[發明專利]可補償動作誤差以量測心跳信息的可攜式裝置、心跳信息量測方法及其量測系統

在審

• 申請號: 201410406147.0
• 申請日: 2014-08-18
• 公開（公告）號: CN105095635A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 游政陸
• 申請（專利權）人: 長天科技股份有限公司;游政陸
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陸勍

技術領域

本發明是有關一種心跳信息量測，特別是一種可補償動作誤差以量測心跳信息的可攜式裝置、量測方法及其量測系統。

背景技術

將光打入皮膚組織且經由反射光的強度變化來偵測血管的收縮與擴張，已被證實為測量心跳的可行方法；一般而言，一用于測量心跳的光學裝置包含數個已定波長范圍內發射的發光二極管，以及一或數個光電二極管的光感受器，當發光二極管照射一部分有機組織，例如皮膚時，光線在有機組織內散射/反射并且部分被吸收，而光感受器則用以偵測此散射/反射光，隨著血流脈搏的變化會導致散射/反射光的強度產生變化，其變化的頻率大抵對應于心跳脈搏的頻率，因此經由偵測散射光強度的信號且經處理運算后，即可擷取心跳信息。

又，目前為了增加心跳量測的便利性，將上述的光學裝置以手手表或手環的形式配置于人體身上，以便隨身及隨時量測。但此種以量測光的強度變化來測量心跳的方法容易受到配戴者所處環境的周遭明暗及配戴者的動作而影響到測量的準確性及穩定性。目前對周遭明暗的影響可經由濾光片及加大遮蔽(即加大手表表面的面積)來獲得改善；而動作的干擾主要分為移位與壓迫兩種，移位的干擾可調整表帶為稍緊的配戴來克服，而壓迫的干擾則由于也會壓縮到血管，因此對于信號的影響遠大于其他干擾。

對于動作的干擾的克服，傳統常使用加速度感測器(G-sensor)來輔助進行信號的修正。但由于手表在手上的配戴并無固定的位置，尤其較小幅度的手腕扭動(非移動)并不足以引起加速度感測器作動，但此扭動卻已經足以讓光學量測信號產生誤差。因此加速度感測器的增設并非一個克服動作干擾可行方式。

發明內容

為了解決上述問題，本發明目的的一為提出一種可補償傳統光學式心跳量測器(系統)因動作引起的測量誤差的心跳信息量測方法、量測系統、及應用此系統/方法的可攜式裝置，其中經由一壓電裝置偵測可攜式裝置本體與使用者的有機組織間的壓力變化，以作為一種光電信號的補償信號，將可改善使用者于動作間對心跳信息量測所造成的困擾，進而在利用光學裝置進行心跳信息的量測時，具有準確性高及穩定性佳的優點。

為了達到上述目的，本發明一實施例的可補償動作誤差以量測心跳信息的可攜式裝置包含一可攜式裝置本體以及一心跳信息量測系統，心跳信息量測系統包含：一光學裝置，設置于可攜式裝置本體上，當可攜式裝置本體被一使用者配戴時，光學裝置是接觸使用者的有機組織，以感測有機組織的生理信號且產生對應生理信號的一光電信號；一壓電裝置，設置于可攜式裝置本體上，當可攜式裝置本體被使用者配戴時，壓電裝置是偵測可攜式裝置本體因使用者動作而對有機組織所施加的一壓力變化，并產生對應壓力變化的一壓電信號；以及一中央處理單元，電性連接光學裝置及壓電裝置，以依據壓電信號對光電信號進行補償運算，以得到一修正后光電信號，并將該修正后光電信號轉換為一心跳信息。

本發明一實施例的可補償動作誤差的心跳信息的量測方法，其是應用于一可攜式裝置，可補償動作誤差的心跳信息的量測方法包含：以一光學裝置接觸一使用者的有機組織，以感測有機組織的生理信號且產生對應生理信號的一光學信號，并將光學信號轉換為一第一數字信號；以一壓電裝置偵測可攜式裝置因使用者動作而對有機組織所施加的一壓力變化且產生對應壓力變化的一壓電信號，并將壓電信號轉換為一第二數字信號；依據第二數字信號，對第一數字信號進行一補償運算步驟，以得到一修正后光電信號；以及對修正后光電信號進行運算，以獲得一心跳信息。

本發明一實施例的可補償動作誤差的心跳信息量測系統，其是應用于一可攜式裝置，可補償動作誤差的心跳信息量測系統包含：一光學裝置，用以接觸一使用者的有機組織，以感測有機組織的生理信號且產生對應生理信號的一光電信號；一壓電裝置，用以偵測可攜式裝置因使用者動作而對有機組織所施加的一壓力變化，并產生對應壓力變化的一壓電信號；以及一中央處理單元，電性連接光學裝置及壓電裝置，以依據壓電信號，對光電信號進行補償運算，以得到一修正后光電信號，并將修正后光電信號轉換為一心跳信息。

附圖說明

圖1所示為本發明一實施例可補償動作誤差以量測心跳信息的可攜式裝置的方塊示意圖。

圖2所示為本發明一實施例的腕表型態的可攜式裝置示意圖。

圖3所示為本發明一實施例的壓電片元件與光學裝置配置示意圖。

圖4a及圖4b所示一實施例的壓電片元件與光學裝置的迭設示意圖。

圖5所示為本發明一實施例可補償動作誤差的心跳信息的量測方法的方塊示意圖。