DE112018005874T5 - Biometric sensor - Google Patents
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Abstract
Eine biometrischer Sensorvorrichtung wird von einer Person eingesetzt, um biometrische Daten zu erhalten. Sende- und Empfangsantennen werden verwendet, um Signale zu senden und zu empfangen. Die Messungen der empfangenen Signale werden mit der biologischen Aktivität korreliert, um biometrische Daten zu erhalten.A biometric sensor device is used by a person to obtain biometric data. Transmit and receive antennas are used to send and receive signals. The measurements of the received signals are correlated with the biological activity in order to obtain biometric data.
Description
Die vorliegende Anmeldung ist eine Teilfortsetzungsanmeldung von
Gebietarea
Die offenbarten Vorrichtungen und Verfahren betreffen den Bereich des Erfassens bzw. Sensierens, insbesondere des Sensierens, welches verwendet wird, um biometrische Daten bereitzustellen.The disclosed devices and methods relate to the field of detection or sensing, in particular sensing, which is used to provide biometric data.
FigurenlisteFigure list
Die vorstehenden und andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der Offenbarung ergeben sich aus der folgenden genaueren Beschreibung der Ausführungsformen, wie sie in den begleitenden Zeichnungen dargestellt sind, wobei sich die Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten auf dieselben Teile beziehen. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, wobei der Schwerpunkt vielmehr auf der Veranschaulichung der Prinzipien der offenbarten Ausführungsformen liegt.
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1 zeigt ein Schema einer Sensorvorrichtung. -
2 zeigt ein Diagramm einer Sensorvorrichtung, die bei einer Person verwendet wird. -
3 zeigt eine Kurve der am Empfänger empfangenen gemessenen Signale. -
4 zeigt eine weitere Kurve von gemessenen Signalen, die am Empfänger empfangen werden.
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1 shows a schematic of a sensor device. -
2nd shows a diagram of a sensor device used in a person. -
3rd shows a curve of the measured signals received at the receiver. -
4th shows another curve of measured signals that are received at the receiver.
Detaillierte BeschreibungDetailed description
Die vorliegende Anmeldung betrachtet verschiedene Ausführungsformen von Sensoren, die zur Gewinnung biometrischer Daten entwickelt wurden. Die Sensorkonfigurationen sind für die Verwendung mit frequenzorthogonalen Signaltechniken geeignet (siehe z.B.
Die gegenwärtig offenbarten Systeme und Verfahren beinhalten Prinzipien, die sich beziehen auf und geeignet sind für den Entwurf, die Herstellung und die Verwendung von Sensoren auf kapazitiver Basis, und insbesondere Sensoren auf kapazitiver Basis, die ein auf orthogonaler Signalübertragung basierendes Multiplexschema verwenden, wie z.B., aber nicht nur, Frequenzmultiplex (FDM), Codemultiplex (CDM) oder eine hybride Modulationstechnik, die sowohl FDM- als auch CDM-Verfahren kombiniert. Verweise auf Frequenzen hierin könnten sich auch auf andere orthogonale Signalgrundlagen beziehen. Somit enthält die vorliegende Anmeldung durch Verweis den Inhalt der früheren
Die vorliegende Anmeldung verwendet auch Prinzipien, die in schnellen Multi-TouchSensoren und anderen Schnittstellen verwendet werden, die in folgenden Anmeldungen offenbart sind:
Wie hierin verwendet und insbesondere innerhalb der Ansprüche sollen Ordnungsbegriffe wie erster und zweiter nicht an und für sich Sequenz, Zeit oder Eindeutigkeit implizieren, sondern dienen vielmehr dazu, ein beanspruchtes Konstrukt von einem anderen zu unterscheiden. Bei einigen Verwendungen, bei denen der Kontext es vorschreibt, können diese Begriffe implizieren, dass „der erste“ und „der zweite“ eindeutig sind. Wenn zum Beispiel ein Ereignis zu einem ersten Zeitpunkt und ein anderes Ereignis zu einem zweiten Zeitpunkt eintritt, ist nicht beabsichtigt, dass der erste Zeitpunkt vor dem zweiten Zeitpunkt, nach dem zweiten Zeitpunkt oder gleichzeitig mit dem zweiten Zeitpunkt eintritt. Wenn jedoch die weitere Einschränkung, dass der zweite Zeitpunkt nach dem ersten Zeitpunkt eintritt, im Anspruch definiert ist, würde der Kontext erfordern, dass der erste Zeitpunkt und der zweite Zeitpunkt als eindeutige Zeitpunkte „gelesen“ werden müssten. In ähnlicher Weise sollen Ordnungsbegriffe, wenn der Kontext dies vorschreibt oder zulässt, weit ausgelegt werden, so dass die beiden identifizierten Anspruchskonstrukte dasselbe Merkmal oder ein unterschiedliches Merkmal aufweisen können. So könnten z.B. eine erste und eine zweite Frequenz, ohne weitere Einschränkung, die gleiche Frequenz sein, z.B. die erste Frequenz 10 MHz und die zweite Frequenz 10 MHz; oder es könnten verschiedene Frequenzen sein, z.B. die erste Frequenz 10 MHz und die zweite Frequenz 11 MHz. Der Kontext kann etwas anderes vorschreiben, z.B. wenn eine erste und eine zweite Frequenz weiter darauf beschränkt sind, frequenzorthogonal zueinander zu sein; in diesem Fall könnten sie nicht die gleiche Frequenz sein.As used herein and in particular within the claims, order terms such as first and second are not intended to imply sequence, time or uniqueness per se, but rather serve to distinguish one claimed construct from another. For some uses where the context dictates, these terms can imply that "the first" and "the second" are unique. For example, if an event occurs at a first time and another event occurs at a second time, the first time is not intended to occur before the second time, after the second time, or simultaneously with the second time. However, if the further limitation that the second time occurs after the first time is defined in the claim, the context would require that the first time and the second time be "read" as unique times. Similarly, order terms should be interpreted broadly, if the context dictates or permits this, so that the two identified claim constructs can have the same characteristic or a different characteristic. For example, a first and a second frequency, without further limitation, being the same frequency, e.g. the first frequency 10 MHz and the second frequency 10 MHz; or it could be different frequencies, e.g. the first frequency is 10 MHz and the second frequency is 11 MHz. The context can dictate something else, e.g. if a first and a second frequency are further limited to be frequency orthogonal to each other; in this case they could not be the same frequency.
Bestimmte Prinzipien eines schnellen Multitouch-(FMT) Sensors sind in den oben diskutierten Patentanmeldungen offenbart worden. Orthogonale Signale werden in eine Mehrzahl von Sendeleitern (oder Antennen) übertragen, und die Informationen werden von Empfängern empfangen, die an eine Mehrzahl von Empfangsleitern (oder Antennen) angeschlossen sind; das Signal wird dann von einem Signalprozessor analysiert, um Berührungsereignisse zu identifizieren. Die Sende- und Empfangsleiter können in einer Mehrzahl von Konfigurationen organisiert sein, einschließlich z.B. einer Matrix, in der die Kreuzungspunkte Knotenpunkte bilden, wobei Interaktionen an diesen Knotenpunkten durch Verarbeitung der empfangenen Signale erkannt werden. In einer Ausführungsform, in der die orthogonalen Signale frequenzmäßig orthogonal sind, ist der Abstand zwischen den orthogonalen Frequenzen Δf wenigstens der Kehrwert der Messperiode τ, wobei die Messperiode τ gleich der Periode ist, während der die Spalten abgetastet werden. So kann in einer Ausführungsform eine Spalte für eine Millisekunde (τ) gemessen werden, wobei der Frequenzabstand (Δf) 1 kHz beträgt (d.h. Δf = 1/τ).Certain principles of a fast multitouch (FMT) sensor have been disclosed in the patent applications discussed above. Orthogonal signals are transmitted into a plurality of transmit conductors (or antennas), and the information is received by receivers connected to a plurality of receive conductors (or antennas); the signal is then analyzed by a signal processor to identify touch events. The transmit and receive conductors can be organized in a variety of configurations, including e.g. a matrix in which the crossing points form nodes, interactions at these nodes being recognized by processing the received signals. In an embodiment in which the orthogonal signals are orthogonal in terms of frequency, the distance between the orthogonal frequencies Δf is at least the reciprocal of the measuring period τ, the measuring period τ being equal to the period during which the columns are scanned. Thus, in one embodiment, a column can be measured for one millisecond (τ), the frequency separation (Δf) being 1 kHz (i.e. Δf = 1 / τ).
In einer Ausführungsform ist der Signalprozessor einer integrierten Schaltung mit gemischten Signalen (oder einer nachgeschalteten Komponente oder Software) so ausgebildet, dass er wenigstens einen Wert bestimmt, der jedes zu einer Reihe übertragene frequenzorthogonale Signal repräsentiert. In einer Ausführungsform führt der Signalprozessor der integrierten Schaltung mit gemischten Signalen (oder einer nachgeschalteten Komponente oder Software) eine Fourier-Transformation an empfangenen Signalen durch. In einer Ausführungsform ist die integrierte Mischsignalschaltung so ausgebildet, dass sie empfangene Signale digitalisiert. In einer Ausführungsform ist die integrierte Mischsignalschaltung (oder eine nachgeschaltete Komponente oder Software) so ausgebildet, dass sie empfangene Signale digitalisiert und eine diskrete Fourier-Transformation (DFT) an den digitalisierten Informationen durchführt. In einer Ausführungsform ist die integrierte Mischsignalschaltung (oder eine nachgeschaltete Komponente oder Software) so ausgelegt, dass sie empfangene Signale digitalisiert und eine schnelle Fourier-Transformation (FFT) an den digitalisierten Informationen durchführt, wobei eine FFT eine Art diskrete Fourier-Transformation ist.In one embodiment, the signal processor of an integrated circuit with mixed signals (or a downstream component or software) is designed such that it determines at least one value that represents each frequency orthogonal signal transmitted to a series. In one embodiment, the signal processor of the mixed signal integrated circuit (or a downstream component or software) performs a Fourier transform on received signals. In one embodiment, the integrated mixed signal circuit is designed such that it digitizes received signals. In one embodiment, the integrated mixed signal circuit (or a downstream component or software) is designed in such a way that it digitizes received signals and carries out a discrete Fourier transformation (DFT) on the digitized information. In one embodiment, the integrated mixed signal circuit (or a downstream component or software) is designed such that it digitizes received signals and carries out a fast Fourier transform (FFT) on the digitized information, an FFT being a type of discrete Fourier transform.
Für einen Fachmann wird es angesichts dieser Offenbarung offensichtlich sein, dass eine DFT, im Wesentlichen, die Sequenz von digitalen Abtastwerten (z.B. Fenster), die während einer Abtastperiode (z.B. Integrationsperiode) genommen werden, so behandelt, als ob sie sich wiederholt. Infolgedessen können Signale, die keine Mittenfrequenzen sind (d.h. keine ganzzahligen Vielfachen des Kehrwerts der Integrationsperiode (der Kehrwert definiert den minimalen Frequenzabstand)), relativ nominale, aber unbeabsichtigte Folgen haben, indem sie kleine Werte in andere DFT-Bins einbringen. Daher wird es auch für einen Fachmann angesichts dieser Offenbarung offensichtlich sein, dass der Begriff orthogonal, wie er hier verwendet wird, durch solch kleine Beiträge nicht „verletzt“ wird. Mit anderen Worten, so wie hier der Begriff „frequenzorthogonal“ verwendet ist, werden zwei Signale als frequenzorthogonal betrachtet, wenn im Wesentlichen der gesamte Beitrag des einen Signals zu den DFT-Bins zu unterschiedlichen DFT-Bins gemacht wird, als im Wesentlichen der gesamte Beitrag des anderen Signals.It will be apparent to those skilled in the art in view of this disclosure that a DFT, in essence, treats the sequence of digital samples (eg windows) taken during a sampling period (eg integration period) as if it were repeated. As a result, signals that are not center frequencies (ie, not integer multiples of the reciprocal of the integration period (the reciprocal defines the minimum frequency spacing)), relatively nominal but unintended consequences, by introducing small values into other DFT bins. Therefore, it will be obvious to a person skilled in the art in view of this disclosure that the term orthogonal as used here is not "violated" by such small contributions. In other words, as the term "frequency orthogonal" is used here, two signals are considered frequency orthogonal if essentially the entire contribution of one signal to the DFT bins is made to different DFT bins than essentially the entire contribution of the other signal.
In einer Ausführungsform werden empfangene Signale mit wenigstens 1 MHz abgetastet. In einer Ausführungsform werden die empfangenen Signale mit wenigstens 2 MHz abgetastet. In einer Ausführungsform werden die empfangenen Signale mit 4 MHz abgetastet. In einer Ausführungsform werden empfangene Signale mit 4.096 MHz abgetastet. In einer Ausführungsform werden die empfangenen Signale mit mehr als 4 MHz abgetastet.In one embodiment, received signals are sampled at at least 1 MHz. In one embodiment, the received signals are sampled at at least 2 MHz. In one embodiment, the received signals are sampled at 4 MHz. In one embodiment, received signals are sampled at 4096 MHz. In one embodiment, the received signals are sampled at more than 4 MHz.
Um eine kHz-Abtastung zu erreichen, können z.B. 4096 Abtastwerte bei 4.096 MHz genommen werden. In einer solchen Ausführungsform beträgt die Integrationsperiode
In einer Ausführungsform umfasst ein DFT-Ausgang (der eine FFT sein kann) für jedes frequenzorthogonale Signal, das übertragen wird, ein Bin. In einer Ausführungsform besteht jedes DFT-Bin (das eine FFT sein kann) aus einer gleichphasigen (I) und einer Quadraturkomponente (Q). In einer Ausführungsform wird die Summe der Quadrate der I- und Q-Komponenten als Maß verwendet, das der Signalstärke für dieses Bin entspricht. In einer Ausführungsform wird die Quadratwurzel der Summe der Quadrate der I- und Q-Komponenten als Maß verwendet, das der Signalstärke für dieses Bin entspricht. Angesichts dieser Offenbarung wird es für den Fachmann offensichtlich sein, dass ein Maß, das der Signalstärke für ein Bin entspricht, als Maß für die biometrische Aktivität verwendet werden könnte. Mit anderen Worten, das Maß, das der Signalstärke in einem bestimmten Bin entspricht, würde sich als Folge einer bestimmten Aktivität ändern.In one embodiment, a DFT output (which may be an FFT) includes a bin for each frequency orthogonal signal that is transmitted. In one embodiment, each DFT bin (which can be an FFT) consists of an in-phase (I) and a quadrature component (Q). In one embodiment, the sum of the squares of the I and Q components is used as a measure that corresponds to the signal strength for that bin. In one embodiment, the square root of the sum of the squares of the I and Q components is used as a measure that corresponds to the signal strength for that bin. In light of this disclosure, it will be apparent to those skilled in the art that a measure corresponding to the signal strength for a bin could be used as a measure of biometric activity. In other words, the measure that corresponds to the signal strength in a particular bin would change as a result of a particular activity.
Im Allgemeinen bezieht sich, wie der Begriff hier verwendet wird, die Injektion oder Infusion auf den Prozess der Übertragung von Signalen an den Körper eines Subjekts bzw. Probanden, wodurch der Körper (oder Teile des Körpers) effektiv zu einer aktiven Übertragungsquelle des Signals wird. Bei einer Ausführungsform wird ein elektrisches Signal in die Hand (oder einen anderen Teil des Körpers) injiziert, wobei dieses Signal von einem Sensor selbst dann erfasst werden kann, wenn die Hand (oder die Finger oder ein anderer Teil des Körpers) nicht in direktem Kontakt mit der Berührungsfläche des Sensors ist. Auf diese Weise können bis zu einem gewissen Grad die Nähe und Ausrichtung der Hand (oder des Fingers oder eines anderen Körperteils) relativ zu einer Oberfläche bestimmt werden. In einer Ausführungsform werden Signale vom Körper getragen (z.B. geleitet), und können, je nach den beteiligten Frequenzen, nahe der Oberfläche oder auch unter der Oberfläche übertragen werden. In einer Ausführungsform können bei der Frequenzinjektion Frequenzen von wenigstens dem KHz-Bereich verwendet werden. In einer Ausführungsform können bei der Frequenzinjektion Frequenzen im MHz-Bereich verwendet werden. Um die Infusion in Verbindung mit der FMT wie oben beschrieben zu verwenden, kann in einer Ausführungsform ein Infusionssignal so gewählt werden, dass es orthogonal zu den Antriebssignalen liegt, so dass es zusätzlich zu den anderen Signalen auf den Sensorleitungen gesehen werden kann.In general, as the term is used herein, injection or infusion refers to the process of transmitting signals to a subject's body, effectively making the body (or parts of the body) an active source of transmission of the signal. In one embodiment, an electrical signal is injected into the hand (or other part of the body), which signal can be detected by a sensor even when the hand (or fingers or other part of the body) is not in direct contact with the contact surface of the sensor. In this way, the proximity and orientation of the hand (or finger or other body part) relative to a surface can be determined to a certain extent. In one embodiment, signals are carried by the body (e.g., routed) and, depending on the frequencies involved, can be transmitted near or below the surface. In one embodiment, frequencies of at least the KHz range can be used in frequency injection. In one embodiment, frequencies in the MHz range can be used for frequency injection. To use the infusion in conjunction with the FMT as described above, in one embodiment an infusion signal can be chosen to be orthogonal to the drive signals so that it can be seen on the sensor lines in addition to the other signals.
Die hier diskutierten Sensorvorrichtungen verwenden Sende- und Empfangsantennen (hier auch als Leiter bezeichnet). Es sollte jedoch verstanden werden, dass es vom Kontext und der Ausführungsform abhängt, ob die Sendeantennen oder Empfangsantennen als Sender, Empfänger oder beides funktionieren. In einer Ausführungsform sind die Sender und Empfänger für jegliche Kombination von Mustern operativ mit einer einzigen integrierten Schaltung verbunden, die in der Lage ist, die erforderlichen Signale zu senden und zu empfangen. In einer Ausführungsform sind die Sender und Empfänger jeweils operativ mit einem unterschiedlichen integrierten Schaltkreis verbunden, der in der Lage ist, die erforderlichen Signale zu senden bzw. zu empfangen. In einer Ausführungsform können die Sender und Empfänger für eine jegliche Kombination der Muster operativ mit einer Gruppe von integrierten Schaltungen verbunden sein, die jeweils in der Lage sind, die erforderlichen Signale zu senden und zu empfangen, und dabei zusammen Informationen teilen, die für eine solche Mehrfach-IC-Konfiguration erforderlich sind. In einer Ausführung, wo es die Kapazität der integrierten Schaltung (d.h. die Anzahl der Sende- und Empfangskanäle) und die Anforderungen der Muster (d.h. die Anzahl der Sende- und Empfangskanäle) erlauben, werden alle Sender und Empfänger für alle von einem Steuergerät verwendeten Mehrfachmuster von einer gemeinsamen integrierten Schaltung oder von einer Gruppe integrierter Schaltungen betrieben, die untereinander kommunizieren. In einer Ausführungsform, wo die Anzahl der Sende- oder Empfangskanäle die Verwendung mehrerer integrierter Schaltungen erfordert, sind die Informationen von jeder Schaltung in einem separaten System kombiniert. In einer Ausführungsform besteht das separate System aus einer GPU und Software zur Signalverarbeitung.The sensor devices discussed here use transmit and receive antennas (also referred to here as conductors). However, it should be understood that it depends on the context and embodiment whether the transmit antennas or receive antennas are used as transmitters, receivers or both work. In one embodiment, the transmitters and receivers for any combination of patterns are operatively connected to a single integrated circuit capable of sending and receiving the required signals. In one embodiment, the transmitters and receivers are each operatively connected to a different integrated circuit that is capable of sending and receiving the required signals. In one embodiment, the transmitters and receivers, for any combination of the patterns, can be operatively connected to a group of integrated circuits, each capable of transmitting and receiving the necessary signals, and together sharing information necessary for one Multiple IC configuration are required. In an embodiment where the capacity of the integrated circuit (ie the number of transmit and receive channels) and the requirements of the pattern (ie the number of transmit and receive channels) allow, all transmitters and receivers for all multiple patterns used by a control device operated by a common integrated circuit or by a group of integrated circuits that communicate with each other. In one embodiment, where the number of transmit or receive channels requires the use of multiple integrated circuits, the information from each circuit is combined in a separate system. In one embodiment, the separate system consists of a GPU and software for signal processing.
In
Der Sender
In einer Ausführungsform ist die integrierte Mischsignalschaltung
In einer Ausführungsform ist die integrierte Mischsignalschaltung
In
In einer Ausführungsform ist eine Sensorvorrichtung
In einer Ausführungsform sind die Sende- und Empfangsantenne
In einer Ausführungsform, wenn sich die Sensorvorrichtung
In einer Ausführungsform besteht eine Sensorvorrichtung aus einer Mehrzahl von leitfähigen Antennen, die auf eine oder mehrere tragbare Komponenten verteilt sind. In einer Ausführungsform ist eine tragbare Komponente so ausgebildet, dass ihre Antennen in direktem Kontakt mit dem Probanden sind. In einer Ausführungsform ist eine tragbare Komponente so ausgebildet, dass die Antennen nicht in direktem Kontakt mit dem Probanden sind. In einer Ausführungsform ist eine tragbare Komponente so ausgebildet, dass zumindest einige der Antennen nicht in direktem Kontakt mit dem Probanden sind. In einer Ausführungsform kann jede der mehreren leitfähigen Antennen als Sendeantenne oder als Empfangsantenne verwendet werden.In one embodiment, a sensor device consists of a plurality of conductive antennas that are distributed over one or more portable components. In one embodiment, a portable component is designed so that its antennas are in direct contact with the Subjects are. In one embodiment, a portable component is designed such that the antennas are not in direct contact with the subject. In one embodiment, a portable component is designed such that at least some of the antennas are not in direct contact with the subject. In one embodiment, each of the plurality of conductive antennas can be used as a transmit antenna or as a receive antenna.
In einer Ausführungsform werden mehrere eindeutige orthogonale Signale operativ zu einer oder mehreren Sendeantennen geleitet. In einer Ausführungsform wird ein Signalgenerator verwendet, um eine Mehrzahl von eindeutigen orthogonalen Signalen zu erzeugen, von denen jedes operativ zu einer Sendeantenne geleitet wird. In einer Ausführungsform werden mehrere eindeutige orthogonale Signale operativ zu einer oder mehreren Sendeantennen geleitet. In einer Ausführungsform ist ein Matrix-Umschalter so ausgebildet, dass er den Ausgang des Signalgenerators eines beliebigen von mehreren eindeutigen orthogonalen Signalen wahlweise operativ mit einer beliebigen Antenne verbindet, die als Sendeantenne verwendet werden kann. In einer Ausführungsform wird ein Signalprozessor verwendet, um eine Messung für jedes einer Mehrzahl von eindeutigen orthogonalen Signalen zu liefern, die von jeder von einer oder mehreren Empfangsantennen empfangen werden. In einer Ausführungsform ist ein Matrix-Umschalter so ausgebildet, dass er wahlweise jede Empfangsantenne operativ mit einem Eingang des Signalprozessors verbindet.In one embodiment, multiple unique orthogonal signals are operatively routed to one or more transmit antennas. In one embodiment, a signal generator is used to generate a plurality of unique orthogonal signals, each of which is operatively routed to a transmit antenna. In one embodiment, multiple unique orthogonal signals are operatively routed to one or more transmit antennas. In one embodiment, a matrix switch is designed such that it operatively connects the output of the signal generator of any one of a number of unique orthogonal signals to any antenna that can be used as a transmitting antenna. In one embodiment, a signal processor is used to provide a measurement for each of a plurality of unique orthogonal signals received by each of one or more receive antennas. In one embodiment, a matrix switch is designed such that it selectively operatively connects each receiving antenna to an input of the signal processor.
In einer Ausführungsform sendet jede Sendeantenne
In einer Ausführungsform ist die Sensorvorrichtung
In einer Ausführungsform sind Antennen als dreidimensionale Objekte (oder die Flächen solcher dreidimensionaler Objekte) ausgebildet, wobei Beispiele dafür sind: Würfel, rechteckige Prismen, dreieckige Prismen, achteckige Prismen, Tetraeder, quadratische Pyramiden, Zylinder und Kegel. In einer solchen Ausführungsform ist eine Verschachtelung in zwei oder mehr Dimensionen möglich. Zum Beispiel könnten 2 mm-Würfel in einem zweidimensionalen Raster in einem Abstand von 2 mm auf einer ersten Struktur, die z.B. 2,54 cm breit ist und am Handgelenk getragen wird, platziert sein, während eine weitere Schicht ähnlicher Würfel auf einer zweiten Struktur eingesetzt werden könnte. In einer Ausführungsform kann eine große dichte Anordnung von z.B. alternierenden Sendern und Empfängern interagieren. Mit Hilfe der oben beschriebenen integrierten Mischsignalschaltung oder eines anderen Systems, das frequenzorthogonale Signale senden und empfangen und Änderungen in der Signalinteraktion erkennen kann, können biometrische Daten vom System gemessen werden.In one embodiment, antennas are designed as three-dimensional objects (or the surfaces of such three-dimensional objects), examples of which are: cubes, rectangular prisms, triangular prisms, octagonal prisms, tetrahedra, square pyramids, cylinders and cones. In such an embodiment, nesting in two or more dimensions is possible. For example, 2 mm cubes could be spaced 2 mm apart in a two-dimensional grid on a first structure, e.g. 2.54 cm wide and worn on the wrist, while another layer of similar cubes could be used on a second structure. In one embodiment, a large dense arrangement of e.g. alternate transmitters and receivers interact. The system can measure biometric data using the integrated mixed signal circuit described above or another system that can send and receive frequency orthogonal signals and detect changes in signal interaction.
In einer Ausführungsform kann jede Sendeantenne zur Übertragung einer Mehrzahl von frequenzorthogonalen Signalen verwendet werden. In einer Ausführungsform kann der Standort der Sendeantennen
Die Sendeantennen
In einer Ausführungsform sind sehr kleine Sende- und Empfangsantennen direkt an einer Mehrzahl von nahe am Körper gelegenen Stellen positioniert und können relative Bewegungen zueinander erkennen, wobei diese relative Bewegung zur Gewinnung biometrischer Daten genutzt werden kann. In einer Ausführungsform sind die Antennen mit kleinen Mengen Klebstoff auf dem Haar, den Haarfollikeln oder der Haut befestigt.In one embodiment, very small transmitting and receiving antennas are positioned directly at a plurality of locations close to the body and can detect relative movements to one another, this relative movement being able to be used to obtain biometric data. In one embodiment, the antennas are attached to the hair, hair follicles, or skin with small amounts of adhesive.
Im Gebrauch wird der Betrag des von einer Sendeantenne empfangenen Signals an einem Empfänger gemessen. Unter Bezugnahme auf
Das gemessene Signal kann verarbeitet werden, um biometrische Daten über eine Person bereitzustellen. Bei den biometrischen Daten handelt es sich um Informationen, die sich auf eine biologische Aktivität beziehen und/oder damit in Verbindung stehen. In einer Ausführungsform sind die biometrischen Daten mit einer Herzfrequenz verbunden. In einer Ausführungsform werden die biometrischen Daten mit einer Kreislaufaktivität in Verbindung gebracht. In einer Ausführungsform sind die biometrischen Daten mit einer Atmungsaktivität verbunden. In einer Ausführungsform sind die biometrischen Daten mit der dermalen Aktivität assoziiert. In einer Ausführungsform sind die biometrischen Daten mit einer stimmlichen Aktivität assoziiert. In einer Ausführungsform sind die biometrischen Daten mit einer Höraktivität verbunden. In einer Ausführungsform sind die biometrischen Daten mit einer Gangart assoziiert. In einer Ausführungsform sind die biometrischen Daten mit einer Muskelaktivität assoziiert. In einer Ausführungsform sind die biometrischen Daten mit einer Augenaktivität assoziiert. In einer Ausführungsform sind die biometrischen Daten mit einer Augenlidaktivität assoziiert. In einer Ausführungsform sind die biometrischen Daten mit einer Verdauungsaktivität assoziiert. In einer Ausführungsform sind die biometrischen Daten mit einer Signalübertragung innerhalb des Körpers assoziiert. In einer Ausführungsform sind die biometrischen Daten mit bestimmten Körperteilen assoziiert und werden verwendet, um bestimmte Körperteile zu markieren, z.B. bestimmte Venen und Arterien, wie z.B. den oberflächlichen Palmarbogen, der in der Lage sein kann, die Orientierung einer Hand relativ zu einer Oberfläche zu geben. In einer Ausführungsform kann es die Markierung bestimmter Arterien mit einem tragbaren Gerät ermöglichen, die Platzierung des tragbaren Geräts am Körper über einen bestimmten Zeitraum zu verfolgen.The measured signal can be processed to provide biometric data about a person. The biometric data is information that relates to and / or is related to a biological activity. In one embodiment, the biometric data is associated with a heart rate. In one embodiment, the biometric data is associated with circulatory activity. In one embodiment, the biometric data are associated with breathability. In one embodiment, the biometric data is associated with dermal activity. In one embodiment, the biometric data is associated with a vocal activity. In one embodiment, the biometric data are associated with a listening activity. In one embodiment, the biometric data is associated with a gait. In one embodiment, the biometric data is associated with muscle activity. In one embodiment, the biometric data is associated with eye activity. In one embodiment, the biometric data is associated with eyelid activity. In one embodiment, the biometric data is associated with digestive activity. In one embodiment, the biometric data is associated with signal transmission within the body. In one embodiment, the biometric data is associated with certain parts of the body and is used to mark certain parts of the body, e.g. certain veins and arteries, such as the superficial palmar arch, which may be able to give the orientation of a hand relative to a surface. In one embodiment, marking certain arteries with a portable device may allow tracking of the placement of the portable device on the body over a period of time.
Wie oben erörtert wurde, wird, um die biometrischen Daten zu erhalten, die Sensorvorrichtung
Während die Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform dargestellt und beschrieben worden ist, wird dem Fachmann klar sein, dass verschiedene Änderungen in Form und Details darin vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. While the invention has been illustrated and described in particular with reference to a preferred embodiment, it will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and detail can be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.
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