CN105361854A - 可携式感测运算装置 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种可携式感测运算装置,其藉由一感测模块接收传感器所传送的感测讯号,而对应产生一感测数据,并透过一运算电路依据该感测数据运算出一第一矩阵与一第二矩阵,第一矩阵对应于复数极大值,第二矩阵对应于复数极小值,运算电路藉由第一矩阵与第二矩阵的分解运算进而运算出至少一分量,以供输出电路输出该分量至一电子装置。
Description
技术领域
本发明为关于一种分析装置,特别是指一种可携式感测运算装置。
背景技术
早期用于量测生理讯号的仪器,如血压计、血糖计、心脏监控仪等,均具有一定的体积,导致这类生理讯号量测仪器不易被搬动,使这些量测仪器并无法随着受测者移动。如此,一旦受测者移动时(例如:出门),医护人员便无法轻易得知受测者的健康状态,使得居家照护出现空窗期。因此各家生理讯号量测仪器制造商针对携带性设计出可携式量测仪器,并搭配对应的可携式量测耗材。
由于可携式设计为用于量测受测者时生理讯号的仪器时,并未考虑要将生理讯号的检测结果上传至一远程数据库系统。所以,这些仪器所检测到的生理讯号检测结果仅会显示于它们各自的显示单元(如血压计的液晶显示屏幕)。因此,在目前的看护环境中,前述的生理讯号检测结果(如高低血压值)仍必须藉由看护者(或其家人)打电话或传真至数据看管机构的方式,才能被传递至医疗机构或者是看护机构。也就是说,目前呈报生理讯号检测结果至数据管理机构或看护机构的作业模式须要透过人工联系,而非常没有效率。
为此,更有业者,将收集生理讯号仪器进一步设置无线网络模块,主要是透过体外所连接的生理讯号监测装置,定时撷取监测对象的生理讯号,并且透过外部仪器将所监控得到的病人生理讯号数据,以经由无线网络模块传送至外部监控中心,作为分析病人状况的参考依据。
然而,现今民众在信息爆炸的环境下,能够轻易透过网络媒体、电视媒体等获得生医相关信息,因而会想即刻获得监测仪器所监测的结果,但一般监测结果的分析数据量相当庞大,并非一般携带式设备所能负担。
综合以上所述的问题,本发明提供一种可携式感测运算装置,其藉由携带式运算电路将感测讯号所对应的感测数据运算出分量,以供外部连接的电子装置可实时呈现感测数据所对应的图表,因而让一般民众可实时获得生医监测结果,例如:利用手机执行图表应用程序看血压变化、心律变异等。
发明内容
本发明的主要目的在于,提供一种可携式感测运算装置,其提供携带式运算,无须上传至计算机装置即可运算监测结果。
本发明为提供一种可携式感测运算装置,其包含一感测模块、一运算电路与一输出电路,感测电路系电性连接至少一传感器,以接收传感器所传送的感测讯号,并对应产生至少一感测数据,运算电路系电性连接该感测模块,并依据该感测数据获得复数极大值与复数极小值,进而依据该些极大值与该些极小值运算出一第一矩阵与一第二矩阵,并依据该第一矩阵与该第二矩阵运算出至少一分量,以供输出电路输出至外接的一电子装置。
实施本发明产生的有益效果是:本发明的可携式感测运算装置为藉由感测模块接收传感器所传送的感测讯号并产生对应的感测数据,以供运算电路运算出运算结果,用以提供外接的电子装置显示图表,并未依靠外接的计算机装置运算感测数据,可及时获得感测结果。
附图说明
图1:其为本发明的一较佳实施例的方块图;
图2:其为本发明的一较佳实施例的运算电路的方块图;
图3:其为本发明的另一较佳实施例的结构示意图;以及
图4:其为本发明的另一较佳实施例的结构示意图。
【图号对照说明】
10可携式感测运算装置
12感测模块
122传感器
14运算电路
142极值运算单元
144曲线运算模块
146分量单元
148累计单元
16输出电路
20电子装置
22传输电路
24显示单元
30智能型手机
34显示单元
40平板
44显示单元
50数据库
LED光源
Dc运算结果
Dsen感测数据
PPG传感器
Ssen感测讯号
具体实施方式
为了使本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识,特用较佳的实施例及配合详细的说明,说明如下:
请参阅图1与图2,其为本发明的一较佳实施例的方块图与其运算电路的方块图。如图所示,本发明的可携式感测运算装置10包含一感测模块12、一运算电路14与一输出电路16,其中运算电路14中包含一极值运算单元142、一曲线运算模块144、一分量单元146与一累计单元148。
感测模块12电性连接至少一传感器122,并接收该传感器122所传送的感测讯号Ssen,而对应产生至少一感测数据Dsen,其中本实施例的感测讯号Ssen与感测数据Dsen为序列传输,因为感测讯号Ssen与感测数据Dsen分别是序列感测讯号与序列感测数据,然,本发明不限于此,更可是并列传输的并列感测讯号与并列感测数据;运算电路14系电性连接该感测模块12,运算电路14依据该感测数据Dsen取得复数极大值与复数极小值,并依据该些极大值与该些极小值分别运算出对应的第一矩阵与第二矩阵,该运算电路14分别将该第一矩阵与该第二矩阵拆解成复数第一子矩阵与复数第二子矩阵,以运算出该些极大值与该些极小值所对应的至少一均值函数,该运算电路14依据该均值函数与该感测数据求得至少一分量Dc;输出电路16系电性连接该运算电路14并依据该感测数据Dsen输出该分量Dc至一电子装置20,该电子装置20经由传输电路22接收输出电路16所传颂的分量Dc,电子装置20依据该分量Dc显示一图表于该电子装置20的一显示单元24上。
如图2所示,极值运算单元142经接收感测模块12所输出的感测数据Dsen,依据该感测数据Dsen获得复数极大值与复数极小值;该曲线运算模块144依据该极值运算单元142所获得的该些极大值与该些极小值分别建立一第一矩阵与依第二矩阵,曲线运算模块144依据该些矩阵分别分解成复数第一子矩阵与复数第二子矩阵,且曲线运算模块144依据该些子矩阵求得对应该些极大值与该些极小值的一均值函数,其中该些第一子矩阵的乘积等于该第一矩阵,该些第二子矩阵的乘积等于该第二矩阵,该些子矩阵为复数三角矩阵、复数正交矩阵、单位矩阵、对角矩阵或上述的组合的其中一者。
本实施例的曲线运算模块144系采用一包络线法,因此曲线运算模块144依据该些极大值与该些极小值分别建立该第一矩阵与该第二矩阵,再藉由该第一矩阵与该第二矩阵求得一上包络线(maximaenvelope)与一下包络线(minimaenvelope),以进行运算,而分别求得复数第一插补值(对应该些极大值)与复数第二插补值(对应该些极小值),其中上包络线系对应该些极大值与对应的复数第一插补值,下包络线系对应于该些极小值与对应的复数第二插补值,进而依据该些极大值、该些极小值、该些第一插补值与该些第二插补值求得一均值函数;分量单元146依据该均值函数与该输入数据求得至少一分量;本实施例的运算电路14更藉由一累计单元148累计该分量单元146所输出的分量,而产生一累计分量,并依据该累计分量求得一均值分量。
输出电路16系接收运算电路14所输出的运算结果Dc,也就是分量单元所产生的分量,或者是经由累计单元148所产生的均值分量。复参阅图1,输出电路16系电性连接至一电子装置20,可经由传输线电性连接至电子装置20,例如:输出电路16为支持一通用序列总线(USB)、一RS-232传输协议或一RS485传输协议,所以输出电路16其经由一USB传输线、一RS-232传输线或一RS485传输线传输运算电路14的运算结果至电子装置20;输出电路16亦可经由无线传输接口传输运算电路14的运算结果至电子装置20,例如:输出电路16经由Wi-Fi传输协议或蓝芽传输协议传输运算电路14的运算结果至电子装置20。
此外,本发明的传感器122可为一光体积变化描记图(Potoplethy-smography,PPG)传感器,以撷取生理讯号,光体积变化描记图需要以LED作为光源并藉由光接收晶体管作为PPG量测的主要结构。光体积变化描记图是基于选定皮肤区块量测光的特性。一般以光源打入皮肤内后,当光在生物组织中行进时,会被不同吸收物质所吸收,例如肤色、骨骼、动脉及静脉血液。当动脉在心脏收缩期间,光被吸收度增加,主要是大量吸收光的物质增加(血红素)以及光在动脉中行进的距離增加。因此接收这种随时间、组织变化的光讯号波形称作光体积变化描记图。因此如图3所示,可携式感测运算装置10系电性连接PPG传感器PPG,其包含光源LED与传感器122,可携式感测运算装置10,即可透过传感器122在光在被吸收的过程中,感测动脉血管脉动的现象,以提供运算结果至智能型手机30,藉由智能型手机30执行应用程序(APP),以分析心血管參數并显示对应的图表。
或者,传感器122可做为心电图传感器,一般而言,心电图传感器为至少三导联的设置方式方可达到较简化心电图,也就是三个电极,如图4所示,设置传感器122于左手、右手与左脚,因而构成左、右手的电位差、左手与左脚的电位差与右手与左脚的电位差,以传送至感测分析装置10,并由感测分析装置10经由传输线传输至一平板40,平板40经执行一应用程序(APP)而做进一步分析运算,以将心电图的分析运算结果上传至数据库50,用于后续医疗分析追踪,或者显示分析运算结果。甚至本发明更可应用于脑波图的感测。
除了上述的生理讯号的应用,本发明更可应用于感测声音、读取音轨、感测机械震动、感测无线电波、感测脑波等感测讯号的应用,藉由感测模块12将感测讯号Dsen转为感测数据Dsen,藉此让运算电路获得极大值与极小值,再让运算电路藉由极大值与极小值获得第一矩阵与第二矩阵并分解运算出至少一均值函数,以进一步运算出至少一分量,以提供至输出电路,并由输出电路输出至电子装置,以供电子装置显示对应的图表或做进一步分析运算,而将分析运算结果上传至一数据库,或者由电子装置显示分析运算结果,例如:感测结果OK。
综上所述,本发明的可携式感测运算装置为藉由感测模块接收传感器所传送的感测讯号并产生对应的感测数据,以供运算电路运算出运算结果,用以提供外接的电子装置显示图表,并未依靠外接的计算机装置运算感测数据,可及时获得感测结果。
上文仅为本发明的较佳实施例而已,并非用来限定本发明实施的范围,凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰,均应包括于本发明的权利要求范围内。
Claims (10)
1.一种可携式感测运算装置,其特征在于,其包含:
一感测模块,其电性连接至少一传感器,并接收该传感器所传送的感测讯号,而对应产生至少一感测数据;
一运算电路,电性连接该感测模块,依据该感测数据取得复数极大值与复数极小值,并依据该些极大值与该些极小值分别运算出一第一矩阵与一第二矩阵,该运算电路分别将该第一矩阵与该第二矩阵分解成复数第一子矩阵与复数第二子矩阵并进行运算,以运算出该些极大值与该些极小值所对应的至少一均值函数,该运算电路依据该均值函数与该感测数据求得至少一分量;及
一输出电路,其电性连接该运算电路并依据该感测数据输出该分量至一电子装置。
2.如权利要求1所述的可携式感测运算装置,其特征在于,其中该运算电路包含:
一极值运算单元,接收该感测数据,并依据该感测数据获得该些极大值与该些极小值;
一曲线运算模块,依据该些极大值与该些极小值分别建立该第一矩阵与该第二矩阵,该曲线运算模块将该第一矩阵与该第二矩阵分解成复数第一子矩阵与复数第二子矩阵,该些第一子矩阵的乘积等于该第一矩阵,该些第二子矩阵的乘积等于该第二矩阵,该曲线运算模块依据该些子矩阵求得该些极大值与该些极小值所对应的至少一均值函数;以及
一分量单元,依据该均值函数与该感测数据求得该分量。
3.如权利要求2所述的可携式感测运算装置,其特征在于,其中该极值运算单元、该矩阵单元、该分解运算单元与该分量单元系整合于一集成电路。
4.如权利要求1所述的可携式感测运算装置,其特征在于,其中该分量为对应于该感测讯号的频率。
5.如权利要求1所述的可携式感测运算装置,其特征在于,其中该输出电路为经由一传输线连接至该电子装置。
6.如权利要求5所述的可携式感测运算装置,其特征在于,其中该传输线为支持一通用序列总线(USB)传输协议、一RS-232传输协议或一RS485传输协议。
7.如权利要求1所述的可携式感测运算装置,其特征在于,其中该输出电路为经由一无线传输接口连接至该电子装置。
8.如权利要求7所述的可携式感测运算装置,其特征在于,其中该无线传输接口为支持一蓝芽传输协议或一Wi-Fi传输协议。
9.如权利要求1所述的可携式感测运算装置,其特征在于,其中该电子装置系执行一应用程序,以转换该分量为该图表。
10.如权利要求1所述的可携式感测运算装置,其特征在于,其中该电子装置系执行一应用程序,以分析运算该分量并产生一分析结果。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160302 |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |