CN101005800A - 用于与传感器读取装置一起使用的具有可调节的天线的腕带或者其它类型的带 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种传感器系统等，所述传感器系统具有：(1)传感器，植入受验者的身体部位中，其中所述传感器具有第一天线，和(2)传感器读取装置，带在受验者的身体部位上，其中所述传感器读取装置具有带，所述带容纳第二天线，第二天线与第一天线电感耦合，用于使得传感器读取装置能够与传感器通讯。

Description

用于与传感器读取装置一起使用的具有可调节的天线的腕带或者其它类型的带
技术领域
本发明涉及一种具有可调节的天线的腕带(wristband)或者其它类型的带，并且更具体的是，涉及一种用于与外部传感器读取装置一起使用的具有可调节的天线的腕带或者其它类型的带，所述传感器读取装置设计成戴在使用者的手腕上或者其它身体部位上，并且与植入的检测装置无线通讯。
背景技术
美国专利No.6,400,974(“’974专利”)公开了一种可植入的传感器和传感器读取装置，该专利在此引为参考。该传感器读取装置构造成通过局部射频(RF)电磁场与植入的传感器无线通讯。例如，传感器读取装置通过无线方式向传感器提供能量，并且从传感器采集数据。因为传感器读取装置与植入的传感器无线通讯，因此传感器读取装置通常需要具有天线。
如此处所使用的，术语“天线”应当广义理解为覆盖任何这样的装置，该装置用在信息的无线通讯中，和/或用于从一个位置或装置向另一个位置或装置通过无线方式提供能量。例如，术语天线用于覆盖可用于产生电场和/或磁场和/或响应于电场和/或磁场的一个或多个部件等(例如一件或多件金属线和/或其它无源或有源部件)。
发明内容
在一个方面，本发明提供一种传感器处理系统，其具有可植入的传感器和传感器读取装置，其中传感器读取装置设计成使得传感器读取装置的使用者可以将传感器读取装置舒适地戴在使用者的手腕上或者其它身体部位上，同时传感器读取装置与传感器无线通讯。有利的是，传感器本身植入使用者的手腕内或者其它身体部位内。
在一个特定实施例中，传感器读取装置包括壳体，所述壳体连接到带(例如腕带)或者与带成整体。壳体容纳处理部件，并且所述带可具有嵌入其中的天线电路，用于将传感器读取装置感应耦合到传感器内的一个或多个元件，所述天线电路可以是线圈的形状，或者是环形线路的形状，或者是多环路的形状。
在另一个方面，本发明提供一种传感器读取装置，其具有腕带和连接到所述腕带的壳体，所述壳体封装电子线路。腕带容纳电连接到所述电子线路的天线电路。所述天线包括第一电路和第二电路，第一电路位于腕带的第一半部中，并且第二电路位于腕带的第二半部中。第一电路电连接到第一接触件，并且第二电路电连接到多个调谐元件。每个调谐元件与第二接触件串连地电连接，所述第二接触件构造成接纳第一接触件。有利的是，由于第二接触件中的一个接纳第一接触件，第一电路通过其中一个调谐元件电连接到第二电路。
在另一个方面，本发明提供一种传感器读取装置系统，其包括腕带和封装电子线路的壳体。所述壳体连接到腕带。所述腕带容纳天线，所述天线电连接到壳体内的电子线路。天线包括柔性绝缘基底，电路设置在所述基底上。所述电路包括第一伸长的导电体和第二伸长的导电体，所述第一伸长的导电体沿着基底的第一侧部边缘从基底的第一区域延伸到基底的第二区域，第二伸长的导电体沿着基底的第二侧部边缘从基底的第三区域延伸到基底的第四区域。第二侧部边缘与第一侧部边缘相反。所述第一和第二伸长的导电体彼此电连接，并且所述第一和第三区域都位于基底的第一端附近。
本发明还提供一种传感器读取装置，其具有：解调装置，用于解调信号；壳体，用于容纳解调装置；腕带装置，连接到所述壳体，用于使得受验者能够将壳体戴在受验者的手腕上；和天线装置，与腕带装置成整体，并且联结到所述解调装置，用于与受验者的手腕中植入的传感器通讯。
本发明的上述和其它特征和优点以及本发明的优选实施例的结构和操作在下文参考附图详细描述。
附图说明
在此结合并且形成说明书的一部分的附图有助于示出本发明的各种实施例，另外连同说明书，起着解释本发明的原理并且使本领域的普通技术人员能够制造和使用本发明的作用。在附图中，相同的附图标记表示相同的或者功能类似的元件。另外，附图标记最左边的数字(多个)表示附图标记首次出现的附图。
图1示出了根据本发明的传感器处理系统100的一个优选实施例的框图。
图2示出了根据本发明的传感器处理系统100的一个实施例。
图3是根据本发明的一些实施例的腕带206的俯视图。
图4是根据本发明的一些其它实施例的腕带206的俯视图。
图5是当腕带被戴在受验者的手腕上时腕带206的剖视图。
图6示出了图5所示的腕带的电路示意图。
图7A示出了根据本发明的一个实施例的天线。
图7B示出了使用分立的电感器作为电路调谐元件。
图7C、D示出了可替换的电感调谐元件。
图8示出了根据一个实施例的连接器，用于将传感器读取装置连接到图7A所示的天线。
图9示出了由根据本发明的一个实施例的天线产生的典型的电磁场。
图10A示出了根据本发明的一个可替换实施例的腕带。
图10B和图10C另外示出了图10A所示的腕带的部分。
图10D和图10E示出了图10A所示的腕带的变型。
图11示出了根据本发明的可替换实施例的腕带。
图12示出了根据本发明的另一个实施例的天线。
图13是根据本发明的一个可替换实施例的腕带的剖视图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的传感器处理系统100的一个优选实施例的框图。系统100包括传感器读取装置101(又名“外部单元”)和传感器102(又名“内部单元”)。在该系统的应用的一个实例中，内部单元102将植入皮下或者否则植入受验者的身体内(例如在受验者的手腕或者其它身体部位中)。传感器102包括光电线路102b，它的一个部件可以由’974专利(上文第二段中所述)中描述的荧光检测装置构成。
光电线路102b获得了定量的测量信息，并且使负载(load)102c作为所获得的信息的函数而改变。负载102c依次改变通过天线102d的电流量，所述天线耦合到传感器读取装置101的天线101f。天线102d和101f通常是线圈或者环形线路或者多环路的形状。解调器101b(例如调幅(AM)解调器或者其它解调器)检测由天线102d感应产生的天线101f中的电流变化，所述天线102d耦合到天线101f，并且解调器101b将所述检测信号施加到处理电路，例如脉冲计数器101c和计算机接口101d，用于将信号处理成计算机可读的格式用于输入处理器101e。
当天线101f和102d彼此位置充分靠近以允许天线之间的充分的电感耦合时，RF振荡器101a向天线101f提供RF信号，天线101f依次向天线102d提供电磁能量。来自RF信号的能量为传感器102提供了操作能量以获得定量的测量，所述测量被用于改变负载102c并且依次为天线101f提供负载变化，所述负载变化由传感器读取装置101检测并且解码成信息。所述负载变化通过天线101f和102d之间的互耦合从传感器102耦合到传感器读取装置101。
所述负载可以通过下面的方式而被改善：将所述内部天线102d和外部天线101f调谐到大致相同的频率，并且通过适合的构造技术增大谐振电路的Q因子。由于它们的互耦合，一个天线中的电流变化感应出另一个天线中的电流变化。感应电流被检测并且被解码成相对应的信息。
图2示出了传感器处理系统100的一个实施例。如图2所示，传感器102可以植入受验者的手腕内，并且传感器读取装置101可以像手表一样戴在受验者的手腕上。虽然此处所述的附图示出了本发明的“腕带”实施例，但是这仅是由于简洁的原因而做出的。本领域的普通技术人员将认为，本发明不限于将传感器植入受验者的手腕中，也不限于腕带。例如，本领域的普通技术人员将认为，传感器在实践中可以植入使用者身体的任何部位处(例如手臂、腿、踝、颈部等)。因此，术语“腕带”应当解释成覆盖所有类型的带，例如包括臂带、腿部的带、颈带、踝带等。
另外如图2所示，传感器读取装置101的一个实施例包括读取装置壳体202、容纳在壳体202中的数据处理电路204(例如AM解调器101b、处理器101e等)、以及腕带206，读取装置壳体202连接到所述腕带。如图2所示，传感器读取装置101的天线101f与腕带206成整体，并且电连接到电路204。天线101f以虚线示出，从而表示天线101f优选封装(encasing)在带206内。
腕带206可以由任何适合的材料制成，例如皮革、乙烯树脂等。在优选实施例中，腕带206可以为使用者提供舒适的感觉，并且提供漂亮的外观，并且为天线和电路提供增大的强度。
如上所述，传感器读取装置101构造成通过局部射频(RF)电磁场(未示出)与植入的传感器102无线通讯，从而为传感器102提供能量和控制，并且从传感器102采集数据。优选的是，天线101f的纵向轴线平行于传感器102的天线102d的轴线。在一些实施例中，天线101f是单匝的线圈。然而，天线101f可具有多匝(两个或多个)，或者可具有环状线路或者其它结构，如对于不同的功率级和/或工作频率所需要的。
在优选实施例中，腕带206设计成使得传感器读取装置101的使用者可以将读取装置101从手腕摘下，并且将读取装置101再次戴在手腕的背面上，与任何腕带一样，例如用于常见手表的普通腕带。对于普通的手表，这通常通过两个机构中的任一个来完成。一个普通的设计是塑料带，当摘下所述表或者将它带上时，使用者可以牵拉所述塑料带。第二种普通的设计是使用可释放的固定装置，例如卡扣或者带扣。
在本发明的实施例中，例如用于手表的普通腕带，腕带206包括可释放的固定装置用于将腕带的端部连接在一起，从而将腕带固定在受验者的手腕上。然而，因为必须保持天线101中的电连续性，因此本发明中所使用的固定装置的作用不仅是将带的端部固定在一起，还起着电连接器的作用，从而保持天线101f中的电连续性，如下面所述。
图3是根据本发明的一些实施例的腕带206的俯视图。腕带206包括伸长的第一和第二腕带部分314、316，所述腕带部分均适用于部分地围绕佩带者的手腕配合。腕带部分具有第一端或者近端318、320，所述第一端或者近端构造成机械地连接到壳体202的相反侧。腕带部分314、316还包括第二端或者远端322、324，所述第二端或者远端适用于通过传导的可释放的固定装置以重叠的关系相互联结。
图4是根据本发明的一些其它实施例的腕带206的俯视图。在这些其它实施例中，腕带206包括单个伸长的腕带部分414，腕带部分414适用于完全围绕佩带者的手腕配合。优选的是，壳体202在这样的位置处连接到腕带206的外表面，所述位置将壳体基本设置在腕带部分414的中部。腕带部分414具有第一端422和第二端424，所述第一端和第二端适用于通过传导的可释放的固定装置(未示出)以重叠的关系相互连接。
如图3和图4所示，天线101f集成在腕带206中。在所示实施例中，天线101f为单匝线圈，并且包括第一伸长的导电体331和第二伸长的导电体332，所述两个导电体嵌入腕带206中，腕带206设计成围绕受验者的手腕。然而，如上所述，天线101f可以是多匝线圈或者其它结构，其中天线101f可包括另外的导电体。
在图3所示的实施例中，导电体331嵌入第一腕带部分314中，并且导电体332嵌入第二腕带部分316中。每个导电体331、332可包括一个或多个电子部件(例如金属线等或者其它能够传输电流的电路部件)。导电体331、332分别具有近端341、342和远端343、344。另外，导电体342电连接到一组调谐元件371(a)-(n)，在优选实施例中，所述调谐元件包括电容器，然而，调谐元件不一定是电容器，而是可以包括电感元件、电感器和电容器的组合或者其它电路元件或者它们的组合。虽然在图3或图4中没有示出，但是壳体202内的电路例如通过壳体接口连接装置351、352分别电连接到导电体331、332的近端341、342。
当腕带206通过固定装置紧固在受验者的手腕周围时，导电体331将通过电容器371(a)-(n)中的一个电连接到导电体332，从而接通天线101f，所述天线现在围绕受验者的手腕。这在图5中示出。
图5是根据本发明的一些实施例的腕带206戴在受验者的手腕上时的剖视图。如图5所示，导电体331与第一电接触件502电接触。在所示实施例中，电接触件502为卡扣装置(snap)的凹入的一半。然而，电接触件502可以是任意的凸出的或者凹入的接触元件，或者甚至是简单的传导垫(conductive pad)。
类似的是，导电体332通过电容器371(a)-(n)分别与一组电接触件504(a)-(n)电接触。也就是说，电容器371(a)连接在接触件504(a)和导电体332之间，电容器371(b)连接在接触件504(b)和导电体332之间，并且电容器371(n)连接在接触件504(n)和导电体332之间。在图5所示的实施例中，每个接触件504是卡扣装置的凸出的一半。然而，与接触件502相同，每个接触件504可以是任意的凸出的或者凹入的接触元件，或者甚至是简单的传导垫。接触件502构造成与接触件504(a)-(n)中的任一个配合，并且从而将导电体331与导电体332电连接，如图5所示。
优选的是，每个电容器371具有不同的电容量。并且优选的是，电容器371的电容量选择成使得天线101f将具有相同的电学特性，与接触件502和接触件504(a)-(n)中的哪一个配合无关。也就是说，电容器371优选选择成使得天线101f的电学特性相同，无论接触件502与接触件504(a)、504(b)还是504(n)配合。例如，优选的是天线电路的谐振频率保持基本不变，与接触件502与之配合的相对应的接触件无关。
图6示出了图5所示的腕带的电路示意图。所述电路示意图示出了每个电容器371如何串连地连接在接触件504和导电体332之间。示意图还示出了当接触件502连接到接触件504时，接触件502和504提供导电体331、332之间的电通路。图6中所示的电感器不是分立的元件如电容器371和连接器502、504。图6所示的电感器代表导电体331、332的电感。
图7A示出了对于天线101f的另一种设计。在图7A所示的实施例中，天线101f可以利用柔性的绝缘基底701(又名“电路板”701)实现，所述基底具有设置在其上的伸长的导电体、传导垫和其它电子部件。优选的是，电路板701封装在普通的腕带材料(例如皮革、乙烯树脂等)(未示出)内，从而制造腕带206。优选的是，最终的腕带206的宽度等于或者恰好微微大于电路板701的宽度，电路板701的宽度优选为3/4英寸。在可替换实施例中，腕带206的宽度可以更大或者更小。
在图7所示的实施例中，天线101f包括位于电路板701的第一部分791上的第一电路702和位于电路板701的第二部分792上的第二电路704。在所示的实施例中，第一部分791基本包括电路板701的整个右侧的/左侧的一半，并且第二部分792基本包括电路板701的整个左侧的/右侧的一半。同样如图7A所示，第一部分791直接连接到第二部分792，或者与第二部分792成整体。然而，第一和第二部分791、792不直接连接或者成整体的实施例也可以考虑。在一些实施例中，电路板701以及设置在其上的导电体和部件利用柔性绝缘层覆盖或者涂覆。
下面参考第一电路702，第一电路702包括：(1)第一纵向伸长的导电体710，所述导电体710基本从电路板701的第一部分791的一端纵向延伸到第一部分791的另一端，如图7A所示；(2)第二纵向伸长的导电体711，所述导电体711与第一导电体710间隔开，并且同样基本从第一部分791的一端纵向延伸到第一部分791的另一端；和(3)一个或多个横向导电体712，导电体712将第一导电体710和第二导电体711电连接。例如，横向导电体712(c)具有连接到导电体710的第一端和连接到导电体711的第二端，从而将导电体710与导电体711电连接。
优选的是，导电体710和711分别在电路板701的第一侧部边缘721和第二侧部边缘722附近延伸，如图7A所示。更具体的是，导电体710沿着侧部边缘721延伸，并且导电体711沿着侧部边缘722延伸。每个导电体710、711可包括一个或多个电子部件(例如金属线等或者其它能够传输电流的电路部件)。
电路702还可包括一个或多个传导垫730。每个传导垫730通过一个或多个电路调谐元件735电连接到导电体710和711。例如，在一些实施例中，每个垫730通过电路调谐元件735电连接到导电体710和711，元件735电连接在垫730和横向导电体712之间。例如，垫730(c)通过调谐元件735(c)和横向导电体712(c)电连接到导电体710和711。
在一个实施例中，每个调谐元件735是具有预定电容量的单个分立的电容器，然而如上所述，每个调谐元件735可包括多个电容器、电感器和/或其它电路元件。例如，在一些可替换实施例中，调谐元件735是分立的电感调谐元件，所述元件选择成使得总电感保持恒定，与腕带设置的尺寸无关。这个特征在图7B中示出，其中示出了使用分立的电感器767作为调谐元件。
在一些其它实施例中，例如如图7C所示，调谐元件735可包括导体棒(trace stub)777和设置在导体棒777上或者周围的一件或者多件铁素体(ferrite)787。图7D是另外示出这个特征的横截面视图。
如图7D所示，一件或者多件铁素体或者其它类似电感调谐部件设置在导体棒777的上方和/或下方。在这个典型实施例中，导体棒777的电感取决于铁素体的量和铁素体相对于导体棒的位置。所述位置可以在制造过程中进行调节以提供导体棒中适合的电感。对于至少一些导体棒777，它的一侧上的单件铁素体是足够的，而当需要时，图7D所示的两件将提供更大的电感。应当注意，铁素体件787可以设置在横向导电体712的上方和/或下方，代替设置在导体棒777的上方和/或下方，所述导体棒777将垫730连接到横向导电体712。
铁素体与分立的电感器一样运行，调节穿过每条路径的总电感，从而天线的电感和调谐谐振保持恒定，与所选择的腕带尺寸无关。调谐元件(例如分立的电感器、分立的电容器、铁素体件等)的选择主要取决于哪个制造最容易并且最廉价，因为它们在功能上都类似。
在调谐元件735是电感调谐元件的实施例中，读取装置101可包括电容调谐元件，其被永久地调谐以使最大调节尺寸的电感与天线电感(包括串连的电感装置)匹配，所述天线电感保持恒定，与腕带的尺寸调节的选择无关。
当使用电感调谐元件时，与电容调谐元件相反，穿过腕带的电流以及大概的腕带附近的磁场保持相同，与对于腕带所选择的尺寸无关。可变电容调谐方法对于每个尺寸的腕带会引出尽可能多的电流。使用电感调谐元件还是电容调谐元件更加有利取决于对于最大范围需要多少磁场，同时在最大耦合处没有使传感器超负载。
传导垫730的作用是将传导固定元件电连接到电路702。例如在一个实施例中，卡扣装置的凸出的或者凹入的一半连接到每个垫730。
另外如图7所示，电路702另外可包括一个或多个辅助导电体。所述辅助导电体设置在导电体710、711之间并且通常与之平行。在图7所示的实施例中，示出了一个辅助导电体715。导电体715位于横向导电体712(a)和712(b)之间，其中导电体715的一端连接到横向导电体712(a)，并且另一端连接到横向导电体712(b)。优选的是，辅助导电体的宽度(w1)分别小于边缘导电体710、711的宽度(w2，w3)。例如在一些实施例中，导电体710、711的宽度通常是辅助导电体的两倍。更形式的，在一些实施例中，w2＝w3＝＞2w1。另外，在一些实施例中，导电体715的长度小于导电体710、711的长度，导电体710、711的长度可以相等。如图7所示，导电体715的一个实施例的长度在导电体710和711的长度的1/4和3/4之间，所述导电体710和711长度相等，并且通常在4和6英寸之间。
下面参考第二电路704，电路704包括：(1)第一纵向伸长的导电体760，导电体760基本从电路板701的第二部分792的一端纵向延伸到第二部分792的另一端，如图7所示；(2)第二纵向伸长的导电体761，导电体761与第一导电体760间隔开，并且同样基本从电路板701的第二部分(half)的一端延伸到电路板701的第二部分的另一端；和(3)一个或多个横向导电体762，导电体762将第一导电体760与第二导电体761电连接。例如，横向导电体762(a)具有连接到导电体760的第一端和连接到导电体761的第二端，从而将导电体760与导电体761电连接。优选的是，导电体760和761分别在电路板701的第一侧部边缘721和第二侧部边缘722的附近延伸，如图7所示。
电路704另外可包括一个或多个传导垫。在所示实施例中，电路704包括一个传导垫773。传导垫773设置在横向导电体762(a)的顶部上并且电连接到横向导电体762(a)。垫773的作用是将传导的固定元件电连接到电路704。例如在一个实施例中，卡扣装置的凸出的或者凹入的一半连接到垫773，取决于何种类型的卡扣装置连接到垫730。例如，如果凸出的卡扣装置连接到垫730，那么凹入的卡扣装置将连接到垫773。
另外如图7所示，电路704还可包括一个或多个辅助导电体。所述辅助导电体间隔在导电体760和761之间，并且基本与其平行。在图7所示的实施例中，示出了一个辅助导电体765。导电体765位于横向导电体762(a)和762(b)之间，其中导电体765的一端连接到导电体762(a)，并且另一端连接到导电体762(b)。优选的是，辅助导电体的宽度小于边缘导电体760、761的宽度。例如，在一些实施例中，导电体760、761的宽度基本是辅助导电体的宽度的两倍。然而，导电体765的长度可以等于导电体760、761的长度，如图7所示。
下面参考图8，图8示出了一种可能的方式以将读取装置101内的电子线路电连接到电路板701上的天线电路。在所示的典型实施例中，连接器壳体802连接到电路板701，用于将读取装置101内的电子线路连接到电路板701上的天线电路。在一些实施例中，如图8所示，壳体802位于彼此靠近的横向导电体712(a)和762(b)上。连接器壳体802设计成提供用于方便地将读取装置101内的电子线路连接到天线电路702和704的装置。连接器壳体802优选由绝缘材料制成。
应当注意，在一些实施例中，连接器壳体802等根本没有使用。也就是说，读取装置101可以直接焊接到电路板701上的导电体中的一个或者多个，从而使得不需要连接器802。在其它可替换实施例中，读取装置的电路设置在其上的读取装置电路板可以包括天线。例如，读取装置电路板可具有一个或者两个用于天线的柔性部分；读取装置电路板可具有与天线重叠的区域，用于安装读取装置的部件；并且读取装置电路板可具有部件安装区域，所述区域可以制成基本比天线部分更厚(即电路板的部件安装区域可以是刚性的而不是柔性的，同时电路板的天线部分是柔性的而不是刚性的)。
图8所示的壳体802的实施例具有多个孔804，孔804优选设置成两列811和812。每个孔从壳体802的顶部表面806延伸到壳体的底部表面。导电的接触元件(未示出)部分设置在每个孔中。也就是说，接触元件的一端在孔内，并且另一端延伸超出壳体的底部表面。所述延伸超出壳体的底部表面的端部电连接到任一个电路702或者704。例如，位于孔内并且是第一列孔811的一部分的电接触件物理连接并且电连接到横向导电体712(a)，并且，位于孔内并且是第二列孔812的一部分的电接触件连接到横向导电体762(a)。
返回参考图7，使导电体710、711、760和761位于电路板701的相应的侧部边缘附近的优点在于：这种结构产生了比腕带的宽度更宽的电磁场。所述更宽的电磁场是有利的，因为它允许用户的手腕上的腕带相对于植入的传感器的横向运动，同时保持与所述植入的传感器的通讯。如果没有这种宽的电磁场，那么腕带的运动将非常可能导致丧失通讯，因为传感器不再位于天线产生的电磁场内。这个特征在图9中示出。
图9是根据图7所示的实施例的天线101f的剖视图。图9示出了由天线101f产生的电磁场。如图9所示，所述电磁场的宽度大于腕带的宽度，所述腕带的宽度基本是导电体710和711(或者导电体760、761)之间的距离，所述宽度基本大约为3/4英寸。当导电体710和711之间的宽度大约为3/4英寸时，最终的电磁场的宽度可以达到2英寸。
图9所示的矩形盒代表植入的传感器。因此，图9示出了天线101f可以相对于传感器横向移动短的距离，并且传感器将仍然落在由天线产生的电磁场内。因此，即使因为容纳天线的腕带松散地戴在使用者的手腕上，天线101f在用户的手腕上横向移动短的距离，传感器读取装置也不会丧失与传感器的通讯。由于下面所述的另外的原因，所述更宽的电磁场是有利的，即腕带的宽度可以制成更小，并且因此对于一些使用者更美观，同时不会破坏其功能。
图12示出了对于天线101f的另一种设计。在图12所示的实施例中，天线101f可利用绝缘基底701实现，基底701具有设置在其上的伸长的导电体、传导垫和其它电子部件。优选的是，电路板701封装在普通的腕带材料1290(例如皮革、乙烯树脂等)内，以制造腕带206。优选的是，最终的腕带206的宽度等于或者恰好微微大于电路板701的宽度，电路板的宽度优选大约为3/4英寸。根据图12所示的实施例的天线类似于图7所示的天线。所述两个实施例之间的差别在于：第一实施例(图7)中，读取装置壳体202大致连接到电路板701的中部，而在第二实施例(图12)中，读取装置连接到电路板701的端部，如图13所示。
返回参考图12，根据所示实施例的天线101f包括电路1204。电路1204包括：(1)第一纵向伸长的导电体1210，所述导电体1210基本从电路板701的一端纵向延伸到电路板的另一端，如图12所示；(2)第二纵向伸长的导电体1211，导电体1211与第一导电体1210间隔开，并且同样基本从电路板701的一端纵向延伸到另一端；和(3)一个或多个横向导电体1212。类似于横向导电体712和762，每个横向导电体1212具有与第一伸长的导电体1210接触的一端和与第二伸长的导电体1211接触的另一端。例如，横向导电体1212(a)具有连接到导电体1210的第一端和连接到导电体1211的第二端，从而将导电体1210和导电体1211电连接。优选的是，导电体1210和1211分别在电路板701的第一侧部边缘1221和第二侧部边缘1222的附近延伸，如图12所示。
电路1204另外可包括一个或多个传导垫1230。每个传导垫1230通过一个或多个电路元件1235电连接到导电体1210和1211。例如，在一些实施例中，每个垫1230通过电路元件1235电连接到导电体1210和1211，所述电路元件1235电连接在垫1230和横向导电体1212之间。例如，垫1230(c)通过电容器1235(c)和横向导电体1212(c)电连接到导电体1210和1211。在所示实施例中，元件1235是具有预定电容量的电容器。传导垫1230的作用是将传导的固定元件电连接到电路1204。例如在一个实施例中，卡扣装置的凸出的或者凹入的一半连接到每个垫1230。
另外如图12所示，电路1204另外可包括一个或多个辅助导电体。所述辅助导电体设置在电路板701上，并且位于导电体1210和1211之间，并且基本与其平行。在图12所示的实施例中，示出了一个辅助导电体1215。导电体1215位于横向导电体1212(a)和1212(b)之间，其中导电体1215的一端连接到导电体1212(a)，并且另一端连接到导电体1212(b)。如上所述，优选的是，辅助导电体的宽度小于边缘导电体1210、1211的宽度。然而，导电体1215的长度可以等于导电体1210、1211的长度，但是在所示实施例中，导电体1215的长度小于主导电体1210、1211的长度。
下面参考图13，图13是根据本发明的可替换实施例的腕带206戴在受验者的手腕上时的剖视图。如图13所示，接触元件1304、1306连接到腕带。接触元件1304、1306是凹入的接触元件，然而可以使用凸出的或者其它的接触元件。接触元件1304、1306电连接到电路板701上的电路。更具体的是，它们可以与垫1230(未示出)串连地电连接。另外如图13所示，相对应的接触元件1302可以连接到壳体202。接触元件1302电连接到电路204。接触元件1304、1306设计成与接触元件1302配合，从而接通电路，并且将带206的端部1310可释放地连接到壳体202。带206的相对的端部可以固定地连接到壳体202。因此，螺纹孔766设置在板701中，从而壳体202可以拧到板701上(见图7、图8和图12)。
图10和图11示出了根据本发明的可替换实施例的腕带。图10和图11所示的腕带类似于其中所示的其它腕带，区别主要在于用于将腕带固定在受验者的手腕上的扣紧(clasping)机构。
下面参考图10A，图10A示出了腕带1000，腕带1000具有第一腕带部分1051和第二腕带部分1052。锁定翼片1002连接到第一腕带部分1051的远端。锁定翼片1002可旋转地连接到腕带部分1051的一个边缘，并且可围绕一轴线自由旋转，所述轴线基本平行于腕带部分1051的纵向轴线。
凸出的电接触件1010从锁定翼片1002的底部表面1012向外突出。优选的是，接触件1010是伸长的，并且在锁定翼片1002上定向成使得接触件1010的纵向轴线与锁定翼片1002的纵向轴线基本平行。
虽然在图10A中未示出，但是天线101f的第一部分(例如电路704或者导电体331)嵌入第一腕带部分1051内，并且电连接到凸出的电接触件1010。另外，天线101f的第二部分(例如电路702或者导电体332)嵌入第二腕带部分1052内。第二腕带部分1052具有位于它的外表面1027(即当手表戴上时背离受验者手腕的表面)上的一组横向凹槽1060(a)-(e)。如图10B所示，每个凹槽1060包括暴露的电接触件1090。与电接触件504和垫730类似，每个暴露的电接触件1090与电容结构串连连接，所述电容结构本身与天线部分串连连接。因此，天线部分通过电容结构电连接到每个电接触件1090。
腕带1000通过下面的方式固定到受验者的手腕，将腕带部分1052的远端插入卡止部(catch)1070中(同样见图10C)，并且使锁定翼片1002沿着箭头A的方向旋转，从而凸出的电接触件1010位于其中一个凹槽1060中。当腕带1000用这种方式固定时，凹槽1060中的所述暴露的接触件1090接纳所述突出的接触件1010，从而将天线的第一部分电连接到天线的第二部分。
图10D示出了一种变型设计。如图10D所示，接触件1010可以设置在卡止部1070的外表面上，并且从其处向外突出。在这个实施例中，横向凹槽1060位于第二腕带部分1052的内表面1026上，与外表面相反，如图10E所示。
下面参考图11，图11示出了腕带1100，其具有第一腕带部分1151和第二腕带部分1152。锁定翼片1102连接到第一腕带部分1151的远端。锁定翼片1102可旋转地连接到腕带部分1151的两个边缘，并且可围绕一轴线自由旋转，所述轴线基本垂直于腕带部分1151的纵向轴线。
凸出的电接触件1110从锁定翼片1102的底部表面1112向外突出。优选的是，接触件1110是伸长的，并且在锁定翼片1102上定向成使得接触件1110的纵向轴线与锁定翼片1102的横向轴线基本平行。
虽然在图11中没有示出，但是天线101f的第一部分嵌入第一腕带部分1151内，并且电连接到凸出的电接触件1110。另外，天线101f的第二部分嵌入第二腕带部分1152内。第二腕带部分1152具有位于它的外表面上的一组横向凹槽1160(a)-(d)。每个凹槽1160包括暴露的电接触件1111。与电接触件1090类似，每个暴露的电接触件1111与电容结构串连连接，所述电容结构本身与天线部分串连连接。因此，天线部分通过电容结构电连接到每个电接触件1111。
腕带1100通过下面的方式固定到受验者的手腕，即将腕带部分1152的远端插入卡止部1170中，并且使锁定翼片1102沿着箭头B的方向旋转，从而凸出的电接触件1110位于其中一个凹槽1160中。当腕带1100用这种方式固定时，突出的接触件1110设置在其中的凹槽中的所述暴露的接触件1111接纳凸出的接触件1110，从而使天线101f的第一和第二部分电连接。
虽然上面已经描述了本发明的各种实施例/变型，但是应当理解，它们仅是通过实例的方式给出，并不是通过限制的方式。因此，本发明的范围不应当被上述任一典型实施例限制，而是应当仅根据下面的权利要求和它们的等效结构限定。

Claims (63)

1.一种传感器系统，包括：
植入受验者中的传感器，其中所述传感器构造成测量受验者的一个或者多个方面，并且其中所述传感器包括传感器天线；
传感器读取装置，向所述植入的传感器提供能量和/或与所述传感器通讯，其中所述传感器读取装置由受验者戴上，并且包括：(i)容纳电子线路的读取装置壳体，和(ii)读取装置天线，用于与传感器天线耦合，其中所述读取装置天线电联结到所述电子线路，卷绕在受验者的身体部位的周围，并且当传感器读取装置为传感器提供能量和/或与传感器通讯时，所述读取装置天线由传感器读取装置使用。
2.如权利要求1所述的传感器系统，其特征在于，所述传感器读取装置还包括用于将传感器读取装置可释放地连接到受验者的带。
3.如权利要求2所述的传感器系统，其特征在于，所述读取装置天线设置在所述带的内部。
4.如权利要求3所述的传感器系统，其特征在于，所述读取装置天线包括第一部分和第二部分，其中读取装置天线的第一部分位于所述带的第一部分内，并且所述读取装置天线的第二部分位于所述带的第二部分内。
5.如权利要求4所述的传感器系统，其特征在于，所述带的第一部分和所述带的第二部分是单独的部件，均连接到所述读取装置壳体。
6.如权利要求4所述的传感器系统，其特征在于，所述带是单件式的带，并且所述读取装置壳体在基本位于读取装置天线的第一部分和读取装置天线的第二部分之间的位置处连接到所述带。
7.如权利要求4所述的传感器系统，其特征在于，所述第一天线部分电连接到第一接触件，所述第一接触件基本设置在所述带的第一部分的端部附近，并且所述第二天线部分电连接到多个调谐元件。
8.如权利要求7所述的传感器系统，其特征在于，每个调谐元件包括电容元件和/或电感元件。
9.如权利要求8所述的传感器系统，其特征在于，所述电容元件包括至少一个电容器，并且所述电感元件包括至少一个电感器。
10.如权利要求8所述的传感器系统，其特征在于，所述电感元件包括铁素体，所述铁素体位于电连接到读取装置天线的导电体附近和/或围绕所述导电体。
11.如权利要求8所述的传感器系统，其特征在于，所述电容调谐元件具有不同的电容值，和/或所述电感调谐元件具有不同的电感值。
12.如权利要求7所述的传感器系统，其特征在于，每个调谐元件与第二接触件相连接，所述第二接触件能够与第一接触件可释放地配合，从而通过将第一天线部分与第二天线部分电连接以接通所述读取装置天线。
13.如权利要求12所述的传感器系统，其特征在于，每个接触件是凸出的或者凹入的接触件。
14.如权利要求13所述的传感器系统，其特征在于，每个接触件是卡扣装置的凸出的或者凹入的一半。
15.如权利要求2所述的传感器系统，其特征在于，所述带与读取装置壳体和/或读取装置电子线路成整体。
16.如权利要求2所述的传感器系统，其特征在于，所述读取装置天线包括主导电体，所述主导电体基本沿着带的第一边缘延伸。
17.如权利要求2所述的传感器系统，其特征在于，所述读取装置天线还包括第二主导电体，所述第二主导电体定位成使得它基本与第一主导电体平行，并且第二主导电体基本沿着所述带的第二边缘延伸。
18.如权利要求17所述的传感器系统，其特征在于，所述平行的主导电体在沿着它们的长度的一个或者多个位置处通过一个或多个横向导电体电连接。
19.如权利要求18所述的传感器系统，其特征在于，所述读取装置天线还包括至少一个辅助导电体，所述辅助导电体具有比任一个所述主导电体更小的横截面，并且位于所述主导电体之间，并且电联结到每个主导电体。
20.如权利要求2所述的传感器系统，其特征在于：
读取装置天线位于所述带的内部；
所述读取装置壳体还包括第一接触件；
所述带包括第二接触件，所述第二接触件可与第一接触件可释放地配合，用于将传感器读取装置可释放地连接到受验者。
21.如权利要求1所述的传感器系统，其特征在于，所述读取装置天线包括柔性绝缘基底，其中电路设置在所述基底上。
22.如权利要求21所述的传感器系统，其特征在于，所述电路包括第一伸长的导电体，所述第一伸长的导电体沿着基底的第一侧部边缘从基底的第一区域延伸到基底的第二区域。
23.如权利要求22所述的传感器系统，其特征在于，所述电路还包括第二伸长的导电体，所述第二伸长的导电体沿着基底的第二侧部边缘从基底的第三区域延伸到基底的第四区域，所述第二侧部边缘与所述第一侧部边缘相反，其中所述第一和第二伸长的导电体彼此电连接，并且所述第一和第三区域都靠近所述基底的第一端。
24.如权利要求23所述的传感器系统，其特征在于，所述电路还包括第一横向导电体，所述第一横向导电体具有与第一伸长的导电体接触的第一端和与第二伸长的导电体接触的第二端，从而将第一伸长的导电体电连接到第二伸长的导电体。
25.如权利要求23所述的传感器系统，其特征在于，所述电路还包括调谐元件和配合的接触件，所述调谐元件与所述第一伸长的导电体串连地电连接，所述配合的接触件用于将腕带固定在受验者的手腕周围。
26.一种传感器读取装置系统，包括：
带；和
壳体，容纳电子线路，所述壳体连接到所述带，其中
所述带容纳天线，所述天线电连接到所述电子线路，
所述天线包括第一电路和第二电路，
所述第一电路电连接到第一接触件，
所述第二电路电连接到至少两个调谐元件，
所述至少两个调谐元件中的每一个电连接到第二接触件，所述第二接触件构造成与所述第一接触件配合，和
所述第一电路包括：第一伸长的导电体，所述第一伸长的导电体基本沿着所述带的第一侧部边缘延伸。
27.如权利要求26所述的传感器读取装置系统，其特征在于：
所述天线还包括柔性绝缘基底，
所述第一电路设置在基底的第一部分上，和
所述第二电路设置在基底的第二部分上。
28.如权利要求26所述的传感器读取装置系统，其特征在于：所述第一电路还包括：
第二伸长的导电体，基本沿着所述带的第二侧部边缘延伸；
第一横向导电体，具有连接到所述第一伸长的导电体的第一端和连接到所述第二伸长的导电体的第二端；和
第二横向导电体，具有连接到所述第一伸长的导电体的第一端和连接到所述第二伸长的导电体的第二端。
29.如权利要求28所述的传感器读取装置系统，其特征在于：所述第一和第二伸长的导电体基本平行并且长度基本相等。
30.如权利要求29所述的传感器读取装置系统，其特征在于：所述横向导电体相间隔，并且基本垂直于所述伸长的导电体。
31.如权利要求30所述的传感器读取装置系统，其特征在于：所述第一横向导电体和第二横向导电体之间的距离基本等于所述第一伸长的导电体的长度。
32.如权利要求28所述的传感器读取装置系统，其特征在于：所述第一电路还包括辅助导电体，所述辅助导电体设置在伸长的导电体之间。
33.如权利要求32所述的传感器读取装置系统，其特征在于：所述辅助导电体具有连接到第一横向导电体的第一端和连接到第二横向导电体的第二端。
34.如权利要求33所述的传感器读取装置系统，其特征在于：所述第二电路包括：第三伸长的导电体和第四伸长的导电体，所述第三伸长的导电体沿着所述带的第一侧部边缘延伸，所述第四伸长的导电体沿着所述带的第二侧部边缘延伸，其中所述第三伸长的导电体电连接到所述第四伸长的导电体。
35.如权利要求34所述的传感器读取装置系统，其特征在于：所述第二电路还包括：(a)第三横向导电体，具有连接到第三伸长的导电体的第一端和连接到第四伸长的导电体的第二端，和(b)第四横向导电体，具有连接到第三伸长的导电体的第一端和连接到第四伸长的导电体的第二端。
36.如权利要求35所述的传感器读取装置系统，其特征在于：所述第二电路还包括第二辅助导电体，所述第二辅助导电体设置在第三和第四伸长的导电体之间。
37.如权利要求36所述的传感器读取装置系统，其特征在于：所述第二辅助导电体具有连接到所述第三横向导电体的第一端和连接到所述第四横向导电体的第二端。
38.如权利要求37所述的传感器读取装置系统，其特征在于：所述第三和第四伸长的导电体基本平行并且长度基本相等。
39.如权利要求38所述的传感器读取装置系统，其特征在于：所述第三和第四横向导电体相间隔，并且基本垂直于所述第三和第四伸长的导电体。
40.如权利要求39所述的传感器读取装置系统，其特征在于：所述第二辅助导电体的长度小于所述第三伸长的导电体的长度的3/4。
41.如权利要求40所述的传感器读取装置系统，其特征在于：所述第二辅助导电体的宽度比所述第三伸长的导电体的宽度更薄。
42.如权利要求41所述的传感器读取装置系统，其特征在于：所述第二辅助导电体的宽度大约等于或者小于第三伸长的导电体的宽度的1/2。
43.如权利要求42所述的传感器读取装置系统，其特征在于：所述至少两个调谐元件中的两个电连接在所述第二接触件中的一个和第四横向导电体之间。
44.如权利要求26所述的传感器读取装置系统，其特征在于：所述调谐元件中的每一个包括电容元件和/或电感元件。
45.如权利要求44所述的传感器读取装置系统，其特征在于：所述电容元件包括至少一个电容器，并且所述电感元件包括至少一个电感器。
46.如权利要求44所述的传感器读取装置系统，其特征在于：所述电感元件包括铁素体，所述铁素体位于电连接到第二电路的导电体的附近和/或围绕所述导电体。
47.如权利要求44所述的传感器读取装置系统，其特征在于：所述电容调谐元件具有不同的电容值，并且所述电感调谐元件具有不同的电感值。
48.如权利要求26所述的传感器读取装置系统，其特征在于：所述第一接触件是凹入的接触件。
49.如权利要求48所述的传感器读取装置系统，其特征在于：所述凹入的接触件是卡扣装置的凹入的一半。
50.如权利要求49所述的传感器读取装置系统，其特征在于：所述第二接触件中的每一个是卡扣装置的凸出的一半。
51.一种传感器读取装置系统，包括：
带；和
壳体，封装电子线路，所述壳体连接到所述带或者与所述带成整体，其中
所述带容纳电连接到所述电子线路的天线，
所述天线包括柔性的绝缘基底，其中电路设置在所述基底上，和
所述电路包括第一伸长的导电体，所述第一伸长的导电体沿着基底的第一侧部边缘从基底的第一区域延伸到基底的第二区域。
52.如权利要求51所述的传感器读取装置系统，其特征在于，所述电路还包括：
第二伸长的导电体，沿着基底的第二侧部边缘从基底的第三区域延伸到基底的第四区域，所述第二侧部边缘与第一侧部边缘相反，其中所述第一和第三区域都靠近所述基底的第一端；和
第一横向导电体，具有与第一伸长的导电体接触的第一端和与所述第二伸长的导电体接触的第二端。
53.如权利要求51所述的传感器读取装置系统，其特征在于，所述电路还包括调谐元件和配合接触件，所述配合接触件用于将所述带固定在受验者的身体部位周围，其中所述配合接触件通过调谐元件电连接到所述第一伸长的导电体。
54.如权利要求53所述的传感器读取装置系统，其特征在于，所述调谐元件包括电容元件和/或电感元件。
55.如权利要求54所述的传感器读取装置系统，其特征在于，所述电容元件包括至少一个电容器，并且所述电感元件包括至少一个电感器。
56.如权利要求54所述的传感器读取装置系统，其特征在于，所述电感元件包括铁素体，所述铁素体位于电连接到第一电路的导电体的附近和/或围绕所述导电体。
57.如权利要求54所述的传感器读取装置系统，其特征在于，所述电容调谐元件具有不同的电容值，并且所述电感调谐元件具有不同的电感值。
58.一种传感器系统，包括：
传感器，植入受验者的身体部位中，所述传感器具有第一天线装置，用于与传感器读取装置通讯；和
传感器读取装置系统，包括：
解调装置，用于解调信号；
壳体，用于容纳所述解调装置；
带装置，连接到所述壳体，用于使得受验者能够将壳体戴在身体部位上；和
第二天线装置，与所述带装置成整体，并且联结到所述解调装置，用于使得所述传感器读取装置系统能够与所述植入的传感器通讯。
59.如权利要求58所述的传感器系统，其特征在于，所述解调装置包括解调器。
60.如权利要求59所述的传感器系统，其特征在于，所述解调器是调幅解调器。
61.如权利要求58所述的传感器系统，其特征在于，还包括数据处理装置，所述数据处理装置联结到所述解调装置用于处理数据。
62.如权利要求58所述的传感器系统，其特征在于，所述第二天线装置包括第一电路和第二电路。
63.如权利要求62所述的传感器系统，其特征在于，所述第一电路包括第一伸长的导电体，并且所述第二电路包括第二伸长的导电体，所述第二伸长的导电体通过可释放的接触件装置电连接到所述第一伸长的导电体。
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