CN112868066A - 身体上传感器系统 - Google Patents

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Abstract

一种身体上传感器系统(30)包括至少两个皮肤接合单元(32、34)，用于将信号耦合进出身体，其中，所述单元中的一个用于放置在已知位置。一个单元将电信号施加到身体，而另一个单元则在远程位置对其进行感测。通过使用一组预定身体传输参数来分析感测到的信号，可以确定皮肤接合单元中的一个的位置。这允许所述单元中的一个的准确放置，例如以允许使用该单元更准确地监测生理参数。身体传输参数能够随着时间而变化，而一旦接合单元放置就位，它们的位置就是稳定的。因此，所述系统还包括使用接合单元的至少一个已知的的稳定的一组初始位置来重新校准传输参数的功能。所述重新校准包括基于所述已知位置来重新计算参数的过程。然后，这些可以被存储并用于将来确定具有可移动位置的皮肤接合单元中的一个的位置，例如在重新放置或替换皮肤接合单元的情况下。

Description

身体上传感器系统
技术领域
本发明涉及一种具有用于建立一个或多个身体上传感器元件的位置的器件的身体上传感器系统。
背景技术
身体上感测系统允许对对象的生理参数进行准确的长期监测。身体上系统基于可穿戴设备或单元的使用，包括例如贴片，它们可安装在身体上并随时间保持稳定的位置。通过与皮肤或身体电接合，可以监测生命体征或其他参数。
身体上系统通常可以在低紧急度的环境中使用，例如普通病房，并且也可以在对象的家中使用。通过实现对状况的恶化的尽可能早的检测，需要提高普通病房中生理参数监测的可靠性，以降低死亡率。在患者家中进行可靠监测的能力还可以使患者更早地出院，而没有未检测到的恶化的风险。例如，从出院开始，监测通常将持续长达30天。
对于贴片，由于电池电量耗尽，粘附力下降或皮肤刺激，在许多情况下需要每2-3天更换一次。结果，更换并重新贴上贴片会落在患者本人或非正式护理人员(例如亲戚)身上。在一些情况下，必须将贴片移动到其他替代位置和取向。更换时准确放置贴片对于确保正确地确定生理参数是重要的。
已经提出了允许确定诸如贴片的身体上元件的位置的方法。这可以用来指导用户正确地将元件定位在身体上。
一种方法是基于身体上电场模型的应用。该模型可用于确定作为信号传输介质的身体上的频率响应。它是通过在身体上的一个点上生成并且电容地耦合具有已知频率和幅值的电信号来测量的。然后，通过传感器在身体上的不同的远程点上感测并测量所耦合的信号。分析接收到的信号并导出各种信号属性。可以针对具有不同发射器频率的多个不同信号，以及对于身体上感测元件相对于发射位置的各种距离和身体位置，重复该过程。
Namjum Cho等人(2007年)的The Human Body Characteristics as a SignalTransmission Medium for Intrabody Communication.IEEE Transactions onMicrowave Theory and Techniques，提出了一种示例模型。在该文章中，作者基于关于三个圆柱体对人身进行建模而提出了人身的近场耦合模型：两个针对手臂，并且一个针对人体躯干。这在图1中示出。
如图1(a)中所示，手臂和人体躯干用10厘米长的单元块分段，每个单元块都有电阻和电容。手臂和躯干一起被建模为分布式RC网络，如图1(b)中所示。以类似的方式，可以用相应的电阻和阻抗对人的腿建模。手臂模型的电阻和电容的下标为“A”，并且躯干的电阻和电容的下标为“T”。
Zhang，Y.等人，2016年5月在Proceedings of the 2016 CHI Conference onHuman Factors in Computing Systems(第1491-1503页)中的“Skintrack:Using thebody as an electrical waveguide for continuous finger tracking on the skin”提出了信号传输和感测方法的一种实际实现方式。
该文章提出了一种连续的手指跟踪技术，称为SkinTrack。SkinTrack是一种可穿戴系统，其使得能够跨皮肤进行连续的触摸跟踪。该系统包括一个发出连续高频AC信号的环和一个带有多个传感器电极的腕带。由于使高频AC信号传播通过身体固有的相位延迟，因此可以在成对的电极之间观察到相位差。SkinTrack系统测量这些相位差，以计算对象的手指触摸其皮肤的2D坐标位置。SkinTrack方法的分辨率(即精度)约为7毫米。
同一篇文单描述了一种方法，其中，将在身体上两个不同位置上感测的信号之间的相位角差被用作信号发射器相对于传感器的定位的量度。图2示意性地图示了该技术，其中，发射器采取环12的形式。使用该技术识别发射器相对于智能手表上的两个传感器电极14a、14b的位置。
当使用80MHz的RF信号时，传播通过身体的电磁波的波长约为91cm。对于波的单个周期，这导致大约4°/cm的相位角差。如果定位是在RF信号的一个波长内(即大约91cm内)执行的，则可以通过测量两个接收信号之间的相位角差来唯一地确定发射器相对于两个传感器的位置。
射频信号在皮肤上的传播特性会随时间变化。该变化是由于环境因素导致皮肤水分含量的变化。皮肤透射特性的这种变化(也称为皮肤通道特性)导致与信号传播相关联的各种参数发生变化，包括信号传播速度以及信号波长。信号波长的这种变化导致各种感兴趣的信号参数发生变化，例如相位角差值、飞行时间值(信号传输时间)和信号路径损耗值(信号衰减)。但是，这些参数对于准确确定发射器在身体上的位置和方向是必需的。
发明内容
本发明由权利要求所定义。
发明人已经认识到，在身体上感测系统的实际应用中，如果需要患者在家中改变身体上元件(例如贴片)的情况中，皮肤特征的这种变化将引起复杂化。准确感测元件的实时位置对于使系统能够引导用户将元件放置在正确的位置是重要的。但是，如果在医院最初对系统进行校准的时间与患者更换贴片的时间之间，皮肤的传输特性发生了变化，则测得的信号属性(例如相位角差，飞行时间和路径损耗值)也会变化。这将导致发射器位置的不正确确定，并且因此导致对发射器正确定位的不准确的引导。这将导致身体上元件的错误放置，其将影响生理参数监测的可靠性。
本发明旨在解决上述问题。
根据本发明的一个方面的示例，提供了一种身体上传感器系统，包括：
至少两个皮肤接合单元，其用于与对象的皮肤电接合，包括用于将所生成的信号耦合到身体中的第一单元，以及用于在对象的皮肤上的远程位置处感测所耦合的信号的第二单元，所述单元中的一个用于放置在所述身体上的已知位置；以及
控制器，其适于控制使用皮肤接合单元的信号生成和感测，并且能够在一种控制模式下操作以基于在所述第二单元处感测到的信号特性和一个或多个预定身体传输参数来确定对所述单元中的一个的位置的指示；
其中，所述控制器能够在另一控制模式下操作以基于所述两个单元的已知初始位置执行重新校准流程以重新确定所述身体传输参数，所述流程包括：
控制所述第一皮肤接合单元来生成一个或多个参考信号，
在所述第二皮肤接合单元处感测所述参考信号，并且基于感测到的信号特性和所述两个单元的所述已知初始位置来重新确定所述身体传输参数中的至少一个，并且
基于所述至少一个重新确定的参数与对应的预定参数之间的任何差异来校正所述预定身体传输参数。
本发明提出了一种具有一对皮肤接合单元的传感器系统，所述皮肤接合单元具有用于与皮肤电耦合以将信号发射通过身体并接收信号的器件。每个电极可以包括一个或多个电极对，用于将信号耦合到身体中或从身体中耦合出来。所述系统可以基于所传输的信号在它们从一个单元传送通过身体到另一单元之后的特性并且基于这些单元中的一个在身体上的已知位置来确定对所述皮肤接合单元中的一个的位置的指示。特定身体上透射参数也可用于进行此操作，例如，与通过身体的传播波长和速度有关，或者与针对放置要被确定的单元可以被放置的不同的特定位置(允许基于与这些位置的比较导出位置指示)的信号的预期传输时间、相位角差和/或信号衰减有关。
为了克服改变身体传输参数的问题(在皮肤接合单元的初始放置与其随后的替换或重新放置之间)，所述系统还适于执行重新校准流程。该流程使得身体传输参数将能够被重新计算。本发明基于这样的见解，即该流程总是可以在移除和重新定位接合单元之前完成。这意味着始终存在一个可依赖的接合单元的已知起始位置(例如，基于在参数漂移之前最后一次放置单元所确定的位置，或者基于临床医师已知的准确位置)，并且该信息可用于由此追溯地确定新的更新的身体传输参数。
因此，本发明基于动态地确定哪些信息被依赖为准确的以及哪些信息要被重新计算。一旦将某个单元放置到位并计算了其位置，就可以存储该位置并假定它是已知的。然后，可以在再次移除设备之前(即，在其位置未更改的情况下)使用它来重新计算传输参数。一旦重新计算了传输参数，其就可以被存储并且假定是已知的，并且然后可以被使用以确定对其更换后的位置的指示。因此，本发明基于动态和智能地调整其信息的部署，以允许两个不同且相互依存的物理变量(其中的每个可能改变)被确定并保持准确。
本发明利用控制器。所述控制器可以是单独的(专用)控制器，或者所述控制功能可以由皮肤接合单元本身中的一个或两者来执行。因此，在后一种情况下，控制器是分布式控制器。因此，在一些示例中，皮肤接合单元中的一个或两者可以包括控制器，即，控制功能分布在系统自身的皮肤接合单元之间。在上面和下面的所有解释和描述中，对控制器的引用可以被认为是指专用控制单元或执行相关控制功能的系统的一个或多个接合单元。
接合单元的位置可以指在身体上或在皮肤上的定位。位置可以意指单元之间的相对位置，例如距离或间隔。位置还可以包括在身体/皮肤上的取向(例如相对于皮肤)和位置。
导出的对位置的指示可以是对位置的直接或间接指示。例如，它可以是定量的坐标位置，或者可以仅包括一组感测到的信号特征或参数，它们一起唯一地表征了位置。在例如将这样的参数与先前针对不同位置计算的参数进行比较的情况下，这本身是有用的(如以下将描述)。这些先前计算的参数可以是预定身体传输参数。
在确定对一个皮肤接合单元的位置的指示以生成表示该确定或基于该确定的输出信息之后，控制器可以是可操作的。这可以包括用于引导用户将单元放置在目标位置中的引导指令。
重新校准流程包括重新确定身体传输参数中的至少一个。例如，所述重新确定可以基于预存储的控制例程。这可以包括要执行的预定一组步骤。
预定身体传输参数可以被预先存储在例如存储器中，或者参数可以例如从诸如远程计算机或存储器的远程数据源获得。
所述系统包括皮肤接合单元，皮肤接合单元用于将信号电耦合到皮肤或身体以及从皮肤或身体返回。每个可以包括用于与皮肤电相互作用或耦合的至少一对电极，或者可以使用不同的信号耦合器件。每个单元优选地用于与皮肤接触或紧邻皮肤地安装或贴靠在皮肤上，可能以小的间隙或空间隔开。
皮肤接合单元中的一个或两者可以包括用于安装在皮肤上的垫(例如贴片)或由其组成。
“信号”是指电信号，并且可以例如电容性地耦合到身体中，或者电感性地耦合到身体中。相同或不同的耦合机构可以用于将信号耦合出身体以进行感测。
控制器可以生成信号并且使用第一皮肤接合单元将这些信号施加到身体。控制器可以使用第二皮肤接合单元在与第一皮肤接合单元远离(即分离)的位置处感测相同的信号。替代地，信号生成和分析可以在接合单元本身本地进行。在任何一种情况下，优选地，为了耦合到体内而生成的信号在10MHz至150MHz的RF频率范围内，因为在该频率范围内，身体充当用于信号传输的波导。
皮肤接合单元中的一个或两者可以包括多对皮肤接合电极，例如皮肤接触电极。
所述系统具有至少两个皮肤接合单元，至少一个皮肤接合单元用于生成和发射信号，而另一个用于在远程位置感测信号。第一和第二接合单元可以在功能上互换，即，每个都可以充当信号生成器或信号接收器/传感器。两者在结构上可能相同。
替代地，第一皮肤接合单元和第二皮肤接合单元在它们在身体上的安装配置方面以及在其更广泛的功能方面可以不同。在各种情况下，这将有助于简化确定位置或传输参数的过程，如下所述。
皮肤接合单元中的一个用于安装在身体上的已知位置，并且接合单元中的一个具有控制器需要确定的可变位置。所述单元中一个的已知位置与测得的信号特性以及预定传输参数组合使用，以确定单元中另一个的位置。
例如，第一接合单元可以具有已知位置。在这种情况下，在相应的控制模式下，控制器被配置为确定第二接合单元的位置。此外，重新校准流程可以基于第一单元的已知(静态)位置和第二单元的已知初始位置。
为了便于此，皮肤接合单元中的一个或两者可以是可安装在身体上的单元的形式，例如传感器贴片或可穿戴设备。
在特定示例中，第一接合单元可以是用于(固定地)安装在对象的皮肤的预定区域上的身体上单元的形式，或者可以例如是用于临时放置在对象皮肤的预定区域上的体外单元的形式。
例如，第一接合单元可以是形状适合于身体的特定部分的单元，例如可穿戴单元，例如手表、戒指、手臂或脚踝带或耳钩。
例如，第一接合单元可以是被配置用于安装至身体的特定部分的可穿戴单元，例如能够腕安装的单元。
所述系统使用一组一个或多个身体传输参数。这些可能与身体或皮肤作为用于承载电信号(即生成的信号)的介质的特性有关。它们可以替代地与感测到的信号的特性有关(在它们传播通过皮肤或身体之后)，这些属性是可以基于第二接合单元处的信号的测量特性而导出的。
一个或多个身体传输参数可以包括例如以下中的至少一项：信号波长，信号传播速度，相位角差(在一个皮肤接合单元上的两个电极对之间)，信号传输时间(在信号生成和接收之间)和信号衰减(在信号生成和接收之间)。
在一组有利的示例中，所述预定传输参数可以包括多组传输参数，每组传输参数对应于位置由控制器确定的皮肤接合单元的不同的特定可能位置以及任选的取向。
在这种情况下，确定所述至少一个皮肤接合单元的位置仅需要分析在第二接合单元处感测到的信号，确定与感测到的信号相关联的传输参数(例如，基于所测量的信号特性来导出这些参数)，然后简单地将它们预定参数的组中的每个组进行比较，以确定所测量的参数与哪一组最相似。然后，这指示至少一个接合单元具有接近或匹配与所述给定预定集合相关联的位置的当前位置。
与例如使用例如已知的信号速度或波长并测量信号传输时间来从第一原理计算位置相比，这是一种更简单的方法。
控制器在示例中可根据一种控制模式操作以执行初始校准流程，以基于第二皮肤接合单元处的测量信号特性，将两个单元置于至少一个已知的一组位置中，来确定并存储所述预定传输参数。在有利的示例中，初始校准流程可以包括确定和存储多组传输参数，每组传输参数对应于控制器可操作以确定其位置的皮肤接合单元的不同的特定位置和任选的取向。用户可以例如在不同的位置和/或取向之间移动一个单元，例如第二单元，而另一个单元保持在固定的已知位置，其中控制器被配置为确定和存储针对每个单元的传输参数。控制器可以适于接收用户输入命令，以指示何时该单元已经被移动到每个下一位置。
根据一个或多个实施例，所述控制器可以根据一种控制模式被适配，以基于使用感测到的信号特性与所存储的身体传输参数确定对单元的当前位置的指示来引导用户定位所述单元中的一个。在一些情况下，可以将所确定的位置指示与预定目标位置进行比较以导出引导。
根据本发明的任何实施例，所述系统可以用于监测对象的一个或多个生理参数，例如对象的生命体征。在这种情况下，第二接合单元可以用于在感测一个或多个生理参数中使用。
根据本发明的另一方面的示例提供了一种配置身体上传感器系统的方法，
所述系统包括至少两个皮肤接合单元，其用于与对象的皮肤电接合，包括用于将所生成的信号耦合到身体中的第一单元，以及用于在对象的皮肤上的远程位置处感测所耦合的信号的第二单元，所述单元中的一个用于放置在身体上的已知位置，
并且所述系统可操作为基于在所述第二单元处感测到的信号特性以及一个或多个预定身体传输参数来确定对所述单元中的一个的位置的指示，
并且所述方法包括：
执行重新校准流程，用于基于两个单元的已知初始位置来重新确定一个或多个身体上传输参数，所述流程包括：
控制所述第一皮肤接合单元来生成一个或多个参考信号，并且在第二皮肤接合单元处感测参考信号，
基于感测到的信号特性和所述两个单元的所述已知初始位置，重新确定所述身体传输参数中的至少一个，并且
基于所述至少一个重新确定的参数与对应的预定参数之间的任何差异来校正所述预定身体传输参数。
可以在重新放置皮肤接合单元中的一个(例如第二接合单元)之前执行所述重新校准流程。这意味着在已知两个接合单元的精确位置的同时，校正身体传输参数。可以在重新校准流程中使用该已知的一组位置。
因此，根据一个或多个实施例，配置方法还可包括在重新校准流程之后，
将接合单元中的一个重新定位在身体上(接合单元的位置由控制器确定)，例如第二接合单元，并且
基于在第二接合单元处感测到的信号特性和经校正的身体传输参数来确定重新定位的接合单元的位置。
例如，当需要改变接合单元时，可以重新定位接合单元。例如，在接合单元中的一个或两者是贴片或垫的情况下，这些接合单元可能需要由用户在家中频繁更换。当用户随后重新连接新的贴片或垫时，这通常会导致略微的重新定位。
此外，根据另一的实施例，所述方法可以还包括：在重新校准流程之前，基于在两个单元放置在至少一组已知的初始位置中的情况下在所述第二皮肤接合单元处的测量信号特性，执行初始校准流程以确定和存储所述预定传输参数，并且优选地其中，该流程包括确定和存储多组传输参数，每组传输参数对应于具有要被确定的位置皮肤接合单元的不同的特定位置以及任选的取向。
参考下文描述的实施例，本发明的这些和其他方面将变得显而易见并得以阐述。
附图说明
为了更好地理解本发明，并且更清楚地示出其如何被付诸实践，现在将仅通过示例的方式参考附图，其中，
图1a和1b示意性地描绘了根据现有技术的身体上的近场耦合模型。
图2示意性地描绘了用于基于身体发射的AC信号来确定身体位置的现有技术。
图3以框图形式示出了根据一个或多个实施例的示例系统；
图4以框图形式示出了可以在根据一个或多个实施例的示例系统中使用的示例信号收发器；
图5示出了根据一个或多个实施例的示例系统的布置；
图6示意性地图示了根据实施例的示例系统；并且
图7是示例性校准和重新校准流程的框图，所述示例性校准和重新校准流程可以使用根据一个或多个实施例的系统来实现。
具体实施方式
将参考附图来描述本发明。
应当理解，详细说明和具体示例虽然指示了设备、系统和方法的示例性实施例，但是仅旨在用于说明的目的，而并不旨在限制本发明的范围。根据以下说明、所附权利要求书和附图，将更好地理解本发明的设备、系统和方法的这些和其他特征、方面和优点。应该理解，附图仅是示意性的，并且未按比例绘制。还应该理解，贯穿附图，使用相同的附图标记来表示相同或相似的部分。
本发明提供一种身体上传感器系统，其包括至少两个皮肤接合单元，用于将信号耦合进出身体，其中，所述单元中的一个用于放置在已知位置。一个单元将电信号施加到身体，而另一个单元则在远程位置对其进行感测。通过使用一组预定身体传输参数来分析感测到的信号，可以确定皮肤接合单元中的一个的位置。这允许所述单元中的一个的准确放置，例如以允许使用该单元更准确地监测生理参数。身体传输参数能够随着时间而变化，而一旦接合单元放置就位，它们的位置就是稳定的。因此，所述系统还包括使用接合单元的至少一个已知的的稳定的一组初始位置来重新校准传输参数的功能。所述重新校准包括基于所述已知位置来重新计算参数的过程。然后，这些可以被存储并用于将来确定具有可移动位置的皮肤接合单元中的一个的位置，例如在重新放置或替换皮肤接合单元的情况下。
本发明旨在允许例如用于监测一个或多个生理参数的身体上传感器单元在出院后继续在患者家中长时间使用。通常需要定期更换系统的传感器贴片。当患者放置新的贴片时，他们可能会不准确地放置它。该系统可以确定对贴片的位置的指示，并且任选地可以基于此来指示由患者进行的放置。在在家的一段时间内，参数可能变化。因此，重新校准功能允许它们保持最新状态。
图3以框图形式示意性地描绘了根据一个或更多个实施例的示例性身体上感测系统30。
系统30包括两个皮肤接合单元32、34，用于与对象的皮肤电接合。第一皮肤接合单元32适于将生成的电信号耦合到身体中。第二皮肤接合单元34用于在对象的皮肤上的远程位置处感测所述耦合的信号。尽管图3示出了第一接合单元和第二接合单元彼此相邻，但这仅是示意性的。在使用中，在将系统原位放置在对象的身体上的情况下，这些单元优选地在身体上彼此远离地放置。
该系统还包括与皮肤接合单元32、34可操作地耦合的控制器36。该控制器适于使用皮肤接合单元来控制信号的生成和感测。如将在下面更详细地解释的，用于生成信号和用于处理接收到的信号的电路可以在系统的部件之间以不同的方式分布。在一些示例中，所述电路全部由控制器包括。在其他示例中，第一皮肤接合单元可以包括用于生成电信号的局部电路。
在其他示例中，信号可以例如由控制器在外部生成。
在图3中，控制器36被示为单独的专用控制单元。然而，如上所述，在其他示例中，控制功能可以由皮肤接合单元32、34本身中的一个或两者来执行。因此，在后一种情况下，控制器是分布式控制器。因此，在一些示例中，皮肤接合单元中的一个或两者可以包括控制器，即，控制功能分布在系统的皮肤接合单元之间。在以下描述中，对控制器36的引用可以被理解为是指专用控制单元或执行相关控制功能的系统的接合单元中的一个或多个。
系统30可以是生理参数监测系统。特别地，皮肤接合单元32、34中的一个或两者可以用于感测一个或多个生理信号(例如，例如心电图(ECG)或肌电图(EMG)信号)。在这种情况下，皮肤接合单元的准确定位是重要的，以便对这些生理参数的监测是准确的。
部分地为了辅助此，控制器36可在一种控制模式下操作，以基于在第二单元34处的感测信号特性和一个或多个预定身体传输参数并且基于另一个单元的已知位置来确定皮肤接合单元32、34中的一个的位置的指示。身体传输参数可能与身体或皮肤作为用于承载电信号(即生成的信号)的介质的特性有关。它们可以额外地或替代地与感测到的信号的特性有关并且可以从感测到的信号的特性导出(在它们通过皮肤或身体传播之后)。
一个或多个身体传输参数可以包括例如以下中的至少一项：信号波长，信号传播速度，相位角差(在一个皮肤接合单元上的两个皮肤耦合电极对之间)，信号传输时间(在生成和接收之间)和信号衰减(在生成和接收之间)。
如上所述，例如由于皮肤上水分含量的变化，身体传递参数能够随着时间而变化。这意味着除非更新参数，否则位置确定将不准确。为了克服这个问题，控制器36可在另一控制模式下操作以执行重新校准流程，以基于两个接合单元32、34的已知初始位置来重新确定所述身体传递参数。
概括而言，所述流程包括以下步骤。控制第一皮肤接合单元32以将一个或多个参考信号施加或耦合到身体或皮肤。该单元可以产生这些或它们可以在外部生成并输出到该单元以应用于身体。
在第二皮肤接合单元34处感测所生成的参考信号，并且基于感测到的信号特性以及单元32、34的所述已知初始位置来重新确定身体传输参数中的至少一个。
最后，然后基于至少一个重新确定的参数和相应的预定参数之间的任何差异，例如在本地存储器或远程数据存储器中校正或更新预定身体传输参数。如果没有差异，则无需执行校正。
皮肤接合单元32、34中的至少一个的已知初始位置(特别是具有可由控制器确定的位置的皮肤接合单元)可以是由控制器预先确定并且例如存储在存储器中的位置。该先前确定的位置可以是由控制器在过去的某个阈值时间(例如，过去的至少一个小时，或更优选地，过去的至少一天)确定的位置。
替代地，已知的初始位置可以是预设位置，例如存储在存储器中。例如，临床医师可以首先利用他们的专业知识将皮肤接合单元放置在该预设位置。对于重新校准流程，可以假定该单元处于此预设位置。
随后，当单元被重新放置时，可以基于对当前位置的当前指示的实时确定，并且任选地将其与预设位置指示或一组预设位置指示进行比较，来引导用户将单元重新放置在该相同的预设位置或不同的预设位置中。
皮肤接合单元32、34中的一个具有稳定的已知位置，并且控制器可操作以确定另一个的位置。优选地，第一接合单元32(信号发射器单元)具有已知位置，并且控制器可以在一个控制模式下操作以确定第二接合单元34的位置。
优选地，重新校准流程基于第一接合单元的该已知位置和第二接合单元的已知初始位置。
皮肤接合单元可以采取不同的形式。
在一组优选的实施例中，皮肤接合单元中的一个或两者是可安装在身体上的单元的形式，例如传感器贴片或可穿戴设备。
所述第一接合单元32优选地是用于抵靠所述对象的皮肤的预定区域安装的身体上单元，或者用于抵靠对象的皮肤的预定区域放置的离体单元。
例如，第一接合单元可以是被配置用于安装到身体的特定部分的可穿戴单元。在有利的示例中，第一接合单元为能够安装在腕部的设备的形式。这具有的优点是，在这种情况下第一接合单元的位置是稳定的并且可靠地已知。但是，这种效果也可以通过其他可以固定在身体一部分上的身体安装设备来实现，例如，例如胸带、脚踝带或耳钩。
第一接合单元可以是智能手表设备的形式。根据示例，智能手表设备可以包括控制器36。
优选地，第二皮肤接合单元34(用于感测)为传感器贴片或垫的形式，用于安装在对象的皮肤上。传感器贴片可包括用于感测来自皮肤或身体的电信号的柔性电极。贴片可具有用于将贴片偶合至皮肤的粘合剂层。
第二接合单元34还可用于监测一个或多个生理参数，作为系统30的生理参数监测功能的一部分。生理参数例如可以是生命体征。
信号生成和处理的处理可以以不同的方式分布在系统的各个部件之间。在一组示例中，信号生成和接收信号的处理可以由中央控制器36集中执行，其中，第一皮肤接合单元和第二皮肤接合单元仅用于将生成信号电耦合到身体中和将接收的信号从身体电耦合回来。例如，它们每个可以简单地包括一个或多个电极以促进这一点。
替代地，可以在皮肤接合单元之间分配信号生成和对接收到的信号的处理。例如，第一皮肤接合单元32可以包括用于生成要施加到身体的信号的电路，并且第二皮肤接合单元可以包括用于处理所感测的信号的电路。
在其他示例中，第一和第二皮肤接合单元均可以任选地配置为信号生成器(即，发射器)或信号传感器(即，接收器)。每一个都可以包括用于生成用于耦合到体内的信号以及用于处理耦合回到身体外的信号的电路。每个皮肤接合单元可以在两种模式或功能之间切换，从而增加系统的灵活性。这样的皮肤接合单元可以被称为多功能接合单元。
图4以框图形式示出了可以由这种多功能皮肤接合单元包括的电路，以允许实现信号生成和接收信号的处理。
该电路一起形成收发器单元42，所述收发器单元42用于经由给定的皮肤接合单元控制通过身体的信号的生成和传输，并且还用于经由第二皮肤接合单元在远程位置处接收信号。该收发器单元可以被称为RF单元。
在该示例中，收发器单元42包括用于控制信号的生成和传输的一组部件(发射器部分44)和用于控制信号的接收的第二组部件(接收器部分46)。这两部分都可操作地连接至微控制器单元(MCU)，所述微控制器单元控制发射器44和接收器46部分。发射器和接收器部分均与切换器50连接，所述切换器50与成对的皮肤接触电极51a、51b(标记为电极A1和A2)接合。该切换器用于在信号传输模式(将电极连接到发射器部分44)和信号接收模式(将电极连接到接收器部分46)之间对给定的接合单元32、34进行切换。
信号传输部分44包括信号生成器56，所述信号生成器56适于生成用于通过电极51耦合到皮肤中的电信号。信号生成器有利地生成射频的交变信号。优选地，在10MHz至150MHz的频率范围内生成信号，因为在该频率范围内，身体充当了用于信号传输的波导。
发射器部分44还包括升压器和驱动器54，所述升压器和驱动器54适于接收生成的原始信号，将其放大(即升压)并经由切换器和电极51驱动信号施加至身体。
信号接收器部分46包括模拟前端元件60，用于通过切换器50以模拟形式接收由电极51感测的原始信号。前端元件将接收到的信号传送到模数转换器62，所述模数转换器62处理该信号并将其以数字形式输出到微控制器单元48。
在其他示例中，每个皮肤接合单元32、34可以被配置为仅执行信号生成或信号感测中的一个。在这种情况下，每个都可以仅包括图4所示的发射器44或接收器46部分中的一个，并且可以省略切换器。例如，第一皮肤接合单元32可以包括发射器部分44，并且第二皮肤接合单元46可以包括接收器部分46。
在另外的示例中，图4中所示的收发器单元42的发射器44和接收器46部分都可以由中央控制器36包括，其中控制器36被配置为与皮肤接合单元进行电通信和从皮肤接合单元电传送信号。
图4所示的收发器单元42仅表示根据本发明实施例的可用于生成和处理信号的电路的一个示例。能够实现类似功能的其他合适的电路实现方式对于本领域技术人员将是显而易见的。
为了说明本发明的概念，现在将仅通过示例的方式详细描述一个有利的实施例。
在图5中示意性地示出了根据该实施例的系统30的布局。该系统被原位示出，其部件安装在对象70的身体上。该系统包括呈智能手表设备形式的第一皮肤接合单元32。第一皮肤接合单元用于将生成的信号耦合到身体中。第二皮肤接合单元34以传感器贴片34的形式提供。传感器贴片用于感测由智能手表设备耦合到体内的信号。
尽管使用了智能手表，但是根据该实施例的其他示例，可以使用不同的可穿戴设备。再次可替代地，可以使用诸如智能体重秤的体外设备。这提供了相同的优点，即可靠地知道了该设备在身体上的位置，因为其被配置为应用于对象皮肤(在这种情况下为脚)上的特定位置。
可穿戴设备32和传感器贴片34均包括至少一对用于直接与皮肤相互作用的电极。优选地，这些电极在每个单元中可配置为发射器电极(用于将信号施加到身体)或接收器电极(用于感测施加的信号)。通过这种方式，可穿戴设备和贴片可以分别选择性地配置为发射器或接收器。
在这种情况下，可穿戴设备32和传感器贴片34均包括如图4所示和上述的收发器电路42。如上所述，这包括身体通道信号(BCS)发射器44和身体通道信号(BCS)接收器46。
该系统可以还包括专用控制器(未示出)。替代地，控制功能可以由皮肤接合单元中的一个或两者来执行。例如，控制器可以由可穿戴设备32包括。对控制器的引用可以被视为对任何一个选项的引用。
可以经由任何合适的有线或无线通信介质或信道来促进贴片34与可穿戴设备32之间的通信。出于舒适性和灵活性的原因，无线通信可能是首选。在这种情况下，可穿戴设备32和贴片34都可以包括无线通信模块以促进这一点。这些可以包括例如蓝牙，Wi-Fi，超宽带(UWB)或身体耦合通信之类的标准通信技术。
控制器被配置为一种控制模式，以确定贴片34的位置和取向。为了确定贴片在身体上的正确位置和方向，发射器(贴片或可穿戴设备)从多个发射电极发射信号，然后由接收器(可穿戴设备或贴片)上的多个接收电极接收信号。
基于所接收信号的测量信号特性来感测或确定所接收信号的多个传输参数。这些可以包括例如信号传输时间(在发射器和接收器之间)，信号衰减(在发射器和接收器之间)和相位角差(在第二接合单元所包括的至少两个电极对之间)。多个预定身体传输参数被存储在控制器的存储器中或被远程存储。
优选地，这些身体传输参数是与针对在传感器贴片34处接收的信号所导出的那些相同的各种信号的预定信号传输参数，并且每个都与对应于贴片相对于可穿戴设备的不同已知位置的信号有关。特别地，优选地，存储对应于贴片的各种可能的正确位置和取向的多组传输参数。以这种方式，通过将测量的参数与这些预定参数进行比较，可以确定贴片的当前位置是否与预定参数所对应的各种正确位置中的任何一个相匹配。如果不是，则可以生成输出信息并将其传达给用户以指示不存在匹配，或更优选地，向用户提供关于如何移动贴片以便接近正确定位的指令。这可以经由诸如显示器的感觉输出设备(例如，在可穿戴设备32上)或扬声器，或者通过触觉输出设备(例如，可穿戴设备的振动)。如果存在匹配，则可以生成输出信息，并且与之进行通信。
替代地，可以存储广义的身体传输参数，例如对应于通过作为信号承载介质的身体的信号传输的一般特性。这些可以包括例如信号速度和信号波长。这些通用参数可用于根据特定信号特性(例如，传输时间，衰减，相位角差)来确定发射器32与接收器34之间的距离或间隔。
如上所述，在一些情况下，身体传输参数是可从测量的信号特性导出的信号传输参数，并且具有对应于两个单元的不同的唯一相对定位的不同组的预定参数。在这种情况下，传输参数可以包括以下中的一项或多项：给定皮肤接合单元上两个电极对之间的相位角差，信号发射与接收之间的信号传输时间，信号发射与接收之间的信号衰减。
传输时间是指信号的飞行时间：初始发射与接收之间的传播持续时间。信号衰减是指信号路径损耗：初始发射与接收之间的信号强度变化。可以额外地或替代地导出其他信号特性。
现在将描述用于基于可测量的信号特性导出这些参数的手段。该描述以完全概括的方式适用，因此为了最大的清晰起见，将第一皮肤接合单元32(用于发射信号)简称为发射单元32，将第二皮肤接合单元34(用于接收信号)简称为作为接收单元34。
导出感测的信号的相位角是标准流程，并且技术人员将意识到用于实现该功能的手段。
通过记录信号的传输时间和信号的接收时间并计算差异，可以简单地导出信号的飞行时间(传输时间)。为了执行该操作，发射单元32和接收单元34可以各自包括内部时钟，并且这些时钟可以被同步。替代地，中央控制器36可以跟踪信号的发射时间以及在接收单元处接收相同信号的时间。可以假定直接顺序的发射和接收事件与同一信号相关联。
可以简单地通过记录传输时的信号强度(或以已知强度生成要传输的信号)，测量接收到的同一信号的强度，然后计算变化量，来导出路径损耗(信号衰减)。信号的强度例如可以指信号幅值，例如以伏特为单位，例如峰峰值。接收单元34和发射单元32可以各自包括信号处理单元，所述信号处理单元允许测量信号强度，例如信号幅值。在这种情况下，每个单元可以包括一个时钟，并且这些时钟可以被同步，从而允许给定信号的发射和接收彼此匹配。特别地，直接连续的发射和接收事件可以被假定为与同一信号相关联。然而，替代地，中央控制器可以包括信号处理单元，用于测量在接收单元处接收的信号的信号强度，例如幅值，并且可以被配置为计算发射与接收之间的信号衰减。
在有利的示例中，接收单元34(第二皮肤接合单元)包括两对或更多对电极。在这种情况下，有利地，可以导出一个或多个差分传输参数，其对应于单元34的两对电极之间的给定传输参数的值的差异。
例如，差分传输参数可以是以下中的一项或多项：相位角差，信号传输时间(飞行时间)差异和信号衰减(路径损耗)差异。在每种情况下，所述差异是在接收单元34的两个电极对中的每个电极对处测得的值之间的。接收单元的差分传输参数的值例如可以由控制器36确定，或者可以由接收单元34本地确定。任选地，关于接收单元所包括的电极对的每一个和每个组合(其中有两个以上)，可以针对一个或多个传输参数导出差分值。
差分透射参数提供了特别是定向的特别精确的表征，因为两个在空间上分开的电极对处的测量值的差根据取向状态一致地变化。
为了说明，图6示出了示例接收单元34包括4对电极521，522，523，524，但是概念也可以用少于四个对施加，例如两个对或三个对。所示的接收单元与在手腕上安装的装置形式的发射单元32一起定位在身体上。在接收单元的至少两个电极对处接收的信号之间所有可能的相位角差可以描述如下：
Figure BDA0003023869230000181
其指示分别为在电极对52i和52j处接收的信号之间的相位角差
Figure BDA0003023869230000182
因此，电极对52i与本身(其中i＝1，2，3，4)之间的所有相位角差
Figure BDA0003023869230000183
是零。分别在电极对52i和52j之间的相位角差
Figure BDA0003023869230000184
与在电极对之间52j和52i之间的相位角差
Figure BDA0003023869230000185
是相同的，但符号相反，即
Figure BDA0003023869230000186
其中i＝1,2,3,4且j＝1,2,3,4且当i≠j时。
例如，
Figure BDA0003023869230000187
指示在电极对521和522处接收到的信号之间的相位角差，依此类推。因此，在接收单元34如图6中所示地被定向的实施例中，分别在电极对521和523接收的信号之间的相位角差
Figure BDA0003023869230000188
将是呈负，并且分别在电极对523和521处接收到的相位角差
Figure BDA0003023869230000189
将是正的，指示电极对521比电极对523更靠近发射单元32。
在电极对522和524接收的信号之间的相位角差
Figure BDA00030238692300001810
以及在电极对524和522接收的信号之间的相位角差
Figure BDA0003023869230000191
将为零(或接近零)，这是由于在电极对1021和1024与发射单元32之间的相等(或几乎相等)的距离。在电极对521和522接收的信号之间的相位角差
Figure BDA0003023869230000192
以及在电极对521和524处接收到的信号之间的相位角差
Figure BDA0003023869230000193
将是小的但是为负，并且在电极对523和522处接收的信号之间相位角差
Figure BDA0003023869230000194
以及在电极对523和524接收的信号之间的相位角差
Figure BDA0003023869230000195
将是小的但为正。这些相位角差因此以精确的方式表征了接收单元34相对于发射单元32的取向。
如所讨论的，可以被额外地或替代地导出的另一种可能的差分传输参数是在接收的单元34的至少两个电极对521、522、523、524中的一个处接收到的信号的飞行时间(TOF)相对于在接收单元34的至少两个电极对521、522、523、524中的至少一个其他电极处接收到的信号的飞行时间。信号的相对传播时间还指示接收单元相对于发射单元32的取向。更具体地，在电极对521、522、523、524处接收到的信号的飞行时间越长，所述电极对就越远离所述发射单元。类似地，在电极对处接收的信号的飞行时间越短，所述电极对就越靠近所述发射单元。
例如，在一个实例中，其中，接收单元34被如图6所示地取向，从发射单元32到电极对521的飞行时间t1相比于从发射单元分别到电极对522、523、524的飞行时间t2、t3和t4是最低的。从发射单元32到电极对523的飞行时间t3具有最高值，而飞行t2和t4从发射单元32分别到电极对522和524的飞行时间t2和t4将等于(或几乎等于)和小于从发射单元32到电极对523的飞行时间t3，但是大于从发射单元32到电极对521的飞行时间t1。
因此，在如图6所示定向接收单元34的情况下，信号的相对传播时间可以描述如下：
t1≤t2，t4≤t3。
这可以特别提供关于接收单元34相对于发射单元32的取向的信息。在属性是飞行时间(ToF)的一些实施例中，在从发射单元32发射信号之前，接收单元34可以与发射单元32时间同步(例如，以先前描述的方式)。在这些实施例中，接收单元34可以使用接收单元34的内部同步时钟来生成参考信号。参考信号可以提供对从发射单元32发射的信号的参考。替代地，中央控制器36跟踪发射和接收的时间。
如所讨论的，可以额外地或替代地被导出的发射参数是在至少两个电极对521、522、523、524中的一个接收到的信号的幅值相对于在所述至少两个电极对521、522、523、524中的至少一个其它电极对处接收到的信号的幅值。在这些示例中，信号的相对幅值可以特别指示接收单元34相对于发射单元32的取向。
由于身体的阻抗，从发射单元32发射的信号在穿过身体传播时经历衰减。因此，从发射单元32发射的信号的幅值随着其穿过身体而减小。信号发生衰减。信号在身体上中传播的时间越长，信号衰减的程度就越大(或者信号的幅值减小的幅值越大)。因此，在接收单元34的电极对521、522、523、524处接收到的信号的幅值越低，电极对521、522、523、524离发射单元32越远。类似地，在接收单元34的电极对处接收到的信号的幅值越高，电极对离发射单元32越近。
例如，在如图6中所示地定向的接收单元34的示例中，与在其他电极对521、522、524处接收的信号的幅值相比，在电极对523处接收的信号的幅值是最低的。类似地，在电极对521处接收的信号的幅值与在其他电极对522、523和524处接收的信号的幅值相比是最高的。在电极对522和524处接收的信号的幅值等于(或几乎等于)和小于在电极对521处接收的信号的幅值但大于在电极对523处接收的信号的幅值。
在一些实施例中，信号衰减G可以如下地导出：
G＝20log10(V接收/V发送),
其中，V接收在接收单元34的至少两个电极对521、522、523、524处接收的信号的幅值并且V发送是在发射单元32处发射的信号的幅值。
在接收单元34的电极对521、522、523、524处接收到的信号的衰减越大，所述电极对离发射单元32越远。同样地，在接收单元34的电极对521、522、523、524处接收到的信号的衰减越小，所述电极对离发射单元32越近。因此，在如图6所示定向接收单元34的实施例中，在电极对521处接收到的信号的衰减大于在电极对522处接收到的信号的衰减，并且在电极对524处接收到的信号的衰减小于在电极对523处接收到的信号的衰减。
上面的解释仅代表可以导出的一组传输参数的示例，并且不限制本发明。有利地，除了相同的传输参数的绝对值之外，还计算两个差分传输参数(接收单元的两对电极之间的传输参数值的差)。后者对于表征并由此得出接收单元(第二皮肤接合单元)的位置特别有用。前者对于表征取向特别有用。
根据本发明的实施例的系统30特别地旨在解决在最初由受过训练的护士或其他医院人员在医院或护理单元中使用贴片34之后，患者在家中准确地重新贴片34的问题。
为了促进这一点，根据优选实施例的系统30可以适于促进多阶段配置流程，所述多阶段配置流程包括由受过训练的临床医师使用该系统执行的初始放置和校准流程部分，以及随后的重新校准和重新定位流程序，当在家中使用该系统时由患者执行。
现在将描述该多阶段流程的示例。该流程的步骤以框图形式列出在图7中。
首先，基于每个皮肤接合单元的至少一个已知的初始位置，执行初始校准流程82以确定并存储如上所述的预定传输参数。更具体地，并且如将在下面解释的，优选地，初始校准流程包括确定和存储多组传输参数，对于皮肤接合单元中的一个的已知的静态位置，每组传输参数对应于皮肤接合单元中的另一个的不同的特定位置以及优选的取向。
在贴片校准流程82期间，护士或其他护理人员向系统的控制器指示88将要进行校准。例如，这可以通过在可穿戴设备或其他外部控制器上运行或激活特定应用程序来配置贴片来实现。可以通过其他方式将控制器或可穿戴设备切换到特定的控制模式。
然后，临床医师取一个贴片并将其放置在患者的身体(90)上的各种不同的可能正确位置和取向。正确是指允许准确感测和监测(一个或多个)特定生理参数的位置，当患者在家时，将使用贴片来监测这些生理参数。
对于这些正确的贴片位置和方向，控制器控制可穿戴设备和贴片分别生成和感测信号。基于贴片处感测到的信号特性，根据以上阐述的(一个或多个)流程，针对给定位置确定92感兴趣传输参数(PoI)的列表。可以针对每个正确位置表示这些确定的参数，如下所示：
PoIi,orig_j＝{PoI1,orig_j,PoI2,orig_j,PoI3,orig_j,PoI4,orig_j,PoI5,orig_j,PoI6,orig_j,……PoIi,orig_j},i€{1,2,….i},j€{1,2,….j}
下标orig_j表示当护士/护理人员在医院/护理中心将贴片应用到患者身体上时，计算出的PoIi参数列表对应于贴片在身体上的第j个正确位置和取向。索引i对应于针对每个不同位置的众多参数。
当贴片已经被移动到每个新位置时(例如，使用用户接口)，护理人员可以例如向控制器提供指示，从而控制器可以随后计算相应的一组传输参数。
一旦计算出每个正确位置的传输参数，这些参数就会由系统存储。这可以在系统的本地存储器中，例如由控制器和/或可穿戴设备和/或贴片所包含，或者在远程中，例如在云或其他远程数据存储中。
在初始校准流程82之后，护士或其他护理人员将贴片94以可能的正确位置和取向中的一个附接到患者身体上。在本地或远程记录贴片附着的特定位置和取向。
然后可以将患者从医院或护理中心出院。一旦在家中，通常需要每两到三天更换一次贴片。这需要移除贴片并重新附接新的贴片。当患者重新应用新贴片时，系统将基于确定当前位置来提供有关其放置的引导，所述确定(在此示例中)需要导出信号传输参数并将其与各种正确位置的已存储传输参数进行比较。仅当存储的参数仍然准确时，此流程才能正确运行。但是，由于这些参数取决于皮肤水分含量，因此对于相同的给定位置，它们会随时间变化。因此，需要重新校准。
因此，在从其当前位置和取向移除贴片之前，触发重新校准流程84。例如，这可以通过在可穿戴设备或其他控制器上运行的应用程序上启动96贴片重新校准例程来完成，或者以其他方式向系统控制器指示要执行重新校准来完成。
一旦触发了重新校准流程，系统30就为仍在其中应用贴片的单个位置重新确定PoI传输参数值。
然后，系统将重新确定的参数与在护士最初校准系统时为相同给定位置计算的PoIorig参数值进行比较100，并确定它们是否不同。已知新参数所对应的特定位置中的一个，因为当护士最初将贴片粘贴在医院时会存储新的参数。
由于皮肤特性的变化，重新贴片期间的身体通道通常可能与贴片期间的身体通道不同。结果，新的一组PoI新值可能不同于针对该给定位置存储的PoIorig值。
如果确定存在差异，则基于比较100计算102校正因子。校正因子可以由κ＝f(PoIorig，PoI新)表示。
存在用于计算校正因子的多种选择。例如，它可以是PoIorig和PoI新的简单比率，也可以是更复杂的函数。
然后将该校正因子应用104于在初始校准流程期间计算出的所有可能的贴片位置和方向的存储的、预定PoIj,orig值的整个集合。然后，这产生一组经校正的参数值，然后将其校正后存储106在贴片，可穿戴设备或其他控制器的本地，或远程存储在例如云或其他远程数据存储中。存储针对每个可能的正确位置的经校正的参数值来代替原始值，从而对其进行更新。
系统30可以提供感官输出以向患者或用户指示重新校准流程84完成。
然后，患者可以移除当前的贴片，并在更换流程86中将其替换为新的贴片。根据新传输参数的存储位置，这可能需要将新参数传输到新贴片。当患者贴上新贴片时，系统使用经校正的身体传输参数来提供帮助108。这基于确定对贴片位置的指示，其是使用新计算的参数完成的。
特别地，根据本示例，导出针对当前位置的信号传输参数，并将其与所存储的参数进行比较，以查看针对当前位置的参数是否与针对正确位置所存储的参数中的任何一个相匹配。如果不是，则系统得出贴片被放置在远离正确位置的位置，并且可以例如通过感官输出向用户指示。如果存在匹配项，则系统得出贴片在正确位置。这样，可以提供引导以帮助将贴片放置在正确的位置和方向中的一个中。
一旦将贴片放置在正确的位置中的一个中，就确定(通过比较传输参数)并存储其被放置的特定位置中的一个。
如果在将新计算的参数值PoI新与原始值PoIorig进行比较100时没有差异，则保留原始值，然后可以在110的基础上使用基于原始参数值的定位引导来移除和替换贴片。
尽管已经具体参考贴片和可穿戴设备描述了上述过程，但是可以针对包括任何第一皮肤接合单元和第二皮肤接合单元的系统30实施相同的过程。
如上所述，实施例可以利用专用控制器36。控制器可以用软件和/或硬件以多种方式实现，以执行所需的各种功能。处理器是控制器的一个示例，其采用可以使用软件(例如，微代码)编程的一个或多个微处理器来执行所需的功能。然而，控制器可以在采用或不采用处理器的情况下实现，并且还可以被实现为用于执行一些功能的专用硬件与用于执行其他功能的处理器(例如，一个或多个编程的微处理器和相关联的电路)的组合。
可以在本公开的各种实施例中使用的控制器部件的范例包括但不限于，常规微处理器、专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)。
在各种实现方式中，处理器或控制器可以与一个或多个存储介质相关联，诸如易失性和非易失性计算机存储器，诸如RAM、PROM、EPROM和EEPROM。存储介质可以编码有一个或多个程序，所述程序当在一个或多个处理器和/或控制器上运行时执行所需的功能。各种存储介质可以固定在处理器或控制器内，或者可以是可转移的，使得存储在其上的一个或多个程序可以加载到处理器或控制器中。
本领域技术人员通过研究附图、公开内容以及权利要求书，在实践请求保护的本发明时能够理解并且实现对所公开的实施例的变型。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以完成权利要求书中所记载的若干个项目的功能。尽管特定措施是在互不相同的从属权利要求中记载的，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。可以将计算机程序存储/分布在与其它硬件一起提供或者作为其它硬件的部分提供的诸如光存储介质或者固态介质的合适介质上，但是还可以以诸如经因特网或者其它有线或无线电信系统的其它形式分布。权利要求书中的任何附图标记不应被解释为对范围的限制。

Claims (15)

1.一种身体上传感器系统(30)，包括：
至少两个皮肤接合单元(32、34)，其用于与对象的皮肤电接合，包括用于将所生成的信号耦合到身体中的第一单元，以及用于在所述对象的皮肤上的远程位置处感测所耦合的信号的第二单元，所述单元中的一个用于放置在所述身体上的已知位置；以及
控制器(36)，其适于控制使用所述皮肤接合单元的信号生成和感测，并且能够在一种控制模式下操作以基于在所述第二单元处感测到的信号特性和一个或多个预定身体传输参数来确定对所述单元中的一个的位置的指示；
其中，所述控制器能够在另一控制模式下操作以基于所述两个单元的已知初始位置来执行重新校准流程(84)以重新确定所述身体传输参数，所述流程包括：
控制所述第一皮肤接合单元(32)来生成一个或多个参考信号，
在所述第二皮肤接合单元(34)处感测所述参考信号，并且基于感测到的信号特性和所述两个单元的所述已知初始位置来重新确定所述身体传输参数中的至少一个，并且
基于重新确定的至少一个参数与对应的预定参数之间的任何差异来校正所述预定身体传输参数。
2.根据权利要求1所述的身体上传感器系统(30)，其中，所述第一接合单元(32)具有已知位置，并且所述控制器(36)能够在一个控制模式中操作以确定所述第二接合单元(34)的位置，并且其中，所述重新校准流程(84)基于所述第一单元的所述已知位置和所述第二单元的已知初始位置。
3.根据权利要求1或2所述的身体上传感器系统(30)，其中，所述皮肤接合单元(32、34)中的一个或两者采取能够安装在身体上的单元的形式。
4.根据权利要求2或3所述的身体上传感器系统(30)，其中，所述第一接合单元(32)是用于抵靠所述对象的皮肤的预定区域安装的身体上单元，或者用于抵靠所述对象的皮肤的预定区域临时放置的离体单元。
5.根据权利要求2或3所述的身体上传感器系统(30)，其中，所述第一接合单元(32)是被配置用于安装到所述身体的特定部分的可穿戴单元，例如能够腕安装的单元。
6.根据权利要求1-5中的任一项所述的身体上传感器系统(30)，其中，至少所述第二皮肤接合单元(34)采取用于抵靠所述对象的皮肤安装的传感器垫的形式。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的身体上传感器系统(30)，其中，所述一个或多个身体传输参数包括以下中的至少一项：信号波长，信号传播速度，给定皮肤接合单元上两个电极对之间的相位角差，信号发射与接收之间的信号传输时间，信号发射与接收之间的信号衰减。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的身体上传感器系统(30)，其中，所述预定传输参数包括多组预定传输参数，每组对应于皮肤接合单元(32、34)的不同的特定位置和任选的取向，控制器能够操作以确定所述皮肤接合单元的位置。
9.根据权利要求1-8中的任一项所述的身体上传感器系统(30)，其中，所述系统用于监测对象的一个或多个生理参数，并且其中，所述第一接合单元用于感测所述一个或多个生理参数。
10.根据权利要求1-9中的任一项所述的身体上传感器系统(30)，其中，校正所述预定身体传输参数包括：
将重新确定的至少一个身体传输参数与对应的预定参数进行比较，并且基于所述比较来确定参数校正因子；
将所述校正因子应用于预先存储的传输参数中的每个，以便由此校正所述参数；并且
存储经校正的参数以代替所述预定参数。
11.根据权利要求1-10中的任一项所述的身体上传感器系统(30)，其中，所述控制器(36)还适于根据一种控制模式操作以执行初始校准流程(82)，以在所述两个单元置于至少一个已知的一组位置中的情况下基于所述第二皮肤接合单元处的测量信号特性来确定并存储所述预定传输参数。
12.根据权利要求11所述的身体上传感器系统(30)，其中，所述初始校准流程(82)包括确定和存储多组传输参数，每组传输参数对应于控制器可操作以确定其位置的皮肤接合单元(32、34)的不同的特定位置和任选的取向。
13.根据权利要求1-12中的任一项所述的身体上传感器系统(30)，其中，所述控制器(36)适于根据一种控制模式来基于使用感测到的信号特性和身体传输参数来确定对所述接合单元(32、34)中的一个的当前位置的指示，来引导用户定位所述单元中的一个。
14.一种配置身体上传感器系统的方法(30)，
所述系统包括至少两个皮肤接合单元(32、34)，所述两个皮肤接合单元用于与对象的皮肤电接合，包括用于将所生成的信号耦合到身体中的第一单元(32)，以及用于在所述对象的皮肤上的远程位置处感测所耦合的信号的第二单元(34)，所述单元中的一个用于放置在所述身体上的已知位置，
并且所述系统能够操作为基于在所述第二单元处感测到的信号特性以及一个或多个预定身体传输参数来确定对所述单元中的一个的位置的指示，
并且所述方法包括：
运行重新校准流程(84)以基于所述两个单元的已知初始位置来重新确定所述一个或多个身体传输参数，所述流程包括：
控制所述第一皮肤接合单元来生成一个或多个参考信号，并且在所述第二皮肤接合单元处感测参考信号，
基于感测到的信号特性和所述两个单元的所述已知初始位置，重新确定所述身体传输参数中的至少一个，并且
基于重新确定的至少一个参数与对应的预定参数之间的任何差异来校正所述预定身体传输参数。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述方法还包括，在所述重新校准流程之后，
将所述接合单元中的一个重新定位(108)在身体上，并且
基于在第二接合单元处感测到的信号特性和经校正的身体传输参数来确定重新定位的接合单元的位置。
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