CN101991411A

CN101991411A - 电生理讯号撷取装置

Info

Publication number: CN101991411A
Application number: CN2009101630888A
Authority: CN
Inventors: 周常安
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-08-24
Filing date: 2009-08-24
Publication date: 2011-03-30
Also published as: US20120157802A1; WO2011022942A1

Abstract

本发明公开了一种与一可携式装置相结合的电生理讯号撷取装置。其包括：一壳体，具有与该可携式装置的外壳相对应的结合结构；至少二电极，位于该壳体的表面；以及一电路配置，包括：一模拟讯号处理模块，连接至该至少二电极，经由电极取得模拟电生理讯号；一处理模块，包括：一模拟/数字转换器，数字化所取得的模拟电生理讯号；以及一处理器，预载有一程序，控制电生理讯号撷取并处理数字化的电生理讯号；以及一通讯模块，与该可携式装置进行沟通，该电生理讯号撷取装置与该可携式装置相结合成为一单一整体。以此，减少了携带上的负担，也增加了使用的方便性，此外，由于电极位于壳体表面，结合后的整体更适合手持的操作模式。

Description

电生理讯号撷取装置

技术领域

本发明涉及一种电生理讯号撷取装置，特别涉及一种通过与可携式装置结合成一体而执行电生理讯号撷取的装置。

背景技术

现代人对生理状态的检测需求越来越高，造就许多可携式生理检测装置的诞生，例如，Omron的携带型心电计HCG-801，TOSHIBA的心电图记忆装置SCS-H10/H20等。

但若必须为此而随身携带一台生理检测装置，却显得有些麻烦，尤其是，一般人很可能已经拥有许多可携式电子装置，例如，移动电话、MP3播放器、PDA等，多增加一台可携式生理检测装置将使负担更重，也因此，现今的可携式电子装置已朝向功能整合的形式发展，例如，移动电话可同时提供通话、音乐播放、记事、照相等功能，以减少携带上的负担，所以，若也能将生理检测功能结合于可携式电子装置上，则将有助于提高携带方便性，自然可使检测装置的使用率提升。

US 6,546,232，US 7,433,718等提供了将电极直接设置于移动电话上的可能性，但这却表示此一功能限制了使用者对移动电话的选择，而此仍可能降低使用者的购买意愿。

因此，需要提供能与一般常见的可携式电子装置相结合的电生理讯号撷取装置，不但可以突破购买选择上的限制，也可以直接利用电子装置本身既有的硬件，降低成本。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明目的在于提供一种通过与可携式装置相结合而达成的电生理讯号撷取装置，利用随身携带的特性提高电生理讯号检测装置的使用率。

本发明另一目的在于提供一种电生理讯号撷取装置，在进行检测前与可携式装置结合并形成一整体，以提供手持模式的生理检测。

本发明再一目的在于提供一种电生理讯号撷取装置，直接利用与其结合的可携式装置的操作接口，进而减少自身的体积、重量，也减轻使用者的负担。

为达成上述目的，本发明的电生理讯号撷取装置，与一可携式装置相结合，其包括：一壳体，具有与该可携式装置的外壳相对应的结合结构；至少二电极，位于该壳体的表面；以及一电路配置，包括：一模拟讯号处理模块，连接至该至少二电极，经由电极取得模拟电生理讯号；一处理模块，包括：一模拟/数字转换器，数字化所取得的模拟电生理讯号；以及一处理器，预载有一程序，控制电生理讯号撷取并处理数字化的电生理讯号；以及一通讯模块，与该可携式装置进行沟通，该电生理讯号撷取装置与该可携式装置相结合成为一单一整体。

本发明采用外加的方式赋予一般常见的可携式装置撷取电生理讯号的能力，且于外型结构上设计为二者结合为一单一整体，以此减少携带上的负担，也增加使用方便性，此外，由于电极是位于壳体表面，因此结合后的整体更适合于手持的操作模式。

在此，可携式装置设为，但不限于，移动电话、PDA、MP3播放器、卫星导航、相机/摄影机、可携式/掌上型游戏器，各种使用者经常会随身携带的电子装置，而基于各种可携式装置的尺寸各异，本发明的电生理讯号撷取装置的机械结构设计为能进行调整，以适应不同的尺寸。此外，该壳体上电极的数量、位置、种类也可适应检测不同的电生理讯号，例如，更换具不同电极配置的壳体，特别地是，电极实施为可拆式，进行更换，其中，生理电极检测的生理讯号包括，但不限于，心电讯号、肌电讯号、脑电讯号、皮肤阻抗值、及皮肤导电度。

另外，本发明的电生理讯号撷取装置还包括一连接端口，以进一步连接电极/传感器，进而增加应用范围，例如，增加同类电生理讯号的检测电极能够让检测更详尽，而增加用于不同类电生理讯号的电极、或其它传感器，就能同时提供二种以上的生理讯号，彼此相互参照，此外，通过外加电极/传感器的形式，也提供使用者不限于手持模式的操作。

再者，若是利用该可携式装置中的处理器来操控电生理讯号撷取，则该电生理讯号撷取装置中也可不设置处理器，当然，在此情形下，该可携式装置中需具备一程序，执行相对应的生理讯号撷取，该程序能够利用下载获得；更进一步地，在该可携式装置中具有模拟讯号处理模块及/或模拟/数字转换器的情形下，本发明的电生理讯号撷取装置获得简化；甚至，该电生理讯号撷取装置可以实施为单纯地仅利用电连接接口连接该可携式装置，将电极所撷取的生理讯号直接送至该可携式装置，再由该可携式装置执行所有的处理。

附图说明

图1为显示根据本发明一较佳实施例，一电生理讯号撷取装置与一可携式装置相结合的一示意图。

图2A-图2F为显示根据本发明的该电生理讯号撷取装置与该可携式装置的可能结合情形。

图3为显示根据本发明一较佳实施例，该电生理讯号撷取装置的一电路示意图。

图4A为显示根据本发明一较佳实施例，该电生理讯号撷取装置连接额外电极的一示意图。

图4B为显示根据本发明一较佳实施例，该电生理讯号撷取装置连接一传感器的一示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

一般使用者会每日随身携带的可携式装置，包括，但不限于，移动电话、MP3播放器、PDA、卫星导航、相机、摄影机、可携式/掌上型游戏器等，而本发明就在于提供能在结构上与这些可携式装置合为一体的电生理讯号撷取装置，不但提高携带方便性，也增加生理检测的执行机率。

请参阅图1所示，显示根据本发明一较佳实施例，一可与一可携式装置20相结合的电生理讯号撷取装置10的一示意图。如图所示，该电生理讯号撷取装置10在壳体11表面具有二电极12，且其壳体11实施为具有一与该可携式装置20的外壳相对应的结合结构，与该可携式装置20结合成一单一整体的造型，所以，当结合完成后，使用者即可利用该电生理讯号撷取装置10表面的电极12进行电生理检测。

在此，该电生理讯号撷取装置与可携式装置的结合可有各种形式，举例而言，可以利用磁力相吸、黏性贴附、及/或壳体结构结合的方式，其中，壳体结构结合的方式包括，但不限于，滑槽，插槽，扣合，及利用壳体材质弹性再配合结构进行限位等，甚至可以直接利用两装置间的连接器13(例如，USB连接器)(如图2A所示)而达成限位，因此，没有任何限制，主要在于提供二者间的紧密结合。

而且，该电生理讯号撷取装置的壳体造型也可以有所变化，举例而言，该电生理讯号撷取装置由下向上扣住该可携式装置的三边(图1所示)，该电生理讯号撷取装置包覆该可携式装置的侧面三边(图2A及图2B所示)，该电生理讯号撷取装置完整接收该可携式装置(图2C及图2D所示)，该电生理讯号撷取装置结合于该可携式装置的侧面(图2E所示)，或该电生理讯号撷取装置结合于该可携式装置的底部(图2F所示)等，都是可以实施的方式，主要在于电生理讯号撷取装置与可携式装置结合后，能够提供手持模式的操作，且电极能位于适当的位置，无任何限制。在此，该可携式装置的体积有利于手持模式的操作，也使壳体表面电极的使用更为容易。

另外，由于各种可携式装置的尺寸可能不同，因此，该电生理讯号撷取装置也可实施为具有能够适应不同尺寸的可调整机械结构，例如，可调整长、宽等，以提供最大可适性。

并且，该电生理讯号撷取装置上的电极无论在数量、种类、位置、构造上都可因需求不同而有所变化。首先，该电生理讯号撷取装置可增设参考电极及/或接地电极；另外，电极的数量、位置都可因检测讯号改变而变化，例如，一种可能是利用更换不同壳体的方式作改变，另一种可能则是，该电生理讯号撷取装置上的电极直接设计为可拆卸式，以方便更换电极种类，例如，干式电极、湿式电极，或是变更电极位置；再者，电极结构更可加入不同的设计，例如，可提供能让使用者感知施力是否足够的结构段差，或是通过外加压力感测组件而侦测施力大小等，以提供使用者操作是否恰当的指示。

接着，请参阅图3所示，显示根据本发明一较佳实施例，该电生理讯号撷取装置的电路示意图。在此实施例中，该电生理讯号撷取装置10的电路配置100包括一模拟讯号处理模块102，连接至电极12，以取得模拟电生理讯号，一处理模块104，内含一模拟/数字转换器(A/D Converter)1041，以将所取得的模拟电生理讯号转换为数字模拟讯号，以及一处理器1042，用于进行控制及处理，以及一通讯模块106，用以与该可携式装置进行沟通。

其中，该模拟生理讯号处理模块102可先行对生理讯号进行处理，例如，放大、滤波等处理，然后，经处理的模拟生理讯号会进入该模拟/数字转换器1041，以进行数字化；该处理器1041是作为控制中心，且可预载有一程序(program)，以执行电生理讯号的处理、计算、分析等；而该通讯模块106则是将计算、分析结果传送至该可携式装置20，以显示于该可携式装置20所具有的显示器上。在此较佳实施例中，该电生理讯号撷取装置10本身具有处理器1041，能自行运作电生理讯号撷取，再利用与可携式装置20间的沟通，而利用可携式装置的操作接口，例如，屏幕21、键盘22等。此外，根据一另一较佳实施例，该模拟讯号处理模块、该模拟/数字转换器、及/或该处理器也可以被设置于该壳体11之外，并利用连接线相连接(未显示)，因此，没有任何限制。

在此，该电生理讯号撷取装置10与该可携式装置20间是通过处理器而相互沟通，且此沟通可为有线、或无线，其中，若为有线沟通(例如，USB、UART、Ethernet、1394、或其它有线连接接口)，则二者在相结合时需同时达成电连接，若为无线沟通(例如，蓝芽(Bluetooth)、无线USB、WiFi、IrDa、或其它无线传输接口)，则可以不需要。另外，较有利地是，在该可携式装置实施为可连接数据网络(有线或无线)、或可连接PSTN(公众电话网络)的情形下，检测结果将可(实时、或于事后)传送至医护人员、上传至网站等，以获得进一步的分析结果，且更重要地是，可下载不同的程序，以执行不同种类的生理检测，因此，通过该电生理讯号撷取装置所具备的生理电极，只要配合上适当的程序，使用者可执行不同种类的电生理讯号撷取，例如，心电讯号、肌电讯号、脑电讯号、皮肤阻抗值、皮肤导电度等，而且，如前所述，使用者可以通过更换不同的壳体而得到适合不同种类电生理检测的电极配置位置。

另外，较佳地是，该电生理讯号撷取装置更可具有一连接端口14，以再连接至少一电极/传感器15，则配合上原先所具有的生理电极，该电生理讯号撷取装置10的应用将更为广泛，例如，可外接更多电极以撷取相同或不同的电生理讯号(图4A所示)，或外接传感器，如，血氧传感器16(图4B所示)，且特别地是，当连接较多电极/传感器15时，也可如图4A所示的，额外使用一接线盒(Junction Box)30，以增加应用的可能性。此外，该电生理讯号撷取装置10可实施为自身具有电源，例如，电池，也可实施为经由电连接而自可携式装置20取得电力。

再者，根据本发明的另一较佳实施例，该电生理讯号撷取装置10也可不具有处理器，而是通过该可携式装置20中的处理器执行检测程序、处理数字生理讯号等，在此情形下，该模拟/数字转换器1041可以设置于该电生理讯号撷取装置10、或是该可携式装置20中，差别在于生理讯号是数字化后再传送至该可携式装置、或是直接以模拟的形式传送至该可携式装置；另外，此时，该可携式装置中的处理器同样需要具备一相对应的程序(如上所述，也可通过下载的方式取得)。更进一步地，该模拟讯号处理模块102与该模拟/数字转换器1041都可直接设置于该可携式装置20中，以让该电生理讯号撷取装置10成为与该可携式装置20利用电连接接口相互连接的单纯可拆卸式的电极结构。

综上所述，本发明提供一种电生理讯号撷取装置，其于壳体表面具有电极，并通过与一般可携式电子装置相结合，而达成可握持的操作模式，因此，使用者无须为了检测需求而额外携带大体积的可携式检测装置，而是可以将本发明的电生理讯号撷取装置外加在既有的可携式电子装置上，如此就可在不大幅增加体积/重量的情形下，额外获得新的功能。

此外，通过更换不同种类的电生理讯号撷取装置(电极配置位置不同)、或是通过连接端口连接上额外的电极/传感器，再配合(下载并)执行不同的程序，使用者可以改变生理检测的种类，无须另行添购其它设备。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种电生理讯号撷取装置，与一可携式装置相结合，其特征在于：包括：

一壳体，具有与该可携式装置的外壳相对应的结合结构；

至少二电极，位于该壳体的表面；以及

一电路配置，包括：

一模拟讯号处理模块，连接至该至少二电极，经由电极取得模拟电生理讯号；

一处理模块，包括：

一模拟/数字转换器，数字化所取得的模拟电生理讯号；以及

一处理器，预载有一程序，控制电生理讯号撷取并处理数字化的电生理讯号；以及

一通讯模块，与该可携式装置进行沟通，

该电生理讯号撷取装置与该可携式装置相结合成为一单一整体进行电生理讯号撷取。

2.根据权利要求1所述的电生理讯号撷取装置，其特征在于：该电生理讯号撷取装置实施为与该可携式装置进行无线沟通，且该通讯模块实施为蓝芽模块、无线USB模块、WiFi模块、或IrDa模块。

3.根据权利要求1所述的电生理讯号撷取装置，其特征在于：该通讯模块实施为USB、UART、以太网络、或1394。

4.根据权利要求1所述的电生理讯号撷取装置，其特征在于：该电生理讯号撷取电路、该模拟/数字转换器及该处理器的其中之一或以上设置于该壳体之外，并以连接线连接，该壳体具有可调整的机械结构适应不同的可携式装置。

5.根据权利要求1所述的电生理讯号撷取装置，其特征在于：还包括至少一连接端口，连接至少一传感器/电极，以及包括一参考电极及一接地电极的其中之一或以上。

6.根据权利要求1所述的电生理讯号撷取装置，其特征在于：该可携式装置包括该电生理讯号撷取装置所需的电力，该可携式装置为一移动电话、一个人数字助理(PDA)、一MP3播放器、或一GPS卫星导航装置。

7.根据权利要求1所述的电生理讯号撷取装置，其特征在于：该电生理讯号撷取装置检测下述生理讯号的其中之一或以上：心电讯号、肌电讯号、脑电讯号、皮肤阻抗值、皮肤导电度，该电生理讯号撷取装置与该可携式装置通过下述其中之一或以上的结构结合：磁力相吸，黏性贴附，壳体结构结合，及连接器相结合。

8.一种电生理讯号撷取装置，与一可携式装置相结合，其特征在于：包括：

一壳体，具有与该可携式装置的外壳相对应的结合结构；

至少二电极，位于该壳体的表面；以及

一电连接接口连接该可携式装置，

9.根据权利要求8所述的电生理讯号撷取装置，其特征在于：该可携式装置的处理器预载一程序，执行该电生理讯号撷取。

10.根据权利要求9所述的电生理讯号撷取装置，其特征在于：该电生理讯号撷取装置还包括一模拟讯号处理电路，经由该至少二电极取得模拟电生理讯号，该可携式装置还包括一模拟/数字转换器，数字化所取得的模拟电生理讯号。

11.根据权利要求9所述的电生理讯号撷取装置，其特征在于：该电生理讯号撷取装置还包括一模拟讯号处理电路，经由该至少二电极取得模拟电生理讯号，以及一模拟/数字转换器，数字化所取得的模拟电生理讯号。

12.根据权利要求9所述的电生理讯号撷取装置，其特征在于：该可携式装置还包括一模拟讯号处理模块，经由该至少二电极取得模拟电生理讯号，以及一模拟/数字转换器，数字化所取得的模拟电生理讯号。

13.根据权利要求8所述的电生理讯号撷取装置，其特征在于：该电连接接口实施为USB接口、UART接口、以太网络接口、或1394接口。

14.根据权利要求8所述的电生理讯号撷取装置，其特征在于：该电生理讯号撷取装置与该可携式装置通过下述其中之一或以上的结构结合：磁力相吸，黏性贴附，壳体结构结合，及连接器相结合。