CN116348035A - 用于使用ppg的在耳内检测的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

使用“传统”传感器(诸如接近传感器或红外传感器)的可穿戴设备诸如当将它们放在手中但未插入用户身体上或用户耳朵上或中时遭受误报。将PPG模块或PPG传感器嵌入可穿戴设备中允许PPG模块充当针对穿戴可穿戴设备的用户的存在的二次检查。在一些示例中，PPG模块可以用作用于人类用户的存在或不存在的唯一传感器。在其他示例中，PPG模块可以用于在“传统”传感器执行第一动作之后执行二次动作。例如，第一动作可以是连接到用户设备，而第二动作可以是打开应用或播放音乐。

Description

用于使用PPG的在耳内检测的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年10月20日提交的题为System And Method For In-EarDetection Using PPG(用于使用PPG的在耳内检测的系统和方法)的美国临时申请号63/094,082的申请日的权益，其公开内容在此通过引用并入本文。
背景技术
IR接近传感器和电容式触摸传感器通常用于诸如耳塞、耳机、腕带和智能手表的可穿戴设备中的在耳内或在身体上检测。
一些耳塞设备使用接近传感器来确定设备是否“在身体上”，诸如例如，耳塞是否在用户的耳朵内。检测设备是否在耳内可以称为“在耳内检测”，或简称“IED”。IED可用作用于节省电力和延长电池寿命以及改善用户体验的手段。例如，如果用户正在通过耳塞播放音乐并将耳塞从耳朵中取出，则检测到耳塞不再在耳朵中允许耳塞自动停止播放音乐以节省电池电量。当耳塞检测到它已经被放回耳朵中时，耳塞可以自动恢复播放音乐，而无需任何附加的用户动作。
在可穿戴设备中使用的接近传感器通常包括红外发光二极管(“LED”)和光电二极管。当LED点亮时，由光电二极管捕获的红外光的强度可以用于确定皮肤与传感器的接近度。例如，当在耳朵内时，耳道反射LED，并且光电二极管检测到来自LED的更高强度的光，这意味着耳塞“在耳内”。当离开耳朵时，不会将来自LED的光反射回光电二极管，因此光电二极管捕获低强度读数，这意味着耳塞未在耳内。
使用接近传感器是因为它们便宜并且通常很小，至少小到足以包含在可穿戴设备中。然而，由于接近传感器依赖于简单的光强度，因此它们在可以检测的内容上受到限制。因此，接近传感器有时可以被愚弄成为IED生成误报读数。例如，如果耳塞被拿在手中或放在钱包中，接近传感器可以错误地确定耳塞在耳朵中，并播放音乐直到电池电量耗尽。
发明内容
所公开技术的方面改进了IED的性能，包括改进误报的消除、在耳内或在身体上检测的总体准确性、电池性能和用户的易用性。
所公开技术的方面包括使用光电体积描记(PPG)传感器用于在耳内检测(IED)。使用PPG的心率计算通常涉及从绿色或红色LED发射光，并从与皮肤接触(或非常接近)放置的一个或多个光电二极管获取传感器读数。发射的光穿透皮肤内部，并且通过组织的血液脉动影响反射和漫反射的光的量。光电二极管测量组织中的光强度，并且算法将强度的变化转化为计算出的心率。所公开技术的方面包括使用从PPG传感器或接近传感器生成的数字信号或数字数据。
所公开技术的方面包括使用或重新利用PPG传感器以利用信号的DC分量用于接近检测并使PPG传感器能够用作用于在耳内检测的接近传感器。PPG传感器的DC分量通常被丢弃，并且AC分量用于估计心率。该技术的一个方面利用DC分量来提供接近检测器。该技术的各个方面还包括使用PPG传感器来估计心率，该传感器也可以检测脉搏的存在。心率估计提供了另一种测度，它与DC信号或另一个接近传感器相结合，以验证耳塞实际上正被穿戴而不是放在口袋里。因此，通过将PPG信号的DC分量用于接近检测，并且将AC分量用于脉搏检测，PPG传感器可以用作比单单常见的接近传感器更高准确性的IED传感器。
所公开技术的方面包括通过使用PPG传感器检测心率以通过消除误报来提高IED的准确性。支持PPG且正被穿戴的设备将使PPG能够检测心率。相反，如果不能检测到心率，则很可能该设备没有正被穿戴，但可能处于触发假阳性IED事件的情况，诸如当设备在口袋中或正被拿在手中时。
所公开技术的方面包括通过使用PPG传感器验证或检查来自接近传感器的信号。从PPG传感器导出的信息可以用于在用户设备或另一个设备上继续、停止附加动作或导致附加动作发生。
所公开技术的方面包括一种可穿戴设备，其包括：传感器，该传感器被配置成检测与人类主体相关联的生理参数相关的信号，并生成与检测到的生理参数相关联的直流(DC)信号和交流(AC)信号；以及耦合到传感器并且耦合到存储器的处理设备。存储器可以存储使处理设备执行以下操作的指令：检测DC信号和AC信号；根据AC信号来确定心率；基于对DC信号的检测和心率确定来确定可穿戴设备是否正被人类主体穿戴。
所公开技术的附加方面包括一种可穿戴设备，其包括：传感器，该传感器被配置成检测与人类主体相关联的生理参数相关的信号并生成与检测到的生理参数相关联的直流(DC)信号和交流(AC)信号；以及耦合到传感器并且耦合到存储器的处理设备。存储器可以存储使处理设备执行以下操作的指令：检测DC信号和AC信号；根据AC信号来确定心率；基于对DC信号的检测和心率确定来确定可穿戴设备是否正被人类主体穿戴。这些指令可以使处理设备通过在预定时间段内从AC信号检测心率来确定心率。这些指令可以使处理设备基于接收到的DC信号或AC信号的特性来认证人类主体。只要设备接收到DC信号或AC信号，这些指令就可以使处理设备维持对人类主体的认证。在处理设备确定可穿戴设备正被人类主体穿戴时，这些指令可以使设备保持在活动状态中。这些指令可以使处理设备基于检测到心率的不存在来确定可穿戴设备没有正被人类主体穿戴。在处理设备确定可穿戴设备不再被人类主体穿戴时，这些指令可以使该设备进入低功率状态。这些指令可以使处理设备基于检测到的DC信号来确定可穿戴设备与人类主体的解剖结构的一部分的接近度。可穿戴设备可以是被配置用于插入人类主体的耳朵中的耳塞。传感器可以是光电体积描记(PPG)传感器。
所公开技术的附加方面包括一种可穿戴设备，其包括：第一传感器，第一传感器基于对至少一个电气性质的测量来检测与人类解剖结构的一部分的接近度并且生成接近度信号；以及第二传感器，第二传感器检测与人类主体相关联的生理参数相关的信号，并根据与检测到的生理参数相关的信号生成直流(DC)信号和交流(AC)信号；以及耦合到传感器并且耦合到存储器的处理设备。存储器可以存储使处理设备执行以下操作的指令：检测接近信号，从AC信号检测心率，并基于对接近信号的检测和对心率的检测来确定可穿戴设备是否被人类主体穿戴。
第一传感器可以包括电容性电极并且第二传感器可以包括光电体积描记(PPG)传感器。第一传感器可以包括光传感器并且第二传感器可以包括光电体积描记(PPG)传感器。对可穿戴设备是否被人类主体穿戴的确定可以是基于接近信号和从PPG传感器获得的DC信号或AC信号的加权组合。当加权平均值跨越预定阈值时，处理设备可以确定可穿戴设备被人类主体穿戴。存储器可以存储光电体积描记算法，该算法生成置信度度量，并且置信度度量用于验证人类主体正在穿戴该设备。该设备可以是耳塞、手表、戒指、吊坠、或耳罩式耳机。该设备可以被配置成在确定可穿戴设备正被人类主体穿戴时执行动作。该设备可以被配置成基于第一检测和第二检测来确定人类主体是否在穿戴该设备，第一检测基于来自第一传感器的信号并且第二检测基于来自第二传感器的信号。第二检测可以发生在第一动作之后。该设备可以在第一检测时发起第一动作，并且在第二检测时继续第一动作或开始第二动作。第一动作可以是播放音乐。第二检测可以是定期执行的。在第二检测指示人类主体不再穿戴该设备时，可以中止第一动作。第二检测可以是确定心率是否在范围内。第一动作或第二动作可以是连接到第二用户设备，诸如智能手机、膝上型计算机或其他设备。
附图说明
附图并非旨在为按比例绘制的。各个附图中的相同附图标号和标记指示相同的元件。为清楚性起见，并非每幅图中的每一个组件都可能被标记。在附图中：
图1A是根据本公开的方面的PPG模块的示意图。
图1B是根据本公开的方面的电子设备的示意图。
图2是接近传感器的示意图。
图3是触摸传感器的示意图。
图4A是根据本公开的方面的可穿戴用户设备的图示。
图4B是根据本公开的方面的可穿戴用户设备的图示。
图5是根据本公开的方面的设备内的通信的示意图。
图6是根据本公开的方面的设备内的通信的示意图。
图7是根据本公开的方面的设备内的通信的示意图。
图8是根据本公开的方面的示例方法的流程图。
图9是根据本公开的方面的示例方法的流程图。
图10是根据本公开的方面的示例方法的流程图。
图11是根据本公开的方面的示例方法的流程图。
图12是图示与在完全PPG确认之前预处理用户设备上的事件有关的本公开的方面的图。
具体实施方式
通常，并且作为非限制性示例，如本公开中所使用的，“PPG传感器”是指光电二极管或能够测量光的其他传感器。在一些示例中，用于PPG传感器的光将从LED或其他光源到达。“PPG数据”通常可以指来自PPG光电二极管的读数。“PPG算法”通常可以指转化或使用PPG数据来生成估计心率的算法。作为一个非限制性示例，“PPG系统”通常可以指PPG传感器、CPU或可以包括存储器的其他计算设备以及可以读取PPG数据并生成估计心率的PPG算法的组合。
如在本公开中所使用的，可以可互换地使用在耳内检测“IED”或在身体上检测。本领域的技术人员将这些术语识别为意指插入、穿戴或存在于被设计成与用户的身体结合使用的用户设备上或以其他方式使用该用户设备。
如在本公开中所使用的，触摸传感器旨在描述用于通常通过电容测量确定人类皮肤是否与电极的表面接触的设备。当电容移动到表示它与皮肤接触的范围内时，该设备被认为在耳内。
如在本公开中所使用的，接近传感器旨在描述使用LED和光电二极管来检测接近度的设备。尽管可以使用不同的光源和光传感器，但由于成本和尺寸益处，通常使用LED加光电二极管的组合。在消费电子设备中，LED、光电二极管和相关电路通常被封装在单个分立组件中，进一步改进成本和尺寸。
为方便起见，包括接近传感器和触摸传感器的IED传感器在本文中被称为“传统”IED传感器。本领域技术人员应该理解，本文描述的各种传感器可以根据需要包含集成到传感器中的必要的处理、电子设备和模数转换器。
概述
使用“传统”传感器(诸如接近传感器或红外传感器)的可穿戴设备诸如当将它们放在手中但未如预期的佩戴或使用(例如，未插入用户耳朵中)时遭受误报。将PPG模块或PPG传感器嵌入可穿戴设备中允许PPG模块充当针对穿戴可穿戴设备的用户的存在的二次检查。在一些示例中，PPG模块可以用作用于人类用户的存在或不存在的唯一传感器。在其他示例中，PPG模块可以用于在“传统”传感器执行第一动作之后执行二次动作。例如，第一动作可以是连接到用户设备，而第二动作可以是打开应用或播放音乐。
在一些示例中，从PPG生成的DC信号或DC数据可以与从传统传感器生成的数据或信号结合使用以检测设备是否在耳内。在其他示例中，基于AC信号或AC数据从PPG生成的心跳信号或心跳数据可以与从传统传感器生成的数据或信号结合使用。
示例系统
图1A图示了可以用于执行PPG的设备，即模块100。模块100可以被包含在用户设备或用户设备的一部分内，如下所述。模块100可以包括：光源，诸如光源110；一个或多个能够检测光的光传感器，诸如光电检测器120；加速度计130；模拟前端(AFE)140；和电子设备199。在一些示例中，电子设备199可以是下面参考图1B描述的电子设备199的一些或全部特征。在其他示例中，AFE 140和电子设备199的特征、操作或组件可以按各种排列被交换或组合。
PPG模块100可以生成直流信号(DC信号)或交流(AC)信号。AC信号可以用于心率估计，如下所述。然而，DC信号可以用于确定人类心跳的存在或不存在，并且如下所述。
射线111和112是光线，其中箭头指示光传播的方向。光可以入射在诸如皮肤150的真皮上。尽管示出了皮肤150，但是该设备可以应用于人体的其他部分，诸如例如指甲或软组织。
图1A图示了光源110。光源的一个示例是发光二极管(LED)。LED是半导体光源，它响应于流过它的电力而发光。半导体中的电子与电子空穴复合，以光子的形式释放能量。可以设计或选择LED以发射在特定波长或波长范围的光。在其他示例中，光源110可以由任何市售光源制成，该光源诸如为激光器、专门设计的半导体、白炽灯、无电极灯或卤素灯。在其他示例中，光源110还可以由一个或多个被配置成生成不同波长的光的光源制成，该光源诸如为被配置成生成接近660nm的波长的红光的LED、被配置成生成接近530nm的波长的绿光的LED。在执行PPG时，可以选择这些不同的光源来测量心血管系统的不同方面。例如，绿光可以提供关于心跳的信息，而红光可以提供关于血氧饱和度的信息，这是由于这些颜色在心血管系统内的相对吸收和反射。
诸如光电检测器120的光电检测器可以是将光转换成电流的半导体器件。光电检测器可以生成与撞击表面的光子数量成比例的电流。由于当在光电检测器中吸收光子时生成电力，因此光电检测器可以充当用于光的传感器。光电检测器可以是能够感测光的强度和/或波长的任何设备。光电检测器120可以是光电二极管或光电传感器。在一些示例中，光电检测器120可以被选择成对特定波长的光更敏感。在一些示例中，光电检测器120可以被选择或配置成对绿光更敏感或仅对绿光敏感，而另一个光电检测器可以被配置成对红光更敏感或仅对红光敏感。光电检测器120也可以由光电检测器阵列制成。可以将附加电路、校准或电子设备并入光电检测器AFE 140或电子设备199中以确保更好的信噪比并减少环境光的影响。
在一些示例中，来自光电检测器120的读数可以在AFE 140处被转换为数字样本，其被转发到电子设备199的CPU，其中，PPG算法使用PPG数据143来生成心率估计。可以使用时域或频域算法的峰值检测技术可以用于根据PPG数据来估计心率，但运动伪影(MA)的存在可以使准确的峰值检测变得具有挑战性。当用户不是相对静止时，可能会出现运动伪影，从而导致身体的一部分中的运动改变由光电检测器120接收到的反射光。例如，当用户摆动他或她的手臂时生成的MA可能会欺骗PPG算法锁定在不正确的峰值上或掩盖与用户的心率相关联的真实峰值。
AFE 140可以包含LED驱动器和模数转换器(ADC)。ADC将模拟信号转换为数字信号。LED驱动器可以“驱动”或控制光源110。AFE 140可以用于通过驱动信号141驱动光源110。AFE 140还可以从光电检测器120接收模拟信号142。在一些示例中，AFE 140可以是可以被包括在AFE 140中的以下更详细描述的电子设备199的一部分或电子设备199的组件。AFE 140可以从模拟信号生成接收到的PPG数据，并通过信号143将该信息传输到电子设备199。信号143可以是数字的或模拟的。在一些示例中，信号143被转发到电子设备199内的处理器。
加速度计130可以是任何机电设备，其被配置成测量响应于加速力的加速度。加速度计130可以生成反映在一个或多个独立维度中的加速度的向量。为了识别由MA产生的峰值，PPG模块通常伴随有加速度计。本领域的技术人员将理解来自加速度计的数据如何在时域自适应滤波器中的PPG算法中与来自光电检测器120的数据或从光电检测器120导出的数据相结合使用以抵消由运动生成的噪声。在一些示例中，加速度计数据可以用于傅立叶变换中以识别频域中的MA峰值。尽管有这些技术，但运动伪影的消除很困难并且对准确性有显著影响。本领域还已知，MA的消除很困难，这会导致当用户在运动中时心率估计的准确性低于期望，特别是对于手腕穿戴的设备，如医学带和智能手表，其中用户更有可能移动他或她的手臂并且通过静脉和动脉传输的血液量基于此运动而经历更大量的变化。此外，使用从基于PPG的心率生成的信息的衍生算法将继承由MA引入的误差。例如，依赖于基于PPG的心率的其他算法可以包括能量消耗、呼吸率、房颤、睡眠分析和压力分析。
图1A中还图示了皮肤150，其具有皮下组织层151、真皮层152和表皮层153，其可以包含静脉160和动脉170。从光源110生成的光，诸如射线111，可以从模块100发射到皮肤150。从光源发射的一些光穿透皮肤并被反射回光电检测器120，诸如射线112。反射光用于计算估计的心率。从这些层反射或传输回的光对于PPG的目的是有用的。
由光电检测器接收到的光的变化可以用于确定心血管系统的各个方面，诸如心率、脉搏、血液中的氧饱和度或其他健康相关的信息。在一些示例中，可以从由光电检测器120接收到的光的连续或接近连续的监测中导出波形。光源110和光电检测器120可以与电子设备199或AFE 140连接以控制光的发射，并监测并分析从皮肤150接收到的光。
应当理解，虽然模块100被图示为具有特定配置，但是这些组件的其他布置也在本公开的范围内。在其他示例中，模块100可以被包括或布置在诸如机械手表、智能手表、智能戒指、蜂窝电话、耳塞、耳机、臂带或膝上型计算机的用户设备内。在其他示例中，模块100可以被集成到首饰中，首饰诸如为吊坠、项链、手镯、耳环、臂带、戒指、脚链或其他首饰。
图1B图示了电子设备199的附加方面。虽然图1B中的描述是相对于电子设备199给出的，但是本领域技术人员应该理解，在一些示例中，AFE 140和电子设备199可以被组合或共同操作。图1B中所示的是双向箭头，其指示AFE 140和电子设备199之间的通信可以发生。
电子设备199可以包含电源190、处理器191、存储器192、数据193、用户接口194、显示器195、通信接口197和指令498。电源可以是任何合适的生成电力的电源，诸如电池、化学电池、电容器、太阳能面板或感应充电器。处理器191可以是：任何常规处理器，诸如市售微处理器或专用集成电路(ASIC)；存储器，其可以存储处理器可访问的信息，包括可以由处理器执行的指令和数据。存储器192可以是可操作以存储处理器可访问的信息的存储器类型，包括非暂时性计算机可读介质，或存储可以借助于电子设备读取的数据的其他介质，诸如硬盘驱动器、存储卡、只读存储器(“ROM”)、随机存取存储器(“RAM”)、光盘以及其他可写和只读存储器。本文公开的主题可以包括前述的不同组合，由此指令和数据的不同部分被存储在不同类型的介质上。电子设备199的数据193可以根据指令198由处理器检索、存储或修改。例如，虽然本公开不受特定数据结构限制，但是数据193可以被存储在计算机寄存器中、在作为具有多个不同字段和记录的表的关系数据库中、在XML文档或平面文件中。数据193也可以被格式化为计算机可读格式，诸如但不限于二进制值、ASCII或Unicode。此外，数据193可以包括足以识别相关信息的信息，诸如数字、描述性文本、专有代码、指针、对存储在其他存储器(包括其他网络位置)中的数据的引用或由函数用来计算相关数据的信息。
指令198可以控制PPG模块100的各种组件和功能。例如，可以执行指令198以选择性地激活光源110或处理由光电检测器120获得的信息。在一些示例中，算法可以被包括作为包括在电子设备199中的指令198的子集或者作为包括在电子设备199中的指令198的一部分。指令198可以包括用于解释或处理接收到的信息的算法，该信息诸如是通过光电检测器接收到的信息或通过分析在光电检测器处接收到的射线生成的信息、PPG信号143或存储在存储器中的信息。例如，可以通过算法提取或分析用户的身体参数。在没有限制的情况下，算法可以使用关于波形的任何或所有信息，诸如波的形状、频率或周期、信号的傅里叶分析、谐波分析、脉冲宽度、脉冲面积、峰到峰间隔、脉冲间隔、由光电检测器接收的光的强度或量、波长偏移或由光电检测器120生成或接收的信号的导数。可以包括其他算法来计算氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白中的氧的吸收、心律失常、心率、室性早搏、脱漏搏动、收缩压和舒张压峰值以及大动脉硬度指数。在另外的一些示例中，可以以确定性和非确定性两种方式使用人工学习或机器学习算法来从例如心率变化性中提取与用户的身体状况(诸如血压和压力水平)相关的信息。PPG还可以用于通过计算皮肤上间隔一定距离的两个点之间的脉搏波速度来测量血压。脉搏波速度与血压成比例，并且该关系可以用于计算血压。在一些示例中，算法可以被修改或使用由用户输入到电子设备199的存储器中的信息，诸如用户的体重、身高、年龄、胆固醇、遗传信息、身体脂肪百分比或其他物理参数。在其他示例中，机器学习算法可以用于基于由光电检测器和/或处理器生成的信息来检测和监测已知或未检测到的健康状况，诸如心律失常。
用户接口194可以是允许用户与PPG模块100交互的屏幕，诸如触摸屏或按钮。显示器195可以是LCD、LED、移动电话显示器、电子墨水或其他用于显示关于PPG模块100的信息的显示器。用户接口194可以允许来自用户的输入和向用户的输出两者。在一些示例中，用户接口194可以是电子设备199或PPG模块100的一部分，而在其他示例中，用户接口可以被认为是用户设备的一部分。
通信接口197可以包括硬件和软件，以实现通过诸如Wi-Fi、蓝牙、红外线、无线电波的标准和/或其他模拟和数字通信标准对数据的通信。通信接口197允许电子设备199被更新并且由PPG模块100生成的信息被共享给其他设备。在一些示例中，通信接口197可以将存储在存储器192中的历史信息发送到另一个用户设备以用于显示、存储或进一步分析。在其他示例中，通信接口197可以实时或以后将由光电检测器生成的信号发送到另一个用户设备，以用于在该设备上显示。在其他示例中，通信接口197可以与另一个PPG模块通信。通信接口197可以包括蓝牙、Wi-Fi、Gazelle、ANT、LTE、WCDMA、或实现两个设备之间的通信的其他无线协议和硬件。
图2图示了接近传感器200。接近传感器200可以被包含在用户设备内或用户设备的一部分内，如下所述。接近传感器200可以被设计成检测接近传感器与人类用户的接近度。接近传感器200可以包括诸如光源210的光源、诸如光电检测器220的一个或多个能够检测光的光传感器，这两者都可以与由诸如CPU 299的处理器通信并由该处理器控制。光源210可以类似于光源110。光电检测器220可以类似于光电检测器120。CPU 299可以类似于上述电子设备199。在其他示例中，CPU 299可以包含关于上述电子设备199描述的元件的任何组合。
在图2中还示出了窗口230，光源210可以生成的光束(光束240)可以通过该窗口从接近传感器朝向人类皮肤250发射。反射光束(光束260)可以从人类皮肤反射，穿过窗口230，并且入射到光电检测器220上并被光电检测器220捕获。光电检测器220可以转换或解释来自光束260的信息。该信息可以从光电检测器220传输到CPU 299。窗口230可以由适合容纳所讨论的电子设备并允许光透过它的任何材料(诸如玻璃或玻璃复合材料)制成。
图3图示了触摸传感器300。触摸传感器300可以用于通常通过电容测量确定人类皮肤是否与电极的表面接触。当电容移动到表示它与皮肤接触的范围内时，该设备被认为在耳内。
如图3所示，触摸传感器300可以包括电极310和CPU 399。CPU 399可以类似于上述电子设备199。在其他示例中，CPU 299和CPU 399可以是相同的CPU。当电极310与人类皮肤或诸如表面320的另一表面接触时，触摸传感器300的电容可以发生变化。这种电容变化可以指示触摸传感器300与设备的接近度。
图4A图示了用户设备400，其可以由诸如用户499的用户穿戴。该用户设备可以包括壳体401和带子402。壳体401可以具有诸如将接触用户499的皮肤的背部部分的组件。背部部分可以包含玻璃部分，其将允许光穿过背部部分。例如，光可以从包含在壳体401内的其他组件(诸如光源)生成。用户设备400和壳体401还可以具有允许用户499交互并查看来自用户设备400的信息的用户接口。用户接口可以是触摸屏或其他设备的一部分。在上文中参考图1A、图1B、图2和图3进一步描述了可以包括在用户设备400中或壳体401中的附加组件。壳体还可以具有适当的厚度以包括图1A和图1B中描述的组件。带子402可以是将用户设备保持在用户上的带子，诸如由金属、皮革、布料或其他材料制成的带子。用户设备400可以包含以下组件中的一个或多个：(i)执行PPG相关功能的PPG模块100，(ii)接近检测器200，以及(iii)触摸传感器300，以及(iv)CPU，以及其他组件。
尽管智能手表被图示为用户设备400，但是本领域技术人员将理解用户设备400可以采用多种形式。用户设备400可以是智能手表、健康传感器、耳塞或耳栓、耳机或其他可穿戴电子设备、戒指、手镯、脚链、项链或另一件首饰。
图4B图示了用户设备410。用户设备410被配置成耳塞的形状，耳塞被配置成被插入用户的耳朵中。用户设备410可以包含附加逻辑和通信接口，诸如关于电子设备199描述的那些，以与诸如例如智能手机490或膝上型计算机的其他设备通信。尽管为简单起见未示出，但用户设备410可以包含以下组件中的一个或多个：(i)执行PPG相关功能的PPG模块100，(ii)接近检测器200，以及(iii)触摸传感器300，以及(iv)CPU，以及其他组件。如本公开中所解释的，通过并入PPG传感器，可以识别到用户的耳朵中的“真实”插入并且可以消除误报。
图5图示了并入PPG模块和触摸传感器的示例设备500的示意图。如图5中所示，设备500可以包含向CPU 503发送PPG数据的PPG模块501。设备500还可以包含可以向CPU 503发送触摸数据的触摸传感器502。PPG模块501可以类似于PPG模块200；触摸传感器502可以类似于触摸传感器300；并且CPU 503可以类似于处理器191或电子设备199。触摸数据可以包括指示与表面的接近度的数据。PPG数据可以包括已经从PPG传感器检测到PPG信号的信息或指示。CPU 503可以接收触摸数据和PPG数据两者来确定设备500是否在用户身上“在身体上”或“在身体中”。
图6图示了并入PPG模块和接近传感器的示例设备600的示意图。如图6中所示，设备600可以包含向CPU 603发送PPG数据的PPG模块601。设备600还可以包含可以向CPU 603发送触摸数据的接近传感器602。PPG模块701可以类似于PPG模块200；触摸传感器502可以类似于触摸传感器300；并且CPU 603可以类似于处理器191或电子设备199。接近度数据可以包括指示与表面的接近度的数据。接近度数据可以是二进制的，诸如指示预定阈值内的接近度，或者可以被编码以指示到某个表面的距离。PPG数据可以包括已经从PPG传感器检测到PPG信号的信息或指示。CPU 603可以接收接近度数据和PPG数据两者，以确定设备600是否在用户身上“在身体上”或“在耳内”。
图7图示了并入PPG模块的示例设备700的示意图。如图7中所示，设备700可以包含向CPU 603发送PPG数据的PPG模块701。PPG模块701可以类似于PPG模块200并且CPU 703可以类似于处理器191或电子设备199。PPG数据可以包括已经从PPG模块检测到PPG信号的信息或指示。在一些示例中，PPG模块可以检测心率并且设备700可以被配置成在检测或计算估计的心率时认为设备“在耳内”或“在身体上”。在一些示例中，当检测到的心率在预先建立的范围内时，估计的或检测到的心率可以在适用时被认为是设备700“在耳内”或“在身体上”的准确指示。在一些示例中，CPU 703可以接收PPG数据以确定设备700是否在用户身上“在身体上”或“在身体中”。
在一些示例中，诸如参照图7描述的那些示例，PPG传感器可以完全替代用于在耳内检测的“传统”在耳内检测传感器。在其中具有单个IED传感器就足够准确的那些实施例中，PPG传感器的存在意味着可以移除传统IED传感器以节省成本和功率。
在一些示例中，另一设备的PPG传感器可以有利地由另一用户设备使用以执行本公开中描述的方法。例如，一个用户设备在检测到触摸或接近用户时，可以从属于同一用户的另一个设备请求PPG信号。例如，一个设备可以是智能手表，其包括PPG模块，而另一个设备可以是耳机，其通过通信接口请求或接收PPG信号，以确保耳机真正“在耳内”。
示例方法
如下所述，可以使用以下方法来提高在耳内或在身体上检测的准确性。以下方法可以用于将PPG信号与来自接近传感器或触摸传感器的信号组合，以与单单使用接近传感器或触摸传感器相比提高在耳内检测的准确性并减少误报的数量。在一些示例中，每个传感器或模块可以独立地确定与用户的接近度。
此外，以下方法可以用于替代接近传感器和触摸传感器，并允许使用PPG模块来确定设备在耳内或在身体上。
在一个示例中，第一PPG系统被嵌入在耳戴式设备(诸如耳塞或耳机)中，并且第二接近传感器或触摸传感器被嵌入在同一耳戴式可穿戴设备中。来自PPG传感器和另一个传感器的数据可以用作确定该设备在耳内或在用户的身体上的一部分。
在其他示例中，PPG模块可以是在响应于来自耳戴式设备的执行PPG读取的请求的第二设备中。因此，缺少PPG模块的可穿戴设备仍然可以使用本文描述的方法。
在另外的一些示例中，由用户设备生成的PPG数据可以由第二设备使用以在第二设备上继续对该用户的认证。例如，第二设备可以具有诸如通过指纹读取器、PIN、密码、登录或其他类似机制认证用户的接口。例如，一些智能手表支持使用诸如Android Pay的程序的近场通信(NFC)支付，并且需要用户认证才能通过该程序进行支付。通常，在手表上使用接近传感器或触摸传感器来确定何时它正被穿戴。一旦用户被认证，用户就可以处于被认证状态，直到传感器确定手表已经从手腕上移除。然而，尽管用户在他或她的身体上具有手表或其他可穿戴设备，但设备的运动可能会错误地“取消认证”用户。
因此，在一些示例中，一旦被认证，第二设备就可以从注册的用户设备请求PPG数据，并且在第二设备上维持对用户的认证。例如，第二设备可以是带有金融应用的智能手机，该金融应用要求用户登录到该应用中，并且只要从注册的可穿戴用户设备接收到PPG信号，第二设备就可以维持对用户的认证。在一些示例中，可以基于应用来调整认证的时间段，使得PPG信号或PPG数据的间歇性丢失不会立即取消认证用户。在一些示例中，用户被保持在被认证状态中直到用户不再穿戴该设备。例如，如果可穿戴设备是智能手表，则用户被保持被认证直到智能手表从手腕上移除，因为手表或其他可穿戴设备的在身体上检测传感器会确定何时该设备正被穿戴或没有正被穿戴。在一些示例中，PPG传感器可以用于认证或继续生物特征认证。
在一些示例中，PPG信号可能由于生成PPG信号的PPG模块的移动而中断，诸如当设备移动或者在耳内或在身体上松动时。这可能会导致关于PPG信号的“在身体上”状态的间隙(gap)。在一些示例中，尽管存在间隙，但在PPG信号或PPG数据的丢失之前和之后PPG数据的生物特征比较可以用于确定生物特征是否相似或完全匹配。例如，每当“在身体上状态”中存在短于阈值的间隙时，代替取消认证用户，可以将数据中的间隙之前的第一组PPG数据与间隙之后的第二组PPG数据进行比较。如果两组PPG数据匹配或在阈值内，则用户仍然可以被认为被认证。如果它们不是，则使用PPG数据的程序可以取消认证用户。可以为第一组和第二组PPG数据两者导出与PPG数据或PPG信号相关的签名或度量，其对用户来说是唯一的或伪唯一的。在一些示例中，每个组内的数据样本的数量可以取决于间隙的长度。
在其他示例中，可以为特定用户生成与PPG数据相关的唯一签名，并且该签名可以用于基于本文公开的方法和设备来认证用户。
在其他示例中，可以将传统IED传感器数据与阈值进行比较，并且如果数据跨越阈值达特定时间段(或特定数量的样本)，则传感器认为该设备在耳内。类似地，将PPG传感器的数据与阈值进行比较，并且如果PPG传感器数据跨越阈值达特定时间段(或特定数量的样本)，则PPG传感器认为设备在耳内。仅当传统IED传感器和PPG传感器都同意该设备在耳内时，系统作为一个整体才会确定该设备在耳内。
图8图示了示例方法800。方法800可以用于组合来自第一传感器和PPG传感器的信号以确定包含那些传感器的设备是否“在身体上”或“在耳内”。
在块805处，可以读取来自第一传感器的数据。在一些示例中，第一传感器可以是诸如接近传感器200或触摸传感器300的传感器。第一传感器可以是前述传感器的组合。在一些示例中，第一传感器可以被配置成当传感器数据跨越预定义阈值时生成警报或信号。
在块810处，可以读取来自PPG传感器的数据。PPG传感器可以类似于PPG模块100。在一些示例中，来自PPG传感器的“DC”分量或“DC”信号的存在可以用作设备“在耳内”或“在身体上”的指示。在其他示例中，DC信号、AC信号或来自PPG传感器的其他信号的组合可以用于确定设备“在耳内”或“在身体上”。
在块815处，可以分析从第一传感器和PPG传感器生成或获得的数据以确定这两个传感器是否满足设备“在身体上”或“在耳内”的标准。该方法可以根据在该块处的分析的结果前进到块820或块825。该分析可以由被分析的设备的处理器或CPU完成。
如果两个传感器都未被确定为“在身体上”或“在耳内”，则方法800可以前进到块820。在块820处，对设备“在身体上”或“在耳内”的条件的确定为假。
如果传感器之一不满足“在身体上”或“在耳内”的标准，则方法800可以前进到块830。在块830处，对设备“在身体上”或“在耳内”的条件的确定为真。
在一些示例中，可以在计算阈值之前组合来自第一传感器和PPG传感器的数据。可以计算加权平均值以确定度量，该度量与阈值比较以确定设备是否在耳内。用于组合数据的示例公式如下所示：
IED(n)＝W1(n).sensorlegacy(n)+W2(n).sensorppg(n)
其中：
W1(n)是应用于第一传感器数据的权重
sensorlegacy(n)是从第一传感器获得的数据
W2(n)是应用于PPG数据的权重
sensorppg(n)是从PPG传感器获得的PPG数据
图9图示了示例方法900。方法900可以用于组合来自第一传感器和PPG传感器的信号以确定包含那些传感器的设备是否“在身体上”或“在耳内”。
在块905处，可以读取来自第一传感器的数据。在一些示例中，第一传感器可以是诸如接近传感器200或触摸传感器300的传感器。第一传感器可以是前述传感器的组合。在一些示例中，第一传感器可以被配置成当传感器数据超过预定义阈值时生成警报或信号。
在块910处，可以读取来自PPG传感器的数据。PPG传感器可以类似于PPG模块100。在一些示例中，来自PPG传感器的“DC”分量或“DC”信号的存在可以用作设备“在耳内”或“在身体上”的指示”。在其他示例中，DC信号、AC信号或来自PPG传感器的其他信号的组合可以用于确定设备“在耳内”或“在身体上”。
在块915处，可以对第一传感器数据进行预处理以生成归一化值。预处理步骤可以发生在传感器处或者发生在与第一传感器进行数据通信的处理器或CPU处。例如，数据可以被归一化为0.0到1.0的范围。在其他实施例中，可以使用更复杂的组合数据的方法，诸如控制回路或卡尔曼滤波器。
在块920处，可以对PPG传感器数据进行预处理以生成归一化值，这类似于块915中的过程。
在块930处，可以分析从第一传感器和PPG传感器生成或获得的数据以确定这两个传感器是否满足设备“在身体上”或“在耳内”的标准。该方法可以根据在该块处的分析的结果前进到块940或块950。该分析可以由被分析的设备的处理器或CPU完成。在一些示例中，在块915和920中生成的归一化数据可以用于块930中的分析。
如果两个传感器都未被确定为“在身体上”或“在耳内”，则方法900可以前进到块940。在块940处，对设备“在身体上”或“在耳内”的条件的确定为假。
如果传感器之一不满足“在身体上”或“在耳内”的标准，则方法900可以前进到块950。在块950处，对设备“在身体上”或“在耳内”的条件的确定为真。
图10图示了示例方法1000的方面。方法1000可以用于自动执行动作或停止相对于用户设备执行的动作。例如，在耳塞或其他倾听设备的情况下，该方法可以用于播放或停止音乐。虽然给出了对播放音乐的具体动作的参考，但是本领域技术人员将理解可以采取其他动作。例如，可以从用户设备向智能手机或连接到用户设备的其他设备发送通知。在其他情况下，可以基于成功检测到耳塞或其他设备在耳内或在身体上来启动特定应用。
在块1010处，可以读取来自第一传感器的数据。在一些示例中，第一传感器可以是诸如接近传感器200或触摸传感器300的传感器。
在块1020处，可以分析在块1010中获得的数据是否满足在耳内的标准。根据分析的结果，该方法可以前进到块1030或块1060。
在块1030处，可以从PPG传感器或PPG模块读取数据。PPG传感器可以类似于PPG模块100。在一些示例中，来自PPG传感器的“DC”分量或“DC”信号的存在可以用作设备“在耳内”或“在身体上”的指示。在其他示例中，DC信号、AC信号或来自PPG传感器的其他信号的组合可以用于确定设备“在耳内”或“在身体上”。
在块1040处，由PPG算法产生的置信度度量可以用于在对在块1030中检测到的在耳内检测的二次验证中使用。在块1040处，由PPG算法产生的置信度用于在对在耳内检测的二次验证中使用。置信度度量是算法对估计的心率的准确性多么确信的量度。在一些示例中，一旦第一在耳内检测传感器检测到设备在耳内，PPG传感器就用于计算心率。如果估计的PPG心率的置信度水平跨越阈值，则该设备被确认为在耳内。
在一些示例中，可以执行两个检查。第一检查用于确定心率是否在范围内，并且第二检查用于确定估计的心率的置信度水平是否足够高以得出心率是准确的并且因此设备在耳内的结论。
在块1050处，可以响应于发现心率在预定范围或置信区间内而采取行动。
在块1060处，可以基于任一传感器不满足标准或范围来停止、反转或阻止动作，如关于以上步骤所描述的。
在一些示例中，仅当主IED传感器触发并且IED和PPG算法的心率输出两者都确认该设备在耳内时，该设备才可以被认为在耳内。在一些示例中，由于PPG算法可能需要很多秒来计算对于可靠的IED足够准确的心率，因此要求两者都为“真”将意味着IED可能花费很多秒，这在一些情况下是不希望的。例如，如果耳塞被编程为在将设备放在耳内朵中时自动开始播放音乐，那么立即开始播放音乐将是更好的用户体验，而不是等待10秒左右才开始播放音乐。
在一些示例中，第一传感器和第二传感器中的检测之间的时段可以用于两阶段检测。第一检测可以被认为足以使设备开始操作，就好像该设备在耳内一样。稍后，第二检测可以确认该检测，并且如果第二传感器的第二检测没有确认该状态，则允许设备的操作继续或反转该状态。例如，当将耳塞放入口袋中时，充当第一阶段检测机制的接近传感器可以指示该设备在耳内并导致音乐开始播放。在10秒之后，PPG传感器将确定设备实际上不在耳朵中，并将关闭音乐。这种方法允许对第一阶段IED检测的低延时响应，以改善用户体验，同时如果PPG传感器未确认设备在耳朵中，则通过关闭音乐来实现功率节省。
图11图示了示例方法1100的方面。方法1100可以用于自动执行动作或停止关于用户设备执行的动作。例如，在耳塞或其他倾听设备的情况下，该方法可以用于播放或停止音乐。方法1100可以用于在获得来自PPG传感器的数据之前播放音乐(或另一事件或活动)以进行更快的处理或“预处理”。以这种方式，可以发起活动，然后对活动进行验证以为用户获得更小的延迟。
在块1110处，可以读取来自第一传感器的数据。在一些示例中，第一传感器可以是诸如接近传感器200或触摸传感器300的传感器。
第一传感器可以是前述的组合。
在块1120处，可以分析数据是否满足“在耳内”的标准。这可以包括DC或AC信号的存在，或其他检测，诸如来自接近传感器。
在块1130处，可以从PPG传感器读取附加数据。这可以包括来自PPG信号或在PPG传感器处生成的DC或AC信号。
在块1140处，可以发起音乐或另一事件。在一些示例中，块1140可以在满足特定标准(例如在块1120中指定的那些标准)时发生。
在块1150处，可以从PPG传感器读取附加数据。可以评估PPG传感器数据或相关数据以确定是否在特定置信范围内检测到心率。
在块1160处，可以在不满足在块1150或块1120中指定的标准时停止音乐或其他事件。
图12是图示与在完全PPG确认之前预处理用户设备上的事件有关的本公开的方面的图。如从图12可以看出，在连接到用户设备并开始音乐之前，可以等待PPG IED确认。然而，在其他示例中，在检测到第一阶段IED时，可以采取某些动作，诸如连接到用户设备，并且PPG IED的确认可以触发第二动作，诸如从连接的用户设备播放音乐。
在一些示例中，设备在从第一阶段传感器接收到IED事件时采用更保守的方法。代替假设设备在耳内，设备执行一些准备活动，使得如果PPG传感器确认它在耳内，则耳塞或其他设备执行其编程响应所花费的时间会更少。例如，假设耳塞被编程为在它在耳内时播放音乐。在第一阶段IED事件时，耳塞与配对的智能手机建立连接。在第二阶段PPG确认时，耳塞然后要求智能手机开始播放音乐。例如，使用此方法可以通过与电话建立连接来对第一阶段IED执行部分响应，使得不需要在第二阶段PPG确认之后执行该操作，因此总体上减少了耳塞被放在耳朵中的时间与当耳塞开始播放音乐时之间的延时。
在一些示例中，PPG检查可以以预定时间间隔发生，该预定时间间隔可以由包含PPG传感器的可穿戴设备定义，或者由连接的设备或连接的设备上的应用定义，该应用诸如是智能手机上的音乐应用。在PPG检查被通过时动作可以继续，而在PPG检查失败时可以终止动作(诸如播放音乐)。
此外，尽管已经参考HR估计和从HR估计导出的度量给出了示例，但是本领域的技术人员应该认识到相同的技术可以应用于可从PPG模块导出的其他度量，诸如血氧饱和度(SPO2)。
虽然本公开包含许多具体实施方式细节，但这些不应被解释为对可以要求保护的范围的限制，而是作为对特定实施方式特定的特征的描述。本说明书中在单独实施方式的场境中描述的某些特征也可以在单个实施方式中组合实现。相反，在单个实施方式的场境中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合在多个实施方式中实现。此外，尽管特征可以在上文中被描述为以特定组合起作用，并且甚至最初也如此要求保护，但在一些情况下，来自所要求保护的组合的一个或多个特征可以从该组合中删除，并且所要求的组合可以涉及子组合或子组合的变体。
类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘了操作，但这不应被理解为要求以所示的特定顺序或以先后顺序执行此类操作，或者执行所有图示的操作，以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可以是有利的。
对“或”的引用可以被解释为包含性的，使得使用“或”描述的任何术语可以指示单个、多个和所有所描述的术语中的任何一种。标签“第一”、“第二”、“第三”等不一定意在指示顺序，并且通常仅用于在相似或类似的项目或元素之间进行区分。
对本公开中描述的实施方式的各种修改对于本领域技术人员来说可以是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神或范围的情况下，本文定义的一般原理可以应用于其他实施方式。因此，权利要求不旨在限于本文示出的实施方式，而是应符合与本文公开的本公开、原理和新颖特征一致的最宽范围。
所公开技术的非限制性方面可以包括以下特征：
Figure BDA0004175325800000251
1.一种可穿戴设备，包括：/>
传感器，所述传感器被配置成检测与人类主体相关联的生理参数相关的信号，并生成与检测到的生理参数相关联的直流(DC)信号和交流(AC)信号；以及
耦合到所述传感器并且耦合到存储器的处理设备，所述存储器存储使所述处理设备执行以下操作的指令：
接收与所述DC信号相关的第一信号；
接收与所述AC信号相关的第二信号；
基于所述第二信号来确定心率；
基于对所述第一信号的检测和心率确定来确定所述可穿戴设备是否正被所述人类主体穿戴。
Figure BDA0004175325800000252
2./>
Figure BDA0004175325800000253
1的设备，其中，所述指令使所述处理设备用于通过在预定时间段内从所述第二信号检测心跳来确定所述心率。
Figure BDA0004175325800000254
3./>
Figure BDA0004175325800000255
1-2的设备，其中，所述指令使所述处理设备用于基于接收到的第一信号或第二信号的特性来认证所述人类主体。
Figure BDA0004175325800000256
4./>
Figure BDA0004175325800000257
1-3的设备，其中，所述指令使所述处理设备用于在只要所述设备第一信号或第二信号由所述设备接收到的情况下维持对所述人类主体的认证。
Figure BDA0004175325800000258
5./>
Figure BDA0004175325800000259
1-4的设备，其中，所述指令使所述设备用于在所述处理设备确定所述可穿戴设备正被所述人类主体穿戴时保持在活动状态中。
Figure BDA0004175325800000261
6./>
Figure BDA0004175325800000262
1-5的设备，其中，所述指令使所述处理设备基于检测到所述心率的不存在来确定所述可穿戴设备没有正被所述人类主体穿戴。
Figure BDA0004175325800000263
7./>
Figure BDA0004175325800000264
1-6的设备，其中，所述指令使所述设备用于在所述处理设备确定所述可穿戴设备不再被所述人类主体穿戴时进入低功率状态。
Figure BDA0004175325800000265
8./>
Figure BDA0004175325800000266
1-6的设备，其中，所述指令使所述处理设备基于检测到的所述第一信号来确定所述可穿戴设备与所述人类主体的解剖结构的一部分的接近度。
Figure BDA0004175325800000267
9./>
Figure BDA0004175325800000268
1-6的设备，其中，所述可穿戴设备是被配置用于插入所述人类主体的耳朵中的耳塞。
Figure BDA0004175325800000269
10./>
Figure BDA00041753258000002610
1-9的设备，其中，所述传感器是光电体积描记(PPG)传感器。
Figure BDA00041753258000002611
11.一种可穿戴设备，包括：
第一传感器，所述第一传感器基于对至少一个电气性质的测量来检测与人类解剖结构的一部分的接近度并且根据接近度信号生成接近度数据；
第二传感器，所述第二传感器检测与和人类主体相关联的生理参数相关的信号，并根据与检测到的生理参数相关的所述信号生成与交流(AC)信号相关联的第一数据；以及
耦合到所述传感器并且耦合到存储器的处理设备，所述存储器存储使所述处理设备执行以下操作的指令：
接收所述接近度数据；
基于所述第一数据来检测心率；
基于对所述接近度数据的检测和对心率的检测来确定所述可穿戴设备是否被所述人类主体穿戴。
Figure BDA0004175325800000271
12./>
Figure BDA0004175325800000272
11的设备，其中，所述第一传感器包括电容性电极并且所述第二传感器包括光电体积描记(PPG)传感器。
Figure BDA0004175325800000273
13./>
Figure BDA0004175325800000274
11-12的设备，其中，所述第一传感器包括光传感器并且所述第二传感器包括光电体积描记(PPG)传感器。
Figure BDA0004175325800000275
14./>
Figure BDA0004175325800000276
11-13的设备，其中，对所述可穿戴设备是否被所述人类主体穿戴的所述确定是基于所述接近度数据与基于从所述第二传感器生成的直流(DC)信号第二数据或所述第一数据的加权组合。
Figure BDA0004175325800000277
15./>
Figure BDA0004175325800000278
11-14的设备，其中，当加权平均值跨越预定阈值时，所述处理设备确定所述可穿戴设备被所述人类主体穿戴。
Figure BDA0004175325800000279
16./>
Figure BDA00041753258000002710
11-15的设备，其中，所述存储器存储光电体积描记算法，所述算法生成置信度度量，所述置信度度量用于验证所述人类主体正在穿戴所述设备。
Figure BDA00041753258000002711
17./>
Figure BDA00041753258000002712
11-16的设备，其中，所述设备是耳塞。
Figure BDA00041753258000002713
18./>
Figure BDA00041753258000002714
11-16的设备，其中，所述设备是耳罩式耳机。
Figure BDA00041753258000002715
19./>
Figure BDA00041753258000002716
11-16的设备，其中，所述设备被配置成在确定所述可穿戴设备正被所述人类主体穿戴时执行动作。
Figure BDA00041753258000002717
20./>
Figure BDA00041753258000002718
19的设备，其中，所述设备被配置成基于第一检测和第二检测来确定所述人类主体穿戴所述设备，所述第一检测基于来自所述第一传感器的数据并且所述第二检测基于来自所述第二传感器的数据。
Figure BDA0004175325800000281
21./>
Figure BDA0004175325800000282
20的设备，其中，所述第二检测发生在所述第一动作之后。
Figure BDA0004175325800000283
22./>
Figure BDA0004175325800000284
20的设备，其中，所述设备在所述第一检测时发起第一动作并且在所述第二检测时继续所述第一动作。
Figure BDA0004175325800000285
23./>
Figure BDA0004175325800000286
22的设备，其中，所述第一动作是播放音乐。
Figure BDA0004175325800000287
24./>
Figure BDA0004175325800000288
11-20的设备，其中，所述第二检测是定期执行的。
Figure BDA0004175325800000289
25./>
Figure BDA00041753258000002810
11-20的设备，其中，在所述第二检测指示所述人类主体不再穿戴所述设备时中止所述第一动作。
Figure BDA00041753258000002811
26./>
Figure BDA00041753258000002812
11-20的设备，其中，所述第二检测是确定心率是否在范围内。
Figure BDA00041753258000002813
27./>
Figure BDA00041753258000002814
11-22的设备，其中，所述第一动作是连接到第二用户设备。/>

Claims (27)

1.一种可穿戴设备，包括：
传感器，所述传感器被配置成检测与和人类主体相关联的生理参数相关的信号，并生成与检测到的生理参数相关联的直流DC信号和交流AC信号；以及
耦合到所述传感器并且耦合到存储器的处理设备，所述存储器存储指令，所述指令使所述处理设备用于：
接收与所述DC信号相关的第一信号；
接收与所述AC信号相关的第二信号；
基于所述第二信号来确定心率；
基于对所述第一信号的检测和心率确定来确定所述可穿戴设备是否正被所述人类主体穿戴。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述指令使所述处理设备用于通过在预定时间段内从所述第二信号检测心跳来确定所述心率。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述指令使所述处理设备用于基于接收到的第一信号或第二信号的特性来认证所述人类主体。
4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述指令使所述处理设备用于在只要所述第一信号或第二信号由所述设备接收到的情况下维持对所述人类主体的认证。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述指令使所述设备用于在所述处理设备确定所述可穿戴设备正被所述人类主体穿戴时保持在活动状态中。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述指令使所述处理设备用于基于检测到不存在所述心率来确定所述可穿戴设备没有正被所述人类主体穿戴。
7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述指令使所述设备用于在所述处理设备确定所述可穿戴设备不再被所述人类主体穿戴时进入低功率状态。
8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述指令使所述处理设备基于检测到所述第一信号来确定所述可穿戴设备与所述人类主体的部分的解剖结构的接近度。
9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述可穿戴设备是被配置用于插入所述人类主体的耳朵中的耳塞。
10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述传感器是光电体积描记PPG传感器。
11.一种可穿戴设备，包括：
第一传感器，所述第一传感器基于对至少一个电气性质的测量来检测与部分的人类解剖结构的接近度并且根据接近度信号生成接近度数据；
第二传感器，所述第二传感器检测与和人类主体相关联的生理参数相关的信号，并根据与检测到的生理参数相关的所述信号生成与交流AC信号相关联的第一数据；以及
耦合到所述第一传感器和第二传感器并且耦合到存储器的处理设备，所述存储器存储指令，所述指令使所述处理设备用于：
接收所述接近度数据；
基于所述第一数据来检测心率；
基于对所述接近度数据的检测和对心率的检测来确定所述可穿戴设备是否被所述人类主体穿戴。
12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述第一传感器包括电容性电极并且所述第二传感器包括光电体积描记PPG传感器。
13.根据权利要求11所述的设备，其中，所述第一传感器包括光传感器并且所述第二传感器包括光电体积描记PPG传感器。
14.根据权利要求11所述的设备，其中，确定所述可穿戴设备是否被所述人类主体穿戴是基于所述接近度数据与基于从所述第二传感器所生成的直流DC信号的第二数据或所述第一数据的加权组合。
15.根据权利要求14所述的设备，其中，当加权平均值跨越阈值时，所述处理设备确定所述可穿戴设备被所述人类主体穿戴。
16.根据权利要求11所述的设备，其中，所述存储器存储光电体积描记算法，所述算法生成置信度度量，所述置信度度量用于验证所述人类主体正在穿戴所述设备。
17.根据权利要求11所述的设备，其中，所述设备是耳塞。
18.根据权利要求11所述的设备，其中，所述设备是耳罩式耳机。
19.根据权利要求11所述的设备，其中，所述设备被配置成在确定所述可穿戴设备正被所述人类主体穿戴时执行动作。
20.根据权利要求19所述的设备，其中，所述设备被配置成基于第一检测和第二检测来确定所述人类主体正穿戴所述设备，所述第一检测是基于来自所述第一传感器的数据并且所述第二检测是基于来自所述第二传感器的数据。
21.根据权利要求20所述的设备，其中，所述第二检测发生在所述第一动作之后。
22.根据权利要求20所述的设备，其中，所述设备在所述第一检测时发起第一动作并且在所述第二检测时继续所述第一动作。
23.根据权利要求22所述的设备，其中，所述第一动作是播放音乐。
24.根据权利要求20所述的设备，其中，所述第二检测是定期执行的。
25.根据权利要求24所述的设备，其中，在所述第二检测指示所述人类主体不再穿戴所述设备时中止所述第一动作。
26.根据权利要求20所述的设备，其中，所述第二检测是确定心率是否在范围内。
27.根据权利要求22所述的设备，其中，所述第一动作是连接到第二用户设备。
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