(57)【要約】  ウェアラブルコンピューティングデバイスは、受光される光を電気信号に変換する電気光学センサを含む。ウェアラブルコンピューティングデバイスの動作の第１のモードの間、ウェアラブルコンピューティングデバイスの装着者の身体的パラメータが電気信号から評価される。ウェアラブルコンピューティングデバイスの動作の第２のモードの間、エンコードされた通信データが電気信号から抽出される。
2018509943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェアラブルコンピューティングデバイスであって：
受光される光を電気信号に変換する電気光学センサと；
診断用参照光を放射する光エミッタであって、前記電気光学センサは、前記診断用参照光及び通信光を前記電気信号に変換するように構成される、光エミッタと；
論理機械と；
記憶機械であって：
第１のモードの間、前記電気信号から前記ウェアラブルコンピューティングデバイスの装着者の身体的パラメータを評価する；
前記第１のモードの間、前記光エミッタに前記診断用参照光を放射するように指示する；
前記第１のモードの間、前記診断用参照光から変換される前記電気信号を認識する；
第２のモードの間、前記通信光から変換される前記電気信号を認識する；及び
前記第２のモードの間、前記電気信号にエンコードされる通信データを抽出する；
前記論理機械によって実行可能な命令を保持する、記憶機械と；を有する、
ウェアラブルコンピューティングデバイス。
【請求項２】
前記電気光学センサはパルスオキシメータであり、前記身体的パラメータは血中酸素レベルである、
請求項１に記載のウェアラブルコンピューティングデバイス。
【請求項３】
前記電気光学センサは光パルスレートセンサであり、前記身体的パラメータは前記装着者の脈拍数である、
請求項１に記載のウェアラブルコンピューティングデバイス。
【請求項４】
前記光エミッタは発光ダイオードである、
請求項１に記載のウェアラブルコンピューティングデバイス。
【請求項５】
前記記憶機械はさらに、前記第２のモードの間、前記光エミッタに前記通信データをエンコードする前記通信光を放射するように指示する前記論理機械によって実行可能な命令を保持する、
請求項１に記載のウェアラブルコンピューティングデバイス。
【請求項６】
前記第２のモードの間、前記受光される光は通信ケーブルから受光される、
請求項１に記載のウェアラブルコンピューティングデバイス。
【請求項７】
前記電気光学センサを前記通信ケーブルの光エミッタと整列させるとともに前記光エミッタを前記通信ケーブルの電気光学センサと整列させるアライメント機構をさらに有する、
請求項６に記載のウェアラブルコンピューティングデバイス。
【請求項８】
前記通信ケーブルの誘導ループ送信機から電荷を受け取る誘導ループ受信機をさらに有する、
請求項６に記載のウェアラブルコンピューティングデバイス。
【請求項９】
前記ウェアラブルコンピューティングデバイスを前記装着者に結合するバンドと；
前記装着者の皮膚の第１の部分に接触するよう前記バンドの第１の部分に位置する第１の電極及び前記装着者の皮膚の第２の部分に接触するよう前記バンドの第２の部分に位置する第２の電極を含む皮膚コンダクタンスセンサと；をさらに有し、
前記記憶機械はさらに：
前記第１のモードの間、前記第１の電極及び前記第２の電極を横切って診断用電気信号を印加する、
前記第１のモードの間、前記診断用電気信号から前記ウェアラブルコンピューティングデバイスの前記装着者の電気皮膚反応を評価する、及び
前記第２のモードの間、前記通信ケーブルから前記第１の電極及び前記第２の電極を横切って電荷を受け取る；
前記論理機械によって実行可能な命令を保持する、
請求項６に記載のウェアラブルコンピューティングデバイス。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
幾つかのウェアラブルコンピューティングデバイスは、ケーブルとインタフェース接続するためのポートのような、外部電気接続インタフェースを有する。このようなインタフェースポートは、リモートコンピューティングデバイスと通信するために、及び／又はウェアラブルコンピューティングデバイスのバッテリを充電するために、使用されることがある。
【発明の概要】
【０００２】
１つの例では、ウェアラブルコンピューティングデバイスは、受光される光を電気信号に変換する電気光学センサを含む。ウェアラブルコンピューティングデバイスの動作の第１のモードの間、ウェアラブルコンピューティングデバイスの装着者の身体的パラメータが電気信号から評価され得る。ウェアラブルコンピューティングデバイスの動作の第２のモードの間、エンコードされた通信データが電気信号から抽出され得る。
【０００３】
この概要は、下記の詳細な説明でさらに説明される概念の選択を簡略化した形態で紹介するために提供される。この概要は、請求項に記載された主題の重要な特徴又は必須の特徴を特定することを意図せず、請求項に記載された主題の範囲を限定するために使用されることも意図しない。さらに、請求項に記載された主題は、本開示の任意の箇所に記載される不都合点のいずれか又は全てを解決する実装に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１Ａ】例示のウェアラブルコンピューティングデバイスの態様を示す。
【図１Ｂ】例示のウェアラブルコンピューティングデバイスの追加の態様を示す。
【図２】リモートコンピューティングデバイスと光通信できるよう通信ケーブルとインタフェース接続するウェアラブルコンピューティングデバイスの例示の実装を示す。
【図３】リモートコンピューティングデバイスと光通信できるよう通信ケーブルとインタフェース接続するウェアラブルコンピューティングデバイスの他の例示の実装を示す。
【図４】例示のコンピューティングシステムを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
ウェアラブルコンピューティングデバイスのようなコンピューティングデバイスは、１又は複数の外部電気接続インタフェースを含み得る。ケーブルとインタフェース接続するための充電及び通信ポートが、１つのこのようなインタフェースの例である。従来のポートは、水、汗、水分、及び他の異物の侵入をもたらすことがある。従来のポートはまた、ウェアラブルコンピューティングデバイスの破損点としてもふるまうことがある。さらに、従来のポートは、ウェアラブルコンピューティングデバイスのフォームファクタを制限する貴重な面積を占めることがある。さらにまた、従来のポートは、一般的に使用される金属コーティングに対する皮膚アレルギーを有する装着者に対して刺激剤として作用することがある。
【０００６】
本記載は、リモートコンピューティングデバイスとのロバストな通信を可能にする光伝送機能を提供するために、ウェアラブルコンピューティングデバイスの電気光学センサ及び／又は光エミッタを利用するアプローチに関する。１つの例では、ウェアラブルコンピューティングデバイスは、電気光学センサがウェアラブルコンピューティングデバイスの装着者の身体的パラメータを評価するように動作されるセンシング／放射モードで動作し得る。さらに、ウェアラブルコンピューティングデバイスは、電気光学センサがリモートコンピューティングデバイスとの通信データの交換を可能にするように動作する通信モードで動作し得る。このようなアプローチは、通信機能を可能にする別個のポート又は他の外部電気接続インタフェースの必要性を排除し得る。さらに、このようなアプローチは、無線通信に比べて、より高速な通信速度及びより単純な通信を提供し得る。
【０００７】
図１Ａ及び図１Ｂは、効率的な通信を容易にする特徴を含むウェアラブルコンピューティングデバイス１０の態様を示す。図示されたデバイス１０は、複合バンド（composite  band）１２の形態をとる。１つの実装では、バンド１２がループ状に閉じて手首に装着することができるように、閉鎖機構が、複合バンド１２の端部の取り付け及び分離を容易にすることができる。他の実装では、デバイス１０は、手にかぶされ（pulled  over）且つ依然として手首に適合するのに十分弾性的な連続ループとして製作されてよい。代替的には、デバイス１０は、バンドの端部が互いに固定されない、開いたブレスレットフォームファクタを有してよい。さらに他の実装では、より細長いバンド形状のウェアラブルコンピューティングデバイス１０が、ユーザの上腕、腰、胸、足首、脚、頭、又は他の身体部分の周りに装着されてよい。したがって、本明細書で考慮されるウェアラブルコンピューティングデバイス１０は、眼鏡、頭部バンド、アームバンド、足首バンド、胸部ストラップ、又は任意の他の装着可能なフォームファクタを含む。
【０００８】
さらに、装着可能な構成のないコンピューティングデバイスが、幾つかの実装において用いられ得る。例えば、本明細書に記載された特徴は、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、又は別の適切なコンピューティングデバイスのような、任意の適切なモバイルコンピューティングデバイスで用いられ得る。
【０００９】
図面に示されるように、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０は、様々な機能電子部品（functional  electronic  components）：コンピューティングシステム１４、ディスプレイ１６、ラウドスピーカ１８、触覚モータ２０、通信スイート（communication  suite）２２、及び様々なセンサを含み得る。図示された実施形態では、機能電子部品は、バンドの幾つかの剛性セグメント（rigid  segments）−すなわち、ディスプレイキャリアモジュール２４Ａ、受け台（pillow）２４Ｂ、エネルギ貯蔵区画２４Ｃ及び２４Ｄ、並びにバックル２４Ｅに、統合される。この方策は、物理的ストレスから、過剰な熱及び湿気から、並びに、水及び、汗、ローション、軟膏等のような皮膚上に見られる物質への曝露から、機能部品を保護する。図示された構造のウェアラブルコンピューティングデバイス１０では、複合バンド１２の一方の端部が他方の端部と重なる。バックル２４Ｅは、複合バンド１２の重なる端部に配置され、受容スロット２６が、重なる端部に配置される。
【００１０】
ウェアラブルコンピューティングデバイス１０の機能電子部品は、１又は複数のエネルギ貯蔵電子部品２８から電力を引き出す。バッテリ−例えば、リチウムイオンバッテリ−は、エネルギ貯蔵電子部品の１つのタイプである。代替例は、スーパーキャパシタ及びウルトラキャパシタ（super-  and  ultra-capacitors）を含む。最小の固い大きさ（minimal  rigid  bulk）を持つ適切な貯蔵容量を提供するために、複数の別個の分離したエネルギ貯蔵電子部品２８が使用され得る。これらは、エネルギ貯蔵区画２４Ｃ及び２４Ｄに、又は複合バンド１２の任意の剛性セグメントに配置され得る。幾つかの実施形態では、エネルギ貯蔵区画２４Ｃ及び２４Ｄは、フレキシブルバッテリを収容するために半硬質（semi-rigid）又は可撓性であってよい。エネルギ貯蔵電子部品２８と機能電子部品との間の電気的接続は、可撓性セグメント３０（例えば、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ）を通って行われる（routed）。幾つかの実装では、エネルギ貯蔵電子部品２８は、装着者の手首、又は他の身体部分の周りに快適にフィットするよう湾曲形状を有する。
【００１１】
一般的に、エネルギ貯蔵電子部品２８は、交換可能及び／又は再充電可能であり得る。幾つかの例では、エネルギ貯蔵電子部品２８は、無線誘導又は環境光充電によって再充電され得る。他の例では、（例えば、電気皮膚反応センサの）外部金属パッドが、エネルギ貯蔵電子部品２８を再充電するための電荷を受け取るために、オーミック充電電極（Ohmic  charging  electrodes）として働き得る。さらに他の例では、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０は、ユーザの偶然の又は意図的な身体運動からエネルギ貯蔵電子部品２８を再充電するための電気機械構成部品（electro-mechanical  componentry）を含み得る。
【００１２】
ウェアラブルコンピューティングデバイス１０において、コンピューティングシステム１４は、ディスプレイキャリアモジュール２４Ａ内に収容され且つディスプレイ１６の下に位置する。コンピューティングシステム１４は、ディスプレイ１６、ラウドスピーカ１８、通信スイート２２、及び様々なセンサに動作可能に結合される。コンピューティングシステム１４は、データ及び命令を保持するデータ記憶機械３４と、命令を実行する論理機械（logic  machine）３６とを含む。
【００１３】
ディスプレイ１６は、薄型の低出力発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイ又は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）アレイのような、任意の適切なタイプのディスプレイであり得る。量子ドットディスプレイ技術が使用されてもよい。適切なＬＥＤアレイは、とりわけ、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）又はアクティブマトリックスＯＬＥＤアレイを含む。ＬＣＤアレイは能動的にバックライトで照らされてもよい。しかし、幾つかのタイプのＬＣＤアレイ−例えば、反射型液晶素子（a  liquid  crystal  on  silicon）（ＬＣＯＳ）アレイ−は、周囲光を介して前面照射され得る。図面は実質的に平坦なディスプレイ１６表面を示しているが、この態様は必ずしも必要ではなく、湾曲したディスプレイ１６表面が使用されてもよい。幾つかの使用シナリオでは、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０は、従来の腕時計のように、ディスプレイ１６が装着者の手首の前面にある状態で装着され得る。
【００１４】
ウェアラブルコンピューティングデバイス１０では、タッチスクリーンセンサ３８が、ディスプレイ１６に結合され、ユーザからのタッチ入力を受信するように構成される。したがって、ディスプレイ１６は、いくつかの実装では、タッチセンサディスプレイであり得る。一般に、タッチスクリーンセンサ３８は、抵抗、容量、又は光学ベースであり得る。プッシュボタンセンサー（例えば、マイクロスイッチ）が、プッシュボタン４０Ａ及び４０Ｂの状態を検出するために使用されてよく、これらのプッシュボタンは、ロッカ（rockers）を含み得る。プッシュボタン４０Ａ及び４０Ｂからの入力は、ホームキー若しくはオンオフ機能を規定する、オーディオボリューム、マイク又は他の適切な操作を制御するために使用され得る。
【００１５】
ウェアラブルコンピューティングデバイス１０は、加速度計５８、ジャイロスコープ６０、及び磁力計６２のような、モーションセンシング構成部品（motion  sensing  componentry）も含み得る。加速度計５８及びジャイロスコープ６０は、組み合わされた６自由度に関する、３つの直交軸に沿った慣性データ並びに３つの軸周りの回転データを提供し得る。この知覚データは、例えば、歩数計／カロリー集計機能を提供するために使用されることができる。加速度計５８及びジャイロスコープ６０からのデータは、地理的な方向に関して慣性及び回転データをさらに定義するよう、磁力計６２からの地磁気データと組み合わされ得る。
【００１６】
ウェアラブルコンピューティングデバイス１０はまた、装着者の地理的位置及び／又は速度を決定するための全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機６４を含み得る。幾つかの構成では、ＧＰＳ受信機６４のアンテナは、比較的可撓性であるとともに可撓性セグメント３０Ａ内に延ばされ得る。
【００１７】
ウェアラブルコンピューティングデバイス１０はまた、マイクロホン４２を含み得る。マイクロホン４２は、周囲音レベルを測定するために又はウェアラブルコンピューティングデバイス１０の装着者からの音声コマンドを受信するために使用され得る、コンピューティングシステム１４へのオーディオ入力を提供する。
【００１８】
ウェアラブルコンピューティングデバイス１０は、周囲温度センサ４８及び皮膚温度センサ５６を含む様々な温度センサを含み得る。周囲温度センサ４８は、周囲環境の周囲温度を測定する。皮膚温度センサ５６は、皮膚への直接熱伝導経路を提供する。周囲温度センサ４８及び皮膚温度センサ５６からの出力は、装着者の身体からの熱流束を推定するために差動的に適用され得る。この計量（metric）は、例えば、歩数計ベースのカロリー集計の精度を向上させるために使用されることができる。
【００１９】
ウェアラブルコンピューティングデバイス１０は、バンドの受け台２４に配置される正帯電接触センサ又は電極４４及び負の接触センサ又は電極４６の一対の接触センサを含む。各接触センサは、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０が装着されるとき装着者の皮膚に接触し、またメッキ接点を含み得る。接触センサは、複数の感覚機能を提供するために、独立したセンサ素子又は協働するセンサ素子を含み得る。例えば、接触センサは、装着者の皮膚の電気抵抗及び／又は静電容量に反応する電気抵抗及び／又は静電容量感知機能を提供し得る。この目的のために、２つの接触センサは、例えば、電気皮膚反応センサとして構成され得る。一対の接触センサは、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０が露出した金属接触パッド又は他の外部金属インタフェースを有していない実装では、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０から省略されてもよいことに留意されたい。
【００２０】
また、図１Ａ及び１Ｂは、電気光学センサ５０を含むウェアラブルコンピューティングデバイス１０の様々な他の電気光学センサ、光トランスデューサ、及び光エミッタを示す。電気光学センサ５０は、電気光学センサ５０が、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０の装着者の皮膚表面に面しているように、バンドの受け台２４Ｂの下側に配置され得る。電気光学センサ５０は、光エミッタ５２及び適合されるフォトダイオード５４又は他の光センサを含み得る。
【００２１】
ウェアラブルコンピューティングデバイス１０は、光学コンポーネントがウェアラブルコンピューティングデバイス１０の装着者の異なる身体的パラメータ又は周囲環境の物理的パラメータを評価するために使用され得るセンシング／放射モードで動作するように構成され得る。１つの例では、センシング／放射モードでの動作中に、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０は、光エミッタ５２に診断用参照光を放射するよう指令するように構成され、フォトダイオード５４は、受信される（例えば、反射される）光を電気信号に変換し得る。さらに、センシング／放射モードでの動作中、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０は、フォトダイオード５４によって診断用参照光から変換された電気信号を認識するとともに、電気信号からウェアラブルコンピューティングデバイス１０の装着者の身体的パラメータを評価するように構成され得る。
【００２２】
１つの例では、電気光学センサ５０は、皮膚の毛細血管を通る脈動する血流を照らすために緑色診断用参照光（例えば、〜５２５ｎｍ）を放射するようＬＥＤエミッタを含む光パルスレートセンサ（optical  pulse  rate  sensor）を含み、それによって、装着者の脈拍数の測定値を提供する。いくつかの実装では、光パルスレートセンサは、装着者の血圧を感知するように構成されてもよい。
【００２３】
別の例では、電気光学センサ５０は、装着者の血液の血中酸素レベルを測定することによって酸素飽和度をモニタするパルスオキシメータを含む。１つの例では、パルスオキシメータの光エミッタ５２は、身体部位に２つの波長の診断用参照光（例えば、６６０ｎｍ及び９４０ｎｍ）を放射し、フォトダイオード５４に反射して戻る光が、脈動する動脈血流の起因する２つの波長のそれぞれにおける光の吸光度の変化を決定するように測定される。血中酸素レベルは、このような吸光度の変化から得られ得る。
【００２４】
他の例では、電気光学センサ５０は、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０が位置する環境の環境パラメータを測定するためのセンサを含む。１つの例では、電気光学センサ５０は、診断用参照光を放射するとともに異物への近接を示す反射光の変化を決定するよう反射光を測定する近接センサを含む。別の例では、電気光学センサ５０は、周囲光レベルを測定する周囲光センサを含む。任意の適切な環境パラメータが、本開示の範囲から逸脱することなく、電気光学センサ５０によって測定され得る。電気光学センサ５０は、非ウェアラブルコンピューティングデバイスアプリケーション（例えば、スマートフォン）に実装されるとき、環境パラメータを測定するように構成されてよいことに留意されたい。
【００２５】
さらに、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０は、電気光学センサ５０が、リモートコンピューティングデバイス（例えば、同期、処理、データ記憶、及びウェアラブルコンピューティングデバイス１０に他の機能を提供するホストコンピューティングデバイス）に／から、通信データを送信及び／又は受信するために使用され得る通信モードで動作するように構成され得る。通信モードの間、通信データは光としてエンコードされ得る。特に、装着者の身体的パラメータを測定するために使用される同じ光エミッタ５２が、通信データをエンコードする光パルスを点滅させるために使用され得る。これらのパルスは、別のデバイスによって受信されてもよい。同様に、装着者の身体的パラメータを測定するために使用される同じフォトダイオード５４又は他の光センサが、通信データをエンコードする光のパルスを受信するために使用されてもよい。このように、同じ光エミッタ及びセンサが、身体的パラメータ評価（例えば、心拍数測定）及びデバイス間通信の両方のために使用され得る。
【００２６】
動作の通信モード及びセンシング／放射モードの両方において、同じ光センサが、光を受光するとともに受光した光を、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０でさらに処理されることができる電気信号に変換するために使用され得る。動作のセンシング／放射モードにおいて、受光された光は、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０の光エミッタ（例えば、光エミッタ５２）から来る診断用参照光である。一方、動作の通信モードでは、受信した光は、リモートデバイスからの通信光である。
【００２７】
通信モードでの動作中、電気光学センサ５０の光エミッタ５２は診断用基準光を放射する必要はない。代わりに、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０は、通信モードの間に、フォトダイオード５４によって受光された通信光から変換された電気信号を認識するように構成され得る。例えば、通信光は、通信ケーブルから受光され得る。下流処理において、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０は、通信モードの間に、通信光から得られた電気信号にエンコードされた通信データを抽出するように構成され得る。したがって、通信データは、電気光学センサ５０のフォトダイオード５４でリモートコンピューティングデバイスからウェアラブルコンピューティングデバイス１０に転送され得る。
【００２８】
いくつかの実装では、通信モードの間、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０は、通信データをエンコードする通信光を放射するように電気光学センサ５０の光エミッタ５２に命令するように構成され得る。通信光は、診断用基準光（例えば、強度、フラッシュパターン及び周波数）とは異なる特性を有してよい。したがって、通信データは、電気光学センサ５０の光エミッタ５４でウェアラブルコンピューティングデバイス１０からリモートコンピューティングデバイスに転送され得る。
【００２９】
電気光学センサ５０は、光エミッタ５２及びフォトダイオード５４の両方を含むので、通信データは、電気光学センサ５０を用いてリモートコンピューティングデバイスとウェアラブルコンピューティングデバイス１０との間で双方向に転送され得る。
【００３０】
身体的パラメータを評価するとともに通信機能を提供する両方のために電気光学センサ５０及び他の光学構成部品の動作を利用する（leveraging）ことによって、２つの別個のデバイスシステムの機能は、電気光学センサ５０に組み合わされ得る。
【００３１】
ウェアラブルコンピューティングデバイス１０は、任意の適切な方法で動作の現在のモードを感知し得る。１つの例として、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０は、通信ケーブルの接続を感知することに応答して自動的に動作の通信モードに切り替わる。別の例として、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０は、電気皮膚反応を感知することに応答して自動的にセンシング／放射モードに切り替わる。一般に、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０は、任意の適切なイベント、トリガ、又は状態に応答して、センシング／放射モードと通信モードとの間を自動的に切り替わり得る。
【００３２】
通信スイート２２は、任意の適切な通信Ｉ／Ｏインタフェースコンポーネントを含み得る。図１Ａ及び図１Ｂでは、通信スイート２２は、通信モードでの動作中に双方向通信を提供する電気光学センサ５０を含む。電気光学センサ５０は外部電気接続インタフェースの機能を置き換え得るが、幾つかの実装では、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０は依然として１又は複数の充電及び／又は通信ポートあるいは他の外部電気接続インタフェースを含み得ることに留意されたい。
【００３３】
１つの例では、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０がソフトウェア／ファームウェアの破損バージョンをインストールし、以前のバージョンに回復しなければならないとき、上述の光通信アプローチが用いられ得る。この場合、光通信用に実装され得る汎用受信機／送信機（ＵＲＴ）及びシリアル通信プロトコルは、無線及び他の通信プロトコルのプロトコルスタックと比べて著しく複雑ではない。したがって、このようなシナリオでは、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０は、他の形態の通信（例えば、ＵＳＢ、ブルートゥース（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ）が利用できないとき、機能を回復させるために光通信を実行できてよい。
【００３４】
ウェアラブルコンピューティングデバイス１０は、センシング／放射機能及びリモートコンピューティングデバイスとの光通信機能の両方を提供するために、任意の適切な数及び／又はタイプの電気光学センサ５０、光トランスデューサ、及び／又は光エミッタを含み得る。
【００３５】
いくつかの実装では、通信スイート２２は、ＵＳＢポートを含んでよく、このＵＳＢポートは、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０と他のコンピュータシステムとの間でデータを交換するために、並びに再充電電力を提供するために使用され得る。いくつかの実装では、通信スイート２２は、双方向Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）（ＢＴ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ低エネルギ（ＢＴＬＥ）、Ｗｉ−Ｆｉ、セルラー、イーサネット（登録商標）、ニアフィールド通信、及び／又は他の無線を含み得る。
【００３６】
ウェアラブルコンピューティングデバイス１０は、追加の電気通信インタフェースの必要性を除去するために物理的パラメータを評価する以外の方法で既存の光学コンポーネントを使用するコンピューティングデバイスの単なる一例に過ぎない。例えば、ウェアラブル機能を持たない他のコンピューティングデバイスが、デュアルセンシング及び通信目的のために光学コンポーネントを使用してよい。１つの例では、そのようなアプローチは、スマートフォン、タブレットコンピューティングデバイス、ラップトップコンピューティングデバイス、又は別のモバイルコンピューティングデバイスで用いられてよい。
【００３７】
図２は、リモートコンピューティングデバイス２０２との光通信を可能にするために通信ケーブル２００とインタフェース接続するウェアラブルコンピューティングデバイス１０の例示の実装を示す。通信ケーブル２００は、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０の電気光学センサ５０の光エミッタ５２及びフォトダイオード５４と類似する（mirror）ように配置された光エミッタ２０４及び光トランスデューサ２０６を含み得る。言い換えれば、通信ケーブル２００の光エミッタ２０４は、通信データがリモートコンピューティングデバイス２０２からウェアラブルコンピューティングデバイス１０に送信されることを可能にするよう、通信データでコード化された通信光をフォトダイオード５４に放射するように構成され得る。これに対応して、通信ケーブル２００の光トランスデューサ２０６は、通信データがウェアラブルコンピューティングデバイス１０からリモートコンピューティングデバイス２０２に送信されることを可能にするよう、電気光学センサ５０の光エミッタ５２から放射される通信光を変換するように構成され得る。
【００３８】
アライメント機構２０８（例えば、２０８Ａ、２０８Ｂ、２０８Ｃ）が、光エミッタ５２を光トランスデューサ２０６と及びフォトダイオード５４を光エミッタ２０４と整列させるように構成され得る。いくつかの実装では、アライメント機構２０８は、キー付き圧入コネクタを含み得る。他の実装では、アライメント機構２０８は、キー付き磁気コネクタを含み得る。１つの例では、アライメント機構２０８は、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０の金属に引き付けられる磁石を含み得る。別の例では、アライメント機構２０８は、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０の磁石に引き付けられる金属を含み得る。アライメント機構２０８は、通信ケーブル２００をウェアラブルコンピューティングデバイス１０に接続するための任意の適切な機構を使用してよい。
【００３９】
いくつかの実装では、アライメント機構２０８は、異なる通信チャネルを分離する光学バリアを含み得る。例えば、光学バリアは、光エミッタ５２によって放射された通信光がフォトダイオード５４によって検出されるのを防ぎ得る。同様に、光学バリアは、光エミッタ２０４によって放射された通信光が光トランスデューサ２０６によって検出されるのを防ぎ得る。
【００４０】
通信ケーブル２００又はリモートコンピューティングデバイス２０２の一部であり得るコンバータ２１０は、光エミッタ２０４がフォトダイオード５４に放射される通信光に変換する電気信号に通信データをエンコードするように構成され得る。さらに、コンバータ２１０は、光エミッタ５２からの通信光を受光することに応答して、光トランスデューサ２０６によって生成された電気信号から通信データを抽出するように構成され得る。コンバータ２１０は、通信光に及び／又は通信光から任意の適切なフォーマットの通信データを変換するように構成され得る。
【００４１】
いくつかの実装では、通信ケーブル２００は、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０から光学的に受信した通信データを、無線デジタル通信チャネルを介してリモートコンピューティングデバイス２０２に無線で送信するように構成される無線ドングルの形態を取り得る。
【００４２】
いくつかの実装では、通信ケーブル２００は、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０から受光した通信光（又は光学データ）をリモートコンピューティングデバイス２０２に流す光ケーブル（例えば、光ファイバケーブル）の形態を取り得る。このような実装では、コンバータ２１０が通信ケーブル２００から省略されてよく、その代わりに、コンバータは、光学データを光学データの機械理解可能な形態に変換するためにリモートコンピューティングデバイス２０２に組み込まれ得る。
【００４３】
いくつかの実装では、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０は、通信ケーブル２００の誘導ループ送信機２１６から電荷を受け取るように構成される誘導ループ受信機２１４を含み得る。例えば、誘導電荷が、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０のエネルギ貯蔵電子部品（例えば、バッテリ）を再充電するために印加され得る。いくつかの実装では、誘導ループ受信機２１４と誘導ループ送信機２１６との間に形成される磁気接続が、通信ケーブル２００をウェアラブルコンピューティングデバイス１０に結合するためのアライメント機構又は結合機構として働き得る。
【００４４】
ウェアラブルコンピューティングデバイス１０に光通信及び誘導充電コンポーネントを実装することによって、任意の外部電気接続インタフェースが、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０から省略され得る。如何なる外部電気接続インタフェースも欠くことで、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０は、外部シールドされ得る（例えば、防水）。さらに、いくつかの実装では、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０は、任意の外部金属接点パッドを欠いていてもよい。
【００４５】
図３は、リモートコンピューティングデバイス２０２との光通信を可能にするために通信ケーブル３００とインタフェース接続するウェアラブルコンピューティングデバイス１０の他の例示の実装を示す。通信ケーブル２００のものと実質的に同じであり得る通信ケーブル３００の構成要素は、同じ方法で特定されかつさらに説明されない。しかし、本開示の異なる実装において同じ方法で特定される構成要素は少なくとも部分的に異なり得ることが留意される。
【００４６】
図示された実装では、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０は、一対の接触センサ−バンドの受け台２４Ｂ上に配置された正帯電接触センサ又は電極４４及び負接触センサ又は電極４６を含む。電気光学センサ５０と同様に、一対の接触センサ４４及び４６は、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０の動作のモードに基づいて二重の役割を果たし得る。
【００４７】
１つの例では、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０は、センシング／放射モードの間、正電極４４及び負電極４６にわたって診断用電気信号を印加し、診断用電気信号からウェアラブルコンピューティングデバイス１０の装着者の電気皮膚反応を評価するように構成され得る。
【００４８】
さらに、通信ケーブル３００は、正のオーミック充電接点３０２及び負のオーミック充電接点３０４を含み得る。一対のオーミック充電接点３０２及び３０４は、一対の接触センサ４４及び４６とインタフェース接続するように及びウェアラブルコンピューティングデバイス１０が電荷を受け取ることを可能にする電気ポテンシャルを作るように構成され得る。例えば、電荷が、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０のエネルギ貯蔵電子部品（例えば、バッテリ）を再充電するために、印加され得る。
【００４９】
１つの例では、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０は、通信モードの間、通信ケーブル３００から正の電極４４及び負の電極４６を横切って電荷を受け取るように構成され得る。いくつかの実装では、通信ケーブル３００がウェアラブルコンピューティングデバイス１０に機械的に位置合わせされる又は結合されている間に、電荷が印加され得る。通信ケーブル３００とウェアラブルコンピューティングデバイス１０との間のインタフェース面積を制限するために、正電極４４及び負電極４６は受け台２４Ｂ上の電気光学センサ５０に近接して配置され得ることに留意されたい。したがって、通信ケーブル３００のフォームファクタが減らされ得る。
【００５０】
幾つかの実装では、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０は、電気的充電フィードバックを示すアナログ通信データでエンコードされた通信光を提供するよう光エミッタ５２に指示するように構成され得る。１つの例では、光エミッタによって放射される通信光の光強度は、ウェアラブルコンピューティングデバイス１０を再充電するのに望ましい電荷量を示すように調整され得る。
【００５１】
図４は、本開示のコンピューティングデバイスを表し得るコンピューティングシステム４００の非限定的な実装を概略的に示す。例えば、コンピューティングシステム４００は、図１Ａ、１Ｂ、２、及び３に示されるウェアラブルコンピューティングデバイス１０を表し得る。コンピューティングシステム４００は、簡略化した形で示されている。コンピューティングシステム４００は、１又は複数のパーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、タブレットコンピュータ、ホームエンターテイメントコンピュータ、ネットワークコンピューティングデバイス、ゲームデバイス、モバイルコンピューティングデバイス、モバイル通信デバイス（例えば、スマートフォン）、及び／又は他のコンピューティングデバイスの形態を取り得る。
【００５２】
コンピューティングシステム４００は、論理機械４０２及び記憶機械（storage  machine）４０４を含む。コンピューティングシステム４００は、オプションで、ディスプレイサブシステム４０６、入力サブシステム４０８、通信サブシステム４１０、及び／又は図４に示されていない他のコンポーネントを含み得る。
【００５３】
論理機械４０２は、命令を実行するように構成される１又は複数の物理的デバイスを含む。例えば、論理機械は、１又は複数のアプリケーション、サービス、プログラム、ルーチン、ライブラリ、オブジェクト、コンポーネント、データ構造、又は他の論理構造の一部である命令を実行するように構成され得る。そのような命令は、タスクを実行するように、データ型を実装するように、１又は複数のコンポーネントの状態を変換するように、技術的効果を達成するように、あるいはそうでなければ所望の結果に達するように実装され得る。
【００５４】
論理機械は、ソフトウェア命令を実行するように構成される１又は複数のプロセッサを含み得る。追加的に又は代替的に、論理機械は、ハードウェア又はファームウェア命令を実行するように構成される１又は複数のハードウェア又はファームウェア論理機械を含み得る。論理機械のプロセッサは、シングルコア又はマルチコアであってよく、その上で実行される命令は、順次処理、並列処理及び／又は分散処理用に構成されてよい。論理機械の個々の構成要素は、オプションで、遠隔地に配置され得るかつ／あるいは調整された処理のために構成され得る２以上の別個のデバイスの間に分散され得る。論理機械の態様は、クラウドコンピューティング構成で構成される遠隔アクセス可能なネットワークコンピューティングデバイスによって仮想化され且つ実行されてもよい。
【００５５】
記憶機械４０４は、取り外し可能な及び／又は内蔵のデバイスを含み得る。記憶機械４０４は、とりわけ、光学メモリ（例えば、ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤ、ブルーレイディスク等）、半導体メモリ（例えば、ＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等）、及び／又は磁気メモリ（例えば、ハードディスクドライブ、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、テープドライブ、ＭＲＡＭ等）を含み得る。記憶機械４０４は、揮発性、不揮発性、ダイナミック、スタティック、リード／ライト、リードオンリ、ランダムアクセス、シーケンシャルアクセス、位置アドレス指定可能（location-addressable）、ファイルアドレス指定可能（file-addressable）、及び／又はコンテンツアドレス指定可能（content-addressable）デバイスを含み得る。
【００５６】
記憶機械４０４は、１又は複数の物理的デバイスを含むことが理解されよう。しかしながら、本明細書に記載された命令の態様は、代替的に、有限の持続時間の間、物理的デバイスによって保持されない通信媒体（例えば、電磁信号、光信号等）によって伝搬されてよい。
【００５７】
論理機械４０２及び記憶機械４０４の態様は、１又は複数のハードウェア論理構成要素に一緒に統合されてよい。そのようなハードウェアロジック構成要素は、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定プログラム及び特定用途向け集積回路（program-  and  application-specific  integrated  circuits）（ＰＡＳＩＣ／ＡＳＩＣ）、特定プログラム及び特定用途向け標準品（program-  and  application-specific  standard  products）（ＰＳＳＰ／ＡＳＳＰ）、システムオンチップ（ＳＯＣ）、並びにコンプレックスプログラマブルロジックデバイス（complex  programmable  logic  devices）（ＣＰＬＤ）を含み得る。
【００５８】
含まれる場合、ディスプレイサブシステム４０６は、記憶機械４０４によって保持されるデータの視覚的表現を提示するために使用され得る。この視覚的表現は、グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）の形態を取り得る。本明細書で説明される動作及びプロセスが記憶機械によって保持されたデータを変更し、したがって記憶機械の状態を変換するとき、ディスプレイサブシステム４０６の状態も同様に、基礎となるデータの変化を視覚的に表すように変換され得る。ディスプレイサブシステム４０６は、実質的に任意のタイプの技術を利用する１又は複数のディスプレイデバイスを含み得る。このようなディスプレイデバイスは、共用エンクロージャ内の論理機械４０２及び／又は記憶機械４０４と組み合わされてもよく、あるいは、このようなディスプレイデバイスは、周辺ディスプレイデバイス（peripheral  display  devices）であってもよい。
【００５９】
含まれる場合、入力サブシステム４０８は、キーボード、マウス、タッチスクリーン、又はゲームコントローラのような１又は複数のユーザ入力デバイスを有し得るあるいは同ユーザ入力デバイスとインタフェース接続し得る。いくつかの実装では、入力サブシステムは、選択された自然ユーザ入力（ＮＵＩ）構成部分を有し得る或いは同自然ユーザ入力（ＮＵＩ）構成部分とインタフェース接続し得る。そのような構成部分は、一体化されていても周辺であってもよく、入力動作の変換及び／又は処理はオンボード又はオフボードで処理されてもよい。例示的なＮＵＩ構成部分は、スピーチ及び／又は音声認識のためのマイクロホン、マシンビジョン及び／又はジェスチャ認識のための赤外線、カラー、立体視、及び／又は深度カメラ；動き検出及び／又は意図認識のためのヘッドトラッカ、アイトラッカ、加速度計、及び／又はジャイロスコープ；並びに脳活動を評価するための電界感知構成部分を含んでよい。
【００６０】
含まれる場合、通信サブシステム４１０は、コンピューティングシステム４００を１又は複数の他のコンピューティングデバイスと通信可能に結合するように構成され得る。通信サブシステム４１０は、１又は複数の異なる通信プロトコルと互換性のある有線及び／又は無線通信デバイスを含み得る。非限定的な例として、通信サブシステムは、無線電話ネットワーク、又は有線若しくは無線ローカル若しくはワイドエリアネットワークを介した通信用に構成されてもよい。いくつかの実装では、通信サブシステムは、コンピューティングシステム４００が、インターネットのようなネットワークを介して、他のデバイスへ及び／又は他のデバイスからメッセージを送信及び／又は受信することを可能にし得る。
【００６１】
別の例は、受光した光を電気信号に変換する電気光学センサと、論理機械と、第１のモードの間に、電気信号からウェアラブルコンピューティングデバイスの装着者の身体的パラメータを評価するとともに、第２のモードの間に、電気信号にエンコードされた通信データを抽出する論理機械によって実行可能な命令を保持する記憶機械とを含むウェアラブルコンピューティングシステムを提供する。そのような例では、任意選択で、電気光学センサはパルスオキシメータであり、身体的パラメータは血中酸素レベルである。そのような例では、任意選択で、電気光学センサは光パルスレートセンサであり、身体的パラメータは装着者の脈拍数である。そのような例では、ウェアラブルコンピューティングデバイスは、任意選択で、診断用参照光を放射する光エミッタを含む。電気光学センサは、診断用参照光及び通信光を電気信号に変換するように構成され、記憶機械は、第１のモードの間に、光エミッタに診断用参照光を放出するように指示する、第１のモードの間に、診断用参照光から変換された電気信号を認識する、第２のモードの間に、光エミッタが診断用参照光を放射しないことを可能にする、及び、第２のモードの間に、通信光から変換された電気信号を認識する論理機械によって実行可能な命令を保持する。そのような例では、任意選択で、光エミッタは発光ダイオードである。そのような例では、任意選択で、記憶機械は、第２のモードの間に、通信データをエンコードする通信光を放射するように光エミッタに指示する論理機械によって実行可能な命令を保持する。そのような例では、任意選択で、第２のモードの間に、受光される光は、通信ケーブルから受光される。そのような例では、任意選択で、ウェアラブルコンピューティングデバイスは、電気光学センサを通信ケーブルの光エミッタに整列させるとともに光エミッタを通信ケーブルの電気光学センサに整列させるアライメント機構を含む。そのような例では、任意選択で、ウェアラブルコンピューティングデバイスは、通信ケーブルの誘導ループ送信機から電荷を受け取る誘導ループ受信機を含む。そのような例では、任意選択で、ウェアラブルコンピューティングデバイスは、ウェアラブルコンピューティングデバイスを装着者に結合するためのバンドと、装着者の皮膚の第１の部分に接触するようにバンドの第１の部分に配置される第１の電極及び装着者の皮膚の第２の部分と接触するようにバンドの第２の部分に配置される第２の電極を含む皮膚コンダクタンスセンサと、を含み、記憶機械は、第１のモードの間に、第１の電極及び第２の電極を横切って診断用電気信号を印加する、第１のモードの間に、診断用電気信号からウェアラブルコンピューティングデバイスの装着者の電気皮膚反応を評価する、及び第２のモードの間に、通信ケーブルから第１の電極及び第２の電極を横切る電荷を受け取る、論理機械によって実行可能な命令を保持する。上記の例のいずれか又は全ては、様々な実装において任意の適切な方法で組み合わされることができる。
【００６２】
別の例は、診断用参照光を放射する光エミッタ、診断用参照光及び通信光を電気信号に変換する電気光学センサ、論理機械、並びに第１のモードの間に、診断用参照光を発するように光エミッタに指示する、第１のモードの間に、診断用参照光から変換された電気信号を認識する、第１のモードの間に、ウェアラブルコンピューティングデバイスの装着者の身体的パラメータを評価する、第２のモードの間に、光エミッタが診断用参照光を放射しないことを可能にする、第２のモードの間に、通信光から変換された電気信号を認識する、及び、第２のモードの間に、電気信号にエンコードされた通信データを抽出する論理機械によって実行可能な命令を保持する記憶機械と、を含むウェアラブルコンピューティングデバイスを提供する。そのような例では、任意選択で、電気光学センサはパルスオキシメータであり、身体的パラメータは血中酸素レベルである。そのような例では、任意選択で、電気光学センサは光パルスレートセンサであり、身体的パラメータは装着者の脈拍数である。そのような例では、任意選択で、光エミッタは発光ダイオードである。そのような例では、任意選択で、記憶機械は、第２のモードの間に、通信データをエンコードする通信光を放射するよう光エミッタに指示する論理機械によって実行可能な命令を保持する。そのような例では、任意選択で、第２のモードの間、受光される光は通信ケーブルから受光される。そのような例では、任意選択で、ウェアラブルコンピューティングデバイスは、電気光学センサを通信ケーブルの光エミッタと整列させかつ光エミッタを通信ケーブルの電気光学センサと整列させるアライメント機構を含む。そのような例では、任意選択で、ウェアラブルコンピューティングデバイスは、通信ケーブルの誘導ループ送信機から電荷を受け取る誘導ループ受信機を含む。そのような例では、任意選択で、ウェアラブルコンピューティングデバイスは、ウェアラブルコンピューティングデバイスを装着者に結合するためのバンドと、装着者の皮膚の第１の部分に接触するようにバンドの第１の部分に配置される第１の電極及び装着者の皮膚の第２の部分に接触するようにバンドの第２の部分に配置される第２の電極を含む皮膚コンダクタンスセンサと、を含み、記憶機械は、第１のモードの間に、第１の電極及び第２の電極を横切って診断用電気信号を印加する、第１のモードの間に、診断用電気信号からウェアラブルコンピューティングデバイスの装着者の電気皮膚反応を評価する、及び第２のモードの間に、通信ケーブルから第１の電極及び第２の電極を横切る電荷を受け取る、論理機械によって実行可能な命令を保持する。上記の例のいずれか又は全ては、様々な実装において任意の適切な方法で組み合わせることができる。
【００６３】
別の例は、受光した光を電気信号に変換する電気光学センサと、論理機械と、第１のモードの間に、電気信号からコンピューティングデバイスの環境の物理的パラメータを評価するよう、及び第２のモードの間に、電気信号にエンコードされた通信データを抽出するよう、論理機械によって実行可能な命令を保持する。
【００６４】
本明細書に記載された構成及び／又はアプローチは、本質的に例示的であり、これらの特定の実装又は例は、多くの変形が可能であるため、限定的な意味で考慮されるべきでないことが理解される。本明細書に記載される特定のルーチン又は動作は、任意の数の処理戦略のうちの１又は複数を表し得る。このように、図示された及び／又は記載された様々な動作が、図示された及び／又は説明された順序で、他の順序で、並列に、又は省略されて実行されてもよい。同様に、上述の処理の順序は変更されてもよい。
【００６５】
本開示の主題は、本明細書に開示された様々なプロセス、システム及び構成、並びに他の特徴、機能、動作及び／又は特性の全ての新規かつ自明でない組合せ及びサブコンビネーション並びにそれらの任意の及び全ての均等物を含む。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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