2002-08-23 2004-04-16 Hewlett Packard Development Co Multi-function sensor device and methods for its use
CN1795815A (zh) * 2004-12-28 2006-07-05 博能电子公司 传感器系统、衣物和心率监测仪
CN101095612A (zh) * 2006-06-28 2008-01-02 株式会社东芝 监测生物学信息的设备和方法
JP2008082952A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Mitsubishi Electric Corp 半導体感歪センサ
CN101212354A (zh) * 2006-12-28 2008-07-02 英特尔公司 健康监测系统的帮助诊断和维护方法与机构
CN101977544A (zh) * 2008-01-09 2011-02-16 纳米识别技术股份公司 生命体征检测装置
CN102274009A (zh) * 2010-06-13 2011-12-14 深圳市迈迪加科技发展有限公司 一种基于压电传感器的呼吸和心跳信号处理电路
CN102283654A (zh) * 2010-06-16 2011-12-21 索尼公司 肌肉活动诊断装置、方法和程序
DE102010063385A1 (de) * 2010-12-17 2012-06-21 Robert Bosch Gmbh Piezoaktor
CN102579020A (zh) * 2011-01-05 2012-07-18 深圳市迈迪加科技发展有限公司 一种基于压电电缆传感器的呼吸和心跳监测系统
JP2012170471A (ja) * 2011-02-17 2012-09-10 Aisin Seiki Co Ltd 振動センサ
CN105723307A (zh) * 2013-10-02 2016-06-29 辛纳普蒂克斯公司 用于电容性感测装置的多传感器触摸集成显示驱动器配置
CN105705093A (zh) * 2013-10-07 2016-06-22 Mc10股份有限公司 用于感测和分析的适形传感器系统
CN106037140A (zh) * 2016-08-05 2016-10-26 中侨健康管理（上海）有限公司 用于居家养老的智能鞋底、鞋及摔倒判断、报警方法

Also Published As

Publication number Publication date
US11349063B2 (en) 2022-05-31
US20220254984A1 (en) 2022-08-11
CN110612060A (zh) 2019-12-24
US20180337325A1 (en) 2018-11-22
WO2018217585A1 (en) 2018-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110612060B (zh) 用于生理测量的多元件压电传感器
US11918381B2 (en) Vital signs monitoring system
US11573106B2 (en) Multi-modal field-programmable metamorphic sensor and signal acquisition system
CN103417240B (zh) 生理信号感测结构及其听诊器以及其制造方法
US20070049837A1 (en) Acoustic sensor
JP4141426B2 (ja) 静電容量型圧力センサー及びこれを用いた心拍／呼吸計測装置
US10416031B2 (en) Pressure sensing device
CN104729769B (zh) 基于电活性聚合物的分布式柔性压力传感器
US12121338B2 (en) Heart monitoring system and method
CN106725363B (zh) 脉搏波采集装置和脉搏波采集标定方法
CN109640797A (zh) 用于分析接收表面的弹性的表面分析设备和方法
JP2008241717A (ja) 静電容量型圧力センサー及びこれを用いた心拍／呼吸計測装置
US6823739B2 (en) Thin pressure sensor and biological information measuring device using same, and biological information measuring method
JP2008253310A (ja) 筋電・筋音測定用センサ
US10401139B2 (en) Self-biased sensing device and methods of fabricating and operating same
JP3694740B2 (ja) 薄型圧力センサ及びそれを用いた人体情報計測装置
JP7079704B2 (ja) 圧電センサ
Tian et al. PVDF-based wearable belt (WB) with parallel curved slender beams (CSB) structure for sleep signal (SS) monitoring
TWM629301U (zh) 增加量測所得生理微振動信號強度的系統與其輔助裝置
JP2012019847A (ja) 生体信号検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant