CN107925488A - 使用体内信号传播来推导在身体上的可穿戴装置位置以用于传感器优化及配置 - Google Patents

使用体内信号传播来推导在身体上的可穿戴装置位置以用于传感器优化及配置 Download PDF

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Abstract

通过确定电子装置在人类或动物的身体上的位置作为从另一电子装置起的路径的结束点而操作所述电子装置。通过在多个频率下对指示AC信号的损失的性质进行测量以获得测量结果来预定所述路径，所述AC信号沿着所述对电子装置之间的所述路径传播通过所述身体。此后使用所述多个测量结果从在一或多个训练阶段中经特性化的通过所述身体的路径的群组当中选择通过所述身体的特定路径，例如通过使用分类器。在识别通过所述身体的特定路径之后，基于所述特定路径的结束点，例如通过打开或关闭特定传感器或通过设定数据发射的速率来配置所述结束点处的电子装置。

Description

使用体内信号传播来推导在身体上的可穿戴装置位置以用于 传感器优化及配置
相关申请案的交叉引用
本申请案主张于2015年9月18日提交且标题为“使用体内信号传播来推导在身体上的可穿戴装置位置以用于传感器优化及配置(USING INTRABODY SIGNAL PROPAGATIONTO INFER WEARABLE DEVICE LOCATION ON THE BODY FOR SENSOR OPTIMIZATION ANDCONFIGURATION)”的第14/859,131号美国申请案的权益及优先权，所述申请案的全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
背景技术
本专利申请案是关于用于确定由人类穿戴的电子装置在身体上(或在动物上)的位置及使用所确定位置来配置电子装置中的一或多者的功能性及/或操作特性的装置及方法。
用户可穿戴的电子装置的数目在逐渐增加。此些电子装置的实例包含保健/健康监视(例如，ECG监视器、脉搏血氧定量计)、健身应用程序(例如，Nike+、Fitbit)、头部安装装置(例如，Google眼镜)、信息显示器(例如，Qualcomm Toq)及娱乐应用程序。其它可穿戴装置可包含嵌入到环、带、吊坠、帽子、服装或人们通常戴在手指、手腕、前臂、上臂、耳朵背面、胸骨、身侧或脚踝上的其它物件中的电子装置。
随着可穿戴装置的快速演进，从人体收集多个生物信号的电子装置可放置在身体上的任何位置。情境感知应用程序(例如，跑步智能电话应用程序)可利用装置/传感器在身体上的位置达成更大准确度及功率效率。似乎不存在自动地识别装置/传感器已放置在人体上何处的已知方法。
发明内容
在所描述实施方案的若干方面中，基于使用体内信号传播推导传感器在身体上的位置来配置及/或优化所述传感器。在体内信号传播中，交流(AC)电信号通过身体的皮肤、组织及器官。此些实施方案可确定位置(也称作“接收位置”)，在所述位置处，包含传感器的电子装置经由来自处于另一位置(也称作“发射位置”)的另一电子装置的体内信号传播而接收交流(AC)电信号，此时两个电子装置穿戴在人类或动物的身体上。
电子装置在身体上的位置可在正常操作期间通过执行在多个频率下对AC电信号进行测量以获得对应于其的由两个电子装置与身体形成的电网络的散射参数(例如散射参数S21)的特定属性(例如幅值或相角，或两者)的测量结果集合的第一步骤来确定。当将穿过身体的AC电信号视为波时，散射参数使用散射程度来表示电网络的特性。散射程度指示传播通过身体的AC电信号(“体内信号传播”)的衰减量，测量为电功率的平方根。正常操作的第一步骤中所获得的测量结果集合(其形成对应于特定对的发射位置及接收位置的分布)可在正常操作的第二步骤中使用，以从身体上的N个接收位置当中选择接收位置，所述接收位置事先被特性化(在一或多个训练阶段中，在正常操作之前执行)。
在上述类型的许多实施方案中，AC信号是通过一个电子装置(可作为AC发射器操作，也称作“AC发射装置”)经由身体发射且通过另一电子装置(可作为AC接收器操作，也称作“AC接收装置”)经由身体接收，所述电子装置结合身体形成两端口电网络，其特性在于AC信号在多个频率下的至少一个散射参数的测量结果。将通过新放置于身体上的电子装置进行的多个频率下的测量结果集合(也称作分布)与事先特性化的多个预定的位置对的分布进行比较，以从所述位置对选择特定预定的位置对(其中接收位置是新放置电子装置所在之处)。基于在训练期间已与对应的位置对(在多个预定的位置对中)相关联的每一分布来选择特定预定的位置对。举例来说，此选择在一些实施方案中是通过使用分类器自动地进行，以从身体上的多个预定的位置对当中选择特定预定的位置对(所述位置对将电子装置所在的接收位置包含于其中)。分类器在正常操作之前经过训练，通过使用额外测量结果集合(或分布)来预定多个位置对，其中此些额外测量结果的每一集合(或分布)是通过在多个位置对中的每一对之间类似地传播AC电信号而获得，在正常操作期间，将作出从多个位置对中选择特定对。
在一些实施方案中，预定的身体位置对的群组中的每一预定对具有与预定的身体位置对的群组中的另一预定对相同的发射位置，且刚刚所描述的发射位置预定在身体(例如，左手腕)上。在某些实施方案中，AC发射装置附接在任何已知位置(例如，左手腕)，其可形成AC电信号的共同开始点。在已知位置发射的AC电信号可经由身体在两个或更多个预定接收位置接收，且此些两个或更多个预定接收位置中的每一者与已知位置配对，从而形成对群组中的对应对。相应地，视实施方案而定，AC接收装置可通过识别特定预定的位置对(也称作特定路径)自动地配置，特定预定的位置对是通过使用唯一地识别群组中的特定预定的位置对(或特定路径)的AC信号测量结果新集合(或分布)从预定的位置对(或路径)的群组当中进行选择而确定，其中所述群组中的每一预定的位置对包含作为共同开始点的已知位置(例如，左手腕)。
训练的一或多个阶段中的多个路径(或多个位置对)的特性化在一些实施方案中可执行如下。当电子装置最初在任何位置放置于身体上时，最先放置的电子装置内的AC发射电路经启用，且稍后在任何其它位置放置于身体上的任何电子装置最初使其AC发射电路停用，即使所述电子装置的AC接收电路最初经启用。在一些实施方案中，(例如，经由触控板)接收用户输入，以标记每一电子装置的身体位置，例如可接收字符串“左手腕”以识别最先放置的电子装置的位置。在训练阶段期间，一或多个稍后放置的电子装置中的每一者获得通过最先放置的电子装置发射的AC电信号的对应测量结果集合(或分布)。在此些实施方案中，(例如，经由触控板)另外接收用户输入，以标记稍后放置的电子装置的位置中的每一者(例如，可接收字符串“胸部”、“左腋窝”、“左手中指”及“右手腕”)。在刚刚描述的训练阶段结束时，N个测量结果集合(或N个分布)通过分类器内部地与一或多个稍后放置的电子装置相对于最先放置的电子装置的N个位置对的N个标签关联(因此，此些N个位置对现在被预定)。
在一些实施方案(称作单训练阶段实施方案)中，当训练阶段完成时，可从身体移除一或多个稍后放置的电子装置。最先放置的电子装置可继续以与其在训练阶段期间的原始位置相同的位置(其为AC电信号的共同开始点)在正常操作期间穿戴在身体上。当电子装置在正常操作期间以N个位置中的特定位置再次穿戴在身体上时，所述电子装置现产生AC电信号(其通过在共同开始点的最先放置的电子装置发射)的新测量结果集合。分类器接收测量结果新集合且在(上述)正常操作的第二步骤中使用其内部值(在训练阶段期间基于N个测量结果集或N个分布而产生)自动地从N个位置(或对应N个路径，每一者包含共同开始点的位置)的N个标签当中选择产生新测量结果集合的电子装置已穿戴在身体上(在训练阶段之后)所处的特定位置的标签。接着使用特定位置的标签来配置此电子装置内的传感器。
在某些实施方案(称作多训练阶段实施方案)中，每一电子装置可作为AC发射器反复地操作，且其余电子装置可作为AC接收器而操作。具体来说，在若干此些实施方案中，上述训练阶段可如下所述地重复M次。最先放置的电子装置使其AC发射电路停用，且在第一反覆之后的M-1次反覆中的每一者期间，AC发射电路在不同的稍后放置的电子装置中经启用，由此在M-1个对应训练阶段中特性化身体位置对的M-1个群组。在M个阶段中的每一者中(即，在M次反覆中的每一者期间)，位置对的一个群组个别地含有所述一个群组中的所有位置对(或路径)共享的已知位置(或开始点)。M-1个训练阶段中的每一者中的测量可选择性地进行，以仅特性化新的位置对的群组，其中新对中的位置的每一组合在稍早训练阶段中不存在(例如，基于使用新开始点的新已知位置)。
在若干实施方案中，在正常操作期间，自动地确定预定的位置对(或预定路径)，所述确定通过测量新放置的电子装置中的通过稍早放置的电子装置发射的AC电信号的分布，及使用所测量的分布用分类器通过使用分布的一或多群组从在一或多个训练阶段期间已特性化的多个路径当中选择特定路径。接着，将新放置的电子装置在身体上的特定位置自动地识别为由分类器选择的特定路径的结束点(或预定的位置对中的接收位置)。在如刚刚所描述地在正常操作中识别新放置的电子装置的特定位置之后，基于所述特定位置，可自动地配置新放置的电子装置内的一或多个传感器。
在传感器配置的第一实例中，视新放置的电子装置的经识别的位置而定，在新放置的电子装置中接通或断开电路。更具体来说，当此新放置的电子装置的特定位置在上述的正常操作的第二步骤中经识别为在特定身体部分(例如，脚踝)(通过传感器测量的信号(例如，脉搏率)不必要来自所述特定身体部分)上时，可断开呈脉搏率监视电路形式的传感器以减少电力消耗。基于此新放置的电子装置在身体上的特定位置，配置的第二实例启动或关闭从新放置的电子装置收集特定类型的数据。在配置的第三实例中，基于此新放置的电子装置在身体上的特定位置，通过设定到或来自新放置的电子装置的数据的特定发射速率来配置操作特性以优化电力消耗。在配置的第四实例中，可通过动态地调整阈值(例如，设定用于基于活动传感器在身体上的特定位置对活动传感器中的步骤进行计数的阈值)来优化新放置的电子装置的性能，这是因为当此电子装置穿戴在腿上时对其中的步骤进行计数对于其中的传感器而言需要不同于当此同一电子装置穿戴在腰部上时由其中的传感器对步骤进行计数的阈值。
由一般可穿戴电子装置，在一些实施方案中使用上述类型的方法，一般可穿戴电子装置含有多个传感器(例如，加速度计、温度传感器、光电容积图(PPG)传感器等)，且进一步含有用以发射AC电信号的AC发射电路、用以测量AC电信号的AC接收电路及计算机，所述计算机用以使用此些测量结果用其中的分类器来自动地识别在身体上的位置(相对于另一此电子装置)且接着使用经识别的相对位置来自动地配置其中的一或多个多个传感器中的至少一者，以测量身体的特定性质。
应理解，本发明的若干其它方面将根据本文中的描述而变为熟习此项技术者显而易见，其中以说明方式展示及描述各种方面。下文的图式及详细描述被视为本质上为说明性的而非限制性的。
附图说明
图1A说明所描述实施方案的若干方面中的路径103、105、107及121，所述路径表示电子装置(具体来说，AC发射装置及AC接收装置)的对应预定的位置对，即穿戴在人类(或动物)的身体100上的装置对(101,102)、(101,104)、(101,106)及(101,111)的位置。
图1B用曲线图说明穿过图1A的身体100在对应预定的位置对之间的各种路径依据频率的若干S21幅值分布。
图1C用另一曲线图说明穿过图1A的身体100在对应预定的位置对之间的各种路径依据频率的若干S21相角分布。
图1D说明所描述实施方案的某些方面中的除一个AC发射装置101及多个AC接收装置102、104及106外也穿戴在图1A的身体100上的AC接收电子装置111到120。
图1E说明所描述实施方案的若干方面中的路径141、142及143，所述路径表示电子装置(具体来说，AC发射装置及AC接收装置)的对应预定的位置对，即穿戴在人类(或动物)的身体100上的装置对(104,111)、(104,102)及(104,106)的位置。
图2A说明垂直定向的双电极系统，其利用图1A的身体100的直接皮肤接触来提供电力电路(例如，AC发射或AC接收电路或组合)电容性耦合。
图2B说明水平定向的双电极系统，其提供电力电路(例如，AC发射或AC接收电路或组合)的电流耦合。电流耦合需要双电极系统的两个电极与图1A的身体100直接皮肤接触。
图2C说明垂直定向的双电极系统，其中电力电路(例如，AC发射或AC接收电路或组合)不与图1A的身体100直接皮肤接触。
图2D说明水平定向的双电极系统，其中电力电路(例如，AC发射或AC接收电路或组合)不与图1A的身体100直接皮肤接触。
图3A以高阶电路图说明图1A到1B及图2A到2D中所说明的类型的一些实施方案中的电子装置101及102的对与身体通道100之间的电耦合。
图3B以中级电路图说明电子装置101中的AC发射电路，其经配置以经由图3A的身体100发射AC电信号。
图3C以中级电路图说明电子装置102中的AC接收电路，其经配置以接收及测量通过图3A的身体100的AC电信号。
图3D以框级图说明一些示范性实施方案中的电子装置101，其包含AC发射电路310及AC接收电路320的组合，且可配置为AC发射装置或AC接收装置。
图3E以高阶流程图说明在许多实施方案中由电子装置102(也称作“第一电子装置”)执行的动作371及372。
图3F以高阶流程图说明在一些实施方案中由电子装置101(也称作“第二电子装置”)执行以与图3E的电子装置102交互操作的动作381及382。
图4A以流程图说明在一些实施方案中执行以确定及使用通过身体100的预定路径(其表示预定的位置对)、配置图1A到1B、图2A到2D及图3A到3C中所说明的类型的AC发射装置及接收装置的动作。
图4B以流程图说明图4A中的设置操作410中的在一些实施方案中由计算机500执行的动作。
图4C以另一流程图说明图4B中的校准操作420中的在一些实施方案中由计算机500执行的动作。
图4D以再一流程图说明图4C中的路径确定操作430中的在一些实施方案中执行的动作。
图5以高阶框图说明说明所描述实施方案中的一些中的电子装置101、102、104及106的各种组件。
具体实施方式
在所描述实施方案的若干方面中，有生命人类(或动物)的身体100(图1A)上的位置可被确定为表示预定的位置对的预定路径的结束点，预定的位置对即至少作为AC发射装置可操作的电子装置的一个位置，及至少作为AC接收装置可操作的电子装置的另一位置。举例来说，预定路径103表示电子装置101及102的预定的位置对，另一预定路径105表示电子装置101及104的预定的位置对，再一预定路径107表示电子装置101及106的预定的位置对，且又一预定路径121表示电子装置101及111的预定的位置对。
在一些实施方案中，电子装置101(其含有AC发射电路且可作为AC发射装置操作)可穿戴在身体100上的预定位置，(例如)在臂的手腕(例如左臂的手腕)上。同一电子装置101(其可另外含有AC接收电路且另外可作为AC接收装置操作)可替代地穿戴在身体100上的不同预定位置，(例如)电子装置101在其它实施例中可穿戴在例如头部、上臂或胸部的其它位置。因此，可作为AC发射装置及/或AC接收装置操作的电子装置101、102、104、106或111可采用任何形式，例如耳机、手表、项链、臂带或胸带。在一些实施方案中，身体100上的已知位置(例如，左手腕)形成AC信号的单一开始点(也称作“发射位置”)。在此些实施方案中，开始点由路径的群组(或位置对的群组)共享。在若干此些实施方案中，群组中的每一预定的对位置(通过路径表示)包含电子装置101的已知位置及额外电子装置102、104及106的多个预定位置中的一者(“接收位置”)。
电子装置102、104、106或111(图1A)中的一者新穿戴在身体100上所在的特定位置可如下所述地在特定实施方案的正常操作期间自动地识别出来：(1)在第一步骤中，在多个频率下对交流(AC)电信号(其从身体100上的开始点经由身体100中的皮肤、组织及器官传播通过电子装置对(例如电子装置101及102)之间的体内路径)的性质进行测量，以获得电子装置中的一者(例如电子装置102)处的多个测量结果的集合(或分布)，及(2)在第二步骤中，使用多个测量结果(或分布)确定通过身体100的特定路径(例如路径103)，且借此确定在所述特定路径的末端的接收位置。
在上述的第二步骤中，特定路径的接收位置是在此些实施方案的正常操作期间确定(例如通过使用事先经过训练的分类器)，以自动地从路径的群组当中选择(且借此自动地识别)特定路径。路径的群组可包含(例如)路径103、105、107及121，所述路径表示电子装置101的单一发射位置(其构成开始点)及电子装置102、104、106或111(图1A)的不同接收位置(所述位置构成AC电信号传播所沿的相应路径103、105、107及121的不同结束点)。此分类器(例如，被实施为类神经网络)可通过以下操作事先(即在正常操作之前)在一或多个训练阶段中经过训练：使用在共同预定位置(或开始点)附接到身体的电子装置101作为AC发射装置以产生且发射在一频率下随时间改变(例如以预定方式或根据外部输入)的AC电信号；及在不同频率下进行测量以通过电子装置102、104、106或111(图1A)形成其它预定位置(或结束点)中的每一者处的分布；及在训练中使用每一路径(在开始点与结束点中的一者之间)的分布。
特定实施方案(称作单训练阶段实施方案)针对事先在一个训练阶段中特性化的所有路径仅使用一个开始点(例如，图1D中的电子装置101的左手腕位置)。其它实施方案(称作多训练阶段实施方案)可使用多个开始点。举例来说，在第一训练阶段中使用电子装置101的左手腕位置，继而在第二训练阶段中使用图1D中的电子装置104的胸部位置，以特性化路径的多个群组(例如，路径的两个群组)，其中每一路径群组个别地含有针对所述每一群组中的所有路径的单一开始点(例如，第一路径群组在图1A中的电子装置101开始，第二路径群组在图1E中的电子装置104开始)。
在某些多训练阶段实施方案，最先放置于身体100上的电子装置101(图1A)起初在第一训练阶段中可作为位于第一开始点(例如，电子装置101的左手腕位置)的AC发射装置来操作，而稍后在若干第一结束点(例如，图1D中的胸部上的电子装置104的位置、左脚踝上的电子装置102的位置、右手食指上的电子装置120的位置、右脚踝上的电子装置108的位置)处放置于身体100上的其它电子装置(“稍后放置的电子装置”)测量起源于第一开始点的扫频AC信号(“第一AC信号”)，从而形成测量分布的第一群组。测量分布的此第一群组特性化刚刚描述的第一开始点(在共享已知位置，例如左手腕)与第一结束点之间的路径的第一群组。
视实施方案而定，上述类型的第一训练阶段可后接着额外训练阶段，位于身体100上的其它已知位置(例如，胸部)处的AC发射装置在所述额外训练阶段中操作，以获得测量分布的额外群组，从而特性化路径的额外群组。具体来说，在第二训练阶段中，含有AC信号发射电路(其在第一训练阶段中保持未使用)且位于刚刚描述的第一结束点(例如胸部)中的一者(以下称作第二开始点)处的电子装置104(图1E)可被用作AC发射装置，以获得额外测量分布的群组，(例如)以特性化如图1E中所示的从第二开始点处的电子装置104到对应电子装置111、102及106的路径141、142及143。
在某些替代实施方案中，电子装置中仅一者含有AC信号发射电路，且因此在第二训练阶段期间，最先放置的电子装置(例如，电子装置101(图1A))可被手动地移动到身体100上的另一已知位置(例如胸部)以用作AC发射装置。在此第二训练阶段期间，位于上述第一结束点的其余位置(例如，在左手指上，在左腋窝处，及在右手腕上)(以下称作第二结束点)处的上述电子装置111、102及106测量起源于第二开始点的扫频AC信号(“第二AC信号”)，以形成特性化先前未特性化的路径(具体来说，在第二开始点(例如，在胸部上)与一或多个第二结束点(例如，图1E中的在左手指上，在左腋窝处，及在右手腕上)之间)的新群组(例如，路径141、142及143)的测量分布的第二群组。以此方式，多训练阶段实施方案可相对于若干起点反覆(例如，如图4A中的分支428所示)，以执行对应于若干路径群组的若干训练阶段，由此将特定分布与每一路径群组中的特定路径关联(例如，通过基于训练阶段中的测量结果而将分类器的内部值存储于存储器中)。
上述的所有电子装置101、102、104、106及111(图1A)至少包含用以接收及测量AC电信号的电路(也称作AC信号接收电路，或简称为AC接收电路)。在一般电子装置的实施方案中，电子装置101、102、104、106及111中的每一者另外含有用以发射AC电信号的电路(也称作AC信号发射电路，或简称为AC发射电路)。在此些实施方案中，当停用其它电子装置(“稍后放置”的装置)中的AC信号发射电路时(或在将稍后放置的装置放置于身体100上之前)，无论电子装置101、102、104、106及111中的哪一个碰巧第一次放置于身体100上(“最先放置的”装置)在第一训练阶段中作为AC发射装置(例如，图1A中的电子装置101)自动地操作。此第一训练阶段后接着AC信号发射电路在后续训练阶段中发射来自稍后放置的装置(例如，图1E中在胸部上的电子装置104)的第二AC电信号，同时关闭或停用至少最先放置的装置(例如，已经在第一训练阶段中使用的电子装置101)中的AC信号发射电路的操作。
在某些替代实施方案(称作单发射器实施方案)中，穿戴在身体100上的电子装置中仅一者包含用以发射AC电信号的电路(例如，图1A中的电子装置101)。在单发射器实施方案中，上述类型的两个或更多个路径群组可通过人类用户手动地将单一电子装置(例如电子装置101)从上述第一开始点(例如左手腕)移动到身体100上的其它开始点(例如胸部、右手腕)而事先被特性化，单一电子装置含有用以发射AC电信号的电路。
在正常操作期间，基于已确定的特定路径(例如图1A中的路径103)的识别码(且视情况，视实施方案而定，基于可作为AC发射装置操作的电子装置101的共享预定位置的识别码)，自动地识别电子装置102(其至少可作为AC接收装置操作)的特定其它预定位置，后接着自动配置电子装置102。新放置的电子装置基于其身体位置的自动配置消除在正常操作期间另外所需以识别电子装置102(至少可作为AC接收装置操作)在身体100上何处的用户输入。
一或多个测量结果中的如上所述地进行测量的性质指示至少归因于传播通过身体100期间的散射的AC信号的损失，且所述性质取决于AC信号振荡的频率。在多个频率下测量的性质在不同实施方案中是不同的，且某些实施方案测量四个散射参数(也称作S参数，例如S11、S12、S21或S22)中的一者的一或多个属性(例如幅值或相角)。可视实施方案而使用此些S参数中的任一者，且具体来说，某些说明性实施方案使用散射参数S21，通过测量其两个属性中的任一者或两者(即幅值及/或相角)，如图1B及1C中所示。
具体来说，图1B说明沿着路径105(图1A)从电子装置101(可作为AC发射装置操作)传播到分别地位于身体100的左手腕及胸部(胸骨)上的电子装置104(可作为AC发射装置操作)的体内AC电信号的分布115，其含有作为频率的函数的散射参数S21的幅值测量结果集合，幅值测量结果是在正常操作之前测量。且，图1C说明沿着电子装置101与电子装置104之间的路径105(图1A)传播的刚刚描述的体内AC电信号的另一分布125，其含有作为频率的函数的散射参数S21的相角测量结果集合。图1B说明如下表中所示的针对沿着其它路径传播的其它体内AC电气信号所测量的其它分布，其含有散射参数S21的幅值测量结果的其它集合，其中每一路径起源于同一位置(即左手腕)：
分布118 针对结束于身体100的左手的手指(电子装置111位于此处)处的路径121(图1A)
分布116 针对结束于身体100的右手腕处的路径107(图1A)
分布119 针对结束于身体100的左臂的上部部分处的路径103(图1A)
此外，图1C说明针对沿着起源于左手腕的其它路径传播的其它体内AC电气信号的其它分布，其含有相角测量结果的其它集合，如下表中所示：
分布128 针对结束于身体100的左手的手指(电子装置111位于此处)处的路径121
分布129 针对结束于身体100的左臂的上部部分处的路径103(图1A)
具体来说，在图1D中所说明的类型的一些实施方案中，在所描述实施方案的某些方面中，除电子装置101、102、104及106外，电子装置111到120(其可作为AC接收装置操作)也可同时穿戴在图1A的身体100上的若干其它预定位置，且对应于所述位置的路径的特性在于图1B及1C中所说明的类型的频带，所述频带被用以在正常操作之前在训练阶段中训练分类器。在训练阶段期间，频带中的每一者可基于用户输入而与路径的标签523J(图5)相关联。在一些实施方案中，每一路径可基于其开始点及结束点两者进行标记，例如路径107(图1A)的值“左手腕到右手腕”的标签523Z(图5)，路径105(图1A)的值“左手腕到胸部”的标签523A(图5)，及路径103(图1A)的值“左手腕到左腋窝”的标签523J(图5)。在其它实施例(例如单训练阶段实施方案)中，当开始点在共享已知位置(例如，已知“左手腕”的值的标签)时，可基于仅结束点来标记每一路径，通过使用标签441(图4D)，例如路径107(图1A)的值“右手腕”的标签、路径105(图1A)的值“胸部”的标签及路径103(图1A)的值“左腋窝”的标签。
在正常操作期间，基于多个频率下的多个测量结果的集合(其形成分布)通过使用分类器521(图5)来确定特定路径103的识别符，测量结果的集合是在电子装置102中获得。基于形成不同路径的不同分布的测量结果，分类器521将从先前对过去数据进行训练获得的内部值522存储于存储器505中。分类器521将内部值的每一集合522J存储于存储器505中，从而与用以(基于在通过标签523J识别的位置之间传播通过身体100的AC信号的测量结果)产生内部值的集合522J的电子装置101、102的对所在的位置对的对应标签(例如，图5中的标签523J的字符串值“左手腕到左腋窝”)相关联。
接着在正常操作期间使用分类器521来确定路径103，所述路径又用以确定电子装置102的功能性及/或操作特性。在校准期间，将内部值522(图5)存储于计算机500的存储器505中，且随后在正常操作期间进行预测，通过将此些存储的内部值522与新近从传入新数据获得的对应内部值匹配(即基于接收自新放置的电子装置102的测量结果的集合)。因此，通过使用分类器的存储内部值及新测量结果的计算，电子装置102将关于其自身正常操作进行配置，基于识别电子装置在身体100上的位置(例如图4D中的标签“左腋窝”)，此又基于分类器对电子装置101与电子装置102之间的路径103(图5中的标签523J的字符串值“左手腕到左腋窝”)的识别(例如，新分布经确定为最接近用以训练分类器的多个分布中的一者)。
为了使得AC信号的特定路径能够穿过身体100，电子装置101、102、104及106(其可作为AC发射装置操作及/或作为AC接收装置操作)含有存在于装置的表面上且与皮肤直接接触的电极(如图2A及2B中所示)，或所述电极在装置内且电容性地耦合到身体100的皮肤(如图2C及2D中所示)。视在路径的两端的两个电子装置的实施方案及位置而定，当两个电子装置的电极101P、101N及102P、102N耦合到身体100时，身体100可形成发射AC信号的通道，如图3A中所说明。图2A、2B、2C及2D说明用于将身体100耦合到图3A中的电子装置101中的AC发射电路310的电极101P、101N的四个不同构造类型实施方案。也可作出此些相同的四个不同构造类型实施方案，以用于将身体100耦合到图3A中的电子装置102中的AC接收电路320的电极102P、102N，或用于AC发射及接收电路的组合(例如在图3D中的电子装置101中)，如本文中所描述。
具体来说，图2A说明电子装置101的一个构造类型，其中身体100的通道仅与正电极101P直接接触，所述正电极又通过间隙与负电极101N分开。图2B说明另一构造类型，其中身体100的通道与正电极101P及负电极101N两者直接接触。图2C说明又一构造类型，其中身体100经由绝缘物101I电容耦合到仅正电极101P，所述正电极又通过间隙与负电极101N分开。最后，图4D说明又一构造类型，其中身体100的通道是经由绝缘材料101I及101J电容耦合到正电极101P及负电极101N中的每一者。绝缘物101I及101J的实例可为电子装置101的外壳。
此些电子装置的制造商决定对于给定应用哪个构造类型及哪个电路是最佳的。更具体来说，制造商可决定其不希望用户能够看到正电极101P，在此情况下，可将正电极101P容纳于电子装置101的外壳内，此仍然准许电容耦合到身体100(不管在正电极与身体之间存在绝缘材料101I、101J)。然而，实施于图2C中所示的类型的电子装置101中的电路可包含相对于实施于图2A中所示的类型的装置内的电路不同的被动式及/或主动式组件。更具体来说，图2C的电子装置101内的AC发射电路可产生电压在量值上比由实施于图2A中所示的类型的电子装置中的对应电路产生的电压高的AC电信号。而且，电阻器101R的值RS(参见图3A)针对图2A及2C的装置可以不同，这是因为负载特性不同。
在一些实施方案中，电子装置101内的AC发射电路310包含双电极信号产生器101S(图3A)，其产生随时间变化的单端输出电压VS且因此在正电极101P与负电极101N(图3A)之间供应交流(AC)信号。在替代实施方案中，可作为AC发射装置操作的电子装置101可包含双电极信号产生器，其产生正电极101P及负电极101N上的差分输出电压。正电极101P经由具有值RS的电阻器101R耦合到双电极信号产生器101S，所述值是实施方案特定的，且通过匹配由双电极系统所形成的负载呈现的阻抗来确定，双电极系统由电耦合到身体100的正电极101P及负电极101N组成。在图3A中，负电极101N连接到电子装置101中的区域接地，区域接地与双电极信号产生器101S的负端子处于相同电位。
在若干实施方案中，电子装置101的正电极101P与身体100的皮肤直接接触。因此，在可作为AC发射装置操作的电子装置101的电极输出的AC信号流动通过身体100的皮肤、组织及器官而到达可作为AC接收装置操作的电子装置102(图3A)。在一些实施方案中，电子装置102内的AC接收电路320包含在正电极102P及负电极102N(图3A)之间的双电极传感器102S，其接收来自身体100的差分输入。正电极102P及负电极102N是具有电阻R的相应电阻器耦合到双电极传感器102S的输入端子。双电极传感器102S测量接收自身体100的AC信号的电压及/或相角，且将测量结果存储于其中的非易失性存储器(例如，非易失性存储器314，下文参看图3C进行描述)中。AC信号的返回路径130穿过环境。
电子装置101及102中的每一者可耦合到计算机500，分类器(例如)基于类神经网络而实施于计算机中。视实施方案而定，计算机500可包含于第三装置(例如手持式电子装置，例如智能电话或平板计算机)中。在一些实施方案中，计算机500实体地容纳于包含AC发射电路310(且在一些实施方案中作为集线器操作)的电子装置101。
AC发射电路310可如图3B中所说明地实施，包含经配置以多个离散频率产生方波信号的振荡器311，所述多个离散频率是预定的(例如基于来自计算机500的输入)或可能为跨频率范围的连续扫描。振荡器311可具有直接地或经由收发器340耦合到计算机500的输入端，以从计算机接收刚刚描述的离散频率及/或频率范围。耦合到振荡器311(在图3B的AC发射电路310中)的输出端的有电子装置101中的低通滤波器313，其将来自振荡器311的方波信号转换成作为输出电压VS供应的正弦波。某些实施方案的电子装置101中的低通滤波器313包含运算放大器312。所属领域的技术人员考虑到此详细描述将显而易见，除运算放大器312外，低通滤波器313也包含(如图3B中所示)若干被动式组件(例如电阻器R1及R2，及电容器C1及C2)。低通滤波器313的输出端经由具有值RS的电阻器耦合到双电极系统的连接器301。如上所述，双电极系统由电耦合到身体100的连接器301的正电极及负电极组成。
在一些实施方案中，在电子装置102的AC接收电路320中(参见图3C)，双电极传感器102S包含三级式完全差分放大器系统322。除三级式完全差分放大器系统322外，双电极传感器102S也包含(如图3C中所示)与三级式完全差分放大器系统322串联耦合的RF对数检测器323。RF对数检测器323提供射频(RF)输入电压与其输出之间的对数线性系数。更具体来说，RF对数检测器323包含一系列检测器单元，其矫正输入信号且产生与输入功率对数线性相关的输出电流。
RF对数检测器323的输出端在双电极传感器102S内连接到模拟到数字转换器324，模拟到数字转换器将数字值(例如长度为10位元)存储于非易失性存储器325中，非易失性存储器是经由收发器342耦合到计算机500。视实施方案而定，收发器342可以无线方式或通过电线耦合到计算机500。在一些实施方案中，可将计算机500编程以与电子装置102交互操作，例如触发由模拟到数字转换器324在多个频率下进行的多个测量、获得(形成路径的分布的)测量结果的集合，测量结果被存储于非易失性存储器325中且传送到计算机500。模拟到数字转换器324及非易失性存储器325可以数据获取系统的形式实施于电子装置102中。
除AC发射电路310(图3B)外，电子装置101的某些实施方案也可另外包含AC接收电路320(图3C)，所述两者可耦合到同一双身体系统连接器301，如图3D中所说明。图3D中所示的类型的电子装置101可另外包含一或多个传感器330。图3D的电子装置101可配置为发射器(例如通过停用供应到AC接收电路320的电力)或替代地配置为接收器(例如通过停用供应到AC发射电路310的电力)。具体来说，电力供应器360(图3D)接收来自计算机500的输入(例如经由收发器340)且操作开关361或362中的一者(例如为FET供电)以分别地接通及/或断开到AC接收电路320或到AC发射电路310的电力，由此启用及/或停用此些相应电路。因此，图3D说明可穿戴在身体100上的任何位置处的一般电子装置，其可实施用作AC信号的发射器的电子装置101或用作AC信号的接收器的电子装置102。
在一些实施方案中，在训练阶段期间及/或在正常操作期间，一般电子装置(图3D)包含计算机500，所述计算机耦合到电力供应器360以操作开关361及362，以将电子装置101设置为AC信号的发射器或将电子装置102设置为AC信号的接收器，AC信号通过身体100。此外，计算机500可实施一分类器，其(从在训练阶段识别出的预定位置当中)选择身体100上的一位置，以针对正常操作配置电子装置101或电子装置102中的传感器330。在一些实施方案中，计算机500不包含于电子装置101或电子装置102中的任一者中，且实情为，计算机500包含于另一装置(例如智能电话、平板计算机、膝上型计算机或桌上型PC)中。在刚刚描述的实施方案中，一般电子装置可包含图3B的电子装置101中所示的收发器340。视实施方案而定，收发器340可以无线方式或通过电线耦合到计算机500。
许多实施方案实施方法370，所述方法包含通过电子装置执行图3E中所说明的动作371及372。具体来说，方法370包含，在动作371中，在第一电子装置(例如电子装置102)内在多个频率下对传播通过身体100到达第一电子装置(例如电子装置102)的AC信号的性质进行测量，以获得测量结果的集合。在刚刚描述的实施方案中，被测量的性质至少取决于AC信号的频率。在若干此些实施方案中，在第一电子装置中进行测量的性质指示至少归因于从第二电子装置(例如电子装置101)传播通过身体100的AC信号的损失。在动作371之后，方法370包含执行动作372，通过至少基于第一电子装置(例如电子装置102)及发射AC信号的第二电子装置(例如电子装置101)在身体100上的预定的位置对而对第一电子装置(例如电子装置102)进行配置。刚刚描述的预定的位置对可基于测量结果的集合从对于第二电子装置(例如电子装置101)及第一电子装置(例如电子装置102)而言可能的多个预定的位置对当中选择。
在上文直接前述段落中所描述的类型的若干实施方案中，执行图3E的动作371及372的第一电子装置与可经配置以执行如下的包含图3F的动作381及382的方法380的第二电子装置交互操作。具体来说，方法380包含，在动作381中，在第二电子装置(例如电子装置101)中在多个频率下产生一AC信号，及接着经由身体100发射所述AC信号。在动作381之后，方法380包含执行动作382，通过第二电子装置(例如电子装置101)从第一电子装置(例如电子装置102)接收测量结果的集合，及使用先前经过训练的分类器来选择第二电子装置及第一电子装置定位所在的预定的位置对。如上文直接前述段落中所说明，基于测量结果的集合从多个预定的位置对(分类器已针对所述位置对经过训练)当中选择预定的位置对。相应地，在图3E中所说明的类型的实施方案中，第一电子装置(例如电子装置102)可经配置以仅启用AC接收电路(例如，通过接通到AC发射电路310及/或计算机500(如图3D中所说明，如果其中存在)的电力)。
在上文之前述两个段落中参看图3E及3F所描述的类型的一些实施方案中，先前经过训练的分类器可为任何分类器，例如针对对应于多个预定的位置对的性质的测量结果的多个集合(例如多个分布)经过训练的类神经网络。在测量结果的多个集合中，每一测量结果集合(即每一分布，其包含例如散射参数S21的幅值在不同频率下的测量结果)对应于一个位置对(例如左手腕到胸部)。在若干此些实施方案中，多个位置对包括位置对的群组(例如，左手腕到左腋窝、左手腕到左手中指、左手腕到胸部及左手腕到右手腕)，以使得群组中的每一位置对中的一个位置是共享已知位置(例如左手腕)，第二电子装置(例如电子装置101)作为AC信号的发射器在所述共享已知位置位于身体上。在此些刚刚描述的实施方案中，计算机500中对位置对的识别(例如通过标签左手腕到胸部)基于包含于所述对中的为计算机500已知的共享已知位置(例如通过标签左手腕来识别)而自动地识别所述对内的接收位置。在若干此些实施方案中，计算机500执行单训练阶段以使用仅一个共享已知位置(例如通过标签左手腕来识别)，且此后识别每一预定的位置对，其中通过省略共享已知位置的标签(例如左手腕)，仅接收位置的标签含于每一者预定对中。
在若干实施方案中，图3A到3F中所说明的类型的两个或更多电子装置在计算机500的训练阶段(即设置操作410(图4A))期间被穿戴在身体100上，所述训练阶段包含两个操作，其中将单一电子装置设置为发射器(例如穿戴在左手腕上的电子装置101，如图1A中所示)，且将其它此些电子装置设置为接收器(例如电子装置102、104、106及111)且在计算机500中对所述电子装置进行相应地初始化。
设置操作410后接着校准操作420(图4A)，在校准操作中，对在身体100上的对应预定的位置对之间沿着预定路径A…J…N的群组传播通过身体100(例如，如图1A中所说明，从电子装置101(可作为共同AC发射装置操作)到一或多个电子装置102、104、106、111(可作为AC接收装置操作))的AC信号进行测量，且将AC信号的测量结果发射到计算机500。计算机500接收此些测量结果且使用此些测量结果来训练其中的分类器521。如上所述，在刚刚描述的路径中，电子装置101(其可作为共同AC发射装置操作)的共同已知位置(例如左手腕)形成所有路径103、105、107及121共享的开始点(也被称作共同预定位置)。相应地，分类器521在某些实施方案中通过执行软件的处理器506来实施，软件可呈存储于存储器505中的指令的一或多个序列的形式。视实施方案而定，分类器521在一或多个训练阶段期间经过训练，以基于散射参数的一或多个属性(例如幅值或相角或两者)的测量结果来识别在身体100上的两个或更多电子装置的一或多个位置对，如图1B或图1C或两者中所说明。
在校准操作420(图4A)之后，可将电子装置101、102、104、106及111中的一或多者从身体100移除。随后，当将电子装置附接到身体100时，在某些实施方案(例如单训练阶段实施方案)中，两个或更多电子装置进入正常操作阶段，其包含通过计算机500执行的两个操作，即路径确定操作430(图4A)，后接着配置操作440。
在路径确定操作430(图4A)中，将新附接的电子装置设置为接收器，且新附接的电子装置中的AC接收电路测量AC信号在多个频率下的至少一个散射参数，且将(形成分布的)此些测量结果的集合发射到计算机500。计算机500从新附接的电子装置接收测量结果的集合且操作分类器521，分类器对新接收的测量结果集合分类以从在校准操作420中已经校准的预定路径A…J…N的群组当中选择特定路径J。
在配置操作440(图4A)中，新附接的电子装置经确定位于特定路径J的结束点，且接着通过计算机500配置以执行特定功能性(例如收集特定数据)及/或以特定特性(例如，以某一数据速率)操作。计算机500可包含于电子装置101中及/或包含于可以任何组合作为AC发射及接收装置可操作的电子装置102、104、106、111中的一或多者中，或计算机500可实施于再一装置(例如移动电话)中且通过有线或无线网络连接到电子装置101、102、104、106及/或111中的一或多者。
在一些实施方案(例如多训练阶段实施方案)中，校准操作420(图4A)后接着动作427以检查另一训练阶段是否必要，且如果回答为是，那么控制经由分支428(图4A)返回到设置操作410，在所述分支中，将另一电子装置设置为发射器，或将在设置操作410及校准操作420的先前反覆中所使用的发射器移动到新位置。此后，如上所述地执行校准操作420，再次后接着动作427，以检查是否需要又一训练阶段。在一些此些实施方案中，需要多个训练阶段，且因此经由分支428来执行对应反覆，且此后，当动作427中的回答为否时，控制转移到正常操作，例如执行路径确定操作430，如上述所简述且将在下文详述。
在特定多训练阶段实施方案中，训练阶段的数目取决于有多少电子装置放置于身体上。在若干此些实施方案中，基于放置于身体上的电子装置的数目X，将可特性化的预定的位置对的数目Y表示为Y＝0.5X(X-1)。举例来说，当X＝4个电子装置同时穿戴在身体上时，可特性化多达Y＝0.5*4*(4-1)＝6个预定的位置对，其中3个预定的位置对在第一训练阶段中进行特性化，2个预定的位置对在第二训练阶段中进行特性化，且1个预定的位置对在第三训练阶段中进行特性化。
一些实施方案的设置操作410(图4A)包含图4B中所说明的动作411到416。具体来说，在动作411中，通过电子装置(例如电子装置101)发送AC电信号通过身体100。当执行动作411的电子装置是附接到身体100的唯一电子装置(且因此是第一装置)(例如电子装置101(其可包含AC发射电路及AC接收电路的组合))时，在动作412(图4B)中，电子装置101在特定持续时间中收听返回信号，此可导致逾时，基于回信号，电子装置101确定其是身体100上的唯一装置，且因此电子装置101转到动作413。在动作413(图4B)中，电子装置101定义自身为发射器(也称作“集线器”)且通知计算机500。计算机500将电子装置101的识别码及位置作为共同预定位置存储于存储器中。电子装置101(图1D)的位置可经由用户输入(例如字符串“左手腕”，其可视实施方案而直接输入到计算机500或经由电子装置101输入)来识别。在动作414(图4B)中，电子装置101检查以查看是否存在待配置的其它装置。起初，当电子装置101是附接到身体100的唯一装置(且因此是第一装置)时，接着回答为否且电子装置101继续动作416以检查是否存在至少一个接收器，及是否未返回到动作411(上文所述)。当执行动作414时，如果两个电子装置已附接到身体100，动作414中的回答为是(由于存在待配置的额外装置)，那么控制返回到动作411。
当额外电子装置在任何时间附接到身体100时，例如电子装置102(其在一些实施方案中可能仅含有AC接收电路)，那么只要执行动作412(图4B)，由电子装置102发射的返回信号即被电子装置101检测到。在含有无线电路的电子装置101及102的实施方案中，返回信号可由电子装置101以无线方式在空中接收。视实施方案而定，返回信号可由电子装置102符合任何产业标准(例如WiFi或蓝牙)以无线方式发射。也视实施方案而定，以无线方式发射的返回信号可以任何方式进行调制，例如脉宽调制、频率调制、幅值调制或其任何组合。替代地，在其中电子装置101含有AC接收电路且电子装置102含有AC发射电路的实施方案中，返回信号可使用体内信号传播经由身体100接收。
当存在附接到身体100的至少两个此些装置时，不采用自动作412(图4B)到动作415的分支。在动作415中，在电子装置101及102之间执行信号交换程序，从而导致电子装置102被配置为AC电信号的接收器。在此阶段，向计算机500通知电子装置102的识别码，计算机将所述识别码存储于存储器505中。在信号交换完成时，控制返回到动作414。在此阶段，当身体100上的唯一电子装置是电子装置101及102，动作414中的回答为否时，执行动作416(其中的回答为是)，存在至少一个接收器(即电子装置102)，且因此随后执行校准操作420，如下所述。
一些实施方案的校准操作420(图4A)包含图4C中所说明的动作421到426。具体来说，在动作421中，通过经配置为AC发射器(或集线器)的电子装置(例如电子装置101)通过身体100来发送扫频AC信号。随后，在动作422(图4C)中，接收器(例如电子装置102)产生AC电信号的参数(例如一或多个S参数(上文所述))在多个频率(即若干离散频率)下的测量结果的集合(也称作分布)。接着，在动作423(图4C)中，接收器(例如电子装置102)以无线方式将多个测量结果的集合及其位置(也称作“其它预定位置”)发射到计算机500。电子装置102(图1D)可经由其中的用户输入(例如标签“左腋窝”)获得其在身体100上的位置，或替代地，此用户输入可直接在计算机500中接收。计算机500可包含于例如电子装置101(发射器或集线器)中，在此情况下，多个测量结果(或分布)可包含于返回信号中，或计算机500可包含于另一电子装置(例如手持式装置(例如智能电话))中。
此后，在动作424(图4C)中，测量结果将供计算机500使用以训练产生内部值的分类器521，所述内部值接着在动作425中由计算机500存储于非易失性存储器中，且用识别两个电子装置101及102之间的路径的字符串进行标记。举例来说，在多训练阶段实施方案中，路径的标签“左手腕到左腋窝”可通过计算机500自动地串连经由用户输入所获得的两个字符串(识别电子装置101的共同预定位置的第一字符串，例如标签“左手腕”，及识别电子装置102的另一预定位置的第二字符串，例如标签“胸部”)而获得。举例来说，在单训练阶段实施方案中，路径的标签“左腋窝”可通过计算机500仅使用识别路径中的电子装置102的接收位置(例如标签“左腋窝”)的字符串而获得，这是因为电子装置101的共同预定位置(例如标签“左手腕”)是已知的且不改变。
在动作425之后，在动作426(图4C)中，关于是否存在附接到身体100的其它电子装置进行检查(例如在电子装置101中通过计算机500)。如果动作426中的回答为是，那么控制返回到动作422(上文所述)，后接着用处于不同其它预定位置的也配置为接收器的另一电子装置(例如电子装置104或106(图1A))来执行动作422到426，由此产生针对从共同预定位置起的对应路径(例如路径105或107)的额外分布，且使用所述额外分布来另外训练分类器521。当在动作426中未发现更多电子装置时，经过训练的分类器521(其内部值522及对应路径标签523存储于非易失性存储器505中，如图5中所示)供计算机500在正常操作中使用，以在路径确定操作430中识别发射器(例如电子装置101)与接收器(例如电子装置102)之间的特定路径(例如图1A中的路径103)，如下所述。
一些实施方案的路径确定操作430(图4A)包含图4D中所说明的动作431到437。具体来说，在动作431中，将电子装置101附接到共同预定位置，且将电子装置102新附接到先前用于校准操作420中(例如以训练分类器521)的任何其它预定位置。随后，在动作432(图4D)中，充当发射器的电子装置101发送扫频AC信号通过身体100。此后，在动作433(图4D)中，充当传感器的电子装置102得到多个测量结果(在多个频率下)的集合，后接着动作434，其中将测量结果的集合发送到计算机500，发送到计算机中的一或多个处理器506。接着，在动作435(图4D)中，通过计算机500对测量结果的集合(或分布)操作分类器521，以从路径A…J…N当中识别通过身体100的特定路径J，新附接的电子装置102位于所述特定路径的末端。
在一些实施方案中，使用对通过身体100的特定路径J(例如标记为左手腕到左腋窝)的确定来识别(在动作435中)电子装置102新附接所处的身体100上的特定其它预定位置(例如左腋窝)。举例来说，在多训练阶段实施方案中，计算机500从含有两个字符串的路径的标签删除共同预定位置(例如左手腕)(电子装置101在所述位置作为AC发射装置可操作)的标签，由此获得电子装置102新附接所处的特定其它预定位置(例如左腋窝)的标签。在单训练阶段实施方案(其中每一路径含有仅一个位置的标签)中，计算机500将路径的标签(例如左腋窝)识别为电子装置102新附接所处的特定其它预定位置的标签。
识别电子装置102的特定其它预定位置使电子装置102能够针对最佳性能(例如针对其位置，在左脚踝)进行自动配置。因此，视实施方案而定，计算机500或电子装置101(作为“集线器”操作)使用电子装置102的特定位置(通过在动作435中使用分类器521而识别)在非暂时性存储媒体438中查找通过标签441识别的位置与对应配置439之间的相关性(图4D)以获得特定配置(例如用于特定位置“左腋窝”的配置J)。配置J被发射到新附接的电子装置，例如电子装置102。配置J可通过计算机500(或通过电子装置101)利用密钥发射到新附接的电子装置。此后，在动作437中(例如通过计算机500)关于是否存在附接到身体100的任何其它电子装置进行检查，且在存在的情况下，那么控制返回到动作433(上文所述)，且在不存在的情况下，接着执行配置操作440。
在操作440中，新附接的电子装置(例如电子装置102)在解码配置J时(当进行解码时)使用密钥(在接收时)。此后，在操作440中，使用配置J以自动地配置新附接的电子装置以用于其正常操作(例如，当电子装置102的位置通过标签“左腋窝”识别时，通过对含有脉搏监视电路的传感器332(图3C)断电)。通过接收配置J(基于发送从电子装置的AC信号的测量结果的集合而识别)的电子装置102进行的操作中的特定变化取决于实施方案，例如如下所述。
在配置操作440的某些实施方案(“第一实施方案”)中，含有活动传感器的电子装置102在穿戴于腿上时经自动配置以在确定身体100迈步时使用相对于穿戴在手腕或腰部上的类似装置的自动配置(此可在较低阈值时触发)的较大阈值。配置操作440的其它实施方案(“第二实施方案”)基于电子装置在身体100上的预定位置，通过自动地打开/关闭事先已知在所述预定位置不需要的一或多个传感器来优化电子装置102中的电池电力利用率。在一些实施方案中，电子装置102可为一般可穿戴电子装置，其含有多个传感器(例如加速度计、温度传感器、光电容积图(PPG)传感器等)且不可图3C中所示的类型的AC接收电路。视实施方案而定，单一电子装置(例如电子装置101)可包含如图3D中所说明的AC发射电路及AC接收电路的组合。
在第二实施方案的一个实例中，当用户在行走时，来自腿部上的第一电子装置(可至少作为AC接收装置操作)的指示运动的第一信号可具有比来自胸部上的第二电子装置(也可至少作为AC接收装置操作)的第二信号好的质量，且因此针对运动的数据发射在胸部上的第二电子装置中可以断开，从而节省电力。在第二实施方案的另一实例中，来自胸部上的第二电子装置的信号的质量可比来自腿部上的第一AC接收装置的第三信号好，且因此针对脉搏的数据发射可以在腿部上的第一电子装置中断开，从而节省电力。
配置操作440的另外其它实施方案(“第三实施方案”)将电子装置(至少可作为AC接收装置操作)的相同副本的数据发射速率设定为相对于彼此不同，例如位于身体100的腿部上且含有用于活动监视的传感器(例如加速度计)的第一电子装置可经配置而以比胸部上的第二电子装置(其可经配置以心率(或脉搏率)监视可能必要的较高速率发射传感器数据)低的速率发射传感器数据。
上述配置操作440(其基于接收装置在身体100上的位置)也使得单一接收装置能够在从身体100上的一个其它预定位置移动到身体100上的任何其它预定位置时在若干说明性实施方案中自动地重新配置。具体来说，用户可将电子装置101(其可作为AC发射装置操作)附接到形成共同预定位置的第一身体位置(例如手腕)，且用户可将另一电子装置102(其可作为AC接收装置操作)附接到形成另一预定位置的第二身体位置(例如左腿)(通过训练分类器)，且用户接着可使用取决于第二身体位置的电子装置102的功能性(例如对身体100的步数进行计数)。随后，同一用户可将电子装置102移动到形成不同其它预定位置的第三身体位置(例如胸部)(通过训练分类器)，且用户接着可使用特定于第三身体位置的电子装置102的另一功能性，例如心率监视。因此，在身体100上的位置从一个其它预定位置(例如胸部)到不同其它预定位置(例如左腿)的变化之后，若干实施方案支持电子装置102的自动重新配置。
在一些实施方案中，计算机500经配置以定期地(例如一周一次)获得电子装置101(其可作为AC发射装置操作)与电子装置102、104、106之间的路径的分布，且对此些分布进行重新分类以自动地确定在周期(例如一周)期间是否存在任何变化，而无需用户介入。当电子装置中的一者(其至少可作为AC接收装置操作)在其新位置附接到身体100时，新路径导致在计算机500的正常操作期间(例如在图4D中所示的路径确定操作430中)产生新分布。更具体来说，在动作435中，计算机500中的分类器521尝试将此新分布分类到已知分布中的一者中(例如，对应于已知位置中的一者，例如胸部、左腋窝、右手腕)。当新路径在动作435完成后保持未分类时，计算机500经配置以执行校准操作420(参见图4C)，其中使用新测量结果来关于新路径训练分类器，从而导致分类器的新内部值产生且与新路径识别符(例如经由用户输入获得)一起存储于存储器505中，以供在未来执行动作435时辨识新路径使用。
视所描述实施方案的方面而定，执行图4A中所说明的操作410到440中的一或多者的计算机500可耦合到或包含于图3B中所说明的可作为AC发射装置操作的电子装置101中，或包含于如图3C中所说明的可作为AC接收装置操作的电子装置102中，或包含于可经由网络、以有线方式或以无线方式与电子装置101及/或电子装置102中的任一者或两者通信的第三装置(未图示)中。第三装置可为本文中所描述的类型的任何移动台(MS)。如本文中所使用，移动台(MS)指例如以下的装置：蜂窝式或其它无线通信装置(例如蜂窝式电话)、个人通信系统(PCS)装置、个人导航装置(PND)、个人信息管理器(PIM)、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机或能够接收无线通信的其它合适移动装置。术语“移动台”也意欲包含例如通过短程无线、红外线、有线连接或其它连接件连接与个人导航装置(PND)通信的装置，而不管装置处或PND处是否发生卫星信号接收、辅助数据接收及/或位置相关处理。
而且，“移动台”意欲包含所有装置(包含无线通信装置、计算机、膝上型计算机等)，所述装置能够例如经由因特网、WiFi或其它网络与服务器通信，而不管装置处、服务器计算机处或与网络相关联的另一装置处是否发生卫星信号接收、辅助数据接收及/或位置相关处理。上述的任何可操作组合也被视为“移动台”。术语“移动台”及“移动装置”常常可互换地使用。个人信息管理器(PIM)及个人数字助理(PDA)能够接收无线通信。请注意，在所描述实施方案的一些方面中，此移动台配备有网络收听模块(NLM)，其经配置以使用PRS信号来执行TOA测量结果，所述TOA测量结果接着被发射到位置计算机(未图示)。
本文中参看图3E、3F、4A、4B、4C及4D中的任何一或多者所描述的方法可视应用而通过各种手段来实施。举例来说，此些方法可以硬件、固件、软件或其组合来实施。对于硬件实施方案，计算机500的一或多个处理单元(例如处理器506(图5))可实施于以下各者内：一或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、电子装置、经设计以执行本文中所描述的功能的其它电子单元，或其组合。
对于固件及/或软件实施方案，可通过执行本文中所描述的功能的模块(例如，程序、函数等)来实施所述方法。在实施本文中所描述的方法时可使用(例如，以二进制)有形地体现指令的任何非暂时性机器可读媒体。举例来说，计算机指令(呈软件形式)可存储于计算机500的存储器505(图5)中，且由处理器506(例如微处理器)来执行。存储器505(图5)可实施于包含处理器506的单一芯片内或在含有处理器506的芯片外。如本文中所使用，术语“存储器”是指可由处理器506存取的任何类型的长期、短期、易失性(例如DRAM)、非易失性(例如SRAM)或其它存储器，且不限于任何特定类型的存储器或特定数目的存储器，或其上存储有存储器的特定类型的媒体。
如上所述，电子装置101、102、104、106可包含一或多个处理器及一或多个存储器，类似于或等同于计算机500，包含处理器506及存储器505(其含有呈可由处理器506执行的指令形式的软件)。因此，此(等)处理器506(图5)可用包括于非暂时性计算机可读存储媒体中的指令进行编程，以准备并发射AC电信号的测量结果，所述测量结果已通过模拟到数字转换器313存储于非易失性存储器314(图3C)中。
存储器505可包含指令510以供处理器506使用AC电信号测量结果在一或多个训练阶段中训练分类器521，且在正常操作中操作分类器521。指令510可包含(例如)用以对AC接收电路320(图3C)发信以在多个频率下对传播通过身体100的AC信号的性质进行测量以获得测量结果的集合的指令的第一序列，其中性质至少取决于AC信号的频率。此外，指令510可包含(例如)用以至少基于电子装置102(图3C)及发射AC信号的电子装置101(图3B)在身体100上的预定的位置对来配置传感器332的指令的第二序列。
而且，指令510可包含用以操作分类器521、用以基于测量结果的集合从对于电子装置101及电子装置102可能的多个预定的位置对当中选择预定的位置对的指令。视实施方案而定，分类器521可通过存储器505中呈由处理器506执行的指令的一或多个额外序列形式的软件来实施，及/或分类器521可实施于专用硬件中，例如实施为一或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)。如果以固件及/或软件实施，那么分类器521可作为指令或代码存储于非暂时性计算机可读存储媒体上。实例包含用数据结构编码的非暂时性计算机可读存储媒体及用计算机程序编码的非暂时性计算机可读存储媒体。
非暂时性计算机可读存储媒体可呈制品的形式。非暂时性计算机可读存储媒体包含可由计算机存取的任何物理计算机存储媒体。以实例说明而非限制，此非暂时性计算机可读存储媒体可包括SRAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可用于存储呈指令或数据结构形式且可由计算机存取的所要程序代码的任何其它非暂时性媒体；如本文中所使用，磁盘及光盘包含压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软性磁盘及蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式复制数据，而光盘通过激光以光学方式复制数据。以上各者的组合也应包含于计算机可读媒体的范围内。
在一些实施方案中，图3C中所说明的类型的AC接收电路320实施用于在多个频率下对传播通过身体100的AC信号的性质进行测量以获得测量结果的集合的装置，其中所述性质至少取决于AC信号的频率。在此些实施方案中，测量结果的集合可由AC接收电路320供应到计算机500。在计算机500中，存储器505中的指令序列可由处理器506(图5)对测量结果的集合执行，以实施用于至少基于含有AC接收电路320的设备及发射AC信号的电子装置101在身体100上的预定的位置对来配置传感器332(图3C)的装置，其中所述预定的位置对可基于测量结果的集合从对于电子装置101及设备可能的多个预定的位置对当中选择。
除使用通过模拟到数字转换器313如上所述地获得的AC电信号测量结果外，计算机500也可经配置以使用其它位置确定方法(例如全球定位系统(GPS))，及/或各种其它卫星定位系统(SPS)(例如俄罗斯格洛纳斯系统、欧洲伽利略系统、使用来自卫星系统的组合或未来将开发的任何卫星系统的卫星的任何系统)。此外，所揭示方法及设备的一些方面可由具有利用来自伪卫星或卫星及伪卫星的组合的无线信号的定位确定系统的计算机500使用。伪卫星是基于地面的发射器，其广播在L频带(或其它频率)载波信号上调制的PN码或其它测距码(类似于GPS或CDMA蜂窝式信号)，其可与GPS时间同步。此外，供计算机500使用的位置确定技术可以用于各种无线通信网络，例如无线广域网(WWAN)、无线局域网(WLAN)、无线个人局域网(WPAN)等。
术语“网络”及“系统”通常可互换使用。WLAN可为IEEE 802.11x网络，且WPAN可为蓝牙网络、IEEE 802.15x或某一其它类型的网络。所述技术也可用于WWAN、WLAN和/或WPAN的任何组合。所描述实施方案可结合Wi-Fi/WLAN或其它无线或有线网络通过使用发射器502(图5)及以无线方式或经由电线发射信号到电子装置101、102/接收来自所述电子装置的信号(例如AC信号在通过身体之后的测量结果)的接收器503而实施。计算机500包含以一般方式耦合到处理器506、发射器502及接收器503的时钟507。计算机500可视情况包含可以一般方式耦合到处理器506的显示器511及/或小键盘512，以接收用户输入(例如，形成电子装置101、102、104、106及/或111已经放置在身体100上的位置的标签的字符串)。
本发明包含实例实施方案；然而，可使用其它实施方案。某事物是“最佳的”、“所需的”或其它说法的说法并不指示本发明仅适用于经优化的系统，或存在“所需”元件的系统(或归因于其它说法的其它局限性)。此些说法仅指特定描述的实施方案。
当然，本文中所描述的方法及系统的许多实施方案视所描述实施方案的方面是可能的。所述技术可以与除了本文中所论述的协议之外的协议一起使用，包含正在开发或待开发的协议。
如本文中所提及的“指令”包含表示一或多个逻辑运算的表达式。举例来说，指令可通过可由机器(在一或多个处理器中)解译以用于对一或多个数据对象执行一或多个操作而为“机器可读的”。然而，此仅为指令的实例且所主张标的物在此方面不受限制。在另一实例中，如本文中所提及的指令可涉及经编码命令，所述命令可由具有包含经编码命令的命令集合的处理电路(或处理器，例如处理器506)执行。此指令可以处理电路所理解的机器语言的形式编码。再次，此些仅为指令的实例且所主张标的物在此方面不受限制。
在所描述实施方案的若干方面中，非暂时性计算机可读存储媒体(例如非易失性存储器314)能够维持测量结果(例如通过模拟到数字转换器313得到)，所述测量结果可被一或多个机器察觉到。举例来说，非暂时性计算机可读存储媒体可包括用于存储机器可读指令及/或信息的一或多个存储装置。此些存储装置可包括若干非暂时性存储媒体类型(包含例如磁性、光学或半导体存储媒体)中的任一者。此些存储装置也可包括任何类型的长期、短期、易失性或非易失性装置及/或存储器装置。然而，此些仅为非易失性计算机可读存储媒体的实例且所主张标的物在此些方面不受限制。
除非另外有具体说明，否则如从以下论述显而易见，应了解，遍及本说明书论述利用的术语(例如“处理”、“计算”、“演算”、“选择”、“形成”、“使得能够”、“禁止”、“定位”、“终端”、“识别”、“引发”、“检测”、“解决”、“获得”、“代管”、“维持”、“表示”、“估计”、“减少”、“关联”、“接收”、“发射”、“确定”、“存储”及/或类似者)是指可由计算平台(例如计算机或类似电子计算装置)执行的动作及/或过程，所述计算平台操纵及/或变换在计算平台的处理器、存储器、暂存器及/或其它信息存储、发射、接收及/或显示装置中表示为物理电子及/或磁性量及/或其它物理量的数据。举例来说，此些动作及/或过程可在存储于非暂时性计算机可读存储媒体中的机器(或计算机)可读指令的控制下由计算平台执行。此些机器(或计算机)可读指令可包括例如存储于作为计算平台的部分包含(例如，作为处理电路的部分包含或在此处理电路外)的非暂时性计算机可读存储媒体中的软件或固件。此外，除非另外有具体说明，否则本文中参看流程图或以其它方式描述的过程也可整个或部分地由此计算平台执行及/或控制。
在不脱离所描述实施方案的范围的情况下可作出各种调适及修改。本文中所描述的实施方案的大量修改及调适将由所附权利要求书涵盖。

Claims (30)

1.一种操作位于人类或动物的身体上的第一电子装置的方法，所述方法包括：
在所述第一电子装置内，在多个频率下对传播通过所述身体到达所述第一电子装置的AC信号的性质进行测量以获得测量结果集合；
其中所述性质至少取决于所述AC信号的频率；及
至少基于所述第一电子装置及发射所述AC信号的第二电子装置在所述身体上的预定的位置对而配置所述第一电子装置，所述预定的位置对可基于所述测量结果集合从对于所述第二电子装置及所述第一电子装置而言可能的多个预定的位置对当中选择。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述预定的位置对是通过使用分类器而选择，所述分类器已关于所述性质的对应于所述多个预定的位置对的多个测量结果集合经过训练，每一测量结果集合对应于一个预定的位置对。
3.根据权利要求2所述的方法，其中
所述多个预定的位置对包括预定的位置对的群组，以使得所述群组中的每一预定的位置对中的一个位置是共同已知位置；且
所述第二电子装置是在所述共同已知位置处位于所述身体上。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述配置包括打开或关闭包括于所述第一电子装置中的传感器。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述配置包括设定包括于所述第一电子装置中的传感器的阈值。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述配置包括设定来自所述第一电子装置的数据发射的速率。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述性质是由所述第一电子装置及所述第二电子装置与所述身体形成的电网络的散射参数的特定属性，其中所述特定属性是幅值或相位中的一者。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述散射参数是参数S21。
9.一种包括多个指令的非暂时性计算机可读存储媒体，所述多个指令在由处理器执行时执行用以操作位于人类或动物的身体上的第一电子装置的方法中的步骤，所述多个指令包括：
用以对所述第一电子装置发信以在多个频率下对传播通过所述身体到达所述第一电子装置的AC信号的性质进行测量以获得测量结果集合的指令；
其中所述性质至少取决于所述AC信号的频率；
用以至少基于所述第一电子装置及发射所述AC信号的第二电子装置在所述身体上的预定的位置对而配置所述第一电子装置的指令，所述预定的位置对可基于所述测量结果集合从对于所述第二电子装置及所述第一电子装置而言可能的多个预定的位置对当中选择。
10.根据权利要求9所述的非暂时性计算机可读存储媒体，其中：
所述预定的位置对是通过使用分类器而选择，所述分类器已关于所述性质的对应于所述多个预定的位置对的多个测量结果集合经过训练，每一测量结果集合对应于一个预定的位置对。
11.根据权利要求10所述的非暂时性计算机可读存储媒体，其中
所述多个预定的位置对包括预定的位置对的群组，以使得所述群组中的每一预定的位置对中的一个位置是共同已知位置；且
所述第二电子装置是在所述共同已知位置处位于所述身体上。
12.根据权利要求9所述的非暂时性计算机可读存储媒体，其中所述配置包括打开或关闭所述第一电子装置中的特定传感器。
13.根据权利要求9所述的非暂时性计算机可读存储媒体，其中所述配置包括设定所述第一电子装置中的传感器的阈值。
14.根据权利要求9所述的非暂时性计算机可读存储媒体，其中所述配置包括设定来自所述第一电子装置的数据发射的速率。
15.根据权利要求9所述的非暂时性计算机可读存储媒体，其中所述性质是由所述第一电子装置及所述第二电子装置与所述身体形成的电网络的散射参数的特定属性，其中所述特定属性是幅值或相位中的一者。
16.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读存储媒体，其中所述散射参数是参数S21。
17.一种电子装置，其包括：
用以测量AC电信号的电路；
传感器；
存储器；
处理器，其操作性地连接到所述存储器以执行存储于所述存储器中的多个指令，所述处理器耦合到所述电路及所述传感器；
所述多个指令包括：
用以对所述电路发信以在多个频率下对在所述电路接收的所述AC信号的性质进行测量以获得测量结果集合的指令；
其中所述性质至少取决于所述AC信号的频率；
用以至少基于所述电子装置及发射所述AC信号的第二电子装置在所述身体上的预定的位置对而配置所述传感器的指令，所述预定的位置对可基于所述测量结果集合从对于所述第二电子装置及所述电子装置而言可能的多个预定的位置对当中选择。
18.根据权利要求17所述的电子装置，其中：
所述预定的位置对是通过使用分类器而选择，所述分类器已关于所述性质的对应于所述多个预定的位置对的多个测量结果集合经过训练，每一测量结果集合对应于一个预定的位置对。
19.根据权利要求17所述的电子装置，其中：
所述多个预定的位置对包括预定的位置对的群组，以使得所述群组中的每一预定的位置对中的一个位置是共同已知位置；且
所述第二电子装置是在所述共同已知位置处位于所述身体上。
20.根据权利要求17所述的电子装置，其中用以配置的所述指令包括用以设定所述传感器的阈值的指令。
21.根据权利要求17所述的电子装置，其进一步包括发射器，其中用以配置的指令包括用以设定供所述发射器用的数据发射的速率的指令。
22.根据权利要求17所述的电子装置，其中所述性质是由所述电子装置及所述第二电子装置与所述身体形成的电网络的散射参数的特定属性，其中所述特定属性是幅值或相位中的一者。
23.根据权利要求22所述的电子装置，其中所述散射参数是参数S21。
24.一种设备，其包括：
存储器；
传感器；
处理器，其操作性地连接到所述存储器以执行存储于所述存储器中的多个指令；
用于在多个频率下对传播通过身体的AC信号的性质进行测量以获得测量结果集合的装置；
其中所述性质至少取决于所述AC信号的频率；
用于至少基于所述设备及发射所述AC信号的电子装置在所述身体上的预定的位置对而配置所述传感器的装置，所述预定的位置对可基于所述测量结果集合从对于所述电子装置及所述设备而言可能的多个预定的位置对当中选择。
25.根据权利要求24所述的设备，其中：
所述预定的位置对是通过使用分类器而选择，所述分类器已关于所述性质的对应于所述多个预定的位置对的多个测量结果集合经过训练，每一测量结果集合对应于一个预定的位置对。
26.根据权利要求24所述的设备，其中：
所述多个预定的位置对包括预定的位置对的群组，以使得所述群组中的每一预定的位置对中的一个位置是共同已知位置；且
所述电子装置是在所述共同已知位置处位于所述身体上。
27.根据权利要求24所述的设备，其中用于配置的所述装置设定所述传感器的阈值。
28.根据权利要求24所述的设备，其进一步包括用于发射的装置，其中用于配置的所述装置设定供用于发射的所述装置用的数据发射的速率。
29.根据权利要求24所述的设备，其中所述性质是由所述设备及所述电子装置与所述身体形成的电网络的散射参数的特定属性，其中所述特定属性是幅值或相位中的一者。
30.根据权利要求24所述的设备，其中所述散射参数是参数S21。
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