Устройство для определения частоты сердечных сокращений и связанные с ним системы и способы
Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к устройству, системе и способу для определения частоты сердечных сокращений животного. Устройство содержит емкостный датчик перемещения, соединенный с накладкой, предназначенной для ношения животным поверх кожи животного. Указанный емкостный датчик перемещения содержит два электрода. Указанный емкостный датчик перемещения выполнен с возможностью обнаружения импульса путем генерирования сигнала, связанного с изменением расстояния между кожей животного, носящего указанное устройство, и указанным емкостным датчиком перемещения. Указанные два электрода включают в себя наружный передающий электрод, выполненный с возможностью передачи сигналов, и внутренний принимающий электрод, выполненный с возможностью приема сигналов. Система содержит i) емкостный датчик перемещения, соединенный с накладкой, предназначенной для ношения животным поверх кожи животного. Указанный емкостный датчик перемещения содержит два электрода. Указанный емкостный датчик перемещения выполнен с возможностью обнаружения импульсов путем генерирования сигнала, связанного с изменением расстояния между кожей животного, несущего указанную систему, и указанным емкостным датчиком перемещения. Указанные два электрода включают в себя наружный передающий электрод, выполненный с возможностью передачи сигналов, и внутренний принимающий электрод, выполненный с возможностью приема сигналов. Система включает ii) сигнальный процессор, выполненный с возможностью приема сигналов от указанного емкостного датчика перемещения. Сигналы содержат информацию об указанных импульсах. Сигнальный процессор выполнен с возможностью обнаружения на основании полученной информации пиков указанных импульсов и определения формы сигнала частоты сердечных сокращений. Способ характеризуется тем, что обнаруживают импульсы с помощью емкостного датчика перемещения, генерирующего сигнал, который относится к изменению расстояния между указанным емкостным датчиком перемещения и кожей животного, несущего указанный емкостный датчик перемещения. В способе преобразуют сигналы от указанного емкостного датчика перемещения в форму сигнала частоты сердечных сокращений. Указанные сигналы содержат информацию об указанных импульсах. Техническим результатом является создание подхода к получению частоты сердечных сокращений и сигнала частоты сердечных сокращений, который может значительно повысить надежность и точность данных и превзойти возможности других существующих технологий. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 10 ил.
Перекрестная ссылка на родственные заявки
Настоящая заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке на патент США № 62/553202, поданной 1 сентября 2017 г., описание которой включено в настоящий документ путем данной ссылки.
Область техники
Настоящее описание, по существу, относится к устройствам для определения частоты сердечных сокращений, вариабельности частоты сердечных сокращений, интервалов между сердечными сокращениями, частоты дыхания и интервалов между вдохами, а более конкретно относится к устройствам для определения частоты сердечных сокращений с по меньшей мере одним емкостным датчиком перемещения.
Предпосылки создания изобретения
По аналогии с тенденциями, наблюдаемыми в технологиях мониторинга показателей жизнедеятельности и тренировки человека, в контексте животных-компаньонов быстро появляются продукты, использующие существующие и новые технологии для получения биометрических и поведенческих данных отдельного животного, которые затем могут быть преобразованы в индивидуальные представления о текущем и будущем здоровье животного. Такие эмоции, как страх или счастье, оказывают непроизвольное воздействие на скорость сердцебиения (частоту сердечных сокращений или ЧСС) и ритм сердца (время между сокращениями или вариабельность частоты сердечных сокращений или ВЧСС). Обнаружение изменений ЧСС и ВЧСС позволяет получить информацию об изменениях эмоционального состояния домашних животных. Владельцы домашних животных хотят знать, как себя чувствуют животные, когда их нет рядом. Владельцы домашних животных могут нуждаться в удаленной информации об эмоциональном состоянии своих домашних животных во время работы или во время поездок. Владелец домашнего животного может также иметь доступ к информации о здоровье домашнего животного, когда домашнее животное находится у парикмахера, в гостинице для домашних животных или с выгульщиком собак. Кроме того, с помощью изменений ЧСС и дыхания можно обнаружить изменения нормальной сердечной деятельности и дыхания, и эти изменения могут предупредить владельца домашнего животного о необходимости отвезти домашнее животное к ветеринару. Возможность получать данные о частоте сердечных сокращений и вариабельности частоты сердечных сокращений у человека или животного может представлять обширный источник данных для получения как текущего представления, так и прогнозов о настроении и здоровье конкретного индивидуума. Хотя современные технологии обеспечивают точное определение сигнала частоты сердечных сокращений и вариабельности частоты сердечных сокращений у животных-компаньонов в состоянии покоя, движение или перемещение животного приводит к появлению помех в этих сигналах, что значительно снижает точность и надежность данных. Таким образом, существует потребность в создании подхода к получению частоты сердечных сокращений и сигнала частоты сердечных сокращений, который может значительно повысить надежность и точность данных и превзойти возможности других существующих технологий.
Изложение сущности изобретения
Настоящее описание, по существу, относится к устройствам для определения частоты сердечных сокращений, вариабельности частоты сердечных сокращений, интервалов между сердечными сокращениями, частоты дыхания и интервалов между вдохами. Настоящее описание более конкретно относится к устройствам для определения частоты сердечных сокращений, имеющим по меньшей мере один емкостный датчик перемещения.
Один вариант осуществления включает в себя устройство для определения частоты сердечных сокращений, включающее по меньшей мере один емкостный датчик перемещения, соединенный с ремнем, причем по меньшей мере один емкостный датчик перемещения включает в себя по меньшей мере два электрода, и при этом по меньшей мере один емкостный датчик перемещения обнаруживает импульс путем генерирования сигнала, связанного с изменением расстояния между кожей пользователя устройства и по меньшей мере одним емкостным датчиком перемещения.
Другой вариант осуществления включает в себя систему для определения частоты сердечных сокращений, включающую по меньшей мере один емкостный датчик перемещения, соединенный с ремнем, причем по меньшей мере один емкостный датчик перемещения включает в себя по меньшей мере два электрода, и при этом по меньшей мере один емкостный датчик перемещения обнаруживает один или более импульсов путем генерирования сигнала, связанного с изменением расстояния между кожей пользователя системы и по меньшей мере одним емкостным датчиком перемещения; и сигнальный процессор, принимающий один или более сигналов от по меньшей мере одного емкостного датчика перемещения, причем один или более сигналов содержат информацию об одном или более импульсах, при этом сигнальный процессор обнаруживает на основании полученной информации один или более пиков одного или более импульсов и определяет форму сигнала частоты сердечных сокращений.
Один другой вариант осуществления включает в себя способ определения частоты сердечных сокращений, включающий обнаружение одного или более импульсов с помощью по меньшей мере одного емкостного датчика перемещения для генерации сигнала, который относится к изменению расстояния между по меньшей мере одним емкостным датчиком перемещения и кожей пользователя по меньшей мере одного емкостного датчика перемещения, причем по меньшей мере один емкостный датчик перемещения содержит два электрода, представляющих собой внешний передающий электрод; и внутренний принимающий электрод; и преобразование одного или более сигналов от по меньшей мере одного емкостного датчика перемещения в форму сигнала частоты сердечных сокращений, причем один или более сигналов содержат информацию об одном или более импульсах.
Краткое описание графических материалов
На фиг. 1 представлен вид спереди в вертикальной проекции компьютерной системы, которая подходит для реализации по меньшей мере части центральной компьютерной системы.
На фиг. 2 представлена типичная блок-схема примеров элементов, включенных в печатные платы внутри корпуса компьютерной системы, показанной на фиг. 1.
На фиг. 3 представлена типичная блок-схема системы в соответствии с вариантом осуществления.
На фиг. 4 представлена типичная блок-схема части системы, изображенной на фиг. 3, в соответствии с вариантом осуществления.
На фиг. 5 представлена типичная блок-схема другой части системы, изображенной на фиг. 3, в соответствии с вариантом осуществления.
На фиг. 6 представлена является блок-схема способа в соответствии с вариантом осуществления.
На фиг. 7 представлена является блок-схема способа в соответствии с вариантом осуществления.
На фиг. 8 представлено устройство для определения частоты сердечных сокращений в соответствии с вариантом осуществления.
На фиг. 9 представлены графики данных, связанных с вариантом осуществления.
На фиг. 10 представлено устройство для определения частоты сердечных сокращений в соответствии с другим вариантом осуществления.
Подробное описание изобретения
Для простоты и ясности иллюстрации на приведенных фигурах обозначен общий метод толкования, а описания и подробные сведения общеизвестных признаков и методик могут быть опущены во избежание чрезмерного затруднения понимания настоящего описания. Кроме того, элементы на приведенных фигурах необязательно выполнены в масштабе. Например, для облегчения понимания вариантов осуществления настоящего описания размеры некоторых элементов на фигурах могут быть чрезмерно увеличены по сравнению с другими элементами. Одни и те же элементы на различных фигурах обозначены одинаковыми номерами позиций.
Термины «первый», «второй», «третий», «четвертый» и т.п. в описании и в формуле изобретения, если они присутствуют, используются для разграничения аналогичных элементов и не обязательно для описания конкретного последовательного или хронологического порядка. Следует понимать, что термины, используемые таким образом, являются взаимозаменяемыми при соответствующих обстоятельствах, так что варианты осуществления, описанные в настоящем документе, например, способны функционировать в последовательностях, отличных от последовательностей, проиллюстрированных или другим способом описанных в настоящем документе. Кроме того, термины «включать в себя», «иметь» и любые их вариации, представленные в настоящем документе, используются для обозначения неисключительного включения, т.е. процесс, способ, система, изделие, устройство или аппарат, содержащие перечень элементов, необязательно ограничиваются этими элементами, но могут содержать другие элементы, не указанные явно или свойственные такому процессу, способу, системе, изделию, устройству или аппарату.
В описании и формуле изобретения термины «слева», «справа», «спереди», «сзади», «сверху», «снизу», «над», «под» и т.п., при наличии таковых, используются в описательных целях и необязательно для указания постоянного взаимного положения. Следует понимать, что термины, используемые таким образом, являются взаимозаменяемыми при соответствующих обстоятельствах, так что варианты осуществления устройства, способы и/или изделия, описанные в настоящем документе, например, способны функционировать при других расположениях элементов, отличных от расположений, показанных или другим способом описанных в настоящем документе.
Термины «пара», «соединенный», «соединяет», «соединение» и т.п. следует понимать в широком смысле, и они относятся к соединению двух или более элементов механическим и/или иным образом. Два или более электрических элементов могут быть соединены друг с другом электрическим, но не механическим или иным способом. Длительность соединения может быть любой, например, постоянной, полупостоянной или только на короткий промежуток времени. Термин «электрическое соединение» и т.п. следует понимать в широком смысле, и он включает электрическое соединение всех видов. Отсутствие понятия «с возможностью разъема», «разъемный» и т.п. с термином «соединенный» и т.п. не характеризует данное соединение как разъемное или неразъемное.
Как определено в настоящем документе, «приблизительно» может в некоторых вариантах осуществления означать диапазон плюс или минус десять процентов от указанного значения. В других вариантах осуществления «приблизительно» может означать диапазон плюс или минус пять процентов от указанного значения. В дополнительных вариантах осуществления «приблизительно» может означать диапазон плюс или минус три процента от указанного значения. В еще одних вариантах осуществления «приблизительно» может означать диапазон плюс или минус один процент от указанного значения.
Некоторые варианты осуществления могут включать в себя устройство для определения частоты сердечных сокращений. В некоторых вариантах осуществления устройство может включать в себя по меньшей мере один емкостный датчик перемещения, соединенный с ремнем. Во многих вариантах осуществления по меньшей мере один емкостный датчик перемещения может включать в себя два электрода. В некоторых вариантах осуществления два электрода могут представлять собой внешний передающий электрод и внутренний принимающий электрод. В различных вариантах осуществления по меньшей мере один емкостный датчик перемещения может обнаруживать импульс, генерируя сигнал, связанный с изменением расстояния между кожей пользователя устройства и по меньшей мере одним емкостным датчиком перемещения.
Некоторые варианты осуществления включают в себя систему. Во многих вариантах осуществления система может включать в себя по меньшей мере один емкостный датчик перемещения, соединенный с ремнем. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один емкостный датчик перемещения может включать в себя два электрода. В некоторых вариантах осуществления два электрода представляют собой внешний передающий электрод и внутренний принимающий электрод. Во многих вариантах осуществления по меньшей мере один емкостный датчик перемещения может обнаруживать импульс, генерируя сигнал, связанный с изменением расстояния между кожей пользователя устройства и по меньшей мере одним емкостным датчиком перемещения. Во многих вариантах осуществления система может дополнительно включать в себя сигнальный процессор, принимающий один или более сигналов от по меньшей мере одного емкостного датчика перемещения, причем один или более сигналов содержат информацию об одном или более импульсах, при этом сигнальный процессор обнаруживает на основании полученной информации один или более пиков одного или более импульсов и определяет форму сигнала частоты сердечных сокращений.
Некоторые варианты осуществления включают способ. В некоторых вариантах осуществления способ может включать обнаружение одного или более импульсов с помощью по меньшей мере одного емкостного датчика перемещения для генерации сигнала, который относится к изменению расстояния между по меньшей мере одним емкостным датчиком перемещения и кожей пользователя по меньшей мере одного емкостного датчика перемещения. Во многих вариантах осуществления по меньшей мере один емкостный датчик перемещения может включать в себя два электрода. В некоторых вариантах осуществления два электрода могут представлять собой внешний передающий электрод и внутренний принимающий электрод. В некоторых вариантах осуществления способ может дополнительно включать преобразование одного или более сигналов от по меньшей мере одного емкостного датчика перемещения в форму сигнала частоты сердечных сокращений, причем один или более сигналов содержат информацию об одном или более импульсах.
На фиг. 1 представлен пример осуществления компьютерной системы 100, которая полностью или частично может подходить для (i) реализации частично или полностью одного или более вариантов осуществления методов, способов и систем и/или (ii) реализации и/или эксплуатации частично или полностью одного или более вариантов осуществления модулей памяти, описанных в настоящем документе. В качестве примера другой или отдельный один из корпуса 102 (и его внутренних компонентов) может подходить для реализации частично или полностью одного или более вариантов осуществления методов, способов и/или систем, описанных в настоящем документе. Более того, один или более элементов компьютерной системы 100 (например, монитор 106, клавиатура 104 и/или мышь 110 и т.д.) также могут подходить для реализации частично или полностью одного или более вариантов осуществления методов, способов и/или систем, описанных в настоящем документе. Компьютерная система 100 может включать в себя корпус 102, содержащий одну или более печатных плат (не показаны), порт 112 универсальной последовательной шины (USB), дисковод 116 для запоминающего устройства на компакт-дисках (CD-ROM) и/или видеодиска с цифровой записью (DVD) и жесткий диск 114. Типичная блок-схема элементов, включенных в печатные платы внутри корпуса 102, показана на фиг. 2. На фиг. 2 центральный процессор (ЦП) 210 соединен с системной шиной 214. В различных вариантах осуществления ЦП 210 может быть совместимым с любым из множества имеющихся в продаже семейств архитектур.
Как показано на фиг. 2, системная шина 214 также соединена с блоком 208 памяти, причем блок 208 памяти может включать в себя (i) энергозависимую (например, кратковременную) память, такую как, например, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), и/или (ii) энергонезависимую (например, долговременную) память, такую как, например, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). Энергонезависимая память может представлять собой съемную и/или несъемную энергонезависимую память. Между тем, ОЗУ может включать в себя динамическое ОЗУ (DRAM), статическое ОЗУ (SRAM) и т.д. Дополнительно, ПЗУ может включать в себя ПЗУ с масочным программированием, программируемое ПЗУ (PROM), однократно программируемое ПЗУ (OTP), стираемое программируемое ПЗУ (EPROM), электрически стираемое программируемое ПЗУ (EEPROM) (например, электрически перепрограммируемое ПЗУ (EAROM) и/или флэш-память) и т.д. Модуль (-и) памяти различных вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, может включать в себя блок 208 памяти, внешний накопитель (не показан), такой как, например, оснащенный USB электронный накопитель, соединенный с портом 112 универсальной последовательной шины (USB) (фиг. 1–2), жесткий диск 114 (фиг. 1–2), CD-ROM и/или DVD для применения с приводом 116 CD-ROM и/или DVD (фиг. 1–2), гибкий диск для применения с приводом гибкого диска (не показан), оптический диск (не показан), магнитооптический диск (сейчас показан), магнитную пленку (не показана) и т.д. Дополнительно модуль (-и) энергонезависимой или долговременной памяти относится к частям модуля (-ей) памяти, которые представляют собой энергонезависимую (например, долговременную) память.
В различных примерах части модуля (-ей) памяти различных вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, (например, части модуля (-ей) энергонезависимой памяти) могут быть закодированы с помощью последовательности загрузочного кода, подходящей для восстановления компьютерной системы 100 (фиг. 1) до функционального состояния после перезагрузки системы. Кроме того, части модуля (-ей) памяти различных вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, (например, части модуля (-ей) энергонезависимой памяти) могут включать в себя микрокод, такой как базовая система ввода-вывода (BIOS), который может работать с компьютерной системой 100 (фиг. 1). В тех же или других примерах части модуля (-ей) памяти различных вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, (например, части модуля (-ей) энергонезависимой памяти) могут включать в себя операционную систему, которая может представлять собой программу, которая управляет аппаратными и программными ресурсами компьютера и/или компьютерной сети. BIOS может инициализировать и протестировать компоненты компьютерной системы 100 (фиг. 1) и загрузить операционную систему. В то же время операционная система может выполнять основные задачи, такие как, например, управление и выделение памяти, определение приоритетов обработки команд, управление устройствами ввода и вывода, упрощение работы в сети и управление файлами. Примеры операционных систем могут включать в себя одну из следующих: (i) операционная система (ОС) Microsoft® Windows® компании Microsoft Corp. (г. Редмонд, штат Вашингтон, США), (ii) ОС Mac® X компании Apple Inc. (г. Купертино, штат Калифорния, США), (iii) ОС UNIX® и (iv) ОС Linux®. Дополнительные примеры операционных систем могут включать в себя одну из следующих: (i) операционная система iOS® компании Apple Inc. (г. Купертино, штат Калифорния, США), (ii) операционная система Blackberry® компании Research In Motion (RIM) (г. Уотерлу, провинция Онтарио, Канада), (iii) операционная система WebOS компании LG Electronics (г. Сеул, Южная Корея), (iv) операционная система Android™, разработанная компанией Google (г. Маунтин-Вью, штат Калифорния, США), (v) операционная система Windows Mobile™ компании Microsoft Corp. (г. Редмонд, штат Вашингтон, США) или (vi) операционная система Symbian™ компании Accenture PLC (г. Дублин, Ирландия).
В настоящем документе термин «процессор» и/или «обрабатывающий модуль» означает любой тип вычислительной схемы, такой как, без ограничений, микропроцессор, микроконтроллер, контроллер, микропроцессор с полным набором команд (CISC), микропроцессор с сокращенным набором команд (RISC), микропроцессор с очень длинными командными словами (VLIW), графический процессор, процессор обработки цифровых сигналов или любой другой тип процессора или схема обработки, которые способны выполнять нужные функции. В некоторых примерах один или более модулей обработки различных вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, могут содержать ЦП 210.
В изображенном на фиг. 2 варианте осуществления различные устройства ввода-вывода, такие как контроллер 204 диска, графический адаптер 224, видеоконтроллер 202, адаптер 226 клавиатуры, адаптер 206 мыши, сетевой адаптер 220 и другие устройства 222 ввода-вывода, могут быть подсоединены к системной шине 214. Адаптер 226 клавиатуры и адаптер 206 мыши соединены с клавиатурой 104 (фиг. 1–2) и мышью 110 (фиг. 1–2) соответственно компьютерной системы 100 (фиг. 1). Хотя на фиг. 2 графический адаптер 224 и видеоконтроллер 202 показаны как отдельные блоки, в других вариантах осуществления видеоконтроллер 202 может быть встроен в графический адаптер 224, или наоборот. Видеоконтроллер 202 подходит для монитора 106 (фиг. 1–2) для отображения изображений на экране 108 (фиг. 1) компьютерной системы 100 (фиг. 1). Контроллер 204 диска может управлять жестким диском 114 (фиг. 1–2), USB-портом 112 (фиг. 1–2) и дисководом 116 CD-ROM (фиг. 1–2). В других вариантах осуществления могут применяться отдельные блоки для управления каждым из этих устройств по отдельности.
Сетевой адаптер 220 может подходить для подключения компьютерной системы 100 (фиг. 1) к компьютерной сети посредством проводной связи (например, проводного сетевого адаптера) и/или беспроводной связи (например, беспроводного сетевого адаптера). В некоторых вариантах осуществления сетевой адаптер 220 может быть подключен или соединен с портом расширения (не показан) компьютерной системы 100 (фиг. 1). В других вариантах осуществления сетевой адаптер 220 может быть встроен в компьютерную систему 100 (фиг. 1). Например, сетевой адаптер 220 может быть встроен в компьютерную систему 100 (фиг. 1) путем встраивания в набор микросхем системной платы (не показан) или реализован посредством одной или более специализированных микросхем связи (не показаны), соединенных через интерфейс периферийных компонентов (PCI) или шину PCI Express компьютерной системы 100 (фиг. 1) или USB-порт 112 (фиг. 1).
Как показано на фиг. 1, хотя многие другие компоненты компьютерной системы 100 не показаны, такие компоненты и их соединение хорошо известны средним специалистам в данной области. Таким образом, дополнительные подробности конструкции и состава компьютерной системы 100 и печатных плат внутри корпуса 102 не описаны в настоящем документе.
Когда компьютерная система 100 запущена, программные команды (например, компьютерные команды), хранящиеся на одном или более из модулей памяти различных вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, могут выполняться ЦП 210 (фиг. 2). По меньшей мере часть программных команд, хранящихся на этих устройствах, может подходить для осуществления по меньшей мере части методов и способов, описанных в настоящем документе.
Кроме того, хотя компьютерная система 100 показана в виде настольного компьютера на фиг. 1, возможны примеры, в которых компьютерная система 100 может иметь другой форм-фактор, но при этом также иметь функциональные элементы, аналогичные описанным для компьютерной системы 100. В некоторых вариантах осуществления компьютерная система 100 может включать в себя один компьютер, один сервер или группу или набор компьютеров или серверов или множество компьютеров или серверов. Как правило, группа или набор серверов могут использоваться, когда нагрузка на компьютерную систему 100 превышает соответствующие возможности одного сервера или компьютера. В некоторых вариантах осуществления компьютерная система 100 может включать в себя портативный компьютер. В некоторых других вариантах осуществления компьютерная система 100 может включать в себя мобильное электронное устройство, такое как смартфон. В некоторых дополнительных вариантах осуществления компьютерная система 100 может включать в себя встроенную систему.
На фиг. 3 представлена типичная блок-схема системы 300 в соответствии с одним вариантом осуществления. Система 300 приведена исключительно в качестве примера, и варианты осуществления системы не ограничены вариантами осуществления, представленными в настоящем документе. Система 300 может использоваться во многих различных вариантах осуществления или примерах, которые специально не показаны или не описаны в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления определенные элементы или модули системы 300 могут выполнять различные способы и/или действия этих способов. В этих или других вариантах осуществления способы и/или действия способов могут выполняться другими подходящими элементами или модулями системы 300.
Таким образом, по существу, система 300 может быть реализована с использованием аппаратного и/или программного обеспечения, как описано в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления часть или все аппаратное и/или программное обеспечение может быть стандартным, при этом в этих или других вариантах осуществления часть или все аппаратное и/или программное обеспечение можно настраивать (например, оптимизировать) для реализации части или всей функциональности системы 300, описанной в настоящем документе.
В некоторых вариантах осуществления система 300 может содержать систему 320 для определения частоты сердечных сокращений и систему 360 отображения. В некоторых вариантах осуществления каждая из системы 320 для определения частоты сердечных сокращений и системы 360 отображения может представлять собой описанную выше компьютерную систему 100 (фиг. 1), и каждая из них может представлять собой один компьютер, один сервер или группу или набор компьютеров или серверов. Во многих вариантах осуществления система 320 для определения частоты сердечных сокращений может включать в себя устройство 800 (фиг. 8).
Во многих вариантах осуществления каждая из системы 320 для определения частоты сердечных сокращений и/или системы 360 отображения может включать в себя одно или более устройств ввода (например, одну или более клавиатур, одну или более клавишных панелей, одно или более указательных устройств, таких как компьютерная мышь или компьютерные мыши, один или более дисплеев с сенсорным экраном, микрофон и т.д.) и/или может включать в себя одно или более устройств отображения (например, один или более мониторов, один или более дисплеев с сенсорным экраном, проекторы и т.д.). В этих или других вариантах осуществления одно или более из устройств ввода могут быть схожими или идентичными клавиатуре 104 (фиг. 1) и/или мыши 110 (фиг. 1). Дополнительно одно или более из устройств отображения могут быть схожими или идентичными монитору 106 (фиг. 1) и/или экрану 108 (фиг. 1). Устройство (-а) ввода и устройство (-а) отображения могут быть соединены с модулем (-ями) обработки и/или модулем (-ями) памяти системы 320 для определения частоты сердечных сокращений и/или системы 360 отображения посредством проводной и/или беспроводной связи, и соединение может быть прямым и/или непрямым, а также локальным и/или удаленным. В качестве примера непрямого соединения (которое также может быть или не быть удаленным) можно использовать переключатель «клавиатура-монитор-мышь» (KVM) для соединения устройства (устройств) ввода и устройства (устройств) отображения с модулем (-ями) обработки и/или модулем (-ями) памяти. В некоторых вариантах осуществления переключатель KVM также может быть частью системы 320 для определения частоты сердечных сокращений и/или системы 360 отображения. Аналогичным образом модуль (-и) обработки и модуль (-и) памяти могут быть локальными и/или удаленными друг от друга.
Во многих вариантах осуществления система 320 определения сердечных сокращений и/или система 360 отображения может быть выполнена с возможностью связи с одним или более пользовательскими компьютерами (не показаны). В некоторых вариантах осуществления система для определения частоты сердечных сокращений и/или система 360 отображения может быть связана или сопряжена (например, может взаимодействовать) с одним или более компьютерами потребителя через сеть 330. В некоторых вариантах осуществления сеть 330 может представлять собой сеть Интернет или интрасеть, которая не открыта для общественности. Соответственно, во многих вариантах осуществления система 320 для определения частоты сердечных сокращений и/или система 360 отображения (и/или программное обеспечение, используемое в таких системах) может относиться к внутреннему интерфейсу системы 300, управляемой оператором и/или администратором системы 300, а пользовательские компьютеры (и/или программное обеспечение, используемое в таких системах) могут относиться к внешнему интерфейсу системы 300, используемому одним или более пользователями 350 соответственно. В этих или других вариантах осуществления оператор и/или администратор системы 300 может управлять системой 300, обрабатывающим (-ими) модулем (-ями) системы 300 и/или модулем (-ями) памяти системы 300, с использованием устройства (устройств) ввода и/или устройства (устройств) отображения системы 300.
В то же время во многих вариантах осуществления система 320 для определения частоты сердечных сокращений и/или система 360 отображения может быть также выполнена с возможностью связи с одной или более базами данных. Одна или более баз данных могут храниться в одном или более модулях памяти (например, в модуле (-ях) энергонезависимой памяти), которые могут быть схожими или идентичными одному или более модулям памяти (например, модулю (-ям) энергонезависимой памяти), описанным выше в отношении компьютерной системы 100 (фиг. 1). Кроме того, в некоторых вариантах осуществления в отношении любой конкретной базы данных из одной или более баз данных эта конкретная база данных может храниться в одном модуле памяти из модуля (-ей) памяти и/или модуля (-ей) энергонезависимой памяти, на котором (-ых) хранится одна или более баз данных, или содержимое этой конкретной базы данных может быть разделено между несколькими из модуля (-ей) памяти и/или модуля (-ей) энергонезависимой памяти, на котором (-ых) хранится одна или более баз данных, в зависимости от размера конкретной базы данных и/или емкости модуля (-ей) памяти и/или модуля (-ей) энергонезависимой памяти.
Каждая из одной или более баз данных может включать в себя структурированный (например, индексированный) набор данных и может управляться любыми подходящими системами управления базами данных, выполненными с возможностью определения, создания, запроса, организации, обновления и управления базой (-ами) данных. Примеры систем управления базами данных могут включать базу данных MySQL (язык структурированных запросов), базу данных PostgreSQL, базу данных Microsoft SQL Server, базу данных Oracle, базу данных SAP (системы, приложения и продукты) и базу данных IBM DB2.
В то же время связь между системой 320 для определения частоты сердечных сокращений, системой 360 отображения и/или одной или более базами данных может быть реализована с использованием любого подходящего способа проводной и/или беспроводной связи. Соответственно, система 300 может включать в себя любые программные и/или аппаратные компоненты, выполненные с возможностью реализации проводной и/или беспроводной связи. Дополнительно проводная и/или беспроводная связь может быть реализована с использованием любой или любой комбинации топологий проводной и/или беспроводной сетей связи (например, кольцо, линия, дерево, шина, сетка, звезда, шлейфовое соединение, гибридная и т.д.) и/или протоколов (например, протокол (-ы) персональной сети (PAN), протокол (-ы) локальной сети (LAN), протокол (-ы) глобальной сети (WAN), протокол (-ы) сотовой сети, протокол (-ы) сети электропитания и т.д.). Пример протокола (-ов) PAN может включать в себя Bluetooth, Zigbee, беспроводную универсальную последовательную шину (USB), Z-Wave и т.д.; пример протокола (-ов) LAN и/или WAN может включать в себя IEEE 802.3 (также известный как Ethernet), IEEE 802.11 (также известный как WiFi) и т.д.; а пример (-ы) протокола беспроводной сотовой сети может включать в себя глобальную систему мобильной связи (GSM), общую службу пакетной передачи данных (GPRS), множественный доступ с кодовым разделением (CDMA), технология передачи данных Evolution-Data Optimized (EV-DO), усовершенствованный стандарт GSM с увеличенной скоростью передачи данных (EDGE), универсальная система мобильной связи (UMTS), усовершенствованная цифровая беспроводная связь (DECT), цифровой AMPS (IS-136 / множественный доступ с временным разделением каналов (TDMA)), интегральная цифровая усовершенствованная сеть (iDEN), усовершенствованная высокоскоростная пакетная передача данных (HSPA+), стандарт «долгосрочное развитие» (LTE), WiMAX и т.д. Конкретные реализуемые программные и/или аппаратные средства связи зависят от топологий сети и/или реализованных протоколов, и наоборот. Во многих вариантах осуществления пример оборудования связи может включать в себя оборудование проводной связи, включающее в себя, например, одну или более шин данных, таких как, например, универсальная (-ые) последовательная (-ые) шина (-ы), один или более сетевых кабелей, таких как, например, коаксиальный (-ые) кабель (-и), оптоволоконный (-ые) кабель (-и) и/или кабель (-и) с витой парой, любой другой подходящий кабель данных и т.д. Дополнительно пример оборудования связи может включать в себя оборудование беспроводной связи, включающее, например, один или более радиочастотных приемопередатчиков, один или более инфракрасных приемопередатчиков и т.д. Дополнительный пример оборудования связи может включать в себя один или более сетевых компонентов (например, компоненты модулятора-демодулятора, компоненты шлюза и т.д.).
Ниже на фиг. 8 представлено устройство 800 для определения частоты сердечных сокращений. Во многих вариантах осуществления устройство 800 может включать в себя по меньшей мере один емкостный датчик 807 перемещения, соединенный с ремнем 809. В некоторых вариантах осуществления ремень 809 может включать в себя по меньшей мере одно из поводка, ремня, жилета, ошейника или предмета одежды. В некоторых вариантах осуществления ремень 809 может быть выполнен с возможностью ношения поверх кожи животного (например, жилетка, которую носит собака). Во многих вариантах осуществления по меньшей мере один емкостный датчик 807 перемещения может включать в себя два электрода. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один емкостный датчик перемещения может включать в себя более двух электродов. Во многих вариантах осуществления два электрода могут включать в себя внешний передающий электрод 811 и внутренний принимающий электрод 813. В некоторых вариантах осуществления два электрода могут включать в себя первый электрод, выполненный с возможностью передачи одного или более сигналов, и второй электрод, выполненный с возможностью приема одного или более сигналов. В некоторых вариантах осуществления внешний передающий электрод 811 и внутренний принимающий электрод 813 могут быть концентрическими. В некоторых вариантах осуществления внешний передающий электрод 811 и внутренний принимающий электрод 813 могут быть концентрическими окружностями. В других вариантах осуществления внешний передающий электрод 811 и внутренний принимающий электрод 813 могут быть линейными, причем их геометрические центры совмещены. В различных вариантах осуществления устройство 800 может включать в себя более одного емкостного датчика перемещения, которые могут быть размещены приблизительно на одинаковых интервалах поперек ремня 809. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один емкостный датчик 807 перемещения может дополнительно содержать заземляющий электрод. В нескольких вариантах осуществления по меньшей мере один емкостный датчик 807 перемещения может включать в себя по меньшей мере один внешний передающий электрод 811 и более одного внутреннего принимающего электрода 813.
Во многих вариантах осуществления по меньшей мере один емкостный датчик 807 перемещения может обнаруживать импульс, генерируя сигнал, связанный с изменением расстояния между кожей пользователя устройства и по меньшей мере одним емкостным датчиком перемещения. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один емкостный датчик 807 перемещения может обнаруживать частоту сердечных сокращений, интервал между сердечными сокращениями, частоту дыхания и/или интервал между вдохами, генерируя сигнал, связанный с изменением расстояния между кожей пользователя (например, пользователем 350 (фиг. 3) или домашним животным пользователя 350 (фиг. 3)) устройства 800 и по меньшей мере одним емкостным датчиком 807 перемещения. В некоторых вариантах осуществления пользователь может представлять собой собаку или кошку или другое схожее домашнее и/или другое животное. В некоторых вариантах осуществления вариабельность частоты сердечных сокращений может быть определена путем измерения времени между ударами сердца пользователя устройства 800. Как дополнительно описано ниже, во многих вариантах осуществления процессор (например, процессор 526 (фиг. 5) можно использовать для обработки сигнала, генерируемого по меньшей мере одним емкостным датчиком 807 перемещения, для извлечения информации, связанной с частотой сердечных сокращений и/или дыханием пользователя (например, пользователя 350 (фиг. 3)) (например, частота сердечных сокращений, интервал между сердечными сокращениями, частота дыхания и/или интервал между вдохами).
Во многих вариантах осуществления по меньшей мере один емкостный датчик перемещения может определять изменение расстояния между по меньшей мере одним емкостным датчиком перемещения и кожей пользователя по меньшей мере одного емкостного датчика перемещения путем емкостного определения близости. Как показано на фиг. 10, устройство 1000 может представлять собой устройство для определения частоты сердечных сокращений. В некоторых вариантах осуществления устройство 1000 может быть аналогичным устройству 800 (фиг. 8). Во многих вариантах осуществления устройство 1000 может включать в себя по меньшей мере один емкостный датчик 1007 перемещения. Во многих вариантах осуществления по меньшей мере один емкостный датчик 1007 перемещения может включать в себя по меньшей мере один внешний передающий электрод 1011 и по меньшей мере один внутренний принимающий электрод 1013. Во многих вариантах осуществления внешний передающий электрод 1011 может быть аналогичен внешнему передающему электроду 811 (фиг. 8), а внутренний передающий электрод 1013 может быть аналогичен внутреннему передающему электроду 813 (фиг. 8).
В некоторых вариантах осуществления источник питания может подавать напряжение 1003 возбуждения переменного тока, прилагаемое к внешнему передающему электроду 1011. В некоторых вариантах осуществления емкостно-цифровой преобразователь может содержать источник питания для создания напряжения 1003 возбуждения переменного тока и аналого-цифровой преобразователь 1009. Во многих вариантах осуществления емкостное разрешение емкостно-цифрового преобразователя может составлять приблизительно 164 фемтофарад. В различных вариантах осуществления потребление энергии емкостно-цифровым преобразователем может составлять приблизительно 700 микроампер при 3,3 вольт. Во многих вариантах осуществления внутренний принимающий электрод 1013 может принимать сигнал от внешнего передающего электрода 1011 благодаря емкостной связи между внешним передающим электродом 1011 и внутренним принимающим электродом 1013. По мере приближения объекта 1019 (например, кожи пользователя, поднимаемой во время удара сердца или пульсовой волны) к внешнему передающему электроду 1011 устройства и внутреннему принимающему электроду 1013 емкостная связь может шунтировать сигнал от внутреннего принимающего электрода 1013. Во многих вариантах осуществления шунтирование сигнала от внутреннего принимающего электрода 1013 может привести к снижению амплитуды сигнала. В ряде вариантов осуществления сигнал может быть получен по меньшей мере частично на основании изменения расстояния, частично обусловленного шунтированием сигнала от внутреннего принимающего электрода 1013. В некоторых вариантах осуществления изменение расстояния может составлять от приблизительно 0,01 сантиметра (см) до приблизительно 3 см. В некоторых вариантах осуществления пульсация сонной артерии может вызывать расширение поверхности артерии, что может приводить к поднятию кожи животного приблизительно на 0,01 см. Во многих вариантах осуществления изменение расстояния может по меньшей мере частично зависеть от размера животного, породы животного и/или типа волосяного покрова животного. Во многих вариантах осуществления генерируемый сигнал может быть преобразован в цифровой выходной сигнал 1005.
Как показано на фиг. 8, в ряде вариантов осуществления по меньшей мере один емкостный датчик 807 перемещения может быть помещен на шею пользователя (например, пользователя 350 (фиг. 3)) и приближен к сонной артерии пользователя (например, пользователя 350 (фиг. 3)). Во многих вариантах осуществления по меньшей мере один емкостный датчик 807 перемещения не соприкасается с кожей пользователя. Во многих вариантах осуществления по меньшей мере один емкостный датчик 807 перемещения представляет собой бесконтактный датчик перемещения. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один емкостный датчик 807 перемещения может быть помещен на грудь пользователя (например, пользователя 350 (фиг. 3)).
В различных вариантах осуществления устройство 800 может дополнительно включать в себя массив емкостных датчиков. Во многих вариантах осуществления массив емкостных датчиков может включать в себя по меньшей мере один емкостный датчик 807 перемещения. В некоторых вариантах осуществления массив емкостных датчиков может включать в себя по меньшей мере два емкостных датчика перемещения. В некоторых вариантах осуществления массив емкостных датчиков может включать в себя линейный массив. В некоторых вариантах осуществления массив емкостных датчиков может включать в себя 2-мерный массив (например, на внутренней поверхности жилета).
Во многих вариантах осуществления устройство 800 может дополнительно включать в себя один или более один или более инерциальных датчиков. В некотором варианте осуществления один или более инерциальных датчиков могут воспринимать движение, вызванное перемещением пользователя (например, пользователя 350 (фиг. 3)) устройства. В некоторых вариантах осуществления перемещение пользователя (например, пользователя 350 (фиг. 3)) может быть связано с хождением, бегом или любым другим движением тела пользователя, которое не связано с дыханием. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере часть одного или более инерциальных датчиков может быть расположена совместно по меньшей мере с одним емкостным датчиком 807 перемещения. Например, в некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один емкостный датчик 807 перемещения и по меньшей мере часть одного или более инерциальных датчиков могут быть расположены с левой стороны грудной клетки пользователя (например, пользователя 350 (фиг. 3)), и/или другая часть одного или более инерциальных датчиков и другой емкостный датчик перемещения могут быть расположены на правой стороне грудной клетки пользователя (например, пользователя 350 (фиг. 3)) для балансировки массы ремня поперек пользователя.
Если говорить о системе 320 для определения частоты сердечных сокращений, изображенной на фиг. 5, во многих вариантах осуществления выходной сигнал от по меньшей мере одного емкостного датчика 807 перемещения (фиг. 8) может иметь форму волны. Во многих вариантах осуществления форма волны может включать в себя информацию, связанную с частотой сердечных сокращений и/или дыханием пользователя (например, пользователя 350 (фиг. 3)) (например, частота сердечных сокращений, интервал между сердечными сокращениями, частота дыхания и/или интервал между вдохами). В некоторых вариантах осуществления система 320 для определения частоты сердечных сокращений может включать в себя один или более электродов 522 (например, внешний передающий электрод 811 и внутренний принимающий электрод 813 (фиг. 8)), преобразователь 524, процессор 526 и коммуникатор 528.
В некоторых вариантах осуществления система 320 для определения частоты сердечных сокращений (фиг. 5) может обрабатывать сигнал, генерируемый по меньшей мере одним емкостным датчиком 807 перемещения (фиг. 8), в соответствии со способом 600 (фиг. 6). Как показано совместно на фиг. 6 и 9, во многих вариантах осуществления с помощью способа 600 можно обрабатывать сигнал, генерируемый по меньшей мере одним емкостным датчиком 807 перемещения (фиг. 8).
На фиг. 9 показаны 7 графиков, отражающих приблизительно 20 секунд данных, собранных по меньшей мере одним емкостным датчиком 807 перемещения (фиг. 8). Во многих вариантах осуществления выходной сигнал от по меньшей мере одного емкостного датчика 807 перемещения (фиг. 8) содержит цифровое (например, численное) представление значения емкости, регистрируемого электродами (например, внешним передающим электродом 811 и внутренним принимающим электродом 813 (фиг. 8), как показано в действии 605 (фиг. 6). Этот выходной сигнал может быть нефильтрованным или необработанным и может включать в себя информацию, относящуюся к дыханию и сердцебиению собаки. На графике 1 на фиг. 9 показан результат действия 605.
На фиг. 6 представлена блок-схема способа 600 в соответствии с вариантом осуществления. Способ 600 приведен исключительно в качестве примера и не ограничен вариантами осуществления, представленными в настоящем документе. Способ 600 может использоваться во многих различных вариантах осуществления или примерах, которые специально не показаны или не описаны в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления устройство 800 для определения частоты сердечных сокращений (фиг. 8) и/или устройство 1000 (фиг. 10) может использоваться в сочетании со способом 600. В некоторых вариантах осуществления действия способа 600 можно выполнять в представленном порядке. В других вариантах осуществления действия способа 600 можно выполнять в любом подходящем порядке. В еще одних вариантах осуществления одно или более из действий способа 600 можно объединить или пропустить. Во многих вариантах осуществления система 300 (фиг. 3) может подходить для осуществления способа 600 и/или одного или более из действий способа 600. В этих или других вариантах осуществления одно или более из действий способа 600 могут быть реализованы в виде одной или более компьютерных команд, выполненных с возможностью запуска на одном или более рабочих модулях и выполненных с возможностью сохранения на одном или более модулях 412, 422 и/или 462 энергонезависимой памяти (фиг. 4). Такие энергонезависимые модули памяти могут быть частью компьютерной системы, такой как система 320 для определения частоты сердечных сокращений (фиг. 3 и 4) и/или система 360 отображения (фиг. 3 и 4). Модуль (-и) обработки может (могут) быть схожим (-ими) или идентичным (-ыми) обрабатывающему (-им) модулю (-ям), описанному (-ым) выше по отношению к компьютерной системе 100 (фиг. 1).
Во многих вариантах осуществления способ 600 может включать действие 610 фильтрации сигнала, полученного в результате действия 605, с помощью фильтра высоких частот. В некоторых вариантах осуществления фильтр высоких частот может включать в себя частоту отсечки приблизительно 1 Герц (Гц). Во многих вариантах осуществления действие 610 может удалять медленно движущиеся сигналы, такие как сигналы, вызванные дыханием, для устранения смещения от данных, полученных в результате действия 605. На графике 2 (фиг. 9) показан результат действия 610.
В различных вариантах осуществления способ 600 дополнительно может включать действие 615 по фильтрации сигнала через фильтр нижних частот. Во многих вариантах осуществления действие 615 может включать удаление высокочастотного шума с использованием фильтра нижних частот. В некоторых вариантах осуществления частота отсечки фильтра нижних частот может составлять приблизительно 10 Гц. На графике 3 (фиг. 9) показан результат действия 615. В некоторых вариантах осуществления последовательность действий 610 и 615 является обратной.
В ряде вариантов осуществления способ 600 дополнительно может включать действие 620 по обработке сигнала для восстановления исходного уровня. В некоторых вариантах осуществления действие 620 может включать обработку сигнала для установки численного значения исходного уровня на ноль. В различных вариантах осуществления действие 620 может использовать алгоритм восстановления исходного уровня (например, восстановления постоянной составляющей). В некоторых вариантах осуществления можно использовать следующий алгоритм (в формате кода PYTHON), в котором y_bp представляет собой входной сигнал, а y_dcr представляет собой выходной сигнал:
#dc restore
baseline = np.zeros(len(y_bp))
y_dcr = np.zeros(len(y_bp))
dcr = np.mean(y_bp)
decay_rate = 0.96
for i in range(len(y_bp)):
if (y_bp[i] < dcr):
dcr = y_bp[i]
baseline[i] = dcr
y_dcr[i] = y_bp[i] - dcr
dcr = dcr*decay_rate
В некоторых вариантах осуществления данная обработка может выделять один или более пиков сигнала, которые могут быть связаны с ударами сердца. На графике 4 (фиг. 9) показан результат действия 620.
В ряде вариантов осуществления способ 600 дополнительно может включать действие 625 для обнаружения одного или более ударов сердца и исключения шума путем обработки сигнала с помощью алгоритма «обнаружения пика утечки». Во многих вариантах осуществления может использоваться следующий алгоритм (в формате кода PYTHON), где y_dcr представляет собой входное значение, а y_pdl — выходное значение:
#peak detection, leaky
pd_decay = 0.96
pdl = min(y_dcr)
y_pdl = np.zeros(len(y_dcr))
for i in range(len(y_pdl)):
if (y_dcr[i] > pdl):
pdl = y_dcr[i]
y_pdl[i] = pdl
pdl = pdl*pd_decay
На графике 5 (фиг. 9) показан результат действия 625.
В некоторых вариантах осуществления способ 600 также может включать действие 630 по определению порогового значения и обнаружению сердцебиения. Во многих вариантах осуществления для обнаружения сердцебиения на основании сигнала графика 5 (фиг. 9) действие 630 может включать определение порогового значения в виде среднего значения сигнала. Пороговое значение может быть показано на графике 5 в виде пунктирной линии (фиг. 9). Во многих вариантах осуществления сердцебиение может быть обнаружено, когда сигнал имеет нарастающий фронт, который пересекает пороговое значение (например, пунктирная линия). На графике 6 (фиг. 9) показан результат действия 630. Как показано на графике 6 (фиг. 9), каждый вертикальный выброс указывает на обнаруженное сердцебиение. Сигнал на графике 6 (фиг. 9) можно использовать для измерения вариабельности между ударами сердца. В некоторых вариантах осуществления действие 600 также может включать действие 635 по отображению удара сердца.
Во многих вариантах осуществления для проверки того, что устройство обнаружения сердцебиения (например, устройство 800 (фиг. 8) правильно обнаруживает удары сердца пользователя (например, пользователя 350 (фиг. 3), одновременно с емкостным сигналом может быть собран один или более ударов сердца с помощью монитора частоты сердечных сокращений на основе электрокардиограммы (на основе ЭКГ). Один или более ударов сердца, зафиксированных с помощью монитора на основе ЭКГ, показаны на графике 7 (фиг. 9). В случае такого приблизительно 20-секундного набора данных продолжительность удара сердца, обнаруженного устройством обнаружения сердцебиения (например, устройством 800 (фиг. 8) на графике 6 соответствует продолжительности удара сердца по данным монитора на основе ЭКГ на графике 7 (фиг. 9).
На фиг. 7 представлена блок-схема способа 700 в соответствии с вариантом осуществления. Способ 700 приведен исключительно в качестве примера и не ограничен вариантами осуществления, представленными в настоящем документе. Способ 700 может использоваться во многих различных вариантах осуществления или примерах, которые специально не показаны или не описаны в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления устройство 800 для определения частоты сердечных сокращений (фиг. 8) может использоваться в сочетании со способом 700. В некоторых вариантах осуществления действия способа 700 можно выполнять в представленном порядке. В других вариантах осуществления действия способа 700 можно выполнять в любом подходящем порядке. В еще одних вариантах осуществления одно или более из действий способа 700 можно объединить или пропустить. Во многих вариантах осуществления система 300 (фиг. 3) может подходить для осуществления способа 700 и/или одного или более из действий способа 700. В этих или других вариантах осуществления одно или более из действий способа 700 могут быть реализованы в виде одной или более компьютерных команд, выполненных с возможностью запуска на одном или более рабочих модулях и выполненных с возможностью сохранения на одном или более модулях 412, 422 и/или 462 энергонезависимой памяти (фиг. 4). Такие энергонезависимые модули памяти могут быть частью компьютерной системы, такой как система 320 для определения частоты сердечных сокращений (фиг. 3 и 4) и/или система 360 отображения (фиг. 3 и 4). Модуль (-и) обработки может (могут) быть схожим (-ими) или идентичным (-ыми) обрабатывающему (-им) модулю (-ям), описанному (-ым) выше по отношению к компьютерной системе 100 (фиг. 1).
Во многих вариантах осуществления способ 700 может включать действие 705 по обнаружению одного или более импульсов с помощью по меньшей мере одного емкостного датчика перемещения для генерации сигнала, который относится к изменению расстояния между по меньшей мере одним емкостным датчиком перемещения и кожей пользователя по меньшей мере одного емкостного датчика перемещения. Во многих вариантах осуществления по меньшей мере один емкостный датчик перемещения может включать в себя два электрода, содержащих внешний передающий электрод (например, внешний передающий электрод 811 (фиг. 8)) и внутренний принимающий электрод (например, внутренний принимающий электрод 813 (фиг. 8)). В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один емкостный датчик перемещения может быть аналогичным по меньшей мере одному емкостному датчику 807 перемещения (фиг. 8). В различных вариантах осуществления по меньшей мере один емкостный датчик перемещения может быть прикреплен к ремню (например, ремню 809 (фиг. 8)). В некоторых вариантах осуществления два электрода могут включать в себя первый электрод, выполненный с возможностью передачи одного или более сигналов, и второй электрод, выполненный с возможностью приема одного или более сигналов. В некоторых вариантах осуществления внешний передающий электрод и внутренний принимающий электрод могут быть концентрическими. В некоторых вариантах осуществления внешний передающий электрод и внутренний принимающий электрод могут быть концентрическими окружностями. В некоторых вариантах осуществления внешний передающий электрод и внутренний принимающий электрод могут быть линейными. В различных вариантах осуществления устройство для обнаружения сердцебиения (например, устройство 800 (фиг. 8)) может включать в себя более одного емкостного датчика перемещения, которые могут быть размещены приблизительно на одинаковых расстояниях на ремне. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один емкостный датчик перемещения может дополнительно содержать заземляющий электрод. В нескольких вариантах осуществления по меньшей мере один емкостный датчик перемещения может включать в себя по меньшей мере один внешний передающий электрод и более одного внутреннего принимающего электрода.
В одном варианте осуществления один электрод может представлять собой заземляющий электрод, такой как металлическая проволока, который проходит по всей окружности ошейника, или он может представлять собой сам ошейник, если ошейник выполнен из электропроводящего материала или ткани с электропроводящими волокнами. В данном варианте осуществления активный электрод будет представлять собой металлическую накладку, расположенную на внутренней стороне ошейника, с изолятором, отделяющим от основного ремня ошейника с заземляющим электродом.
В других вариантах осуществления емкость между электродами не определяется путем обеспечения одного передающего, а другого принимающего электрода. Один из распространенных способов осуществления заключается в том, чтобы сделать емкость одного электрода относительно земли (или ремня) частью резонансной цепи осциллятора. При этом частота колебания будет изменяться по мере изменения емкости между электродом и землей. Выходной сигнал осциллятора затем передается в преобразователь частота-напряжение для получения сигнала, который будет выглядеть, по существу, так же, как в случае датчика на основе AD7746. Эта методика определения емкости с помощью одного электрода является принципом хорошо известного музыкального инструмента терменвокса, в котором очень малые изменения емкости между «антенной» (один электрод) и землей влияют на тон звукового осциллятора.
Во многих вариантах осуществления действие 705 может включать подачу напряжения возбуждения переменного тока на внешний передающий электрод, как показано на фиг. 10 и описано выше. В некоторых вариантах осуществления обнаружение одного или более импульсов может дополнительно включать использование массива емкостных датчиков перемещения, причем массив емкостных датчиков перемещения включает в себя по меньшей мере один емкостный датчик перемещения. Во многих вариантах осуществления массив емкостных датчиков может включать в себя по меньшей мере один емкостный датчик перемещения. В некоторых вариантах осуществления массив емкостных датчиков может включать в себя по меньшей мере два емкостных датчика перемещения. В некоторых вариантах осуществления массив емкостных датчиков может включать в себя линейный массив. В некоторых вариантах осуществления массив емкостных датчиков может включать в себя 2-мерный массив (например, на внутренней поверхности жилета).
В ряде вариантов осуществления способ 700 также может включать действие 710 по преобразованию одного или более сигналов от по меньшей мере одного емкостного датчика перемещения в форму сигнала частоты сердечных сокращений, причем один или более сигналов содержат информацию об одном или более импульсах. Во многих вариантах осуществления действие 710 может быть аналогичным в случае способа 600 (фиг. 6). В некоторых вариантах осуществления способ 700 может дополнительно включать действие по обнаружению движения, вызванного перемещением пользователя по меньшей мере одного емкостного датчика перемещения с помощью одного или более инерциальных датчиков. В некоторых вариантах осуществления способ 700 может дополнительно включать действие по фильтрации формы сигнала частоты сердечных сокращений путем удаления данных, относящихся к движению, вызванному перемещением пользователя по меньшей мере одного емкостного датчика перемещения. В некоторых вариантах осуществления способ 700 также может включать действие 715 по отображению частоты сердечных сокращений по меньшей мере частично на основе формы сигнала частоты сердечных сокращений.
На фиг. 4 представлена блок-схема части системы 300, включая систему 320 для определения частоты сердечных сокращений и/или систему 360 отображения, в соответствии с вариантом осуществления, показанным на фиг. 3. Каждая из системы 320 для определения частоты сердечных сокращений и/или системы 360 отображения приведена только в качестве примера и не ограничена вариантами осуществления, представленными в настоящем документе. Каждая из системы 320 для определения частоты сердечных сокращений и/или системы 360 отображения может использоваться во многих различных вариантах осуществления или примерах, специально не показанных или не описанных в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления определенные элементы или модули системы 320 для определения частоты сердечных сокращений и/или системы 360 отображения могут выполнять различные процедуры, способы и/или действия. В других вариантах осуществления процедуры, способы и/или действия могут выполняться другими подходящими элементами или модулями.
Во многих вариантах осуществления система 320 для определения частоты сердечных сокращений может включать в себя модули 412 и 422 энергонезависимой памяти, а модуль отображения может включать в себя модуль 462 энергонезависимой памяти. Модуль 412 памяти может называться модулем 412 датчика, а модуль 422 памяти может называться модулем 422 обработки сигналов. Модуль 462 памяти может называться модулем 462 отображения.
Во многих вариантах осуществления в модуле 412 датчика могут храниться вычислительные команды, выполненные с возможностью запуска на одном или более модулях обработки и выполнения одного или более действий, относящихся к считыванию. В различных вариантах осуществления в модуле 412 датчика могут храниться вычислительные команды, выполненные с возможностью запуска на одном или более модулях обработки и выполнения одного или более действий способов 700 (фиг. 7) (например, действия 705 (фиг. 7)) или одного или более действий способа 600 (фиг. 6) (например, действия 605 (фиг. 6)). В некоторых вариантах осуществления в модуле 422 обработки сигналов могут храниться вычислительные команды, выполненные с возможностью запуска на одном или более модулях обработки и выполнения одного или более действий способа 700 (фиг. 7) (например, действия 710 (фиг. 7) и/или действий 610, 615, 620 и/или 625 (фиг. 6)).
В некоторых вариантах осуществления в модуле 462 отображения могут храниться вычислительные команды, выполненные с возможностью запуска на одном или более модулях обработки и выполнения одного или более действий способа 700 (фиг. 7) (например, действия 715 (фиг. 7)) или одного или более действий способа 600 (фиг. 6) (например, действия 635 (фиг. 6)).
Хотя выше описано устройство для определения частоты сердечных сокращений и связанные с ним системы и способы, специалистам в данной области будет понятно, что возможны различные изменения без отступления от сущности или объема описания. Соответственно, описание вариантов осуществления предназначено для иллюстрации объема настоящего описания и не должно быть ограничивающим. Предполагается, что объем настоящего описания ограничен только в степени, требуемой прилагаемой формулой изобретения. Например, среднему специалисту в данной области будет понятно, что любой элемент на фиг. 1-9 может быть изменен и что представленное выше описание некоторых из этих вариантов осуществления не обязательно представляет собой полное описание всех возможных вариантов осуществления. Например, одно или более из действий, представленных на фиг. 6-7, может включать в себя различные виды деятельности и/или может выполняться множеством различных модулей в различном порядке.
В другом варианте осуществления в изобретении предложен датчик магнитного поля, такой как интегральная схема с 3-осевым компасом ST micro LSM303, оснащенная емкостным датчиком. Для обнаружения движения собаки также можно использовать сигналы 3-осевого компаса. Информацию о движении собаки можно использовать для выявления и удаления артефактов движения в сигнале емкостного датчика.
Замена одного или более заявленных элементов представляет собой реконструкцию, а не ремонт. Кроме того, выгоды, другие преимущества и решения проблем описаны с учетом конкретных вариантов осуществления. Однако выгоды, преимущества, решения проблем и любой элемент или элементы, которые могут повлечь выгоду, преимущество или решение или сделать их более выраженными, не должны расцениваться как критические, обязательные или существенные свойства или элементы любого или всех пунктов формулы, если только эти выгоды, преимущества, решения или элементы не объявлены в таком пункте.
Более того, варианты осуществления и ограничения, описанные в настоящем документе, не являются всеобщим достоянием согласно доктрине доведения до общего сведения, если варианты осуществления и/или ограничения: (1) не заявлены явно в формуле изобретения; и (2) являются или потенциально могут быть эквивалентами явно выраженных элементов и/или ограничений в формуле изобретения согласно доктрине эквивалентов.
1. Устройство для определения частоты сердечных сокращений животного, содержащее емкостный датчик перемещения, соединенный с накладкой, предназначенной для ношения животным поверх кожи животного, причем указанный емкостный датчик перемещения содержит два электрода, и при этом указанный емкостный датчик перемещения выполнен с возможностью обнаружения импульса путем генерирования сигнала, связанного с изменением расстояния между кожей животного, носящего указанное устройство, и указанным емкостным датчиком перемещения,
при этом указанные два электрода включают в себя наружный передающий электрод, выполненный с возможностью передачи сигналов, и внутренний принимающий электрод, выполненный с возможностью приема сигналов.
2. Устройство по п. 1, в котором передающий электрод и принимающий электрод имеют концентрическую конфигурацию.
3. Устройство по п. 1, в котором накладка включает в себя обвязку, или перевязь, или жилет, или ошейник.
4. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее один или более емкостных датчиков перемещения, соединенных с накладкой, которые вместе с указанным емкостным датчиком перемещения образуют массив емкостных датчиков перемещения.
5. Устройство по п. 4, в котором емкостные датчики перемещения указанного массива емкостных датчиков перемещения размещены с одинаковым интервалом на накладке.
6. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее один или более инерциальных датчиков, причем указанные один или более инерциальных датчиков выполнены с возможностью восприятия движения, вызванного перемещением животного, носящего указанное устройство.
7. Устройство по п. 1, в котором указанный емкостный датчик перемещения размещен на накладке в месте, которое при надевании накладки на шею животного приближено к сонной артерии.
8. Система для определения частоты сердечных сокращений животного, содержащая:
i) емкостный датчик перемещения, соединенный с накладкой, предназначенной для ношения животным поверх кожи животного, причем указанный емкостный датчик перемещения содержит два электрода, и при этом указанный емкостный датчик перемещения выполнен с возможностью обнаружения импульсов путем генерирования сигнала, связанного с изменением расстояния между кожей животного, несущего указанную систему, и указанным емкостным датчиком перемещения; причем указанные два электрода включают в себя наружный передающий электрод, выполненный с возможностью передачи сигналов, и внутренний принимающий электрод, выполненный с возможностью приема сигналов, и
ii) сигнальный процессор, выполненный с возможностью приема сигналов от указанного емкостного датчика перемещения, причем указанные сигналы содержат информацию об указанных импульсах, при этом сигнальный процессор выполнен с возможностью обнаружения на основании полученной информации пиков указанных импульсов и определения формы сигнала частоты сердечных сокращений.
9. Система по п. 8, в которой передающий электрод и принимающий электрод имеют концентрическую конфигурацию.
10. Система по п. 8, в которой накладка включает в себя обвязку, или перевязь, или жилет, или ошейник.
11. Система по п. 8, дополнительно содержащая один или более емкостных датчиков перемещения, соединенных с накладкой, которые вместе с указанным емкостным датчиком перемещения образуют массив емкостных датчиков перемещения,
12. Система по п. 11, в которой емкостные датчики перемещения указанного массива емкостных датчиков перемещения размещены с одинаковым интервалом на накладке.
13. Система по п. 8, дополнительно содержащая один или более инерциальных датчиков, причем указанные один или более инерциальных датчиков выполнены с возможностью восприятия движения, вызванного перемещением животного, носящего указанную систему.
14. Система по п. 8, в которой указанный емкостный датчик перемещения размещен на накладке в месте, которое при надевании накладки на шею животного приближено к сонной артерии.
15. Способ определения частоты сердечных сокращений животного, характеризующийся тем, что обнаруживают импульсы с помощью емкостного датчика перемещения, генерирующего сигнал, который относится к изменению расстояния между указанным емкостным датчиком перемещения и кожей животного, несущего указанный емкостный датчик перемещения, причем указанный емкостный датчик перемещения содержит:
два электрода, представляющих собой:
внешний передающий электрод и
внутренний принимающий электрод; и
преобразуют сигналы от указанного емкостного датчика перемещения в форму сигнала частоты сердечных сокращений, причем указанные сигналы содержат информацию об указанных импульсах.
16. Способ по п. 15, в котором внешний передающий электрод и внутренний принимающий электрод являются концентрическими.
17. Способ по п. 15, в котором указанный емкостный датчик перемещения присоединен к накладке, а накладка включает в себя обвязку, или перевязь, или жилет, или ошейник.
18. Способ по п. 15, в котором обнаружение указанных импульсов включает использование массива емкостных датчиков перемещения, содержащего указанный один емкостный датчик перемещения.
19. Способ по п. 18, в котором массив емкостных датчиков перемещения содержит указанный емкостный датчик перемещения и один или более дополнительных емкостных датчиков перемещения.
20. Способ по п. 19, в котором емкостные датчики перемещения указанного массива емкостных датчиков перемещения размещены с одинаковым интервалом на накладке.
21. Способ по п. 15, в котором дополнительно
обнаруживают движение, вызванное перемещением животного, которое несет указанный емкостный датчик перемещения, с помощью одного или более инерциальных датчиков; и
фильтруют форму сигнала частоты сердечных сокращений путем удаления данных, относящихся к движению, вызванному перемещением животного, которое несет указанный емкостный датчик перемещения.
22. Способ по п. 17, в котором указанный емкостный датчик перемещения размещают на на накладке в месте, которое при надевании накладки на шею животного приближено к сонной артерии.
