一种身体上感测系统(30)包括用于将电信号耦合到身体并从身体耦合出来的多个皮肤接口元件。所述系统适于基于信号在可定位单元与空间分离的参考单元(34)的集合之间的传输来导出至少一个可定位接口单元(32)的位置的指示，所述参考单元被定位在所述身体上的已知位置的集合处。在每个参考单元上的多个电极对(52)处感测发射的信号，并且针对每个对导出信号特性，并且基于此来确定所述信号的到达方向。通过整理所有测得的到达角度并参考包含指示当在所述参考单元本身之间内部传输信号时的已知信号到达角度的信息的参考数据集，导出所述可定位单元的位置的指示。所述可定位单元的位置的指示。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】for continuous finger tracking on the skin”(在2016年关于计算系统中的人为因素的CHI会议论文集中，第1491-1503页，2016年5月)中提出了一种信号发射和感测方法的实际实施方式。
[0010]该文章提出了被称为SkinTrack的连续手指跟踪技术。SkinTrack是实现跨皮肤的持续触摸跟踪的可穿戴系统。该系统包括发射持续高频AC信号的环和实施多个传感器电极的感测腕带。由于在传播高频AC信号通过身体方面固有的相位延迟，因此可以在电极对之间观察到相位差。SkinTrack系统测量这些相位差以计算在对象的皮肤上进行触摸的对象的手指的2D坐标位置。SkinTrack方法的分辨率(即，准确度)为大致7mm。
[0011]同一文章还描述了在人体上的两个不同位置处感测到的信号之间的相位角差被用作信号发射器相对于传感器的定位的度量的方法。图2示意性地图示了发射器呈环12的形式的技术。使用该技术来识别发射器相对于智能手表上的两个传感器电极14a、14b的位置。
[0012]当使用80MHz RF信号时，传播通过人体的电磁波的波长为大约91cm。对于波的一个单周期，这会引起大致4
°
/cm的相位角差。如果在RF信号的一个波长内(即，在大约91cm内)执行定位，那么能够通过测量这两个接收到的信号之间的相位角差来导出发射器相对于两个传感器的位置的指示。
[0013]当监测生理参数时，准确放置贴片对于正确运行是至关重要的。并且当使用各种其他感测设备(例如，在本文中描述的手持式成像传感器设备)时，设备的放置对于正确结果是必不可少的。然而，在基于家庭的监测和上面描述的其他方案中，需要患者、非临床医生护理者和/或医学专业人员自己更换贴片。这会具有挑战性，即使在具有医学训练的情况下也是如此，并且在没有医学训练的情况下尤其如此，并且对于具有例如差的视力、灵巧度或具有降低的认知功能的患者来说更是如此。因此，促进将如在本文中描述的贴片和/或其他感测设备可靠放置在正确位置(例如，定位和取向)的解决方案对于提高监测、感测和/或成像的可靠性将会是有价值的。
技术实现思路
[0014]根据依据本专利技术的一个方面的示例，提供了一种身体上传感器系统，包括：
[0015]多个皮肤接口单元，其用于将电信号耦合到对象的身体中和/或从对象的身体中耦合出来，所述多个皮肤接口单元包括两个或更多个参考单元和至少一个可定位单元，每个参考单元用于抵靠皮肤的相应已知区域放置，所述至少一个可定位单元用于放置在另外的未知位置处，所述参考单元中的每个参考单元包括至少两个皮肤耦合电极对；以及
[0016]控制器，其与所述皮肤接口单元能操作地耦合并适于：
[0017]控制信号通过所述身体在所述可定位单元与所述参考单元之间的传输，
[0018]在每个参考单元处导出与分别在所述单元的每个电极对处接收到的信号相关联的一个或多个信号特性，并且基于此来导出在所述参考单元处的信号的到达角度的指示，
[0019]访问参考数据集，所述参考数据集包括指示在参考单元被放置在所述皮肤的所述已知区域处的情况下并在接收来自与所述皮肤的所述其他已知区域中的一个或多个其他已知区域相对应的位置的信号的情况下在所述参考单元处的信号的已知到达角度的信息；并且
[0020]基于信号的所导出的到达角度并基于所述参考数据集中的所述信息来导出所述至少一个可定位单元的位置的指示，并且基于所导出的位置的指示来生成输出信息。
[0021]在本文中描述的各种实施例可以基于以下内容：基于对从接口单元传播的各种信号在到达已知位置的多个参考单元时被感测的角度的分析来确定皮肤接口单元(例如，贴片或手持式设备)的位置。该信息可以结合与针对在参考单元的各个对的位置之间内部传输信号的情况下的信号的已知信号到达角度相对应的参考信息来使用，从而确定可定位单元的位置。这可以用于促进该单元在身体上的准确定位，以便使用该单元可靠地在身体上感测例如生理参数。
[0022]参考单元被放置在身体上的已知位置中，这些位置是对其校正参考数据的位置。参考数据集有效地允许针对可定位单元的导出的信号角度测量结果与其在真实空间中的位置之间的映射。可以将所导出的角度相对于数据集的角度相关信息进行相关或比较或求解，从而允许计算可定位单元相对于参考单元的位置。通过使用设备在真实空间中的已知位置，这然后允许确定可定位单元的真实位置。数据集充当信号空间与真实空间之间的映射图。
[0023]因此，参考信息可以提供用于将针对可定位单元的信号角度信息映射到位置信息中的映射工具。参考数据集可以采取针对参考单元的设备位置映射图的形式。
[0024]每个参考单元具有至少两个电极对。每个对的电极空间分离。导出关于在每个相应对处接收到的信号的一个或多个信号特性的单独集合。这给出了针对每个单独电极对的信号特性的一个集合。这允许确定到达角度，因为在两个对处的测量或计算的特性的差异允许导出关于信号传播方向的信息。例如如果传播速度是已知的，则两个电极对处的不同到达时间允许基于这两个电极对之间的已知分离度来确定传播方向。
[0025]该系统可以有利地用于监测对象的一个或多个生理参数和/或获得对象的其他感测数据或成像数据。在这种情况下，可定位单元可以用于在感测一个或多个生理参数或获得成像数据时使用。通过允许确定可定位单元的位置，可以检查是否正确放置了可定位单元以便实现准确或可靠的生理参数读数或正确的图像数据。
[0026]电信号是施加到皮肤或身体的电刺激。电信号通过身体被传送或运送通过电学身体通道。电信号可以是AC信号。信号可以被电容性耦合到身体中或者被电感性耦合到身体中。可以使用相同或不同的耦合机构将信号从身体中耦合出来以便进行感测。
[0027]有利地，所生成的用于耦合到身体中的信号在10MHz至150MHz的RF频率范围内，因为在该频率范围内身体充当用于信号传输的波导。
[0028]该系统包括用于将信号电学耦合到皮肤或身体并从皮肤或身体中电学耦合出来的皮肤接口单元。每个单元可以用于抵靠皮肤进行安装或应用，与皮肤接触或紧邻皮肤(可能隔开小间隙或空间)。
[0029]皮肤接口单元中的一个或多个皮肤接口单元可以包括用于抵靠皮肤安装的垫(例如，贴片)或者由用于抵靠皮肤安装的垫(例如，贴片)组成。皮肤接口单元中的一个或多个皮肤接口单元可以包括例如被整形或配置为拟合到身体的特定部分以便抵靠该部分的皮肤安装的可穿戴设备或者由该可穿戴设备组成。它们可以是在被固定耦合或附接到身体的意义上的身体上单元，或者可以是在用于暂时抵靠皮肤的区域放置的意义上的离体单元，例如用于通过人站立在秤上而抵靠脚的皮肤放置的体重秤。皮肤接口单元中的一个或多个
皮肤接口单元可以包括手持式设备(例如，手持式成像传感器和/或设备)或者由手持式设备(例如，手持式成像传感器和/或设备)组成。
[0030]任选地，控制器可以生成信号，并且发射器单元被控制为将这些信号施加到身体。发射器单元本身包括本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种身体上传感器系统(30)，包括：多个皮肤接口单元，其用于将电信号耦合到对象的身体中和/或从对象的身体中耦合出来，所述多个皮肤接口单元包括两个或更多个参考单元(34a、34b)和至少一个可定位单元(32)，每个参考单元用于抵靠皮肤的相应已知区域放置，所述至少一个可定位单元用于放置在另外的未知位置处，所述参考单元中的每个参考单元包括至少两个皮肤耦合电极对(52a、52b)；以及控制器(36)，其与所述皮肤接口单元能操作地耦合并适于：控制信号通过所述身体在所述可定位单元与所述参考单元之间的传输，在每个参考单元处导出与分别在所述单元的每个电极对处接收到的信号相关联的一个或多个信号特性，并且基于此来导出在所述参考单元处的信号的到达角度的指示，访问参考数据集，所述参考数据集包括指示在参考单元被放置在所述皮肤的所述已知区域处的情况下并在接收来自与所述皮肤的所述其他已知区域中的一个或多个其他已知区域相对应的位置的信号的情况下在所述参考单元处的信号的已知到达角度的信息；并且基于信号的所导出的到达角度并基于所述参考数据集中的所述信息来导出所述至少一个可定位单元的位置的指示，并且基于所导出的位置的指示来生成输出信息。2.根据权利要求1所述的身体上传感器系统(30)，其中，所述一个或多个信号特性包括以下各项中的至少一项：相位角、发射与接收之间的信号传输时间，以及发射与接收之间的信号衰减。3.根据权利要求1或2所述的身体上传感器系统(30)，其中，每个参考单元(34)包括至少三个皮肤耦合电极对(52)，并且优选包括至少四个皮肤耦合电极对。4.根据权利要求3所述的身体上传感器系统(30)，其中，针对每个参考单元(34)，所述控制器(36)适于基于所述电极对(52a、52b)中的两个电极对之间的信号特性的值的差值来确定至少一个差分信号特性值。5.根据权利要求4所述的身体上传感器系统(30)，其中，针对每个参考单元(34)，并且针对至少一个信号特性，在由所述接收器包括的每个电极对(52a、52b)和每个其他电极对之间计算差分信号特性值，从而形成差分值的集合。6.根据权利要求5所述的身体上传感器系统(30)，其中，通过将所导出的差分值的集合中的每个值除以在所述集合中包含的最大差分值来对所述集合进行归一化。7.根据权利要求5或6所述的身体上传感器系统(30)，其中，确定所述到达角度包括将所导出的差分值的集合与预定差分值集合的数据集进行比较，每个预定集合对应于已知的信号到达角度。8.根据权利要求1-7中的任一项所述的身体上传感器系统(30)，其中，基于三角测量技术来确定所述位置的指示。9.根据权利要求1-8中的任一项所述的身体上传感器系统(30)，其中，所述参考数据集包括用于所述参考单元的设备身体映射图或者由用于所述参考单元的设备身体映射图组成，所述设备身体映射图表示所述参考单元在所述身体上的相对定位。10.根据权利要求1-9中的任一项所述的身体上传感器系统(30)，其中，所述控制器(36)被配置为：识别由所述可定位单元包括的电极对的数量，并且控制由每个电极依次进行的信号到所述参考单元中的每个参考单元的传输，并且在每个参考单元处导出与从...
【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：
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