CN109963498A - 传感器装置 - Google Patents

Abstract

用于监测受试体(2，21，211)的响应的装置(1)和方法包括：用于发射输入信号(5，51，……)的发射器(3)和用于接收来自受试体(2，21，211)的响应于输入信号(5，51，……)的输出信号(6，61，……)的接收器(4)；信号发生器(7)；以及信号分析器(8)，其中根据输出信号(6，61，……)与输入信号(5，51，……)之间的比较来评估受试体(2，21，211)的第一响应(R1)。装置包括另外的发射器(31，311，……)以便评估第二响应(R2)，其中，选择第一响应(R1)或第二响应(R2)以用于基于预定特性进一步监测响应，以及/或者装置(1)包括至少一个另外的接收器(41，411，……)以便评估第三响应(R3)，其中，选择第一响应(R1)或第三响应(R3)以用于基于预定特性进一步监测响应，以及/或者其中，输入信号(5，51，……)为电磁场以及装置(1)还包括信号调制器(9)，信号调制器(9)改变输入信号(5，51，……)，由此改变第一响应(R1)以便使得能够以空间分辨率监测响应。

Description

传感器装置

技术领域

本发明分别涉及用于监测受试体的响应的装置和监测受试体的响应的方法。

背景技术

为了评估活受试体的状态或工业过程的状态，监测受试体的响应诸如活受试体的生命功能或工业过程的控制功能是非常重要的。出于这样的目的，已经开发了许多传感器装置。对于活受试体诸如人和动物，通常使用的方法基于传感器装置的接触依赖型应用。这种应用通常涉及将电极或传感器附接至活受试体，以便测量与活受试体的生命功能相关联的生理参数。其他装置特别是便携式装置诸如手表是已知的，在其中集成有一个或更多个光学传感器并且因此不再需要将这些装置附接至活生物体。然而，特别是由于光学传感器的灵敏度的范围有限，因此这种装置通常只能紧密靠近受试体使用。

为了规避与接触依赖型装置或位置依赖型装置相关联的上述问题，已经开发了包括接触独立型传感器的装置，其能够监测活受试体的生理状况。类似于以前的接触依赖型传感器，这些传感器能够识别生命参数诸如活受试体的心率、呼吸率或运动。这种接触独立型传感器通常使用电磁特性并且可以彼此相对地定位，其中待测量的活受试体定位在它们之间，或者这种传感器可以与定位在传感器的上方或紧挨传感器的待测量的活受试体定位在同一平面内。

从WO 2014/204721 A1中已知针对生理事件的监测系统，其中提供了电磁阻抗传感器，以通过测量由于受试体的电阻抗的变化而引起的电流的变化来监测人和动物中的生理过程。

US 2014/0285216 A1公开了用于增强从位于车辆座椅内的电容传感器接收的生命信号的信号质量的系统，其中传感器感测来自驾驶员的电脉冲。

从US 2014/0276112 A1中已知一种系统，其中使用诸如电流或电势传感器、视觉传感器或氧传感器等的传感器来感测生理特性以便确定本体状态的变化。

WO 2006/111877 A1公开了用于借助于电容器感应地测量用户身体的生物阻抗的设备。

从US 2013/0001422 A1中已知用于监测活受试体的状况的装置，其中借助于适合于确定至目标诸如贴附在监测区域附近或监测区域内的RFID标签的距离的测距仪来调整装置的配置和功能。

然而，所有这些装置和方法取决于待测量的受试体在装置上的正确定位，和/或装置仅具有预定的灵敏度区域。

发明内容

因此，本发明的目的是提供克服了上述缺点的用于监测受试体的响应的装置和方法。具体地，本发明的目的是提供使得能够以高灵敏度进行独立于接触和独立于位置的响应监测的用于监测受试体的响应的装置和方法。

该目的分别通过根据权利要求1的装置和通过根据权利要求5的装置来实现。

该目的还分别通过根据权利要求12的方法和通过根据权利要求13的方法来实现。

根据第一方面，本发明提供了一种用于监测受试体的响应的装置，该装置包括：至少一个发射器和至少一个接收器，其中，至少一个发射器被配置成发射至少一个输入信号，并且至少一个接收器被配置成接收来自受试体的响应于所述至少一个输入信号的至少一个输出信号；信号发生器，其与至少一个发射器连接并且被配置成生成至少一个输入信号，所述至少一个输入信号对穿透受试体和/或对从受试体反射是有效的；以及信号分析器，其与至少一个接收器连接并且被配置成通过将至少一个输出信号与至少一个输入信号进行比较来分析从至少一个接收器接收到的至少一个输出信号。该装置被配置成根据至少一个输出信号与至少一个输入信号之间的比较来评估受试体的至少一个第一响应。该装置包括至少一个另外的发射器，其中，所述至少一个另外的发射器被配置成发射至少一个输入信号和/或至少一个另外的输入信号以便通过由至少一个接收器接收到的至少一个输出信号与由至少一个另外的发射器发射的至少一个输入信号和/或至少一个另外的输入信号之间的比较来评估受试体的至少一个第二响应，并且其中，选择负责受试体的至少一个第一响应的至少一个发射器和至少一个接收器或者负责受试体的至少一个第二响应的至少一个另外的发射器和至少一个接收器，以用于基于预定特性进一步监测受试体的响应；以及/或者该装置包括至少一个另外的接收器，其中，所述至少一个另外的接收器被配置成另外接收至少一个输出信号以便通过由至少一个另外的接收器接收到的至少一个输出信号与由至少一个发射器发射的至少一个输入信号之间的比较来评估受试体的至少一个第三响应，并且其中，选择负责受试体的至少一个第一响应的至少一个发射器和至少一个接收器或者负责受试体的至少一个第三响应的至少一个发射器和至少一个另外的接收器，以用于基于预定特性进一步监测受试体的响应。

出于概述的目的，分别地，至少一个发射器和/或至少一个另外的发射器有时被称为发射器、多个发射器或一个或更多个发射器，并且至少一个接收器和/或至少一个另外的接收器有时被称为接收器、多个接收器或一个或更多个接收器。同样地，至少一个第一响应、至少一个第二响应和至少一个第三响应有时分别被称为一个或更多个第一响应、一个或更多个第二响应和一个或更多个第三响应。此外，输出信号是指由接收器接收到的信号，其中特定的接收器可以接收若干输出信号，并且其中不同的接收器可以接收不同的输出信号。

也就是说，该装置被配置成通过将由至少一个发射器发射的至少一个输入信号与由至少一个接收器接收到的至少一个输出信号进行比较来确定至少一个第一响应。该装置还被配置成分别确定至少一个第二响应和/或至少一个第三响应，其中所述至少一个第二响应通过将由至少一个接收器接收到的至少一个输出信号与由至少一个另外的发射器发射的至少一个输入信号和/或至少一个另外的输入信号进行比较来确定，以及其中至少一个第三响应通过将由至少一个另外的接收器接收到的至少一个输出信号与由至少一个发射器发射的至少一个输入信号进行比较来确定。在前者情况下，选择负责至少一个第一响应的至少一个发射器和至少一个接收器或者负责至少一个第二响应的至少一个另外的发射器和至少一个接收器，以用于基于预定特性进一步监测受试体的响应。在后者情况下，选择负责至少一个第一响应的至少一个发射器和至少一个接收器或者负责至少一个第三响应的至少一个发射器和至少一个另外的接收器，以用于基于预定特性进一步监测受试体的响应。

因此，通过将至少一个第一响应、至少一个第二响应和/或至少一个第三响应与预定特性进行比较，可以评估特定的至少一个发射器、至少一个另外的发射器、至少一个接收器和/或至少一个另外的接收器，其提供了所期望的至少一个输出信号，并且因此适合于进一步监测受试体的响应。也就是说，导致偏离预定特性的第一响应、第二响应和/或第三响应的特定的至少一个发射器、至少一个另外的发射器、至少一个接收器和/或至少一个另外的接收器不被考虑用于进一步监测，而产生了与预定特性一致的第一响应、第二响应和/或第三响应的特定的至少一个发射器、至少一个另外的发射器、至少一个接收器和/或至少一个另外的接收器被选择以用于进一步监测受试体的响应。

广泛地讲，对至少一个第一响应、至少一个第二响应和/或至少一个第三响应的评估可以用于粗略地确定装置上的适当区域即敏感区域的目的，以用于随后全面监测受试体的实际响应。因此，该装置使得能够在不需要将受试体精确地或固定地定位在装置上的特定灵敏度区域上的情况下监测响应。作为替代，提供了自适应的灵敏度区域，其可以被连续地优化和调整到受试体在装置上的瞬时位置。其结果是，可以以高灵敏度监测来自受试体的响应。

在本发明的上下文中的预定特性的示例是参考信号幅度、参考信号强度、参考信号频率、参考信号相位、参考信号相位变化、参考信号抖动(jitter)、参考信号偏斜、参考信号扩频等，以上预定特性分别相较于与至少一个第一响应、至少一个第二响应和至少一个第三响应相关联的信号幅度、信号强度、信号频率、信号相位、信号相位变化、信号抖动、信号偏斜、信号扩频等。

如下面将详细说明的，待监测的响应可以是生命功能，诸如活受试体的心率或呼吸率。成年人、新生儿、狗、老鼠和鸟的典型心率分别为约1.25赫兹、2赫兹、1.5赫兹、8赫兹和15赫兹。成年人、新生儿、狗、老鼠和鸟的典型呼吸率分别为约0.5赫兹、0.8赫兹、0.6赫兹、2.5赫兹和5赫兹。如果装置用于监测成年人的呼吸率，则预定特性可以是1.25赫兹的参考信号频率。

在本发明的上下文中，以高灵敏度监测响应是指以高分辨率和/或以良好的信噪比和/或以良好的信号强度来监测响应信号。

优选地，第一发射器-接收器-选择包括：发射器和(一个或更多个)另外的发射器中的至少之一(如果分别有的话)；以及接收器和(一个或更多个)另外的接收器中的至少之一(如果分别有的话)，其中，至少一个另外的发射器-接收器-选择包括：发射器和(一个或更多个)另外的发射器中的所述至少之一之外的其它发射器中的至少之一(如果分别有的话)；以及接收器和(一个或更多个)另外的接收器中的所述至少之一之外的其它接收器中的至少之一(如果分别有的话)，其中，至少一个第一响应可从第一发射器-接收器-选择中得到，以及其中，至少一个第二响应和/或至少一个第三响应可从至少一个另外的发射器-接收器-选择中得到。

因此，可以想到从至少一个发射器、至少一个另外的发射器、至少一个接收器和/或至少一个另外的接收器(如果有的话)中进行任何选择以便形成一个或更多个发射器-接收器-选择。所述一个或更多个发射器-接收器-选择优选地基于至少一个第一响应、至少一个第二响应和/或至少一个第三响应与预定特性之间的良好对应。

例如，如果特定的至少一个发射器和特定的至少一个接收器产生与预定特性大部分一致的第一响应，则所述特定的至少一个发射器和所述特定的至少一个接收器优选地被选择为第一发射器-接收器-选择。然后，通过所述第一发射器-接收器-选择来优选地执行对响应的进一步监测。

装置优选地还包括信号调制器，所述信号调制器被配置成改变至少一个输入信号以便调整至少一个输入信号进入受试体中的穿透和/或至少一个输入信号从受试体的反射，由此至少一个第一响应和/或至少一个第二响应和/或至少一个第三响应分别被改变以便使得能够以空间分辨率来监测受试体的响应。

在本发明的上下文中，“改变至少一个输入信号和/或至少一个另外的输入信号”应理解为改变至少一个输入信号和/或至少一个另外的输入信号的幅度、相位、频率、能量和/或强度。通过分别改变至少一个输入信号和/或至少一个另外的输入信号的幅度、相位、频率、能量、强度、脉冲宽度等即物理特性，可以改变和调整其进入受试体的穿透深度和/或其从受试体反射的量，以便优化至少一个第一响应、至少一个第二响应和/或至少一个第三响应，从而可以以空间分辨率进一步监测响应。

换句话说，尽管上述对至少一个第一响应、至少一个第二响应和/或至少一个第三响应的选择可以被理解为在装置的x-y平面内的信号优化，即响应的优化，但至少一个输入信号和/或至少一个另外的输入信号的改变可以被理解为x-y平面的相应z方向上的信号优化即响应的优化，其中z方向与x-y平面垂直。x-y平面由x方向和y方向跨越，并且在此处定义为分别包括(一个或更多个)发射器和(一个或更多个)接收器的平面。

至少一个输入信号和至少一个输出信号优选地各自为电信号，优选地为电磁场。

也就是说，优选的是，输入信号和另外的输入信号中的任意一个以及因此同样来自受试体的响应于所述输入信号和另外的输入信号的输出信号和另外的输出信号中的任意一个分别为电磁场。

根据第二方面，本发明提供了一种用于监测受试体的响应的装置，该装置包括：至少一个发射器和至少一个接收器，其中，至少一个发射器被配置成发射至少一个输入信号，并且至少一个接收器被配置成接收来自受试体的响应于所述至少一个输入信号的至少一个输出信号；信号发生器，其与至少一个发射器连接并且被配置成生成至少一个输入信号，所述至少一个输入信号对穿透受试体和/或对从受试体反射是有效的；以及信号分析器，其与至少一个接收器连接并且被配置成通过将至少一个输出信号与至少一个输入信号进行比较来分析从至少一个接收器接收到的至少一个输出信号。装置被配置成根据至少一个输出信号与至少一个输入信号之间的比较来评估受试体的至少一个第一响应。至少一个输入信号为电磁场并且装置还包括信号调制器，所述信号调制器被配置成改变至少一个输入信号，具体地至少一个输入信号的电磁场强度和/或至少一个输入信号的幅度，以便调整至少一个输入信号进入受试体中的穿透和/或至少一个输入信号从受试体的反射，其中，改变至少一个输入信号以便使得能够以空间分辨率监测受试体的响应。

也就是说，装置被配置成改变至少一个输入信号，并且因此还改变来自受试体的响应于所述改变的至少一个输入信号的至少一个输出信号，由此至少一个第一响应也被改变。如上所述，任意输入信号和任意另外的输入信号以及因此同样来自受试体的响应于所述输入信号和另外的输入信号的任意输出信号和另外的输出信号分别优选地各自为电磁场。因此，输入信号和另外的输入信号中的任意一个的改变(诸如幅度调制和/或频率调制和/或相位调制和/或能量调制和/或强度调制和/或电磁场梯度调制)分别产生了其幅度和/或频率和/或相位和/或电磁场梯度被相应地改变的输出信号和另外的输出信号。根据输入信号的物理特性，产生了某种相互作用诸如一定的对受试体的穿透和/或从受试体的反射。通过分别在第一时间点发射被具体改变的输入信号和被改变的另外的输入信号，由此在所述第一时间点产生了被具体改变的第一响应。通过分别在另外的时间点发射被具体改变的输入信号和被改变的另外的输入信号，在所述另外的时间点产生了被具体改变的第一响应。其结果是，在不同时间点进一步监测被具体改变的第一响应使得能够监测随时间变化的响应，即空间分辨率随时间被修改的响应。

此外，输入信号的改变(特别是频率调制)使得能够确定受试体与装置之间的距离。例如，由于输入信号和相应的输出信号以恒定的光速传播，因此通过选择输入信号的频率使得其完全从受试体反射以及通过计算所述输入信号为了从特定发射器传播至特定接收器所需的时间(即所述输入信号为了到达受试体而使用的时间和相应的输出信号为了到达接收器而使用的时间)，可以确定受试体与装置之间的距离。

装置优选地包括至少一个另外的发射器，其中，至少一个另外的发射器被配置成发射至少一个输入信号和/或至少一个另外的输入信号，以便通过由至少一个接收器接收到的至少一个输出信号与由至少一个另外的发射器发射的至少一个输入信号和/或至少一个另外的输入信号之间的比较来评估受试体的至少一个第二响应；并且其中，选择负责受试体的至少一个第一响应的至少一个发射器和至少一个接收器或者负责受试体的至少一个第二响应的至少一个另外的发射器和至少一个接收器，以用于基于预定特性进一步监测受试体的响应；以及/或者其中，装置包括至少一个另外的接收器，其中，至少一个另外的接收器被配置成另外接收至少一个输出信号以便通过由至少一个另外的接收器接收到的至少一个输出信号与由至少一个发射器发射的至少一个输入信号之间的比较来评估受试体的至少一个第三响应；并且其中，选择负责受试体的至少一个第一响应的至少一个发射器和至少一个接收器或者负责受试体的至少一个第三响应的至少一个发射器和至少一个另外的发射器，以用于基于预定特性进一步监测受试体的响应。

因此，如已经关于根据本发明的第一方面的装置所概述的，根据本发明的第二方面的装置同样优选地被配置成将至少一个第一响应、至少一个第二响应和/或至少一个第三响应与预定特性进行比较，其中可以评估特定的至少一个发射器、至少一个另外的发射器、至少一个接收器和/或至少一个另外的接收器，其提供了期望的至少一个输出信号，并且因此适于进一步监测受试体的响应。因此，除了上述的对至少一个输入信号和/或至少一个另外的输入信号的改变之外，其可以被理解为在z方向上的信号的优化即响应的优化，对至少一个第一响应、至少一个第二响应和/或至少一个第三响应的选择可以被理解为在装置的x-y平面内的信号的优化即响应的优化。

应当注意，此处参照根据本发明的第一方面的装置提供的说明同样适用于根据本发明的第二方面的装置，反之亦然。

至少一个发射器和至少一个另外的发射器(如果分别有的话)以及/或者至少一个接收器和至少一个另外的接收器(如果分别有的话)优选地为以预定方式相互协作的电容器。

特别优选的是，发射器和接收器以如本领域已知的集成电路(IC)的形式提供，即设置在优选地非导电的电介质基板的板(“芯片”)上的一组电子电路或集成到优选地非导电的电介质基板的板(“芯片”)中的一组电子电路。也就是说，发射器和接收器优选地以印刷电路板(PCB)的形式提供，并且焊接在优选地非导电的电介质基板上或嵌入到优选地非导电的电介质基板中。PCB可以提供为单面的、双面的或多层的PCB。导体即发射器和接收器优选地借助于传导轨或垫彼此连接，传导轨或垫被层压到优选地非导电的基板上或集成到优选地非导电的基板中。

然而，也可以想到，发射器和接收器是电气部件诸如呈薄膜、箔或烧结金属形式的电极，其彼此电互连并且集成到电介质中或设置在电介质上。非导电的电介质可以选自例如包括玻璃、陶瓷、塑料膜或硅树脂的组。通过使用硅树脂作为非导电介质，可以提供关于诸如弯曲或扭曲的变形的装置的高柔韧性。

也可以想到，电子元件即发射器和接收器用树脂诸如丙烯酸树脂包覆成型(overmold)，以便保护电子器件并增加其耐久性。

优选的是，装置确切地包括一个或更多个另外的发射器和/或确切地包括一个或更多个另外的接收器。

例如，装置可以设置有一个接收器和各种发射器，其中一个接收器接收从受试体生成的响应于从各种发射器发射的各种输入信号的所有输出信号。根据接收器和发射器的实际大小和形状，可以获取大的表面积响应或非常局部地监测响应。

换句话说，具有多个发射器和至少一个接收器优选地单一接收器允许在装置的x-y方向上扫描以用于获得最佳响应。这种扫描取代了将待测量的受试体准确定位至某个预定位置或对准某个预定位置的必要性。此外，除了输入信号的改变诸如输入信号的频率调制之外，多个发射器和至少一个接收器优选地单一接收器的组合允许自动体积扫描和三维响应信号检测。

另一方面，装置可以设置有至少一个发射器优选地单一发射器和各种接收器，其中各种接收器接收响应于从优选地单一的发射器发射的优选地单一的输入信号而生成的输出信号。

然而，优选的是，向装置提供此外在装置上任意地形成轮廓或组织的任何期望数目的接收器和/或发射器，其中，其有效面积可以不断地扩展或压缩并适应于受试体的大小或性质。

至少一个发射器和至少一个另外的发射器的总数(如果分别有的话)优选地等于至少一个接收器和至少一个另外的接收器的总数(如果分别有的话)。或者，还优选的是，至少一个发射器和至少一个另外的发射器的总数(如果分别有的话)不等于至少一个接收器和至少一个另外的接收器的总数(如果分别有的话)。

也就是说，可以提供任何期望数目的(一个或更多个)接收器和/或(一个或更多个)发射器，其中，(一个或更多个)接收器的总数可以等于或可以不等于(一个或更多个)发射器的总数。

信号发生器优选地被配置成将至少一个输入信号分别传输至另外的发射器中的一个或更多个发射器(如果有的话)，和/或信号发生器优选地被配置成将至少一个另外的输入信号传输至发射器和另外的发射器中的一个或更多个发射器(如果分别有的话)，以便接收至少一个另外的输出信号。

也就是说，可以同时地或连续地将相同的输入信号和/或各种相同的或不同的输入信号传输至发射器中的一个或更多个发射器。如下面将进一步说明的，当例如想要确定受试体内的血液通道时，同时地发射多个输入信号可能特别有用。这可以通过将与从两个或更多个不同的发射器同时发射的两个或更多个输入信号对应的输出信号进行比较来完成。

优选地，至少一个发射器和至少一个另外的发射器中的两个或更多个发射器彼此连接以便形成一个或更多个发射器单元，所述一个或更多个发射器单元被配置成接收来自信号发生器的相同的输入信号，以及/或者优选地，至少一个接收器和至少一个另外的接收器中的两个或更多个接收器彼此连接以便形成一个或更多个接收器单元，所述一个或更多个接收器单元被配置成接收响应于输入信号的特定的输出信号。

也就是说，可以同时地或连续地将一个输入信号或若干输入信号传输至形成一个或更多个发射器单元的特定的发射器。同样地，形成一个或更多个接收器单元的特定的接收器可以同时地或连续地接收响应于特定的输入信号的相应输出信号。

由于发射器单元的各个发射器可以由公共输入信号来共同寻址并且由接收器单元的各个接收器接收到的输出信号可以被共同地收集，因此这样的设计使得装置的控制和操作被简化。

另一方面，还可以想到提供其(一个或更多个)发射器和/或(一个或更多个)接收器各自被单独寻址的装置，即每个发射器都与信号发生器连接并且接收来自信号发生器的单独的输入信号，以及/或者由单独的接收器接收响应于单独的输入信号的每个输出信号并且每个输出信号用于评估单独的第一响应、第二响应、第三响应、第四响应等。这种设计对装置上的灵敏度区域提供了非常高的自由度，因为在这种情况下的灵敏度区域不限于发射器和接收器的特定布置和操作，而是可以根据受试体在装置上的瞬时位置通过单独地寻址那些产生具有高灵敏度的响应的发射器和接收器来不断地扩展或压缩。例如，通过在相同的时间点使用不同的输入信号(即在其频率或幅度或脉冲宽度等上不同的输入信号)来单独地寻址不同的发射器，可以同时获得不同的响应诸如心率和呼吸率。还可以想到：使用在多于一个物理特性上不同的输入信号寻址这种发射器，即同时发射在其频率和脉冲宽度等上不同的(一个或更多个)输入信号，因此相应的混合的(一个或更多个)输出信号可以然后借助于特定的滤波器进行分析，并且可以被分解成其用于进一步的信号处理的各自贡献。

还优选的是，提供分别包括单独的(一个或更多个)发射器和/或(一个或更多个)接收器以及发射器单元和/或接收器单元的装置，以便从简化的控制和操作中以及从关于装置的灵敏度的某些适应性中受益。

至少一个发射器和至少一个另外的发射器中的两个或更多个发射器优选地被布置成彼此相邻，优选地在一个或更多个发射器单元内，以及/或者至少一个接收器和至少一个另外的接收器中的两个或更多个接收器优选地被布置成彼此相邻，优选地在一个或更多个接收器单元内。

这种被布置成彼此相邻的(一个或更多个)发射器和/或(一个或更多个)接收器可以彼此隔开较小的距离，或者特别在没有空隙的情况下可以彼此紧邻。例如，仅一些发射器和/或一些接收器和/或一些发射器单元和/或一些接收器单元可以被布置成彼此相距较小的距离以便形成一个或更多个簇，以及/或者它们可以被布置成彼此紧邻以便形成一个或更多个单个实体。换句话说，在前者情况下，装置可以设置有在装置的某些区域上增加的(一个或更多个)发射器和/或(一个或更多个)接收器和/或发射器单元和/或接收器单元的密度，以及在后者情况下，装置可以设置有覆盖装置的整个区域的(一个或更多个)发射器和/或(一个或更多个)接收器和/或发射器单元和/或接收器单元。例如，可以想到：通过以没有交叠且没有间隙的一个或更多个几何形状的形式布置(一个或更多个)发射器和/或(一个或更多个)接收器和/或发射器单元和/或接收器单元，以棋盘型的形式即平铺装置的平面优选地x-y平面来布置(一个或更多个)发射器和/或(一个或更多个)接收器和/或发射器单元和/或接收器单元。也就是说，一方面，各个电子元件可以借助于其在装置上的合并布置彼此电连接，例如，它们可以设置为合并蜂窝结构。另一方面，各个电子元件例如以单独的蜂窝形式可以在结构上彼此分离，并且可以借助于传导轨或垫彼此电连接。在合并电子元件的前一种情况下，仅需要一个传导轨或垫以便向所述元件传输输入信号，并且仅需要一个传导轨或垫来接收来自所述元件的输出信号。在后一种情况下，需要单独的轨道或垫来寻址这些元件，然而，单独的轨道或垫可以彼此互连以便可共同寻址。

优选的是，至少一个发射器和至少一个另外的发射器(如果分别有的话)以及至少一个接收器和至少一个另外的接收器(如果分别有的话)被布置在装置中的单平面中或多个优选地平行的平面中，所述单平面和多个平面分别优选地限定了装置的监测表面。

也就是说，所有电子元件可以被布置在单个第一平面内或被布置在至少一个第二平面内，至少一个第二平面可以被布置成分别与所述第一平面平行或者相对于所述第一平面倾斜或成角度。例如，可以想到：将所有电子元件布置在单平面中或如上所定义的位于x-y平面内的多个平行平面内。在这种情况下，该平面或这些平面可以分别界定监测表面，在该监测表面内确定灵敏度区域。因此，监测表面可以被认为是如下装置的表面：其跨越大小优选地为受试体大小的约一倍至受试体大小的约五倍或更多(特别优选地为受试体大小的约二倍)的面积。

此外，可以将至少一些发射器和/或一些接收器和/或一些发射器单元和/或一些接收器单元布置成在装置内彼此相对和/或相对于彼此倾斜和/或交错和/或移位，特别是在电介质基板内。也可以将至少一些发射器和/或一些接收器和/或一些发射器单元和/或一些接收器单元布置在电介质基板内和/或电介质基板上的同一平面内。

与电子元件被布置成相对于彼此平行的装置(例如包括夹持电介质基板的相对定位的电容器的装置)相比，电子元件全部被布置在同一平面内的装置具有增加的探测体积和简化的应用的优势。

至少一个发射器和至少一个另外的发射器(如果分别有的话)优选地具有相同的几何尺寸和/或相同的形状，以及/或者至少一个接收器和至少一个另外的接收器(如果分别有的话)优选地具有相同的几何尺寸和/或相同的形状。

还优选的是，至少一个发射器和至少一个另外的发射器(如果分别有的话)具有不同的几何尺寸和/或不同的形状，以及/或者其中至少一个接收器和至少一个另外的接收器(如果分别有的话)具有不同的几何尺寸和/或不同的形状。

因此，电子元件可以具有任何期望的几何形式和尺寸。根据这些电子元件的形式和尺寸以及其在装置上的分布和布置密度，允许修改使用装置实现的空间分辨率。

信号发生器优选地被配置成生成脉冲频率在500赫兹至30兆赫兹之间(优选地在1千赫兹至20兆赫兹之间)的范围中的一个或更多个电脉冲，一个或更多个脉冲优选地具有方形或波形；以及/或者信号发生器优选地被配置成生成脉冲宽度在与所述一个或更多个电脉冲相关联的脉冲周期的1％至99％之间的范围中的一个或更多个电脉冲；以及/或者信号发生器优选地被配置成生成脉冲功率在1毫瓦至10瓦特的范围中(优选地在10毫瓦至1瓦特的范围中)的一个或更多个电脉冲；以及/或者其中输入信号优选地被配置成产生在1微微法拉至1毫法拉之间的范围中(特别是在10微微法拉至900微微法拉之间的范围中)的电容。

例如，对于具有30兆赫兹和1％每脉冲周期的脉冲宽度的输入信号，获得约10纳秒的绝对脉冲宽度。对于具有500赫兹和99％每脉冲周期的脉冲宽度的输入信号，获得约2毫秒的绝对脉冲宽度。

代替或除了生成具有方形和/或波形的脉冲，还优选的是，信号发生器被配置成生成任何期望的脉冲形式或脉冲形状或脉冲序列，诸如脉冲斜坡，其中电脉冲是通过连续地增加或减少脉冲功率和/或脉冲频率而生成的。优选地选择脉冲特性，特别是(一种或更多种)脉冲形式，以便使得能够进行高质量的信号处理，例如，优选地选择导致最小信号失真或无信号失真的特定脉冲形式。

还可以想到：应用包括交替的第一脉冲和第二脉冲的监测方案，其中，第一脉冲优选地短脉冲对所有的电子元件进行寻址，并且其中，第二脉冲仅对由于第一脉冲而接收到受试体的响应的那些电子元件进行寻址。在这种情况下，可以方便地同时监测两个或更多个优选地移动的受试体。在这种情况下，第一脉冲可以被称为定位脉冲，其用于确定一个或更多个受试体在装置上的位置，并且第二脉冲可以被称为生命力脉冲，其用于分别监测一个或更多个受试体的(一个或更多个)生命功能。通过应用一系列这样的脉冲，可以同时对一个或更多个优选地移动的受试体的生命功能进行瞬时监测或实时监测。也就是说，可以“跟随”在装置上移动的受试体。此外，例如短脉冲输入信号的应用提供了快速数据分析的优势，其允许从相对短的时间片段中提取关于受试体的信息。应当注意，通过仅向特定的电子元件施加脉冲，也可以实现相同的结果。例如，装置可以被分成包括电子元件的若干象限，其中移动的受试体仅位于特定的象限中，使得可以仅在所述特定的象限中同样施加监测。与基于施加到装置的所有电子元件的脉冲的监测相比，这提供了在各个象限内实现高得多的分辨率的优势。另外，不需要施加具有相同特性的第一脉冲或第二脉冲。反而，可以想到使用在其特性诸如其频率或脉冲长度上不同的第一脉冲和/或第二脉冲。

此外，可以借助于输入信号对输出信号进行建模。特别是，根据输入信号的特性诸如脉冲形式，例如方形、波形或斜坡脉冲，可以生成不同阶次的谐波，其中谐波的频率出现为基波的频率的倍数。例如，正弦基波生成三阶谐波，其与其他谐波在光谱上很好地分开，因此与其他谐波相比，使得能够以较低的噪声和较高的分辨率进行监测。这可能是由于噪声对应于由装置中存在的电子部件诸如电路或半导体引起的热噪声或背景噪声的事实。与输入信号的高次谐波频率相比，由电子部件生成的所述热噪声或背景噪声主要包括较低的频率。而在较低频率区域中，与受试体相互作用的总体输入信号包括热噪声或背景噪声以及(一个或更多个)发射器的频率分量，较高频率区域主要包括(一个或更多个)发射器的高阶频率。因此，根据波形或脉冲形式，可以分别生成具有高分辨率的特定谐波，这对于在光谱上彼此接近的若干输出信号的分辨率特别有用。

装置优选地适于监测活受试体优选地哺乳动物的响应，其中活受试体包括具有电荷的电介质，所述电荷由于至少一个输入信号而被重新分配，其中所述电荷的电荷重新分配由于活受试体的生命功能而改变，其中至少一个输出信号对应于通过电介质的电荷重新分配而被改变的至少一个输入信号，以及其中活受试体的响应对应于生命功能。

在这种背景下，在相同的(一个或更多个)电子元件上施加不同频率和/或不同强度的DC电压可能是有用的。例如，首先可以将DC电压施加至特定的电子元件，然后其次对所述特定的电子元件施加脉冲，反之亦然。从而，使信噪比得到优化。针对这种观察的可能解释是第一信号“预极化”或“预激发”受试体，例如它生成并对准电介质的偶极矩。如果现在受试体移动，则这些对准的偶极矩与在没有“预极化”或“预激发”的情况下它们偏转的相比被偏转得更多，其中较强的偏转可能引起来自受试体的更强的响应。代替连续地施加这些信号，还可以想到同时施加它们。出于这个目的，优选地选择定位成彼此接近的电子元件，例如被第二电子元件包围或与第二电子元件邻近的第一电子元件。然后，例如，可以向第一电子元件施加DC电压，该第一电子元件将极化或对准受试体的介质，而向第二电子元件施加脉冲，该第二电子元件将进一步极化或对准受试体的介质以用于其生命功能的实际监测。在任何情况下，优选的是，第二信号的强度大于第一信号的强度。

应注意，装置的应用不限于活受试体诸如哺乳动物。相反，它还可用于监测任何其他活生物体诸如鱼或鸟等的响应。

在本发明的上下文中，生命功能可以是活受试体的心率、呼吸率、各种脑波、身体部位的位置或位移等。

也就是说，如果将呈电磁场形式的输入信号施加至活受试体，则电介质被极化，并且包括在电介质中的电荷根据所施加的电磁场而移位。如果受试体被移动或受试体移动，则电荷重新分配改变，继而改变电磁场。在周期性生命功能诸如心跳或呼吸的情况下，电荷重新分配周期性地改变并且电磁场也周期性地改变。

例如，如果在第一时间点将呈给定的频率和电磁场强度下的电磁场形式的输入信号施加至放置在装置上的老鼠，则响应于所述输入信号生成相应的输出信号，其中，所述输出信号对应于其频率和电磁场强度通过在所述第一时间点在老鼠的电介质中发生的特定的电荷重新分配而改变的输入信号。通过将输入信号例如其频率和电磁场强度与输出信号例如其频率和电磁场强度进行比较来评估作为所述第一时间点函数的第一响应。通过在第二时间点施加输入信号来生成其频率和电磁场强度通过在所述第二时间点发生的特定的电荷重新分配而改变的相应的输出信号。由于老鼠正在呼吸和/或由于其心跳，因此与在第一时间点生成的电荷重新分配相比，所施加的电磁场导致在第二时间点在老鼠的电介质中的不同的电荷重新分配。因此，与在第一时间点评估的第一响应相比，在第二时间点评估不同的第一响应。通过在不同的时间点上施加输入信号，获得与在特定时间点发生的特定的电荷重新分配相关联的不同的第一响应，其中在不同时间点评估的总体第一响应对应于响应的监测并且反映了老鼠的呼吸率和/或心率，即生命功能。

基于第一响应来监测响应的上述示例分别适用于针对与任何一个或更多个输入信号和/或另外的输入信号相关联的第二响应、第三响应等的类推。

根据输入信号的物理特性诸如其频率，输入信号完全地或部分地从受试体反射和/或完全地或部分地穿透到受试体中。由于与穿透和/或反射行为相关联的频率取决于受试体的性质意义上的密度和物质，即受试体是否为毛皮动物或人类等，输入信号被特别地改变以实现期望的穿透到受试体中和/或从受试体反射，以便以高灵敏度监测生命功能。装置优选地还包括信号解调器，该信号解调器被配置成：解调由至少一个接收器和至少一个另外的接收器(如果分别有的话)接收到的至少一个输出信号；以及/或者装置优选地还包括输入选择装置，该输入选择装置被配置成选择由至少一个发射器和至少一个另外的发射器(如果有的话)发射的输入信号中的至少之一；以及/或者装置优选地还包括输出选择装置优选地复用器，该输出选择装置被配置成选择由至少一个接收器和至少一个另外的接收器(如果有的话)接收到的输出信号中的至少之一；以及/或者装置优选地还包括：模拟-数字转换器，该模拟-数字转换器被配置成将至少一个输出信号转换成数字信号；并且优选地还包括信号处理器，该信号处理器被配置成处理数字信号，优选地对数字信号进行傅里叶变换；以及/或者装置优选地还包括通信模块，该通信模块被配置成将响应传送至另外的装置诸如无线LAN、移动电话、智能电话、计算机、监测器等。因此，装置优选地被配置成使(一个或更多个)输出信号经受如本领域技术人员已知的标准信号处理。

由装置发射和接受的(一个或更多个)输入信号和/或(一个或更多个)输出信号可能很嘈杂。然而，可以使用标准信号处理方法来处理(一个或更多个)这些信号。可以首先使用卷积技术使(一个或更多个)信号的原始数据平滑。因此，可以通过去除不包含任何有价值信息的高频贡献来获得更平滑的(一个或更多个)信号。这样做优选地应该注意的是所使用的任何卷积滤波器的大小。优选地选择滤波器的宽度，使得其不去除稍后需要的信息。然后，例如通过使用快速傅立叶变换将预处理的(一个或更多个)信号优选地变换到频域。在频域中，两个频率范围通常是重要的并且允许提取数据。第一范围是包含0.25Hz至1.75Hz范围内可能的呼吸频率的范围。第二范围是包含可能的心跳频率的对应范围。其跨越从5Hz至20Hz的范围。各个范围内的最大幅度分别是与心跳频率和呼吸频率的频率最接近的频率。

如前所述，输入信号即至少一个输入信号和任何另外的输入信号(如果有的话)由信号调制器改变，以便调整其进入受试体的穿透深度和/或其从受试体反射的量。信号分析器具体地被配置成将由信号调制器改变的输入信号与输出信号即通过受试体的电介质中的电荷重新分配而改变的输入信号进行比较，并且由原始输入信号校正接收到的输出信号。因此经校正的信号包括两个分量，即物理特性，例如由受试体的电介质改变的输入信号即输出信号以及具有改变的属性(例如经调制的功率)的原始的(未改变的)输入信号的频率。为了评估受试体的响应，然后使用原始的(未改变的)输入信号的物理特性例如其频率在解调器中解调来自信号分析器的输出信号。解调器优选地被配置成解调输出信号的幅度，特别是执行输出信号的高频解调和/或低频解调。此后，信号解调器的模拟输出信号优选地被转换为数字信号以用于在模拟-数字转换器中进一步处理信号。然后，优选地在信号处理器中处理由此生成的数字信号。借助于傅立叶变换，可以将数字信号变换为其频率贡献。然后，可以使用滤波器(诸如频率滤波器，或对面部移动、歪斜、抖动、幅度、扩频等敏感的滤波器)来提取感兴趣的信息，特别是生命功能。另外，还可以想到：研究与(一个或更多个)输入/输出信号相关联的(一个或更多个)时间分量，例如，以通过将来自一个或更多个特定的发射器/接收器的(一个或更多个)输入/输出信号与来自(一个或更多个)另外的特定的发射器/接收器的(一个或更多个)输入/输出信号进行比较来确定通过时间，以便确定受试体中的血流量、血压等。输出选择装置诸如复用器优选地用于确定特定的至少一个发射器和/或特定的至少一个接收器和/或特定的至少一个另外的发射器和/或特定的至少一个另外的接收器和/或特定的至少一个发射器-接收器-选择等，其产生在很大程度上与预定特性一致并且因此优选地被选择以用于响应的进一步监测的至少一个第一响应和/或至少一个第二响应和/或至少一个第三响应等。

但是，除了或代替如上所述处理接收到的(一个或更多个)信号，还可以想到：在(一个或更多个)信号已经通过输出选择装置之后直接地分析(一个或更多个)输出信号，即无需例如借助于解调器对(一个或更多个)信号的任何进一步处理。如果接收到的(一个或更多个)输出信号已经具有良好的信噪比，则这种“直接的”信号分析特别合适。适合的信号分析方法在这种情况下可以包含所谓的峰-峰分析，通过该分析可以容易地评估物理特性诸如(一个或更多个)响应的频率。

根据第三方面，本发明提供了一种借助于如上所述的装置来监测受试体的响应的方法。该方法包括以下步骤：将受试体放置在装置的区域中；生成至少一个输入信号；借助于至少一个发射器发射至少一个输入信号；借助于至少一个接收器接收至少一个输出信号；借助于信号分析器确定至少一个第一响应。该方法还包括选自由以下步骤组成的步骤组中的步骤：借助于至少一个另外的发射器发射输入信号和/或至少一个另外的输入信号，通过将由至少一个接收器接收到的至少一个输出信号与由至少一个另外的发射器发射的至少一个另外的输入信号和/或输入信号进行比较来评估受试体的至少一个第二响应，并且选择负责受试体的至少一个第一响应的至少一个发射器和至少一个接收器或者负责受试体的至少一个第二响应的至少一个另外的发射器和至少一个接收器，以用于基于预定特性进一步监测受试体的响应；以及借助于至少一个另外的接收器接收至少一个输出信号，通过将由至少一个另外的接收器接收到的输出信号与由至少一个发射器发射的输入信号进行比较来评估受试体的至少一个第三响应，并且选择负责受试体的至少一个第一响应的至少一个发射器和至少一个接收器或者负责受试体的至少一个第三响应的至少一个发射器和至少一个另外的接收器，以用于基于预定特性进一步监测受试体的响应。

如前所述，在将受试体放置在装置上时，确定至少一个第一响应和至少一个第二响应和/或至少一个第三响应。然后，选择负责至少一个第一响应的至少一个发射器和至少一个接收器或者负责至少一个第二响应的至少一个另外的发射器和至少一个接收器或者负责至少一个第三响应的至少一个发射器和至少一个另外的接收器，以用于基于至少一个第一响应、至少一个第二响应和/或至少一个第三响应与预定特性之间的比较来进一步监测受试体的响应。将受试体放置在装置的区域中可以理解为将受试体放置在(一个或更多个)输入信号达到的范围内和/或接收(一个或更多个)输出信号的(一个或更多个)接收器的范围内。优选的是，所述区域包括如上定义的灵敏度区域和/或所述区域界定监测表面，在该监测表面内确定灵敏度区域。还可以想到的是：通过例如将受试体直接放置在装置上，使受试体由此与装置物理接触。然而，还可以想到的是：受试体分别与装置或灵敏度区域或监测表面没有直接的物理接触，而是放置在距离其一定的距离处，因此，所述区域然后对应于装置和受试体之间的区域，在该区域内对响应的监测是可行的。

根据第四方面，本发明提供了一种借助于如上所述的装置来监测受试体的响应的方法。该方法包括以下步骤：将受试体放置在装置的区域中；生成至少一个输入信号；借助于至少一个发射器发射至少一个输入信号；借助于至少一个接收器接收至少一个输出信号；借助于信号分析器确定至少一个第一响应；借助于信号调制器使至少一个输入信号交替，具体地使至少一个输入信号的电磁场强度和/或至少一个输入信号的幅度交替，以便调整至少一个输入信号进入受试体中的穿透和/或至少一个输入信号从受试体的反射。至少一个输入信号被改变以便能够基于预定特性以空间分辨率来监测受试体的响应。

如前所述，根据输入信号的物理特性产生特定的交互，诸如进入受试体的特定穿透和/或从受试体的反射。通过在不同的时间点分别发射特别地改变的输入信号和/或改变的另外的输入信号，允许使用优化的进入受试体的穿透和/或从受试体的反射来监测第一响应，以便产生具有高灵敏度和空间分辨率的响应。

如已经所述的，优选的是，受试体是活受试体，优选地哺乳动物，所述活受试体包括具有电荷的电介质，所述电荷由于至少一个输入信号而被重新分配，其中，所述电荷的电荷重新分配由于活受试体的生命功能而改变，其中，至少一个输出信号对应于由于所述电介质的电荷重新分配而被改变的至少一个输入信号，以及其中，活受试体的响应对应于生命功能。

方法优选地还包括以下步骤：选择至少一个特定的发射器和/或至少一个特定的另外的发射器(如果有的话)，其使得能够基于预定特性以最大的信号强度和/或以最大的空间分辨率和/或以最小的输入信号能量消耗来监测受试体的响应；和/或优选地还包括以下步骤：选择至少一个特定的接收器和/或至少一个特定的另外的接收器(如果有的话)，其使得能够基于预定特性以最大的信号强度和/或以最大的空间分辨率和/或以最小的输入信号能量消耗来监测受试体的响应。

也就是说，可以监测响应，而无需将受试体定位在装置上的特定灵敏区域上。作为替代，优选的灵敏度的区域可以被确定并且可以被连续地优化和调整至受试体在装置上的瞬时位置。其结果是，可以以高灵敏度和以良好的空间分辨率监测来自受试体的响应。由于不太合适的电子元件不用于监测和/或由于具有优化的物理特性的输入信号主要用于监测，因此装置可以以低能耗操作。因此，可以使装置的服务长度增强并且使维护成本降低。此外，由于使用优化的和有针对性的输入信号，与使用未优化的辐射相比，受试体受到更少的辐射，这在活受试体关于健康问题的情况下尤其重要。

也就是说，特别优选的是，单独寻址每个电子元件或组合某些电子元件使得可以同时地或连续地寻址和/或读出装置的不同部分。此外特别优选的是，使用具有特定频率或幅度或脉冲宽度等的输入信号来寻址某些单独的电子元件，使得装置的不同部分可以同时用于发射彼此物理特性不同的信号，以及/或者使用在每种情况下同时具有不同的物理性质诸如不同的频率和不同的幅度的输入信号来寻址某些单独的电子元件，使得装置的不同部分可以同时用于发射彼此物理特性不同的信号。

附图说明

在下文中参考附图描述本发明的优选实施方式，附图是出于说明本发明的优选实施方式的目的而不是出于对本发明的优选实施方式进行限制的目的。在附图中：

图1示出了根据本发明的装置在第一应用中在监测来自第一受试体的响应时的透视图；

图2示出了装置在第二应用中在监测来自第二受试体的响应时的透视图；

图3示出了装置在第三应用中在监测来自第三受试体的响应时的透视图；

图4示意性地示出了装置的不同部件及其相互作用；

图5示出了装置的电子元件的第一布置和激活；

图6示出了装置的电子元件的第二布置和激活；

图7示出了装置的电子元件的第三布置和激活；

图8示出了装置的电子元件的第五布置和激活；

图9示出了装置的电子元件的第六布置和激活；

图10示出了装置的电子元件的第七布置和激活；

图11示出了装置的电子元件的第八布置和激活；

图12示出了电子元件的可能的几何尺寸和形状的第一选择；

图13示出了电子元件的可能的几何尺寸和形状的第二选择；

图14示出了相邻电子元件的第一布置；

图15示出了相邻电子元件的第二布置。

具体实施方式

图1至图3示出了根据本发明的装置1的不同应用。例如，装置1可以集成到壳体18中并且可以用于监测包括电介质17的老鼠2的响应。还可以分别将装置1布置在适于监测包括电介质171的儿童21的响应的设备19内，或者将装置1集成到汽车座椅20中以便监测包括电介质1711的成人211的响应。

装置1具有测量独立于接触的诸如生命功能的响应的能力，因此对于关于毛皮动物的应用特别有吸引力。利用电极的现有技术的方法限于动物上的非毛皮区域诸如其爪子或其尾部，因此使用起来很复杂。由于二极管不能穿透到毛皮中，因此也很难使用发光传感器。

装置1也适用于人类以在潜在的有害情况下有所帮助。这种情况可能发生在汽车、飞机、自行车或由人类控制的任何其他移动的对象中。失去意识或致命的事故可能会导致严重的结果。装置1可以用于监测人类的生理参数以便控制车辆，并且可以用于在人失去对车辆的控制的情况下，尤其是在存在伤害自身和/或伤害其他人的潜在风险的情况下，警告人类或者启动安全协议。因此，当装置1配置有移动对象的安全协议时，装置1具有挽救生命的能力。

因为生理参数检测不取决于大小、性别、位置或任何其他变化的本体参数，因此装置1尤其合适。信号优化进一步确保了仅待测对象暴露于辐照，因此具有最小剂量。

监测静态的受试体是非常重要的，因为在许多情况下，这些是最容易受到有害事件影响的受试者。对于新生儿、医院中的患者或家中的老年人或具有经受有害事件的高风险的任何其他受试体来说就是这种情况。装置1能够检测生理参数并且利用警报或任何其他通知手段诸如sms或电话向其他人快速地报告，以便启动安全协议并且帮助有需要的受试体。因为生理参数的检测不取决于对象的大小及其在装置1上的位置，只要对象在灵敏度范围内即可，因此该应用尤其适合。

在图1至图3中，装置1包括一个发射器3和一个接收器4，所述发射器3用于发射输入信号5、51、511、5111、51111，所述接收器4用于接收来自受试体2、21、211的响应于所述输入信号的输出信号6、61、611、6111、61111。然而，此处仅一个发射器3和一个接收器4分别用于发射信号和接收信号，输入信号5、51、511、5111、51111被改变，并且根据输入信号的物理特性实现了不同的输入信号5、51、511、5111、51111进入受试体2、21、211中的穿透深度和/或输入信号5、51、511、5111、51111从受试体2、21、211反射的量。也就是说，此处示出的输入信号的改变对应于z方向上的响应的优化。然而，如下面将进一步更详细地说明的，装置1实际上可以包括多个发射器3、31、……以及多个接收器4、41、……，以便能够在装置的x-y方向上扫描以用于获得受试体2、21、211在装置1上的任何可能位置处的最佳响应。

如以下根据这些附图可见，第一输入信号5具有产生来自受试体2、21、211的相应的输出信号6的完全反射的频率或幅度，然而例如第四输入信号5111具有产生完全穿透受试体2、21、211的频率或幅度。特别地，图1中的第三输入信号511以及图2和图3中的第四输入信号5111分别具有适于分别穿透老鼠2、儿童21和成人211的心脏区域的物理特性。因此，产生的输出信号611、6111对应于输入信号511、5111，输入信号511、5111分别通过老鼠2、儿童21和成人211的心跳而被最大地改变。在这种情况下，特定的第三输入信号511和第四输入信号5111因此分别对于心率监测是最佳的。

在这些附图中，所有电子元件即每个发射器和每个接收器布置在单个第一平面E1内并界定监测表面24。此处，所述监测表面24跨越大小为相应受试体2、21、211大小的约两倍的区域并因此限定了对于充分监测放置在装置1上的受试体2、21、211的响应适合的即敏感的区域。可以这样说，所述平面E1布置在装置1的由x方向和y方向跨越的x-y平面内，其中相应的z方向从所述x-y平面垂直延伸。因此，分别地，E2平面可以被限定为布置在由y方向和z方向跨越的y-z平面内的区域，并且E21平面可以被限定为布置在由x方向和y方向跨越的x-z平面内的区域。

图4示意性地描绘了装置1的各种部件。因此，示出了通信模块15、频率发生器7、信号调制器9、用于产生电磁场的电子元件3、31、……、4、41、……、复用器16、信号解调器12、模拟-数字转换器13、信号分析器8和信号处理器14。在该示例中，频率发生器7生成输入信号，该输入信号被传输至信号调制器9，其中输入信号在其相位和/或幅度和/或频率和/或电磁场强度等方面被改变。此处，三个被改变的输入信号5、51、511然后被单独传输至三个不同的发射器3、31、311。此处，设置了三个接收器4、41、411，其接收响应于来自放置在装置1的区域中的受试体的输出信号6、61、611。输出信号6、61、611被传输至复用器16，复用器16选择输出信号61中的一个信号并将其分别转发至信号解调器12和信号分析器8。信号分析器8将由信号调制器9改变的输入信号与输出信号61进行比较，并通过原始输入信号来校正所接收到的输出信号61。然后，在解调器12中利用原始的(未改变的)输入信号的物理特性对来自信号分析器8的输出信号61进行解调。此后，在模拟-数字转换器13中将信号解调器12的模拟输出信号61转换成数字信号以用于信号的进一步处理。然后，在信号处理器14中进一步处理由此生成的数字信号，其中实际的(一个或更多个)第一响应/第二响应/……和与生命功能相关联的实际响应被确定，然后被传输至通信模块15，通信模块15将信号发送至无线LAN、移动电话、智能电话、计算机或监测器(未示出)。

图5至图11描绘了装置1的电子元件的不同布置和激活方案，因此也可以想到许多其他布置和激活方案。

特别地，图5的装置1包括三个发射器3、31、311和三个接收器4、41、411，其都布置在跨越通过装置的x方向和y方向的相同的第一平面E1内。在这种布置中，发射器3、31、311以点的形式提供，所述点布置在六边形接收器4、41、411内，六边形接收器4、41、411合并为单蜂窝结构。利用特定输入信号5、51、511借助于通向特定发射器的单独的传导轨或垫21、211、2111对结构上分离的发射器3、31、311中的每个发射器进行单独地寻址。类比于图1至图3，单独的输入信号5、51、511在每种情况下被同样改变，由此此处这些输入信号5、51、511在他们的幅度上被改变以便获得不同的穿透深度和从受试体反射的量。也就是说，此处示出的输入信号的改变同样对应于z方向上的响应的优化。在这种情况下，从接收器4、41、411接收来自受试体的响应于输入信号的输出信号，接收器4、41、411借助于其在装置上的合并布置彼此互连。因此，仅设置一个传导轨或垫21111以便传输来自所述元件的输出信号。输入信号5、51、511各自以不同的物理特性诸如频率和/或幅度来生成，以便在z方向上的响应优化期间达到不同的进入受试体的穿透深度和/或从受试体反射的量。在该图中，用虚线和点线表示的结构22、221、……对应于当前未用于监测的电子元件。然而，同样可以对这些电子元件进行寻址以便使装置1的敏感区域适应于受试体以用于优化装置的x-y平面即平面E1内的响应。此外，应该注意，该图中描绘的装置不限于那里实际描绘的电子元件的数目，而是可以包括任何期望数目的这种电子元件。这也适用于图中所描绘的任何其他装置。

图6至图11中的装置分别描绘了在装置1上单独布置和寻址的一些电子元件以及组合以形成任何大小和复杂度的合并网络的一些电子元件。单电子元件的特定组合确定了所施加的电磁场的大小和形状，即其取决于发射器3、……相对于接收器4、……如何定位，反之亦然。它们可以通过其结构设计例如通过合并结构或通过其布线(即其借助于连接传导路径或轨道的电子激活)来进行组合。也就是说，每个电子元件可以被单独致动，或者在结构上进行组合时所有电子元件或仅部分电子元件可以被同时致动。此外，每个单独的电子元件还可以包括或包含较小的电子元件，较小的电子元件进一步增加了关于致动和所产生的电磁场设计的自由度。具有形成网络的单电子元件还允许同时形成多个电磁场，即使用全部网络或部分网络实现总体测量，以及使用单电子元件或单电子元件的单结构实现小的详细的及聚焦的测量。此外，独立于相应电子元件的几何尺寸和/或形状，实现在相同时间点在电子元件的布置和布线的意义上使用不同结构的同时测量。也就是说，可以组合并激活和去激活根据需要那么多的电子元件，以便连续地扩大和减小装置的敏感区域。此外，可以连续地改变(一个或更多个)输入信号的物理特性，例如调整其电磁场强度和/或脉冲宽度等。此外，可以通过相同的一个或更多个输入信号或者通过物理上不同的一个或更多个输入信号对某些电子元件进行单独地或共同地寻址。

例如在图6中，第一发射器3和一个第二发射器31被布置成彼此直接相邻以便形成单蜂窝结构，该单蜂窝结构借助于一个共同的传导轨21经受同一输入信号5。此外，一个第三发射器311和一个第四发射器3111被合并并且经由传导轨211由一个输入信号51来共同寻址，并且一个第五发射器31111和一个第六发射器311111被合并并且经由传导轨2111由一个输入信号511来共同寻址。同样地，一个第一接收器4和一个第二接收器41被布置成彼此直接相邻以便形成单蜂窝结构，该单蜂窝结构借助于一个共同的传导轨21111来传输输出信号6。此外，一个第三接收器411和一个第四接收器4111被合并并且经由传导轨211111共同地传输一个输出信号61，以及一个第五发射器41111和一个第六发射器411111被合并并且经由传导轨2111111共同地传输一个输出信号611。所有发射器3、31、311、3111、31111、311111被布置在沿装置的平面E1延伸的第一共水平平面内，并且所有接收器4、41、411、4111、41111、411111被布置在也沿装置的平面E1延伸的第二共水平平面内，该第二共水平平面相对于z方向放置在第一平面下方。如虚线和垂直点线所示，接收器4、41、411、4111、41111、411111由此具有大于发射器3、31、311、3111、31111、311111的宽度dE的宽度dR。此处，第一发射器3和第二发射器31与第一接收器4和第二接收器41形成第一发射器-接收器-选择，其用于基于输入信号5和输出信号6来评估第一响应。同样地，分别地，第三发射器311和第四发射器3111与第三接收器411和第四接收器4111形成第二发射器-接收器-选择，其用于基于另外的输入信号51和另外的输出信号61来评估第二响应，并且第五发射器31111和第六发射器311111与第五接收器41111和第六接收器411111形成第三发射器-接收器-选择，其用于基于另外的输入信号511和另外的输出信号611来评估第三响应。由亮线指示的结构22、221、……对应于当前未用于监测的电子元件，然而，如上已经说明的，同样地可以对其进行寻址以便使装置1的敏感区域适应于受试体以用于优化响应。

在图7的装置1中，四个发射器3、31、311、3111具有合并结构，并且通常被布置在沿装置的平面E1延伸的一个第一水平平面内。这些发射器借助于传导轨21共同地电连接并因此同时接收同一输入信号5。在也沿E1平面延伸并且相对于z方向位于第一水平平面下方的第二水平平面中的是也具有合并结构的四个接收器4、41、411、4111。此处，所有发射器3、31、311、3111合并在一起以便形成共同接收输入信号5的一个单发射器单元10，并且所有接收器4、41、41、4111合并在一起以便形成共同传输输出信号6的一个单接收器单元11。这与图6中描绘的装置的发射器和接收器的合并结构形成鲜明对比，在图6中发射器和接收器仅成对合并，从而形成彼此以一定距离布置的发射器单元10、101、1011和接收器单元11、111、1111。

图8中描绘的装置1包括：单发射器3、31、311、3111和单接收器4、41、411、4111，各自通过单传导轨21、211、……分别寻址，以便接收单输入信号5、51、……以及以便传输单输出信号6、61、……。如在图6和图7中描绘的装置中那样，所有发射器3、31、311、3111被布置在沿平面E1延伸的共同的第一水平平面内，并且所有接收器4、41、411、4111被布置在沿平面E1延伸并且相对于z方向位于第一水平平面下方的共同的第二水平平面内。与图6和图7所示的装置的发射器和接收器相比，发射器和接收器都不彼此合并。而是，发射器和接收器分别设置成蜂窝结构的形状，然而其中，各个电子元件彼此不直接接触。而是，各个电子元件被布置成邻近但彼此有一定距离。

如以下从图9至图11可见，可以将一个或更多个单电子元件添加至接收器单元和/或发射器单元。根据预期的应用和电磁场设计，这些单电子元件可以具有任何大小和形状。接收器比发射器多和发射器比接收器多都允许同时使用不同的电磁场设计的另外的可能性。特别地，不同结构的发射器和接收器的致动实现最佳的电磁场设计和信号检测。

关于合并的发射器3、31、311、3111、31111、311111与合并的接收器4、41、411、4111、41111、411111的布置和致动，图9中描绘的装置1基本上对应于图6中所描绘的装置1。然而，图9的装置1还包括附加的发射器3111111、31111111、311111111，所述附加的发射器3111111、31111111、311111111是位于发射器单元10、101、1011的合并结构内的单电子元件。在这种情况下，单发射器元件3111111、31111111、311111111被设置为圆形元件，其与发射器单元10、101、1011一样布置在沿平面E1延伸的同一水平平面内。这些单发射器中的每一个发射器通过传导轨单独地寻址，以便接收单独的输入信号5111、51111、511111。

同样地，在图10和图11中的是示出的装置1，其主要对应于图7和图8中描绘的装置1，但另外地包括被单独寻址的单电子元件。因此，图10描绘了具有呈蜂窝结构形式的四个合并发射器3、31、311、3111的装置1，其中在一个蜂窝的每个中心布置有单发射器31111、311111、3111111。这些发射器31111、311111、3111111具有圆形形式，并且被布置在沿合并发射器的平面E1延伸的水平平面内。然而，由合并发射器形成的单发射器单元10由同一输入信号5共同寻址，单独的发射器31111、311111、3111111各自借助于单电子轨道2111、21111、211111被单独地寻址，因此适合于独立地接收不同的输入信号51、511、5111。

除了根据图8的装置的电子元件之外，图11的装置包括单发射器31111、311111、3111111，单发射器31111、311111、3111111各自通过单传导轨211111、2111111、21111111被寻址，以便独立地接收单输入信号。在该示例中，单发射器被设置有六边形形式并且与发射器3、31、311、3111一样被布置在沿平面E1延伸的同一水平平面内。

在图9至图11中，仅示出了包括单独的发射器的装置。然而，同样可以分别提供具有单独的接收器的这种装置或者提供具有单独的发射器和接收器的这种装置。

图12和图13描绘了电子元件可能的几何尺寸和形状。然而，几何尺寸和形状都不限于这些图中所示的那些。电子元件可以具有任何大小和/或形状，并且可以以任何方式布置在装置上。每种特定设计都具有某些优点或缺点并且必须根据预期用途来选择。根据预期用途，电子元件的某些大小、形状和布置比其他的更合适，因为电子元件的大小、形状和布置确定了所施加的电磁场的形状。

通常，装置应包括适于发射输入信号并接收输出信号的至少两个电子元件诸如电容器。电容器可以被布置成使得它们在同一平面中或不同平面中，在彼此的顶部或在空间上彼此分开。电容器可以具有相同的形状或不同的形状。电容器的大小和形状确定了电磁场的形状和灵敏度。装置还可以包括不同大小和/或形状的电子元件。因此，发射器3、31、……的数目必须与接收器4、41、……的数目不相等，并且可以存在比接收器元件更多的发射器元件，反之亦然。如以下从图12可见，电容器可以具有任何形状和大小，诸如螺旋形、圆形、矩形、线形、星形、椭圆形，其被布置在彼此内，或被布置成围绕彼此，或被布置在彼此的顶部，或被布置成彼此相邻等。此外，各个电子元件可以被不同地布线并且接地即扭曲感应线，并且其他布线特性可以用于增加更多的电磁场设计模态。

图14和图15示出了组合成较大结构的单电子元件的不同布置。根据这样的布置，分别出现使用全网络、组合电子元件的仅某些结构或仅单电子元件的可能性，这使得实现最佳信号检测。这些布置中的每一种布置都具有不同的电磁场特性，并且根据预期用途来进行不同地寻址以便产生宽的或平坦的电磁场、陡峭或穿透的电磁场、圆形体积电磁场等。

例如，在图14中，总是分别合并三个发射器3、31、……和三个接收器4、41、……，以便以三重蜂窝形式形成发射器单元10、101、……和接收器单元11、111、……。因此，总是分别组合一个发射器单元10和一个接收器单元11，以便形成一个实体或簇23，所述实体或簇23在空间上与由另一个发射器单元101、1011、……和另一个接收器单元111、1111、……形成的另一个实体或簇231、2311、……分开。

在图15中示出的装置中类似地形成发射器和接收器的这种簇23、231、……。由此，一个簇包括：四个单发射器3、31、311、3111，其被另一个三个一组(threesome)的发射器31111以及一个三个一组的接收器4完全包围。每个簇23、231、……在空间上与另一个这样的簇2311、23111、……分开。

尽管这些图仅描绘了空间上分开的簇，但是同样地可以将这样的簇布置成彼此相邻，例如，呈具有合并蜂窝结构的连续蜂窝的形式。

此外，如前所述，可以想到电子元件的各种布置及其激活方案。例如，参照图15，可以使用第一输入信号例如DC电压对位于簇23、231、2311、23111中心的发射器3111进行单独地或共同地寻址，并且使用另外的输入信号即第二输入信号诸如短脉冲对在每种情况下位于发射器3111周围的发射器3、31、311进行同时地或连续地寻址。代替施加DC电压和脉冲作为第一输入信号和另外的输入信号，另一种可能性是施加第一频率的第一脉冲和与所述第一频率不同的第二频率的第二脉冲作为第一输入信号和另外的输入信号。或者，还可以想到施加生成谐波的一个或更多个输入信号，其中谐波然后被用于监测对象。

附图标记列表

1 装置 19 设备

2、21、211 受试体 20 座椅

3、31、…… 发射器 21、211、…… 传导轨

4、41、…… 接收器 22、221、…… 非活跃结构

5、51、…… 输入信号 23、231、…… 簇

6、61、…… 输出信号 24 监测表面

7 信号发生器 25 输入选择装置

8 信号分析器

9 信号调制器 R1 第一响应

10、101、…… 发射器单元 R2 第二响应

11、111、…… 接收器单元 R3 第三响应

12 解调器 R 响应

13 A/D转换器 E1 第一平面

14 信号处理器 E2、E21 第二平面

15 通信模块 x x方向

16 输出选择装置 y y方向

17、171、1711 电介质 z z方向

18 壳体

Claims (15)

1.一种用于监测受试体(2，21，211)的响应的装置(1)，包括：

至少一个发射器(3)和至少一个接收器(4)，

其中，所述至少一个发射器(3)被配置成发射至少一个输入信号(5，51，……)，并且所述至少一个接收器(4)被配置成接收来自所述受试体(2，21，211)的响应于所述至少一个输入信号(5，51，……)的至少一个输出信号(6，61，……)；

信号发生器(7)，其与所述至少一个发射器(3)连接并且被配置成生成所述至少一个输入信号(5，51，……)，所述至少一个输入信号(5，51，……)对穿透所述受试体(2，21，211)和/或对从所述受试体(2，21，211)反射是有效的；以及

信号分析器(8)，其与所述至少一个接收器(4)连接并且被配置成通过将所述至少一个输出信号(6，61，……)与所述至少一个输入信号(5，51，……)进行比较来分析从所述至少一个接收器(4)接收到的所述至少一个输出信号(6，61，……)，

其中，所述装置(1)被配置成根据所述至少一个输出信号(6，61，……)与所述至少一个输入信号(5，51，……)之间的比较来评估所述受试体(2，21，211)的至少一个第一响应(R1)，

其特征在于，

所述装置(1)包括至少一个另外的发射器(31，311，……)，其中，所述至少一个另外的发射器(31，311，……)被配置成发射所述至少一个输入信号(5)和/或至少一个另外的输入信号(51，511，……)以便通过由所述至少一个接收器(4)接收到的所述至少一个输出信号(6，61，……)与由所述至少一个另外的发射器(31，311，……)发射的所述至少一个另外的输入信号(51，511，……)和/或所述至少一个输入信号(5)之间的比较来评估所述受试体(2，21，211)的至少一个第二响应(R2)，并且其中，选择负责所述受试体(2，21，211)的至少一个第一响应(R1)的所述至少一个发射器(3)和所述至少一个接收器(4)或者负责所述受试体(2，21，211)的至少一个第二响应(R2)的所述至少一个另外的发射器(31，311，……)和所述至少一个接收器(4)，以用于基于预定特性进一步监测所述受试体(2，21，211)的响应；以及/或者

所述装置(1)包括至少一个另外的接收器(41，411，……)，其中，所述至少一个另外的接收器(41，411，……)被配置成另外接收所述至少一个输出信号(6，61，……)以便通过由所述至少一个另外的接收器(41，411，……)接收到的所述至少一个输出信号(6，61，……)与由所述至少一个发射器(3)发射的所述至少一个输入信号(5，51，……)之间的比较来评估所述受试体(2，21，211)的至少一个第三响应(R3)，并且其中，选择负责所述受试体(2，21，21)的至少一个第一响应(R1)的所述至少一个发射器(3)和所述至少一个接收器(4)或者负责所述受试体(2，21，211)的至少一个第三响应(R3)的所述至少一个发射器(3)和所述至少一个另外的接收器(41，411，……)，以用于基于预定特性进一步监测所述受试体(2，21，211)的响应。

2.根据权利要求1所述的装置(1)，其中，第一发射器-接收器-选择包括：所述发射器(3)和一个或更多个另外的发射器(31，311，……)中的至少之一；以及所述接收器(4)和一个或更多个另外的接收器(41，411，……)中的至少之一，

其中，至少一个另外的发射器-接收器-选择包括：所述发射器(3)和一个或更多个另外的发射器(31，311，……)中的所述至少之一之外的其它发射器中的至少之一；以及所述接收器(4)和一个或更多个另外的接收器(41，411，……)中的所述至少之一之外的其它接收器中的至少之一，

其中，所述至少一个第一响应(R1)能够从所述第一发射器-接收器-选择中得到，以及

其中，所述至少一个第二响应(R2)和/或所述至少一个第三响应(R3)能够从所述至少一个另外的发射器-接收器-选择中得到。

3.根据权利要求1或2所述的装置(1)，还包括信号调制器(9)，所述信号调制器(9)被配置成改变所述至少一个输入信号(5)以便调整所述至少一个输入信号(5)进入所述受试体(2，21，211)中的穿透和/或所述至少一个输入信号(5)从所述受试体(2，21，211)的反射，由此所述至少一个第一响应(R1)和/或所述至少一个第二响应(R2)和/或所述至少一个第三响应(R3)分别被改变以便使得能够以空间分辨率来监测所述受试体(2，21，211)的响应。

4.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其中，所述至少一个输入信号(5，51，……)和所述至少一个输出信号(6，61，……)各自为电信号，优选地为电磁场。

5.一种用于监测受试体(2，21，211)的响应的装置(1)，包括：

至少一个发射器(3)和至少一个接收器(4)，

其中，所述至少一个发射器(3)被配置成发射至少一个输入信号(5，51，……)，并且所述至少一个接收器(4)被配置成接收来自所述受试体(2，21，211)的响应于所述至少一个输入信号(5，51，……)的至少一个输出信号(6，61，……)；

信号发生器(7)，其与所述至少一个发射器(3)连接并且被配置成生成所述至少一个输入信号(5，51，……)，所述至少一个输入信号(5，51，……)对穿透所述受试体(2，21，211)和/或对从所述受试体(2，21，211)反射是有效的；以及

信号分析器(8)，其与所述至少一个接收器(4)连接并且被配置成通过将所述至少一个输出信号(6，61，……)与所述至少一个输入信号(5，51，……)进行比较来分析从所述至少一个接收器(4)接收到的所述至少一个输出信号(6，61，……)，

其中，所述装置(1)被配置成根据所述至少一个输出信号(6，61，……)与所述至少一个输入信号(5，51，……)之间的比较来评估所述受试体(2，21，211)的至少一个第一响应(R1)，

其特征在于，

所述至少一个输入信号(5，51，……)为电磁场，并且所述装置(1)还包括信号调制器(9)，所述信号调制器(9)被配置成改变所述至少一个输入信号(5，51，……)，具体地所述至少一个输入信号(5，51，……)的电磁场强度和/或所述至少一个输入信号(5，51，……)的幅度，以便调整所述至少一个输入信号(5，51，……)进入所述受试体(2，21，211)中的穿透和/或所述至少一个输入信号(5，51，……)从所述受试体(2，21，211)的反射，其中，改变所述至少一个输入信号(5，51，……)以便使得能够以空间分辨率来监测所述受试体(2，21，211)的响应。

6.根据权利要求5所述的装置(1)，还包括至少一个另外的发射器(31，311，……)，其中，所述至少一个另外的发射器(31，311，……)被配置成发射所述至少一个输入信号(5)和/或至少一个另外的输入信号(51，511，……)以便通过由所述至少一个接收器(4)接收到的所述至少一个输出信号(6，61，……)与由所述至少一个另外的发射器(31，311，……)发射的所述至少一个另外的输入信号(51，511，……)和/或所述至少一个输入信号(5)之间的比较来评估所述受试体(2，21，211)的至少一个第二响应(R2)，并且其中，选择负责所述受试体(2，21，211)的至少一个第一响应(R1)的所述至少一个发射器(3)和所述至少一个接收器(4)或者负责所述受试体(2，21，211)的至少一个第二响应(R2)的所述至少一个另外的发射器(31，311，……)和所述至少一个接收器(4)，以用于基于预定特性进一步监测所述受试体(2，21，211)的响应，以及/或者

其中，所述装置(1)包括至少一个另外的接收器(41，411，……)，其中，所述至少一个另外的接收器(41，411，……)被配置成另外接收所述至少一个输出信号(6，61，……)以便通过由所述至少一个另外的接收器(41，411，……)接收到的所述至少一个输出信号(6，61，……)与由所述至少一个发射器(3)发射的所述至少一个输入信号(5，51，……)之间的比较来评估所述受试体(2，21，211)的至少一个第三响应(R3)，并且其中，选择负责所述受试体(2，21，211)的至少一个第一响应(R1)的所述至少一个发射器(3)和所述至少一个接收器(4)或者负责所述受试体(2，21，211)的至少一个第三响应(R3)的所述至少一个发射器(3)和所述至少一个另外的接收器(41，411，……)，以用于基于预定特性进一步监测所述受试体(2，21，211)的响应。

7.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其中，所述至少一个发射器(3)和所述至少一个另外的发射器(31，311，……)中的两个或更多个发射器彼此连接以便形成一个或更多个发射器单元(10，101，……)，所述一个或更多个发射器单元(10，101，……)被配置成接收来自所述信号发生器(7)的相同的输入信号(5，51，……)，以及/或者

其中，所述至少一个接收器(4)和所述至少一个另外的接收器(41，411，……)中的两个或更多个接收器彼此连接以便形成一个或更多个接收器单元(11，111，……)，所述一个或更多个接收器单元(11，111，……)被配置成接收响应于输入信号(5，51，……)的特定的输出信号(6，61，……)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其中，所述至少一个发射器(3)和所述至少一个另外的发射器(31，311，……)中的两个或更多个发射器被布置成彼此相邻，优选地在所述一个或更多个发射器单元(10，101，……)内，以及/或者

其中，所述至少一个接收器(4)和所述至少一个另外的接收器(41，411，……)中的两个或更多个接收器被布置成彼此相邻，优选地在所述一个或更多个接收器单元(11，111，……)内。

9.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其中，所述至少一个发射器(3)和所述至少一个另外的发射器(31，311，……)以及所述至少一个接收器(4)和所述至少一个另外的接收器(41，411，……)被布置在所述装置(1)中的单个平面(E1，E2，E21)中或多个优选地平行的平面(E1，E2，E21)中，所述单个平面(E1，E2，E21)和多个平面(E1，E2，E21)分别优选地限定所述装置(1)的监测表面(24)。

10.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其中，所述装置(1)适于监测活受试体(2，21，211)优选地哺乳动物的响应，其中，所述活受试体(2，21，211)包括具有电荷的电介质(17，171，1711)，所述电荷由于所述至少一个输入信号而被重新分配，

其中，所述电荷的电荷重新分配由于所述活受试体(2，21，211)的生命功能而改变，

其中，所述至少一个输出信号(6，61，……)对应于通过所述电介质(17，171，1711)的电荷重新分配而被改变的至少一个输入信号(5，51，……)，以及

其中，所述活受试体的响应对应于所述生命功能。

11.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，还包括信号解调器(12)，所述信号解调器(12)被配置成：对由所述至少一个接收器(4)和所述至少一个另外的接收器(41，411，……)接收到的所述至少一个输出信号(6，61，……)进行解调，以及/或者

其中，所述装置(1)还包括输入选择装置(25)，所述输入选择装置(25)被配置成：选择由所述至少一个发射器(3)和所述至少一个另外的发射器(31，311，……)发射的所述输入信号(5，51，……)中的至少之一，以及/或者

其中，所述装置(1)还包括输出选择装置(16)，优选地复用器，所述输出选择装置(16)被配置成：选择由所述至少一个接收器(4)和所述至少一个另外的接收器(41，411，……)接收到的所述输出信号(6，61，……)中的至少之一，以及/或者

其中，所述装置(1)还包括模拟-数字转换器(13)，所述模拟-数字转换器(13)被配置成：将所述至少一个输出信号(6，61，……)转换成数字信号，并且所述装置(1)优选地还包括信号处理器(14)，所述信号处理器(14)被配置成处理所述数字信号，优选地对所述数字信号进行傅里叶变换，以及/或者

其中，所述装置(1)还包括通信模块(15)，所述通信模块(15)被配置成将所述响应传送至另外的装置，诸如无线LAN、移动电话、智能电话、计算机、监测器等。

12.一种借助于根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)来监测受试体(2，21，211)的响应的方法，所述方法包括以下步骤：

-将所述受试体(2，21，211)放置在所述装置(1)的区域中；

-生成至少一个输入信号(5，51，……)；

-借助于至少一个发射器(3)发射所述至少一个输入信号(5，51，……)；

-借助于至少一个接收器(4)接收至少一个输出信号(6，61，……)；

-借助于信号分析器(8)确定至少一个第一响应(R1)；

并且还包括选自由以下步骤组成的步骤组中的步骤：

-借助于至少一个另外的发射器(31，311，……)发射所述输入信号(5)和/或至少一个另外的输入信号(51，511，……)，通过将由所述至少一个接收器(4)接收到的所述至少一个输出信号(6)与由所述至少一个另外的发射器(31，311，……)发射的所述至少一个另外的输入信号(51，511，……)和/或所述输入信号(5)进行比较来评估所述受试体(2，21，211)的至少一个第二响应(R2)，并且选择负责所述受试体(2，21，211)的至少一个第一响应(R1)的所述至少一个发射器(3)和所述至少一个接收器(4)或者负责所述受试体(2，21，211)的至少一个第二响应(R2)的所述至少一个另外的发射器(31，311，……)和所述至少一个接收器(4)，以用于基于预定特性进一步监测所述受试体(2，21，211)的响应；以及

-借助于至少一个另外的接收器(41，411，……)接收所述至少一个输出信号(6，61，……)，通过将由所述至少一个另外的接收器(41，411，……)接收到的所述输出信号(6)与由所述至少一个发射器(3)发射的所述输入信号(5)进行比较来评估所述受试体(2，21，211)的至少一个第三响应(R3)，并且选择负责所述受试体(2，21，211)的至少一个第一响应(R1)的所述至少一个发射器(3)和所述至少一个接收器(4)或者负责所述受试体(2，21，211)的至少一个第三响应(R3)的所述至少一个发射器(3)和所述至少一个另外的接收器(41，411，……)，以用于基于预定特性进一步监测所述受试体(2，21，211)的响应。

13.一种借助于根据权利要求3至11中任一项所述的装置(1)来监测受试体(2，21，211)的响应的方法，所述方法包括以下步骤：

-将所述受试体(2，21，211)放置在所述装置(1)的区域中；

-生成至少一个输入信号(5，51，……)；

-借助于至少一个发射器(3)发射所述至少一个输入信号(5，51，……)；

-借助于至少一个接收器(4)接收至少一个输出信号(6，61，……)；

-借助于信号分析器(8)确定至少一个第一响应(R1)；以及

-借助于信号调制器(9)使所述至少一个输入信号(5，51，……)交替，具体地使所述至少一个输入信号(5，51，……)的电磁场强度和/或所述至少一个输入信号(5，51，……)的幅度交替，以便调整所述至少一个输入信号(5，51，……)进入所述受试体(2，21，211)中的穿透和/或所述至少一个输入信号(5，51，……)从所述受试体(2，21，211)的反射，由此所述至少一个第一响应(R1)被改变以便使得能够基于预定特性以空间分辨率来监测所述受试体(2，21，211)的响应。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，所述受试体(2，21，211)为活受试体(2，21，211)，优选地哺乳动物，所述活受试体(2，21，211)包括具有电荷的电介质(17，171，1711)，所述电荷由于所述至少一个输入信号而被重新分配，

其中，所述电荷的电荷重新分配由于所述活受试体(2，21，211)的生命功能而改变，

其中，所述至少一个输出信号(6，61，……)对应于通过所述电介质(17，171，1711)的电荷重新分配而被改变的至少一个输入信号(5，51，……)，以及

其中，所述活受试体的响应对应于所述生命功能。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，还包括以下步骤：选择至少一个特定的发射器(3)和/或至少一个特定的另外的发射器(31，311，……)，这使得能够基于所述预定特性以最大的信号强度和/或以最大的空间分辨率和/或以最小的输入信号(5)能量消耗来监测所述受试体(2，21，211)的响应，以及/或者

还包括以下步骤：选择至少一个特定的接收器(4)和/或至少一个特定的另外的接收器(41，411，……)，这使得能够基于所述预定特性以最大的信号强度和/或以最大的空间分辨率和/或以最小的输入信号(5)能量消耗来监测所述受试体(2，21，211)的响应。