行为跟踪和修正系统的制作方法
行为跟踪和修正系统的制作方法
【专利摘要】一种行为修正系统包括进行交互来收集各种数据并且提供用户反馈的组件的网络。所述网络可以包括个人设备,启用因特网的存储设备,以及能够接收来自个人设备的通信并且向存储设备进行传送的集线器。所述个人设备可以包括生物阻抗测量电路、加速度计以及用于基于来自一个或多个加速度计的数据确定能量消耗的处理器。所述系统可以包括能够在系统内的各个组件之间路由通信的智能集线器。所述集线器可以包括用于不同通信协议的不同收发器。所述系统可以合并低功率RF唤醒系统。所述系统可以包括可被重新配置成充当替换类型的传感器的生物阻抗测量电路。在其他方面,本发明提供一种用于测量生物共振的方法,以及一种用于从身体组成和卡路里消耗确定卡路里摄取的方法。
【专利说明】行为跟踪和修正系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于理解和辅助人类行为的自动化系统和方法,更具体来说涉及用于收集多种与用户有关的数据并且向用户提供反馈的自动化系统和方法。
【背景技术】
[0002]过去在收集和搜集信息以帮助用户理解健康、行为和各种状况方面进行过许多尝试。这些系统在 范围和能力方面受到限制,这除其他外尤其是因为其没有充分解决改变用户行为的需求。许多系统被设计成监测用户数据并且报告特定细节。其结果是,这些类型的系统仅获得了有限的商业成功。
[0003]1、能量消耗
消费者设法理解并且控制的最典型的行为形式是健康或体重。健康监测设备通常设法测量卡路里消耗,以使得用户可以基于典型的卡路里燃烧率来确定适当的饮食。通常通过利用加速度计来测量活动水平并且然后使用基于诸如身高、体重等之类的个人生物信息的计算的设备来测量能量消耗。这些设备可以在给定这些输入的情况下近似能量消耗,但是其无法确定卡路里摄取。为此,用户必须通过连接到互联网的计算机、智能电话或者其他计算设备将其所吃的食物手动地输入到数据库中。然而这些输入可能容易出错,如果用户忘记了某一次正餐或零食的话,如果对于食物的卡路里含量被错误表示的话,如果用户无法记起分量大小的话,如果用户刻意省略信息的话,或者任何其他类型的人为差错。
[0004]I1、牛物阳.杭光谱法
测量活动水平的当前已知的设备无法由其自己来确定身体组成。其通常需要测量身体组成并且将该信息上传到因特网的单独的设备。测量身体组成的标准方法可能是通过生物阻抗光谱法。
[0005]生物阻抗光谱法指的是在一定频率范围内(通常是从3kHz到IMHz)测量的人体上的两点之间的复阻抗测量。图2示出了在生物阻抗光谱法测量期间通过身体的电流的流动。图3示出了在生物阻抗光谱法测量期间围绕以及通过身体细胞的电流的流动。图4示出了被用来计算细胞内水(intracellular water)和细胞外水(extracellular water)的等效电路模型。在一个实施例中,结合Hanai模型使用并联电路的所测量的电阻和电抗来确定去脂体重(fat free mass)。在生物阻抗光谱法读取期间流经身体的电流通常处在200uA到SOOuA的范围内。传统上,从该频率扫描所得到的数据的两项特性已经被提取并且被用来确定人的细胞外水体积和细胞内水体积。第一特性被称作“Re/’,其是被外插到OkHz(或直流)的阻抗。第二特性被称作“Rinf”,其是被外插到无限大频率的阻抗。在这种情形中,零和无限大频率被定义成电抗为O的频率。这两项特性被传递到Hanai模型中,所述模型输出所述水体积。Hanai模型已经由研究人员在过去几十年开发。使用Hanai模型,可以针对个体来计算脂肪重量(“FM”)和去脂体重(“FFM”)。
[0006]这些模型遭受若干缺点。例如,其无法考虑到水合水平(hydration level)、压力水平、电解质水平以及身体姿势(body position)的日常改变。这些因素可能使所测量的FFM和FM变化显著的量,这为用户呈现出不准确的数据。
[0007] II1、心情/情绪分析
现今所进行的一种典型形式的心情或情绪记录和分析使用手动输入,其中用户可以利用表明该用户的心情的响应来为图片、文章、事件或其他在线内容加标签。此外,设备可以提示用户回答通过网页、智能电话上的应用或者甚至通过可以由用户携带的设备周期性地呈现给他们的调查,以便允许用户在各种时间输入心情或情绪状态。但是这些设备无法提供用于理解该数据的情境的任何机制。此外,这些设备不会连同用户的心情或情绪来跟踪活动、生理状态、位置或者其他有关信息。这意味着无法识别出针对心情或情绪的刺激。
[0008]IV、反馈
由行为修正系统发送的一些最典型形式的反馈是经由典型的通信方法向用户发送的自动消息,诸如电子邮件、文本消息或者个人计算机或蜂窝电话上的提醒警报。该自动反馈常常由用户直接配置成在某些时间向用户发出警告。此外,可以不时向用户呈现输入,比如其得到多少睡眠,其消耗了多少卡路里,其与另一个人、团体或宠物度过了多少时间,或者其花费了多少时间来执行特定活动。通过这样做,这些系统设法通过向用户给出有关信息以期他们的动作可以改变来修正用户的行为。然而,这些提示通常不会提供可能导致朝向用户目标的正面趋势的所建议的行为改变。
[0009]当前,大多数行为跟踪和修正设备使用大量用户控制来跟踪和修正所期望和以及不合期望的行为。例如,可能需要用户设定其自身的警报和通知,输入其自身的数据,并且在各个设备之间手动地传送信息以合并数据。在复杂的用户控制系统的情况下,大多数行为修正设备和系统需要用户进行太多思考和太多努力。为此,用户很好地意识到其尝试修正的行为。用户对于行为如何被跟踪和记录的认识越多,其越可能尝试规避通知并且实质上尝试在数据方面作弊的可能性就越高,甚至当其可能是查看所述数据的仅有的人的时候。
【发明内容】
[0010]在一个方面中,本发明提供一种独特的行为修正系统。所述系统总体上包括进行交互以便收集各种数据以及提供用户反馈的组件的网络。在一个实施例中,所述网络包括由用户穿戴或携带的个人设备,连接到因特网的存储设备,以及能够接收来自个人设备的通信并且向存储设备传送该数据的集线器。所述个人设备可以被配置成唯一地标识用户,并且收集与该用户的活动和身体组成有关的数据。在一个实施例中,所述个人设备包括用于收集与身体活动有关的数据的一个或多个加速度计,以及用于收集与身体组成有关的数据的生物阻抗测量电路。在一个实施例中,所述连接到因特网的存储设备与一个或多个处理器相耦合,所述处理器能够解释从个人设备接收到的数据并且向用户提供反馈。
[0011]在一个实施例中,所述行为修正系统以能够收集数据、存储数据、处理数据、传送数据、接收用户输入以及提供用户反馈的组件的网络来实施。这些各种功能可以单独地以单个组件来实施,或者被组合实施在更加复杂的组件中。所述系统可以包括能够收集相关数据的实质上任何组件,比如与用户和用户的活动有关的数据,或者与可能影响用户或以其他方式可用于系统的环境因素有关的数据。例如,数据收集组件可以包括主要用来获得并且向其他组件传送数据的独立传感器。其还可以包括将传感器与诸如数据存储和数据处理组件之类的其他类型的系统组件相组合的更加复杂的设备。除了传感器之外,所述系统还可以包括用于将数据输入到系统中的输入设备。例如,系统组件可以包括触摸屏、键盘或鼠标,或者其可以包括一个或多个按钮、开关和其他输入设备。作为另一个示例,可以提供三轴加速度计(以及潜在地其他运动或方位传感器)来通过用户姿态接收输入。所述系统可以包括一个或多个存储单元,诸如本地或基于网络的数据存储单元。本地存储单元可以包括特定组件内的存储装置,诸如传感器或更复杂的设备中的闪存或其他板载存储装置。基于网络的存储单元可以包括接收并存储来自一个或多个系统组件的数据的本地硬盘驱动器或连接到因特网的硬盘驱动器(例如云存储)。所述系统可以包括不同层级下的处理器。例如,一些组件可以包括用于处理数据和/或提供用户反馈的集成处理器。所述系统还可以包括能够收集和分析来自一个或多个其他组件的数据的一个或多个集中式处理器。所述系统可以包括能够单独地和/或组合地评估数据以便识别出与健康和舒适性有关的活动和事件。可以通过例如灯光、指示器和显示器之类的视觉手段或者诸如触觉和可听设备之类的其他类型的输出设备来提供用户反馈。[0012]在另一方面,本发明提供一种用于与行为修正系统相结合地使用的个人设备。在一个实施例中,所述个人设备是能够由用户穿戴的设备。例如,所述个人设备可以是腕带、手环或脚环。作为另一个示例,其可以是能够被携带在用户的口袋中或者夹在用户的腰带上的设备。在一个实施例中,所述个人设备包括生物阻抗测量电路、至少一个加速度计以及用于根据来自一个或多个加速度计的数据而确定能量消耗的处理器。在一个实施例中,所述生物阻抗测量电路可以包括被配置成接合设备下方的用户皮肤的内部传感器(interiorsensor),以及可以被放置成与远离内部传感器的位置处的用户皮肤接触的外露传感器(exposed sensor)。例如,如果所述个人设备是腕带,贝U—个传感器可以位于腕带的内部以便在一条手臂上接合用户的手腕,并且另一个传感器可以暴露在腕带的外部,以使得可以将其放置成与用户的另一手腕上的皮肤接触以便提供手臂到手臂生物阻抗测量。在一个实施例中,所述个人设备包括用于收集与用户的身体活动有关的加速度数据的三轴加速度计。可以通过其他运动和方位传感器来补充或替代所述三轴加速度计。所述个人设备可以包括用于存储所收集的加速度计数据的数据存储装置,诸如板载闪存。在一个实施例中,所述处理器被配置成通过分析从三轴加速度计收集的数据来确定用户的活动。在一个实施例中,所述个人设备包括能够向行为修正系统唯一地标识所述个人设备的唯一标识符。所述唯一标识符可以被包括于由个人设备发送的通信。
[0013]在另一方面,所述行为修正系统包括能够路由在系统内的各个组件之间的通信的唯一集线器。在一个实施例中,所述集线器包括多个不同的收发器,其允许所述集线器接收来自使用不同通信协议操作的组件的通信。例如,所述集线器可以包括WiF1、蓝牙、近场通信、ZigBee和/或其他通信收发器。为了允许不同协议的设备之间的通信,所述集线器被配置成将通信从一种协议翻译到另一种协议。所述集线器还可以被配置成实施低功率行为修正网络。在该实施例中,所述集线器可以包括能够发射RF信号的RF发射器,所述RF信号能够把其他网络设备从待机模式下唤醒。在一个实施例中,所述收发器包括能够进行以下动作的路由器和协议控制器:接收来自另一个网络组件的通信/数据;将所述通信/数据转换成对于目标网络组件的适当格式,并且将所述通信/数据发送到适当的收发器以用于传输到目标网络组件。[0014]在另一方面,本发明提供一种用于测量生物共振的方法。在一个实施例中,所述方法包括以下步骤:测量生物阻抗,测量能够归一化生物阻抗的因数,以及使用归一化因数将生物阻抗归一化。在一个实施例中,所述方法包括两个归一化因数,即水合(hydration)和用户身体方位(例如坐姿、站立和仰卧)。在该实施例中,所述方法可以包括以下步骤:例如使用水合传感器来确定用户的水合水平,以及将生物阻抗测量归一化以便补偿所确定的水合水平。在该实施例中,所述方法可以包括以下步骤:例如使用位于用户臀部处的三轴加速度计(以及可选地或替换地还有磁力计和/或其他姿势(position)或方位传感器)来确定用户的方位,以及将生物阻抗测量归一化以便补偿所确定的身体方位。在一个实施例中,所述方法包括对应于水合和身体方位二者的归一化步骤,但是归一化因数的类型和数目可以对于不同应用并且潜在地对于不同用户有所不同。
[0015]在另一方面,本发明提供一种用于确定卡路里摄取的系统和方法。在一个实施例中,所述方法包括以下一般步骤:在第一时间测量用户的初始身体组成,在第二时间测量用户后续的身体组成,确定第一时间与第二时间之间的时间段期间的卡路里消耗,以及确定作为身体组成改变和卡路里消耗的函数的卡路里摄取。在一个实施例中,确定卡路里摄取的步骤包括确定对应于初始测量与后续测量之间的身体组成改变的卡路里数。在一个实施例中,所述行为修正包括能够推断出用户的卡路里摄取的个人设备。在一个实施例中,所述个人设备包括用于测量身体组成的一个或多个传感器,用于测量用户的身体活动的一个或多个传感器,以及被 配置成确定作为所测量的身体组成的改变和所测量的用户身体活动的函数的卡路里摄取的处理器。在一个实施例中,所述身体组成传感器包括生物阻抗传感器。在一个实施例中,所述身体活动传感器包括三轴加速度计。
[0016]在另一方面,本发明包括能够进入待机模式以减少功率消耗并且使用RF信号被从待机模式唤醒的组件的网络。在一个实施例中,所述系统包括能够在不活动时进入待机模式的一个或多个组件,以及甚至当在待机模式时也能够接收RF唤醒信号的RF接收器。在一个实施例中,RF唤醒信号接收器电路与可以被合并到通信电路中的任何待机电路分离。与可能仅利用被合并到某些通信微控制器中的传统待机电路相比,这样允许使用RF唤醒信号将所述电路置于甚至更低功率消耗的状态下。在这样的实施例中,RF唤醒信号接收器电路可以提供用以启用通信电路的输入。例如,RF唤醒信号接收器电路可以提供高输入到通信微控制器上的启用输入。在一个实施例中,RF唤醒信号接收器电路包括RF天线以及用于确定唤醒信号何时已经被RF天线接收到的电路。在一个实施例中,所述电路通常包括滤波器、峰值检测器、放大器以及比较器。在该实施例中,所述滤波器被配置成对RF天线的输出进行滤波并且将其提供到峰值检测器。所述峰值检测器可以提供表示滤波信号中的峰值的输出。所述峰值检测器的输出可以被传递到放大器,其在所述放大器中被放大并且输出到比较器。所述比较器把经放大的信号与参考进行比较,以便确定是否通过RF天线已经接收到足够强度的RF信号。如果是的话,则所述比较器输出唤醒信号,诸如高输出。在一个实施例中,可以把RF唤醒信号接收器电路与RF唤醒信号发射器电路相组合以提供RF唤醒信号收发器。在这样的实施例中,所述电路可以包括能够交替地耦合到RF天线的RF唤醒信号接收器电路和RF唤醒信号发射器电路。在一个实施例中,RF唤醒信号收发器包括RF开关,其可以被选择性地操作来将RF唤醒信号发射器连接到RF天线以便发送RF唤醒信号,或者将RF唤醒信号发射器连接到RF信号以便接收RF唤醒信号。[0017]在另一方面,本发明包括一种具有可被重新配置成充当替换类型的传感器的生物阻抗电路的个人设备。例如,在一个实施例中,所述生物阻抗电路可被重新配置成充当心率感测电路。在该实施例中,所述生物阻抗电路可以包括用于将电信号施加到一对传感器上的激励子电路,以及用于提取第二对传感器两端的生物阻抗反馈的增益和相位检测器子电路。在该实施例中,所述生物阻抗电路可以被配置成允许禁用激励子电路,并且可以使用一对生物阻抗传感器来向所述电路提供指示用户心脏的电脉冲的信号。所述心率感测电路可以包括旁路子电路,其允许在不经过用于所述生物阻抗电路的增益和相位检测电路的情况下把指示心率的信号直接馈送到模数转换器。作为另一个示例,所述生物阻抗电路可以被重新配置成充当用于感测皮肤盐度的电路。在该实施例中,所述生物阻抗电路可以包括用于将电信号施加到一对传感器上的激励子电路,以及用于提取在第二对传感器两端生物阻抗反馈的增益和相位检测器子电路。在该实施例中,所述生物阻抗电路可以包括旁路开关,其被配置成在单对邻近传感器之间创建电路从而使得电信号在所述传感器之间经过用户的皮肤,并且所述生物阻抗电路还可以包括用于感测所述电子电路中的电流的电流传感器。在使用中,所述电子电路中的电流的量值将表示用户的皮肤盐度。所述盐度感测电路可以包括旁路子电路,其允许在不经过用于所述生物阻抗电路的增益和相位检测电路的情况下将所述电流传感器的输出直接馈送到模数转换器。
[0018]在一个实施例中, 本公开内容涉及使用具有传感器阵列的一个或多个设备以及各个设备和网络之间的通信方法来跟踪运动、位置、感测其他附近设备以及跟踪关于用户的各种生物测定数据。这些设备一同工作来理解用户的身体组成、活动水平、心情、习惯、行为以及最终理解其生活方式。具体来说,当与一定量时间内的能量消耗相比较时,随着时间测量的身体组成的改变将允许所述一个或多个设备确定卡路里摄取。一旦识别出这些行为和生活方式,中央程序可以开始通过相同的设备网络提示用户开始改变其行为以达到目标。首先利用经验测量来测量例如身体健康、目标压力水平、时间管理以及关系建立/保持之类的目标,然后在传感器设备内或远程数据收集机器或者二者中对其进行分析,然后基于与所期望的结果的相关性对其进行优先级排序,并且最终对用户的生活方式注入影响。这些影响可以是警告或提醒、数据或结果的显示或者对网络内的一个或多个设备的自动改变。
[0019]在一个方面中,本发明可以结合各个组件利用该数据来以多种方式系统地增强或修正行为。该系统组合了监测、对接、联网、控制和存储数据以及分析和识别行为的能力,以便进一步增强该系统能力以帮助用户达成个人目标。
[0020]本公开内容设法通过提供一种以非常少的人类交互和输入来跟踪和修正行为的自动化方式来克服前述和其他缺点。
[0021]通过参照对于当前实施例和附图的描述将会更加全面地理解和认识到本发明的前述和其他目的、优点和特征。
[0022]在详细解释本发明的实施例之前,应当理解的是本发明不限于在后面的描述中所阐述或者在附图中所示出的操作细节或构造细节以及组件设置。本发明可以以多种其他实施例来实施,并且可以通过未在这里明确公开的替换方式来实践或实施。此外还应当理解的是,此处所使用的短语和术语是出于描述性目的,并且不应当被视为进行限制。“包括”和“包含”及其变形的使用意味着包含在后面所列出的项目及其等效项目以及附加项目及其等效项目。此外,在各个实施例的描述中可以使用枚举。除非明确地另行声明,对于枚举的使用不应当被理解成将本发明限制到组件的任何特定的次序或数目。对于枚举的使用也不应当被理解成从本发明的范围中排除可能与所枚举的步骤或组件相组合或者被组合到其中的任何附加的步骤或组件。
【专利附图】
【附图说明】
[0023] 图1示出了对于无线充电设备的现有技术系统的示意图。
[0024]图2示出了在生物阻抗光谱法测量期间通过身体的电流流动。
[0025]图3示出了在生物阻抗光谱法测量期间围绕以及流经身体细胞的电流流动。
[0026]图4示出了被用来计算细胞内水和细胞外水的等效电路模型,其中使用并联电路的所测量的电阻和电抗来确定流体的电导率。
[0027]图5示出了根据本发明的个人设备的一个实施例。
[0028]图6示出了可以被夹到衣物上的个人设备的一个实施例。
[0029]图7示出了可以围绕手腕或脚踝穿戴的个人设备的一个实施例。
[0030]图8A-B示出了个人设备的一个实施例的示意图的一部分。
[0031]图9A-B示出了个人设备的一个实施例的示意图的一部分。
[0032]图10A-B示出了个人设备的一个实施例的示意图的一部分。
[0033]图1lA-C示出了个人设备的一个实施例的示意图的一部分。
[0034]图12A-B示出了个人设备的一个实施例的示意图的一部分。
[0035]图13是根据本发明的个人设备的一个实施例的代表性视图。
[0036]图14示出了根据本发明的一个实施例的典型的人的步态(gait)的测量和循环。
[0037]图15A-B示出了对于本发明的一个实施例的示意图的一部分,其中例如包括基本控制器、温度传感器、3轴加速度计、麦克风、扬声器、蓝牙RF层、用于唤醒模式的RF控制、微控制器、监督电路以及非易失性存储器。
[0038]图16示出了 RF唤醒电路的一个实施例的一部分。
[0039]图17示出了对于本发明的一个实施例的示意图的一部分,其中例如包括Qi无线功率控制器连同锂离子充电器和系统电压调节器。
[0040]图18示出了根据本发明的一个实施例的生物阻抗光谱法测量电路的示意图。
[0041]图19示出了根据本发明的一个实施例的生物阻抗光谱法测量电路的示意图。
[0042]图20示出了根据本发明的一个实施例的生物阻抗光谱法测量电路的示意图。
[0043]图21示出了根据本发明的一个实施例的可以利用传感器识别出的一些特定姿态。
[0044]图22是根据本发明的一个实施例的可以利用传感器识别出的姿态列表。
[0045]图23示出了根据本发明的一个实施例的可以将用户分类到其中的姿势。
[0046]图24示出了根据本发明的一个实施例的用于确定姿势和活动(或SMA)的方法。
[0047]图25示出了根据本发明的一个实施例的用于确定采样率的方法。
[0048]图26示出了 SMA与速度之间的相关性。
[0049]图27示出了对于多个用户的SMA与速度之间的变化的相关性。
[0050]图28示出了对于速度计算的预测器与相关因数(m和b)之间的关系。[0051]图29示出了所述相关因数以及用于从SMA计算速度的公式。
[0052]图30示出了根据本发明的一个实施例的用于确定用户的速度的方法。
[0053]图31示出了对于多个用户的预测与实际速度测量的关系。
[0054]图32不出了根据本发明的一个实施例的保护性超声密封外壳的一个实施例,其允许在密封核心电子装置的同时暴露出传感器元件。
[0055]图33示出了利用无线功率来读取健康胶贴的个人设备的代表性视图。
[0056]图34示出了一个实施例中的与由用户附着、携带或穿戴的位于用户身上的数个远程传感器或组件进行无线通信的个人设备。
[0057]图35示出了由个人设备无线供电的同形皮肤传感器的一个示例。
[0058]图36示出了根据本发明的一个实施例的无线功率系统。
[0059]图37示出了根据本发明的一个实施例的无线功率系统。
[0060]图38示出了包括无线功率系统的本发明的一个实施例。
[0061]图39示出了对于某一对象的一段时间内的生物阻抗的变化。
[0062]图40示出了取决于对象的身体方位的对于第一对象的生物阻抗测量中的变化。
[0063]图41示出了取决于对象的身体方位的对于第二对象的生物阻抗测量中的变化。
[0064]图42示出了在一个实施例中测量的加速度计的位置和重力矢量以便确定用户正在坐姿、站立还是仰卧。
[0065]图43示出了如生物阻抗电路所测量的电阻与电抗关系的Cole曲线图。
[0066]图44示出了在体重减轻研究期间使用平均生物阻抗光谱法测量对于对象所进行的分析。
[0067]图45示出了具有类似截距的数个潜在的生物阻抗曲线。
[0068]图46示出了对于最大电抗与Rtl和Rinf之差的比值的计算。
[0069]图47示出了对于生物阻抗曲线的高频部分与生物阻抗曲线的低频部分的比值的计算。
[0070]图48示出了生物阻抗曲线的高频尾部与生物阻抗曲线的总宽度的比值。
[0071]图49示出图示水合水平对于生物阻抗的影响的生物阻抗曲线。
[0072]图50示出了在流体摄取之后的一段时间内的对于两个不同用户的生物阻抗中的变化。 [0073]图51示出了用于确定何时取得生物共振测量的生物阻抗的序列的一个实施例。
[0074]图52示出了可以被利用来与用户进行交互的行为修正组件的示例。
[0075]图53示出了对应于能够结合诸如在图7所示的实施例中示出的个人设备之类的本发明的一个实施例使用的4线生物阻抗测量电路的示意图。
[0076]图54示出了可重新配置成进行心率测量的生物阻抗测量电路的框图。
[0077]图55示出了可重新配置成测量皮肤的局部电阻的生物阻抗测量电路的框图。
[0078]图56示出了具有用于行为修正的反馈和模式学习循环的行为修正系统的一个示例。
[0079]图57示出了对于用以收集数据的软件应用的代表性输入屏幕的一个实施例。
[0080]图58示出了对于用以预测用户的基因型的软件应用的代表性输入屏幕的一个实施例。[0081]图59示出了对于用以预测用户的基因型的软件应用的代表性输入屏幕的另一个实施例。
[0082]图60示出了行为修正系统的事件的示例性日志条目。
[0083]图61示出了对于心情和行为的代表性分析日志。
[0084]图62示出了对于可以分析一段时间内的数据的代表性分析日志。
[0085]图63示出了用于记录事件分组的方法的一个实施例。
[0086]图64不出了代表性日常健康日志。
[0087]图65不出了用于品牌对品牌交互的邻近唤醒系统的代表性图不。
[0088]图66示出了用于数据收集和模式识别的示例性系统。
[0089]图67示出了可以由系统主动监测或测量的数据集合,诸如睡眠时间表、与其他人的交互、诸如洗手之类的动作以及饮食的变化。
[0090]图68示出了 用于与行为修正系统相结合地使用的代表性楼层平面图。
[0091]图69示出了对于一个行为修正系统中的区块配置的表格。
[0092]图70不出了用于与行为修正系统的一个实施例一同使用的不例性调查。
[0093]图71示出了一周的时间段内的行为发生的曲线图。
[0094]图72示出了对应于一周当中的一天的特定时间的行为发生的数据透视表图。
[0095]图73示出了一周的时间段内的特定时间处的行为发生的数据透视表图。
[0096]图74示出了关于用户的日常活动的信息的表格。
[0097]图75示出了示例性行为修正系统协议。
[0098]图76示出了用在行为修正系统的一个实施例中的集线器。
[0099]图77示出了行为修正集线器协议的示例。
[0100]图78示出了行为修正系统内的操作中的集线器的代表性图示。
[0101]图79示出了直接连接到个人计算机的集线器以及行为修正系统接口的代表性截屏。
[0102]图80示出了包括集线器、无线充电板和多个个人设备的行为修正系统的代表性图示。
[0103]图81示出了给定距离处的不同频率下的信号的相对路径损耗的代表性曲线图。
[0104]图82示出了对应于邻近唤醒信号的范围的范围计算器的一个实施例。
[0105]图83是根据本发明的一个实施例的方法的流程图,其中示出了用于在系统中的各个组件之间传送数据的步骤的示例。
[0106]图84是根据本发明的一个实施例的方法的流程图,其中示出了用于在系统中的各个组件之间传送数据的步骤的示例。
[0107]图85是本发明的一个实施例中的饮料分配器的代表性视图。
[0108]图86是本发明的一个实施例中的贩卖机的代表性视图,其可以与各个组件通信并且指示推荐。
[0109]图87是本发明的一个实施例中的电话的代表性视图,其可以利用GPS数据并且基于位置提供推荐。
[0110]图88是可以用在所述行为修正系统中的用于补充或药物的分配器的代表性视图。[0111]图89是本发明的一个实施例的代表性视图,其中包括用于液体的分配器。
[0112]图90是本发明的一个实施例的代表性视图,其中描绘了蜂窝电话,所述蜂窝电话集成了近900MHZ收发器以用于低功率使用或者作为用以把所述电话用作去往数据存储介质的桥接器的适配器。
【具体实施方式】
[0113]1、概沭
根据本发明的一个实施例的行为修正系统被配置成帮助用户改进健康和舒适性,以及可以由用户设定的其他目的。在一个实施例中,所述系统收集收集多种数据并且基于所收集的数据为用户提供反馈。所述反馈可以包括简单反馈,诸如关于所跟踪的数据的报告,并且其还可以包括更加复杂的反馈,诸如基于从所收集的数据的分析做出的确定的在改进健康和舒适性方面的指导或帮助。在使用中,所述系统可以收集多种数据,其包括用户数据(例如生物测定数据、生理数据、身体活动)、环境数据(例如温度、位置、阳光、气压、海拔高度、噪声水平)以及可能表示 行为、影响行为或者通过其他方式与所述系统的一个或多个目的相关的其他数据。所收集的数据的类型可以对于不同应用有所不同;然而典型的系统可以收集对于用户的生理和生物测定数据,以及表示身体活动、卡路里摄取、睡眠模式、人类交互、心情和物理位置的数据。可以按照期望对数据进行收集、跟踪、相关以及以其他方式进行处理,以便向用户提供辅助性反馈。用户反馈可以提供可被用来跟踪活动的多种类型的数据当中的任一种以及可能与健康和舒适性有关的其他因素。此外,这些组件还可以与建筑物自动化装备(诸如HVAC、照明和建筑物安保系统)对接。
[0114]本发明的一个实施例的行为修正系统是通过主要能够收集数据、存储数据、处理数据、通信以及提供用户反馈的组件的网络的形式来实施的。本发明的行为修正系统可以包括具有传感器或传感器阵列的一个或多个设备以及各个设备和网络之间的通信方法,以便跟踪运动、位置、感测其他附近设备以及跟踪关于用户的各种生物测定数据。这些组件一同工作来理解用户的身体组成、活动水平、心情、习惯、行为以及最终理解其生活方式。例如,当与一定量时间内的能量消耗相比较时,相同时间量内测量的身体组成的改变将允许所述组件确定卡路里摄取。一旦识别出这些行为和生活方式,中央程序可以开始通过相同的组件的网络提示用户开始改变其行为以达到目标。首先使用经验测量来测量诸如身体健康、目标压力水平、时间管理以及关系建立/维护之类的目标,随后在传感器设备内或远程数据收集机器或者全部二者中进行分析,随后基于与所期望的结果的相关性进行优先级排序,并且最终对用户的生活方式注入影响。这些影响可以是警告或提醒、数据或结果的显示或者队网络内的组件的自动改变。
[0115]所述系统实质上可以包括能够收集相关数据的任何组件,诸如与用户和用户的活动有关的数据,或者与可能影响用户或以其他方式可用于系统的环境因素有关的数据。例如,数据收集组件可以包括主要用来获得并且向其他组件传送数据的独立传感器。其还可以包括将传感器与诸如数据存储和数据处理组件之类的其他类型的系统组件相组合的更加复杂的设备。除了传感器之外,所述系统还可以包括用于将数据输入到系统中的输入设备。例如,系统组件可以包括触摸屏、键盘或鼠标,或者其可以包括一个或多个按钮、开关和其他输入设备。作为另一个示例,可以提供三轴加速度计(以及潜在地其他运动或方位传感器)来通过用户姿态接收输入。
[0116]所述系统可以包括一个或多个存储单元,诸如本地或具有网络能力的数据存储单元。本地存储单元可以包括特定组件内的存储装置,诸如传感器或更加复杂的设备中的闪存或其他板载存储装置。具有网络能力的存储单元可以包括从一个或多个系统组件接收并存储数据的本地硬盘驱动器或具有因特网能力的硬盘驱动器(例如云存储)。
[0117]所述系统可以包括处于不同层级的处理器。例如,一些组件可以包括用于处理数据和/或提供用户反馈的集成处理器。所述系统还可以包括能够从一个或多个其他组件收集和分析数据的一个或多个集中式处理器。所述系统可以包括能够单独地和/或组合地评估数据以便识别出与健康和舒适性有关的活动和事件。可以通过例如灯光、指示器和显示器之类的视觉手段或者诸如触觉和可听设备之类的其他类型的输出设备来提供用户反馈。[0118]此外,这些系统组件可以使用多种再充电方法来保持电力。可以使用利用充电底座的感应式无线充电,所述组件可以被插入到有线充电器中,或者所述组件可以能够通过功率采集来为其自身再充电。图1示出了对于无线充电设备的现有技术系统的示意图。应当提到的是,无线功率实现更小的储能元件,这是因为可以更加频繁地为其充电,并且实现加固且密封的外壳设计。该图示示出了短距离和长距离无线功率配置,其中利用无线功率供应装置(Tx)和便携式设备(Rx)中的第二线圈,我们可以扩展充电的范围。便携式扩展范围线圈可以被合并到便携式设备中或者可以是单独的组件。功率采集技术可以包括太阳能充电、从运动采集能量的换能器(压电或磁性)、热电或者来自周围环境RF源的RF能量采集。所述组件可以在被插入到包括通信接口的充电器中时或者当被放置在使用通信接口的感应式充电器上时同步信息,或者可以采集功率并且一旦已经获得了足够的能量就发送信息,一旦在储能元件中的功率已经耗尽就关停。这些组件中的储能元件可以是电池、电容器或者超级电容器。
[0119]可以看到,本实施例的该系统组合了监测、对接、联网、控制和存储数据以及分析和识别行为的能力,以便进一步增强该系统的能力以帮助用户达成其个人目标。在使用中,本发明可以以将在下文描述的任何数目的各种不同方式系统地帮助指导或修正行为。
[0120]I1、个人设各
在一个实施例中,所述行为修正系统总体上以意图由用户携带或穿戴的个人设备为中心。所述个人设备创建该用户与系统的其他组件之间的独特关联。正如后面将更加详细地讨论的那样,个人设备可以包括传感器、数据存储装置、通信电路、用户接口和处理单元的任意组合。例如,个人设备可以能够收集一种或多种类型的数据、存储数据、处理数据、与其他网络组件通信以及提供用户反馈。在一个实施例中,数据可以使用集成到个人设备中的传感器来收集,或者可以由用户输入到个人设备中,或者可以通过与其他网络设备的通信来接收。个人设备可以被提供有输入设备以允许用户将数据输入到所述个人设备中。所述输入设备可以是实质上任何类型的人类输入设备,诸如触摸屏、按钮、开关、键盘和其他人类接口设备。在合并有集线器的实施例中,个人设备还可以能够向其他网络组件中继数据和从其他网络组件接收数据。例如,个人设备可以能够从各个网络组件收集数据、在内部存储该数据并且然后当集线器处于范围内时向其传送该数据。类似地,个人设备可以能够接收来自集线器的通信、在内部存储所述通信并且然后当其他网络组件处于范围内时向其发送这些通信。[0121]在一个实施例中,所述个人设备包括用以收集关于卡路里消耗的信息的能力。例如,个人设备可以包括用于测量用户身体活动的加速度计。作为另一个示例,所述个人设备可以具有用以从其他组件接收表示用户的身体活动的传感器读数的通信电路。作为又另一个示例,所述个人设备可以包括用于接受由用户输入的关于身体活动的信息的用户接口。
[0122]在一个实施例中,所述个人设备包括用以在不同时间收集关于当前身体组成和身体组成的改变的信息的能力。例如,个人设备能够测量生物阻抗或生物共振(正如后面所讨论的那样)或者全部二者。关于脂肪重量和去脂体重的确定可以是基于所述身体组成信息。可以周期性地或者响应于事件来进行这些测量。
[0123]所述个人设备或系统内的组件可以包括用以利用身体组成信息和卡路里消耗全部二者来生成卡路里摄取预测的能力。这例如是通过把能量消耗与脂肪重量和去脂体重中的改变进行比较,这是因为所述组织被身体用来储存能量。通过检测所存储的能量的减少或增加,系统可以分别确定用户消耗了多于或少于所消耗的能量。
[0124]现在转到图5所示出的实施例,其中示出了根据本发明的系统的一个或多个实施例的个人设备并且将其总体上标示为10。这里所提到的个人设备510可以包括多种组件和能力,其中例如包括被配置成在系统内接收和发送数据和信息以及使得用户能够与系统进行交互的电路。所示出的实施例中的个人设备510能够由用户508穿戴或携带,并且可以采取如图7中所示的手环的形式。然而应当理解的是,个人设备510可以采取手环之外的其他形式,诸如如图6中所示的可夹设备或者能够被放置在口袋内的设备。个人设备510还可以与本发明的系统中的其他组件分开或者与之集成。此外,通过多项特征和功能描述了所述个人设备(或者其他设备或组件)。除非明确地另行声明,否则这些特征、功能或其组合可以被合并到其他网络组件中。
[0125]图5所示出的实施例中的个人设备510可以包括以下各项当中的一项或更多项:3轴加速度计526、生物阻抗和生物共振测量电路524、温度传感器524、麦克风和扬声器516、蓝牙低能量(BTLE)收发器522、916.5MHz低功率收发器520、天线518或天线集合、显示器51412、电池528、以及无线功率收发器532。结合所有这些组件描述了个人设备510,但是在替换实施例中,个人设备510可以包括部分组件但不包括其他组件。例如在一个实施例中,个人设备510可以不包括加速度计526或者可以不包括低功率收发器520。作为另一个示例,个人设备510可以包括不带有生物共振测量电路的生物阻抗测量电路。
[0126]在图8-12中示出了根据一个实施例的个人设备。该实施例中的个人设备810可以类似于此处所描述的其他个人设备,但是出于公开的目的通过电气示意图的形式对其进行了描绘。图8A-B示出了对于个人设备810的示意图的一部分,其包括无线功率接收器812、功率管理电路814以及电池测量电路816。图9A-B示出了对于个人设备的示意图的一部分,其包括中央微控制器818、USB数据连接820、3轴加速度计822、扬声器驱动器824和蓝牙低能量电路826、828。图10A-B示出了对于个人设备810的示意图的一部分,其包括GPIO端口扩展器830、LCD屏幕832、温度传感器834、非易失性存储器836以及开关DC电源838。图1lA-C示出了对于个人设备810的示意图的一部分,其包括麦克风840以及生物阻抗和生物共振测量电路848,所述生物阻抗和生物共振测量电路848包括信号发生器842、恒定电流驱动器8 46和测量电路844。图12A-B示出了对于个人设备810的示意图的一部分,其包括RF唤醒收发器850,所述RF唤醒收发器850包括科尔皮兹振荡器862、RF开关860、SAW滤波器858、峰值检测器856、信号放大器854、阈值检测器852、芯片天线862和saw振荡器864。
[0127]回到图5,一个实施例中的个人设备510可以包括能够进行以下各项的组件:(1)监测或测量用户的活动水平以及(2)获得用户的身体组成信息。通过具有全部这两方面的能力,用以获得身体组成信息的确定可以是基于用户的活动水平。例如,如果用户正在休息,则个人设备510可以决定获得身体组成信息。其中个人设备510监测或测量用户的活动水平的实施例可以包括一个或多个加速度计,诸如在图5所示的实施例中示出的3轴加速度计526。
[0128]图13示出了个人设备1310的另一个实施例的框图。图13中所示的个人设备1310可以被穿戴或嵌入在另一个设备或材料中或者由用户携带。个人设备1310的配置可以对于不同应用有所不同。例如,例如传感器之类的输入组件的数目和类型可以依赖于与该应用相关的信息类型而变化。该实施例中的个人设备1310可以包括以下各项当中的一项或多项:天线1312,双工器1314,滤波器和调谐电路1316,RF开关1318,916.5MHz滤波器1320,916.5MHz发射器1322,被动式检测器1324,放大器1326,比较器1328,微控制器1330,32.768kHz振荡器1332,32MHz振荡器1334,电池1336,功率管理电路1338,无线功率接收器1340,无线功率接收器1342 (或者无线功率发射器或无线功率收发器),I/O扩展器1344,比较器1346,放大器1348,麦克风1350,扬声器1352,皮肤温度传感器1354,周围温度传感器1356,闪存1358,加速度计1360,LED 1362、1364。该实施例中的这些元件当中的一个或多个可以能够响应于检测到事件(诸如低功率唤醒信号或姿态的存在)而激活或唤醒其他元件。 [0129]可以监测用户的活动以便确定和推荐行为修正机会。图14示出了通过监测典型的人的步态的循环所监测的此类活动的一个示例。其还示出了步态循环中的能量。在一个实施例中,标签与监测用户步态的组合可以帮助识别出行为修正机会。例如,所述系统可以把用户的步态循环与平均步态循环进行比较;与用户步态的规范或增量的差异可以帮助识别出行为修正机会。利用标签,所述系统可以定义行为模式。行为修正方法的一个实施例包括记录平均步态、静息简档和坐姿简档(步骤1420)。在当前实施例中,这些简档在角度、阶段、时间和力方面被记录。在替换实施例中,可以使用不同的测量来记录所述简档,并且可以确定附加的、更少的或者不同的简档。
[0130]所述行为修正方法还可以包括为用户的当前状态的情境中的态度、心情或用户状况加标签(步骤1422)。对于该状态或状况,所述方法包括记录每一个区域中的差异或增量以及移动、角度、阶段、时间和力的区域(步骤1424)。所述方法还可以包括提出问题以便学习和定义模式。基于所搜集的信息,所述方法可以识别出模式并且将其与所学习的标签相关联。所述方法可以包括基于所识别出的模式来确定行为修正机会(步骤1428)。
[0131]图7所示的实施例中的个人设备710类似于关于图5所描述的个人设备510,其可以包括以下各项当中的一项或多项:显示器712,3轴加速度计,用于生物阻抗和生物共振测量的表面电极742、744,带有天线的BTLE,带有天线的916.5MHz低功率收发器,电池,无线功率收发器,麦克风和扬声器,以及温度传感器。在图7所示的实施例中,以能够被穿戴在手腕或脚踝上的手环的形式示出了个人设备710。个人设备710包括与用以测量生物阻抗的电路相结合地使用的一个或多个电极742、744。在该实施例中,电极744被放置在手环的内侧,并且电极742被放置在手环的外表面上。利用这种布置,电极744与用户接近恒定接触,从而允许用户通过有意识地触摸另一个电极742而获得生物阻抗测量。换句话说,所述布置可以使得用户能够形成用于测量生物电信号的闭合电路。例如,当用户围绕脚踝穿戴所述设备并且用他或她的手握住所述设备的外侧时或者围绕手腕穿戴并且用他或她的另一只手握住所述设备的外部时,所述电路闭合。
[0132]当个人设备5321如图53中所示被穿戴在手腕上时,可以在身体的手臂和躯干上进行生物阻抗测量。如果个人设备被围绕脚踝穿戴,当如图2中所示用户用与穿戴个人设备5321的腿部处于身体同侧的手握住个人设备5321的外侧时,可以在身体的垂直长度上执行生物阻抗测量。
[0133]如图6所示的实施例中所示,个人设备610可以包括使得个人设备610能够被穿戴在腰带或腕带上的机械夹具640。所述夹具还可以使得个人设备610能够被夹到衣物上,诸如腕带、腰带、口袋、衣领等等,以便测量来自用户的生物电信号。个人设备610还可以包括被用来测量来自用户的生物电信号的外露电极642、644。电极642、644还可以实现当用户握住个人设备610时的例如生物阻抗和生物共振之类的测量。类似于图5所示的实施例中的个人设备510,个人设备610可以包括以下各项当中的一项或多项:3轴加速度计,无线功率收发器,麦克风和扬声器,带有天线的BTLE,带有天线的916.5MHz低功率收发器,电池,以及温度传感器。应当理解的是,与上文关于图5所描述的个人设备510相同,个人设备610可以包括这些组件的子集,例如省略无线功率收发器和带有天线的低功率收发器。
[0134]结合能够测量生物阻抗的各种配置来描述图5-7所示的实施例中的个人设备510、610、710。然而本发明不限于这些特定配置;其还可以被合并到也使得能够在身体的垂直长度上进行生物阻抗或生物共振测量的鞋或其他足具中。
[0135]图15A-B示出了对于个人设备的一种示例性实现方式的示意图的一部分。图15A-B的示意图包括基本控制器1518、温度传感器1534、3轴加速度计1522、麦克风1562、扬声器1524、蓝牙RF层1518、用于唤醒模式1564的RF控制、微控制器1518、监督电路1566、非易失性存储器1568。
[0136]图17示出了对于个人设备的一个实施例的示意图的一部分,其包含Qi无线功率控制器1570连同锂离子充电器1572和系统电压调节器1574。该实施例中的个人设备可以包括无线充电和功率系统。如图所示,所述个人设备包括GPIO扩展器1574以允许对于系统的附加I/O。应当提到的是,靠近底部的图像是完整系统的PCB布局,并且可以被制作得相当小。Rx线圈配置可以是单谐振线圈或双谐振线圈。这对于Tx同样成立。
[0137]A、身体组成能力
在其中个人设备能够监测身体组成的实施例中,所述个人设备可以包括生物阻抗和生物共振测量电路,正如上文所讨论的那样。在图18-20以及图53和图1lA-C中示出了生物阻抗和生物共振测量电路的一个示例。图18中所示出的框图示出了示例性的测量电路1820,其包括微控制器1834、数模转换器1830、信号发生器1822、电压到电流变换电路1826、用以测量所得到的电位的仪表放大器1824、模数转换器1832以及用以测量身体的实数阻抗和虚数阻抗(如在身体的一侧从手到脚测量)的数字正交解调器1828。图19示出了类似于图18的测量电路1820的另一个示例性测量电路,但是其还包括增强的测量能力,其包括用以把驱动信号AC耦合到第一电压到电流电路1852的高通滤波器1580以及用以提供归一化测量的第二电压到电流电路1854。在一个实施例中,如在图19中所示,可以将波形生成器1822、数模转换器1830、模数转换器1832和数字正交解调器1828集成到分析器1856 中。
[0138]图20示出了类似于图18的测量电路的又另一个示例性生物阻抗和生物共振测量电路,但是其具有几方面的例外。该实施例可以包括增益和相位比较器电路1870,其用来测量如在身体的一侧从脚到手测量的身体的实数和虚数阻抗。增益和相位比较器电路1870可以包括反相单位运算放大器1872,用以测量电流的仪表放大器1874,用以测量电压的仪表放大器1876,以及可以输出分别表不仪表放大器1874、1876的电流和电压输出之间的量值和相位差异的量值和相位信号的增益和相位检测器1878。图53示出了其中使用所述生物阻抗和生物共振测量电路来测量从一条手臂到另一条手臂的躯干上的实数和虚数阻抗的一个实施例。
[0139]B、姿杰
根据本发明的一个或多个实施例的个人设备或组件可以能够响应于检测到和识别出预定义姿态而执行预定动作或活动。
[0140]图21所示的实施例示出了用户可以执行来发起预定动作的一些示例性姿态。在该实施例中,所述个人设备被配置成监测集成在该个人设备中或者与之分离的手腕3轴传感器,以便识别出特定姿态。每一种姿态可以被用来发起社交、监测或交互活动。通过定义特定姿态来驱动特 定触发,该姿态识别可以帮助理解用户的活动。可以触发活动的示例性姿态可以是敲击手指2110,其可以与压力的表示或其他指示器相关联。例如,敲击一次可以是压力的指示,而敲击两次可以是饥饿的指示。敲击三次可以被定义为用户想要饮料的指示。可以使每一种预定义姿态适合于特定的行为修正活动。例如,所述系统可以监测打字2150、握手2140、驾驶2130。这些活动可以是(但不限于)例如酗酒、压力或焦虑、麻醉、体重管理、社交障碍、个人增强、环境交互之类的问题以及许多其他问题。图22提供了可以被监测的一些基本姿态的列表,以及如何能够通过附加的监测能力增强这些基本姿态连同有活动序列以做出明智的判定。
[0141]在一个实施例中,可以与由两个不同个体所穿戴的个人设备结合使用姿态或运动识别。正如关于图21所描述的那样,每一个个人设备可以监测移动或预定义姿态,并且响应于检测到运动或预定义姿态来执行动作。利用穿戴在所述两个个体当中的每一个的手腕上的个人设备,诸如图21中所示的那些之类的击掌或碰拳动作2120可以导致加速度计幅度中的简短而突然的尖峰。这种幅度上的改变可以被用作唤醒个人设备并且使其二者开始搜索其他附近设备的信号。通过使用这种机械/姿态方法,两个设备可以在近似相同的时间被唤醒。类似地,其他的姿态可以从个人设备发起如图22中所示的那些动作。每一种姿态可以伴随有来自设备的增强,诸如可听的音调、可见的显示或者机械反馈。
[0142]C、姿势或速度确定
例如个人设备之类的行为修正系统的组件可以能够监测用户的活动,并且确定用户姿势和指向当中的一项或多项。虽然在这里是结合个人设备描述的,但是可以由系统中的一个或多个组件来监测和分类用户的活动,其包括或者不包括个人设备。例如,可以与由用户穿戴或携带的单独的加速度计传感器相结合地使用个人设备。
[0143]通过监测来自加速度计传感器的数据,个人设备可以能够确定用户是站立、坐姿还是躺卧。图23示出了可以将用户分类到其中的3种主要姿势:站立2310、坐姿2312或躺卧2314 (仰卧),连同对于一组加速度计的测量轴(X、Y和Z轴)。
[0144]在图24中示出了用于基于从一个或多个加速度计感测到的信息确定姿势和活动(或SMA)的根据一个实施例的方法。通过使用这种方法,所述个人设备或者系统中的另一个组件可以对用户的姿势、方位或其组合进行分类。在图24中提供的方法总体上包括以下步骤:在时间t内从加速度计2402取得原始数据并且对所述数据进行分析,以便提供表示SM、X轴原始数据的平均值的绝对值、y轴原始数据的平均值的绝对值、z轴原始数据的平均值的绝对值以及身体姿势(例如站立、坐姿或躺卧)的输出。现在参照图24,所述方法包括以下步骤:如输入方框2410x、2410y和2410z处所示,在时间t内从加速度计2402的X、y和z轴取得原始数据。如方框2414x、2414y和2414z处所示,对来自加速度计2402的每一个轴的原始数据单独进行分析,以便确定对于时间段t内的每一个轴的原始数据的绝对值的单独的平均值。在方框2416处对原始数据的绝对值的平均值求和以便确定SMA,所述SMA在方框2418处输出。此外,如方框2412x、2412y和2412z处所示,对来自加速度计2402的不同轴的数据单独进行分析,以便确定对于时间段t内的所述加速度计的每一个轴的原始数据的平均值的单独的绝对值。所述绝对值被传递到方框2420。在方框2422x、2422y和2422z处单独输出来自方框2420的各个绝对值。此外,所述绝对值被传递到判定方框2424、2426和2428,其中对数据进行分析以便确定用户是在站立2430、坐姿2432、俯卧或仰卧2434还是 卧2438。现在参照判定方框2424,如果x轴数据的平均值的绝对值处于一个预定义的值的集合之间并且y轴数据的平均值的绝对值处于一个预定义的值的集合之间,则用户如方框2430处所示是在站立。在这种情况下,值“站立”将被发送到方框2442。现在参照判定方框2426,如果X轴数据的平均值的绝对值处于一个预定义的值的集合之间并且y轴数据的平均值的绝对值处于一个预定义的值的集合之间,则用户如方框2432处所示是坐姿。在这种情况下,值“坐姿”将被发送到方框2442。现在参照判定方框2428,如果X轴数据的平均值的绝对值处于一个预定义的值的集合之间并且y轴数据的平均值的绝对值处于一个预定义的值的集合之间,则用户如方框2434处所示是在俯卧或仰卧。在这种情况下,值“俯卧/仰卧”将被发送到方框2442。如果方框2428的结果是“否”,则控制传递到判定方框2436。如果控制传递到判定方框2436并且z轴数据的平均值的绝对值大于预定值,则用户如方框2438处所示是在侧卧。如果不是的话,所述方法可以返回“无姿势”,如方框2440处所示。这些各个判定方框的结果在方框2446处被输出。虽然用于确定身体姿势的预定值对于不同应用可以有所不同,但是在图24的列表2448中示出了一组预定值。
[0145]在图26和27中描绘出的曲线图和信息示出了对于多个用户的SMA(基于原始加速度数据2610)与速度2620之间的相关性2630。通过识别该相关性,可以在后来监测和识别用户的活动。具体来说,如图28中所示,可以推断出对于速度计算2630的预测器2810与相关因数(m和b) 2820之间的关系。所述系统可以考虑到关于用户的一个或多个特性,包括例如身高、体重、年龄、性别、每周有氧运动(cardio)以及活动长度。利用这一数据,如图29中所示,可以确定相关因数2820和用于从SMA计算速度的公式2630。并且一旦可以从SMA计算速度,就可以根据在图30所示的实施例中示出的方法来计算用户的预测速度。具体来说,在该实施例中,用户可以建立他/她的简档,并且标识出关于其自身的特性,诸如身高、体重、年龄以及每周进行有氧运动的次数(步骤3010)。用户可以执行导致增加的SMA水平或值的活动。可以监测该SMA数值并且将其存储在系统中的组件(例如个人设备)上(步骤3020)。所述个人设备可以把与SMA值有关的数据发送到系统中的集线器或其他组件。可以基于用户的简档和特性对所述数据进行分析,以便基于公式2630和相关因数2820来确定速度。图31示出了对于全部正以不同速度在跑步机上跑步的多个用户的基于方法3000预测的速度与实际速度测量的关系。
[0146]所述个人设备可以具有实质上任何类型的外罩。例如,所述外罩可以以可穿戴物品的形式,诸如腕带、手环、脚环或其他类似物品。作为另一个示例,所述外罩可以以适合于携带或夹到用户衣物上的形式。在任何情况下都可能希望提供抗水或防水的外罩。
[0147]图32示出了保护性超声密封外壳3222、3224的一个实施例,其在密封核心电子装置3216的同时暴露出传感器元件。在该实施例中,传感器或接触表面3218、3218可以被插入成型(insert molding)到面向身体的表面3222中。所述外壳的成型插入3218、3220、3222可以与PCBA 3216配对到特定衬垫3210,所述特定衬垫3210在允许防水密封的同时使得传感器或传感器连接3218、3220能够完成传感器操作。超声肋状物3214可以形成外壳3222、3224的部件之间的防水密封。为了确保设备的构造耐久,可以利用超声焊接的塑料外罩来密封所述设备,诸如图32 中所示的构造。通过在铜衬垫从PCB露出的情况下将PCB成型到所述塑料外罩中,所使用的电极成为所述刚性构造的一部分。
[0148]如前所述,个人设备可以能够与单独传感器进行通信以便收集来自这些传感器的数据。例如,用户可以穿戴与个人设备分离的一个或多个传感器,并且能够向个人设备无线提供数据。图34示出了与由用户附着、携带或穿戴的位于用户身上的几个远程传感器3420无线通信的个人设备3410。在该实施例中,个人设备3410可以可选地通过将其无线功率接收电路配置成无线功率发送电路来为传感器3420无线地供电。一旦能够发送功率,个人设备3410可以为其他传感器供电并且在供电期间和之后收集数据。用户可以握住个人设备3410向上到远程传感器3420以便提供近距离感应式供电,或者个人设备3410可以利用中距离或远场技术在更大距离上发送能量。
[0149]图35示出了关于如何能够通过采取腕带形式的个人设备3510为无线供电的同形皮肤传感器3510供电的一个示例。同形皮肤传感器3510可以具有一个传感器或多个传感器3512、3514。由这些传感器3512、3514收集的信息可以被无线发送并且存储在位于腕带3520上的微处理器3522上。腕带3520可以包括诸如电池之类的储能元件3524,以及用于发送无线功率以及与腕带3520通信当中的一项或多项的发射器线圈3526。微控制器3522可以控制从储能元件3524到发射器线圈3526并且最终到皮肤传感器3510的功率传送。
[0150]图36示出了关于如何使用无线功率系统的一个实施例来实现供电和通信的几个示例。在上方的示例中,蜂窝电话3630被用来向远程传感器3610提供功率以及从传感器3610收集数据。在该实施例中,可以通过感应方式将功率传送到远程传感器3610,并且远程传感器3610可以使用后向散射(backscatter)调制或者实质上任何其他形式的通信与蜂窝电话3630进行通信。可以结合该功率传送或通信地使用线圈3632、3612。在下方的示例中,以可穿戴计算机(而不是蜂窝电话)的形式的个人设备3640向远程传感器3620提供感应式功率并且与之通信。可以经由线圈3622、3642来传送电力和通信。图37示出了图36中的系统,但是其中利用附加的谐振线圈3614、3624、3634、3644增加了范围。图38示出了如何可以将各种充电器配置成为监测器和设备充电从而允许对用户的最大便利性。通过使得对于这些系统的使用更容易并且更便利,我们看到了更高的使用率。在该图中我们示出了针对领带3826、腰带3826、手表3822、腕带和手环3820、鞋和鞋衬3824、钱包和钱夹3816、提包3814、药瓶3818、箱包和衣物3812的示例性充电解决方案。无线充电器3808可以被用来根据配置向这些物品当中的一项或多项无线地提供功率。
[0151]II1、预测卡路早.摄取
在一个实施例中,所述行为修正系统能够基于一个或多个因素来预测卡路里摄取。所述预测处理可以位于系统内的任何组件上。例如,所述预测处理可以由位于个人设备上的处理器执行。作为另一个示例,所述预测处理可以由位于因特网中的服务器上的处理器执行。
[0152]在一个实施例中,所述用于预测卡路里摄取的方法使用身体组成的改变连同卡路里消耗万“)。等式I示出了卡路里摄取的一种计算:
(I) U{.t)+E{.t) =I{.t)。
[0153]存在获得与身体组成的改变和卡路里消耗有关的信息的多种方法。此处将描述获得卿和万“)的多个示例。
[0154]A、能量消耗
E(t)是用户在一段时间内的能量或卡路里消耗。在一个实施例中,可以从用户的总的活动连同其他能量消耗方式来计算E(t)。在替换实施例中,可以由用户输入或者通过其他方式获得卡路里消耗,正如这里所讨论的那样。
[0155]对于一个已定义时间段内的总的A(t)的估计(在等式(I)中示出)由以下各项组成:基础代谢率(BMR)、活动引发的能量消耗(AIE )、食物热效应(TEF)以及非锻炼活动生热(NEAT)。可以通过等式(2)来计算对应于个人的总的A(t)。
[0156](2)F(t) =BMR+AIE+TEF+NEA T0
[0157]由于iM?是只能在人完全静止时才能测量的临床测量,因此所述系统可以替代RMR (resting metabolic rate,静息代谢率)来替代,其对于测量时的较小移动具有更高容限。有可以被用来预测胃的许多等式。通过比较对于健康的非肥胖和肥胖成年人的静息代谢率,可以预测胃。可以被用来预测胃的一个等式是Mifflin-St Jeor等式:
(3)男性:爾=9.99 体重光.25 身高-.92 年龄+5
(4)女性:邏7?=9.99 体重光.25 身高-92 年龄-161
作为等式(2)的一部分,所述系统可以计算JJi?。在找到J/i?的一种方法中,速度是一个分量。可以基于某些身体特性以及由3轴加速度计所收集的数据来计算移动的人的速度。可以使用等式(5)来计算速度:
【权利要求】
1.一种行为修正系统,其包括: 能够由用户穿戴或携带的个人设备,所述设备包括用于获得数据的传感器以及用于发送由所述传感器收集的所述数据的通信发射器; 能够存储数据的启用网络的存储单元;以及 被配置成提供所述个人设备与所述存储单元之间的通信桥接器的集线器,所述集线器能够接收来自所述个人设备的通信并且向所述存储单元发送通信,其中所述存储单元能够存储所述数据。
2.权利要求1的系统,其中,所述传感器包括能够收集表示用户的身体活动的加速度计。
3.权利要求1的系统,其中,所述传感器包括能够取得来自用户的生物阻抗测量的生物阻抗传感器。
4.权利要求1的系统,其中,所述传感器包括能够收集表示用户的身体活动的加速度计以及能够取得来自用户的生物阻抗测量的生物阻抗传感器。
5.权利要求1的系统,其中,所述启用网络的存储单元是启用因特网的存储单元。
6.权利要求1的系统进一步包括多个所述个人设备,每一个所述个人设备包括用于向所述集线器唯一地标识所述个人设备的唯一标识符。
7.权利要求1的系统,其中,所述集线器包括不同通信协议的多个收发器,所述集线器被配置成在所述不同通信协议之间进行翻译以便允许跨不同通信协议的通信。
8.权利要求1的系统进一步包括与至少其中一个所述存储单元和所述集线器相关联的处理器,所述处理器被配置成分析所述数据并且提供用户反馈,所述用户反馈被从所述处理器通过所述集线器传送到所述个人设备。
9.权利要求8的系统,其中,所述数据包括表示用户的身体活动以及用户的生物阻抗的数据。
10.权利要求9的系统,其中,所述个人设备包括用于向用户视觉呈现所述用户反馈的显示器。
11.一种用于提供行为修正的方法,其包括以下步骤: 向用户提供个人设备,所述个人设备具有能够收集与用户的身体活动和用户的生物阻抗有关的数据的一个或多个传感器; 提供启用互联网的存储单元; 提供形成个人设备与存储单元之间的通信桥接器的集线器; 在个人设备上收集数据; 将所收集的数据从个人设备传送到集线器; 将所收集的数据从集线器传送到存储单元,其中所述存储单元能够存储数据; 对数据进行处理以便生成用户反馈;以及 向用户提供用户反馈。
12.权利要求11的方法,其中,所述收集数据步骤进一步被定义为: 使用加速度计收集表示用户的身体活动的数据;以及 使用生物阻抗传感器收集表示用户的生物阻抗的数据。
13.权利要求11的方法进一步包括以下步骤:提供具有多种通信协议的组件的网络; 向集线器提供对应于多种通信协议的多个通信收发器; 使用所述通信收发器中的第一通信收发器从所述组件之一向集线器发送第一通信;以及 使用所述通信收发器中的第二通信收发器从集线器向所述组件中的第二组件发送第一通信。
14.权利要求13的方法,其中,所述组件的网络包括多个个人设备,每一个个人设备被提供有唯一标识符;并且 其中,所述 通信步骤均包括利用对应的个人设备的唯一标识符对通信加标签的步骤。
15.一种由行为修正系统的用户使用的个人设备,其包括: 被配置成提供表示用户的身体组成的生物阻抗数据的生物阻抗测量电路; 被配置成提供表示用户的身体活动的加速度计数据的至少一个加速度计; 用于根据所述加速度计数据确定能量消耗的处理器;以及 具有用于从个人设备向行为修正系统的另一个组件发送通信的发射器的通信系统。
16.权利要求15的个人设备,其中,所述至少一个加速度计是三轴加速度计。
17.权利要求15的个人设备进一步包括腕带外罩;并且 其中,所述生物阻抗测量电路包括内部传感器对和外部传感器对,所述内部传感器对从所述外罩向内面朝用户并且通常接触用户的皮肤,所述外部传感器对从所述外罩面朝外,其中所述外部传感器对可以被选择性地放置成与用户的皮肤接触。
18.权利要求15的个人设备,其中,所述通信系统具有用于接收来自行为修正系统的另一个组件的接收器。
19.权利要求15的个人设备,其中,所述个人设备包括用于向用户提供反馈的接口。
20.权利要求19的个人设备,其中,所述接口包括用于向用户提供视觉反馈的显示器。
21.权利要求15的个人设备,其中,所述处理器被配置成确定作为所述生物阻抗数据和所述加速度计数据的函数的卡路里摄取。
22.权利要求15的个人设备,其还包括能够存储生物阻抗数据和加速度计数据的存储单元,所述通信系统能够向行为修正系统的另一个组件发送所述生物阻抗数据和所述加速度计数据。
23.一种用于行为修正系统的集线器,其包括: 不同通信协议的多个收发器; 路由器和协议控制器,其被配置成使用所述不同通信协议当中的任一种从行为修正系统的其他组件接收数据,以及使用所述不同通信协议当中的一种将所述接收到的数据发送到存储设备;以及 用于向行为修正系统的组件发送RF唤醒信号的RF发射器。
24.权利要求23的集线器,其中,所述存储设备是启用互联网的存储设备。
25.权利要求23的集线器,其中,所述集线器通过有线通信协议耦合到所述存储设备。
26.权利要求25的集线器,其中,所述有线通信协议是以太网协议。
27.权利要求23的集线器进一步包括用于处理所述接收到的数据的处理器。
28.权利要求27的集线器,其中,所述处理器包括行为分析和修正引擎,其能够分析所述数据并且生成用户反馈以帮助行为修正。
29.权利要求28的集线器,其中,所述路由器和协议控制器被配置成使用适合于行为修正系统的另一个组件的所述不同通信协议当中的一种向所述组件发送所述用户反馈。
30.权利要求23的集线器,其中,所述RF发射器包括用于在预定频率下生成振荡波形的振荡器以及耦合到所述振荡器的RF天线,所述RF天线被配置成发送RF唤醒信号。
31.权利要求30的集线器,其中,所述振荡器是科尔皮兹振荡器。
32.权利要求31的集线器,其中,所述科尔皮兹振荡器包括SAW振荡器和放大器。
33.一种近似用户的生物共振测量的方法,其包括以下步骤: 使用生物阻抗测量电路从用户获得生物阻抗测量; 获得表示归一化因数的归一化数据;以及 作为所述归一化数据的函数归一化生物阻抗测量,以便产生生物共振测量的近似。
34.权利要求33的方法,其中,所述获得归一化数据的步骤包括获得表示用户水合的数据的步骤。
35.权利要求34的方法,其中,所述获得表示用户水合的数据的步骤包括使用水合传感器获得水合测量。
36.权利要求35的方法,其中,所述水合传感器是皮肤盐度传感器。
37.权利要求35的方法,其中,所述水合传感器是流体摄取传感器。
38.权利要求37的方法,其中,所述流体摄取传感器与流体分配器相关联。
39.权利要求38的方法,其中,所述流体摄取传感器提供表示流体类型和所吞下的流体的体积的数据。
40.权利要求33的方法,其中,所述获得归一化数据的步骤包括获得表示用户身体方位的数据的步骤。
41.权利要求40的方法,其中,所述获得表示用户身体方位的数据的步骤包括获得来自三轴加速度计的测量的步骤。
42.权利要求33的方法,其中,所述获得归一化数据的步骤包括获得表示用户水合的水合数据以及获得表示用户身体方位的倾斜数据的步骤。
43.一种用于确定用户的卡路里摄取的方法,其包括以下步骤: 在第一时间测量用户的初始身体组成; 在第二时间测量用户的后续身体组成; 确定对应于初始身体组成与后续身体组成之间的差异的身体组成卡路里数; 确定用户在第一时间与第二时间之间的时间段期间的卡路里消耗;以及 作为所确定的卡路里消耗和身体组成卡路里数的函数确定所述时间段期间的卡路里摄取。
44.权利要求43的方法,其中,所述初始测量步骤包括在第一时间取得表示脂肪重量和去脂体重的测量的步骤。
45.权利要求44的方法,其中,所述后续测量步骤包括在第二时间取得表示脂肪重量和去脂体重的测量的步骤。
46.权利要求43的方法,其中,所述初始测量步骤包括在第一时间取得生物阻抗测量的步骤。
47.权利要求46的方法,其中,所述后续测量步骤包括在第二时间取得生物阻抗测量的步骤。
48.权利要求43的方法,其中,所述初始测量步骤包括使用生物阻抗测量电路来测量生物阻抗,并且所述后续测量步骤包括使用生物阻抗测量电路来测量生物阻抗。
49.权利要求43的方法,其中,所述确定身体组成卡路里的步骤包括以下步骤: 确定对应于初始身体组成的初始卡路里数; 确定对应于后续身体组成的后续卡路里数;以及 取得初始卡路里数与后续卡路里数之间的差异。
50.权利要求43的方法,其中,所述确定身体组成卡路里的步骤包括以下步骤: 取得初始身体组成与后续身体组成之间的差异;以及 确定对应于初始身体组成与后续身体组成之间的差异的身体组成卡路里数。
51.权利要求43的方法,其中,所述确定卡路里消耗的步骤包括使用三轴加速度计收集表示用户身体活动的数据。
52.权利要求43的方法,其中,所述确定卡路里消耗的步骤包括将表示用户身体活动的数据转换成所消耗的卡路里数。
53.一种用于确定某时间段的用户的卡路里摄取的设备,其包括: 用于测量身体组成的身体组成测量电路; 用于确定卡路里消耗的活动测量电路;以及 被配置成操作所述测量电路以测量所述时间段的开始处的初始身体组成和所述时间段的末尾处的后续身体组成的处理器,所述处理器被配置成确定对应于初始身体组成与后续身体组成之间的差异的身体组成卡路里数,所述处理器被配置成操作所述活动测量电路以收集表示在所述时间段期间的卡路里消耗的数据,所述处理器被配置成作为所述确定的卡路里消耗和所述身体组成卡路里数的函数确定所述时间段期间的卡路里摄取。
54.权利要求53的设备,其中,所述身体组成测量电路被配置成产生表示脂肪重量和去脂体重的测量。
55.权利要求53的设备,其中,所述身体组成测量电路是生物阻抗测量电路。
56.权利要求55的设备,其中,所述活动测量电路包括三轴加速度计。
57.—种行为修正网络,其包括: 能够进入低功率待机模式的第一组件,所述第一组件具有能够在处于所述待机模式时接收RF唤醒信号的RF唤醒接收器,所述第一组件被配置成响应于接收到RF唤醒信号而离开所述待机模式;以及 能够发送RF唤醒信号的第二组件,所述第二组件包括能够在唤醒频率下生成RF信号的RF发射器。
58.权利要求57的网络,其中,所述RF唤醒接收器被配置成响应于接收到RF唤醒信号而产生启用输出。
59.权利要求58的网络,其中,所述第一组件包括具有启用输入的通信微控制器;并且 其中,所述启用输出被施加到所述启用输入。
60.权利要求58的网络,其中,所述第一组件包括具有启用晶体管的功率供应;并且 其中,所述启用输出被施加到所述启用晶体管以便启用所述功率供应。
61.权利要求58的网络,其中,所述RF唤醒接收器包括被配置成接收RF信号并且产生对应的输出的RF天线。
62.权利要求61的网络,其中,所述RF唤醒接收器包括用于对所述RF天线输出进行滤波并且产生滤波器输出的滤波器。
63.权利要求62的网络,其中,所述RF唤醒接收器包括用于产生表示所述滤波器输出的峰值的峰值检测器输出的峰 值检测器。
64.权利要求63的网络,其中,所述RF唤醒接收器包括用于放大所述峰值检测器输出的放大器。
65.权利要求64的网络,其中,所述RF唤醒接收器包括用于把所述峰值检测器输出与参考进行比较并且提供表示所述比较的比较器输出的比较器。
66.权利要求57的网络,其中,所述第一组件包括具有启用输入的通信微控制器;并且 其中,所述比较器输出被施加到所述启用输入。
67.权利要求57的网络,其中,所述第一组件包括具有启用晶体管的功率供应;并且 其中,所述比较器输出被施加到所述启用晶体管以便启用所述功率供应。
68.权利要求62的网络,其中,所述RF唤醒接收器的所述滤波器是SAW滤波器。
69.权利要求64的网络,其中,所述RF唤醒接收器的所述放大器是非反相放大器。
70.权利要求57的网络,其中,所述第二组件的所述RF唤醒发射器包括用于在预定频率下生成RF信号的振荡器以及用于发送RF唤醒信号的RF天线。
71.权利要求70的网络,其中,所述振荡器是科尔皮兹振荡器。
72.权利要求61的网络,其中,所述第一组件包括RF唤醒发射器和RF开关;所述RF开关被配置成将所述RF唤醒发射器和所述RF唤醒接收器交替连接到所述RF天线。
73.一种用于与具有启用输入的组件一起使用的RF唤醒信号接收器,其包括: 被配置成接收RF信号并且产生对应的输出的RF天线; 用于对所述RF天线输出进行滤波并且产生滤波器输出的滤波器; 用于产生表示所述滤波器输出的峰值的峰值检测器输出的峰值检测器; 用于放大所述峰值检测器输出的放大器;以及 用于把所述峰值检测器输出与参考进行比较并且提供表示所述比较的比较器输出的比较器,所述比较器输出能够被施加到所述组件的启用输入。
74.权利要求73的接收器,其中,所述滤波器是SAW滤波器。
75.权利要求74的接收器,其中,所述放大器是非反相放大器。
76.一种用于与具有启用输入的组件一起使用的RF唤醒信号收发器,其包括: RF天线; RF唤醒接收器,其包括: 用于对所述RF天线输出进行滤波并且产生滤波器输出的滤波器; 用于产生表示所述滤波器输出的峰值的峰值检测器输出的峰值检测器; 用于放大所述峰值检测器输出的放大器;以及 用于把所述峰值检测器输出与参考进行比较并且提供表示所述比较的比较器输出的比较器,所述比较器输出能够被施加到所述组件的启用输入; 包括用于在预定振荡频率下生成信号的振荡器的RF唤醒发射器;以及用于把所述RF天线选择性地连接到所述RF唤醒接收器或所述RF唤醒发射器的RF开关。
77.权利要求76的收发器,其中,所述滤波器是SAW滤波器。
78.权利要求76的收发器,其中,所述放大器是非反相放大器。
79.权利要求76的收发器,其中,所述振荡器是科尔皮兹振荡器。
80.一种可重新配置的传感器,其包括: 测量电路,其能够被选择性地配置成用来提供表示用户的身体组成的生物阻抗数据的生物阻抗配置和用来提供表示用户的心率的心率数据的心率配置中的一个。
81.权利要求80的设备,其中,所述测量电路包括: 第一对传感器和第二对传感器; 用于在所述测量电路处于所述生物阻抗配置下时在所述第一对传感器上施加电信号的激励子电路;以及 增益和相位检测器子电路,当所述测量电路处于所述生物阻抗配置下时,所述增益和相位检测器子电路使第一输入可操作地耦合到所述激励子电路并且使第二输入可操作地耦合所述第二对传感 器以便生成相位输出和量值输出。
82.权利要求81的设备,其中,所述第一输入通过电流传感器可操作地耦合到所述激励子电路,由此所述第一输入向所述增益和相位检测器子电路提供表示激励子电路中的电流的电压信号。
83.权利要求82的设备,其中,所述激励子电路包括用于生成数字波形的波形生成器,以及用于把所述数字波形转换成模拟激励信号的数模转换器。
84.权利要求83的设备,其中,所述测量电路包括用于在所述测量电路处于所述心率配置下时禁用所述激励子电路的禁用子电路。
85.权利要求84的设备,其中,所述测量电路包括可操作地耦合到所述第二对传感器的放大器,所述放大器被布置在所述第二对传感器与所述增益和相位检测器子电路之间以及所述第二对传感器与所述旁路子电路之间。
86.权利要求85的设备进一步包括模数转换器,所述增益和相位检测器子电路的所述相位输出和所述量值输出耦合到所述模数转换器;以及 当所述测量电路处于所述心率配置下时把所述第二输入可操作地耦合到所述模数转换器以用于设旁路绕过所述增益和相位检测器子电路的旁路子电路。
87.权利要求86的设备进一步包括耦合到所述模数转换器以便接收所述模数转换器的输出的微控制器。
88.—种可重新配置的传感器,其包括: 测量电路,其能够被选择性地配置成用来提供表示用户的身体组成的生物阻抗数据的生物阻抗配置或用来提供表示用户的皮肤盐度的盐度数据的皮肤盐度配置。
89.权利要求88的设备,其中,所述测量电路包括: 第一对传感器和第二对传感器; 用于在所述测量电路处于所述生物阻抗配置下时在所述第一对传感器上施加电信号的激励子电路;以及 增益和相位检测器子电路,当所述测量电路处于所述生物阻抗配置下时,所述增益和相位检测器子电路使第一输入可操作地耦合到所述激励子电路并且使第二输入可操作地耦合所述第二对传感器以便生成相位输出和量值输出。
90.权利要求89的设备,其中,所述第一输入通过电流传感器可操作地耦合到所述激励子电路,由此所述第一输入向所述增益和相位检测器子电路提供表示激励子电路中的电流的电压信号。
91.权利要求90的设备,其中,所述激励子电路包括用于生成数字波形的波形生成器,以及用于把所述数字波形转换成模拟激励信号的数模转换器。
92.权利要求91的设备,其中,所述测量电路包括用于在所述测量电路处于所述皮肤盐度配置下时将所述激励信号施加到所述第一对传感器中的一个和所述第二对传感器中的一个上的芳路开关。
93. 权利要求92的设备,其中,所述测量电路包括可操作地耦合到所述第二对传感器的放大器,所述放大器被布置在所述第二对传感器与所述增益和相位检测器子电路之间。
94.权利要求93的设备进一步包括模数转换器,所述增益和相位检测器子电路的所述相位输出和所述量值输出耦合到所述模数转换器;以及 当所述测量电路处于所述皮肤盐度配置下时把所述第一输入可操作地耦合到所述模数转换器以用于设旁路绕过所述增益和相位检测器子电路的旁路子电路。
95.权利要求94的设备进一步包括耦合到所述模数转换器以便接收所述模数转换器的输出的微控制器。
【文档编号】A61B5/00GK103957777SQ201280060247
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2012年12月7日 优先权日:2011年12月7日
【发明者】D.W.巴曼, M.K.伦永, T.J.勒皮恩, C.D.迪恩, B.C.梅斯, N.W.库伊文霍文, P.M.布雷尔, T.D.B.沃尔夫, W.E.古思里, D.梅尔克, R.约翰逊, M.韦瑟 申请人:捷通国际有限公司
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