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CN111417336B - 生物计量传感器 - Google Patents

生物计量传感器 Download PDF

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CN111417336B
CN111417336B CN201880073276.9A CN201880073276A CN111417336B CN 111417336 B CN111417336 B CN 111417336B CN 201880073276 A CN201880073276 A CN 201880073276A CN 111417336 B CN111417336 B CN 111417336B
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antenna
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Abstract

由人采用生物计量感测装置以获得生物计量数据。使用发射天线和接收天线来传输和接收天线。使所接收的信号的测量与生物活动相关以提供生物计量数据。

Description

生物计量传感器
本申请是2018年4月2日提交的题为“柔性变形传感器(Flexible DeformationSensor)”的美国专利申请第15/943221号的部分继续申请。本申请还要求2018年4月13日提交的题为“内部感测(Interior Sensing)”的美国临时申请第62/657120号的权益。本申请还要求2018年4月13日提交的题为“用于对移动定位的位移感测(Displacement Sensingto Localize Movement)”的美国临时申请第62/657270号的权益。本申请还是2018年2月26日提交的题为“用于感测变形的装置和方法(Apparatus and Method for SensingDeformation)”的美国专利申请第15/904953号的部分继续申请,该美国专利申请第15/904953号又要求以下申请的权益:2018年1月24日提交的题为“具有接收隔离的矩阵传感器(Matrix Sensor with Receive Isolation)”的美国临时专利申请第62/621117号;2017年11月17日提交的题为“感测控制器(Sensing Controller)”的美国临时专利申请第62/588267号;以及2017年11月17日提交的题为“用于融入范围传感器的系统和方法(Systemsand Methods for Infusion Range Sensor)”的美国临时专利申请第62/588148号。本申请还与以下申请中公开的主题有关:2017年3月20日提交的题为“手感测控制器(HandSensing Controller)”的美国临时专利申请第62/473908号;2017年4月22日提交的题为“异构感测装置和方法(Heterogenous Sensing Apparatus and Methods)”的美国临时专利申请第62/488753号;以及2017年7月17日提交的题为“用于增强数位分离和复制的装置和方法(Apparatus and Methods for Enhancing Digit Separation andReproduction)”的美国临时专利申请第62/533405号。所有上述申请的内容由此通过引用被结合在本文中。
技术领域
所公开的装置和方法关于感测领域,并且具体关于用于提供生物计量数据的感测。
附图说明
如附图中所图示,根据以下对实施例的更具体描述,本公开的上述和其他目的、特征以及优点将变得明显,在附图中,贯穿各附图,附图标记指示相同部件。附图不一定按比例绘制,而是着重于图示所公开的实施例的原理。
图1示出感测装置的图。
图2示出由人使用的感测装置的图。
图3示出在接收机处接收到的所测量的信号的图。
图4示出在接收机处接收到的所测量的信号的另一图。
具体实施方式
本申请构想了设计成用于获得生物计量的传感器的各实施例。传感器配置适用于与频率正交信令技术(参见例如美国专利第9019224号和9529476号、以及美国专利第9811214号,这些美国专利全部通过引用被结合在本文中)一起使用。本文中讨论的传感器配置可与其他信号技术一起使用,其他信号技术包括扫描或时分技术、和/或码分技术。值得注意的是本文中描述和图示的传感器也适于结合信号融入(也称为信号注入)技术和装置来使用。
当前公开的系统和方法涉及关于或用于设计、制造和使用基于电容性的传感器、且尤其是采用基于正交信令的复用方案的基于电容性的传感器的原理,基于正交信令的复用方案诸如但不限于:频分复用(FDM)、码分复用(CDM)、或者组合FDM方法和CDM方法两者的混合调制技术。本文中对频率的引用也可以指其他正交信号基础。由此,本申请通过引用来结合申请人在先的题为“低等待时间触敏设备(Low-Latency Touch Sensitive Device”的美国专利第9019224号、以及题为“快速多点触摸后处理(Fast Multi-Touch PostProcessing)”的美国专利第9158411号。这些申请构想了可结合当前公开的传感器使用的FDM传感器、CDM传感器或FDM/CDM混合式触摸传感器。在此类传感器中,当来自行的信号耦合(增加)或解耦(减少)到列以及在该列上接收到的结果时,交互被感测。通过依次激励行并测量激励信号在列处的耦合,可以创建反映电容变化并因此反映接近度的热图。
本申请还采用在以下专利中公开的在快速多点触摸传感器和其他接口中使用的原理:美国专利第9933880号;第9019224号;第9811214号;第9804721号;第9710113号;以及第9158411号。假设熟悉这些专利中的公开内容、概念和命名法。那些专利的整个公开内容以及通过引用并入其中的申请通过引用并入本文。本申请还采用在以下申请中公开的快速多点触摸传感器和其他接口中使用的原理:美国专利申请15/162240、15/690234、15/195675、15/200642、15/821677、15/904953、15/905465、15/943221、62/540458、62/575005、62/621117、62/619656和PCT公开PCT/US2017/050547,假定熟悉其中的公开内容、概念和命名法。这些申请的完整公开内容以及通过引用并入其中的申请通过引用并入本文。
如本文中、尤其在权利要求内所使用,诸如第一和第二的序数词本身并不旨在意味着序列、时间或独特性,而是用于讲一个要求保护的构造与另一个区分开。在其中上下文进行了规定的一些用例中,这些术语可以暗示第一和第二是独特的。例如,在其中事件发生于第一时间且另一事件发生于第二时间的情况下,不存在以下刻意的含义:第一时间发生在第二时间之前,发生在第二时间之后,或与第二时间同时发生。然而,在其中权利要求中呈现了第二时间在第一时间之后的进一步限制的情况下,上下文将要求将第一时间和第二时间解读为独特的时间。类似地,在其中上下文如此规定的或准许的情况下,序数词旨在被广义地解释,使得两个所标识的权利要求构造可以具有相同的特性或具有不同的特性。由此,例如,在没有进一步限制的情况下,第一频率和第二频率可以是相同的频率,例如第一频率是10Mhz并且第二频率是10Mhz;或第一频率和第二频率可以是不同的频率,例如,第一频率是10Mhz并且第二频率是11Mhz。上下文能以其他方式来规定,例如在其中第一频率和第二频率被进一步限制为彼此频率正交的情况下,在这种情况下,它们不可能是同一频率。
已在上文讨论的专利申请中公开了快速多点触摸(FMT)传感器的某些原理。正交信号被传输到多个发射导体(或天线)中,并且信息由附连到多个接收导体(或天线)的接收机接收,随后,由信号处理器分析信号以标识触摸事件。可按各种配置(包括例如在其中交叉点形成节点的矩阵)组织发射导体和接收导体,并且通过对接收到的信号的处理而在那些节点处检测交互。在其中正交信号为频率正交的实施例中,正交频率之间的间隔Δf至少是测量周期τ的倒数,该测量周期τ等于对列采样期间的周期。因此,在实施例中,可以使用一千赫兹的频率间隔(Δf)来测量列达一毫秒(τ)(即,Δf=1/τ)。
在实施例中,混合信号集成电路(或下游组件或软件)的信号处理器适于确定表示被传输到行的每个频率正交信号的至少一个值。在实施例中,混合信号集成电路的信号处理器(或下游组件或软件)对接收到的信号执行傅立叶变换。在实施例中,混合信号集成电路适于使接收到的信号数字化。在实施例中,混合信号集成电路(或下游组件或软件)适于使接收到的信号数字化并且对经数字化的信息执行离散傅立叶变换(DFT)。在实施例中,混合信号集成电路(或下游组件或软件)适于使接收到的信号数字化并对经数字化的信息执行快速傅立叶变换(FFT)-FFT是离散傅立叶变换的一种类型。
鉴于本公开内容,对于本领域技术人员而言将明显的是,DFT本质上将在采样周期(例如,积分周期)期间获取的数字样本的序列(例如,窗口)视为好像它重复。结果,不是中心频率(即,不是积分周期(其倒数定义了最小频率间隔)的倒数的整数倍)的信号可具有作出贡献的多个小值进入其他DFT频段的相对标称的、但非刻意的结果。因此,鉴于本公开内容,对于本领域技术人员也将明显的是,如本文中所使用的术语正交不被这样的小贡献“违反”。换句话说,当我们在本文中使用术语频率正交时,如果一个信号对DFT频段的基本上所有贡献对于相比另一信号的基本上所有贡献不同的DFT频段作出,则这两个信号被认为是频率正交的。
在实施例中,以至少1MHz对所接收的信号进行采样。在实施例中,以至少2MHz对所接收的信号进行采样。在实施例中,以4MHz对所接收的信号进行采样。在实施例中,以4.096Mhz对所接收的信号进行采样。在实施例中,以大于4MHz对所接收的信号进行采样。
为了实现kHz采样,例如,能以4.096MHz获取4096个样本。在此类实施例中,积分周期为1毫秒,根据频率间隔应当大于或等于积分周期的倒数的约束,积分周期提供了1KHz的最小频率间隔。(鉴于本公开内容,对于本领域技术人员将明显的是,以例如4MHz获取4096个样本将产生略长于毫秒的积分周期,并且不实现kHz采样,并且最小频率间隔为976.5625Hz。)在实施例中,频率间隔等于积分周期的倒数。在此类实施例中,频率正交信号范围的最大频率应当小于2MHz。在此类实施例中,频率正交信号范围的实际最大频率应当小于采样率的约40%,或小于约1.6MHz。在实施例中,DFT(其可以是FFT)被用于将经数字化的所接收的信号变换为信息频段,每个信息频段反映了可以已由发射天线130传输的所传输的频率正交信号的频率。在实施例中,2048个频段与从1KHz到约2MHz的频率对应。鉴于本公开内容,对于本领域技术人员而言将明显的是,这些示例仅是示例性的。取决于系统的需求,并受制于上文描述的约束,可以增加或减小采样率,可以调整积分周期,可以调整频率范围,等等。
在实施例中,DFT(其可以是FFT)输出包括针对所传输的每个频率正交信号的频段。在实施例中,每个DFT(其可以是FFT)频段包括同相(I)分量和正交(Q)分量。在实施例中,I分量和Q分量的平方和被用作与那个频段的信号强度对应的度量。在实施例中,I分量和Q分量的平方和的平方根被用作与那个频段的信号强度对应的度量。鉴于本公开内容,对于本领域技术人员将明显的是,可以将与频段的信号强度对应的度量用作与生物计量活动有关的度量。换言之,与给定频段中的信号强度对应的度量将作为某个活动的结果而改变。
一般而言,如术语在本文中所使用,注入或融入使指以下过程:将信号传输到主体的身体,从而有效地使身体(或身体的多个部位)变成信号的活跃发射源。在实施例中,将电信号注入到手(或身体的其他部位)中,并且即便当手(或手指或身体的其他部位)不与传感器的触摸表面直接接触时,该信号也能够由传感器检测。在某种程度上而言,这允许相对于表面来确定手(或手指或某个其他身体部位)的接近度和定向。在实施例中,信号由身体承载(例如,传导),并且取决于所涉及的频率,信号也可以被承载在表面附近或表面下方。在实施例中,至少KHz范围内的频率可用于频率注入。在实施例中,MHz范围内的频率可用于频率注入。为了结合如上文所述的FMT使用融入,在实施例中,融入信号可被选择为与驱动信号正交,因此,在感测线上,除了可以看见其他信号之外还可以看见融入信号。
本文中讨论的感测装置使用发射天线和接收天线(本文中也称为导体)。然而,应当理解,发射天线或接收天线充当发射机、接收机还是这两者取决于上下文和实施例。在实施例中,用于所有模式或模式的任何组合的发射机和接收机可操作地连接到能够传输和接收所需信号的单个集成电路。在实施例中,发射机和接收机各自操作地连接到能够分别传输和接收所需信号的不同的集成电路。在实施例中,用于所有模式或模式的任何组合的发射机和接收机可以操作地连接到一组集成电路,每个集成电路能够传输和接收所需信号,并且一起共享对于此类多个IC配置必需的信息。在实施例中,在集成电路的容量(即,发射信道和接收信道的数量)和模式的要求(即,发射信道和接收信道的数量)准许的情况下,控制器所使用的所有的多个模式的所有发射机和接收机由共同的集成电路或在其间具有通信的一组集成电路操作。在实施例中,在发射信道或接收信道的数量需要使用多个集成电路的情况下,来自每个电路的信息被组合在单独的系统中。在实施例中,单独的系统包括GPU和用于信号处理的软件。
转到图1,示出的是感测装置100的实施例的图。在实施例中,具有信号处理能力的混合信号集成电路105包括发射机110和接收机120。在实施例中,包括发射机(或多个发射机)和接收机(或多个接收机)的模拟前端而不是混合信号集成电路100被用于发送和接收信号。在此类实施例中,模拟前端提供到信号生成和信号处理电路和/或软件的数字接口。
发射机110经由发射引线115导电耦合至发射天线130,并且接收机120经由接收引线125导电耦合至接收天线140。信号从发射天线130发射。由接收天线140接收的信号被感测装置100测量。所测量的信号的量被使用以提供与在其中信号正被使用的环境有关的信息。发射天线130与接收天线140之间的移动影响由接收天线140接收的信号的测量。此外,其他环境条件可影响作出的测量。例如,湿度可影响由接收天线140接收的信号的测量。
在实施例中,混合信号集成电路105适于产生一个或多个信号,并经由发射机110将该信号发送到发射天线130。在实施例中,混合信号集成电路105适于生成多个频率正交信号,并将多个频率正交信号发送到发射天线130。在实施例中,混合信号集成电路105适于生成多个频率正交信号,并将多个频率正交信号中的一个或多个频率正交信号发送到多个发射天线中的每个发射天线。在实施例中,频率正交信号在从DC一直到约2.5GHz的范围内。在实施例中,频率正交信号在从DC一直到约1.6MHz的范围内。在实施例中,频率正交信号在从50KHz到200KHz的范围内。频率正交信号之间的频率间隔应当大于或等于积分周期(即,采样周期)的倒数。
在实施例中,混合信号集成电路105(或下游组件或软件)适于确定表示由发射天线130传输的每个频率正交信号的至少一个值。在实施例中,混合信号集成电路105(或下游组件或软件)对接收到的信号执行傅立叶变换。在实施例中,混合信号集成电路105适于使接收到的信号数字化。在实施例中,混合信号集成电路10(或下游组件或软件)适于使接收到的信号数字化并且对经数字化的信息执行离散傅立叶变换(DFT)。在实施例中,混合信号集成电路100(或下游组件或软件)适于使接收到的信号数字化并且对经数字化的信息执行快速傅立叶变换(FFT)。
转到图2,示出感测装置100的实施例,该感测装置100能够被放置在人或动物的身体的部分上或接近人或动物的身体的部分放置。在实施例中,感测装置100包括发射天线130和接收天线140。在实施例中,感测装置100包括发射天线130和多个接收天线140。在实施例中,感测装置100包括多个发射天线130并包括接收天线140。在实施例中,感测装置100包括一个或多个发射天线130以及一个或多个接收天线140。在实施例中,感测装置100被嵌入或包入可穿戴设备中。在实施例中,感测装置100适合附连到或施加到身体。在实施例中,传感器装置100包括可被施加到身体的粘合侧。在实施例中,传感器设备100是可被穿戴的物品的部分或被嵌入在可被穿戴的物品内,可被穿戴的物品诸如,腕带、头巾、围脖、腰带或其他此类物品。在实施例中,传感器装置100是接近皮肤被穿戴的服装制品的部分或嵌入在该服装制品中,该服装制品诸如,手套、衬衫、裤子、袜子或内衣。
在实施例中,感测装置100由两个部分(未示出)形成,其中一个部分包括一个或多个发射天线,并且另一部分包括一个或多个接收天线140。在实施例中,感测装置的这两个部分各自被穿戴在身体上,例如,腕带和前臂带;或者用于左臂的腕带和用于右臂的腕带。
在实施例中,发射天线130和接收天线140是导电的。在实施例中,当感测装置100在操作上位于主体(例如,人或动物)附近时,发射天线130和接收天线140直接与该主体接触。在实施例中,当感测装置100在操作上位于主体(例如,人或动物)附近时,(多个)发射天线130和(多个)接收天线140中的至少一个不与该主体直接接触。在实施例中,当感测装置100在操作上位于主体(例如,人或动物)附近时,一个或多个发射天线130或接收天线140被维持在距该主体一定距离处。在实施例中,由天线上的非导电涂层维持此类距离。在实施例中,由天线与主体之间的电介质层维持此类距离。
在实施例中,当感测装置100在操作上位于主体(例如,人或动物)附近时,至少一个发射天线130被维持为紧邻该主体,并且至少一个接收天线140被支撑在刚性基底上,例如,由塑料手镯支撑。在实施例中,当感测装置100在操作上位于主体(例如,人或动物)附近时,至少一个发射天线130被维持为紧邻该主体,并且多个接收天线140被支撑在刚性基底上,例如,由塑料手镯支撑。在实施例中,当感测装置100在操作上位于主体(例如,人或动物)附近时,一个或多个发射天线130或接收天线140相对于彼此被维持在固定位置,并且不随皮肤的表面移动,例如,相对于手镯保持就位的天线。在实施例中,当感测装置100在操作上位于主体(例如,人或动物)附近时,一个或多个发射天线130或接收天线140被支撑在刚性基底上,例如,由塑料手镯支撑的天线。在实施例中,当感测装置100在操作上位于主体(例如,人或动物)附近时,一个或多个发射天线130或接收天线140被支撑在高度柔性的基底上,例如,被支撑在软织物或柔性橡胶上的天线;并且在实施例中,软织物或柔性橡胶基底可使用粘合剂(例如,像创可贴的粘性部分)被临时地贴合至主体。在实施例中,当感测装置100在操作上位于主体(例如,人或动物)附近时,一个或多个发射天线130或接收天线140被支撑在柔性基底上,例如,由织物或橡胶基底支撑的天线;在实施例中,此类基底可以类似于硅酮手镯,或可以类似于创可贴的非粘性部分,该创口贴一般由粘合剂部分定位,但是将不随皮肤精确地移动。
在实施例中,感测装置包括托附在一个或多个可穿戴组件上的多个导电天线。在实施例中,可穿戴组件被配置成使得其天线与主体直接接触。在实施例中,可穿戴组件被配置成使得其天线不与主体直接接触。在实施例中,可穿戴组件被配置成使得天线中的至少一些天线不与主体直接接触。在实施例中,多个导电天线中的每个导电天线可被用作发射天线或被用作接收天线。
在实施例中,多个独特的正交信号操作地传导至一个或多个发射天线。在实施例中,信号生成器用于生成多个独特的正交信号,这些独特的正交信号中的每一个操作地传导至发射天线。在实施例中,多个独特的正交信号操作地传导至一个或多个发射天线。在实施例中,矩阵切换器被配置成用于选择性地将信号生成器的输出(多个独特的正交信号中的任何独特的正交信号)操作地连接到可被用作发射天线的任何天线。在实施例中,信号处理器用于为由一个或多个接收天线中的每个接收天线接收的多个独特的正交信号中的每个独特的正交信号提供测量。在实施例中,矩阵切换器被配置成用于选择性地将每个接收天线操作地连接到信号处理器的输入。
在实施例中,每个发射天线140传输可由信号处理器识别的独特的频率正交信号。在实施例中,存在位于身体上的多个设备,多个设备中的每个设备都包括一个或多个发射天线130以及一个或多个接收天线140。在实施例中,发射天线130以如下方式运作:它们将随后由接收天线140接收的信号融入到主体中。在实施例中,接收天线140和发射天线中的一个或这两者位于身体内部。
在实施例中,感测装置100是穿戴在手臂上的带。在实施例中,感测装置100是眼罩。在实施例中,感测装置100是围绕颈部穿戴的围巾。在实施例中,感测装置100是衣领。在实施例中,感测装置100是项链。在实施例中,感测装置100被穿戴在手腕上。在实施例中,感测装置100被形成为护目镜或眼镜。在实施例中,感测装置100被穿戴在单脚或双脚上。在实施例中,感测装置100是一个或多个耳环。在实施例中,感测装置100是穿戴在腿上的带。在实施例中,感测装置100被穿戴在胸上。在实施例中,感测装置100被穿戴在背上。在实施例中,感测装置100被穿戴在腹股沟区中。
在实施例中,天线被形成为三维物体(或此类三维物体的面),这些三维物体的示例包括:立方体、矩形棱柱、三角棱柱、八角形棱柱、四面体、四方锥、圆柱体和圆锥体。在此类实施例中,在两个或更多个维度上交错是可能的。例如,2mm的立方体可在例如1”宽且被穿戴在手腕上的第一结构上的二维网格上被放置为例如间隔开2mm,而另一层的类似立方体可被部署在第二结构上。在实施例中,例如交替的发射机和接收机的大型密集阵列可交互。使用上文描述的混合信号集成电路、或可传输并接收频率正交信号并检测信号交互的变化的另一系统,可由系统测量生物计量数据。
在实施例中,每个发射天线可用于传输多个频率正交信号。在实施例中,可以动态地重新配置发射天线130和接收天线140的位置,从而允许每个天线在任何积分周期期间作为发射天线或接收天线来操作。在实施例中,天线可以在单个积分周期期间用作发射天线和接收天线两者(尽管具有不同的频率正交信号)。在实施例中,在同一积分周期期间,两组天线被用作发射天线和接收天线两者;第一组天线使其接收到的信号通过高通滤波器并且用于仅传输低频,而第二组天线使其接收到的信号通过低通滤波器并且仅传输高频。
发射天线130和接收天线140可被布置或形成为包括一个或多个发射天线130和一个或多个接收天线140的天线阵列的部分。一般而言,更多天线将产生更多数据的集合。然而,使得天线提供与要获得的生物计量数据有关的信息的天线放置而不仅仅是数量会产生改善的测量能力。在实施例中,天线被放置在关键位置或放置为接近身体部位以获得生物计量数据。说到“接近”,其一般意味着足够近,使得天线的放置能够提供与身体部位有关的信息,或者天线的放置在皮肤的表面上以获得与身体机能有关的生物计量数据。在实施例中,阵列的天线被放置在静脉和动脉所在的特定位置处。在实施例中,发射天线和接收天线(或发射天线组和接收天线组)被放置在皮肤上,并且皮肤的伸展和皮下结构的移动引起用于获得生物计量数据的间接信号变化。在实施例中,发射天线和接收天线(或发射天线组合接收天线组)被放置在皮肤上,并且环境皮肤变化被用于获得生物计量数据。在实施例中,机器学习算法用于将所测量的信号与生物计量数据相关联。
在实施例中,非常小的发射天线和接收天线直接定位在身体上的各种邻近位置上,并且能够检测相对于彼此的相对移动——并且那个相对移动可用于获得生物计量数据。在实施例中,使用少量粘合剂将天线贴合到头发、毛囊或皮肤。
当在使用时,对在接收机处从发射天线接收到的信号的量进行测量。参考图3,示出的是在一系列积分周期期间在特定接收机处接收到的所测量的信号的量。该活动指示:在某些积分周期期间,相比在其他帧处,更多信号正被接收。所测量的信号可指示生物活动。在实施例中,每个帧期间的所测量的信号可指示生物活动。在实施例中,多个帧期间的所测量的信号可指示生物活动。
图4是图示出在一系列积分周期期间在特定接收机处接收到的所测量的信号的量的另一图。在图4的图中,图示出当前接收的信号与先前接收的信号之间的增量。这提供了所接收的信号的不同视角,并且能够使信号指示更易于可视化的生物计量数据并能够使信号用于建立生物计量数据。
所测量的信号能够被处理以提供与人有关的生物计量数据。生物计量数据是与生物活动有关和/或与生物活动相关联的信息。在实施例中,生物计量数据与心率相关联。在实施例中,生物计量数据与循环活动相关联。在实施例中,生物计量数据与呼吸活动相关联。在实施例中,生物计量数据与皮肤活动相关联。在实施例中,生物计量数据与语音活动相关联。在实施例中,生物计量数据与听觉活动相关联。在实施例中,生物计量数据与步态相关联。在实施例中,生物计量数据与肌肉活动相关联。在实施例中,生物计量数据与眼动活动相关联。在实施例中,生物计量数据与眼睑活动相关联。在实施例中,生物计量数据与消化活动相关联。在实施例中,生物计量数据与信号在身体内的传输相关联。在实施例中,生物计量数据与身体的特定部位相关联,并且被使用以标定身体的特定部位,例如,特定的静脉和动脉,诸如,掌浅弓可以能够提供手相对于表面的定向。在实施例中,使用可穿戴设备标定特定的动脉可准许我们跟踪可穿戴设备在身体上的放置达一段时间。
如上文所讨论,为了获得生物计量数据,使感测装置100定位和/或感测装置100与人相关联,使得可由感测装置100测量和使用所接收的信号以提供生物计量数据。随后,可将生物计量数据用于诊断目的、健康相关问题、标识以及其他活动。
虽然已经参照本发明的优选实施例具体示出和描述了本发明,但本领域技术人员可在形式上和细节上对本发明作出各种改变而不背离本发明的精神和范围。

Claims (21)

1.一种生物计量感测装置,包括:
第一天线,由第一组件支撑,所述第一组件被配置成由主体穿戴,并被配置成当所述第一组件被穿戴时将所述第一天线维持为接近所述主体;
多个第二天线,由第二组件支撑,所述第二组件被配置成由所述主体穿戴,并被配置成当所述第二组件被穿戴时将所述多个第二天线维持为接近所述主体;
信号生成器,操作地连接至所述第一天线,所述信号生成器被配置成在所述第一天线上生成第一频率信号;
信号处理器,操作地连接至所述多个第二天线,所述信号处理器被配置成:处理在多个积分周期期间在所述多个第二天线中的每个天线上接收的接收信号,以及对于所述多个积分周期中的每个积分周期且对于所述多个第二天线中的每个第二天线,使用快速傅立叶变换确定与所述第一频率信号对应的所接收的接收信号的量的测量;并且
其中,与在所述多个积分周期期间取得的所述第一频率信号对应的测量提供与所述主体的生物计量有关的数据。
2.如权利要求1所述的生物计量感测装置,其中,所述第一组件和所述第二组件中的至少一个组件包括电介质层,所述电介质层被配置成使得当所述第一组件和所述第二组件中的所述至少一个组件被穿戴时,所述第一天线或所述多个第二天线中的至少一个通过所述电介质层与所述主体分开。
3.如权利要求1所述的生物计量感测装置,其中,当所述第一天线接近所述主体时,所述第一天线正在接触所述主体。
4.如权利要求1所述的生物计量感测装置,其中,所述第二组件由刚性材料制成。
5.如权利要求1所述的生物计量感测装置,其中,所述第二组件由柔性材料制成。
6.如权利要求1所述的生物计量感测装置,其中,所述第二组件由橡胶或塑料制成。
7.如权利要求1所述的生物计量感测装置,其中,所述第一组件和所述第二组件形成单一组件。
8.如权利要求1所述的生物计量感测装置,其中,所述第一组件适于被穿戴在身体的手臂上。
9.如权利要求1所述的生物计量感测装置,其中,所述主体的生物计量与心脏活动有关。
10.如权利要求1所述的生物计量感测装置,其中,所述主体的生物计量与肺活动有关。
11.一种生物计量感测装置,包括:
第一天线,由第一组件支撑,所述第一组件被配置成由主体穿戴,并被配置成当所述第一组件被穿戴时将所述第一天线维持为接近所述主体;
多个第二天线,由第二组件支撑,所述第二组件被配置成由所述主体穿戴,并被配置成当所述第二组件被穿戴时将所述多个第二天线维持为接近所述主体;
信号生成器,操作地连接至所述多个第二天线中的每个第二天线,所述信号生成器被配置成在多个积分周期期间,在所述多个第二天线中的每个第二天线上生成多个独特的频率正交信号中的至少一个独特的频率正交信号;
信号处理器,操作地连接至所述第一天线,所述信号处理器被配置成:处理多个积分周期期间的在所述第一天线上接收的接收信号,以及对于所述多个积分周期中的每个积分周期,使用快速傅立叶变换确定与所述多个独特的频率正交信号中的每个独特的频率正交信号对应的所接收的接收信号的量的测量;并且
其中,与所述多个积分周期期间的所述多个独特的频率正交信号中的每个独特的频率正交信号对应的测量提供与所述主体的生物计量有关的数据。
12.如权利要求11所述的生物计量感测装置,所述信号处理器进一步被配置成:处理第二多个积分周期期间在所述第一天线上接收的第二接收信号,以及对于所述第二多个积分周期中的每个积分周期,确定与所述多个独特的频率正交信号中的每个独特的频率正交信号对应的测量;并且
其中,与所述第二多个积分周期期间的所述多个独特的频率正交信号中的每个独特的频率正交信号对应的测量提供与所述主体的生物计量有关的数据。
13.如权利要求11所述的生物计量感测装置,其中,所述第一组件和所述第二组件中的至少一个组件包括电介质层,所述电介质层被配置成使得当所述第一组件和所述第二组件中的所述至少一个组件被穿戴时,所述第一天线或所述多个第二天线中的至少一个通过所述电介质层与所述主体分开。
14.如权利要求11所述的生物计量感测装置,其中,当所述多个第二天线接近所述主体时,所述多个第二天线中的至少一个第二天线正在接触所述主体。
15.如权利要求11所述的生物计量感测装置,其中,所述第二组件由刚性材料制成。
16.如权利要求11所述的生物计量感测装置,其中,所述第二组件由柔性材料制成。
17.如权利要求11所述的生物计量感测装置,其中,所述第二组件由橡胶或塑料制成。
18.如权利要求11所述的生物计量感测装置,其中,所述第一组件和所述第二组件形成单一组件。
19.如权利要求11所述的生物计量感测装置,其中,所述第一组件适于被穿戴在身体的手臂上。
20.如权利要求11所述的生物计量感测装置,其中,所述主体的生物计量与心脏活动有关。
21.如权利要求11所述的生物计量感测装置,其中,所述主体的生物计量与肺活动有关。
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