[发明专利]光学感测装置和相应的光学感测方法

说明书

提供了一种光学感测装置(10)，相应的光学感测方法和相应的计算机程序，其被配置为感测生物的属性。所述光学感测装置(10)包括：接触表面(20)，其被配置为与所述生物的所述皮肤(5)接触；第一光学传感器单元(30；630)，其用于提供第一光学信号；以及第二光学传感器单元(40；640)，其用于提供第二光学信号，其中，所述第一光学传感器单元(30；630)和所述第二光学传感器单元(40；640)被布置在所述接触表面(20)上彼此相距一距离，其中，所述第一光学传感器单元(30；630)与所述第二光学传感器单元(40；640)具有从所述接触表面(20)起的不同的突起长度(50)。所述光学感测装置(10)允许对生物的属性的更可靠的确定。

技术领域

本发明涉及光学感测装置，相应的光学感测方法和相应的计算机程序。本发明特别涉及一种被配置为与生物的皮肤相接触地感测所述生物的属性的光学感测装置。在优选的应用中，所述光学感测装置是光学心脏监测器，其中，根据本发明的光学感测装置不限于该应用。

背景技术

针对图1中的光学心脏监测器100的示例图示了光学传感设备的原理，其中所感测的属性示例性地对应于心率。光学心脏监测器100包括具有接触表面104的壳体102，接触表面104被布置为与生物的皮肤5接触，例如，人的手臂或手腕。光学心脏监测器100包括光学传感器单元110，光学传感器单元110被设置在接触表面104处并且包括发光部件112和光探测部件114。光探测部件112，例如发光二极管(LED)，将光113照射到皮肤5内，然后光在皮肤5中散射，在那里它或多或少地被循环通过血管7的血液吸收。光113离开皮肤5并进入光探测部件114，例如光电二极管。由于皮肤5中的血液量在心脏搏动时改变，所以吸收的光的量随时间改变，并且光探测部件114上的信号115相应地改变。因此，光学心脏监测器100的信号115指示皮肤5中的脉搏并因此指示生物的心率。

信号115在图2中进一步详细示例性地示出。局部最大值116和局部最小值117之间的差值称为信号的幅度。例如，通过计算每秒最大值116的数量，可以在光学心脏监测器的示例中获得每分钟心跳的数量。图2示出了当对象不运动时，即基本上处于静止状态时的信号115。然而，两个不同的最小值117和118之间的偏移差异已经很明显。

根据US 4880304和US 6622034己知，光学信号的脉冲幅度取决于传感器在皮肤中的突起，特别是对于小传感器。较大的突起允许增大的幅度，并且因此便于信号处理。

然而，特别是在运动期间，信号被运动伪迹破坏，运动伪迹影响信号115的幅值和偏移，如图3中示例性地描绘的。其中，静止时段120之后是运动时段130和另一静止时段140。在静止时段120期间，脉冲清晰可见并且可以容易地提取心率。然而，由于运动伪迹，在运动时段130期间根据信号115确定诸如心率的属性可能是不可靠的。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种光学感测装置，其能够更可靠地确定生物的属性。

在一个方面中，提供了一种光学感测装置，其被配置为与生物的皮肤相接触地感测所述生物的属性。所述光学感测装置包括：接触表面，其被配置为与所述生物的皮肤接触；第一光学传感器单元，其用于提供第一光学信号；以及第二光学传感器单元，其用于提供第二光学信号。所述第一光学传感器单元和所述第二光学传感器单元布置在所述接触表面上彼此相距一距离，其中，所述第一光学传感器单元与所述第二光学传感器单元具有从所述接触表面起的不同的突起长度。

由于所述第一光学传感器单元和所述第二光学传感器单元具有从所述接触表面起不同的突起长度，因此当将所述接触表面与所述生物的皮肤接触时，所述第一光学传感器单元和所述第二光学传感器单元不同地突起到所述生物的皮肤中。由于不同的突起深度导致光学信号的脉冲的不同幅值，因此可以更可靠地从所述第一光学信号和所述第二光学信号中提取生物的属性，因为两个信号包括具有各自不同幅度的相同脉冲信号。