CN103930020A - 用于收集生理数据的动态地可配置的生物电势电极阵列 - Google Patents

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Abstract

描述了用于使用可配置的生物电势阵列收集生理数据的方法、系统和设备。阵列被嵌在诸如蜂窝电话的手持设备(115-f)的表面区域上。阵列(505-b)包括多个电极片。电极包括用于收集用户的生理数据的生物传感器。对电极进行轮询以检测与用户的皮肤的接触。对与皮肤相接触的电极进行电耦合，以形成活动电极区域(805-a-1、805-a-2)。被耦合的电极经由生物传感器收集与用户有关的生理数据。在与用户的皮肤的接触被终止之后，对电极进行去耦合。对生理数据进行分析，以及根据所分析的数据来确定用户的情绪状态或健康状态。

Description

用于收集生理数据的动态地可配置的生物电势电极阵列
背景技术
广泛部署无线通信系统以提供诸如语音、数据等的各种类型的电子通信内容。虽然电子形式的通信方式(例如，电子邮件、短信、语音邮件、电话呼叫)已经使人们能够方便地与他人接触和互动，但电子通讯的丰富性被削弱了。
电子通信本身通常并不传达发送者的全部情感状态。例如，研究表明，给定消息中的7％的情绪语境是通过文字(例如，电子通信中的文本)来传达的。另外38％的情绪语境是通过语音的语调用声音来传达的。最后的55％是使用诸如面部表情以及其它肢体姿势的非口头的通信来表达的(Mehrabian,Albert；Ferris,Susan R.(1967)“Inference of Attitudes fromNonverbal Communication in Two Channels”，Journal of ConsultingPsychology31(3):248–252(梅拉比安，艾伯特；费里斯，苏珊R.(1967).“对来自两个信道中的非言语的通信的态度的推论”.咨询心理学杂志31(3):248–252))。关于电子通信，发送者的情绪语境或情绪状态通常被接收者曲解。
生物电势电极可以与生物传感器一起用来从人体收集生理数据。生理数据可以用于确定人的情绪状态。此外，生物传感器可以用于监控人的身体健康。生物传感器可以将生物反应转换成电信号。通常，包括生物传感器的这些电极是标准的形状和尺寸(例如，8mm的平盘(flat disc))。根据生物反应生成的电信号相对较小。结果，即使少量的噪声也可以极大地干扰电信号。这可能导致所确定的人的情绪或生理状态是不准确的或未知的。
具有大的表面区域的生物电势电极可以增加可能对由生物传感器产生的电信号造成干扰噪声的量。另一方面，具有太小表面区域的生物电势电极可能致使对与生理数据相关联的电信号的读取是不切实际的。
发明内容
描述了用于使用可配置的生物电势阵列收集生理数据的方法、系统和设备。在一个例子中，所述阵列被嵌在手持设备的外面的表面区域上。所述阵列可以包括：与生物传感器相关联的、用于收集用户的生理数据的多个电极片。可以对所述电极进行轮询来检测所述电极是否与用户的皮肤相接触。对与所述皮肤相接触的电极进行电耦合，以形成活动电极区域。与所述耦合的电极相关联的所述生物传感器可以收集与所述用户有关的生理数据。可以对所述耦合的电极进行连续的轮询来检测与所述用户的皮肤的接触是否保持。此外，对所述阵列中非耦合的电极进行连续的轮询以检测接触。在与所述用户的皮肤的接触被终止之后，可以对被耦合的电极进行去耦合。可以对收集到的生理数据进行分析，以及可以根据所分析的数据确定所述用户的状态。
在一种配置中，可以基于检测接触对所述阵列中非耦合的电极片进行电耦合，以形成第二活动电极区域。可以经由所述第二活动电极区域的被耦合的电极片来收集与所述用户相关联的生理数据。在一个例子中，第一活动电极区域和第二活动电极区域可以非同时地存在于所述生物电势电极阵列中。
在一种配置中，可以做出关于最小数量的活动电极区域是否存在于所述生物电势电极阵列中的确定。可以基于确定存在最小数量的活动电极区域来收集与所述用户相关联的生理数据。
在一个例子中，可以检测在所述生物电势电极阵列内的多个活动电极区域。可以对与所述多个活动电极区域中的每一个活动电极区域相关联的信号质量进行比较。可以基于对信号质量的比较，选择所述多个活动电极区域中的至少一个活动电极区域来收集生理数据。
与电极片相关联的生物传感器可以包括心电图传感器(ECG)或皮肤电反应(GSR)传感器。
还描述了被配置为使用动态地可配置的生物电势电极阵列来收集生理数据的通信设备。所述设备可以包括生物电势电极阵列，以及检测模件，所述检测模件被配置为检测在所述生物电势阵列的至少两个邻近的电极片与用户的皮肤之间的接触。所述设备还可以包括耦合模件，所述耦合模件被配置为基于检测接触，对至少两个邻近的电极片进行电耦合。被耦合的电极片可以在所述生物电势电极区域内形成第一活动电极区域。所述设备可以还包括收集模件，所述收集模件被配置为经由所述第一活动电极区域的被耦合的电极片来收集与所述用户相关联的生理数据。
还描述了被配置为使用动态地可配置的生物电势电极阵列来收集生理数据的系统。所述系统可以包括：用于检测在所述生物电势电极阵列的至少两个邻近的电极片与用户的皮肤之间的接触的模块。所述系统还可以包括：用于基于检测接触来对至少两个邻近的电极片进行电耦合的模块。被耦合的电极片可以在所述生物电势电极区域内形成第一活动电极阵列。所述系统还可以包括：用于经由所述第一活动电极区域的被耦合的电极片来收集与所述用户相关联的生理数据的模块。
还描述了被配置为使用动态地可配置的生物电势电极阵列来收集生理数据的计算机程序产品。所述产品可以包括非非暂时性计算机可读介质。所述介质可以包括：用于检测在所述生物电势电极阵列的至少两个邻近的电极片与用户的皮肤之间的接触的代码。所述介质还可以包括：用于基于检测接触来对至少两个邻近的电极片进行电耦合的代码。被耦合的电极片可以在所述生物电势电极区域内形成第一活动电极阵列。所述介质还可以包括：用于经由所述第一活动电极区域的被耦合的电极片来收集与所述用户相关联的生理数据的代码。
附图说明
对本发明的本质的进一步理解可以通过参考下面的附图来实现。在附图中，类似的部件或特征可以具有相同的参考标号。另外，相同类型的各个部件可以通过在参考标号后面跟随用于在相似的部件之间进行区分的短划线和第二标号来区分。如果本说明书中只使用第一参考标号，那么描述适用于具有相同的第一参考标号的类似部件中的任何一个，而不考虑第二附图标记。
图1示出了无线通信系统的框图；
图2是示出移动设备的一个例子的框图；
图3是示出移动设备的另一个例子的框图；
图4是示出移动设备的又一个例子的框图；
图5是示出了具有嵌在设备的表面区域上的生物电势电极阵列的移动设备的一个例子的框图；
图6是示出包括嵌在移动设备的表面区域上的电极片的生物电势阵列的另一个例子的框图；
图7示出了电极片的例子；
图8是示出具有多个活动电极区域的生物电势电极阵列的框图；
图9是示出用于使用动态地可配置的生物电势电极阵列来收集生理数据的方法的一个例子的流程图；
图10是示出用于判断是否保持在可配置的生物电势电极阵列内的至少两个电极片的电耦合的方法的一个例子的流程图；以及
图11是示出用于对动态地可配置的生物电势电极阵列的电极片进行轮询来检测在用户的皮肤与电极中的至少两个电极之间的接触的方法的一个例子的流程图。
具体实施方式
描述了可配置的生物电势电极阵列。阵列可以用于收集关于用户的生理数据。在一个例子中，可以将阵列嵌到设备(诸如手持式电子通信设备)的表面区域上。阵列可以包括多个电极片(electrode tile)(也被称为“电极”)。电极可以包括对设备的用户的生理数据进行收集的生物传感器。在一种配置中，当检测到电极与用户的皮肤之间的接触时，可以激活电极(以及它们的相关联的生物传感器)来开始收集数据。在电极与用户的皮肤之间的接触终止之后可以对电极进行释放。释放的电极不会收集生理数据。
多个激活的电极的邻近的区域可以用作单个电极。邻近的区域可以被称为活动电极区域(AEA)。AEA内的电极可以收集用户的生理数据。阵列可以包括沿阵列的位于不同位置处的一个或多个AEA。例如，用户的皮肤可以与第一组电极(形成第一AEA)和单独的第二组电极(形成第二AEA)接触。第一AEA和第二AEA可以不沿阵列与彼此相邻。此外，第一AEA和第二AEA可以同时地(concurrently)或非同时地(noncurrently)存在于生物电势电极阵列内。
在一种配置中，可以按常规地对阵列的电极进行轮询以判断它们是否与用户的皮肤相接触，或者，如果接触已经存在，那么判断用户的皮肤与电极之间的接触是否保持。可以对由电极的生物传感器收集的生理数据进行分析，以便确定用户的情绪状态或用户的健康状态。
因此，下面的描述提供了例子，以及不是对权利要求中阐述的范围、适用性或配置的限制。可以在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个实施例可以酌情省略、替换、或者增加各种过程或部件。例如，所描述的方法可以以不同于所描述的顺序的顺序来执行，以及可以增加、省略、或组合各个步骤。此外，可以将关于某些实施例所描述的特征组合到其它的实施例中。
首先参照图1，框图示出了无线通信系统100的例子。系统100包括基站105(或小区)、移动设备115、基站控制器120以及核心网125(控制器120可以集成到核心网125中)。系统100可以支持在多载波(不同频率的波形信号)上的操作。
基站105可以经由基站天线(未示出)与移动设备115无线地进行通信。基站105可以经由多个载波在基站控制器120的控制之下与移动设备115通信。基站105站点中的每一个可以对各自的地理区域提供通信覆盖。各基站105的覆盖区域在此处被标识为110-a、110-b或者110-c。基站的覆盖区域可以被划分为扇区(未示出，但是仅构成覆盖区域的一部分)。系统100可以包括不同类型的基站105(例如，宏基站、微基站和/或微微基站)。针对不同的技术可能有重叠的覆盖区域。
移动设备115可以分散在整个覆盖区域110中。移动设备115可以被称为移动站、移动设备、接入终端(AT)、用户设备(UE)、用户站(SS)、或用户单元。移动设备115可以包括蜂窝电话和无线通信设备，但是还可以包括个人数字助理(PDA)、其它手持式设备、上网本、笔记本式计算机等。
基站105可以允许移动设备115的用户彼此通信。例如，移动设备115可以向另一个移动设备发送电子通信(例如，电子邮件、文本消息、语音邮件消息等)。不同移动设备115的用户还可以使用他们各自的设备参与实时的对话(即，电话呼叫)。移动设备115均可以包括电极片的可配置的生物电势阵列。电极片可以被以不同的配置以及利用不同的形状来布置在阵列中。可以沿设备115的表面区域来嵌入阵列。可以将生物传感器与电极合并，以收集与用户相关联的生理数据。可以激活与用户的皮肤相接触的电极，以开始收集数据。例如，当用户将移动设备115拿在他/她的手中时，与用户的手、手指等的皮肤相接触的电极可以被激活。在终止了与用户的皮肤的接触之后，激活的电极可以被释放。例如，当用户改变他/她握持设备115的位置时，当前激活的电极可以被释放，以及当前释放的电极可以被激活。本文中描述的可配置的生物电势电极片阵列也可以在其它类型的系统中的设备上实现。
图2是示出移动设备115-a的一个例子的框图。移动设备115-a可以是图1的移动设备115的例子。在一种配置中，移动设备115-a可以包括：接收机205、检测模件210、耦合模件215、收集模件和发射机225。接收机205可以接收来自其它设备(诸如基站105或其它移动设备115)的信号和电子通信。接收机205还可以接收与设备115-a的用户的皮肤和设备115-a的表面区域之间的可能的接触有关的信号。在一个例子中，检测模件210可以对与可能的接触有关的信号进行分析，以判断在用户的皮肤与设备115-a的特定表面区域之间是否存在接触。例如，检测模件210可以检测在用户的皮肤与嵌在设备115的表面区域上的生物电势电极阵列的一部分之间的接触。换句话说，检测模件210可以检测在用户的皮肤与至少两个或更多电极片之间的接触。
耦合模件215可以将被检测出与用户的皮肤相接触的电极片耦合在一起。例如，每一个电极可以利用电子开关连接到邻近的电极。开关的例子可以包括场效应晶体管(FET)。当特定的电极片和至少一个邻近的电极片与皮肤相接触时，由于皮肤的导电特性，这两个电极之间的电子开关会被闭合，从而在电极之间产生闭合电路。闭合电路可以激活电极。没有与皮肤相接触的电极之间的电子开关不会被闭合，留下开路。这些可以被称为不活动的电极。
收集模件220可以收集从激活的电极搜集的数据。例如，模件220可以收集与用户相关联的生理数据。该数据可以是经由与电极片结合的生物传感器搜集的。从而，活动的电极可以收集数据，而不活动的电极不会参与搜集用户的生理数据。本文中描述的配置生物电势阵列结构可以使电噪声最小化，因为不活动的电极(没有与用户的皮肤相接触)不会积极地收集数据。
现在参照图3，框图示出了移动设备115-b的另一个例子。移动设备115-b可以是图1或图2的移动设备的例子。如同之前所描述的，设备115-b可以包括接收机205和发射机225。移动设备115-b还可以包括：检测模件210-a、耦合模件215-a、收集模件220-a、比较模件305和选择模件310。检测模件210-a可以检测嵌在设备115-b的外面的部分上的第一组电极片与设备115-b的用户的皮肤之间的接触。耦合模件215-a可以基于检测模件210-a检测接触来对第一组电极片进行电耦合。在一种配置中，第一组耦合的电极片可以形成第一AEA。在一个例子中，检测模件210-a可以检测在用户的皮肤与第二组电极片之间的接触。耦合模件215-a还可以对第二组电极进行电耦合以形成第二AEA。第一AEA和第二AEA中的电极中的每一个电极可以包括：可以开始收集关于设备115-b的用户的数据的生物传感器。在一个例子中，AEA的数量可以超过收集数据所需的AEA的最小数量。比较模件305可以对与每一个AEA相关联的信号质量度量进行比较。例如，比较模件305可以对在每一个AEA处从用户的皮肤检测到的电信号的质量进行比较。选择模件310可以基于对每一个AEA的信号质量度量的比较来选择从哪一个AEA来接收数据。信号质量度量的例子可以包括但不限于信噪比(SNR)。
图4是示出移动设备115-c的进一步的例子的框图。移动设备115-c可以是图1、图2或图3的移动设备115的例子。如同之前所提到的，设备115-c可以包括接收机205和发射机225。移动设备115-c还可以包括：检测模件210-b、耦合模件215-b、收集模件220-b、轮询模件405、分析模件410和状态模件415。在一个例子中，当检测模件210-b检测到在电极与用户的皮肤之间的接触时，耦合模件215-b可以对电极片进行电耦合。
在一种配置中，轮询模件405可以按常规地对耦合的电极进行轮询，以判断与用户的皮肤的接触是否保持。轮询模件405的例子可以是皮肤电反应(GSR)传感器。当皮肤接触电极时，由于皮肤的导电特性，接触的电极之间的电流会大于零。从而，轮询模件405可以对在邻近的电极之间的电流的流动进行轮询。如果在两个被轮询的电极之间的电流的流动为零，那么检测模件210-b可以检测到与用户的皮肤的接触不再存在。耦合模件215可以在终止了与用户的皮肤的接触之后对电极进行去耦合。轮询模件405还可以对在先前非耦合的电极之间的电流的流动进行轮询，以判断与用户的皮肤的接触是否可能存在。如果在至少两个邻近的电极之间的电流的流动大于零，那么检测模件210-b可以检测到在这些先前非耦合的电极与用户的皮肤之间的接触。然后，耦合模件220-b可以对这些电极进行电耦合。
在被耦合的电极保持与用户的皮肤相接触的同时，收集模件220-b可以经由与电极相关联的生物传感器来收集用户的生理数据。分析模件410可以对收集到的生理数据进行分析。在一种配置中，状态模件415可以基于分析来确定用户的状态。例如，状态模件415可以基于所分析的生理数据来确定针对用户的情绪状态(例如，快乐、激动、伤心、生气)。状态模件415还可以使用生理数据来确定人的身体健康。指示用户的所确定的状态的指示符可以与电子通信(例如，电话呼叫、文本消息、电子邮件、语音邮件等)相关联。发射机225可以向接收设备发送电子通信和指示符。在一种配置中，发射机225可以向用于监控人的健康的应用发送指示符。接收者(诸如医生、护士、或其它卫生保健提供者)可以经由应用来访问指示符，以监控人的身体健康。
现在参照图5，框图500示出了具有嵌在移动设备115-d的表面区域上的生物电势电极阵列505-a的移动设备115-d的一个例子。在一种配置中，移动设备115-d可以是图1、图2、图3或图4的移动设备115的例子。设备115-d可以包括多个表面区域。例如，侧表面区域510、显示表面区域和底部表面区域520。在该例子中，阵列505-a可以嵌在侧表面区域510上。然而，应当理解的是，阵列505-a可以嵌在移动设备115-d的其它表面区域上。在一个例子中，生物电势阵列505-a可以包括多个电极片505-a-1–505-a-n。每一个电极505-a-1–505-a-n可以包括生物传感器。生物传感器的例子可以包括：心电图(ECG)传感器、皮肤电反应(GSR)传感器和其它生物电势传感器。如图所示，电极片505-a-1–505-a-n在形状上可以是矩形的。各电极之间可以存在间隔。当由于与人的皮肤的接触而检测到电流在邻近的电极之间流动时，电极之间的电子开关可以闭合以产生闭合电路。闭合电路可以允许电极来收集生理数据，而处于开路状态(没有与人的皮肤相接触)的电极不会参与收集数据。
图6是示出生物电势阵列505-b的另一个例子的框图600，所述生物电势阵列505-b包括嵌在移动设备115-e的表面区域上的电极片505-b-1–505-b-n。移动设备115-e可以是图1、图2、图3或图4的移动设备115的例子。在一个例子中，设备115-e可以包括侧表面区域510、显示表面区域515和底部表面区域520。在该例子中，生物电势阵列505-b可以沿侧表面区域510来嵌入。电极片505-b-1–505-b-n在形状上可以是六角形的。如图所示，在邻近的电极之间不可以存在间隔。每一个电极可以包括用于收集关于用户的信息的生物传感器。当生物传感器的各自的电极与用户的皮肤相接触时，这些生物传感器可以开始收集数据。
现在参照图7，示出了电极片505-b-1、505-b-2、505-b-3的集合。电极片可以是图5或图6的电极的例子。在一个例子中，在各邻近的电极片之间可以存在电子开关705-a-1、705-a-2和705-a-3。当用户的皮肤接触了至少两个邻近的电极时，由于在至少两个邻近的电极之间的电流的流动，在至少两个电极之间的电子开关会闭合。与至少两个电极相关联的生物传感器可以开始收集与用户相关联的生理数据。例如，用户可以触摸第一电极片505-b-1和第二电极片505-b-2。当检测到与用户的皮肤的接触时，可以通过闭合这些电极之间的电子开关705-a-2来对这些电极进行电耦合。在开关闭合的情况下，与第一和第二电极505-b-1、505-b-2相关联的生物传感器可以收集关于用户的数据。当终止了电极与皮肤之间的接触时，开关705-a-2可以是断开的(以及电极被解耦合)。
图8是示出嵌在移动设备115-f上的具有多个AEA805-a-1、805-a-2的生物电势电极阵列505-b的框图800。移动设备115-f可以是图1、图2、图3、图4、图5或图6的移动设备115的例子。在一种配置中，设备115-f可以包括多个表面区域。例如，设备可以包括：显示表面区域515、底部表面区域520和侧表面区域510。在一个例子中，阵列505-b可以嵌在移动设备115-f的侧表面区域510上。应当理解的是，除了或代替侧表面区域510，阵列505-b可以嵌在设备的其它表面区域上。
在一种配置中，阵列505-b可以包括第一AEA805-a-1和第二AEA805-a-2。每一个AEA可以包括已经被电耦合的至少两个电极片。换句话说，每一个AEA可以包括与用户的皮肤相接触的电极片。当用户对设备115-f的握持沿侧表面区域510移动时，一个或这两个AEA的位置也可以发生变化。例如，在第一时间段，用户可能正手持着设备115-f，以致他/她的皮肤与第一AEA805-a-1和第二AEA805-a-2中的电极相接触。当这些AEA中的电极片被激活(例如，与用户的皮肤相接触)时，它们可以收集与用户相关联的生理数据。在第二时间段，用户可能改变他/她对设备115-f握持的位置。从而，用户可能不再与第一AEA805-a-1中的电极相接触。这些电极可能被释放，以及第一AEA805-a-1可能不再存在。如果用户继续触摸阵列505-b的该部分，那么在第二时间段期间仍然可以经由第二AEA805-a-2的电极来收集生理数据。如果用户握持阵列505-b的先前未触摸的部分，那么该部分中的电极可以被耦合，以及可以形成新的AEA。
如在该例子中说明的，AEA可以动态地变化。例如，当用户移动他/她在移动设备115-f的侧表面区域510上的握持时，AEA的位置和数量也可以发生变化。轮询模件405可以连续地对在邻近的电极之间电流的流动进行轮询，以确定哪个邻近的区域保持活动以及阵列505-b的哪个不活动区域应该被激活。该架构允许在用户调整他/她对设备115-f的握持(只要皮肤的至少一部分在接触阵列505-b)的同时，发生对生理数据的收集。
现在参照图9，提供了示出用于使用动态地可配置的生物电势电极阵列来收集生理数据的方法900的一个例子的流程图。方法900可以由诸如图1、图2、图3、图4、图5、图6或图8的移动设备115的移动设备来实现。在一种配置中，方法900可以由图2的检测模件210、耦合模件215和收集模件220来实现。
在一个例子中，生物电势电极阵列可以嵌在移动设备115的表面区域。阵列可以包括多个电极片。每一个电极可以与生物传感器相关联，以收集关于用户的信息(诸如生理信息)。在框905处，可以检测在生物电势电极阵列的至少两个邻近的电极片与用户的皮肤之间的接触。在框910处，当检测到接触时，可以对至少两个邻近的电极进行电耦合。例如，当用户触摸电极时，可以闭合在至少两个邻近的电极之间的电子开关。被电耦合的电极可以形成第一AEA。在框915处，可以经由第一AEA中的被耦合的电极片来收集与用户相关联的生理数据。生物电势电极阵列中非耦合的电极不会参与对与用户相关联的生理数据的收集。
因此，方法900可以为使用嵌在移动设备115上的动态地可配置的生物电势电极阵列来收集生理数据做准备。应该指出的是，方法900仅是一种实现方式，以及可以重新安排或以其它方式修改方法900的操作从而使得其它实现方式是可能的。
图10是用于判断是否保持在可配置的生物电势电极阵列内的至少两个电极片的电耦合的方法1000的例子。方法1000可以由诸如图1、图2、图3、图4、图5、图6或图8的移动设备115的移动设备来实现。在一种配置中，方法1000可以由图4的检测模件210-b、耦合模件215-b、收集模件220-b和轮询模件405来实现。
在一个例子中，在移动设备115的外面的部分上可以包括生物电势电极阵列(包括多个电极片)。在框1005处，可以检测在至少两个邻近的电极片与用户的皮肤之间的接触。在框1010处，当检测到接触时，可以将至少两个邻近的电极片进行耦合。被耦合的电极可以形成第一AEA。在一种配置中，在框1015处，可以做出关于在用户的皮肤与电极之间的接触是否保持的判断。例如，轮询模件405可以对被耦合的电极进行轮询，以判断在电极之间的电流的流动是否大于零。如果确定了接触被保持(即，电流的流动大于零)，那么在框1020处，可以通过第一AEA的被耦合的电极片来收集生理数据。电极可以包括用于收集数据的生物传感器。然后，方法1000可以返回，以通过继续对被耦合的电极进行轮询来判断接触是否持续。然而，如果确定接触被终止了，那么在框1025处，可以对至少两个邻近的电极片进行去耦合。非耦合的电极可以停止收集与用户相关联的生理数据。然后，方法1000可以返回，以继续检测邻近的电极是否与用户的皮肤相接触。
因此，方法1000可以判断在电极片与用户的皮肤之间是否保持接触。应该指出的是，方法1000仅是一种实现方式，以及可以重新安排或以其它方式修改方法1000的操作从而使得其它实现方式是可能的。
现在参照图11，流程图示出了用于对动态地可配置的生物电势电极阵列的电极片进行轮询来检测在用户的皮肤与电极中的至少两个电极之间的接触的方法1100的一个例子。方法1100可以由诸如图1、图2、图3、图4、图5、图6或图8的移动设备115的移动设备来实现。在一种配置中，方法1100可以由图4的检测模件210-b、耦合模件215-b、收集模件220-b、轮询模件405、分析模件410和状态模件415来实现。
在框1105处，可以对生物电势电极阵列的多个电极片进行轮询。例如，可以对在邻近的电极之间的电流流动进行轮询，以判断所述流动是否大于零。在一种配置中，阵列可以嵌在移动设备115的外面的表面区域。在框1110处，可以检测在电极片与移动设备115的用户的皮肤之间的接触。在框1115处，可以做出关于最小数量的电极是否与皮肤相接触的判断。如果确定了最小数量的电极没有与用户的皮肤相接触，那么方法1100可以返回以继续对电极片进行轮询来检测接触。然而，如果确定了最小数量的电极与皮肤相接触，那么在框1120处，可以对与皮肤相接触的电极片进行电耦合以形成AEA。
在框1125处，可以做出关于是否存在最小数量的AEA的判断。例如，可以从最小数量的AEA收集某些类型的生理数据。举例说明，为了收集GSR数据，可以使用至少两个AEA，而可以使用至少三个AEA来收集心电图数据。如果确定了不存在用于收集所期望的生理数据的最小数量的AEA，那么方法1100可以返回以对在阵列内的电极进行轮询来检测接触。然而，如果确定了存在最小数量的AEA，那么在框1130处，可以经由AEA的电极来收集生理数据。在收集数据的同时，轮询模件405可以继续实时轮询电极，以便检测在当前耦合的电极之间是否保持接触，以及在皮肤与先前非耦合的电极之间是否检测到接触。
在框1135处，可以对收集到的数据进行分析。在框1140处，可以基于分析来确定用户的状态。例如，可以基于所分析的生理数据来确定用户的情绪状态、身体健康的状态等。方法1100可以返回以判断是否仍然存在最小数量的AEA。如果保持AEA，那么可以继续经由与AEA中的电极相关联的生物传感器来收集生理数据。
因此，方法1100可以对动态地可配置的生物电势电极阵列的电极片进行轮询，以检测用户的皮肤与电极片之间的接触。应该指出的是，方法1100仅是一种实现方式，以及可以重新安排或以其它方式修改方法1100的操作从而使得其它实现方式是可能的。
如同上面的描述所提供的，电极片的生物电势阵列可以嵌在移动设备115的外面的表面区域上。电极可以与用于收集与移动设备115的用户有关的生理数据的生物传感器相关联。电极可以是与彼此去耦合的，直到它们开始与用户的皮肤相接触。去耦合的电极不会被激活以收集与设备115的用户相关联的生理数据。当检测到接触时，在邻近的电极之间的电子开关可以闭合，从而对与皮肤相接触的电极进行电耦合。然后，与这些被耦合的电极相关联的生物传感器可以开始收集关于用户的生理数据。当用户改变他/她对移动设备115的握持以及触摸阵列的不同部分时，如果与皮肤的接触不持续，那么被耦合的电极可以被去耦合。可以对现在可能与皮肤相接触的先前非耦合的电极进行电耦合以开始收集数据。
上面接合附图阐述的具体实施方式描述了示例性实施例，以及不表示可以实现或者在权利要求的范围内的唯一的实施例。贯穿本描述所使用的“示例性的”表示“用作例子、示例或说明”，而不是“优选的”或者“比其它示例性有优势的”。为了提供对所描述的技术的理解，具体实施方式包括了具体的细节。然而，可以在没有这些具体细节的情况下，也可以实施这些技术。在一些示例中，公知的结构和设备以框图形式来示出，以便避免模糊所描述的实施例的概念。
信息和信号可以使用多种不同的工艺和技术中的任何一种来表示。例如，遍及以上描述所提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以由电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或者其任意组合来表示。
结合本文公开内容描述的各种说明性的方框和模件可以利用被设计为执行本文描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件部件或者其任意组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但是在替代的方式中，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP内核的结合，或者任何其它这样的配置。
本文中所描述的功能可以在硬件、由处理器执行的软件、固件或其任何组合中实现。如果在由处理器执行的软件中实现，则功能可以作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上、或者通过计算机可读介质来传输。其它例子和实现方式在本公开内容和所附权利要求的范围和精神之内。例如，由于软件的性质，上述的功能可以使用由处理器执行的软件、硬件、固件、硬连线、或者这些的任意组合来实现。也可以将实现功能的特征物理地放置到各种位置，包括被分布为使得在不同物理位置处实现功能的部分。此外，如包括在权利要求中的本文所使用的，如在前面冠以“至少其中之一”的项目列表中所使用的“或”指示分离性的列表，使得例如，“A、B、或C中的至少一个”的列表意味着A、或B、或C、或AB、或AC、或BC、或ABC(即，A和B和C)。
计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，所述通信介质包括促进计算机程序从一个地方传送到另一个地方的任何介质。存储介质可以是可由通用或专用计算机存取的任何可用的介质。通过举例而非限制性的方式，计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或者可以用于以指令或数据结构的形式携带或存储期望的程序代码单元以及可以由通用或专用计算机或通用或专用处理器来存取的任何其它的介质。此外，任何连接可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线(DSL)或无线技术(例如红外线、无线电和微波)从网站、服务器或其它远程源发送软件，则同轴电缆、光纤光缆、双绞线、DSL或无线技术(例如红外线、无线电和微波)包括在介质的定义中。如本文所使用的，磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常磁性地复制数据，而光盘则通常利用激光来光学地复制数据。上述的组合也包括在计算机可读介质的范围内。
提供本公开内容的前述描述，以使本领域的任何技术人员能够实现或使用本公开内容。对本公开内容的各种修改对于本领域的技术人员将是显而易见的，以及在不脱离本公开内容的精神或范围的情况下，本文所定义的通用原则可以应用到其它变形中。贯穿本公开内容的术语“例子”或“示例性的”指示例子或示例，以及不暗示或要求所指的例子具有任何优选性。因此，本公开内容不旨在受限于本文描述的例子和设计，而是符合与本文所公开的原则和新颖性特征相一致的最宽的范围。

Claims (38)

1.一种用于使用动态地可配置的生物电势电极阵列来收集生理数据的方法，包括：
检测在所述生物电势电极阵列的至少两个邻近的电极片与用户的皮肤之间的接触；
基于检测接触，对所述至少两个邻近的电极片进行电耦合，以在所述生物电势电极阵列内形成第一活动电极区域；以及
经由所述第一活动电极区域的被耦合的电极片来收集与所述用户相关联的生理数据。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
对所述第一活动电极区域内的所述至少两个电耦合的电极片进行轮询，以检测在所述至少两个邻近的电极片与所述用户的皮肤之间的接触是否保持。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括：
在所述用户的皮肤与所述至少两个邻近的电极片之间的接触被终止之后，将所述至少两个邻近的电极片进行去耦合。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
对所述生物电势电极阵列的多个非耦合的电极片进行轮询，以检测在所述多个电极片中的非耦合的电极片与所述用户的皮肤之间的接触。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括：
基于检测接触，对至少两个邻近的电极片进行电耦合，以在所述生物电势电极阵列内形成第二活动电极区域；以及
经由所述第二活动电极区域的被耦合的电极片来收集与所述用户相关联的生理数据。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，
所述第一活动电极区域和所述第二活动电极区域非同时地存在于所述生物电势电极阵列内。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：
判断在所述生物电势电极阵列内是否存在最小数量的活动电极区域；以及
基于确定存在所述最小数量的活动电极区域来收集与所述用户相关联的生理数据。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括：
检测在所述生物电势电极阵列内的多个活动电极区域；
对与所述多个活动电极区域中的每一个活动电极区域相关联的信号质量进行比较；以及
基于对信号质量的比较，选择所述多个活动电极区域中的至少一个活动电极区域来收集生理数据。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，
所述至少两个电极片包括用于收集所述生理数据的一个或多个生物传感器。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，
所述一个或多个生物传感器包括：心电图(ECG)传感器)或皮肤电反应(GSR)传感器。
11.根据权利要求1所述的方法，还包括：
对收集到的与所述用户相关联的生理数据进行分析；以及
基于对所收集到的生理数据的分析来确定所述用户的状态。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，
所述生物电势电极阵列被嵌在手持电子设备的表面区域上。
13.一种被配置为使用动态地可配置的生物电势电极阵列来收集生理数据的通信设备，包括：
所述生物电势电极阵列；
检测模件，所述检测模件被配置为：检测在所述生物电势阵列的至少两个邻近的电极片与用户的皮肤之间的接触；
耦合模件，所述耦合模件被配置为：基于检测接触，对所述至少两个邻近的电极片进行电耦合，以在所述生物电势电极区域内形成第一活动电极区域；以及
收集模件，所述收集模件被配置为：经由所述第一活动电极区域的被耦合的电极片来收集与所述用户相关联的生理数据。
14.根据权利要求13所述的通信设备，还包括：
轮询模件，所述轮询模件被配置为：对所述第一活动电极区域内的所述至少两个电耦合的电极片进行轮询，以检测在所述至少两个邻近的电极片与所述用户的皮肤之间的接触是否保持。
15.根据权利要求14所述的通信设备，其中，
所述耦合模件还被配置为：在所述用户的皮肤与所述至少两个邻近的电极片之间的接触被终止之后，将所述至少两个邻近的电极片进行去耦合。
16.根据权利要求13所述的通信设备，其中，
所述耦合模件还被配置为：对所述生物电势电极阵列的多个非耦合的电极片进行轮询，以检测在所述多个电极片中的非耦合的电极片与所述用户的皮肤之间的接触。
17.根据权利要求16所述的通信设备，其中，
所述耦合模件还被配置为：基于检测接触，对至少两个邻近的电极片进行电耦合，以在所述生物电势电极阵列内形成第二活动电极区域；以及
所述收集模件还被配置为：经由所述第二活动电极区域的被耦合的电极片来收集与所述用户相关联的生理数据。
18.根据权利要求17所述的通信设备，其中，
所述第一活动电极区域和所述第二活动电极区域非同时地存在于所述生物电势电极阵列内。
19.根据权利要求13所述的通信设备，其中，
所述收集模件还被配置为：判断在所述生物电势电极阵列内是否存在最小数量的活动电极区域；以及
所述收集模件还被配置为：基于确定存在所述最小数量的活动电极区域来收集与所述用户相关联的生理数据。
20.根据权利要求13所述的通信设备，还包括：比较模件和选择模件，其中，
所述检测模件还被配置为：检测所述生物电势电极阵列内的多个活动电极区域；
所述比较模件被配置为：对与所述多个活动电极区域中的每一个活动电极区域相关联的信号质量进行比较；以及
所述选择模件被配置为：基于对信号质量的比较，选择所述多个活动电极区域中的至少一个活动电极区域来收集生理数据。
21.根据权利要求13所述的通信设备，其中，
所述至少两个电极片包括用于收集所述生理数据的一个或多个生物传感器。
22.根据权利要求21所述的通信设备，其中，
所述一个或多个生物传感器包括：心电图(ECG)传感器或皮肤电反应(GSR)传感器。
23.根据权利要求13所述的通信设备，还包括：分析模件和状态模件，其中，
所述分析模件被配置为：对收集到的与所述用户相关联的生理数据进行分析；以及
所述状态模件被配置为：基于对所收集到的生理数据的分析来确定所述用户的状态。
24.根据权利要求13所述的通信设备，其中，
所述生物电势电极阵列被嵌在所述通信设备的表面区域上。
25.一种被配置为使用动态地可配置的生物电势电极阵列来收集生理数据的系统，包括：
用于检测在所述生物电势电极阵列的至少两个邻近的电极片与用户的皮肤之间的接触的模块；
用于基于检测接触，对所述至少两个邻近的电极片进行电耦合，以在所述生物电势电极阵列内形成第一活动电极区域的模块；以及
用于经由所述第一活动电极区域的被耦合的电极片来收集与所述用户相关联的生理数据的模块。
26.根据权利要求25所述的系统，还包括：
用于对所述第一活动电极区域内的所述至少两个电耦合的电极片进行轮询，以检测在所述至少两个邻近的电极片与所述用户的皮肤之间的接触是否保持的模块。
27.根据权利要求26所述的系统，还包括：
用于在所述用户的皮肤与所述至少两个邻近的电极片之间的接触被终止之后，将所述至少两个邻近的电极片进行去耦合的模块。
28.根据权利要求25所述的系统，还包括：
用于对所述生物电势电极阵列的多个非耦合的电极片进行轮询，以检测在所述多个电极片中的非耦合的电极片与所述用户的皮肤之间的接触的模块。
29.根据权利要求28所述的系统，还包括：
用于基于检测接触，对至少两个邻近的电极片进行电耦合，以在所述生物电势电极阵列内形成第二活动电极区域的模块；以及
用于经由所述第二活动电极区域的被耦合的电极片来收集与所述用户相关联的生理数据的模块。
30.根据权利要求29所述的系统，其中，
所述第一活动电极区域和所述第二活动电极区域非同时地存在于所述生物电势电极阵列内。
31.根据权利要求25所述的系统，还包括：
用于判断在所述生物电势电极阵列内是否存在最小数量的活动电极区域的模块；以及
用于基于确定存在所述最小数量的活动电极区域来收集与所述用户相关联的生理数据的模块。
32.根据权利要求25所述的系统，还包括：
用于检测在所述生物电势电极阵列内的多个活动电极区域的模块；
用于对与所述多个活动电极区域中的每一个活动电极区域相关联的信号质量进行比较的模块；以及
用于基于对信号质量的比较，选择所述多个活动电极区域中的至少一个活动电极区域来收集生理数据的模块。
33.根据权利要求25所述的系统，其中，
所述至少两个电极片包括用于收集所述生理数据的一个或多个生物传感器。
34.根据权利要求33所述的系统，其中，
所述一个或多个生物传感器包括：心电图(ECG)传感器或皮肤电反应(GSR)传感器。
35.根据权利要求25所述的系统，还包括：
用于对收集到的与所述用户相关联的生理数据进行分析的模块；以及
用于基于对所收集到的生理数据的分析来确定所述用户的状态的模块。
36.一种被配置为使用动态地可配置的生物电势电极阵列来收集生理数据的计算机程序产品，所述产品包括非暂时性计算机可读介质，所述介质包括：
用于检测在所述生物电势电极阵列的至少两个邻近的电极片与用户的皮肤之间的接触的代码；
用于基于检测接触，对所述至少两个邻近的电极片进行电耦合，以在所述生物电势电极阵列内形成第一活动电极区域的代码；以及
用于经由所述第一活动电极区域的被耦合的电极片来收集与所述用户相关联的生理数据的代码。
37.根据权利要求36所述的计算机程序产品，其中，所述介质还包括：
用于对所述第一活动电极区域内的所述至少两个电耦合的电极片进行轮询，以检测在所述至少两个邻近的电极片与所述用户的皮肤之间的接触是否保持的代码。
38.根据权利要求37所述的计算机程序产品，还包括：
用于在所述用户的皮肤与所述至少两个邻近的电极片之间的接触被终止之后，将所述至少两个邻近的电极片进行去耦合的代码。
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