的积分的值。高能量源自于生理信号与模型信号之间的大的差异，并且因此代表大的失配。 能够将大的失配解释为差的信号质量，而小的失配能够被解释为良好的信号质量。备选地， 能够将所述能量与阈值进行比较，以确定数字值，例如，如果差异低于阈值则指示1，用于高 信号质量，如果差异超过了阈值则指示0。换言之，所述差异信号的能量与所述特征信号或 生理信号的质量成反比。因此，能够将所述能量值用于确定描述特征信号和/或模型信号 和/或生理信号的质量的质量度量。
[0037] 在实施例中，确定平均波形的步骤包括确定特征的出现处的生理信号的值与生理 信号的近邻样本的值之间的平均相对变化的步骤。从而，所述分析独立于描述生理特征的 预定模式，而是完全依赖于实际测量的生理信号。例如，在特征的每个出现(如由特征信号 所指定的）处，生理信号的值被获取并从其减去近邻样本的值。可以将结果除以生理信号的 值，尤其是特征的出现处的生理信号的值或者近邻样本的值，以获得相对变化。例如，对于 生理信号的每个峰，减去各自的峰的紧前面的样本的值并除以各自的峰值。从而，确定针对 该特定近邻的相对变化。针对各个近邻(其中，近邻指的是各自的峰的紧前面的近邻）的相 对变化被平均，以确定关于峰的紧前面的样本的平均相对变化。
[0038] 换言之，确定平均波形的步骤包括特征的出现处的生理信号的值与近邻样本的值 之间的差异的缩放。从而，能够通过例如特征的出现处的生理信号的值或其倒数对用于确 定所述平均相对变化的差异进行加权。在后者情况下，降低了高的平均波形值的样本的影 响。
[0039] 在该实施例的进一步细化中，确定平均波形的步骤包括针对特征的出现的右侧 和/或左侧的不同近邻样本（即，之前和之后的样本)重复确定平均相对变化的步骤。因而， 不仅针对直接近邻的相对变化被确定，而且关于特征的出现的特征的左侧和/或右侧间隔 更远的样本的相对变化被确定，由此构建平均波形。换言之，在该实施例中，平均波形表示 距生理信号中的特征的出现预定距离处的平均相对变化。
[0040] 在该实施例的进一步细化当中，执行所述重复，直到达到停止准则，尤其是直到针 对具有最小时间间隔的特征的至少一对相继出现之间的生理信号的所有样本确定了相对 变化。
[0041] 在实施例中，确定模型信号的步骤还包括取决于生理信号中的特征的出现处的生 理信号的值对所述平均波形的实例进行缩放。不仅生理信号中的特征的时间间隔能够变 化，而且幅度也能够变化。因此，能够对生理信号中的特征的特定的出现处的平均波形的实 例进行缩放，以匹配生理信号的幅度。例如，能够对所述平均波形的实例进行缩放，使得特 征的出现处的平均波形的值对应于特征的出现处的生理信号的值。
[0042]在实施例中，确定模型信号的步骤还包括对在平均波形的实例之间的模型信号进 行插值的步骤。如上面指示的，能够存在用于确定平均波形的停止准则，其基于生理信号的 两个出现的最小时间间隔。因此，在模型信号中的平均波形的两个实例之间能够存在缺口， 能够通过在其间进行插值来填补其。任何类型的插值能够被使用，尤其是线性三次插值和 样条插值。
[0043]在实施例中，处理装置还被配置为评估特征信号中的特征的出现的时间间隔的变 化。有利地，所提出的如本文公开的基于差异信号的能量对质量度量的确定能够与备选途 径进行组合，以确定特征信号和/或生理信号的质量。然而，即使例如由于不危及生命的心 律不齐的时间间隔的大的变化被检测，如果基于差异信号的能量的质量度量指示这样，则 信号仍然能够被分类为良好。
[0044]在又一实施例中，所述处理装置还被配置为在时域中对生理信号和/或特征信号 进行评估。有利地，生理信号的有限长度的块，即区段以及对应的特征信号被评估。有利地， 1到8秒的持续时间的块被评估。这与频域处理相比是有利的，其中，在频域中通常例如30秒 的更长的窗口被评估为意义的结果。
【附图说明】
[0045] 本发明的这些和其他方面将根据下文描述的实施例变得显而易见，并且将参考下 文描述的实施例得到阐述。在以下附图中：
[0046] 图1示出了用于确定对象的生命体征的设备的实施例；
[0047] 图2示出了用于确定对象的生命体征的设备的实施例的透视视图；
[0048] 图3示出了用于确定对象的生命体征的设备的实施例的示意性方框图；
[0049] 图4示出了用于确定对象的呼吸率的呼吸信号的曲线图；
[0050] 图5示出了用于确定对象的心率的心脏信号的曲线图；
[0051 ] 图6示出了处理单元的示范性实施例；
[0052]图7示出了处理方法的实施例的流程图；
[0053]图8示出了确定平均波形和参考信号的流程图；
[0054]图9A到9D示出了图示确定参考信号的不同步骤的波形；
[0055] 图10A和10B示出了所获得的参考信号的两个不同曲线图；
[0056] 图11A到11C示出了图示确定参考信号的不同步骤的波形；
[0057] 图12示出了用于移除肌电图(EMG)测量中的心电图(ECG)交叠的系统的实施例； [0058]图13示出了对应的信号的曲线图。
【具体实施方式】
[0059] 图1示出了用于确定对象100的生命体征的设备1的实施例。设备1被应用到对象 1〇〇的身体上的适当位置，以测量生理信号。适当的位置包括但不限于如图1所描绘的胸部 及胸廓区域。然而，能够设想对象100的受到所述生理现象影响的任何部分，尤其是上躯干。
[0060] 根据本发明的一个方面的用于确定对象100的生命体征的设备1使得能够非侵扰 地测量例如描述呼吸运动的和/或由于心脏搏动的运动的运动信号。所述信号形成用于确 定对象的呼吸率和心率(搏动率)的基础。如能够从图1中看到的，设备1能够被实施为能够 简单地被应用到对象100的身体的小型设备。
[0061] 常规的呼吸监测设备，例如，鼻套管对患者而言不方便。备选的常规呼吸监测设 备，诸如用于呼吸感应体积描记的胸带，需要更多操纵努力。针对呼吸感应体积描记(RIP)， 必须在对象100的胸部和/或腹部周围缠绕一个或两个RIP带。对于护士而言，尤其是针对体 重大的患者，这些带的应用能够是繁重的。然而，呼吸感应体积描记是现在用于确定呼吸率 的最常用的技术之一。另外的备选常规呼吸监测设备包括重病监护病房中使用的用于胸阻 抗体积描记的设备。在胸阻抗体积描记中，经由两个电极来测量阻抗，这对于患者而言不方 便。对应地，对于常规心率测量而言，用于光电体积描记的ECG电极或者手指夹被应用到患 者。
[0062] 图2示出了用于确定对象100的生命体征的设备1和敷贴袋2。敷贴袋2能够是被应 用到对象100的皮肤上的一次性项目，如图1所示。敷贴袋2包括用于接收设备1的隔室3和用 于将设备1封闭并固定在隔室3中的帽盖4。将设备1应用到对象100的皮肤包括但不限于该 实施例。例如，将设备1能够简单地被粘贴到对象100的皮肤上。备选地，还能够将设备1附着 到对象100的衣物上。在范例中，能够使设备1位于紧身衬衫的口袋当中。设备1仅必须跟随 所要测量的基础生理现象的运动而已。在一些情况下，所述测量可以限于检测呼吸运动。
[0063] 图3示出了用于确定对象的生命体征的设备1的示范性实施例的方框图。所述设备 是用于确定对象的生命体征的系统的示范性实施例，其中，至少一些部件例如被实施在公 共的壳体中。设备1包括用于测量生理信号6的传感器5、用于确定描述生理信号6中的特征 的出现的特征信号的第一处理装置8,以及用于根据本发明的方面评估所述生理信号的第 二处理装置9。在该实施例中，生理信号6是描述生理运动的运动信号，所述生理运动尤其是 呼吸运动和/或由于心脏搏动的生理运动。在该实施例中，用于确定特征信号的第一处理装 置8和用于评估所述生理信号的第二处理装置9被实施为公共处理单元7。备选地，它们能够 被单独实施。换言之，能够将处理单元7的能元件实施为分布式子单元。能够将各自的功能 实施在硬件或软件，例如由微处理器运行的软件中。在该示范性实施例中，设备1还包括接 口 10和存储器11。
[0064] 例如，传感器5可以包括加速度计，所述加速度计适于生成指示沿一个或多个空间 轴的加速度的运动信号。在该实施例中，所述加速度计是适于生成包括三个加速度计信号 的运动信号的三轴加速度计，所述三个加速度计信号指示沿三个正交空间轴的加速度。例 如，能够使用名为BMA355、ST Microelectronics LIS3DSH、ST Microelectronics LIS344ALH或Kionix KXM52的三轴加速度计。备选地，传感器5可以包括适于生成指示角旋 转的运动信号的陀螺仪。例如，陀螺仪ST Mi croe 1 ectronics LYPR540AH能够被用于采集针 对三个正交轴的角速率，能够从所述角速率容易地导出角旋转。
[0065]将运动信号6提供到处理单元7,以确定对象的生命体征。下文将参考图6进一步描 述处理单元7的示范性实施例。
[0066]接口 10能够是用于提供对象的生命体征信号的无线接口。有利地，设备1是电池供 电设备，并且接口 10是无线接口，使得不需要线缆。例如，接口 10能够将所述生命体征提供 到患者监视器，以在屏幕上显示所述生命体征。备选地，接口 10能够是人机接口（HMI)，以将 生命体征和/或生理信号和/或所述生理信号的导出的任何量示出在设备1的显示器上。 [0067]存储器11能够存储生理信号和/或从其导出的特征信号和/或已经由处理单元7确 定的所确定的生命体征。备选地，存储器11能够是包含用于由处理单元7或其部件运行的指 令的非暂态存储介质，其中，所述指令令处理单元7执行图7和/或图8所示的流程图的步骤 中的至少一些。如果存储器11存储所确定的生理信号6,那么能够在一时段上记录所述信 号，使得不需要连接到外部实体，例如，患者监视器。能够在期望的测量时段之后下载所述 生理信号。从而，能够进一步降低功耗，因为不需要通信，尤其是不需要无线通信。
[0068]在备选实施例中，传感器5和处理单元7或其部分未被实施在一个设备内。例如，能 够将传感器5和接口 10的最小配置实施为由患者佩戴的设备1。因此，经由接口 10向处于远 程位置处的处理单元7发送生理信号6。例如，能够将处理单元7实施为患者监视器的部分或 者诸如医院IT系统的医疗保健基础设施的部分。在另外的实施例中，智能电话或类似设备 充当处理单元7,并且被配置为执行用于确定对象的生命体征的步骤和/或执行根据本发明 的方面的用