CN109288507A - 用于测量生物测量学信息的设备和方法 - Google Patents

Abstract

提供用于测量生物测量学信息的设备和方法。所述设备可包括：主体，被配置为佩戴在将被检查的对象上。主体可包括：接触压力传感器，被配置为在手形改变的同时测量对象的接触压力；脉搏波传感器，被配置为测量对象的脉搏波信号；处理器，被配置为基于测量的接触压力和脉搏波信号来测量生物测量学信息。

Description

用于测量生物测量学信息的设备和方法

本申请要求于2017年7月25日提交到韩国知识产权局的第10-2017-0094309号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的全部公开出于所有目的通过引用包含于此。

技术领域

与示例性实施例一致的设备和方法涉及一种用于测量生物测量学信息的设备和方法，更具体地讲，涉及用于在手腕上没有佩戴袖带时测量血压的技术。

背景技术

通常，在不损害人体的情况下无创地测量血压的方法包括：通过测量基于袖带的压力本身来测量血压的方法以及在不使用袖带的情况下通过测量脉搏波来估计血压的方法。

柯氏音(Korotkoff-sound)法和示波法用于测量基于袖带的血压。根据柯氏音法，在上臂环绕袖带，增加袖带中的压力，并且在减小压力的同时通过听诊器侦听血管中产生的声音来测量血压。由于柯氏音法需要来自测量者的高水平的熟练程度，并且由于听力的不同的感知，一个测量者所听到声音的点可能与另一测量者所听到声音的点不同，因此，血压可能根据测量者被不同地测量。

示波法使用自动的机器将袖带环绕在上臂，增加袖带压力，在逐渐减小袖带压力的同时逐渐测量袖带中的压力，并基于压力信号的改变大的点来测量血压。由于示波法需要对袖带施加强大的压力，因此，反复的测量可引起高血压患者或者组织弹性较低的老年人的血管或组织损伤。此外，大部分的装备体积大，因此，对于个人而言，不易于在携带装备的同时测量血压。

无袖带血压测量方法通常包括：通过计算脉搏传播时间(PTT)来测量血压的方法以及通过分析脉搏波的形状来估计血压的脉搏波分析(PWA)方法。PTT和脉搏波的形状受到除血压之外的各种因素影响，因此，这些方法具有有限的准确性。

发明内容

提供本发明内容以简化的形式介绍在以下具体实施方式中进一步描述的构思的选择。本发明内容不意在识别示例性实施例的关键特征或必要特征。

根据示例性实施例的一方面，提供一种用于测量生物测量学信息的设备，包括：主体，被配置为佩戴在将被检查的对象上；接触压力传感器，被安装在主体中并被配置为在手形改变的同时测量对象的接触压力；脉搏波传感器，被安装在主体中并被配置为测量对象的脉搏波信号；处理器，被安装在主体中并被配置为基于测量的接触压力和脉搏波信号来测量生物测量学信息。

所述设备还可包括：绑带，连接到主体的两端并被配置为在围绕对象的同时将主体固定到对象。

接触压力传感器可包括：力传感器或应变器，其中，力传感器或应变器用于在手形改变的同时测量通过主体发送的对象的接触压力。

脉搏波传感器可包括：一个或多个光源，被配置为将光发射到对象；一个或多个检测器，被配置为检测从由所述一个或多个光源照射的对象散射或反射的光。

所述一个或多个光源可包括发光二极管(LED)、激光二极管和荧光体中的至少一个。

所述设备还可包括：输出器，被安装在主体中并被配置为在用于测量生物测量学信息的请求被接收时，输出用于改变手形的动作的引导信息。

用于改变手形的动作可包括：从拳头伸出至少一根手指的动作、在至少一根手指展开的状态下握拳的动作、从拳头依次张开每根手指的动作、以及将张开的手的伸展的手指逐一地依次卷曲成拳头的动作中的至少一个。

用于改变手形的动作可包括：在握拳的状态下或在保持至少一根手指展开的状态下沿一个方向弯曲手腕的动作、在握拳的同时挤压手指的动作、将至少两根展开的手指伸展为彼此分离的动作、在所有手指张开的情况下向下或向后弯曲手掌的动作、以及使用未佩戴主体的手按压主体的动作中的至少一个。

在处理器测量生物测量学信息时，输出器可输出测量结果。

所述设备还可包括：存储单元，被安装在主体中并被配置为存储用于改变手形的动作的引导信息和生物测量学信息的测量结果中的至少一个。

处理器可基于测量的脉搏波信号和接触压力信号来提取特征点，并使用提取的特征点和测量模型来测量生物测量学信息。

处理器可基于接触压力信号和脉搏波信号来产生接触压力对脉搏波曲线图，并在产生的曲线图的最大峰值处提取接触压力值和脉搏波值中的至少一个。

生物测量学信息可包括：收缩压、舒张压、血管年龄、动脉硬度、主动脉压力波形、血管弹性、压力指数和疲劳水平中的至少一个。

根据另一示例性实施例的一方面，提供一种测量生物测量学信息的方法，包括：在手形改变的同时测量将被检查的对象的接触压力；测量对象的脉搏波信号；基于测量的接触压力和脉搏波信号来测量生物测量学信息。

所述方法还可包括：接收用于测量生物测量学信息的请求；在接收到用于测量生物测量学信息的请求时，输出用于改变手形的动作的引导信息。

用于改变手形的动作可包括：从拳头伸出至少一根手指的动作、在至少一根手指展开的状态下握拳的动作、从拳头依次张开每根手指的动作、以及将张开的手的伸展的手指逐一地依次卷曲成拳头的动作中的至少一个。

用于改变手形的动作可包括：在握拳的状态下或在保持至少一根手指展开的状态下沿一个方向弯曲手腕的动作、在握拳的同时挤压手指的动作、将至少两根展开的手指伸展为彼此分离的动作、在所有手指张开的情况下向下或向后弯曲手掌的动作、以及使用未佩戴主体的手按压主体的动作中的至少一个。

所述方法还可包括：在生物测量学信息被测量时，输出测量结果。

测量生物测量学信息的步骤可包括：基于测量的脉搏波信号和接触压力信号来提取特征点，并且使用提取的特征点和测量模型来测量生物测量学信息。

根据另一示例性实施例的一方面，提供一种用于测量生物测量学信息的设备，包括：主体，被配置为佩戴在将被检查的对象上；接触压力传感器，被安装在主体中并被配置为在手形改变的同时测量对象的接触压力；脉搏波传感器，被安装在主体中并被配置为测量对象的脉搏波信号；处理器，被安装在主体中并被配置为基于测量的接触压力和脉搏波信号来测量生物测量学信息；通信器，被安装在主体中并被配置为在处理器的控制下与外部装置通信。

所述设备还可包括：输出器，被安装在主体中并被配置为输出用于改变手形的动作的引导信息和生物测量学信息的测量结果中的至少一个。

处理器可在用于测量生物测量学信息的请求被接收时，控制输出器输出引导信息或者控制通信器将引导信息发送和输出到外部装置。

处理器可确定是否校正用于测量生物测量学信息的测量模型，当确定测量模型需要被校正时控制通信器从外部装置接收参考数据，并基于参考数据来校正测量模型。

参考数据可包括通过袖带式血压测量装置测量的袖带血压数据和袖带压力数据中的至少一个。

测量模型可被构造为线性函数或映射表的形式，其中，线性函数或映射表表示生物测量学信息与基于接触压力和脉搏波信号提取的特征点之间的相关性。

根据另一示例性实施例的一方面，提供一种用于测量生物测量学信息的设备，包括：主体，被配置为佩戴在将被检查的对象上；绑带，被配置为环绕对象并将主体固定到对象；压力传感器，被安装在主体中并被配置为在手形改变的同时测量通过绑带发送的压力信号；处理器，被安装在主体中并被配置为基于测量的压力信号来测量生物测量学信息。

绑带可具有连接到压力传感器的一端，并且可被形成为注入空气的袖带。

压力传感器可测量在绑带根据手形的改变对对象进行加压或减压时产生的压力信号。

处理器可基于测量的压力信号使用示波法来测量对象的血压。

处理器可通过低通滤波器(LPF)和带通滤波器(BPF)来传递测量的压力信号以分别提取压力数据和脉搏波信号，并且基于提取的压力数据和脉搏波信号来测量血压。

所述设备还可包括：输出器，被安装在主体中并被配置为在用于测量生物测量学信息的请求被接收时，输出用于改变手形的动作的引导信息。

从下面的具体实施方式和附图，其他示例性特征和方面将是明显的。

附图说明

通过以下结合附图对示例性实施例的描述，这些和/或其他示例性方面和优点将变得清楚和更容易理解，其中：

图1A是示出根据示例性实施例的用于测量生物测量学信息的设备的配置的示图；

图1B是图1A的设备的主体110的截面图；

图2是示出根据示例性实施例的用于测量生物测量学信息的设备的框图；

图3A和图3B是示出根据手形的改变的接触压力和脉搏波信号的改变的示例性实施例的示图；

图4A、图4B、图4C、图4D、图4E是根据示例性实施例的示例性生物测量学信息测量的示图；

图5是示出根据示例性实施例的测量生物测量学信息的方法的流程图；

图6是示出根据另一示例性实施例的用于测量生物测量学信息的设备的框图；

图7是示出根据示例性实施例的测量生物测量学信息的方法的流程图；

图8是示出根据示例性实施例的用于测量生物测量学信息的设备的配置的示图；

图9是示出根据示例性实施例的用于测量生物测量学信息的设备的框图。

贯穿附图和具体实施方式，除非另有描述，否则相同的附图标号将被理解为指示相同的元件、特征和结构。为了清楚、说明和方便，这些元件的相对尺寸和描绘可能被夸大。

具体实施方式

通过参照示例性实施例的以下具体实施方式和附图，可更容易地理解示例性优点和特征以及实现示例性优点和特征的方法。不应将示例性实施例解释为限制，并且可对示例性实施例做出修改。相反，提供这些示例性实施例，使得本公开将是彻底和完整的。贯穿说明书，相同的参考标号指示相同的元件。

将理解，虽然术语第一、第二等在此可用于描述各种元件，但是这些元件不应被这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开来。此外，除非上下文明确另有指示，否则单数形式也意在包括复数形式。在说明书中，除非明确地相反描述，否则词语“包括”及其变型将被理解为暗示包括叙述的元件，但不排除任何其他元件。诸如“……单元”和“模块”的术语表示处理至少一个功能或操作的单元，并且它们可通过使用硬件、软件或硬件和软件的组合来实现。

以下，将参照附图详细地描述用于测量生物测量学信息的设备和方法的示例性实施例。

图1A是示出根据示例性实施例的用于测量生物测量学信息的设备的示图。图1B是示意性地示出根据示例性实施例的用于测量生物测量学信息的设备的主体110的配置的示图。

参照图1A，用于测量生物测量学信息的设备100可以是可佩戴在手腕上的可穿戴装置。设备100包括主体110和绑带，其中，主体110被佩戴在将被检查的对象上，绑带连接到主体110的两端并被配置为通过张力环绕对象以将主体110固定到对象。换言之，绑带被配置为环绕对象，并将主体保持在主体接触对象的位置。

与生物测量学信息测量相关的模块和与附加功能相关的模块(例如，手表、闹钟、音乐播放器、电影播放器等)可被安装在设备100的主体110中。例如，如图1A中所示，主体110可设置有传感器120，其中，传感器120包括用于测量生物测量学信息所需的接触压力传感器或脉博波传感器。此外，被配置为接收用户的各种控制命令的操作器140可被安装在主体110中。在这种情况下，操作器140可包括能够使用户输入针对设备100的电源开/关命令的电源按钮功能。此外，尽管未示出，但是主体110可设置有用于视觉地提供各种信息的显示器，或者用于非视觉地提供信息的扬声器或触觉装置。

参照图1B，根据示例性实施例的设备100的主体110的配置可包括：连接在壳体112的两端的传感器板121以及由盖111支撑的主板114。

脉搏波传感器122被安装在传感器板121的一个表面上以便朝向对象暴露，并且接触压力传感器123可被安装在传感器板121的相反表面以便面向壳体112的内部。在这种情况下，传感器板121与壳体112之间布置的一个或多个连接部分113可以是可扩展的和可收缩的。当从对象(例如，用户的手腕)施加的压力随着用户改变手的形状而通过绑带130的张力被发送到主体110的壳体112时，连接部分113实现传感器板121的移动。

脉搏波传感器122可测量血管容积图(PPG)信号(下面，称为“脉博波信号”)。在这种情况下，对象可以是静脉血管或毛细血管所通过的用户的手腕的上部，但是不限于此，它可以是桡动脉所通过的用户的手腕的下部的区域。如图1B中所示，脉搏波传感器122可包括被配置为将光发射到对象的一个或多个光源122a以及被配置为检测从由光源122a照射的对象散射或反射的光的一个或多个检测器122b。在这种情况下，光源122a可包括发光二极管(LED)、激光二极管和荧光体，但是不限于此。

接触压力传感器123可包括具有适当灵敏度的力传感器123a和加压构件123b。然而，接触压力传感器123的类型不限于上面的示例，并且将清楚，用于测量接触压力(还被称为接触压力信号)的各种传感器(诸如，应变器等)可被提供。当用户改变手的形状时，手腕的肌肉会收缩或放松，并且手腕的厚度相应地改变。当手腕的厚度改变时，通过环绕手腕的绑带的张力使得传感器板121移动。安装在传感器板121上的接触压力传感器123的加压构件123b根据传感器板121的移动将压力施加到刚性支撑体124，并且接触压力传感器123的力传感器123a可测量由于加压构件123b对刚性支撑体124进行加压而产生的接触压力信号。

脉搏波传感器122或接触压力传感器123可电连接到传感器板121。由脉搏波传感器122或接触压力传感器123测量的脉搏波信号或接触压力信号可通过电连接到脉搏波传感器122或接触压力传感器123的传感器板121被发送到主板114。然而，示例性实施例不限于此，从而脉搏波传感器122或接触压力传感器123可直接电连接到主板114。

主板114可由盖111支撑，并且被配置为视觉地显示各种信息的显示器150可设置在主板114的一个表面上。此外，主板114可设置有被配置为非视觉地输出信息的扬声器模块或触觉模块。此外，主板114可设置有被配置为执行用于测量生物测量学信息的算法或控制各种模块的处理器。主板114可电连接到传感器板121，并接收测量的脉搏波信号或接触压力信号，并且处理器可基于接收到的脉搏波信号或接触压力信号来测量生物测量学信息。

图2是示出根据示例性实施例的用于测量生物测量学信息的设备的框图。图3A和图3B是示出根据手形的改变的接触压力和脉搏波信号的改变的实施例的示图。图4A至图4E是根据示例性实施例的用于描述生物测量学信息测量的示例的示图。

将参照图2至图4E来描述用于测量生物测量学信息的设备测量生物测量学信息的示例性实施例。在这个示例性实施例中，生物测量学信息可包括收缩压、舒张压、血管年龄、动脉硬度、主动脉压力波形、血管弹性、压力指数、疲劳水平等，但是不限于此。下面，为了描述的方便，用于测量生物测量学信息的设备被佩戴在手腕上并测量血压的示例将被描述。

参照图2，用于测量生物测量学信息的设备200包括：接触压力传感器210、脉搏波传感器220、处理器230、输出器240和存储单元250。

当处理器230接收到用于测量生物测量学信息的请求时，处理器230可使用视觉和/或非视觉方法来控制输出器240引导用户做出改变用户的手形的动作。可由用户通过操作器或显示器上设置的接口来输入用于测量生物测量学信息的请求。可选地，处理器230可检查存储在存储单元250中的预设的测量间隔，并且可以以预设的测量间隔自动地产生用于测量生物测量学信息的控制命令。

处理器230可显示用于改变手形的动作的引导信息。在用户根据引导来改变手形的同时，处理器230可控制脉搏波传感器220和接触压力传感器210测量脉搏波信号和接触压力信号。

当在他/她的手腕上佩戴主体的用户根据引导来改变手形时，手腕的厚度随着手腕的肌肉放松或收缩而改变。接触压力传感器210可测量根据手形的改变而通过环绕手腕的绑带的张力施加到手腕的压力的改变。此外，脉搏波传感器220可同时测量根据手形的改变的手腕的检查区域(诸如，静脉血管、毛细血管或桡动脉)中的脉搏波信号的改变。

当脉搏波传感器210和接触压力传感器220分别测量脉搏波信号和接触压力信号时，处理器230可接收测量的脉搏波信号和接触压力信号。处理器230可将接收到的脉搏波信号和接触压力信号存储在存储单元250中。此外，处理器230可基于接收到的脉搏波信号和接触压力信号来测量用户的血压。

当接收到的脉搏波信号和接触压力信号被确定为不足以测量血压时或者当测量的血压被确定为异常时(例如，当测量的血压在针对特定用户预设的正常血压范围之外时)，处理器230可确定重新测量接触压力信号和脉搏波信号。在这种情况下，处理器230可引导用户做出不同于之前引导的动作的另一动作，来改变手形。

输出器240可包括显示器或输出模块，其中，显示器被配置为视觉地显示信息，输出模块被配置为通过非视觉方法输出信息。在这种情况下，非视觉输出模块的示例可包括扬声器模块和触觉模块，其中，扬声器模块被配置为听觉地输出信息，触觉模块被配置为通过振动或触觉来输出信息。输出器240可在处理器230的控制下输出血压测量结果或者测量的脉博波信号或接触压力信号。处理器230可基于用户特性信息(诸如，用户的性别、年龄、健康状况等)来确定适于用户的输出方法，并控制与确定的输出方法对应的输出器240的模块输出信息。

用于改变用户的手形的多个动作、针对多个动作之中的适于用户的特性的特定动作的引导信息、参考信息(诸如，用于生物测量学信息测量的测量模型)和测量结果可被存储在存储单元250中。存储单元250可包括存储介质，诸如，闪存型存储器、硬盘型存储器、多媒体卡微型存储器、卡型存储器(诸如，安全数字(SD)或极限数字(XD)存储器等)、随机存取存储器(RAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器、磁存储器、磁盘和光盘，但不限于此。

图3A和图3B是示出用户的手形以及根据手形的改变测量的接触压力和脉搏波信号的示图。

图3A示出用户根据处理器230的引导将他的/她的手握成拳头A1并以预定的时间间隔(例如，以30秒的间隔)逐一地展开每根手指使得手的所有手指被伸出(张开的手A2)的示例。

通常，由于当手随着所有手指伸出而张开时的手腕的厚度大于当手握成拳头时的手腕的厚度，因此随着用户通过展开每根手指将手的形状从拳头A1改变为张开的手A2，通过绑带施加在手腕上的压力逐渐增加。因此，如图3A中所示，通过接触压力传感器210测量的接触压力根据手形的改变逐渐增加。此外，根据手形的改变，在手腕的上部中的毛细血管、静脉血管或桡动脉处测量的脉搏波信号的包络线也可被改变，并且脉搏波传感器220测量改变的脉搏波信号。

图3B是示出用户根据处理器230的引导将手形从所有的手指伸出的张开的手B1改变为握拳的手B2的示例的示图。如图3B所示，由于手的形状从所有的手指伸出的张开的手改变为拳头的形状，因此，通过接触压力传感器210测量的接触压力在手的所有手指被伸出时最强，并且逐渐降低。脉搏波传感器220测量根据手形的改变而改变的脉搏波信号。

然而，用于改变手形的动作不限于图3A和图3B中示出的示例，并且可包括引起施加在对象上的压力的改变的任何动作(例如，从拳头伸出至少一根手指的动作、在至少一根手指被展开的状态下握拳的动作、将张开的手的伸展的手指逐一地依次卷曲成拳头的动作、在握拳的状态下或者在保持至少一根手指展开的状态下沿一个方向弯曲手腕的动作、在握拳的同时挤压手指的动作、将至少两个展开的手指伸展为彼此分离的动作、在所有手指张开的情况下向下或向后弯曲手掌的动作以及使用未佩戴主体的手按压主体的动作)。

将参照图4A至图4E描述处理器230测量血压的示例性实施例。例如，处理器230可基于示波法来测量血压。

处理器230可经由输出器240来引导用户，使得用户执行用于将佩戴主体的手的形状从拳头改变为所有手指伸出的张开的手的动作。

接触压力传感器210和脉搏波传感器220可在用户正执行用于改变手形的动作的同时测量接触压力信号和脉搏波信号。在这种情况下，由于随着用户将手的形状从拳头改变为所有手指伸出的张开的手，手腕的厚度逐渐增加，因此，通过环绕手腕的绑带的张力施加在手腕上的压力逐渐增加。因此，如图4A中所示，通过接触压力传感器210测量的对象的接触压力逐渐增加。此外，与当施加到手腕的压力不改变时的情况相比，通过脉博波传感器220测量的脉搏波信号的包络线也被改变。

然后，当通过接触压力传感器210和脉博波传感器220分别测量接触压力信号和脉博波信号时，如图4B中所示，处理器230可从测量的脉搏波信号获得波形的包络线，并且如图4C中所示，处理器230可通过在每次测量时从波形的正侧的值减去负侧的值来使用获得的脉博波信号波形的包络线提取脉博波信号波形的峰-峰点。

然后，如图4D中所示，处理器230可通过针对在同一测量时间点提取的接触压力值来绘制图4C的脉搏波信号波形的峰-峰点来产生接触压力对脉博波曲线图。

然后，处理器230可使用图4D中产生的接触压力对脉博波曲线图来提取特征点，并使用提取的特征点来测量生物测量学信息。在这种情况下，处理器230可将在接触压力对脉博波曲线图中出现最大峰值的点处的接触压力值、脉搏波值等提取作为特征点。

在一个示例中，如图4E中所示，处理器230可对图4D中产生的接触压力对脉博波曲线图IP执行3阶多项式拟合，并且可将作为3阶多项式拟合的结果而获得的曲线图PF的最大峰值点M处的接触压力值xM或脉搏波值yM提取作为特征点。在最大峰值出现的点处的接触压力值xM可被提取作为用于计算平均血压(MBP)的特征点，在与最大峰值出现的点处的接触压力值xM对称远离并且其接触压力值与最大峰值出现的点处的接触压力值xM的比率为预设比率(例如，从0.5到0.7的预设比率)的右侧点和左侧点处的接触压力值可被提取作为用于计算收缩压(SBP)和舒张压(DBP)的特征点。

然后，处理器230可通过将提取的特征点输入到生物测量学信息测量模型中来获得SBP、DBP、MBP等。在一个示例中，生物测量学信息测量模型表示生物测量学信息与基于接触压力信号和脉搏波信号提取的特征点之间的相关性。在这种情况下，生物测量学信息测量模型可被预先构造为如下面等式1中所示的线性函数，但是不限于此，并且可以以血压值被映射到特征点的表(例如，映射表)的形式来构造。

y＝ax+b (1)

这里，y表示将被获得的生物测量学信息(即，SBP、DBP、MBP等)，x表示提取的特征点。此外，a和b是通过预处理预先获得的常数值，并且它们可根据将被测量的生物测量学信息的类型而被不同地定义。

当感兴趣的生物测量学信息被测量时，处理器230可通过输出器240输出测量结果。在这种情况下，输出器240可在处理器230的控制下在显示器上视觉地显示测量结果或者听觉地提供测量结果。此外，当生物测量学信息被测量时，处理器230可确定用户的健康状况是否异常，并且当确定发生异常状况时，处理器230可提供警告或警报信息。例如，当测量的血压偏离用户的通常血压时，血压值可被显示为红色或者警告可通过触觉模块经由振动被给出。可选地，处理器230可听觉地通知用户异常状况，并且引导用户采取行动。

图5是示出根据示例性实施例的测量生物测量学信息的方法的流程图。可通过上述的用于测量生物测量学信息的设备200执行图5中所示的测量生物测量学信息的方法，并将简要描述该方法。

如510中所示，用于测量生物测量学信息的设备200接收用于测量生物测量学信息的请求；如520中所示，用于测量生物测量学信息的设备200引导用户做出用于改变手形的动作。在这样的情况下，如上所述，用于改变手形的动作可包括通过放松或收缩佩戴主体的对象(例如，手腕)的肌肉来增大或减小通过环绕对象的绑带而施加到对象的压力的各种动作中的任何动作。

然后，如530中所示，在用户执行用于改变手形的动作的同时，接触压力传感器测量接触压力；同时，如540中所示，脉搏波传感器将光发射到对象并检测从对象散射或反射的光以测量脉搏波信号。

然后，如550中所示，基于测量的接触压力和脉搏波信号测量生物测量学信息。例如，当接触压力和脉搏波信号被测量时，设备200可如上所述基于示波法来测量作为生物测量学信息中的一种的血压。此外，设备200可将测量的接触压力信号、测量的脉搏波信号和测量结果存储在存储单元中。

然后，如560中所示，当生物测量学信息被测量时，测量结果可被提供给用户。当生物测量学信息被测量时，设备200可基于测量的结果来确定用户的健康状况是否有问题，并且可根据确定结果将警告或警报信息提供给用户。

图6是示出根据另一示例性实施例的用于测量生物测量学信息的设备的框图。

参照图6，用于测量生物测量学信息的设备600包括：接触压力传感器610、脉搏波传感器620、处理器630、输出器640、存储单元650和通信器660。根据本示例性实施例的设备600的一些部件610、620、630、640和650基本执行与参照图2描述的示例性实施例中的部件210、220、230、240和250相同的功能，因此，它们的详细的描述将被省略。

当用于测量生物测量学信息的请求被接收时，处理器630可从存储单元650提取用于改变用户的手形的动作的引导信息，并通过输出器640将引导信息提供给用户。此外，在用户根据引导信息执行用于改变手形的动作的同时，处理器630可控制接触压力传感器610和脉搏波传感器620测量接触压力信号和脉搏波信号。

当通过接触压力传感器和脉搏波传感器测量的接触压力信号和脉搏波信号被接收时，处理器630可基于接收到的接触压力信号和脉搏波信号测量生物测量学信息。

处理器630可控制与外部装置670连接的通信器660，并且可通过与所连接的外部装置670的协作来处理包括用于生物测量学信息测量所需的功能的各种功能。在这种情况下，外部装置670可包括：智能电话、平板个人计算机(PC)、台式PC、笔记本PC、医疗机构服务器和医疗装置(诸如，袖带式血压测量装置)。

通信器660可在处理器630的控制下使用通信技术与通信网络连接。通信技术包括，但不限于：蓝牙通信、蓝牙低功耗(BLE)通信、近场通信(NFC)、无线局域网(WLAN)通信、ZigBee通信、红外数据协会(IrDA)通信、Wi-Fi直连(WFD)通信、超宽带(UWB)通信、ANT+通信、Wi-Fi通信、射频识别(RFID)通信、3G通信、4G通信、5G通信等。

例如，处理器630可确定是否校正用于测量生物测量学信息需要的数据。当确定校正被需要时，处理器630控制通信器660与外部装置670建立连接。在这种情况下，以预设的时间间隔，或者当生物测量学信息的测量值不满足预定的标准时，处理器630可确定用于测量生物测量学信息的生物测量学信息的测量模型的校正被需要。

此外，当通信器660连接到外部装置670并接收用于例如生物测量学信息测量模型的校正的参考数据时，处理器630可使用接收到的参考数据校正生物测量学信息测量模型。处理器630可将接收到的参考数据和/或校正的测量模型存储在存储单元650中。如果将被测量的生物测量学信息为血压，则外部装置670可以是袖带式血压测量装置，并且接收到的参考数据可包括通过使用袖带式血压测量装置测量的袖带压力和用户的袖带血压。然而，接收到的参考数据不限于上述示例，并且在医疗机构中针对用户周期性地更新的测量模型本身可被接收作为参考数据。

在另一示例中，当接触压力信号和脉搏波信号被测量时，处理器630可将测量的接触压力信号和脉搏波信号发送到外部装置670，允许具有相对优异的处理性能的外部装置670测量生物测量学信息。在这种情况下，外部装置670可以是由用户携带的智能电话或平板PC、用户的台式PC或笔记本PC、用于管理用户的健康状况的医疗机构服务器等。外部装置670可使用生物测量学信息测量算法，例如，基于示波法测量血压的算法。

在另一示例中，处理器630可将测量的生物测量学信息发送到与用于测量生物测量学信息的设备600相比具有相对优异的计算性能(诸如，存储性能、显示性能等)的外部装置670，并允许外部装置670管理生物测量学信息测量的历史。此外，处理器630可通过输出器640将测量结果提供给用户，或者可通过外部装置670将测量的生物测量学信息、生物测量学信息历史信息和其他附加信息提供给用户。

图7是示出根据示例性实施例的测量生物测量学信息的方法的流程图。

图7示出通过图6的用于测量生物测量学信息的设备600执行的测量生物测量学信息的方法的示例性实施例，并且实施例将被简要地描述。

如710中所示，用于测量生物测量学信息的设备600接收用于测量生物测量学信息的请求。此时，可从用户接收请求。然而，本公开的方面不限于此，从而处理器可在预设的标准被满足时(例如，以预定的时间间隔)或者在生物测量学信息的测量结果不满足预定的标准时自动地产生生物测量学信息测量请求控制信号。

然后，如720中所示，设备600引导用户做出用于改变用户的手形的动作，以便改变施加到放置主体的对象的压力。在这种情况下，用于改变手形的动作如上所述。

然后，如730中所示，设备600在手形改变的同时测量对象的接触压力；同时地，如740中所示，设备600测量对象的脉搏波信号。例如，随着手形持续改变，手腕的厚度改变，导致环绕手腕的绑带的张力改变，并且由绑带的张力改变的对象的接触压力被发送到主体并可由接触压力传感器测量。此外，随着手腕的厚度改变，主体附着到手腕的程度改变，因此，在手腕上部中的毛细血管或静脉血管处测量的脉搏波信号的包络线也可改变。

然后，基于测量的接触压力和脉搏波信号测量生物测量学信息。例如，如上参照图4A至图4E所述，可基于示波法测量收缩压、舒张压等。

之后，如760中所示，基于生物测量学信息测量结果确定是否校正生物测量学信息测量模型。例如，即使对于同一用户，在每次测量时测量的生物测量学信息的值也会根据用户的年龄、健康状况以及根据锻炼而被检查的区域的状态改变而变化。因此，校正的标准(诸如，生物测量学信息测量值(例如，测量的血压)的正常范围以及测量的值在正常范围之外的次数)可被预先设置，并且设备600可通过检查校正标准来确定是否校正生物测量学信息测量模型。当在预定的时间段期间测量的血压在正常范围之外或者在预定的时间段期间测量的血压在正常范围之外超过预定的次数时，设备600可确定生物测量学信息测量模型的校正被需要。

然后，当在760中确定生物测量学信息测量模型需要被校正时，如770中所示，设备600可与外部装置建立连接并从外部装置接收参考数据。在这种情况下，参考数据可以是通过使用袖带式血压测量装置测量的袖带压力和用户的袖带血压。

然后，如780中所示，当从外部装置接收到参考数据时，生物测量学信息测量模型被校正。

一旦生物测量学信息测量模型被校正，用于引导用户做出改变手形的动作的操作720和随后的操作可被执行，以便使用校正的生物测量学信息测量模型重新测量生物测量学信息。

然后，当在操作750中生物测量学信息被测量并且在操作760中确定生物测量学信息测量模型的校正不被需要时，如790中所示，生物测量学信息的测量结果被输出到用户。

图8是示出根据示例性实施例的用于测量生物测量学信息的设备的配置的示图。本实施例的用于测量生物测量学信息的设备可以是腕带式可穿戴装置。

参照图8，根据示例性实施例的用于测量生物测量学信息的设备包括主体800和绑带830，其中，绑带830被配置为在环绕对象的同时将主体800固定到对象。

主体800可包括壳体812和由盖811支撑的主板814。

绑带830可以是注入空气的袖带式以便执行与袖带式血压测量装置的袖带类似的功能。在这种情况下，绑带830可被制造为使得注入空气的气囊被安装在其中。绑带830的一端可连接到主体800的壳体812，并且绑带的另一端可连接到安装在壳体812的内部的压力传感器820。可选地，两个压力传感器820可被安装在壳体812的内部，并且绑带830的每一端可连接到压力传感器820中的一个。

压力传感器820可如示出地被安装在主体800的壳体812的内部，并且可电连接到主板814。连接到绑带830的一端的压力传感器820可测量根据手形的改变而通过其中注入空气的绑带830施加到对象的压力的改变。然而，本公开的方面不限于此，从而压力传感器820可被安装在与下面有桡动脉通过的手腕的表面接触的绑带830的外表面上。压力传感器820可测量压力的改变并将它转换为电压力信号。在这种情况下，手腕区域中检测到的压力的改变可以是脉搏波，并且可包括交流(AC)分量和直流(DC)分量两者。压力传感器820可以是能够测量手腕区域中检测到的压力的改变的压阻式压力传感器或电容式压力传感器，但不限于此。

主板814由盖811支撑，并且可包括显示器840，其中，显示器840被安装在主板814的一个表面上以视觉地显示各种信息。此外，能够非视觉地输出信息的扬声器模块或触觉模块可被安装在主板814中。此外，被配置为执行用于生物测量学信息测量的算法或控制各种模块的处理器可被安装在主板814中。

处理器可通过在显示器840上显示用于指示用户改变手形以便改变将被检查的对象的压力的动作来引导用户。当压力传感器820在用户改变手形的同时测量对象的压力信号时，处理器可通过处理测量的压力信号来测量生物测量学信息。

图9是示出根据示例性实施例的用于测量生物测量学信息的设备的框图。参照图9，用于测量生物测量学信息的设备900包括：压力传感器910、处理器930、输出器940和存储单元950。

处理器930可通过输出器940将接口提供给用户，并且处理用户通过接口输入的各种控制命令。例如，当用户通过接口输入用于测量生物测量学信息的请求时，处理器930可通过参考存储各种信息的存储单元950引导用户做出用于改变手形的动作。此外，处理器930可产生用于操作压力传感器910的控制信号，并且可将控制信号发送到压力传感器910。

处理器930可从压力传感器910接收测量的压力信号并处理接收到的压力信号。例如，处理器930可处理压力信号以从中提取压力值和脉搏波信号。当压力信号被接收时，处理器930可通过低通滤波器(LPF)来传递压力信号并随时间提取压力的改变。此外，处理器930可通过带通滤波器(BPF)来传递压力信号以提取高频噪声和基线变化被去除的脉博波信号。

当压力值和脉搏波信号从压力信号被提取时，处理器930可使用提取的压力值和脉搏波信号来测量生物测量学信息。例如，处理器930可使用示波法测量血压。当生物测量学信息被测量时，处理器930可使用测量结果来确定用户的当前健康状况或测量结果是否异常。

输出器940可在处理器930的控制下输出测量的压力信号或生物测量学信息测量结果。此外，根据处理器930的确定结果，输出器940可将警告信息或警报信息输出到用户。在这种情况下，警告信息或警报信息可使用各种颜色而被视觉地提供，或者可通过诸如语音、振动或触觉的非视觉方法被提供。

上面描述的示例性实施例可被实现为存储在计算机可读记录介质中的计算机可读代码。构成计算机程序的代码和代码段可由本领域熟练的计算机编程人员容易地推断。计算机可读记录介质包括存储计算机可读数据的所有类型的记录介质。计算机可读记录介质的示例包括：ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘和光学数据存储器。此外，计算机可读记录介质可通过网络分布在计算机系统上，其中，计算机可读代码可以以分布式的方式存储和执行。

上面已经描述了许多示例。然而，将理解，可进行各种修改。例如，如果描述的技术以不同的顺序执行，和/或如果描述的系统、架构、装置或电路中的组件以不同的方式组合和/或由其他组件或它们的等同物代替或补充，则可实现适当的结果。因此，其他实施方式在所附权利要求的范围内。

Claims (31)

1.一种用于测量生物测量学信息的设备，包括：

主体，被配置为佩戴在将被检查的对象上，其中，主体包括：

接触压力传感器，被配置为测量由对象施加在所述设备上的接触压力信号；

脉搏波传感器，被配置为测量对象的脉搏波信号；

处理器，被配置为基于接触压力信号和脉搏波信号来确定生物测量学信息。

2.根据权利要求1所述的设备，

其中，主体包括第一端和第二端；

其中，所述设备还包括：绑带，包括连接到主体的第一端的第一端以及连接到主体的第二端的第二端；

其中，绑带被配置为环绕对象，并将主体保持在主体接触对象的位置。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，接触压力传感器包括力传感器和应变器中的至少一个。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，脉搏波传感器包括：至少一个光源，被配置为将光发射到对象；至少一个检测器，被配置为检测从由所述至少一个光源照射的对象散射或反射的光。

5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述至少一个光源包括发光二极管LED、激光二极管和荧光体中的至少一个。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，主体还包括：输出器，被配置为在接收到用于测量生物测量学信息的请求时，输出指示手形的改变的引导信息。

7.根据权利要求6所述的设备，其中，手形的改变包括：从拳头伸出至少一根手指、从至少一根手指展开的状态移动为握拳的状态、从拳头依次张开每根手指、以及将张开的手的伸展的手指逐一地依次卷曲成拳头中的至少一个。

8.根据权利要求6所述的设备，其中，手形的改变包括：在握拳的状态下沿一个方向弯曲手腕、在保持至少一根手指展开的状态下沿一个方向弯曲手腕、在握拳的同时挤压手指、将至少两根展开的手指伸展为彼此分离、在所有手指张开的情况下向下弯曲手掌、在所有手指张开的情况下向后弯曲手掌、以及使用未佩戴主体的手按压主体中的至少一个。

9.根据权利要求6所述的设备，其中，输出器被配置为：在由处理器确定生物测量学信息时输出测量结果。

10.根据权利要求1所述的设备，其中，主体还包括：存储单元，被配置为存储用于改变手形的动作的引导信息和生物测量学信息的测量结果中的至少一个。

11.根据权利要求1所述的设备，其中，处理器还被配置为：基于测量的脉搏波信号和接触压力信号来提取特征点，并基于特征点和测量模型来确定生物测量学信息。

12.根据权利要求11所述的设备，其中，处理器还被配置为：基于接触压力信号和脉搏波信号来产生接触压力对脉搏波曲线图，并在产生的曲线图的最大峰值处提取接触压力值和脉搏波值中的至少一个作为特征点。

13.根据权利要求11所述的设备，其中，生物测量学信息包括：收缩压、舒张压、血管年龄、动脉硬度、主动脉压力波形、血管弹性、压力指数和疲劳水平中的至少一个。

14.一种测量生物测量学信息的方法，所述方法包括：

测量由将被检查的对象施加在佩戴在对象上的设备上的接触压力信号；

测量对象的脉搏波信号；

基于接触压力信号和脉搏波信号来确定生物测量学信息。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括：

接收用于测量生物测量学信息的请求；

在接收到用于测量生物测量学信息的请求时，输出指示手形的改变的引导信息。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，手形的改变包括：从拳头伸出至少一根手指、从至少一根手指展开的状态移动为握拳的状态、从拳头依次张开每根手指、以及将张开的手的伸展的手指逐一地依次卷曲成拳头中的至少一个。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，手形的改变包括：在握拳的状态下沿一个方向弯曲手腕、在保持至少一根手指展开的状态下沿一个方向弯曲手腕、在握拳的同时挤压手指、将至少两根展开的手指伸展为彼此分离、在所有手指张开的情况下向下弯曲手掌、在所有手指张开的情况下向后弯曲手掌、以及使用未佩戴所述设备的主体的手按压主体中的至少一个。

18.根据权利要求14所述的方法，还包括：在确定生物测量学信息时输出测量结果。

19.根据权利要求14所述的方法，其中，确定生物测量学信息的步骤包括：基于脉搏波信号和接触压力信号来提取特征点，并且基于特征点和测量模型来确定生物测量学信息。

20.一种用于测量生物测量学信息的设备，包括：

主体，被配置为佩戴在将被检查的对象上，其中，主体包括：

接触压力传感器，被配置为测量由对象施加在所述设备上的接触压力信号；

脉搏波传感器，被配置为测量对象的脉搏波信号；

处理器，被配置为基于接触压力信号和脉搏波信号来确定生物测量学信息；

通信器，被配置为在处理器的控制下与外部装置通信。

21.根据权利要求20所述的设备，其中，主体还包括：输出器，被配置为输出指示手形的改变的引导信息和生物测量学信息的测量结果中的至少一个。

22.根据权利要求21所述的设备，其中，处理器还被配置为：在接收到用于测量生物测量学信息的请求时，控制输出器输出引导信息或者控制通信器将引导信息发送并输出到外部装置。

23.根据权利要求20所述的设备，其中，处理器还被配置为：确定是否校正用于测量生物测量学信息的测量模型，当确定测量模型需要被校正时控制通信器从外部装置接收参考数据，并基于参考数据来校正测量模型。

24.根据权利要求23所述的设备，其中，参考数据包括通过袖带式血压测量装置测量的袖带血压数据和袖带压力数据中的至少一个。

25.根据权利要求23所述的设备，其中，测量模型表示生物测量学信息与基于接触压力信号和脉搏波信号提取的特征点之间的相关性，其中，测量模型包括线性函数和映射表中的至少一个。

26.一种用于测量生物测量学信息的设备，包括：

主体，被配置为佩戴在将被检查的对象上，其中，主体包括：

绑带，被配置为环绕对象并将主体保持在主体接触对象的位置；

压力传感器，被配置为测量通过绑带发送的压力信号；

处理器，被配置基于测量的压力信号来测量生物测量学信息。

27.根据权利要求26所述的设备，其中，绑带包括连接到压力传感器的第一端和可注入空气的气囊。

28.根据权利要求27所述的设备，其中，压力传感器测量在绑带对对象进行加压或减压时产生的压力信号。

29.根据权利要求26所述的设备，其中，处理器还被配置为基于压力信号使用示波法来测量对象的血压。

30.根据权利要求29所述的设备，其中，处理器还被配置为：通过低通滤波器LPF和带通滤波器BPF来传递测量的压力信号，从而提取压力数据和脉搏波信号，并且基于压力数据和脉搏波信号来测量血压。

31.根据权利要求26所述的设备，其中，主体还包括：输出器，被配置为在接收到用于测量生物测量学信息的请求时，输出指示手形的改变的引导信息。