移動(dòng)電子設(shè)備和檢測(cè)系統(tǒng)以及生理特征的檢測(cè)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種移動(dòng)電子設(shè)備和檢測(cè)系統(tǒng)以及生理特征的檢測(cè)方法。移動(dòng)電子設(shè)備包含傳感器單元、光電容積圖(photoplethysmography，PPG)傳感器和處理單元。傳感器單元具有第一、第二和第三感測(cè)電極。光電容積圖傳感器感測(cè)光電容積圖信號(hào)。處理單元耦合到傳感器單元和光電容積圖傳感器上。當(dāng)?shù)谝缓偷诙袦y(cè)電極檢測(cè)到大于閾值的電壓差時(shí)，觸發(fā)光電容積圖傳感器以檢測(cè)血容量變化，并且當(dāng)觸發(fā)第三感測(cè)電極來(lái)檢測(cè)第一感測(cè)電極與第三感測(cè)電極之間的心臟電活動(dòng)時(shí)，由處理單元停用光電容積圖傳感器。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
移動(dòng)電子設(shè)備和檢測(cè)系統(tǒng)以及生理特征的檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種檢測(cè)系統(tǒng)和移動(dòng)電子設(shè)備，以及一種用于檢測(cè)生理特征的方法。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及能夠清除感測(cè)信號(hào)的噪聲以獲得關(guān)于生理特征的信息的移動(dòng)電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，可穿戴電子設(shè)備是用于人類(lèi)生活的流行工具?？纱┐麟娮釉O(shè)備可以提供若干功能。例如，可穿戴電子設(shè)備可以用于檢測(cè)所檢測(cè)目標(biāo)的生理特征。
[0003]在常規(guī)技術(shù)中，已證明可以通過(guò)非侵入性方式從心電圖(electrocard1gram，ECG)信號(hào)或光電容積圖(photoplethysmography，PPG)信號(hào)中提取呼吸信號(hào)。然而，對(duì)于大多數(shù)情況，來(lái)自檢測(cè)設(shè)備的感測(cè)信號(hào)中存在運(yùn)動(dòng)產(chǎn)物可以減小所獲得生理特征的精度。也就是說(shuō)，在此技術(shù)中減少由所檢測(cè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)引起的噪聲是非常重要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明涉及一種檢測(cè)系統(tǒng)和一種檢測(cè)系統(tǒng)的移動(dòng)電子設(shè)備，用于檢測(cè)生理特征，以及一種用于檢測(cè)生理特征的方法，所述方法可以有效地且精確地獲得關(guān)于生理特征的信息。
[0005]本發(fā)明提供包含傳感器單元、光電容積圖(photoplethysmography，PPG)傳感器和處理單元的移動(dòng)電子設(shè)備。傳感器單元具有第一、第二和第三感測(cè)電極。光電容積圖傳感器感測(cè)光電容積圖信號(hào)。處理單元耦合到傳感器單元和光電容積圖傳感器上。在第一和第二感測(cè)電極檢測(cè)到大于閾值的電壓差時(shí)，觸發(fā)光電容積圖傳感器以檢測(cè)血容量變化，并且當(dāng)觸發(fā)第三感測(cè)電極來(lái)檢測(cè)第一感測(cè)電極與第三感測(cè)電極之間的心臟電活動(dòng)時(shí)，光電容積圖傳感器由處理單元停用。
[0006]本發(fā)明提供一種檢測(cè)系統(tǒng)，所述檢測(cè)系統(tǒng)包含移動(dòng)電子設(shè)備和無(wú)線(xiàn)主機(jī)。所述移動(dòng)電子設(shè)備包含傳感器單元、光電容積圖(photoplethysmography，PPG)傳感器和處理單元。傳感器單元具有第一、第二和第三感測(cè)電極。光電容積圖傳感器感測(cè)光電容積圖信號(hào)。處理單元耦合到傳感器單元和光電容積圖傳感器上。當(dāng)?shù)谝缓偷诙袦y(cè)電極檢測(cè)到大于閾值的電壓差時(shí)，觸發(fā)光電容積圖傳感器以檢測(cè)血容量變化，并且當(dāng)觸發(fā)第三感測(cè)電極來(lái)檢測(cè)第一感測(cè)電極與第三感測(cè)電極之間的心臟電活動(dòng)時(shí)，光電容積圖傳感器由處理單元停用。無(wú)線(xiàn)主機(jī)耦合到移動(dòng)電子設(shè)備上，并且無(wú)線(xiàn)主機(jī)從移動(dòng)電子設(shè)備中無(wú)線(xiàn)地接收關(guān)于生理特征的信息。
[0007]本發(fā)明還提供一種用于檢測(cè)生理特征的方法。所述方法包含:經(jīng)由傳感器單元的第一和第二感測(cè)電極檢測(cè)電壓差;觸發(fā)光電容積圖傳感器以在電壓差大于閾值時(shí)檢測(cè)血容量變化；以及當(dāng)觸發(fā)傳感器單元的第三感測(cè)電極以檢測(cè)第一感測(cè)電極與第三感測(cè)電極之間的心臟電活動(dòng)時(shí)停用光電容積圖傳感器。
[0008]根據(jù)以上描述，在本發(fā)明中，光電容積圖傳感器用于通過(guò)傳感器單元檢測(cè)關(guān)于所檢測(cè)目標(biāo)的生理特征的信息。更確切地說(shuō)光電容積圖傳感器是否被啟用由是否感測(cè)到第三感測(cè)信號(hào)確定。也就是說(shuō)，生理特征檢測(cè)操作可以是有效操作的。此外，通過(guò)光電容積圖信號(hào)和感測(cè)信號(hào)，可以清除由所檢測(cè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)提供的噪聲以精確地獲得生理特征。
[0009]為了使本發(fā)明的前述以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)易于了解，下文詳細(xì)描述伴隨有附圖的若干例示性實(shí)施例。
【附圖說(shuō)明】
[0010]包含附圖為了提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，附圖結(jié)合在本說(shuō)明書(shū)中并且構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分。圖式說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例，并且與描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。
[0011]圖1說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電子設(shè)備的示意圖。
[0012]圖2A至圖21說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于處理第一和第二感測(cè)信號(hào)以獲得所檢測(cè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的波形曲線(xiàn)圖。
[0013]圖3說(shuō)明用于檢測(cè)生理特征的方法的流程圖。
[0014]圖4說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于將傳感器單元的電極安置在所檢測(cè)目標(biāo)上的圖。
[0015]圖5說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例的電子設(shè)備的示意圖。
[0016]圖6說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于將傳感器單元的電極安置在所檢測(cè)目標(biāo)上的圖。
[0017]圖7說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的電子設(shè)備的示意圖。
[0018]圖8說(shuō)明根據(jù)本申請(qǐng)案的實(shí)施例的檢測(cè)系統(tǒng)的框圖。
[0019]圖9說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的EGC傳感器的框圖。
[0020]圖10說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光電容積圖傳感器的框圖。
[0021]圖11說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于檢測(cè)生理特征的方法的流程圖。
[0022]元件符號(hào)說(shuō)明
[0023]10:主要結(jié)構(gòu)
[0024]100:電子設(shè)備
[0025]110:傳感器單元
[0026]120:光電容積圖傳感器
[0027]130:處理單元
[0028]210:信號(hào)
[0029]220:運(yùn)動(dòng)信號(hào)
[0030]230:信號(hào)
[0031]240:呼吸信號(hào)
[0032]410:人
[0033]500:移動(dòng)電子設(shè)備
[0034]510:傳感器單元
[0035]520: PPG 傳感器
[0036]530:處理單元
[0037]540:運(yùn)動(dòng)傳感器
[0038]700:移動(dòng)電子設(shè)備
[0039]710:傳感器單元
[0040]720: PPG 傳感器[0041 ]730:處理單元
[0042]740:通信單元
[0043]800:檢測(cè)系統(tǒng)
[0044]810:移動(dòng)電子設(shè)備
[0045]820:主機(jī)單元
[0046]910:感測(cè)處理單元
[0047]1000: PPG 傳感器
[0048]1010: PPG 處理電路
[0049]PA、PB、PC、E1 ?E3:電極
[0050]頂Fl?頂F5:本質(zhì)模式函數(shù)模式
[0051]S310?S360、S1101?S1103:生理特征檢測(cè)步驟
[0052]LA:左手
[0053]LL:左腿
[0054]RA:右手
[0055]RL:右腿
[0056]0B:檢測(cè)目標(biāo)
[0057]MP:殼體
[0058]EXTP:柔性帶
[0059]HD:手
[0060]LS:光源[0061 ]PD:光檢測(cè)器
[0062]TL:傳輸光
[0063]FL:反射光
【具體實(shí)施方式】
[0064]參考圖1，圖1說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電子設(shè)備的示意圖。電子設(shè)備100包含傳感器單元110、光電容積圖(photoplethysmography，PPG)傳感器120和處理單元130。傳感器單元110、光電容積圖(PPG)傳感器120和處理單元130可以安置在主要結(jié)構(gòu)10中。傳感器單元110耦合到處理單元130上，并且具有第一電極PA、第二電極TB和第三電極PC。傳感器單元110可以分別通過(guò)第一電極PA、第二電極PB和第三電極PC接收第一、第二和第三感測(cè)信號(hào)，并且傳感器單元110可以分別基于第一、第二和第三感測(cè)信號(hào)獲得第一、第二和第三感測(cè)信號(hào)。在此實(shí)施例中，第一電極PA、第二電極PB安置在主要結(jié)構(gòu)10的同一表面上，并且第三電極PC可以安置在主要結(jié)構(gòu)10的另一表面上。
[0065]光電容積圖傳感器120耦合到處理單元130上并且用于感測(cè)光電容積圖信號(hào)。在操作中，啟用傳感器單元110以感測(cè)第一、第二和第三感測(cè)信號(hào)。處理單元130可以根據(jù)第一和第二感測(cè)信號(hào)的接收狀態(tài)決定啟用光電容積圖傳感器120。詳細(xì)地說(shuō)，當(dāng)可以感測(cè)第一和第二感測(cè)信號(hào)并且第一感測(cè)信號(hào)與第二感測(cè)信號(hào)之間的電壓差高于閾值時(shí)，處理單元130可以觸發(fā)光電容積圖傳感器120并且觸發(fā)光電容積圖傳感器120以檢測(cè)血容量變化。
[0066]另一方面，在已觸發(fā)光電容積圖傳感器120之后，當(dāng)觸發(fā)第三感測(cè)電極PC以檢測(cè)第一感測(cè)電極與第三感測(cè)電極之間的心臟電活動(dòng)時(shí)，光電容積圖傳感器120可以由處理單元130停用。此外，第一、第二和第三感測(cè)信號(hào)是心電圖(electrocard1gram，ECG)信號(hào)。
[0067]處理單元130根據(jù)第一、第二感測(cè)信號(hào)以及光電容積圖傳感和第三感測(cè)信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)一步獲得關(guān)于生理特征的信息。當(dāng)觸發(fā)光電容積圖傳感器120時(shí)，不可獲得第三感測(cè)信號(hào)并且可獲得光電容積圖傳感信號(hào)。處理單元130可以處理第一和第二感測(cè)信號(hào)以及光電容積圖傳感信號(hào)以獲得關(guān)于生理特征的信息。另一方面，當(dāng)停用光電容積圖傳感器120時(shí)，可獲得第三感測(cè)信號(hào)并且不可獲得光電容積圖傳感信號(hào)。處理單元130可以處理第一、第二和第三感測(cè)信號(hào)以獲得關(guān)于生理特征的信息。
[0068]此處應(yīng)注意，第一、第二和第三感測(cè)信號(hào)中的每一個(gè)具有多個(gè)特征點(diǎn)。第一感測(cè)信號(hào)上的一個(gè)特征點(diǎn)的電壓電平不同于第二感測(cè)信號(hào)上的對(duì)應(yīng)特征點(diǎn)的電壓電平。處理單元130可以將第一感測(cè)信號(hào)上的一個(gè)特征點(diǎn)的電壓電平與第二感測(cè)信號(hào)上的對(duì)應(yīng)特征點(diǎn)的電壓電平相比較，以獲得正進(jìn)行檢測(cè)的所檢測(cè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
[0069]此處，第一和第二感測(cè)信號(hào)可以通過(guò)將第一電極PA和第二電極PB耦合到所檢測(cè)目標(biāo)上而獲得。第一電極PA和第二電極PB分別與所檢測(cè)目標(biāo)上的第一位置和第二位置接觸。在第一位置與第二位置之間存在大于Ocm的距離。
[0070]處理單元130通過(guò)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)一步處理第三感測(cè)信號(hào)和pro信號(hào)中的一個(gè)，并且可以清除第三感測(cè)信號(hào)或pro信號(hào)上的運(yùn)動(dòng)噪聲。也就是說(shuō)，可以精確地獲得關(guān)于所檢測(cè)目標(biāo)的生理特征的信息。
[0071 ]另外，關(guān)于生理特征的信息可以包含心跳、脈博和呼吸率的信息。所檢測(cè)目標(biāo)可以是生物。
[0072]也就是說(shuō)，當(dāng)所檢測(cè)目標(biāo)接觸第三電極PC并且第三感測(cè)信號(hào)可以通過(guò)傳感器單元110感測(cè)時(shí)，處理單元130可以通過(guò)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)處理第三感測(cè)信號(hào)以清除第三感測(cè)信號(hào)中的運(yùn)動(dòng)噪聲。可以精確地獲得所檢測(cè)目標(biāo)的生理特征的信息。另一方面，當(dāng)所檢測(cè)目標(biāo)不接觸第三電極PC并且光電容積圖傳感信號(hào)可以通過(guò)啟用的光電容積圖傳感器120感測(cè)時(shí)，處理單元130可以通過(guò)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)處理光電容積圖傳感信號(hào)以清除光電容積圖傳感信號(hào)中的運(yùn)動(dòng)噪聲。還可以精確地獲得關(guān)于所檢測(cè)目標(biāo)的生理特征的信息。
[0073]參考圖2A至圖21，圖2A至圖21說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于處理第一和第二感測(cè)信號(hào)以獲得所檢測(cè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的波形曲線(xiàn)圖。圖2A中的波形可以是通過(guò)光電容積圖傳感器120獲得的光電容積圖傳感信號(hào)或通過(guò)第三電極PC獲得的第三感測(cè)信號(hào)。信號(hào)210可以用于作為到達(dá)處理單元130的輸入信號(hào)，并且處理單元130可以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸?Empirical Mode Decomposit1n，EMD)或總體經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸?Ensemble Empirical ModeDecomposit1n，EEMD)算法將信號(hào)210分解成多個(gè)本質(zhì)模式函數(shù)(intrinsic modefunct1n，頂F)模式頂Fl至頂F5。
[0074]當(dāng)然，通過(guò)上述EMD/EEMD算法使用的分解操作僅僅是一個(gè)實(shí)例，并且分解操作可以通過(guò)頻域中的任何其它分解算法操作。
[0075]參考圖2G，例如，檢測(cè)到所檢測(cè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并且根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)獲得運(yùn)動(dòng)信號(hào)220。通過(guò)將運(yùn)動(dòng)信號(hào)220與頂F模式頂Fl至頂F5相比較，頂F模式頂F3和運(yùn)動(dòng)信號(hào)220最相似。頂F模式MF3可以被定義為運(yùn)動(dòng)噪聲。如此，處理單元130可以清除信號(hào)210的運(yùn)動(dòng)噪聲以檢索更準(zhǔn)確的生命征象信號(hào)，并且可以獲得圖2H中的信號(hào)230。此外，處理單元130進(jìn)一步處理信號(hào)230并且可以獲得圖21中的呼吸信號(hào)240。在此情況下，處理單元230可以根據(jù)呼吸信號(hào)240更容易地計(jì)算呼吸率。
[0076]參考圖3，圖3說(shuō)明用于檢測(cè)生理特征的方法的流程圖。在步驟S310中，檢測(cè)是否感測(cè)到第一和第二感測(cè)信號(hào)兩者。步驟S310用于檢測(cè)第一和第二電極兩者是否與所檢測(cè)目標(biāo)接觸。如果第一和第二電極兩者與所檢測(cè)目標(biāo)良好地接觸，則可以感測(cè)第一和第二感測(cè)信號(hào)兩者。在這種情況下，當(dāng)?shù)谝桓袦y(cè)信號(hào)與第二感測(cè)信號(hào)之間的電壓差大于閾值時(shí)，可以執(zhí)行步驟320并且可以啟用光電容積圖傳感器120。其中，閾值可以是預(yù)設(shè)值。相反地，如果第一和第二電極中的至少一個(gè)未與所檢測(cè)目標(biāo)良好地接觸(或不接觸)，則無(wú)法感測(cè)第一和第二感測(cè)信號(hào)兩者，并且應(yīng)該連續(xù)地執(zhí)行步驟S310的檢測(cè)操作。
[0077]此外，在步驟S330中，檢測(cè)是否感測(cè)到第三感測(cè)信號(hào)。也就是說(shuō)，在步驟S330中檢測(cè)傳感器單元110的第三電極PC是否與所檢測(cè)目標(biāo)良好地接觸。當(dāng)傳感器單元110與所檢測(cè)目標(biāo)良好地接觸時(shí)，觸發(fā)第三感測(cè)電極以感測(cè)第三感測(cè)信號(hào)，并且當(dāng)傳感器單元110未與所檢測(cè)目標(biāo)良好地接觸(或不接觸)時(shí)，無(wú)法有效地感測(cè)第三感測(cè)信號(hào)。如果感測(cè)到第三感測(cè)信號(hào)，則可以執(zhí)行步驟S340，并且如果未感測(cè)到第三感測(cè)信號(hào)，則可以執(zhí)行步驟S350。
[0078]在步驟S350中，處理單元130可以通過(guò)第一、第二感測(cè)信號(hào)和光電容積圖傳感信號(hào)獲得關(guān)于生理特征的信息。此處，處理單元130可以使用第一和第二感測(cè)信號(hào)來(lái)獲得所檢測(cè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)噪聲并且可以通過(guò)清除所述運(yùn)動(dòng)噪聲根據(jù)光電容積圖傳感信號(hào)獲得關(guān)于生理特征的信息。
[0079]在步驟S340中，停用光電容積圖傳感器120。在步驟S360中，處理單元130可以通過(guò)第一、第二感測(cè)信號(hào)和第三感測(cè)信號(hào)獲得關(guān)于生理特征的信息。此處，處理單元130可以使用第一和第二感測(cè)信號(hào)來(lái)獲得由所檢測(cè)目標(biāo)引起的運(yùn)動(dòng)噪聲，并且可以通過(guò)清除所述運(yùn)動(dòng)噪聲根據(jù)第三感測(cè)信號(hào)獲得生理特征。
[0080]參考圖4和圖1，其中圖4說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于將傳感器單元的電極安置在所檢測(cè)目標(biāo)上的圖。在此實(shí)施例中，所檢測(cè)目標(biāo)是人410。傳感器單元110的第一電極PA和第二電極I3B可以與人410的同一第一臂接觸，并且傳感器單元110的第三電極PC可以與第二臂接觸，其中第一邊緣和第二邊緣分別在人410的不同側(cè)面上。例如，傳感器單元110的第一電極PA和第二電極PB可以與人410的右手RA接觸，并且傳感器單元110的第三電極PC可以與人410的左手LA或左腿LL接觸。當(dāng)然，傳感器單元110的第一電極PA和第二電極I3B可以與人410的左手LA接觸，并且傳感器單元110的第三電極PC可以與人410的右手RA或右腿RL接觸。
[0081]此處應(yīng)注意，第一、第二和第三位置分別與傳感器單元110的第一電極PA、第二電極PB和第三電極PC接觸。在此實(shí)施例中，人410的所檢測(cè)目標(biāo)DO安置在第一和第二位置中的每一個(gè)與第三位置之間，其中所檢測(cè)目標(biāo)OB是人410的心臟。
[0082]參考圖5，圖5說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例的移動(dòng)電子設(shè)備的示意圖。移動(dòng)電子設(shè)備500包含傳感器單元510、光電容積圖(PPG)傳感器520、處理單元530和運(yùn)動(dòng)傳感器540。移動(dòng)電子設(shè)備500可以是手表。傳感器單元510、光電容積圖傳感器520、處理單元530和運(yùn)動(dòng)傳感器540安置在殼體MP中。不同于圖1中的實(shí)施例，移動(dòng)電子設(shè)備500進(jìn)一步包含運(yùn)動(dòng)傳感器540，用于檢測(cè)移動(dòng)電子設(shè)備500的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。也就是說(shuō)，可以精確地檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)噪聲，并且可以從光電容積圖傳感信號(hào)或感測(cè)信號(hào)中清除所述運(yùn)動(dòng)噪聲，從而以高精度獲得關(guān)于生理特征的信息。在實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)傳感器540可以是重力傳感器或陀螺儀傳感器。
[0083]另一方面，移動(dòng)電子設(shè)備500進(jìn)一步包含柔性帶EXTP。第一感測(cè)電極PA安置在殼體MP的表面上，并且第二感測(cè)電極I3B安置在柔性帶EXTP上的表面上。參考圖5和圖6，其中圖6說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于將傳感器單元的感測(cè)電極安置在所檢測(cè)目標(biāo)上的圖。在圖6中，移動(dòng)電子設(shè)備500可以安置在所檢測(cè)人的手HD上。移動(dòng)電子設(shè)備500的殼體MP可以放置在手HD的頂表面上，并且柔性帶EXTP可以與手HD的底表面接觸。也就是說(shuō)，在由第一感測(cè)電極PA和第二感測(cè)電極PB接觸的手HD上的位置之間存在距離，并且所述距離可以被延長(zhǎng)。在圖6中，第二感測(cè)電極PB面向第一感測(cè)電極PA。
[0084]移動(dòng)電子設(shè)備500可以是電子手表或智能帶。例如，移動(dòng)電子設(shè)備500是電子手表，殼體MP可以是電子手表的主體，并且柔性帶EXTP可以是移動(dòng)電子設(shè)備500的固夾帶。在圖5中，第二感測(cè)電極PB可以安置在移動(dòng)電子設(shè)備500的固夾帶的表面上。
[0085]參考圖7，圖7說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的移動(dòng)電子設(shè)備的示意圖。移動(dòng)電子設(shè)備700包含傳感器單元710、光電容積圖(PPG)傳感器720、處理單元730和通信單元740。不同于圖1中的實(shí)施例，移動(dòng)電子設(shè)備700進(jìn)一步包含通信單元740。通信單元740可以是無(wú)線(xiàn)傳輸單元并且耦合到處理單元730上。通信單元740可以將關(guān)于生理特征的信息無(wú)線(xiàn)地傳輸?shù)酵獠繜o(wú)線(xiàn)主機(jī)。當(dāng)然，通信單元740還可以從外部無(wú)線(xiàn)主機(jī)無(wú)線(xiàn)地接收一個(gè)或多個(gè)信號(hào)。通信單元740可以是藍(lán)牙單元、近場(chǎng)通信(near field communicat1n，NFC)單元、WIFI單元或任何其它無(wú)線(xiàn)傳輸單元。
[0086]參考圖8，圖8說(shuō)明根據(jù)本申請(qǐng)案的實(shí)施例的檢測(cè)系統(tǒng)的框圖。檢測(cè)系統(tǒng)800包含移動(dòng)電子設(shè)備810和主機(jī)單元820。主機(jī)單元820可以是無(wú)線(xiàn)主機(jī)，并且無(wú)線(xiàn)地耦合到移動(dòng)電子設(shè)備810上。移動(dòng)電子設(shè)備810可以將關(guān)于生理特征的信息傳送到主機(jī)單元820。主機(jī)單元820可以分析關(guān)于生理特征的信息，以產(chǎn)生檢測(cè)報(bào)告。在實(shí)施例中，主機(jī)單元820可以是計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)或具有大功率處理器和無(wú)線(xiàn)通信能力的任何其它電子設(shè)備。
[0087]參考圖9，圖9說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的傳感器單元的框圖。傳感器單元900包含感測(cè)處理單元910和電極El至E3。電極El至E3分別形成傳感器單元900的第一、第二和第三電極，并且電極El至E3耦合到感測(cè)處理電路910上。電極El至E3分別接收第一、第二和第三感測(cè)信號(hào)，并且感測(cè)處理電路910根據(jù)第一、第二和第三感測(cè)信號(hào)分別產(chǎn)生第一、第二、第三感測(cè)信號(hào)。感測(cè)處理電路910可以用于處理ECG信號(hào)。
[0088]參考圖1O，圖1O說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光電容積圖傳感器的框圖。光電容積圖(PPG)傳感器1000包含光電容積圖傳感(PPG)處理電路1010、光源LS和光檢測(cè)器PD。光源LS耦合到PPG處理電路1010上并且根據(jù)來(lái)自PPG處理電路1010的命令傳輸傳輸光TL。光檢測(cè)器PD耦合到PPG處理電路1010上且接收根據(jù)傳輸光TL產(chǎn)生的反射光FL，并且使反射光FL對(duì)PPG處理電路101作出響應(yīng)。因此，PPG處理電路可以根據(jù)反射光FL產(chǎn)生光電容積圖傳感信號(hào)。本文中，光電容積圖傳感信號(hào)可以與光學(xué)獲得的體積掃描器、器官的容積測(cè)量有關(guān)。光電容積圖傳感信號(hào)可以通過(guò)脈沖式血氧計(jì)使用照明器官的皮膚并且測(cè)量光吸收量變化來(lái)獲得。
[0089]參考圖11，圖11說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于檢測(cè)關(guān)于生理特征的信息的方法的流程圖。在步驟SllOl中，檢測(cè)到在傳感器單元的第一和第二感測(cè)電極上的電壓差。在步驟SI 102中，觸發(fā)光電容積圖(photoplethysmography，PPG)傳感器以當(dāng)電壓差大于閾值時(shí)檢測(cè)血容量變化。此外，在步驟S1103中，當(dāng)觸發(fā)傳感器單元的第三感測(cè)電極以檢測(cè)第一感測(cè)電極與第三感測(cè)電極之間的心臟電活動(dòng)時(shí)，停用光電容積圖傳感器。
[0090]圖11中的步驟中的每一個(gè)的細(xì)節(jié)已在以上實(shí)施例中揭示，并且此處不再進(jìn)行更多的重復(fù)描述。
[0091]總之，本發(fā)明提供傳感器單元來(lái)產(chǎn)生第一和第二感測(cè)信號(hào)以獲得所檢測(cè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。也就是說(shuō)，可以產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)噪聲，并且可以通過(guò)從光電容積圖傳感信號(hào)或第三感測(cè)信號(hào)中清除運(yùn)動(dòng)噪聲精確地獲得關(guān)于生理特征的信息。生理特征檢測(cè)操作的性能因此可以得到改進(jìn)。
[0092]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見(jiàn)的是，在不脫離本發(fā)明的范圍或精神的情況下可以做出本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的各種修改以及變化。鑒于前述內(nèi)容，希望本發(fā)明涵蓋屬于所附權(quán)利要求書(shū)及其等效物的范圍內(nèi)的本發(fā)明的修改以及變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種移動(dòng)電子設(shè)備，其包括: 傳感器單元，其具有第一、第二和第三感測(cè)電極； 光電容積圖傳感器，其感測(cè)光電容積圖信號(hào)；以及 處理單元，其耦合到所述傳感器單元和所述光電容積圖傳感器上， 其中當(dāng)所述第一和第二感測(cè)電極檢測(cè)到大于閾值的電壓差時(shí)，觸發(fā)所述光電容積圖傳感器以檢測(cè)血容量變化，當(dāng)觸發(fā)所述第三感測(cè)電極來(lái)檢測(cè)所述第一感測(cè)電極與所述第三感測(cè)電極之間的電活動(dòng)時(shí)，所述光電容積圖傳感器由所述處理單元停用。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)電子設(shè)備，其進(jìn)一步包括: 殼體，其中所述傳感器單元和所述光電容積圖傳感器安置在所述殼體中；以及其中，所述第一和第二感測(cè)電極安置在所述殼體的第一表面上且所述第三感測(cè)電極安置在所述殼體的第二表面上，并且所述第一表面和所述第二表面不是相同平面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)電子設(shè)備，其進(jìn)一步包括: 殼體，其中所述傳感器單元和所述光電容積圖傳感器安置在所述殼體中；以及 柔性帶，其在兩側(cè)處與所述殼體接觸， 其中，所述第一和第三感測(cè)電極分別安置在所述殼體的第二和第一表面上，并且所述第二電極安置在所述柔性帶上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的移動(dòng)電子設(shè)備，其中所述第二感測(cè)電極面向所述第一感測(cè)電極。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的移動(dòng)電子設(shè)備，其中所述第一感測(cè)電極和所述第二感測(cè)電極面向相同方向并且所述第三感測(cè)電極和所述第一感測(cè)電極面向不同方向。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)電子設(shè)備，其中所述處理單元根據(jù)來(lái)自所述第一和第二感測(cè)電極的所述信號(hào)獲得運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)電子設(shè)備，其中所述傳感器單元進(jìn)一步包括: 感測(cè)電路，其耦合在所述處理單元與所述第一、第二和第三電極之間，所述感測(cè)電路根據(jù)從所述第一、第二和第三感測(cè)電極檢測(cè)到的信號(hào)產(chǎn)生第一、第二和第三感測(cè)信號(hào)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)電子設(shè)備，其進(jìn)一步包括: 運(yùn)動(dòng)傳感器，其耦合到所述處理單元上，檢測(cè)所述移動(dòng)電子設(shè)備的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并且產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)信號(hào)，并且所述處理單元根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)確定所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)電子設(shè)備，其進(jìn)一步包括: 通信單元，其耦合到所述處理單元上，用于將關(guān)于生理特征的信息無(wú)線(xiàn)地傳輸?shù)綗o(wú)線(xiàn)主機(jī)。10.—種檢測(cè)系統(tǒng)，其包括: 移動(dòng)電子設(shè)備，其包括: 傳感器單元，其具有第一、第二和第三感測(cè)電極； 光電容積圖傳感器，其感測(cè)光電容積圖信號(hào)；以及 處理單元，其耦合到所述傳感器單元和所述光電容積圖傳感器上， 其中當(dāng)所述第一和第二感測(cè)電極檢測(cè)到大于閾值的電壓差時(shí)，觸發(fā)所述光電容積圖傳感器以檢測(cè)血容量變化，當(dāng)觸發(fā)所述第三感測(cè)電極來(lái)檢測(cè)所述第一感測(cè)電極與所述第三感測(cè)電極之間的心臟電活動(dòng)時(shí)，所述光電容積圖傳感器由所述處理單元停用；以及 無(wú)線(xiàn)主機(jī)，其無(wú)線(xiàn)地耦合到所述移動(dòng)電子設(shè)備上以從所述移動(dòng)電子設(shè)備中接收關(guān)于生理特征的信息。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述移動(dòng)電子設(shè)備進(jìn)一步包括: 殼體，其中所述傳感器單元和所述光電容積圖傳感器安置在所述殼體中；以及 其中，所述第一和第二感測(cè)電極安置在所述殼體的第一表面上且所述第三感測(cè)電極安置在所述殼體的第二表面上，并且所述第一表面和所述第二表面不是相同平面。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述移動(dòng)電子設(shè)備進(jìn)一步包括: 殼體，其中所述傳感器單元和所述光電容積圖傳感器安置在所述殼體中；以及 柔性帶，其在兩側(cè)處與所述殼體接觸， 其中，所述第一和第二感測(cè)電極安置在所述殼體的第一表面上，并且所述第三電極安置在所述柔性帶上。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述第三感測(cè)電極面向所述第一感測(cè)電極。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述第一感測(cè)電極和所述第二感測(cè)電極面向相同方向并且所述第三感測(cè)電極和所述第一感測(cè)電極面向不同方向。15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述處理單元根據(jù)來(lái)自所述第一和第二感測(cè)電極的所述信號(hào)獲得運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述傳感器單元進(jìn)一步包括: 感測(cè)電路，其耦合在所述處理單元與所述第一、第二和第三電極之間，所述感測(cè)電路根據(jù)從所述第一、第二和第三感測(cè)電極檢測(cè)到的所述信號(hào)產(chǎn)生第一、第二和第三感測(cè)信號(hào)。17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述移動(dòng)電子設(shè)備進(jìn)一步包括: 運(yùn)動(dòng)傳感器，其耦合到所述處理單元上，檢測(cè)所述移動(dòng)電子設(shè)備的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并且產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)信號(hào)，并且所述處理單元根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)確定所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述移動(dòng)電子設(shè)備進(jìn)一步包括: 通信單元，其耦合到所述處理單元上，用于將關(guān)于所述生理特征的信息無(wú)線(xiàn)地傳輸?shù)剿鰺o(wú)線(xiàn)主機(jī)。19.一種用于檢測(cè)生理特征的方法，其包括: 檢測(cè)傳感器單元的第一和第二感測(cè)電極上的電壓差； 觸發(fā)光電容積圖傳感器以在所述電壓差大于閾值時(shí)檢測(cè)血容量變化；以及 當(dāng)觸發(fā)所述傳感器單元的第三感測(cè)電極以檢測(cè)所述第一感測(cè)電極與所述第三感測(cè)電極之間的電活動(dòng)時(shí)停用所述光電容積圖傳感器。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其進(jìn)一步包括: 根據(jù)來(lái)自所述第一和第二感測(cè)電極的信號(hào)獲得運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其進(jìn)一步包括: 將生理特征的信息無(wú)線(xiàn)地傳輸?shù)綗o(wú)線(xiàn)主機(jī)。
【文檔編號(hào)】G06F3/01GK105988584SQ201610069583
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年2月1日
【發(fā)明人】吳國(guó)禎, 吳孟熹, 吳東朋
【申請(qǐng)人】宏達(dá)國(guó)際電子股份有限公司