CN105286876A - 应用生理特征的个人化控制系统和其操作方法 - Google Patents

Abstract

一种控制系统，包含检测装置和控制主机。所述检测装置用以检测生理特征并据此识别使用者身份，并根据所述使用者身份输出身份信号。所述控制主机用以接收所述身份信号并据此进行所述使用者身份相关的个人化控制。

Description

应用生理特征的个人化控制系统和其操作方法

技术领域

本发明关于一种控制系统，特别是关于一种应用生理特征的个人化控制系统及其操作方法。

背景技术

光学式血氧饱和仪(pulseoximeter)利用非侵入式的方式来检测使用者的血氧浓度和脉搏数，其可产生红光光束(波长约660奈米)和红外光光束(波长约910奈米)穿透待测部位，并利用带氧血红素(oxyhemoglobin)和去氧血红素(Deoxyheamo-globin)对特定光谱具有不同吸收率的特性以检测穿透光的光强度变化，例如参照美国专利第7,072,701号，标题为血氧浓度的监测方式(Methodforspectrophotometricbloodoxygenationmonitoring)。检测出两种波长的穿透光的光强度变化后，例如光体积变化(Photoplethysmograph)信号或称作PPG信号(PPGsignal)，再以下列公式计算血氧浓度，血氧浓度＝100％×[HbO2]/([HbO2]+[Hb])；其中，[HbO2]表示带氧血红素浓度；[Hb]表示去氧血红素浓度。

一般血氧饱和仪所检测到的两种波长的穿透光的光强度会随着心跳而呈现强弱变化，这是由于血管会随着心跳而不断地扩张和收缩而使得光束所通过的血液量改变，进而改变光能量被吸收的比例。藉此，根据不断变化的光强度信息则可计算血液对不同光谱的吸收率，并可据此求得光体积变化信号。针对光体积变化信号进一步分析，可求得例如心跳变异分析(HRV)和加速度脉波容积分析(SDPPG)等生理特征。

此外，另一种电极式生理信号量测通过量测生物电信号来量测心跳变异分析(HRV)、脑电波(EEG)、皮肤电位反应(GSR)、心电信号(ECG)和肌电信号(EMG)等生理特征。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种应用生理特征的个人化控制系统和其操作方法，其中所述个人化控制系统例如包含智慧控制系统、安全控制系统和互动式控制系统。

本发明提供一种个人化控制系统，包含检测装置和控制主机。所述检测装置用以检测生理特征并据此识别使用者身份，并根据所述使用者身份输出身份信号。所述控制主机用以接收所述身份信号并据此进行所述使用者身份相关的个人化控制。

本发明还提供一种个人化控制系统的操作方法。所述个人化控制系统包含检测装置和控制主机通过无线通信相互耦接。所述操作方法包含：以所述检测装置检测生理特征；比对所述生理特征与预存生理特征信息以识别使用者身份；以及以所述控制主机根据所述使用者身份进行个人化控制。

本发明还提供一种个人化控制系统，包括手环、移动装置和控制主机。所述手环用以检测第一生理信号。所述移动装置用以根据所述第一生理信号产生生理特征，比对所述生理特征与预存生理特征信息以识别使用者身份，并根据所述使用者身份输出身份信号。所述控制主机用以接收所述身份信号并据此进行所述使用者身份相关的个人化控制。

为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显，下文将配合所附图示，详细说明如下。此外，在本发明的说明中，相同的构件以相同的符号表示，在此先述明。

附图说明

图1A为本发明实施例的个人化控制系统的方块图；

图1B为图1A的个人化控制系统的操作示意图；

图2A为本发明实施例的个人化控制系统的方块图；

图2B为图2A的个人化控制系统的操作示意图；

图3A为本发明一实施例的生理检测模组的方块图；

图3B为本发明实施例的生理检测模组的操作示意图；

图4为本发明实施例的薄型生理检测模组的示意图；

图5为本发明实施例的生理检测模组的感测区块的上视图；

图6A和6B为本发明实施例的生理检测模组的上视图；

图7A和7B为本发明实施例的生理检测模组的薄型半导体结构的剖视图；以及

图8为本发明实施例的个人化控制系统的操作方法的流程图。

附图标记说明

1、1'检测装置

10、10'检测模组

12身份识别单元

13接收单元

14存取单元

142数据库

16输出界面

16'发射单元

101光源模组

101a、101b光源

102基板

102S基板表面

103感测像素

103A感测区块

104薄型半导体结构

105接点

106控制模组

109电源模组

201晶片

201S晶片表面

203平坦层

205抗刮层

9控制主机

S皮肤表面

Sd检测面

S_P身份信号

S_B生理信号

S₅₁-S₅₃步骤

PPG检测信号

具体实施方式

本发明提供一种个人化控制系统，其包含检测装置和控制主机。所述检测装置适用于穿戴式和/或可携式配件，例如，但不限于，手表、手环、脚环、项圈、眼镜、耳机和手机等可与人体肌肤直接接触的配件。所述控制主机可包含微控制器(MCU)或中央处理单元(CPU)或可为电脑系统或中央控制系统等，其可直接或通过网路有线或无线地控制家电、供电系统、车用装置、保安系统、警示装置等的操作。本发明实施例的个人化控制系统通过所述检测装置检测使用者的至少一个生理特征以做为身份识别的依据，并将身份信号传送至所述控制主机以进行个人化控制；其中，所述个人化控制例如可为根据使用者过去的使用纪录或设定进行自动控制，或者是确认所述使用者的存在以进行预设装置的启闭等。

某些实施例中，生理特征包含血氧浓度、心跳变异分析和加速度脉波容积分析(secondderivativeofPhotoplethysmogram)至少其中的一者；其中，所述生理特征可针对所述检测装置所检测的光体积变化信号(即PPG信号)进一步处理而求得，其计算方式属于既有技术，故于此不再赘述。发明人注意到，心跳变异分析和加速度脉波容积分析因人而异，因此可做为身份识别的依据。此外，血氧浓度会随使用者的身体状况而变化，例如于疲劳状态下会产生相对应的变化，因此通过持续监控血氧浓度，则可根据监控结果与使用者进行互动式控制。

某些实施例中，相应所述控制主机所连接的控制系统，所述个人化控制包括家电操作控制、供电系统控制、车用装置控制、保安系统控制、警示装置控制其中的至少一者。

例如，当控制主机接收来自检测装置的身份信号时，所述控制主机可用以控制家电装置的设定、调整、输出强度、方向性、启闭等以进行智慧型控制。例如特定区域的电灯启闭或强度调整、特定区域的空调启闭或强度调整、电视或音响的频道选择等，但并不以此为限。

例如，当控制主机接收来自检测装置的身份信号时，所述控制主机可用以控制供电系统的启闭等以进行智慧型控制。例如特定区域或特定设备的电力供给等，但并不以此为限。

例如，当控制主机接收来自检测装置的身份信号时，所述控制主机可用以控制车用装置的设定、调整、输出强度、方向性、启闭等以进行智慧型控制。例如门锁启闭、空调强度和方向设定、座椅位置设定、镜面角度设定、收音机频道设定等，但并不以此为限。

例如，当控制主机接收来自检测装置的身份信号时，所述控制主机可用以控制保安系统的启闭等以进行安全性控制。例如门禁设定、闸门启闭、监视系统启闭等，但并不以此为限。

例如，当控制主机接收来自检测装置的身份信号时，所述控制主机可用以控制警示装置的启闭等以进行互动式控制。例如使用习惯提示、疲劳警示等，但并不以此为限。本实施例中，控制主机例如可先根据心跳变异分析和加速度脉波容积分析识别出使用者后，接着呼叫出所述使用者身份相关的血氧浓度变化纪录并开始持续监控，当监控的血氧浓度变化相应纪录显示为疲劳时则进行疲劳提示，例如利用声音、影像、灯光、震动等方式进行提示，并无特定限制。可以了解的是，根据提示方式的不同，控制主机相对控制所需的装置，例如扬声器、显示器、光源、震动器等。

请参照图1A和图1B所示，图1A显示本发明一实施例的个人化控制系统的方块图，图1B显示相应图1A的操作示意图；其中，此处以移动装置，例如手机，显示为检测装置，但本发明并不以此为限。

本实施例的个人化控制系统包含检测装置1和控制主机9。所述检测装置1用以检测生理特征并据此识别使用者身份，并根据所述使用者身份输出身份信号。所述控制主机9用以接收所述身份信号并据此进行所述使用者身份相关的个人化控制，例如上述智慧型控制、安全性控制和/或互动式控制。

本实施例中，所述检测装置1包含生理检测模组10、身份识别单元12、存取单元14以及输出界面16。一实施例中，所述检测装置1用以检测皮肤表面的生理信号S_B(即PPG信号)并将其传送至所述身份识别单元12。另一实施例中，所述检测装置1可直接对所述生理信号进行处理以产生生理特征，例如前述心跳变异分析和/或加速度脉波容积分析，并传送至所述身份识别单元21。

所述身份识别单元12则比对所述生理特征与预存生理特征信息以识别使用者身份；其中，若所述身份识别单元12所接收者为生理信号S_B，可对所述生理信号S_B进行处理而产生生理特征后方才进行比对以产生身份信号S_P；若所述身份识别单元12所接收者为生理特征，则可直接进行比对以产生所述身份信号S_P。

所述存取单元14则储存有所述使用者身份相关的血氧浓度信息、心跳变异分析信息和/或加速度脉波容积分析信息；其中，所述信息例如可经由数据建立程序在使用前(例如第一次开机时)预先进行储存，并可根据使用过程中所检测的新数据进行自动更新。所述存取单元14内可包含数据库142储存一个或多个使用者的生理特征信息。此外，所述存取单元1可能通过网际网路存取外部数据库中使用者身份相关的生理特征信息；也即，所述数据库142也可位于所述存取单元14外部。

所述输出界面16较佳为无线传输界面，例如蓝牙界面、微波通信界面等，用以输出所述身份信号S_P至所述控制主机9。例如，所述身份信号S_P可包含至少一个身份位元用以表示使用者的身份信息，例如“1”表示有效身份而“0”表示无效身份，但并不以此为限。

本实施例中，所述检测装置1可为移动装置利用光学式检测方式检测生理特征(举例说明于后)；其中，所述光学方式系指检测PPG信号并根据所述PPG信号求出血氧浓度、心跳变异分析和/或加速度脉波容积分析。

请参照图2A和图2B所示，图2A显示本发明另一实施例的个人化控制系统的方块图，图2B显示相应图2A的操作示意图；其中，检测装置1'包含移动装置(例如此时显示为手机)以及穿戴式配件(例如此时显示为手环)，但本发明并不以此为限。

一实施例中，所述手环和所述移动装置利用光学式检测方式检测所述生理特征。例如，所述手环包含生理检测模组10'和发射单元16'；其中，所述生理检测模组10'用以检测第一生理信号S_B1，例如PPG信号。所述发射单元16'利用无线传输，例如蓝牙传输，将所述第一生理信号S_B1传送至所述移动装置。可以了解的是，所述手环还包含电源模组用以提供操作时所需的电能。如前所述，所述穿戴式配件也可为手表、脚环、项圈、眼镜或耳机等。一实施例中，所述手环也可先对所述第一生理信号S_B1进行处理并产生至少生理特征，所述发射单元16'则用以将所述生理特征无线传输至所述移动装置。

所述移动装置包含所述身份识别单元12、接收单元13、所述存取单元14和所述输出界面16；其中，所述身份识别单元12、所述存取单元14和所述输出界面16的操作如同图1A相关的说明，故于此不再赘述。所述接收单元13接收来自所述发射单元16'的第一生理信号S_B1后，所述身份识别单元12根据所述第一生理信号S_B1产生生理特征，比对所述生理特征与预存生理特征信息以识别使用者身份，并根据所述使用者身份通过所述输出界面16输出身份信号S_P。如前所述，所述生理特征信息可预存于所述存取单元14内部或外部的数据库。当所述接收单元13直接接收来自所述发射单元16'的生理特征时，所述身份识别单元12直接比对所述生理特征与预存生理特征信息以识别使用者身份。

某些实施例中，所述移动装置可包含检测模组10用以检测第二生理信号S_B2，所述身份识别单元12可判断所述第一生理信号S_B1和所述第二生理信号S_B2的信号优劣以选择较佳的生理信号，例如信噪比(SNR)较高的生理信号，以进行后续操作。

所述控制主机9则根据所接收的身份信号S_P进行所述使用者身份相关的个人化控制；其中，所述个人化控制如前所述，故于此不再赘述。

另一实施例中，所述手环和所述移动装置利用电极式检测方式检测所述生理特征。例如，所述手环和所述移动装置分别包含电极，所述手环用以检测左手(右手)生物电信号(第一生理信号S_B1)并传送至所述移动装置，所述移动装置用以检测右手(左手)的生物电信号(第二生理信号S_B2)，所述移动装置(例如所述身份识别单元12)根据所述第一生理信号S_B1和所述第二生理信号S_B2产生心跳变异分析(HRV)以作为身份识别的参考数据；其中，电极式生理检测方式已为已知，如前所述因发明人注意到心跳变异分析因人而异，故将其用作为身份识别。此外，当所述手环以脚环、项圈、眼镜或耳机取代时，检测位置并不限于左手和右手。

接着说明本发明实施例中，光学式生理检测模组10、10'的操作方式，但本发明并不以此为限。

请参照图3A所示，其为本发明一实施例的生理检测模组的方块示意图，包含光源模组101、感测区块103A、控制模组106以及电源模组109。检测模组10通过检测面Sd检测皮肤表面S的至少一个生理特征，例如心跳变异分析、血氧浓度和/或加速度脉波容积；其中，根据PPG信号检测心跳变异分析、血氧浓度和加速度脉波容积的方式已为已知，故于此不再赘述。所述电源模组109用以提供所述检测模组10操作时所需的电力。必须说明的是，所述电源模组109可直接为移动装置的电源模组；也即，所述电源模组109可位于所述检测模组10外部。

所述光源模组101例如包含至少一个发光二极体、至少一个雷射二极体、至少一个有机发光二极体或其他主动光源，用以分时地发出红光和红外光以照射所述皮肤表面S；其中，所述皮肤表面S则根据所述检测装置1的实施态样而所有不同。一实施例中，所述光源模组101包含单一光源，其可通过调整驱动参数(例如驱动电流或驱动电压)来改变发光频谱，以发出红光和红外光；其中，红光和红外光可为一般用以检测生理特征时所使用者。另一实施例中，所述光源模组10包含红光光源和红外光光源，用以分别发出红光和红外光。

所述感测区块103A例如为半导体感测区块，其包含多个感测像素且每一个感测像素包含至少一个光二极体(photodiode)用以将光能量转换为电信号。所述感测区块103A用以感测所述光源模组101所发出照射所述皮肤表面S并经过身体组织的穿透光以相应产生红光信号和红外光信号；其中，所述红光信号和所述红外光信号可为光体积变化信号或PPG信号。

所述控制模组106用以控制所述光源模组101相对所述感测区块103A的光感测而分时发光，如图3B所示；其中，图3B的信号时序仅用以说明，并非用以限定本发明。所述控制模组106可根据所述红光信号和红外光信号至少其中的一者计算所述生理特征或将红光信号和所述红外光信号直接传送至所述身份识别单元12，所述身份识别单元12计算所述生理特征。

图4为本发明一实施例的薄型生理检测模组，包含至少一个光源模组101、基板102、多个感测像素103以及多个接点105；其中，所述感测像素103构成半导体光学感测区块103A，其具有薄型半导体结构104(进一步于图7A和7B说明)。所述接点105用以使半导体光学感测区块103A电性连结至所述基板102，以受控于控制模组106(如图3A所示)；其中，所述感测像素103可位于晶片201内而所述接点105可做为所述晶片201对外部的电性接点。所述光源模组101也电性连结至所述基板102，而所述控制模组106便是用来控制所述光源模组101发光照射皮肤表面S，使发射的光线进入使用者的身体组织(相对所述检测装置的部位)。同时所述控制模组106也控制所述感测像素103感测从身体组织中透射出来的光线。由于身体组织内的血管、血液等均有不同的光学性质，因此藉由安排特定的光源，便可通过所述感测像素103所感测到的光学影像来进行生理特征判断。

更详而言之，所述控制模组106可整合于所述晶片201内或设置于所述基板102上(可与所述晶片201位于所述基板102的相同或不同表面)，用以控制所述光源模组101和所述半导体光学感测区块103A。所述基板102具有基板表面102S，所述晶片201和所述光源模组101用以设置于所述基板表面102S上。本实施例中，为了有效缩减整体体积，所述晶片201与所述光源模组101的相对距离较佳小于8毫米。

某些实施例中，接点105可为导线架结构，在其他实施例中，接点105也可为凸块、球形阵列、导线等形式，但非用以限制本发明。

某些实施例中，感测区块103A面积可超过25mm²，半导体感测区块能够以每秒数百帧(hundredsofframes)以上的速度连续获取影像，例如所述控制模组106控制所述半导体光学感测区块以每秒300帧以上的速度获取光学影像并控制所述光源模组101配合影像获取发光。

图5描绘本发明的半导体光学感测区块103A的上视示意图，在检测生理特征，例如血氧浓度、心跳变异分析、加速度脉波容积分析等应用时，由于皮肤表面S与检测面Sd间不会产生快速相对移动，因此感测区块103A的宽窄并不会严重地影响到感测结果。图5显示的是接近区块型的感测区块103A，其横向宽度与纵向宽度的比例可介于0.5-2之间。如此一来，使用者无论是要检测静脉纹路、血氧浓度、心跳变异分析、血压或加速度脉波容积等生理特征时，均仅须将感测区块103A贴合于皮肤表面S即可。此感测区块103A的感测面积应至少大于25mm²。

图6A、6B描绘本发明的薄型生理特征检测模组的上视示意图，其主要用来说明光源的配置以及多个光源的应用。图6A中，绘示将光源101放置于多个感测像素103的一侧，并与基板102电性连结。本实施例中值得注意的是，虽然光源101放置于感测像素103的一侧，但由于光线系穿透到使用者的身体组织当中，因此光源放置的位置并不影响检测单元的方向，仅须要在感测过程中，皮肤表面持续受到光源照射即可。

在图6B中，绘示两种不同的光源101a和101b。本实施例中，不同的光源意指能够发出不同波长光线的光源。由于人体组织内的成份对于不同波长的光线具有不同的反应，例如具有不同的吸收率，因此藉由对不同光源的感测，便能够推导得知与光波长相关的生理特征，也可以藉由对不同光源的感测影像，来做相互校正，以获得更准确的感测结果。例如血液中的氧气成份对于不同色光的吸收率并不相同，因此藉由感测不同色光的能量，便能够推导得知血氧浓度。换句话说，本实施例的薄型生理特征检测模组可包含两种光源101a和101b分别发出不同波长的光，例如红光和红外光，半导体光学感测区块包含两种感测像素分别用以感测所述光源所发出的不同波长的光。

举例而言，若是要进行血氧浓度检测，则可以使用对HbO₂以及Hb等吸收点波长805nm前后两种波长的光线，例如可以选择分别为波长660nm左右，以及波长940nm左右的光线；或者是可以选择730-810nm，或是735-895nm的光线。藉由血液对于两种波长光线的吸收度的差异，可以推导出血氧浓度。相关的测量技术已被此领域技术者所熟知，在此不再赘述

通过对图6A、6B的理解，可以得知本发明能够应用多个光源，并不局限于单一光源或者两个光源，而能够因应所欲测定的生理特征安排不同的感测像素，来对应更多多个光源，而且光源的位置并不一定。在薄型的架构下，本发明可应用于许多生理特征感测。不同的光源能一并放置以检测生理特征。如果为了取得较均匀的影像，可以在同一个感测区块的两侧安排相同光源，使得光线能从感测区块的两边同时进入使用者的身体组织。

图7A、7B绘示本发明的半导体光学感测区块的剖面示意图，其是薄型半导体结构104的部份示意图。图7A绘示平坦层203同时具有抗刮能力的实施例，例如以聚亚酰胺(Polyimide)作为平坦层203的材料，便具有足够的抗刮能力可以应用在本发明当中；也即，此时所述平坦层203即用作为抗刮层。平坦层203形成于晶片结构201的最上方而位于晶片表面201S上，并覆盖于半导体光学感测区块上以保护半导体结构104。由于晶片结构201在形成时于其最上方可能因为半导体布局的缘故，在形成金属层以及电极之后，会具有许多凹凸处(如图所示)，不利于光学感测，同时也较不具耐候能力，因此在最上方形成平坦层203，使薄型半导体结构104具有平坦的表面，更有利于应用于本发明当中。在本发明实施例中，薄型半导体结构104将会频繁地暴露在空气当中，并且与使用者的身体接触，因此需要具备较佳的抗刮能力；在现今半导体制程技术中，可以以聚亚酰胺为基准来筛选抗刮材料。同时平坦层203需要具备可见光或者不可见光可穿过的性质，可搭配光源做选择。另外，抗刮材料也可是玻璃或者类似的材料，抗刮层可以是玻璃层。

值得注意的是，为了减低光线穿过平坦层203时可能会产生的扩散效应而使影像产生模糊，较佳的半导体结构104的表面到晶片结构201的表面的距离，在本实施例中就是平坦层203的高度，限制在100微米(μm)以下。也即，晶片表面201S至所述平坦层203(即抗刮层)的上表面的距离较佳小于100微米。当检测生理特征时，所述平坦层203的上表面即作为检测面Sd用以供直接接触所述皮肤表面S，以使所述光源模组101所发出的光直接照射所述皮肤表面S并穿过所述身体组织而经由所述平坦层203后被半导体光学感测区块感测。一实施例中，所述光源模组101的发光面与所述基板表面102S的距离可相同于所述平坦层203的上表面与所述基板表面102S的距离。也即，当所述光源模组101的发光面与所述平坦层203的上表面具有相同高度时，所述光源模组101所发出的光能够有效率地穿过皮肤表面以进入所述身体部位以被半导体光学感测区块感测。

图7B与图7A的不同处在于，图7B的平坦层203并不具有足够的抗刮能力，因此在平坦层203的上方另外形成一层抗刮层205。类似地，为了减低光线穿过平坦层203与抗刮层205时可能会产生的扩散效应，在本实施例中平坦层203与抗刮层205的总高度需要限制在100微米以下。在本实施例中，平坦层203无须考虑抗刮能力，而抗刮层205可以以聚亚酰胺为基准来筛选抗刮材料。另外，抗刮材料也可是玻璃或者类似的材料，抗刮层可以是玻璃层。

某些实施例中，也可以布置多个感测区块，例如依次在预设方向排列多个线型感测区块，或者在多个感测区块之间布置光源等布局方式，例如将多个线性半导体光学感测区块相邻设置或与多个光源相间隔设置，用以进一步获取更佳的光学成像结果，由于其感测原理相同，因此不再另行绘示图式。

前述基板102的用途在于电性连结光源101与感测像素103，并使光源可以将光线打入人体组织中发挥作用即可，因此可以是具可挠性的软质基板，或者是偏硬的硬质基板。

薄型化的实施例中，半导体光学感测区块能够直接贴附上使用者的皮肤表面使用，无须其他的光学机构来进行影像缩放、传导光线等等作用，其薄型且耐用的特征能够使本发明应用在穿戴式配件上。

某些实施例中，配合所使用的光源，在感测像素的制造过程中，可以加入不同的光学滤波器，来使所要的光线能够通过滤波器而被感测像素所吸收。滤波器可以与半导体制程配合，利用现有的技术形成于感测像素之上，也可在感测像素完成后，另外形成于其上。藉由在保护层和/或平坦层中混入滤波材料，也可以使保护层和/或平坦层具有滤波效果。也即，本发明实施例中所述不同感测像素可为配合不同滤光器的感测像素，而非感测像素本身之间有所不同。

可以了解的是，为缩小体积，生理检测模组10和10'以图4为实施例来说明，然本发明并不限于此。某些实施例中，光源模组101与待测皮肤表面S间也可具有其他光学机构，感测区块103A与待测皮肤表面S间也可具有其他光学机构，端视其应用而定。

请参照图8所示，其显示本发明一实施例的个人化控制系统的操作方法的流程图，包含下列步骤：以检测装置检测生理特征(步骤S₅₁)；比对所述生理特征与预存生理特征信息以识别使用者身份(步骤S₅₂)；以及以控制主机根据所述使用者身份进行个人化控制(步骤S₅₃)。

步骤S₅₁：若所述检测装置1为移动装置，所述移动装置直接检测所述生理特征并进行身份识别。若所述检测装置1'包含移动装置和穿戴式配件(例如脚环、手环、手表、项圈、眼镜或耳机)，所述操作方法可还包含下列步骤：以所述穿戴式配件检测生理信号(步骤S₅₁₁)；从所述穿戴式配件传送所述生理信号至所述移动装置(步骤S₅₁₂)；以及以所述移动装置根据所述生理信号产生所述生理特征(步骤S₅₁₃)。另一实施例中，所述穿戴式配件可以直接产生生理特征而传送至所述移动装置；其中，所述穿戴式配件和所述移动装置间利用蓝牙传输相互耦接。

步骤S₅₂：所述移动装置可直接将所述生理特征与内存的生理特征信息进行比对，或通过网路与外部预存的生理特征信息进行比对。可以了解的是，所述移动装置可具有连接至网际网路的功能。

步骤S₅₃：使用者身份识别出后，所述移动装置通过无线传输将身份信号S_P传输至控制主机，以进行个人化控制，例如上述智慧型控制、安全性控制和/或互动式控制。

此外，储存于数据库中的生理特征信息，可随者使用者的操作而自动更新，以维持身份识别的正确性。

综上所述，本发明提出一种生理检测模组(图1A、2A)及其操作方法(图8)，其利用生理特征作为身份识别的依据，并根据使用者身份进行个人化控制，以增加生理特征的应用层面。

虽然本发明已通过前述实例披露，但是其并非用以限定本发明，任何本发明所属技术领域中具有通常知识的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与修改。因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的范围为准。

Claims (20)

1.一种个人化控制系统，该控制系统包含：

检测装置，用以检测生理特征并据此识别使用者身份，并根据所述使用者身份输出身份信号；以及

控制主机，用以接收所述身份信号并据此进行所述使用者身份相关的个人化控制。

2.根据权利要求1所述的个人化控制系统，其中所述检测装置为移动装置，利用光学式检测方式检测所述生理特征。

3.根据权利要求1所述的个人化控制系统，其中所述检测装置包含穿戴式配件和移动装置，利用光学式检测方式检测所述生理特征。

4.根据权利要求2或3所述的个人化控制系统，其中所述检测装置还包含生理检测模组，所述生理检测模组包含：

光源模组，用以分时发出红光和红外光以照射皮肤表面；

感测区块，用以感测所述光源模组所发出照射所述皮肤表面并经过身体组织的穿透光以相应产生红光信号和红外光信号；以及

控制模组，用以根据所述红光信号和所述红外光信号至少其中的一者计算所述生理特征。

5.根据权利要求4所述的个人化控制系统，其中所述生理检测模组还包含：

抗刮层，覆盖于所述感测区块上并具有上表面，其中所述抗刮层的厚度小于100微米；

其中当检测所述生理特征时，所述上表面用以直接接触所述皮肤表面，以使所述光源模组所发出的光直接照射所述皮肤表面并穿过所述身体组织而经由所述抗刮层后被所述感测区块感测。

6.根据权利要求1所述的个人化控制系统，其中所述检测装置包含穿戴式配件和移动装置，利用电极式检测方式检测所述生理特征。

7.根据权利要求3或6所述的个人化控制系统，其中所述穿戴式配件和所述移动装置之间利用蓝牙传输相互耦接。

8.根据权利要求1所述的个人化控制系统，其中所述生理特征包括心跳变异分析和/或加速度脉波容积分析。

9.根据权利要求1所述的个人化控制系统，其中所述检测装置还包含存取单元，该存取单元储存有所述使用者身份相关的血氧浓度信息、心跳变异分析信息和/或加速度脉波容积分析信息。

10.根据权利要求1所述的个人化控制系统，其中所述个人化控制包括家电操作控制、供电系统控制、车用装置控制、保安系统控制和警示装置控制中的至少一者。

11.根据权利要求1所述的个人化控制系统，其中所述检测装置还包含无线输出界面，该无线输出界面用以输出所述身份信号至所述控制主机。

12.一种个人化控制系统的操作方法，所述个人化控制系统包含通过无线通信相互耦接的检测装置和控制主机，所述操作方法包含：

以所述检测装置检测生理特征；

比对所述生理特征与预存生理特征信息以识别使用者身份；以及

以所述控制主机根据所述使用者身份进行个人化控制。

13.根据权利要求12所述的操作方法，其中所述检测装置包含穿戴式配件和移动装置，检测所述生理特征的步骤包含：

以所述穿戴式配件检测生理信号；

从所述穿戴式配件传送所述生理信号至所述移动装置；以及

以所述移动装置根据所述生理信号产生所述生理特征。

14.根据权利要求12所述的操作方法，其中所述生理特征包含心跳变异分析和/或加速度脉波容积分析。

15.根据权利要求12所述的操作方法，其中所述个人化控制包括家电操作控制、供电系统控制、车用装置控制、保安系统控制和警示装置控制中的至少一者。

16.一种个人化控制系统，该控制系统包含：

手环，用以检测第一生理信号；

移动装置，用以根据所述第一生理信号产生生理特征，比对所述生理特征与预存生理特征信息以识别使用者身份，并根据所述使用者身份输出身份信号；以及

控制主机，用以接收所述身份信号并据此进行所述使用者身份相关的个人化控制。

17.根据权利要求16所述的个人化控制系统，其中所述移动装置还用以检测第二生理信号，并根据所述第一生理信号和所述第二生理信号产生所述生理特征。

18.根据权利要求16所述的个人化控制系统，其中所述手环包含生理检测模组，所述生理检测模组包含：

光源模组，用以分时发出红光和红外光以照射皮肤表面；

感测区块，用以感测所述光源模组所发出照射所述皮肤表面并经过身体组织的穿透光以相应产生红光信号和红外光信号；以及

控制模组，用以根据所述红光信号和所述红外光信号中的至少一者计算所述生理特征。

19.根据权利要求18所述的个人化控制系统，其中所述生理检测模组还包含：

抗刮层，覆盖于所述感测区块上并具有上表面，其中所述抗刮层的厚度小于100微米；

其中当检测所述生理特征时，所述上表面用以直接接触所述皮肤表面，以使所述光源模组所发出的光直接照射所述皮肤表面并穿过所述身体组织而经由所述抗刮层后被所述感测区块感测。

20.根据权利要求16所述的个人化控制系统，其中所述个人化控制包括家电操作控制、供电系统控制、车用装置控制、保安系统控制和警示装置控制中的至少一者。