CN107113057B - 具有光学传感器的光学通信 - Google Patents
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Abstract
可穿戴计算设备包括光电传感器以将接收到的光转换成电子信号。在可穿戴计算设备的第一操作模式期间，根据该电子信号评估可穿戴计算设备的穿戴者的物理参数。在可穿戴计算设备的第二操作模式期间，从该电子信号提取经编码的通信数据。
Description
背景
一些可穿戴计算设备包括外部电子连接接口，例如用于与电缆对接的端口。这样的对接接口可以被用于与远程计算设备通信，和/或对可穿戴计算设备的电池充电
概述
在一个示例中，可穿戴计算设备包括光电传感器以将接收到的光转换成电子信号。在可穿戴计算设备的第一操作模式期间，可根据该电子信号评估可穿戴计算设备的穿戴者的物理参数。在可穿戴计算设备的第二操作模式期间，可以提取编码到电子信号中的通信数据。
提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在标识所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护主题的范围。此外，所要求保护的主题不限于解决在本公开的任一部分中所提及的任何或所有缺点的实现。
附图简述
图1A示出示例可穿戴计算设备的各方面。
图1B示出示例该可穿戴计算设备的各附加方面。
图2示出与通信电缆对接以实现与远程计算设备的光学通信的可穿戴计算设备的一个示例实现。
图3示出与通信电缆对接以实现与远程计算设备的光学通信的可穿戴计算设备的另一个示例实现。
图4示出示例计算系统。
详细描述
计算设备(例如可穿戴计算设备)可以包括一个或多个外部电子连接接口。用于与电缆对接的充电和通信端口是一种这样的接口的示例。传统的端口可以提供水、汗、湿气以及其它外物的入口。传统的端口还可能充当可穿戴计算设备的故障点。而且，传统端口可能占据了有价值的空间，这限制了可穿戴计算设备的形状因子。还有，传统端口可能充当对通常使用的金属涂层有皮肤过敏的穿戴者的刺激物。
本描述涉及一种用于利用可穿戴计算设备的光电传感器和/或光学发射器来提供光学传输功能的方案，所述光学传输功能实现了与远程计算设备的稳健通信。在一个示例中，可穿戴计算设备可以以感测/发射模式工作，在所述模式中，光电传感器被用于估计可穿戴计算设备的穿戴者的物理参数。而且，可穿戴计算设备可以以通信模式工作，在所述模式中，光电传感器被用于实现与远程计算设备的通信数据的交换。这样的方案可以消除需要单独的端口或其它外部电子连接接口来实现通信功能。而且，相对于空中传递无线通信而言，这样的方案可以提供更快的传输速度和更不复杂的通信。
图1A和1B示出包括促进高效通信的特征的可穿戴计算设备10的各方面。所示的设备10采取复合带12的形式。在一个实现中，闭合机制允许复合带12的端部容易的附连和分开，使得该带12可闭合成环并戴在手腕上。在其他实现中，设备10可被制造成弹性足以被拉开超过手并仍符合手腕的连续环。替换地，该设备10可具有打开的手镯形状因子，其中带的端部不彼此固定。在又一些其他实现中，更加伸长的带状可穿戴计算设备10可被穿戴在用户的二头肌、腰、胸、踝、腿、头或身体其他部分上。因此，在此构想的可穿戴计算设备10包括眼镜、头带、袖标、护踝带、胸带或任何其他可穿戴形状因子。
此外，在一些实现中，可采用不具有可穿戴配置的计算设备。例如，在此描述的特征可在任何合适的移动计算设备中被采用，例如智能电话、平板计算机、膝上计算机或另一个合适的计算设备。
如各附图中所示，可穿戴计算设备10可包括各种功能电子组件：计算系统14、显示器16、扩音器18、触觉电机20、通信套件22，以及各种传感器。在所示实现中，各功能电子组件被集成在该带的若干刚性段中——即，显示器承载模块24A、枕垫24B、储能室24C和24D，以及带扣24E。这一策略保护了功能组件免受物理挤压、免受过热和潮湿、以及避免被暴露于皮肤上找得到的水和物质，诸如汗、乳液、药膏等等。在所示的可穿戴计算设备10的构造中，复合带12的一端与另一端重叠。带扣24E被布置在复合带12的重叠端处，并且接收槽26被布置在该重叠的端处。
可穿戴计算设备10的各功能电子组件从一个或多个储能电子组件28中汲取电力。电池—例如锂离子电池—是一种类型的储能电子组件。替代的示例包括超级以及究极电容器。为了提供具有最小刚性体积的合适的存储容量，可使用多个离散分开的储能电子组件28。这些可被布置在储能室24C和24D中，或在复合带12的任何刚性段中。在一些实现中，储能室24C和24D可以是半刚性的或柔软的以容纳柔性电池。储能电子组件28与功能电子组件之间的电连接被路由通过柔性段30(例如，30A、30B、30C、30D)。在某些实现中，储能电子组件28具有弯曲的形状以舒适地适配围绕穿戴者的手腕或其它身体部位。
一般而言，储能电子组件28可以是可替换的和/或可再充电的。在一些示例中，该储能电子组件28可通过无线感应或环境光充电来再充电。在其它示例中，(例如皮肤电反应传感器的)外部金属垫可以用作欧姆充电电极以接收用于对储能电子组件28进行再充电的电荷。在又一其他示例中，该可穿戴计算设备10可包括机电部件以根据用户偶然的或带目的的身体运动对储能电子组件28再充电。
在可穿戴计算设备10中，计算系统14被容纳在显示器承载模块24A中并且放置在显示器16之下。该计算系统14操作地耦合到显示器16、扩音器18、通信套件22以及各种传感器。该计算系统14包括保持数据和指令的数据存储机34以及执行指令的逻辑机36。
显示器16可以是任何合适类型的显示器，诸如轻薄、低功耗发光二极管(LED)阵列或液晶显示(LCD)阵列。也可使用量子点显示技术。合适的LED阵列包括有机LED(OLED)或有源矩阵OLED阵列等等。LCD阵列可以被有源地从背后照亮。然而，某些类型的LCD阵列—例如，硅上的液晶LCOS阵列—可经由环境光从正面照亮。尽管附图示出了基本上平的显示器16表面，这个方面不意指为必须的，因为弯曲的显示器16表面也可被使用。在某些使用情形中，可穿戴计算设备10可随同显示器16被佩戴在穿戴者腕部前面，类似传统腕表。
在可穿戴计算设备10中，触摸屏传感器38与显示器16耦合并且被配置成接收来自用户的触摸输入。因此，在一些实现中，显示器16可以是触摸传感器显示器。一般而言，该触摸屏传感器38可以是电阻式、电容式或基于光学的。按钮传感器(例如，微动开关)可被用于探测可包括摇杆的按钮40A和40B的状态。来自按钮40A和40B的输入可被用于执行归位键或开-关特征、控制音频音量、话筒或另一合适的操作。
可穿戴计算设备10可同样包括诸如加速度计58、陀螺仪60以及磁力计62之类的运动传感部件。加速度计58和陀螺仪60可提供沿三条正交轴的惯性数据以及绕三条轴的旋转数据，作为组合的六个自由度。这一传感数据能被使用来提供例如步数计/卡路里计数功能。来自加速度计58和陀螺仪60的数据可与来自磁力计62的地磁数据结合以按照地理方位进一步定义惯性和旋转数据。
可穿戴计算设备10还可包括全球定位系统(GPS)接收器64来确定穿戴者的地理位置和/或速度。在一些配置中，GPS接收器64的天线可以是相对柔性的并且延伸到柔性段30A。
可穿戴计算设备10还可包括话筒42。话筒42向可被用于测量环境声级或接收来自可穿戴计算设备10的穿戴者的语音命令的计算系统14提供音频输入。
可穿戴计算设备10可以包括各种温度传感器，包括环境温度传感器48和皮肤温度传感器56。环境温度传感器48测量周围环境的环境温度。皮肤温度传感器56提供到皮肤的直接热传导路径。来自环境温度传感器48和皮肤温度传感器56的输出可被不同地应用以估计来自穿戴者身体的热通量。该度量能被使用来改善例如基于步程计的卡路里计数的准确度。
可穿戴计算设备10包括被安置在带的枕垫24上的一对接触传感器—正充电接触传感器或电极44和负接触传感器或电极46。每个接触传感器在可穿戴计算设备10被戴着时接触穿戴者的皮肤，并且还可包括镀敷触点。接触传感器可包括独立的或协作的传感器元件来提供多个感测功能。例如，该接触传感器可提供响应于穿戴者的皮肤的电阻和/或电容的电阻和/或电容感测功能。为此，两个接触传感器例如可被配置为皮肤电反应传感器。注意，在其中可穿戴计算设备10没有暴露的金属接触垫或其它外部金属接口的实现中，可以从该可穿戴计算设备10中忽略该对接触传感器。
图1A和1B示出包括光电传感器50的可穿戴计算设备10的各种其它光电传感器、光学换能器和光学发射器。光电传感器50可以被安置在所述带的枕垫24B的下侧上，这样，光电传感器50正面向可穿戴计算设备10的穿戴者的皮肤表面。光电传感器50可以包括光学发射器52以及匹配的光电二极管54或其它光传感器。
可穿戴计算设备10可以被配置为以感测/发射模式工作，在所述模式中，光学组件可以被用于评估可穿戴计算设备10的穿戴者的不同的物理参数或周围环境的物理参数。在一个示例中，在以感测/发射模式工作期间，可穿戴计算设备10可以被配置为指令光学发射器52发射诊断参考光，并且发光二极管54可以将所接收的(例如经反射的)光转换成电子信号。而且，在以感测/发射模式工作期间，可穿戴计算设备10可以被配置为识别由发光二极管54从诊断参考光转换而来的电子信号，并根据该电子信号评估可穿戴计算设备10的穿戴者的物理参数。
在一个示例中，光电传感器50包括包含LED发射器的光学脉搏率传感器，所述LED发射器发射绿色诊断参考光(例如～525nm)以照亮通过皮肤的毛细血管的脉冲血流并从而提供对该穿戴者的脉搏率的测量。在某些实现中，光学脉搏率传感器还可被配置来感测穿戴者的血压。
在另一个示例中，光电传感器50包括通过测量穿戴者的血的血氧水平来监视氧饱和度的脉搏血氧计。在一个示例中，脉搏血氧计的光学发射器52在一身体部位处发射两种波长的诊断参考光(例如660nm和940nm)，并且被反射回发光二极管54的光被测量以确定处于两种波长中的每种波长的光的吸光率的改变。血氧水平可以从这种吸光率的改变中推导出。
在其它示例中，光电传感器50包括用于测量可穿戴计算设备10被定位在其中的环境的环境参数的传感器。在一个示例中，光电传感器50包括邻近度传感器，其发射诊断参考光并测量所反射的光以确定指示与外物的邻近度的反射光的改变。在另一个示例中，光电传感器50包括测量环境光水平的环境光传感器。任何合适的环境参数可以由光电传感器50测量，而不背离本公开的范围。注意，光电传感器50当被实现在非可穿戴计算设备应用(例如智能电话)中时可以被配置成测量环境参数。
而且，可穿戴计算设备10可以被配置成以通信模式工作，在所述模式中，光电传感器50可以被用于将通信数据发送到远程计算设备(例如向可穿戴计算设备10提供同步、处理、数据存储和其它功能的主计算设备)和/或从远程计算设备接收通信数据。在通信模式期间，通信数据可以被编码成光。具体而言，被用于测量穿戴者的物理参数的同一光学发射机52可以被用于闪现对通信数据进行编码的光脉冲。这些脉冲可由另一设备接收。类似地，被用于测量穿戴者的物理参数的同一发光二极管54或其它光传感器可以被用于接收对通信数据进行编码的光脉冲。这样，相同的光发射器和传感器可以被用于物理参数评估(例如心率测量)和设备到设备通信这两者。
在通信和感测/发射工作模式这两者中，同一光传感器可以被用于接收光并将所接收的光转换成可以由可穿戴计算设备10进一步处理的电子信号。在感测/发射工作模式中，所接收的光是来自可穿戴计算设备10的光学发射器(例如光学发射器52)的诊断参考光。另一方面，在通信工作模式中，所接收的光是来自远程设备的通信光。
在以通信模式工作期间，光电传感器50的光学发射器52无需发射诊断参考光。相反，在通信模式期间，可穿戴计算设备10可以被配置为识别从由发光二极管54接收的通信光转换而来的电子信号。例如，通信光可以从通信电缆中接收。在下游处理中，在通信模式期间，可穿戴计算设备10可以被配置为提取编码在从通信光中导出的电子信号中的通信数据。因此，可通过光电传感器50的发光二极管54将通信数据从远程计算设备传送到可穿戴计算设备10。
在一些实现中，在通信模式期间，可穿戴计算设备10可以被配置为指令光电传感器50的光学发射器52发射对通信数据进行编码的通信光。通信光可以具有与诊断参考光不同的属性(例如强度、闪光模式和频率)。因此，可通过光电传感器50的发光二极管54将通信数据从可穿戴计算设备10传送到远程计算设备。
因为光电传感器50包括光学发射器52和发光二极管54两者，通过光电传感器50可以在远程计算设备和可穿戴计算设备10之间双向传送通信数据。
通过利用光电传感器50和其它光学组件的操作以评估物理参数并提供通信功能，两个单独设备系统的功能可以被组合在光电传感器50中。
可穿戴计算设备10可以以任意合适的方式感测当前的工作模式。作为一个示例，可穿戴计算设备10将响应于感测通信电缆的连接自动切换到通信工作模式。作为另一个示例，可穿戴计算设备10将响应于感测到皮肤电反应自动切换到感测/发射模式。通常，可穿戴计算设备10可响应于任意合适的事件、触发和条件自动在感测/发射模式和通信模式之间切换。
通信套件22可包括任何适当的通信I/O接口部件。在图1A和1B中，通信套件22包括电子光学传感器50以在以通信模式工作期间提供双向通信。注意，尽管光电传感器50可以取代外部电子连接接口的功能，但在一些实现中，可穿戴计算设备10仍旧可以包括一个或多个充电和/或通信端口或其它外部电子连接接口。
在一个示例中，当可穿戴计算设备10安装了软件/固件的损坏版本且必须恢复到先前版本时，可以使用上述光学通信方案。在这种情况中，可以被实现用于光学通信的通用接收机/发送机(URT)和串行通信协议相对于无线和其它通信协议的协议栈来说可显著更不复杂。因此，在这样的场景中，可穿戴计算设备10在其它形式的通信(例如USB、蓝牙、Wi-Fi)可能不可用时可能够执行光学通信以恢复功能。
可穿戴计算设备10可以包括任何合适数目和/或类型的光电传感器50、光学换能器和/或光学发射器以提供感测/发射功能以及与远程计算设备的光学通信功能。
在一些实现中，通信套件22可以包括USB端口，其可被用于在可穿戴计算设备10和其它计算机系统之间交换数据以及提供再充电电力。在一些实现中，该通信套件22可包括双向蓝牙(BT)、蓝牙低能量(BTLE)、Wi-Fi、蜂窝、以太网、近场通信和/或其他无线电装置。
可穿戴计算设备10仅仅是为了消除对附加电子通信接口的需求而以除评估物理参数之外的方式使用现有光学组件的计算设备的一个示例。例如，不具有可穿戴功能的其它计算设备可以使用用于感测和通信双重目的的光学组件。在一个示例中，这样的方法可在智能电话、平板计算设备、膝上计算设备或另一个移动计算设备中被采用。
图2示出与通信电缆200对接以实现与远程计算设备202的光学通信的可穿戴计算设备10的一个示例实现。通信电缆200可以包括光学发射器204以及被定位为与可穿戴计算设备10的光电传感器50的光学发射器52和发光二极管54形成镜像的光学换能器206。换句话说，通信电缆200的光学发射器204可以被配置为将用通信数据编码的通信光发射给发光二极管54以允许将通信数据从远程计算设备202发送到可穿戴计算设备10。因此，通信电缆200的光学换能器206可以被配置为转换从光电传感器50的光学发射器52发射的通信光以允许将通信数据从可穿戴计算设备10发送到远程计算设备202。
对准机构208(例如208A、208B、208C)可以被配置为将光学发射器52与光学换能器206对齐并将发光二极管54与光学发射器204对齐。在一些实现中，对准机构208可以包括键控压力适配连接器。在其它实现中，对准机构208可以包括键控磁性连接器。在一个示例中，对准机构208可以包括被吸到可穿戴计算设备10的金属上的磁铁。在另一个示例中，对准机构208可以包括被吸到可穿戴计算设备10的磁铁上的金属。对准机构208可以使用任意合适的机构来将通信电缆200与可穿戴计算设备10耦合。
在一些实现中，对准机构208可以包括将不同的通信信道分隔开的光学壁垒。例如，光学壁垒可以防止由光学发射器52所发射的通信光被发光二极管54检测到。类似地，光学壁垒可以防止由光学发射器204所发射的通信光被光学换能器206检测到。
可以是通信电缆200或远程计算设备202的部分的转换器210可以被配置为将通信数据编码成电子信号，光学发射器204将该电子信号转换成向发光二极管54发射的通信光。而且，转换器210可以被配置成响应于从光学发射器52接收到通信光将从由光学换能器206产生的电子信号中提取通信数据。转换器210可以被配置成将任意合适格式的通信数据转换成通信光和/或将通信光转换成通信数据。
在一些实现中，通信电缆200可以采用无线道尔芯片的形式，所述无线道尔芯片被配置成将从可穿戴计算设备10光学接收的通信数据通过无线数字通信信道无线地发送到远程计算设备202。
在一些实现中，通信电缆200可以采用光缆(例如光纤电缆)的形式，所述光缆将从可穿戴计算设备10接收的通信光(或光学数据)流传送到远程计算设备202。在这样的实现中，转换器210可以从通信电缆200中被忽略，并且代之以该转换器可以被整合到远程计算设备202中，以便将光学数据转换成该光学数据的机器可读形式。
在一些实现中，可穿戴计算设备10可以包括被配置为从通信电缆200的感应线圈发送机216接收电荷的感应线圈接收机214。例如，感应电荷可以被施加以对可穿戴计算设备10的储能电子组件(例如电池)再充电。在一些实现中，创建在感应线圈接收机214和感应线圈发送机216之间的磁性连接可以充当用于将通信电缆200耦合到可穿戴计算设备10的对准或耦合机制。
通过将光学通信和感应充电部件实现在可穿戴计算设备10中，可以从可穿戴计算设备10中忽略任何外部电子连接接口。缺少任何外部电子连接接口，可穿戴计算设备10可以是被外部密封的(例如防水的)。而且，在一些实现中，可穿戴计算设备10可以缺少任何外部金属触点垫。
图3示出与通信电缆300对接以实现与远程计算设备202的光学通信的可穿戴计算设备10的另一个示例实现。与通信电缆200的那些组件基本上相同的通信电缆300的各组件以相同的方式来标识且不再描述。然而，将注意到在本公开的不同实现中以相同方式标识的各组件可以至少部分不同。
在所示的实现中，可穿戴计算设备10包括被安置在带的枕垫24B上的一对接触传感器—正充电接触传感器或电极44和负接触传感器或电极46。类似地，光电传感器50、该对接触传感器44和46可以基于可穿戴计算设备10的工作模式充当双重角色。
在一个示例中，可穿戴计算设备10可以被配置为在感测/发射模式期间，跨正电极44和负电极46施加诊断电子信号，并根据诊断电子信号评估可穿戴计算设备10的穿戴者的皮肤电反应。
而且，通信电缆300可以包括正欧姆充电触点302和负欧姆充电触点304。该对欧姆充电触点302和304可以被配置为与该对接触传感器44和46对接以创建允许可穿戴计算设备10接收电荷的电势。例如，电荷可以被施加以对可穿戴计算设备10的储能电子组件(例如电池)进行再充电。
在一个示例中，可穿戴计算设备10可以被配置为在通信模式期间，从通信电缆300中接收跨正电极44和负电极46的电荷。在一些实现中，电荷可以被施加，同时通信电缆300被机械地对准或被耦合到可穿戴计算设备10。注意，正电极44和负电极46可以被定位在枕垫24B上的光电传感器50附近，以便限制通信电缆300和可穿戴计算设备10之间的对接区域。因此，可以减少通信电缆300的形状因子。
在一些实现中，可穿戴计算设备10可以被配置为指令光学发射器52提供用指示充电反馈的模拟通信数据编码的通信光。在一个示例中，由光学发射器所发射的通信光的光强度可以被调整以指示对可穿戴计算设备10进行再充当所期望的电荷量。
图4示意性地示出了可表示本公开的计算设备的计算系统400的非限制性实现。例如，计算系统400可以表示在图1A、1B、2和3中所示的可穿戴计算设备10。以简化形式示出了计算系统400。计算系统400可采取以下形式：一个或多个个人计算机、服务器计算机、平板计算机、家庭娱乐计算机、网络计算设备、游戏设备、移动计算设备、移动通信设备(例如，智能电话)和/或其他计算设备。
计算系统400包括逻辑机402和存储机404。计算系统400可任选地包括显示子系统406、输入子系统408、通信子系统410和/或在图4中未示出的其他组件。
逻辑机402包括被配置成执行指令的一个或多个物理设备。例如，逻辑机可被配置成执行作为以下各项的一部分的指令：一个或多个应用、服务、程序、例程、库、对象、组件、数据结构、或其他逻辑构造。这种指令可被实现以执行任务、实现数据类型、转换一个或多个组件的状态、实现技术效果、或以其他方式得到期望结果。
逻辑机可包括被配置成执行软件指令的一个或多个处理器。作为补充或替换，逻辑机可包括被配置成执行硬件或固件指令的一个或多个硬件或固件逻辑机。逻辑机的处理器可以是单核或多核，且在其上执行的指令可被配置为串行、并行和/或分布式处理。逻辑机的各个组件可任选地分布在两个或更多单独设备上，这些设备可以位于远程和/或被配置成进行协同处理。逻辑机的各方面可由以云计算配置进行配置的可远程访问的联网计算设备来虚拟化和执行。
存储机404可以包括可移动和/或内置设备。存储机404可包括光学存储器(例如，CD、DVD、HD-DVD、蓝光盘等)、半导体存储器(例如，RAM、EPROM、EEPROM等)和/或磁存储器(例如，硬盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、MRAM等)等等。存储机404可包括易失性、非易失性、动态、静态、读/写、只读、随机存取、顺序存取、位置可寻址、文件可寻址和/或内容可寻址设备。
可以理解，存储机404包括一个或多个物理设备。然而，本文描述的指令的各方面可另选地通过不由物理设备在有限时长内持有的通信介质(例如，电磁信号、光信号等)来传播。
逻辑机402和存储机404的各方面可被一起集成到一个或多个硬件逻辑组件中。这些硬件逻辑组件可包括例如现场可编程门阵列(FPGA)、程序和应用专用的集成电路(PASIC/ASIC)、程序和应用专用的标准产品(PSSP/ASSP)、片上系统(SOC)以及复杂可编程逻辑器件(CPLD)。
在被包括时，显示子系统406可用于呈现由存储机404保持的数据的视觉表示。此视觉表示可采取图形用户界面(GUI)的形式。由于本文所描述的操作和过程改变了由存储机保持的数据，并由此变换了存储机的状态，因此同样可以转变显示子系统406的状态以视觉地表示底层数据的改变。显示子系统406可包括使用实质上任何类型的技术的一个或多个显示设备。这种显示设备可以在共享外壳中与逻辑机器402和/或存储机器404组合，或者这种显示设备可以是外围显示设备。
在包括输入子系统408时，输入子系统408包括诸如键盘、鼠标、触摸屏或游戏控制器之类的一个或多个用户输入设备或者与其对接。在一些实现中，输入子系统可以包括所选择的自然用户输入(NUI)部件或与其对接。这样的组件可以是集成的或外围的，并且输入动作的转换和/或处理可以在板上或板外被处理。NUI组件的示例可包括用于语言和/或语音识别的话筒；用于机器视觉和/或姿势识别的红外、色彩、立体显示和/或深度相机；用于运动检测和/或意图识别的头部跟踪器、眼睛跟踪器、加速计和/或陀螺仪；以及用于评估脑部活动的电场感测组件。
当包括通信子系统410时，通信子系统可被配置成将计算系统400与一个或多个其他计算设备通信地耦合。通信子系统410可包括与一个或多个不同通信协议兼容的有线和/或无线通信设备。作为非限制性示例，通信子系统可被配置成用于经由无线电话网络或者有线或无线局域网或广域网来进行通信。在一些实现中，通信子系统可允许计算系统400经由诸如因特网这样的网络将消息发送至其他设备以及/或者从其它设备接收消息。
另一个示例提供了一种可穿戴计算设备，包括将所接收的光转换成电子信号的光电传感器、逻辑机和保存指令的存储机，所述指令可由逻辑机执行以在第一模式期间根据该电子信号评估可穿戴计算设备的穿戴者的物理参数，并在第二模式期间提取编码在该电子信号中的通信数据。在这样的示例中，光电传感器可任选地为脉搏血氧计，并且物理参数是血氧水平。在这样的示例中，光电传感器可任选地为光学脉搏率传感器，并且物理参数是穿戴者的脉搏率。在这样的一个示例中，可穿戴计算设备可选地包括用于发射诊断参考光的光学发射器。光电传感器被配置为将诊断参考光和通信光转换成电子信号，并且存储机保存可由逻辑机执行以进行以下的指令：在第一模式期间，指令光学发射器发射诊断参考光；在第一模式期间，识别从诊断参考光转换来的电子信号；在第二模式期间，允许光学发射器不发射诊断参考光；以及在第二模式期间，识别从通信光转换来的电子信号。在这样的示例中，光学发射器任选地是发光二极管。在这样的示例中，存储机任选地保存可由逻辑机执行以在第二模式期间指令光学发射器发射对通信数据进行的通信光的指令。在这样的示例中，任选地，在第二模式期间所接收的光从通信电缆接收。在这样的示例中，可穿戴计算设备任选地包括将光电传感器与通信电缆的光学发射器对准，并将光学发射器与通信电缆的光电传感器对准的对准机构。在这样的示例中，可穿戴计算设备任选地包括从通信电缆的感应线圈发送机接收电荷的感应线圈接收机。在这样的示例中，可穿戴计算设备任选地包括：将可穿戴计算设备耦合到穿戴者的带；皮肤电导率传感器，其包括被定位在所述带的第一部分中以与穿戴者的皮肤的第一部分接触的第一电极以及被定位在所述带的第二部分中以与穿戴者的皮肤的第二部分接触的第二电极；并且其中存储机保存可由逻辑机执行以进行以下操作的指令：在第一模式期间，跨第一电极和第二电极施加诊断电子信号；在第一模式期间，根据诊断电子信号评估可穿戴计算设备的穿戴者的皮肤电反应；以及在第二模式期间，从通信电缆接收跨第一电极和第二电极的电荷。以上描述的示例中的任何一个或全部可按任何合适的方式被组合在各实现中。
另一个示例提供了一种可穿戴计算设备，包括：发射诊断参考光的光学发射器；将诊断参考光和通信光转换成电子信号的光电传感器；逻辑机；以及存储机，所述存储机保存可由逻辑机执行以进行以下操作的指令：在第一模式期间指令光学发射器发射诊断参考光；在第一模式期间，识别从诊断参考光转换而来的电子信号；在第一模式期间，根据电子信号评估可穿戴计算设备的穿戴者的物理参数；在第二模式期间，允许光学发射器不发射诊断参考光；在第二模式期间，识别从通信光转换而来的电子信号；以及在第二模式期间，提取编码在电子信号中的通信数据。在这样的示例中，光电传感器可任选地为脉搏血氧计，并且物理参数是血氧水平。在这样的示例中，光电传感器可任选地为光学脉搏率传感器，并且物理参数是穿戴者的脉搏率。在这样的示例中，光学发射器任选地是发光二极管。在这样的示例中，存储机任选地保存了可由逻辑机执行以进行以下操作的指令：在第二模式期间，指令光学发射器发射对通信数据进行的通信光。在这样的示例中，任选地，在第二模式期间，所接收的光是从通信电缆接收的。在这样的示例中，可穿戴计算设备任选地包括将光电传感器与通信电缆的光学发射器对准，并将光学发射器与通信电缆的光电传感器对准的对准机构。在这样的示例中，可穿戴计算设备任选地包括从通信电缆的感应线圈发送机接收电荷的感应线圈接收机。在这样的示例中，可穿戴计算设备任选地包括：将可穿戴计算设备耦合到穿戴者的带；皮肤电导率传感器，其包括被定位在所述带的第一部分中以与穿戴者的皮肤的第一部分接触的第一电极以及被定位在所述带的第二部分中以与穿戴者的皮肤的第二部分接触的第二电极；并且存储机保存可由逻辑机执行以进行以下操作的指令：在第一模式期间，跨第一电极和第二电极施加诊断电子信号；在第一模式期间，根据诊断电子信号评估可穿戴计算设备的穿戴者的皮肤电反应；以及在第二模式期间，从通信电缆接收跨第一电极和第二电极的电荷。以上描述的示例中的任何一个或全部可按任何合适的方式被组合在各实现中。
另一个示例提供了一种计算设备，包括：将所接收的光转换成电子信号的光电传感器；逻辑机；以及存储机，该存储机保存可由逻辑机执行以进行以下操作的指令：在第一模式期间，根据电子信号评估计算设备的环境的物理参数；以及在第二模式期间，提取编码在电子信号中的通信数据。
将会理解，此处描述的配置和/或方法本质是示例性的，这些具体实现或示例不应被视为限制性的，因为许多变体是可能的。本文描述的具体例程或操作可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个。如此，所示和/或所述的各种动作可以以所示和/或所述顺序、以其他顺序、并行地执行，或者被省略。同样，上述过程的次序可以改变。
本公开的主题包括本文公开的各种过程、系统和配置以及其他特征、功能、动作和/或性质的所有新颖和非显而易见的组合和子组合，以及其任何和所有等同物。
Claims (20)
1.一种可穿戴计算设备，包括：
将接收到的光转换成电子信号的光电传感器；
逻辑机；以及
存储机，所述存储机保持能由所述逻辑机执行以进行以下操作的指令：
在第一模式期间，根据所述电子信号中评估所述可穿戴计算设备的穿戴者的物理参数；以及
在第二模式期间，提取编码在所述电子信号中的通信数据，
其中所述可穿戴计算设备被配置成自动在所述第一模式和所述第二模式之间切换。
2.如权利要求1所述的可穿戴计算设备，其特征在于，所述光电传感器是脉搏血氧计，并且所述物理参数是血氧水平。
3.如权利要求1所述的可穿戴计算设备，其特征在于，所述光电传感器是光学脉搏率传感器，并且所述物理参数是所述穿戴者的脉搏率。
4.如权利要求1所述的可穿戴计算设备，其特征在于，还包括：
发射诊断参考光的光学发射器；
其中所述光电传感器被配置成将所述诊断参考光和通信光转换成所述电子信号；以及
其中所述存储机进一步保持能由所述逻辑机执行以进行以下操作的指令：
在所述第一模式期间，指令所述光学发射器发射所述诊断参考光；
在所述第一模式期间，识别从所述诊断参考光转换而来的所述电子信号；
在所述第二模式期间，识别从所述通信光转换而来的所述电子信号。
5.如权利要求4所述的可穿戴计算设备，其特征在于，所述光学发射器是发光二极管。
6.如权利要求4所述的可穿戴计算设备，其特征在于，所述存储机进一步保存可由所述逻辑机执行以进行以下操作的指令：在所述第二模式期间，指令所述光学发射器发射对通信数据进行编码的通信光。
7.如权利要求6所述的可穿戴计算设备，其特征在于，在所述第二模式期间，所接收的光是从通信电缆接收的。
8.如权利要求7所述的可穿戴计算设备，其特征在于，还包括：
将所述光电传感器与所述通信电缆的光学发射器对准，并将所述光学发射器与所述通信电缆的光电传感器对准的对准机构。
9.如权利要求7所述的可穿戴计算设备，其特征在于，还包括：
从所述通信电缆的感应线圈发送机接收电荷的感应线圈接收机。
10.如权利要求7所述的可穿戴计算设备，其特征在于，还包括：
将所述可穿戴计算设备耦合到所述穿戴者的带；
皮肤电导率传感器，包括被定位在所述带的第一部分中以与所述穿戴者的皮肤的第一部分接触的第一电极以及被定位在所述带的第二部分中以与所述穿戴者的皮肤的第二部分接触的第二电极；并且其中所述存储机还保存可由逻辑机执行以进行以下操作的指令：
在所述第一模式期间，跨所述第一电极和所述第二电极施加诊断电子信号；
在第一模式期间，根据所述诊断电子信号中评估所述可穿戴计算设备的所述穿戴者的皮肤电反应；以及
在所述第二模式期间，从所述通信电缆接收跨所述第一电极和所述第二电极的电荷。
11.一种可穿戴计算设备，包括：
发射诊断参考光的光学发射器；
将所述诊断参考光和通信光转换成电子信号的光电传感器；
逻辑机；以及
存储机，所述存储机保存可由所述逻辑机执行以进行以下操作的指令：
在第一模式期间，指令所述光学发射器发射所述诊断参考光；
在所述第一模式期间，识别从诊断参考光转换而来的电子信号；
在所述第一模式期间，根据所述电子信号评估所述可穿戴计算设备的穿戴者的物理参数；
在第二模式期间，识别从所述通信光转换而来的电子信号；以及
在所述第二模式期间，提取编码在所述电子信号中的通信数据，
其中所述可穿戴计算设备被配置成自动在所述第一模式和所述第二
模式之间切换。
12.如权利要求11所述的可穿戴计算设备，其特征在于，所述光电传感器是脉搏血氧计，并且所述物理参数是血氧水平。
13.如权利要求11所述的可穿戴计算设备，其特征在于，所述光电传感器是光学脉搏率传感器，并且所述物理参数是所述穿戴者的脉搏率。
14.如权利要求11所述的可穿戴计算设备，其特征在于，所述光学发射器是发光二极管。
15.如权利要求11所述的可穿戴计算设备，其特征在于，所述存储机进一步保存可由所述逻辑机执行以进行以下操作的指令：在所述第二模式期间，指令所述光学发射器发射对通信数据进行编码的通信光。
16.如权利要求15所述的可穿戴计算设备，其特征在于，在所述第二模式期间，所接收的光是从通信电缆接收的。
17.如权利要求16所述的可穿戴计算设备，其特征在于，还包括：
将所述光电传感器与所述通信电缆的所述光学发射器对准，并将所述光学发射器与所述通信电缆的所述光电传感器对准的对准机构。
18.如权利要求16所述的可穿戴计算设备，其特征在于，还包括：
从所述通信电缆的感应线圈发送机接收电荷的感应线圈接收机。
19.如权利要求16所述的可穿戴计算设备，其特征在于，还包括：
将所述可穿戴计算设备耦合到所述穿戴者的带；
皮肤电导率传感器，包括被定位在所述带的第一部分中以与所述穿戴者的皮肤的第一部分接触的第一电极以及被定位在所述带的第二部分中以与所述穿戴者的皮肤的第二部分接触的第二电极；
所述存储机进一步保持能由所述逻辑机执行以进行以下操作的指令：
在所述第一模式期间，跨所述第一电极和所述第二电极施加诊断电子信号；
在所述第一模式期间，根据所述诊断电子信号中评估所述可穿戴计算设备的所述穿戴者的皮肤电反应；以及
在所述第二模式期间，从所述通信电缆接收跨所述第一电极和所述第二电极的电荷。
20.一种计算设备，包括：
将接收到的光转换成电子信号的光电传感器；
逻辑机；以及
存储机，所述存储机保存可由所述逻辑机执行以进行以下操作的指令：
在第一模式期间，根据所述电子信号中评估所述计算设备的穿戴者的物理参数；以及
在第二模式期间，提取编码在所述电子信号中的通信数据，
其中所述计算设备被配置成自动在所述第一模式和所述第二模式之间切换。
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