CN104703536A - 可穿戴装置和关联的方法 - Google Patents

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CN104703536A CN201380053161.0A CN201380053161A CN104703536A CN 104703536 A CN104703536 A CN 104703536A CN 201380053161 A CN201380053161 A CN 201380053161A CN 104703536 A CN104703536 A CN 104703536A
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Abstract

一种可穿戴装置(127)，其包括多个波导(102)，每个波导(102)被配置为充当导管，以便从照明源(104)发射的光经由相应波导的相互作用部(112)到达光检测器(105)，每个波导的所述相互作用部被配置为引导所述光离开所述相应波导以便使所述光能够与穿戴者的身体(101)相互作用，并且引导所述光回到所述相应波导以便使所述光检测器能够检测相互作用后的光。

Description

可穿戴装置和关联的方法
技术领域
本公开涉及健康和健身监视器、关联方法和装置的领域，具体地说，涉及可穿戴装置，该可穿戴装置包括波导以便经由穿戴者的身体，将来自照明源的光导向光检测器。特定公开的实例方面/实施例涉及便携式电子设备，具体地说，涉及所谓的手提式电子设备，这些手提式电子设备可以在使用中被手持(尽管它们可以在使用中被放在支架中)。这些手提式电子设备包括所谓的个人数字助理(PDA)和平板PC。
根据一个或多个公开的实例方面/实施例的便携式电子设备/装置可以提供一个或多个音频/文本/视频通信功能(例如电信、视频通信和/或文本传输、短消息服务(SMS)/多媒体消息服务(MMS)/电子邮件功能)、交互式/非交互式查看功能(例如Web浏览、导航、电视/节目查看功能)、音乐录音/播放功能(例如MP3或其它格式和/或(FM/AM)无线电广播录音/播放)、下载/发送数据功能、图像捕获功能(例如使用(例如内置)数字摄像机)以及游戏功能。
背景技术
光学心率监视(HRM)提供一种合适的解决方案以便通过可穿戴传感器监视心率。光学HRM系统的成本和电力要求以及其相对简单性满足商用可穿戴设备的大多数严格要求。但是，光学HRM系统实现的测量准确性远低于所需级别，即使对于非医疗应用也是如此。
这种限制是光学HRM系统操作方式固有的。它们的工作方式通常是：使用可见或红外发光二极管(LED)产生的光照射皮肤，这些发光二极管通常被放在与皮肤密切接触的位置。附近的光检测器(也放在与皮肤密切接触的位置)测量由皮肤的反射、吸收和散射产生的光。跟踪光反射、吸收和散射的变化将允许测量含氧和脱氧血红蛋白的流动以及血管的扩张，因此实现血氧定量法和脉搏定量法(pulsometry)测量。组合或单独地，这些测量提供心率和血液循环的测量。
可穿戴传感器与皮肤之间的距离以及皮肤表面的方向和形状的变化，对光学HRM产生不利影响。应用可穿戴传感器的用户身体部分的任何移动都可以改变身体与传感器之间的距离，即，当光从LED行进到皮肤，以及从皮肤行进到光检测器时，改变光穿过的气隙大小。移动还可以改变皮肤相对于任何发射LED和接收光检测器的位置和方向。这意味着移动严重干扰血液循环和心脏脉动导致的反射、吸收和散射的周期和自然变化。因此引入多个测量人为因素，这使得所需血氧定量法和脉搏定量法读数模糊不清。这与光检测器饱和(由来自LED的光到达光检测器而未与皮肤相互作用所导致)相结合，导致频繁的检测信号丢失和不连续的HRM。
在此公开的所述装置和方法可能解决也可能不解决该问题。
列出或讨论先前公布的文档或者本说明书中的任何背景不一定被视为确认所述文档或背景是现有技术的一部分或者是常识。本公开的一个或多个方面/实施例可能解决也可能不解决一个或多个背景问题。
发明内容
根据第一方面，提供一种可穿戴装置，其包括多个波导，每个波导被配置为充当导管(conduit)，以便从照明源发射的光经由相应波导的相互作用部到达光检测器，每个波导的所述相互作用部被配置为引导所述光离开所述相应波导以便使所述光能够与穿戴者的身体相互作用，以及引导所述光回到所述相应波导以便使所述光检测器能够检测相互作用后的光。
所述波导可以彼此横向分隔，以便使来自每个波导的所述光能够与所述穿戴者的身体的不同横向分隔的区域相互作用。相邻波导的所述相互作用部可以彼此纵向分隔，以便使来自每个波导的所述光能够与所述穿戴者的身体的不同纵向分隔的区域相互作用。
所述可穿戴装置可以包括在所述照明源与所述波导之间的分光器，以便分开来自所述照明源的所述光并在所述相应波导之间分配所述光的相应部分。所述可穿戴装置可以包括在所述波导与所述光检测器之间的光组合器，以便组合来自所述相应波导的所述光并将组合后的光输送到所述光检测器。
每个波导可以包括单个波导元件。每个波导的所述相互作用部可以被配置为引导所述光离开以及回到所述单个波导元件。每个波导可以包括第一和第二波导元件。所述第一和第二波导元件可以均包括相应相互作用部。所述第一波导元件的所述相互作用部可以被配置为引导所述光离开所述第一波导元件。所述第二波导元件的所述相互作用部可以被配置为引导所述光回到所述第二波导元件。
所述第一波导元件的所述相互作用部可以与所述第二波导元件的所述相互作用部横向和/或纵向分隔。所述第二波导元件的所述相互作用部可以包括多个相互作用部，所述多个相互作用部彼此横向和/或纵向分隔但馈入所述第二波导元件。所述第二波导元件的一个或多个(甚至全部)相互作用部可以与所述第一波导元件的所述相互作用部横向和/或纵向分隔。
可以在衬底上提供所述波导。所述衬底可以被配置为附接到所述穿戴者的身体，以便使所述光能够与所述穿戴者的身体相互作用。所述波导可以从所述衬底形成、在所述衬底之上形成或在所述衬底之内形成。所述波导可以被附接到所述衬底。所述波导可以是柔性和/或可伸缩波导。所述衬底可以是柔性和/或可伸缩衬底。所述波导可以被配置为直接附接到所述穿戴者的身体。在这种情况下，两个或更多所述波导可以通过柔性和/或可伸缩互连被连接到彼此。
每个波导的所述相互作用部可以是所述波导的端部或者是位于所述波导的两端之间的部分。每个波导的所述端部可以被附接到所述衬底。
所述衬底可以包括一个或多个空腔，其被配置为促进所述光的引导。所述一个或多个空腔可以位于所述波导的所述相互作用部的附近。所述衬底可以由拉胀(auxetic)材料形成，所述拉胀材料被配置为当所述衬底经受机械变形时，保持所述一个或多个空腔的形状。
所述可穿戴装置可以包括在所述波导与所述穿戴者的身体之间的折射率匹配(index matching)材料，以便促进所述光的引导。
每个波导的所述相互作用部可以包括被配置为促进所述光的引导的光学元件。所述光学元件可以是反射元件、折射元件、衍射元件、散射元件和/或包括任意上述光学元件的辅助波导。
所述可穿戴装置可以包括所述照明源和/或光检测器。所述可穿戴装置可以包括多个光检测器和用于所述多个光检测器的单个照明源。可以在所述照明源与每个光检测器之间附接两个或更多波导。所述可穿戴装置可以包括多个照明源/光检测器对。可以在每个照明源/光检测器对的所述照明源与光检测器之间附接两个或更多波导。每个照明源可以被配置为发射不同波长的光。每个照明源/光检测器对的所述光检测器可以被配置为检测由相应照明源/光检测器对的所述照明源发射的光的波长。
所述可穿戴装置可以是以下项中的一个或多个：衣服、手表、手表带、眼罩、健康监视器、健身监视器、心率监视器、电子设备、便携式电子设备、便携式电信设备，以及用于任意上述物品的模块。
根据另一方面，提供一种方法，包括使用可穿戴装置实现光与穿戴者的身体相互作用，所述可穿戴装置包括多个波导，每个波导被配置为充当导管，以便从照明源发射的光经由相应波导的相互作用部到达光检测器，每个波导的所述相互作用部被配置为引导所述光离开所述相应波导以便使所述光能够与穿戴者的身体相互作用，以及引导所述光回到所述相应波导以便使所述光检测器能够检测相互作用后的光。
根据另一方面，提供一种可穿戴装置，其包括波导，所述波导被配置为充当导管，以便从照明源发射的光经由所述波导的相互作用部到达光检测器，所述相互作用部被配置为引导所述光离开所述波导以便使所述光能够与穿戴者的身体相互作用，以及引导所述光回到所述波导以便使所述光检测器能够检测相互作用后的光。
波导的使用允许所述光检测器和照明源被布置为比与皮肤密切接触更远而不必危及光耦合。
可以采取术语“可穿戴”以便表示所述装置适合和/或旨在被穿戴。所述装置的多个不同特征可以致使其可穿戴。例如，形成所述装置的材料可以是柔软、光滑、轻量、透气、低过敏性、柔性和/或可伸缩的。将理解，过度拉伸、弯曲和/或压缩可以对光通过波导的传输具有影响，因此所述装置应该具有可允许的磨损性，但最小化例如由于过度弯曲/压缩导致的漏光。此外或备选地，所述装置的形状和配置，或者所述装置对穿戴者的适合性可以致使所述装置可穿戴。
可以采取术语“身体”以便表示穿戴者的身体的全部或部分。例如，所述可穿戴装置可以被配置为环绕穿戴者的胳膊、腿、手腕、手指或耳垂而穿戴，以便使光能够与这些相应身体部分(但不一定限于这些实例)相互作用。
所述波导可以包括单个波导元件。所述相互作用部可以被配置为引导所述光离开以及回到所述单个波导元件。所述波导可以包括第一和第二波导元件，每个波导元件包括相应相互作用部。所述第一波导元件的所述相互作用部可以被配置为引导所述光离开所述第一波导元件。所述第二波导元件的所述相互作用部可以被配置为引导所述光回到所述第二波导元件。
所述波导可以是柔性和/或可伸缩波导。可以采取术语“柔性”以便表示可以通过针对所述波导施加外力，使所述波导围绕一个或多个轴可逆地弯曲。可以采取术语“可伸缩”以便表示可以通过针对所述波导施加外力，使所述波导的长度、宽度和厚度中的一个或多个可逆地增加。
所述相互作用部可以被配置为直接附接到所述穿戴者的身体。可以在衬底上提供所述相互作用部。所述衬底可以被配置为附接到所述穿戴者的身体。
所述相互作用部可以是所述波导的端部。所述端部可以被附接到所述衬底。所述端部可以被成形为减小所述波导的发射和/或接收角。所述相互作用部可以是所述波导的位于所述波导的两端之间的一部分。
所述波导可以从所述衬底形成、在所述衬底之上形成或在所述衬底之内形成。所述衬底可以包括一个或多个空腔，其被配置为促进所述光的引导。所述一个或多个空腔可以位于所述相互作用部附近。所述衬底可以由拉胀材料形成，所述拉胀材料被配置为当所述衬底经受机械变形时，保持所述一个或多个空腔的形状。
所述衬底可以是柔性和/或可伸缩衬底。可以采取术语“柔性”以便表示可以通过针对所述衬底施加外力，使所述衬底围绕一个或多个轴可逆地弯曲。可以采取术语“可伸缩”以便表示可以通过针对所述衬底施加外力，使所述衬底的长度、宽度和厚度中的一个或多个可逆地增加。
所述可穿戴装置可以在所述波导与所述穿戴者的身体之间包括折射率匹配材料，以便促进所述光的引导。所述相互作用部可以包括被配置为促进所述光的引导的光学元件。所述光学元件可以是反射元件、折射元件、衍射元件、散射元件和/或包括任意上述光学元件的辅助波导。
所述单个波导元件的一端可以被(例如可释放地)附接到所述照明源，以便使所述波导能够接收所述光。所述单个波导元件的另一端可以被(例如可释放地)附接到所述光检测器，以便使所述波导能够输送所述光。所述单个波导元件的一端可以被(例如可释放地)附接到所述照明源和所述光检测器两者，以便使所述波导能够接收和输送所述光。
所述第一波导元件的一端可以被(例如可释放地)附接到所述照明源，以便使所述波导能够接收所述光。所述第二波导元件的一端可以被(例如可释放地)附接到所述光检测器，以便使所述波导能够输送所述光。
所述可穿戴装置可以包括所述照明源和/或光检测器。所述可穿戴装置可以包括多个照明源、光检测器和波导。每个波导可以被(例如可释放地)附接到相应照明源和光检测器。所述照明源可以包括一个或多个发光二极管。所述光检测器可以包括以下项中的一个或多个：p-n结、光敏电阻器、光电二极管以及光电晶体管。所述光可以包括以下项中的一个或多个：可见光、紫外光和红外光。
所述可穿戴装置可以是以下项中的一个或多个：衣服、手表、手表带、眼罩、健康监视器、健身监视器、心率监视器、电子设备、便携式电子设备、便携式电信设备，以及用于任意上述物品的模块。
所述波导可以是光纤波导或脊形波导。
根据另一方面，提供一种方法，其包括使用可穿戴装置实现光与穿戴者的身体相互作用，所述可穿戴装置包括波导，其被配置为充当导管，以便从照明源发射的光经由所述波导的相互作用部到达光检测器，所述相互作用部被配置为引导所述光离开所述波导以便使所述光能够与穿戴者的身体相互作用，并且引导所述光回到所述波导以便使所述光检测器能够检测相互作用后的光。
不必以公开的确切顺序执行在此公开的任何方法的步骤，除非本领域技术人员显式声明或理解。
用于实现公开的一个或多个所述方法的对应计算机程序(其可能被记录也可能不被记录在载体上)也在本公开的范围内，并且被一个或多个所描述的实例实施例所包含。
针对包括单个波导的实施例提供的任何特性或定义也适用于包括多个波导的实施例。
本公开单独或者以各种组合包括一个或多个对应方面、实例实施例或特性，无论是否在该组合中或者单独明确声明(包括要求保护)。用于执行讨论的一个或多个功能的对应装置也在本公开的范围内。
上述概要旨在仅是示例性和非限制性的。
附图说明
现在仅通过实例的方式参考附图给出描述，这些附图是：
图1示出附接到穿戴者的身体的可穿戴装置；
图2a示出根据一个实施例的包括第一和第二波导元件的可穿戴装置；
图2b示出根据另一个实施例的包括第一和第二波导元件的可穿戴装置；
图2c示出根据另一个实施例的包括第一和第二波导元件的可穿戴装置；
图2d示出根据一个实施例的包括单个波导元件的可穿戴装置；
图2e示出根据另一个实施例的包括单个波导元件的可穿戴装置；
图2f示出根据另一个实施例的包括单个波导元件的可穿戴装置；
图3示出包括用于将波导附接到穿戴者的身体的衬底的可穿戴装置；
图4示出具有不同端部形状的多个波导；
图5示出包括在衬底之上形成的波导的可穿戴装置；
图6a示出包括耦合元件的波导；
图6b示出包括在其上形成的辅助波导的波导；
图7a示出在照明源与多个波导之间的分光器；
图7b示出在多个波导与光检测器之间的光组合器；
图7c示出被配置为用作分光器和光组合器两者的光耦合器；
图8示出根据一个实施例的包括多个横向分隔的波导的可穿戴装置；
图9示出根据另一个实施例的包括多个横向分隔的波导的可穿戴装置；
图10示出根据另一个实施例的包括多个横向分隔的波导的可穿戴装置；
图11示出根据另一个实施例的包括多个横向分隔的波导的可穿戴装置；
图12示出根据另一个实施例的包括多个横向分隔的波导的可穿戴装置；
图13示出根据另一个实施例的包括多个横向分隔的波导的可穿戴装置；
图14示出包括照明源和光检测器的可穿戴装置；
图15示出使用可穿戴装置的方法；以及
图16示出包括用于控制可穿戴装置的使用的计算机程序的计算机可读介质。
具体实施方式
如在背景技术部分中提及的，可穿戴传感器(包括照明源和光检测器)与皮肤之间的距离以及皮肤表面的方向和形状的变化，对光学HRM产生不利影响。先前已建议多种解决方案以便解决该问题。
一种选择是使用带将传感器紧密固定到穿戴者的身体，以便保持传感器与皮肤之间的恒定距离。但是，这导致穿戴者不舒适并且妨碍长时间使用设备。另一种解决方案涉及监视传感器-皮肤距离和/或穿戴者的身体的移动，并且使用该信息补偿任何测量人为因素。这种方法的缺点包括需要额外的计算能力、专用逻辑单元和数模转换器，这增加传感器的复杂性、成本、大小和功耗。此外，当前设备获得的距离和移动信息的准确性不足以实现可靠的HRM。
现在将描述可以为该问题提供解决方案的可穿戴装置和关联的方法。但是，应该注意，在此描述的可穿戴装置并不仅限于监视心率，而是可以用于监视能够使用光测量/检测的任何生理参数。
如图1的平面图中所示，可穿戴装置127包括波导102，波导102被配置为充当导管，以便从照明源104发射的光经由波导102的相互作用部112到达光检测器105。相互作用部112是波导102的一部分，其被配置为引导光离开波导以便使光能够与穿戴者的身体101相互作用，以及引导光回到波导102以便使光检测器105能够检测相互作用后的光。因此，波导102在传感器103与皮肤101之间提供固定长度的光路，并且如果部署多个波导，则在传感器103与用户身体101之间的局部相对移动导致的对光路的任何扰乱都将被平均和补偿。
多个不同的波导配置是可能的，某些配置在图2a至2f中示意性地示出(采用侧视图)。如图所示，波导可以在传感器和穿戴者的身体之间包括一个或多个波导元件。在某些实施例中，可穿戴装置可以被视为包括波导/波导元件、照明源和光检测器，它们集成到单个单元(未示出)中。但是，在其它实施例中，可穿戴装置本身可以包括波导/波导元件。在这些实施例中，波导/波导元件将被配置为附接到照明源和/或光检测器，以便提供单个单元(未示出)。尽管未在图2a至2f中示出，但可以在支撑衬底上提供波导/波导元件、照明源和光检测器中的一个或多个，以便提供单个单元。例如，可以使用用于HRM的当前可用的照明源和光检测器。
在图2a中，波导包括第一波导元件206和第二波导元件207，第一波导元件206被配置为使光210能够在照明源204与穿戴者的身体201之间传输，第二波导元件207被配置为使光210能够在穿戴者的身体201与光检测器205之间传输。第一波导元件206包括相互作用部208，其被配置为引导光210离开第一波导元件206而朝向穿戴者的身体201以便与身体201相互作用，并且第二波导元件207包括相互作用部209，其被配置为在与穿戴者的身体201相互作用之后，引导光210从穿戴者的身体201进入第二波导元件207。在这种情况下，第一206和第二207波导元件的相互作用部208、209是相应波导元件206、207的端部。图2a的配置可以用于检测从穿戴者的身体201反射或散射的光201。
图2b示出这样的配置：其可以用于检测经过穿戴者的身体201的光210。为了实现这一点，第一波导元件206位于穿戴者的身体201的一侧，并且第二波导元件207位于穿戴者的身体201的另一侧(例如相对侧)。与先前配置一样，第一206和第二207波导元件的相互作用部208、209是相应波导元件206、207的端部。图2b的布置例如可以用于通过测量穿戴者指尖或耳垂(或者光210能够穿过的任何其它身体部分201)中的血液对光210的吸收来监视心率。
在图2a和2b所示的实例中，波导元件206、207被配置为在端部附接(直接或间接，如后面描述的那样)到穿戴者的身体201。但是，图2c示出备选布置，其中第一206和第二207波导元件被配置为处于与穿戴者的身体201基本平行的状态。在该实例中，第一206和第二207波导元件的相互作用部208、209是位于波导元件206、207的两端之间的相应波导元件206、207的部分。相互作用部208、209被如此配置以便离开第一波导元件206的光210穿过穿戴者的身体201并且由第二波导元件207接收。
在图2a-2c中，为了允许光210在照明源204与光检测器205之间传输，第一波导元件206的一端215被(例如可释放地或永久地)附接到照明源204，以便使第一波导元件206能够接收光210，并且第二波导元件207的一端216被(例如可释放地或永久地)附接到光检测器205，以便使第二波导元件207能够输送光210。波导元件206、207的端部215、216(以及照明源204和光检测器205的部分)可以被配置为使波导元件206、207能够直接附接到照明源204和光检测器205。备选地，可以经由光连接器(未示出)，将波导元件206、207间接附接到照明源204和光检测器205。还可以在照明源204/光检测器205与波导元件206、207之间使用折射率匹配(index matching)材料(未示出)，以便减少任何光210的反射、折射、衍射和/或散射，所述反射、折射、衍射和/或散射将在正常入射之外的角度处影响照明源204/光检测器205与波导元件206、207之间的界面。因此，该特性有助于减少光路中的光损耗。
图2d示出这样的实施例：其包括单个波导元件211，单个波导元件211被配置为使光210能够在照明源204与穿戴者的身体201之间传输，并且使光210能够在穿戴者的身体201与光检测器205之间传输。单个波导元件211包括相互作用部212，其被配置为引导光210离开单个波导元件211而朝向穿戴者的身体201以便与穿戴者的身体201相互作用，以及在与穿戴者的身体201相互作用之后，引导光210从穿戴者的身体201回到单个波导元件211。在这种情况下，单个波导元件211的相互作用部212是波导元件211的端部。
为了能够使用单个波导元件211接收和输送光210，波导元件的一端可以被附接到照明源204和光检测器205两者。如图2d中所示，这可以通过以下操作实现：将单个波导元件211的端部分成两个部分213、214，每个部分213、214以光学方式连接到单个波导元件211的主体。所述端部的一个部分213可以被附接到照明源204，并且另一个部分214可以被附接到光检测器205。
该实施例需要在单个波导元件211中，将传输和检测的光束彼此分开。具体地说，这可以通过以下操作执行：施加周期性非重叠光脉冲，以便允许有时间在每个脉冲之间检测。此外或备选地，可以使用用于所传输和检测的光束的波长位移、频率位移或同轴波导部分(未示出)。
单个波导元件211的一端217可以被附接到照明源204，以便使单个波导元件211能够接收光210，并且单个波导元件211的另一端218可以被附接到光检测器205，以便使单个波导元件能够输送光，而不是将单个波导元件211的一端分开。该配置在图2e中示出。在这种情况下，用于在单个波导元件211与用户身体201之间引导光210的相互作用部212是位于波导元件211的两端217、218之间的单个波导元件211的一部分。
在图2f中示出另一个实施例，其中单个波导元件211被配置为处于与穿戴者的身体201基本平行的状态，以便能够检测从穿戴者的身体201反射或散射的光210。与先前实施例一样，用于在单个波导元件211与用户身体201之间引导光210的相互作用部212是位于波导元件211的两端217、218之间的单个波导元件211的一部分。
在图2d至2f中，单个波导元件211可以被直接或间接附接到照明源204和光检测器205(如参考图2a至2c描述的那样)。还可以使用折射率匹配材料(未示出)，以便有助于减少其间任何界面处的光损耗。折射率匹配材料可以是液体或凝胶，或者可以是弹性聚合物层，其可以变形以便能够更好地与皮肤接触。尽管任何液体都可能提供改进(通过减少从光源或光纤的折射率(通常为n～1.4)进入具有n＝1的空气时的阶跃变化)，但优选具有非挥发性和生物相容性的液体(例如重石蜡油)，例如“医药用润滑油(Nujol)”经常用于医疗应用以便将超声波探头耦合到皮肤，或者还可以应用卤化液体(例如氟碳润滑剂)。另一种折射率匹配凝胶(IMG)是硅酮基合成液，其与不可溶的微观粉末组合以便产生触变凝胶。可以购买IMG作为不需要加工处理的随时可用的单组分材料。它在-59℃至超过270℃的温度范围内是高度惰性和化学稳定的。IMG可以使用不同的特定RI生产，并且可以从诸如Nye Lubricants Inc.之类的供应商处购买。
波导可以是适合于将光从一个位置传输到另一个位置的任何类型的光导管(例如光纤波导或脊形波导)。但是，为了允许在使用设备期间移动穿戴者的身体，波导和任何支撑衬底(下面描述)应该优选地由一种或多种柔性和/或可伸缩材料制成。波导和支撑结构可以由聚合物制成，并且包含适合于可见和红外光传输的柔性波导。适合的材料可以包括但不限于生物相容性聚合物，例如PEEK。适合的目标衬底14可以包括但不一定限于：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰亚胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚氨酯(PU)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、天然橡胶(例如聚异戊二烯、聚丁二烯、聚氯丁烯、聚异丁烯、丁腈和苯乙烯丁二烯)、饱和弹性材料(例如聚二甲硅氧烷(PDMS)、硅酮橡胶、氟硅酮橡胶、氟橡胶、全氟橡胶)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)热塑性弹性体(例如苯乙烯嵌段共聚物)、热塑性聚烯烃、热塑性硫化橡胶、热塑性聚氨酯(TPU)、热塑性共聚酯、可熔融成型橡胶。
光波导通常包括型芯材料，其由较低折射率的包层材料包围。在某些情况下，包层材料可以仅是包围波导的外部介质(例如空气)，而不是波导本身的一部分。折射率的差异导致光通过全内反射被限制在型芯内。使用脊形波导，型芯在衬底之上或之内形成脊形，并且周围的衬底材料用作(至少部分)包层。可以通过使用激光或热压花技术图案化衬底(例如聚合物衬底)而产生型芯，以便改变一个或多个特定区域的折射率。备选地，型芯(乃至包层)可以使用光刻工艺在衬底之上形成，或者可以独立于衬底形成并且随后附接到衬底。用于波导的型芯和包层的适合材料分别包括Zen Photonics的紫外线固化树脂ZPU120460(在850纳米下折射率为1.47)和ZPU12-450(在850纳米下折射率为1.46)。另一种选择是分别由SU-8光致抗蚀剂和Ticona的Topas环烯烃共聚物(COC)形成型芯和包层。
至少波导的相互作用部可以被配置为直接或间接附接到穿戴者的身体。将波导附接到穿戴者的身体对于最小化其间的相对移动很重要。可以在波导与皮肤之间使用粘合剂(例如如在某些医用敷料中使用的低过敏性粘合剂)来执行直接附接。备选地，可以在衬底上提供相互作用部(或波导的更大部分)，并且例如可以使用粘合剂将衬底(包括波导)附接到穿戴者的身体。在后一种情况下，衬底用于支撑和/或形成波导，并且当传感器包括多个波导或波导元件时可以很有用。
图3示出附接到支撑衬底320的三个波导319，支撑衬底320本身使用粘合剂321被附接到穿戴者的身体301。衬底320和波导319可以被视为形成可穿戴装置的全部或部分。在该实例中，每个波导319通过端部312(即，相互作用部)被附接到衬底。此外，折射率匹配材料322位于衬底320与穿戴者的身体301之间，以便促进光的引导。
如前面在背景技术部分中提及的，光检测器饱和(由来自照明源的光到达光检测器而未与穿戴者的身体相互作用所导致)可以导致频繁的检测信号丢失和不连续的HRM。解决该问题的一种方法是形成波导的相互作用部(多个)以减小波导的发射和/或接收角，以便波导仅将与穿戴者的身体相互作用的光传输到光检测器。针对图3中所示的实例，图4示出几个不同的端部形状，它们可以用于减小发射和/或接收角。这些形状包括半球423、倾斜435和平面436端部形状。
图5示出从衬底520形成或者在衬底520之上形成的波导502，衬底520本身使用粘合剂521被附接到穿戴者的身体501。在该实例中，相互作用部512是位于波导502的两端之间的波导502的一部分，并且衬底520包括空腔537以便促进光510的引导。衬底520、波导502和空腔537可以被视为形成可穿戴装置的全部或部分。空腔537可以简单地通过从波导502的下面移除衬底材料而形成，并且因此减少所述衬底材料对光510的吸收、反射或散射。空腔537还可以改进衬底520的柔性和/或可伸缩性。此外，可以使用折射率匹配材料522填充空腔537，以便减少光510在波导502、衬底520和穿戴者的身体501之间的界面处的反射、折射、衍射和/或散射。衬底520可以由拉胀材料形成，拉胀材料被配置为在使用可穿戴装置期间，当衬底520经受机械变形时，保持空腔537的形状。
如先前描述的，波导的相互作用部用于在波导与穿戴者的身体之间引导光。为了执行该功能，相互作用部可以相对于波导的主体弯曲(如图3中所示)，或者可以以特定方式成型(如图4中所示)。此外或备选地，相互作用部可以(分别)经由直接端面(end-facet)发射和收集，引导光离开以及回到波导，或者相互作用部可以包括光学元件。光学元件例如可以是反射元件、折射元件、衍射元件、散射元件或包括任意上述光学元件的辅助波导。在图6a中，波导602的相互作用部612包括被配置为导致光610离开波导602的反射元件624。
在图6b中，使用在(主要)波导602附近的辅助波导625获得类似的结果。在这种情况下，辅助波导625的位置足够靠近主要波导602，通过主要波导602传播的光波610产生的渐逝场在辅助波导625中导致渐逝波626，渐逝波626被耦合到主要波导602中的光波610。由于两个光波610、626之间的光耦合，辅助波导625中的光学元件624可以用于引导光波610到达和离开主要波导602。使用辅助波导625可以有助于减少与主要波导602中的反射和衍射元件关联的功率损耗。
如参考图3提及的，可穿戴装置可以包括多个波导而不是单个波导。在这种情况下，每个波导被配置为充当导管，以便从照明源发射的光经由相应波导的相互作用部到达光检测器。每个波导的相互作用部被配置为引导光离开相应波导以便使光能够与穿戴者的身体相互作用，并且引导光回到相应波导以便使光检测器能够检测相互作用后的光。
当可穿戴装置包括多个波导时，图2a-2f中所示的波导/波导元件配置也适用。这样，可穿戴装置可以用于检测从穿戴者的身体反射或散射的光，或者穿过穿戴者的身体的光(例如在吸收测量期间)。
使用多个波导将增加穿戴者的身体上的取样点数量，并且因此有助于补偿传感器与穿戴者的身体之间的相对移动导致的光信号劣化。例如，即使传感器与穿戴者的身体之间的相对移动导致来自一个波导的信号的损耗，但该移动不太可能影响传感器中的每一个波导。使用多个波导还允许皮肤的不规则性(包括色素沉着、毛发、疤痕组织和纹身增加或减少的区域)，所述不规则性可以改变到达光检测器的光信号。因此，引入多个波导可以通过跨更大的设备-身体相互作用区域(例如直到数平方毫米或平方厘米)使位置、方向、读出误差和人为因素的局部变化被平均，改进HRM的稳定性和准确性。
可以将多个波导702附接到同一照明源704和/或光检测器705，而不是针对每个波导使用单独的照明源和光检测器。在不修改照明源704或光检测器705的情况下实现这一点的一种方法是使用一个或多个光耦合器。例如，可以在波导702与照明源704之间附接一个光耦合器738(如图7a中所示)，并且可以在波导702与光检测器705之间附接另一个光耦合器739(如图7b中所示)。在图7a中，光耦合器738是1×4分光器，其被配置为分开来自照明源704的光710，以及在相应波导702之间分配光710的相应部分，以便随后与穿戴者的身体701相互作用。另一方面，在图7b中，光耦合器739是4×1光组合器，其被配置为在与穿戴者的身体701相互作用之后，组合来自相应波导702的光710，并且将组合光710输送给光检测器705。图7c示出一种备选光耦合器740，其被附接到照明源704和光检测器705两者。在该实例中，光耦合器740用作1×4分光器和4×1光组合器两者。
由于各相互作用部与照明源和光检测器的变化的距离、心脏脉动通过血液系统的传播，以及含氧和脱氧血红蛋白流的局部时间差异，所检测的信号将是数个临时分离(通常为<0.1秒)子信号的卷积。时间偏移导致所检测信号的抖动，但这对HRM准确性的影响微不足道。
光耦合器738-740可以被配置为直接或间接附接到照明源704、光检测器705和/或波导702。在图7a-7c所示的实例中，经由光连接器741(其可以是光纤)将光耦合器738-740附接到照明源704和光检测器705，而波导702被直接附接到光耦合器738-740。
图8示出可穿戴装置827的一个实施例(采用平面图)，可穿戴装置827包括四个波导802，四个波导802通过1×4分光器838被连接到单个照明源804，并且通过4×1光组合器839被连接到单个光检测器805。每个波导802包括单个波导元件811，单个波导元件811具有位于其两端817、818之间的相互作用部812，以便引导光810离开以及回到单个波导元件811。在该实例中，波导802被配置为处于与穿戴者的身体801的表面基本平行的状态(类似于图5中所示的配置)，并且彼此横向分隔，以便使来自每个波导802的光810能够与穿戴者的身体801的不同横向分隔的区域相互作用。在该图(以及图9-13)中，穿戴者的身体801处于与页面平行的状态。相邻波导802的相互作用部812彼此纵向分隔，以便使来自每个波导802的光810能够与穿戴者的身体801的不同纵向分隔的区域相互作用。这样，相互作用部812彼此横向和纵向分隔，这允许光810同时与穿戴者的身体801上的数个不同点相互作用。
图9示出可穿戴装置927的另一个实施例(采用平面图)，可穿戴装置927包括多个波导902。但是，与图8的实施例不同，每个波导902包括第一906和第二907波导元件，第一906和第二907波导元件均包括相应相互作用部908、909。第一波导元件906的相互作用部908被配置为引导光910离开第一波导元件906，以便使光910能够与穿戴者的身体901相互作用，并且第二波导元件907的相互作用部909被配置为在光910与穿戴者的身体901相互作用之后，引导光910回到第二波导元件907。正如可以看到的，每个波导902的第一906和第二907波导元件被配置为处于彼此平行的状态，但通过间隙941彼此纵向分隔。间隙941的大小将取决于用于在波导902与穿戴者的身体901之间引导光910的光学元件。例如，衍射或散射元件需要的间隙941(例如最多1厘米)可能小于反射或折射元件需要的间隙941(例如最多2厘米)，这是由于光910离开第一波导元件906的角度所致。
图10示出可穿戴装置1027的另一个实施例(采用平面图)，可穿戴装置1027包括多个波导1002。在该实施例中，每个波导1002的第二波导元件1007与相应波导1002的第一波导元件1006横向分隔，以便形成相间错杂阵列。该配置有助于解决某些现有HRM系统遇到的问题，因为未与穿戴者的身体1001进行相互作用的光1010有时能够对所检测的HRM信号做出贡献。因为第二波导元件1007被从第一波导元件1006横向移位，所以第二波导元件1007的相互作用部1009被布置为在第一波导元件1006的相互作用部1008的横向。这将减少第二波导元件1007直接从第一波导元件1006接收光的机会。还可以增加第一1006和第二1007波导元件的纵向间距(即，图9中的间隙941)，以便减少第二波导元件1007接收的直射光1010的量。
但是，增加第一波导元件1006的相互作用部1008与第二波导元件1007的相互作用部1009之间的距离的一个问题是第二波导元件1007接收的相互作用后的光1010的量减少。可以通过在第二波导元件1007上形成多个相互作用部1009解决该问题。在图11中，第二波导元件1107包括第一1109a和第二1109b相互作用部，它们彼此横向和纵向分隔(尽管它们可以仅彼此横向分隔)，但它们馈入第二波导元件1107。因此，该配置能够引导更大量的相互作用后的光1110回到第二波导元件1107，从而导致更强的HRM信号。此外，因为第二波导元件1107的第二相互作用部1109b与第一波导元件1106的相互作用部1108的横向定位远于第二波导元件1107的第一相互作用部1109a，所以第二相互作用部1109b直接从第一波导元件1106的相互作用部1108接收光1110的机会将减少。
图12示出可穿戴装置1227的另一个实施例(采用平面图)，可穿戴装置1227包括多个波导1202。在该实施例中，照明源1204、光检测器1205和波导1202被连接到2×4光耦合器1240，2×4光耦合器1240被配置为用作分光器和光组合器两者(如参考图7c描述的那样)。使用组合式耦合器1240的一个优点是光学组件的数量较小。这不仅能够减小可穿戴装置1227的大小，而且还降低制造成本并且减少光1210在照明源1204与光检测器1205之间的路径上遇到的界面数量。后一方面将减少由于在不同组件之间的界面处的反射、折射、衍射和/或散射而导致的光1210损失量。
在到目前为止描述的每个实例中，光由单个照明源发射并且由单个光检测器检测。但实际上，可以存在多个照明源和/或光检测器。通过使用多个光检测器(具有同一或相应的照明源)，可以在穿戴者的身体上的不同点(例如躯干或四肢)处监视同一生理参数，或者在穿戴者的身体上的相同或不同点处监视不同的生理参数(例如在长距离奔跑期间的脱水和温度效应、糖尿病患者的循环问题、心脏病或伤口愈合)。
图13示出包括两个照明源/光检测器对1342的一个实施例。在每个照明源/光检测器对1342中，两个波导1302(尽管可以具有两个以上)经由1×2分光器1338被连接到照明源1304，并且经由2×1光组合器1339被连接到光检测器1305。此外，每个照明源1304被配置为发射不同波长λ1、λ2(或波长范围)的光1310，并且每个照明源/光检测器对1342的光检测器1305被配置为检测由相应照明源/光检测器对1342的照明源1304发射的光1310的波长λ1、λ2(或波长范围)。
使用不同的波长λ1、λ2(和对应的光检测器1305)将促进监视不同的生理参数。此外，假设穿戴者的身体可以以不同方式与不同波长λ1、λ2的光1310相互作用，则该配置能够对同一生理参数进行多种不同的光谱分析。此外，在每个照明源/光检测器对1342处使用多个波导1302将增加获得足够数据以执行每种分析的机会。但是，一种备选的选择是针对每个波导1302使用单独的光检测器1305。尽管这可能增加可穿戴装置1327的大小和成本，但如果将多个波导1302附接到穿戴者的身体1301的同一区域，则它可以促进检测在一个或多个波导1302处出现的问题(例如饱和、信号损耗或显著变化)。实际上这可以通过以下操作实现：比较来自不同波导1302的信号，并且拒绝分析任何明显偏离所检测信号的中值或模式的信号。
图14示出包括在此描述的一个或多个波导1402的可穿戴装置1427的一个实例。可穿戴装置1427还包括先前描述的一个或多个照明源1404和光检测器1405，以及处理器1428和存储介质1429(尽管在其它实例中，可能不一定是这种情况)。每个照明源1404通过一个或多个波导1402(并且可能通过一个或多个光连接器1430和耦合器)以光学方式连接到光检测器1405。此外，照明源1404和光检测器1405通过数据总线1431在电气上连接到处理器1428和存储介质1429。
可穿戴装置1427可以是以下项中的一个或多个：衣服、手表、手表带、眼罩、健康监视器、健身监视器、心率监视器、电子设备、便携式电子设备、便携式电信设备，以及用于任意上述设备的模块。
每个照明源1404被配置为产生一个或多个波长的光，并且每个光检测器1405被配置为检测照明源1404产生的光。波导1402被配置为充当导管，以便从照明源1404发射的光经由波导1402的相互作用部到达光检测器1405。相互作用部被配置为引导光离开波导1402以便使光能够与穿戴者的身体相互作用，并且引导光回到相应波导1402以便使光检测器1405能够检测相互作用后的光。
处理器1428被配置为执行可穿戴装置1427的一般操作，方法是将信号提供给其它组件并且从其它组件接收信号以便管理其操作。存储介质1429被配置为存储计算机代码，所述计算机代码被配置为执行、控制或实现可穿戴装置1427的操作。存储介质1429还可以被配置为存储其它组件的设置。处理器1428可以访问存储介质1429以取回组件设置以便管理其它组件的操作。
此外，处理器1428可以被配置为从光检测器1405接收测量(例如电压、电流和/或电阻测量)并且处理该数据而作为监视过程的一部分。例如，处理器1428可以被配置为基于从光检测器1405接收的电压、电流和/或电阻测量，确定穿戴者的心率，并且可以提供信号以便能够经由电子显示器(其也可能形成可穿戴装置1427的一部分)将确定的心率呈现给穿戴者。
此外，存储介质1429可以被配置为存储指示出现心博的阈值(例如阈值电压、电流和/或电阻)。处理器1428可以将从光检测器1405接收的测量与存储的阈值相比较，以便确定何时以及多久出现一次心搏。
处理器1428可以是微处理器，包括专用集成电路(ASIC)。存储介质1429可以是临时存储介质，例如易失性随机存取存储器。另一方面，存储介质1429可以是永久存储介质，例如硬盘驱动器、闪存或非易失性随机存取存储器。
使用来自光学系统的输出信号进行健康和/或健身监视的原理在所属技术领域中是公知的，因此并未在此描述。但是，将理解，这些原理可以与本装置一起使用以使能监视健康和/或健身。
在图15中示意性地示出使用可穿戴装置1427的方法的主要步骤1532-1533。
图16示意性地示出根据一个实施例的提供计算机程序的计算机/处理器可读介质1634。在该实例中，计算机/处理器可读介质1634是盘，例如数字通用盘(DVD)或压缩盘(CD)。在其它实施例中，计算机/处理器可读介质1634可以是以下任何介质：其以执行发明功能的方式被编程。计算机/处理器可读介质1634可以是可移动存储设备，例如记忆棒或存储卡(SD、迷你SD或微型SD)。
计算机程序可以包括计算机代码，计算机代码被配置为使用可穿戴装置控制光与穿戴者的身体相互作用，所述可穿戴装置包括波导，波导被配置为充当导管，以便从照明源发射的光经由波导的相互作用部到达光检测器，所述相互作用部被配置为引导光离开波导以便使光能够与穿戴者的身体相互作用，以及引导光回到波导以便使光检测器能够检测相互作用后的光。
此外或备选地，计算机程序可以包括计算机代码，计算机代码被配置为使用可穿戴装置控制光与穿戴者的身体相互作用，可穿戴装置包括多个波导，每个波导被配置为充当导管，以便从照明源发射的光经由相应波导的相互作用部到达光检测器，每个波导的相互作用部被配置为引导光离开相应波导以便使光能够与穿戴者的身体相互作用，以及引导光回到相应波导以便使光检测器能够检测相互作用后的光。
附图中所示的其它实施例具有对应于先前所述实施例的类似特性的参考标号。例如，特性编号1还可以对应于编号101、201、301等。这些编号的特性可能出现在附图中，但可能不会在这些特定实施例的描述中被直接引用。它们仍在附图中提供以便有助于理解其他实施例，特别是相对于先前所述的类似实施例的特性。
本领域技术人员将理解，任何提及的装置/设备和/或特定提及的装置/设备的其它特性可以通过布置的装置提供，以便它们变得被配置为仅当启用(例如开启等)时执行所需操作。在此类情况下，它们可能不一定在非启用状态(例如关闭状态)下将适当的软件加载到活动存储器中，并且仅在启用状态(例如开启状态)下加载适当的软件。所述装置可以包括硬件电路和/或固件。所述装置可以包括加载到存储器中的软件。此类软件/计算机程序可以被记录在同一存储器/处理器/功能单元和/或一个或多个存储器/处理器/功能单元上。
在某些实施例中，可以使用适当的软件对特定提及的装置/设备进行预编程以便执行所需操作，并且其中可以启用适当的软件以便由下载“密钥”的用户例如用于解锁/启用软件及其关联的功能。与此类实施例关联的优点可以包括当设备需要进一步功能时，减少下载数据的需要，并且这可以在以下实例中很有用：其中设备被视为具有足够的容量以便存储此类预编程的软件以实现用户可能未启用的功能。
将理解，除了提及的功能之外，任何提及的装置/电路/元件/处理器还可以具有其它功能，并且这些功能可以由同一装置/电路/元件/处理器执行。一个或多个公开的方面可以包含记录在适当的载体(例如存储器、信号)上的关联计算机程序(其可以在源处被编码/在传输时被编码)的电子分发。
将理解，在此描述的任何“计算机”可以包括一个或多个个体处理器/处理元件的集合，这些处理器/处理元件可以位于也可以不位于同一电路板、电路板的同一区域/位置或者甚至同一设备上。在某些实施例中，任何提及的处理器中的一个或多个可以在多个设备上分布。相同或不同的处理器/处理元件可以执行在此描述的一个或多个功能。
将理解，术语“信令”可以指作为一系列发送和/或接收的信号传输的一个或多个信号。信号系列可以包括一个、两个、三个、四个或者甚至多个个体信号分量或不同信号以便组成所述信令。这些个体信号的部分或全部可以被同时、按顺序发送/接收，和/或被如此发送/接收以便它们临时彼此重叠。
参考对任何提及的计算机和/或处理器和存储器(例如包括ROM、CD-ROM等)的任何讨论，它们可以包括计算机处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)和/或以这种方式编程以便执行本发明功能的其它硬件组件。
申请人借此单独公开了在此描述的每个个体特性以及两个或更多此类特性的任意组合，直到这种程度：考虑到所属技术领域的技术人员的常识，能够基于本说明书作为一个整体执行此类特性或组合，而不考虑此类特性或特性组合是否解决在此公开的任何问题，并且不限于权利要求的范围。申请人指出，公开的方面/实施例可以包括任何此类个体特性或特性组合。鉴于上述说明，对所属技术领域的技术人员来说显而易见的是，可以在本公开的范围内进行各种修改。
尽管已经示出、描述和指出应用于本发明的不同实施例的基本新颖特性，但应该理解，在不偏离本发明的精神的情况下，所属技术领域的技术人员可以对所述设备和方法在形式和细节方面做出各种省略、替换和更改。例如，明确希望这些元件和/或方法步骤的所有组合都在本发明的范围内，这些元件和/或方法步骤以基本相同的方式执行基本相同的功能以获得相同的结果。此外，应该意识到，与任何公开的形式或实施例结合示出和/或描述的结构和/或元件和/或方法步骤可以作为一般设计选择事项结合在任何其它公开或描述或建议的形式或实施例中。此外，在权利要求中，功能性限定的装置旨在包含在此描述的执行所述功能的结构，不仅包含结构等效物，而且还包含等效结构。因此，尽管钉子和螺丝可能不是结构等效物(因为钉子采用圆柱形表面以将木质部件固定在一起，而螺丝采用螺旋形表面)，但在加固木质部件的环境中，钉子和螺丝可以是等效结构。

Claims (20)

1.一种可穿戴装置，其包括多个波导，每个波导被配置为充当导管，以便从照明源发射的光经由相应波导的相互作用部到达光检测器，每个波导的所述相互作用部被配置为引导所述光离开所述相应波导以便使所述光能够与穿戴者的身体相互作用，以及引导所述光回到所述相应波导以便使所述光检测器能够检测相互作用后的光。
2.根据权利要求1的可穿戴装置，其中所述波导彼此横向分隔，以便使来自每个波导的所述光能够与所述穿戴者的身体的不同横向分隔的区域相互作用。
3.根据权利要求1的可穿戴装置，其中相邻波导的所述相互作用部彼此纵向分隔，以便使来自每个波导的所述光能够与所述穿戴者的身体的不同纵向分隔的区域相互作用。
4.根据权利要求1的可穿戴装置，其中所述可穿戴装置包括在所述照明源与所述波导之间的分光器，以便分开来自所述照明源的所述光并在所述相应波导之间分配所述光的相应部分。
5.根据权利要求1的可穿戴装置，其中所述可穿戴装置包括在所述波导与所述光检测器之间的光组合器，以便组合来自所述相应波导的所述光并将组合后的光输送到所述光检测器。
6.根据权利要求1的可穿戴装置，其中每个波导包括单个波导元件，并且其中每个波导的所述相互作用部被配置为引导所述光离开和回到所述单个波导元件。
7.根据权利要求1的可穿戴装置，其中每个波导包括第一和第二波导元件，所述第一和第二波导元件均包括相应相互作用部，并且其中所述第一波导元件的所述相互作用部被配置为引导所述光离开所述第一波导元件，并且所述第二波导元件的所述相互作用部被配置为引导所述光回到所述第二波导元件。
8.根据权利要求7的可穿戴装置，其中所述第二波导元件的所述相互作用部包括多个相互作用部，所述多个相互作用部彼此横向和/或纵向分隔但馈入所述第二波导元件。
9.根据权利要求1的可穿戴装置，其中在衬底上提供所述波导，并且其中所述衬底被配置为附接到所述穿戴者的身体，以便使所述光能够与所述穿戴者的身体相互作用。
10.根据权利要求9的可穿戴装置，其中所述波导从所述衬底形成、在所述衬底之上形成或在所述衬底之内形成，或者被附接到所述衬底。
11.根据权利要求1的可穿戴装置，其中每个波导的所述相互作用部是所述波导的端部或者是位于所述波导的两端之间的部分。
12.根据权利要求1的可穿戴装置，其中所述波导是柔性和/或可伸缩波导。
13.根据权利要求1的可穿戴装置，其中每个波导的所述相互作用部包括被配置为促进所述光的引导的光学元件，并且其中所述光学元件是反射元件、折射元件、衍射元件、散射元件和/或包括任意上述光学元件的辅助波导。
14.根据权利要求1的可穿戴装置，其中所述可穿戴装置包括所述照明源和/或光检测器。
15.根据权利要求1的可穿戴装置，其中所述可穿戴装置包括多个光检测器和用于所述多个光检测器的单个照明源，并且其中在所述单个照明源与每个光检测器之间附接两个或更多波导。
16.根据权利要求1的可穿戴装置，其中所述可穿戴装置包括多个照明源/光检测器对，并且其中在每个照明源/光检测器对的所述照明源与光检测器之间附接两个或更多波导。
17.根据权利要求16的可穿戴装置，其中每个照明源被配置为发射不同波长的光，并且其中每个照明源/光检测器对的所述光检测器被配置为检测由相应照明源/光检测器对的所述照明源发射的光的波长。
18.根据权利要求1的可穿戴装置，其中所述可穿戴装置是以下项中的一个或多个：衣服、手表、手表带、眼罩、健康监视器、健身监视器、心率监视器、电子设备、便携式电子设备、便携式电信设备，以及用于任意上述物品的模块。
19.一种方法，包括使用可穿戴装置实现光与穿戴者的身体相互作用，所述可穿戴装置包括多个波导，每个波导被配置为充当导管，以便从照明源发射的光经由相应波导的相互作用部到达光检测器，每个波导的所述相互作用部被配置为引导所述光离开所述相应波导以便使所述光能够与所述穿戴者的身体相互作用，以及引导所述光回到所述相应波导以便使所述光检测器能够检测相互作用后的光。
20.一种记录在载体上的计算机程序，所述计算机程序包括被配置为控制权利要求19的方法的计算机代码。
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