CN111759299A - 电容式心电图感测电子显示器及相关方法 - Google Patents

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Abstract

本文公开了电容式心电图ECG感测电子显示器及相关方法。本文公开的示例电子设备包括：显示屏，包括第一电极和第二电极；以及处理器，可操作地耦接至显示屏。处理器使显示屏以第一显示屏模式进行操作，以检测来自用户在显示屏上的触摸输入。处理器使显示屏从以第一显示屏模式进行操作切换为以第二显示屏模式进行操作。当显示屏在以所述第二显示屏模式进行操作时，第一电极和第二电极为用户生成指示心电图数据的信号数据。

Description

电容式心电图感测电子显示器及相关方法
技术领域
概括而言本发明涉及电子显示器，并且更具体地涉及电容式心电图(ECG)感测电子显示器和相关方法。
背景技术
心电图(ECG)传感器测量受试者心脏的电活动。ECG信号数据可以由不需要使用导电胶来降低皮肤电阻的电容式电极生成。一些电容式ECG电极可以透过位于电极和用户皮肤之间的物体(例如衣服)检测来自受试者的ECG信号。
发明内容
本发明提供一种电子用户设备，包括：显示屏，包括第一电极和第二电极；以及处理器，操作地耦接到所述显示屏，所述处理器用于：使所述显示屏以第一显示屏模式进行操作，以检测来自用户在所述显示屏上的触摸输入；以及使所述显示屏从以所述第一显示屏模式进行操作切换为以第二显示屏模式进行操作，当所述显示屏正在以所述第二显示屏模式进行操作时，所述第一电极和所述第二电极为用户生成指示心电图数据的信号数据。
本发明还提供一种装置，包括：显示屏，所述显示屏包括：驱动线，用于传输驱动信号；感测线；第一电极，包括所述驱动线的第一部分；以及触摸控制器，操作地耦接到所述显示屏，所述触摸控制器用于：使所述驱动线传输驱动信号，使所述感测线检测所述驱动信号；基于从所述感测线接收的信号数据，检测用户在所述显示屏上的触摸事件；和基于所述触摸事件激活所述第一电极，在激活所述第一电极时，所述驱动线的第一部分为用户生成指示心电图数据的第一信号数据。
本发明还提供至少一个非暂时性计算机可读存储介质，包括指令，所述指令在被执行时使机器执行以下操作：使电子用户设备的显示屏以第一模式进行操作，所述显示屏包括驱动线和感测线，所述驱动线用于传输驱动信号，所述感测线在所述显示屏正在以所述第一模式进行操作时，基于所述驱动信号生成指示用户在所述显示屏上的触摸的信号数据；和使所述显示屏从以所述第一模式进行操作切换到以第二模式进行操作，所述显示屏包括电极，以在所述显示屏以所述第二模式进行操作时为用户生成指示心电图数据的信号数据。
本发明还提供一种装置，包括：显示屏，所述显示屏包括：用于感测来自受试者的心电图数据的第一模块；和用于感测来自受试者的心电图数据的第二模块；用于使所述显示屏作为触摸屏以第一模式进行操作的模块；和用于选择性地激活用于感测的第一模块和用于感测的第二模块以使所述显示屏作为心电图传感器以第二模式进行操作的模块。
附图说明
图1示出了根据本发明的教导构造的示例系统，其包括示例电子显示屏和用于控制电子显示屏的触摸控制器，其中，电子显示屏在触摸屏上以第一显示屏模式进行操作。
图2示出了图1的示例显示屏，其作为ECG传感器以第二显示屏模式进行操作。
图3示出了图1和图2的示例显示屏的示例电容器。
图4示出了包括图1和图2的示例显示屏的示例个人计算设备，其中显示屏以第一显示屏模式进行操作。
图5示出了包括图1和图2的示例显示屏的示例个人计算设备，其中显示屏以第二显示屏模式进行操作。
图6是图1的触摸控制器的示例实施方式的框图。
图7是表示示例机器可读指令的流程图，该示例机器可读指令可以被执行以实现图1、图2和/或图6的示例触摸控制器。
图8是被构造为执行图7的指令以实现图1、图2和/或图6的示例触摸控制器的示例处理平台的框图。
附图未按比例绘制。而是，可以在附图中放大层或区域的厚度。通常，在整个附图和随附的书面描述中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。尽管附图示出具有清楚的线和边界的层和区域，但是这些线和/或边界中的一些或全部可以是理想的。实际上，边界和/或线可能是不可视的、混合的和/或不规则的。
当标识可被独立引用的多个元件或组件时，在本文中使用描述词“第一”、“第二”、“第三”等。除非基于这些描述词使用上下文另外指定或理解，否则此类描述词无意于赋予优先级、物理顺序或列表中的安排或时间顺序的任何含义，而仅用作分别引用多个元件或组件的标记，以易于理解所公开的示例。在一些示例中，描述词“第一”可以用于指代详细说明中的元件，而在权利要求中可以使用诸如“第二”或“第三”之类的不同描述词来指代相同的元件。应当理解，这样的描述词仅用于易于引用多个元件或组件。
具体实施方式
心电图(ECG)传感器测量受试者心脏的电活动。ECG信号数据可以由电容式电极生成，这些电容式电极不需要使用导电胶来降低皮肤电阻，并且能够透过诸如衣服之类的物体检测来自受试者的ECG信号。特别地，在ECG电极和在电极的特定距离内(例如，在1mm之内)的用户的皮肤之间形成电容器。用户心脏产生的，可经由用户皮肤检测到的电活动会影响电极的电荷分布或电极的自电容。指示电极自电容变化的信号数据可用于得出用户的ECG数据。例如，可以从与用户的身体的第一部分(例如，用户的右手拇指)形成第一电容器的第一电极收集第一信号数据，并且可以从与用户的身体的第二部分(例如，用户的左手拇指)形成第二电容器的第二电极收集第二信号数据，用户的身体的第二部分与用户身体的第一部分相对应。可以通过获取第一信号数据和第二信号数据之间的差异来为用户计算ECG数据。
一些已知的个人计算设备包括ECG传感器，以在用户与设备交互时获得ECG数据。例如，一些已知的个人计算设备包括位于例如膝上型计算机键盘的掌托处的ECG传感器。一些已知的个人计算设备包括位于键盘的键帽上和/或设备的铰链处的ECG传感器。然而，ECG传感器与个人计算设备的这样的结合通常涉及额外的硬件和/或对设备的设计(例如，形状因数)的修改。
本文公开了示例显示屏，其包括电容式ECG电极，以为与显示屏交互的用户选择性地生成ECG信号数据。本文公开的示例包括可操作地耦接到显示屏的触摸控制器。触摸控制器使显示屏作为触摸屏以第一模式进行操作，该触摸屏在用户与经由显示屏显示的数字内容进行交互时从用户接收触摸输入。在本文公开的示例中，触摸控制器选择性地指示显示屏以第二模式进行操作。其中当用户触摸显示屏的包括ECG电极的部分时，激活ECG电极以为用户生成ECG数据。
本文公开的示例显示屏包括驱动线(例如，电迹线、金属线)和感测线(例如，电迹线、金属线)，当显示屏以触摸屏模式进行操作时该驱动线传输从驱动信号生成器接收的驱动信号，并且感测线检测驱动线承载的信号。当用户触摸显示屏时，由于例如用户的指尖所传输的电荷，在用户触摸显示屏102的位置处发生电压降。该电压变化由感测线检测，并由触摸控制器使用以识别显示屏上的触摸事件。
在本文公开的示例中，显示屏的ECG电极包括显示屏的驱动线中的至少一些。为了生成ECG数据，触摸控制器指示驱动信号源禁止将驱动信号传输到显示屏的驱动线。当用户将他或她的手指、手掌等放在显示屏的包括ECG电极的部分上时，形成电极的驱动线检测由于由用户的心脏活动产生的用户皮肤上的电荷引起的自电容的变化。触摸控制器使用从显示屏的两个ECG电极生成的信号数据之间的差异来确定用户的ECG信号数据。可以对ECG信号数据进行分析，以例如监视用户的健康状况。
当已经从用户收集了ECG信号数据时，示例触摸控制器指示驱动器信号源恢复将驱动信号传输到显示屏的驱动线，从而重新激活显示屏的触摸屏功能。因此，本文公开的示例显示屏在没有对包括该显示屏的个人计算设备的硬件和/或形状因素进行明显增加和/或修改的情况下合并了ECG感测能力。准确地说，本文公开的示例提供了实现显示屏的触摸功能并且基于电容的变化检测ECG信号数据的显示屏的驱动线的双重用途。
图1示出了根据本发明的教导构造的示例系统100，其包括电子显示屏102和用于控制显示屏102的操作的触摸控制器104。在示例中，系统100可以在个人计算设备中实现，诸如膝上型电脑或电子平板电脑。示例显示屏102使个人计算设备的用户能够经由用户界面查看数字数据和/或提供输入以与设备上的应用进行交互。特别地，图1的示例显示屏102可以是触摸屏，触摸屏使得当用户和/或手写笔接触显示屏102时，用户能够通过使用用户的手的一个或多个手指和/或使用手写笔触摸屏幕，基于由显示屏102的电极检测到的互电容的变化，与呈现在显示屏102上的数据进行交互。如本文所公开，图1的示例触摸控制器104在第一模式和第二模式之间选择性地控制显示屏102的操作，在第一模式中，显示屏102是使用户能够经由屏幕上的触摸手势与设备进行交互的触摸屏；在第二模式中，显示屏102的电极被激活以生成来自用户的ECG信号数据(术语“用户”和“受试者”在本文中可互换使用，并且两者均指代诸如人类的生物)。如本文所述，示例触摸控制器104可以由在包括显示屏102的个人计算设备的处理器上执行的软件来实现。在一些示例中，触摸控制器104的一个或多个组件由基于云的设备实现。
图1的示例显示屏102是包括多个驱动线106和多个感测线108的电容式显示屏。驱动线106和感测线108包括在显示屏102的导电基板109上的电迹线或电线(例如金属)。包括驱动线106和感测线108的导电层设置在玻璃基板和保护盖之间，该保护盖可以包括玻璃和/或保护涂层。为了说明的目的，玻璃基板和保护盖未在图1中示出。
如图1所示，驱动线106在显示屏102的第一边缘110和显示屏102的与第一边缘110相对的第二边缘112之间延伸。感测线108在显示屏102的第三边缘114和显示屏102的与第三边缘114相对的第四边缘116之间延伸。在图1的示例中，感测线108垂直于驱动线106以形成网格图案。
示例显示屏102可以包括比图1所示更多或更少的驱动线106和/或感测线108。例如，尽管出于说明性目的，图1的感测线108被示出为延伸跨过显示屏102的一部分(例如，当显示屏102如图1所示定向时的底部部分)，感测线108可以延伸跨过显示屏102的另外区域，使得在显示屏的第一边缘和第二边缘110、112之间形成网格图案。而且，各个驱动线106之间的间隔可以不同于图1中所示的间隔。类似地，各个感测线108之间的间隔可以不同于图1所示的间隔。而且，显示屏102可以具有与图1所示的示例不同的尺寸和/或形状。
在图1的示例系统100中，触摸控制器104通信地耦接到驱动信号源118(例如，生成器)。当显示屏102用作用户触摸屏时，如图1所示，示例触摸控制器104指示驱动信号源118发出由驱动线106承载的驱动信号(例如，定时脉冲)，如由图1中的线120、122、124、126、128所表示。感测线108在相应的感测线108与驱动线106相交的位置处检测驱动线106所承载的电流。感测线108基于检测到的电流生成信号数据，并将该信号数据传输到触摸控制器104的多路复用器130，如图1中的线132所表示。
例如，当用户的指尖触摸显示屏102时，在用户的指尖触摸显示屏102的位置处出现电压降。电压的变化由感测线108检测。显示屏102的感测线108将指示电压变化的信号数据发送到触摸控制器104的多路复用器130。多路复用器130将从各个感测线108接收到的信号转发到触摸控制104的积分器134。积分器134执行信号数据的积分，以产生指示随时间变化的由感测线108检测到的电压变化的输出电压。示例触摸控制器104包括模拟-数字(A/D)转换器136，以生成被传输到数字信号处理器138的数字信号。数字信号处理器138解译信号数据以检测在通过感测线108检测到电压变化的显示屏102上的特定位置处的触摸事件。触摸控制器104将触摸事件通信给例如个人计算机设备的处理器，该处理器基于触摸事件执行软件以解译和输出响应。
因此，示例显示屏102作为触摸屏以第一模式进行操作，该触摸屏使用户能够通过在屏幕上提供触摸输入来与经由显示屏102呈现的数据进行交互。如上所述，在一些示例中，触摸控制器104使显示屏102以第二模式动作，在该第二模式中，驱动线106中的至少一些被转换成电极，该电极在用户触摸显示屏102时测量自电容的变化。自电容的变化由触摸控制器104使用，以为用户导出ECG数据。
图1的示例显示屏102包括第一ECG感测电极140或用于感测EGC数据的第一模块。第一ECG感测电极140包括第一驱动线组142、第一积分器144和第一放大器146，第一驱动线组142包括一个或多个驱动线106。显示屏102包括第二ECG感测电极148或用于感测EGC数据第一模块。第二ECG感测电极148包括第二驱动线组150、第二积分器152和第二放大器154，第二驱动线组150包括与第一驱动线组142的驱动线106不同的一个或多个驱动线106。如图1所示，第一ECG感测电极140靠近显示屏102的第三边缘114，并且第二ECG感测电极148靠近显示屏102的第四边缘116。为了收集ECG数据，用户将例如，他或她的左手的拇指放置在显示屏102上靠近第三边缘114，并因此靠近第一ECG感测电极140的位置，并且将他或她的右手的拇指放置在显示屏102上靠近第四边缘116，并因此靠近第二ECG感测电极148的位置。用户可以使用身体的其他部分接触显示屏102(例如，手掌、手腕、其他手指)。
在图1的示例中，当显示屏102作为触摸屏以第一操作模式进行操作时，第一ECG感测电极140和第二ECG感测电极148处于无效状态。为了使显示屏102作为ECG传感器以第二操作模式进行操作，触摸控制器104通过将第一ECG感测电极140的第一驱动线组142中的驱动线106和第二ECG感测电极148的第二驱动线组150中的驱动线106从驱动信号传输线转换为电容电极来选择性地激活第一ECG感测电极140和第二ECG感测电极148。触摸控制器104(例如，通过生成用于积分器144、152和放大器146、154接收来自驱动线106的数据的指令来)激活积分器144、152和放大器146、154。在一些示例中，触摸控制器104在检测到用户已经触摸了显示屏102的靠近第三边缘和第四边缘114、116的一个或多个区域(并且因此靠近ECG感应电极140、148的一个或多个)达预定时间段之后，激活ECG感测电极140、148。
当图1的触摸控制器104确定第一ECG感测电极140和第二ECG感测电极148应该被激活时，触摸控制器104禁止指示驱动信号源118生成驱动信号并将驱动信号传输到显示屏102的驱动线106。因此，当第一ECG感测电极和第二ECG感测电极140、148被激活时，显示屏102的触摸屏功能被暂时禁用。通过指示驱动信号源118禁止向驱动线106(包括不是第一驱动线组142和第二驱动线组148的一部分的显示屏102的驱动线106)传输驱动信号，由于较小的噪声，在检测电容的微小变化时第一ECG感测电极140和第二ECG感测电极148的灵敏度增加。因此，ECG感测电极140、148可以更准确地检测ECG信号。
图2示出了包括显示屏102和触摸控制器104的示例系统100，其中显示屏102作为ECG传感器以第二显示屏模式进行操作。如上所述，当显示屏102以第二模式进行操作时，触摸控制器104禁止向驱动信号源118发送指令。因此，因为驱动线106不传输信号，所以感测线108不会将信号数据传输到测量由驱动线106承载的电流的多路复用器130。因此，显示屏102的触摸功能被禁用。
为了测量ECG数据，用户使用例如他或她的左手拇指触摸显示屏102的包括第一ECG感测电极140的部分并且使用右侧的相应的身体部位，例如他或她的右手拇指触摸显示屏102的包括第二ECG感测电极148的部分。在图2的示例中，当用户触摸显示屏102的包括第一ECG感测电极140的部分时，在用户的皮肤和第一驱动线组142的驱动线106之间形成电容器。用户心脏产生的电活动影响由第一ECG感测电极140的第一驱动线组142的驱动线106存储的电荷。第一驱动线组142的驱动线106响应于由于用户心脏活动而导致的电荷变化生成信号数据。信号数据被传输到第一ECG感测电极140的第一积分器144。第一ECG感测电极140的第一积分器144对由第一驱动线组142的相应驱动线106生成的信号数据进行积分。由第一积分器144输出的信号被传输到第一ECG感测电极140的第一放大器146，如图2中的线156所表示。第一放大器146将信号放大并将放大的信号传输到触摸控制器104的A/D转换器136。
类似地，当用户触摸显示屏102的包括第二ECG感测电极148的部分时，在用户的皮肤与第二驱动线组150的驱动线106之间形成电容器。由于用户心脏的电活动而引起的电容的改变由第二驱动线组150的驱动线106检测，并且相应的信号数据被传输到第二ECG感测电极148的第二积分器152。第二ECG感测电极148的第二积分器152对由第二驱动线组150的相应驱动线106生成的信号数据进行积分，并输出用于由第二ECG感测电极148的第二放大器154放大的信号。第二放大器154将放大的信号传输到触摸控制器104的A/D转换器136，如图2中的线158所表示。
A/D转换器136将来自第一ECG感测电极140和第二ECG感测电极148的模拟信号数据转换为数字信号数据，以通过触摸控制器104的数字信号处理器138进行分析。数字信号处理器138通过计算来自第一ECG感测电极140的信号数据与来自第二ECG感测电极148的信号数据之间的差异来生成ECG信号数据。在一些示例中，图1的数字信号处理器138分析ECG信号数据以确定用户的心脏活动的特征、检测异常等。在一些示例中，数字信号处理器138传输ECG信号数据以供安装在包括显示屏102的个人计算设备上、或其他用户设备和/或基于云的设备上的其他用户应用进行分析。
在一些示例中，触摸控制器104在预定时间段之后和/或基于一个或多个触发事件，指示显示屏102从操作第二ECG感测模式切换到第一触摸屏模式。例如，当用户从显示屏102的包括第一ECG感测电极140和/或第二ECG感测电极148的部分中移开他或她的手指时，触摸控制器104可以指示驱动信号源118恢复生成驱动信号并将驱动信号传输到驱动线106。在一些示例中，触摸控制器104指示驱动信号源118基于与例如，ECG信号数据的计算、用于经由显示屏102显示的ECG信号的呈现等相对应的其他触发事件来恢复生成驱动信号并将驱动信号传输到驱动线106。当触摸控制器104指示驱动信号源118恢复传输驱动信号时，形成ECG感测电极140、148的第一驱动线组和第二驱动线组142、150的驱动线106恢复传输驱动信号，以由感测线108进行与检测在显示屏102上的触摸事件相关的测量。触摸控制器104指示相应ECG感应电极140、148的积分器144、152和放大器146、154禁止处理与驱动线106相关联的信号数据。因此，图1和图2的触摸控制器104选择性地控制ECG感测电极140、148的激活，并因此控制显示屏102作为触摸屏或作为ECG传感器的操作。
图3示出了在图1和图2的示例显示屏102的相应驱动线106和显示屏102的用户的手指302之间形成的示例电容器300。图3中所示的驱动线106可以包括在图1和图2中的第一ECG感测电极140的第一驱动线组142或第二ECG感测电极148的第二驱动线组150中。
在图3的示例中，玻璃基板304设置在驱动线106上方，以在驱动线106和用户之间形成保护盖。玻璃基板304还用作形成在用户的手指302与显示屏102的各个驱动线106之间的电容器300的电介质。图3的驱动线106中的一个的电容可以使用以下公式计算：
Figure BDA0002391176880000101
(方程式1)，其中∈0是空气的电容率(例如8.854x10-12F.m)，∈r是玻璃的介电常数，r是驱动线电线的半径，l是驱动线电线的长度，h是玻璃302的厚度。
例如，对于图3的驱动线106中的一个，其具有5μm的半径和100mm的长度，并且在玻璃302具有1mm的厚度并且介电常数为3-10的情况下，驱动线106的电容约为10pF。在一些示例中，具有50pF电容的传感器可以透过例如衣服检测到ECG信号。在图1-图3的示例中，包括至少五个驱动线106的第一ECG感测电极140和第二ECG感测电极148可用于检测来自用户的ECG信号(例如，5条电容为10pF的驱动线，总电容为50pF)。
为了增加电容，从而增加ECG感测电极104、148的ECG信号检测能力，可以增加用于ECG感测的驱动线106的数量。在一些示例中，最小化每条驱动线106之间的间隔以增加驱动线组142、150中的驱动线106的数量，从而增加在用户的手指302和驱动线106之间形成的电容器300的数量。在一些示例中，驱动线106的数量和/或间隔可以基于例如人的手指的平均大小。
在一些示例中，除驱动线106以外或代替驱动线106，导电板(例如，金属板)可与ECS感测电极140、148一起使用以增加电容和ECG信号保真度。导电板可以用在其中当显示屏102以触摸屏模式进行操作时，在包括导电板的显示屏的部分上的触摸显示屏功能的丧失基本上不会影响显示屏的使用的示例中。例如，导电板可以用于专用于收集ECG数据的显示屏和/或更大的显示屏，其中在基本上不会减小显示屏的用于显示数据的面积情况下，可以将显示屏实际区域的一部分指定用于ECG数据的采集。
图4示出了包括图1和2的示例ECG感测显示屏102的示例个人计算设备400。在图4中，示例个人计算设备400是包括处理器401的膝上型计算机。除了ECG感测显示屏102之外，示例个人计算设备400还包括第二触摸显示屏402以显示数据并接收与数据进行交互的用户触摸输入。在一些示例中，第二显示屏402用作用于查看经由第二显示屏402显示的数据并与数据交互的主显示屏。当作为触摸屏以第一模式进行操作时，除了经由第二显示屏402显示的数据之外，ECG感测显示屏102还可以显示数字数据。经由图4的个人计算设备400的显示屏102、402显示的数据可以与由个人计算设备400的处理器401执行的软件应用相关联。因此，在图1的示例中，显示屏102、402都作为触摸屏进行操作。
图5示出了图4的示例个人计算设备400，其包括在第一ECG感测电极和第二ECG感测电极140、148被激活的第二操作状态下的图1和图2的显示屏102。如上所述，触摸控制器104(图1和图2)选择性地激活第一ECG感测电极140和第二ECG感测电极148，以生成用于用户触摸显示屏102的包括电极140、148的区域的ECG数据。在图5的示例中，第二显示屏402继续用作用于接收用户触摸输入的触摸屏。如上所述，当ECG感测显示屏102处于ECG感测模式时，显示屏102的关于接收用户触摸输入以与经由显示屏102显示的数据进行交互的触摸屏功能被禁用。因此，在图5的示例中，显示屏102用作ECG传感器，并且第二显示屏402用作触摸屏。
在一些示例中，显示屏102、402中的一个或多个显示与诸如ECG信号图500、心率数据等的ECG信号相关联的健康数据。如本文所讨论的，图形健康数据可以由一个或多个软件应用基于第一ECG感应电极140和第二ECG感应电极148生成的ECG数据生成。
图6是图1和图2的示例触摸控制器104的示例实现的框图。如上所述，示例触摸控制器104被构造为使显示屏(例如，图1和2的显示屏102)以(1)第一模式进行操作，在第一模式下，显示屏用作触摸屏以接收来自用户的触摸输入，以使用户能够与经由显示屏显示的数据进行交互，以及以(2)第二模式进行操作，在第二模式下，显示屏102通过经由ECG感测电极(例如，ECG感测电极140、148)获取来自用户的ECG信号数据用作ECG传感器。在图6的示例中，触摸控制器104由包括显示屏102的个人计算设备的一个或多个处理器(例如，图4和5的个人计算设备400的处理器401)实现。在一些示例中，由触摸控制器104经由云计算环境实现的一些用户触摸事件分析和/或ECG数据分析以及分析的一个或多个其他部分由个人计算设备的处理器实现。
在一些示例中，由触摸控制器104执行分析的位置基于在生成信号数据时是基本实时地执行分析还是在稍后执行分析。例如，由显示屏102的感测线108生成的信号数据可以在个人计算设备400的处理器401处由触摸控制器104分析，以实时检测显示屏102上的触摸事件。在其他示例中，可以在稍后的时间经由云计算环境来执行对ECG信号数据的分析。
示例触摸控制器104通过控制到显示屏102的驱动线106的驱动信号的传输在第一操作模式(即，触摸屏模式)和第二操作模式(即，ECG感测模式)之间选择性地控制显示屏102的操作。示例触摸控制器104包括驱动信号激活器600。驱动信号激活器600选择性地指示驱动信号源118生成传输到显示屏102的驱动线106的驱动信号。因此，驱动信号激活器600提供用于基于到驱动线106的驱动信号的传输，使显示屏102作为触摸屏以第一操作模式进行操作的模块。用于使显示屏102作为触摸屏以第一操作模式进行操作的模块可以由诸如执行诸如图7的指令之类的指令的图8的处理器的处理器来实现。
在图1的示例中，驱动信号激活器600基于存储在数据库604中的驱动信号规则602，指示驱动信号源118生成驱动信号。在一些示例中，触摸控制器104包括数据库604。在其他示例中，数据库604如图6中所示位于触摸控制器104外部，在触摸控制器104可访问的位置。可以由用户输入定义的示例驱动信号规则602可以定义例如驱动信号源118应该发出驱动信号的频率、驱动信号脉冲的数量等。
如上所述，当用户触摸显示屏102时，感测线108生成指示相对于流过驱动线106的电流的电压降的信号数据605。来自感测线108的信号数据605可以存储在数据库604中。示例触摸控制器104包括多路复用器130，多路复用器130从感测线108接收信号数据605，并且经由输出线将信号数据输出到触摸控制器104的积分器134。示例触摸控制器104包括A/D转换器136，以将来自感测线108的模拟信号数据605转换为数字数据，以用于由示例触摸控制器104的数字信号处理器138进行处理。
在一些示例中，图6的触摸控制器104包括滤波器606(例如，带通滤波器)。在将数据提供给数字信号处理器之前，示例滤波器606从由感测线108生成的信号数据605中基本上去除噪声。例如，滤波器606可以滤波信号数据605以去除指示由于用户在例如显示屏上与接收输入不相关的位置处(例如，用户触摸经由显示屏显示的背景图像)触摸显示屏102而导致的电压变化的数据。
如上所述，由感测线108生成的信号数据605由触摸控制器104的数字信号处理器138分析，以识别显示屏102上的触摸事件。图6的示例数字信号处理器138包括触摸事件分析器608或用于检测显示屏102上的触摸的模块。用于检测触摸的模块可以由执行诸如图7的指令之类的指令的诸如图8的处理器的处理器来实现。
触摸事件分析器608基于一个或多个触摸事件规则610来分析来自感测线108的信号数据605以识别触摸事件。可由用户输入定义的触摸事件规则610为指示用户触摸事件的由感测线108测量的电压降定义阈值或范围。在一些示例中，触摸事件规则610包括感测线108相对于显示屏102的驱动线106的映射。该映射可以被触摸事件分析器608使用以确定触摸事件在显示屏102上的位置。
图6的示例触摸控制器104包括ECG电极控制器612，或者用于选择性地激活显示屏102的第一ECG感测电极和第二ECG感测电极140、148的模块。用于选择性地激活的模块可以由执行诸如图7的指令之类的指令的诸如图8的处理器的处理器来实现。示例ECG电极控制器612基于一个或多个ECG激活器规则614确定是否应当激活ECG感测电极140、148。ECG激活器规则614可以由用户输入定义并且存储在数据库604中。ECG激活器规则614定义标准，这些标准在满足时会使ECG电极控制器612生成使显示屏102从以第一触摸屏操作状态进行操作切换到第二ECG感测模式的指令。在一些示例中，由ECG激活器规则614定义的标准是基于由触摸事件分析器608检测到的触摸事件。
例如，ECG激活器规则614包括以下规则：如果触摸事件分析器608检测到用户在两个不同的位置同时触摸显示屏102达预定的时间段(例如，使用他或她的右手指和左手指)，则ECG电极控制器612应该激活ECG感应电极140、148。ECG激活器规则614可以包括以下规则：当触摸事件分析器608确定用户已经触摸显示器102的包括ECG感测电极140、148的区域(例如，靠近图1的显示屏的第三边缘和第四边缘114、116)达预定的时间段时，ECG电极控制器612应该激活ECG感测电极140、148。
当ECG电极控制器612确定满足ECG激活器规则614所定义的用于激活ECG感应电极140、148的标准时，ECG电极控制器612与驱动信号激活器600进行通信，以使驱动信号源118禁止将驱动信号传输到显示屏102的驱动线106。例如，基于来自ECG电极控制器612的指令，驱动信号激活器600可以禁止向驱动信号源118发送用于生成驱动信号的指令。而且，ECG电极控制器612传输指令以激活第一ECG感测电极和第二ECG感测电极140、148的第一积分器和第二积分器144、152以及第一放大器和第二放大器146、154。因此，显示屏102从以第一触摸屏模式进行操作切换为以第二ECG感应模式进行操作。
如上所述，第一ECG感测电极140的驱动线106(例如，第一驱动线组142的驱动线106)响应于由于用户的心电活动而在驱动线106处检测到的电容的变化而生成第一信号数据616。由第一ECG感测电极140生成的第一信号数据616被传输到触摸控制器104的A/D转换器136(例如，在由第一积分器144进行积分并且由第一ECG感测电极140的第一放大器146放大之后)。另外，第二ECG感测电极148的驱动线106(例如，第二驱动线组150的驱动线106)响应于由于用户的心电活动在驱动线106处检测到的电容的变化而生成第二信号数据618。由第二ECG感测电极148生成的第二信号数据618被传输到触摸控制器104的A/D转换器136(例如，在由第一积分器152进行积分并且由第二ECG感测电极148的第一放大器154放大之后)。
由ECG感测电极140、148生成并传输到触摸控制器104的信号数据616、618被存储在数据库604中。来自相应ECG感测电极140、148的信号数据616、618被A/D转换器136处理。在一些示例中，来自ECG感测电极140、148的信号数据616、618被滤波器606滤波以从信号数据616、618中去除噪声。例如，由相应ECG感测电极140、148生成的信号数据616、618可以包括来自用户移动的运动伪影形式的噪声。滤波器606可以对信号数据616、618进行滤波以去除噪声，以改善对ECG信号数据的识别。
示例数字信号处理器138包括计算器620，或用于为用户确定ECG信号数据的模块。用于确定ECG信号数据的模块可以由执行诸如图7的指令之类的指令的诸如图8的处理器的处理器来实现。示例计算器620根据由第一ECG感测电极140生成的第一信号数据616和由第二ECG感测电极148生成的第二信号数据618确定用于用户的ECG信号，该第一信号数据616和第二信号数据618指示在驱动线组142、150中的驱动线106处的电容变化。特别地，计算器620计算第一信号数据616和第二信号数据618之间的差异，以为用户生成ECG信号数据622。
ECG信号数据622被存储在数据库604中。在一些示例中，计算器620输出ECG信号数据622以关于用户健康度量进行分析。在一些示例中，ECG信号数据622的分析中的至少一些是由数字信号处理器138执行的。例如，图6的示例数字信号处理器138可以包括ECG数据分析器624或用于分析ECG信号数据622的模块。用于分析的模块可以由执行诸如图7的指令之类的指令的诸如图8的处理器的处理器来实现。示例ECG数据分析器624可以基于ECG信号数据622计算例如用户的心率之类的度量。在一些示例中，ECG数据分析器624在本地提供对ECG信号数据的分析，在示例中，数字信号处理器138的至少一部分由个人计算设备的机载处理器(例如，由机载处理器401)实现。
在一些示例中，计算器620将ECG信号数据622传输到由个人计算设备400的一个或多个处理器和/或在云计算环境中(例如，经由一个或多个有线或无线通信连接)实现的一个或多个ECG用户应用626。例如，ECG用户应用626可以生成显示ECG信号数据的图像，随时间跟踪历史ECG数据，生成音频和/或视觉警报以经由一个或多个用户设备(例如，个人计算设备400)输出给受试者或其他个体(例如医生)。在一些示例中，ECG数据分析器624基于例如处理资源，将ECG信号数据622发送至ECG用户应用以相对于待分析的特定特征来分析ECG信号数据622。例如，ECG数据分析器624可以基于ECG信号数据622来计算用户的心率，ECG用户应用程序626生成图像并随时间追踪数据。
在一些示例中，ECG数据分析器624和/或ECG用户应用626生成经由显示屏102显示的用户界面图像，并且向用户提供指示用户应将他或她的身体部位(例如，拇指、手掌)放置在显示屏102的何处以用于测量用户的ECG数据的视觉指示。在这样的示例中，当例如触摸事件分析器608确定用户已经触摸了靠近ECG视觉指示符区域的显示屏102时并且基于定义用户与显示屏102接触的时间长度的ECG激活器规则614，ECG电极控制器612激活第一ECG感测电极140和第二ECG感测电极148。在一些示例中，ECG激活器规则614指示在用户选择运行ECG用户应用626时应激活ECG感应电极140、148。在这样的示例中，ECG用户应用626的执行可以用作由ECG电极控制器612激活ECG感应电极140、148的触发事件。
在ECG信号数据622已经生成之后，图1的示例触摸控制器104可以自动指示显示屏102恢复作为触摸屏进行操作。具体地，基于ECG激活器规则614，示例ECG电极控制器612与驱动信号激活器600通信，以使驱动信号源118恢复生成被传输至驱动线106并由感测线108测量的驱动信号以检测用户触摸事件。例如，ECG激活器规则614可以指示如果在预定的时间段内触摸控制器104没有从ECG感测电极140、148接收到信号数据，则用户已经移开了触摸显示屏102的他或她的一只或两只手，因此驱动信号源118应该恢复生成驱动信号并将驱动信号传输到显示屏102的驱动线106。作为另一个示例，ECG激活器规则614可以指示驱动信号源118应在预定时间段之后恢复生成驱动信号并将驱动信号传输到驱动线106，该时间段可以包括ECG感测电极140、148的驱动线106用于检测自电容的变化的参考时间或阈值时间。ECG激活器规则614可以基于来自ECG数据分析器624和/或ECG用户应用626的反馈来指示驱动信号源118应恢复生成驱动信号并将驱动信号传输至驱动线106，该反馈指示ECG信号数据622已被接收和/或已生成基于ECG信号数据622的输出。
虽然在图1、图2和图6中示出了实现触摸控制器104的示例方式，但是图1、图2和图6中示出的一个或多个的元件、过程和/或设备可以任何其他方式组合、划分、重新布置、省略、消除和/或实现。此外，示例多路复用器130、示例积分器134、示例A/D转换器136、示例数字信号处理器138、示例驱动信号激活器600、示例数据库604、示例滤波器606、示例触摸事件分析器608、示例ECG电极控制器612、示例计算器620、示例ECG数据分析器624和/或更一般地，图1、图2和图6的示例触摸控制器104可以由硬件、软件、固件和/或硬件、软件和/或固件的任何组合来实现。因此，例如，示例多路复用器130、示例积分器134、示例A/D转换器136、示例数字信号处理器138、示例驱动信号激活器600、示例数据库604、示例滤波器606、示例触摸事件分析器608、示例ECG电极控制器612、示例计算器620、示例ECG数据分析器624和/或更一般地，示例触摸控制器104可以由一个或多个模拟或数字电路、逻辑电路、可编程处理器、可编程控制器、图形处理单元(GPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC、可编程逻辑设备(PLD)和/或现场可编程逻辑设备(FPLD)实现。当阅读本专利的任何装置或系统权利要求以覆盖纯软件和/或固件实现时，示例多路复用器130、示例积分器134、示例A/D转换器136、示例数字信号处理器138、示例驱动信号激活器600、示例数据库604、示例滤波器606、示例触摸事件分析器608、示例ECG电极控制器612、示例计算器620和/或示例ECG数据分析器624中的至少一个特此明确定义为包括非临时性计算机可读存储设备或存储盘，诸如存储器、数字多功能盘(DVD)、光盘(CD)、蓝光光盘等，其包括软件和/或固件。更进一步，图1、图2和图6的示例触摸控制器104可以包括替代图1、图2和/或图6所示的那些元件、过程和/或设备，或作为图1、图2和/或图6所示的那些元件、过程和/或设备的补充的一个或多个元件、过程和/或设备，和/或可以包括多于一个的所示的元件、过程和设备中的任一者或所有。如本文所使用的，短语“在通信中”，包括其变体，覆盖直接通信和/或通过一个或多个中间组件的间接通信，并且不需要直接的物理(例如，有线)通信和/或恒定通信，而是此外，它还包括定期间隔、计划间隔、非周期性间隔和/或一次性事件的选择性通信。
图7中示出了用于实现触摸控制器104的表示示例硬件逻辑、机器可读指令、硬件实现的状态机器和/或其任何组合的流程图。机器可读指令可以是由计算机处理器执行的一个或多个可执行程序或可执行程序的一部分，计算机处理器诸如是下文结合图8讨论的示例处理器平台800中所示的处理器812。程序可以体现在存储在例如CD-ROM、软盘、硬盘驱动器、DVD、蓝光光盘或与处理器812关联的存储器的非暂时性计算机可读存储介质中的软件中，但是整个程序和/或其部分可以替代地由除处理器812之外的设备执行和/或以固件或专用硬件体现。此外，尽管参考图7中所示的流程图描述了示例程序，但是，可替代地使用实现示例触摸控制器104的许多其他方法。例如，可以改变框的执行顺序，和/或可以改变、消除或组合所描述的一些框。附加地或替代地，任何或所有框可以由一个或多个硬件电路(例如，离散和/或集成的模拟和/或数字电路、FPGA、ASIC、比较器、运算放大器(op-amp)、逻辑电路等)实现，这些硬件电路构造成无需执行软件或固件即可执行相应的操作。
本文描述的机器可读指令可以以压缩格式、加密格式、分段格式、打包格式等中的一种或多种格式存储。本文描述的机器可读指令可以作为可用于创建、制造和/或产生机器可执行指令的数据(例如，指令、代码、代码表示等的部分)存储。例如，机器可读指令可以被分段并且存储在一个或多个存储设备和/或计算设备(例如，服务器)中。机器可读指令可能需要安装、修改、改编、更新、组合、补充、配置、解密、解压缩、解包、分发、重新分配等中的一项或多项，以使它们可以由计算设备和/或其他机器直接读取和/或执行。例如，机器可读指令可以存储在多个部分中，这些部分被分别压缩、加密并存储在单独的计算设备上，其中，这些部分在解密、解压缩和组合时形成了一组可执行指令，这些可执行指令实现诸如本文所述的程序。在另一示例中，机器可读指令可以以它们可以被计算机读取的状态存储，但是需要添加库(例如，动态链接库(DLL)、软件开发套件(SDK)、应用程序编程接口(API)等)，以便在特定计算设备或其他设备上执行指令。在另一个示例中，在机器可读指令和/或相应的程序可以整体或部分执行之前，可能需要配置机器可读指令(例如，存储设置、数据输入、记录网络地址等)。因此，所公开的机器可读指令和/或相应的程序旨在覆盖在存储、休止或传输中，无视机器可读指令和/或程序的特定格式或状态的机器可读指令和/或程序。
如上所述，图7的示例处理可以使用存储在非暂时性计算机和/或机器可读介质(例如，硬盘驱动器、闪存、只读存储器、光盘、数字通用盘、高速缓存、随机存取存储器和/或在其中信息可以存储任意持续时间(例如，延长的时间段、永久地、简短的实例、用于临时缓冲和/或用于缓存信息)的其他存储设备或存储盘)上的可执行指令(例如，计算机和/或机器可读指令)来实现。如本文所使用的，术语非暂时性计算机可读介质被明确定义为包括任何类型的计算机可读存储设备和/或存储盘，并且排除传播信号并排除传输介质。
图7是示例机器可读指令的流程图，该示例机器可读指令在被执行时实现图1、图2和/或图6的示例触摸控制器104。在图7的示例中，触摸控制器104选择性地控制图1和图2的显示屏102的操作以在第一模式下作为触摸屏进行操作或在第二模式下作为ECG传感器进行操作。图7的示例指令可以由例如包括显示屏102的用户设备(例如，个人计算设备400)和/或基于云的设备的一个或多个处理器执行。当例如，控制器104接收到指示显示屏102上的用户触摸手势的信号数据时，可以基本上实时地执行图7的指令。在一些示例中，图7的指令中的一些，例如，在触摸控制器104接收到与用户的ECG数据相关联的信号数据的一段时间后执行。
图6的示例驱动信号激活器600指示驱动信号源118(例如，生成器)生成被传输到显示屏102的驱动线106的驱动信号(框700)。驱动信号激活器600指示驱动信号源基于驱动信号规则602来生成驱动信号。驱动信号规则602可以存储在数据库604中。
图1、图2和图6的多路复用器130访问由显示屏102的感测线108生成的信号数据(框702)。如上所述，当用户触摸显示屏102时，感测线108检测由于互电容的变化相对于流过驱动线106的电流的电压降。多路复用器130从感测线108接收指示电压变化的信号数据605，并将数据提供给触摸控制器104的积分器134。积分器134对来自感测线108的信号数据605进行积分，并将信号数据传输到触摸控制器104的A/D转换器136以进行数字处理。
图6的数字信号处理器的示例触摸事件分析器608分析来自感测线108的信号数据605，以确定信号数据605是否指示显示屏102上的用户触摸手势(框704)。例如，触摸事件分析器608基于触摸事件规则610来识别触摸事件，该触摸事件规则610定义例如与用户触摸事件和触摸事件的位置相对应的阈值电压降值。
在图7的示例中，如果触摸事件分析器608识别出用户触摸事件，则图6的ECG电极控制器612确定触摸事件是否代表激活ECG感测电极140、148的触发事件(框706)。例如，基于ECG激活器规则614和从触摸事件分析器608接收的数据，ECG电极控制器612确定用户是否已经靠近显示屏102的包括ECG感测电极140、148的区域而触摸显示屏102(例如，靠近显示屏102的第三边缘和第四边缘114、116)。在一些示例中，ECG电极控制器612基于ECG激活器规则614和从触摸事件分析器608接收的数据确定用户是否已经靠近显示屏102的包括ECG感测电极140、148的区域而触摸显示屏102达预定的时间段。
在图7的示例中，如果触摸事件分析器608基于来自感测线108的信号数据没有检测到触摸事件，或者如果触摸事件分析器检测到触摸事件，但是没有基于触摸事件检测到ECG触发事件，则触摸控制器104继续访问来自显示屏102的感测线108的信号数据(框702)，并且触摸事件分析器608继续分析信号数据以检测触摸事件(框704、706)。
如果ECG电极控制器612确定发生了ECG触发事件，则ECG电极控制器612与驱动信号激活器600通信，以指示驱动信号源118禁止生成驱动信号(框708)。ECG电极控制器612还激活第一ECG感测电极140和第二ECG感测电极148(框710)。例如，ECG电极控制器612生成用于将数据从驱动线106传输到相应ECG感测电极140、148的积分器144、152和放大器146、154的指令。如上所述，当第一ECG感测电极和第二ECG感测电极140、148被激活时，由于缺少来自驱动信号源118的驱动信号，因此，显示屏102的触摸功能被禁用。
当显示屏102以ECG感测模式进行操作时，触摸控制器104的A/D转换器136响应于由第一ECG感测电极140的第一驱动线组142的驱动线106检测到的自电容的变化访问由第一ECG感测电极140生成的第一信号数据616(方框712)。A/D转换器136响应于由第二ECG感测电极148的第二驱动线组150的驱动线106检测到的自电容的变化来访问由第二ECG感测电极148生成的第二信号数据618(方框712)。A/D转换器136将信号数据616、618转换为数字数据，以用于由数字信号处理器138进行处理。在一些示例中，滤波器606过滤信号数据中例如与用户移动有关的噪声。
图6的计算器620通过计算来自第一ECG感测电极140的第一信号数据616和来自第二ECG感测电极148的第二信号数据618之间的差异生成ECG信号数据622(框714)。ECG信号数据622可以存储在数据库604中。
图6的计算器620输出ECG信号数据以用于关于例如用户的健康度量的分析(方框716)。在一些示例中，数字信号处理器138的ECG数据分析器624执行对ECG信号数据的至少一些分析。例如，ECG数据分析器624可以基于ECG信号数据622来计算用户的心率。在一些示例中，计算器620将ECG信号数据622传输到由包括显示屏102的个人计算设备的处理器实现和/或由基于云的设备实现的一个或多个ECG用户应用626。
在图7中，ECG电极控制器612确定是否应该从用户那里收集额外的ECG数据，因此，ECG感测电极140、148应该保持活动状态，或者确定显示屏102是否应该恢复作为触摸屏进行操作(方框718)。如果要收集额外的ECG信号数据，则图7的示例继续访问由第一ECG感测电极140和第二ECG感测电极148生成的信号数据(框712)。然而，如果没有额外的ECG信号数据要被收集，则图7的示例确定显示屏102应该恢复到作为触摸屏进行操作。例如，如果在预定的时间段内A/D转换器136没有从ECG感测电极140、148接收信号数据616、618，则ECG电极控制器612确定用户从显示屏上移开了他或她的手。在这样的示例中，ECG电极控制器612生成用于将相应ECG感测电极140、148的积分器144、152和放大器146、154变为无效的指令。
当没有额外的ECG数据要收集时，ECG电极控制器612与驱动信号激活器600通信，以指示驱动信号源118恢复生成驱动信号并将驱动信号传输到显示屏102的驱动线106，从而重新激活显示屏102的触摸功能(框720)。当显示屏102断电时，图7的示例指令结束(框722)。
图8是被构造为执行图7的指令以实现图1、图2和/或图6的示例触摸控制器104的示例处理器平台800的框图。处理器平台800可以是例如服务器、个人计算机、工作站、自学习机(例如神经网络)、移动设备(例如移动手机、智能手机、诸如iPadTM的平板电脑)、个人数字助理(PDA)、互联网设备、耳机或其他可穿戴设备、或任何其他类型的计算设备。
所示示例的处理器平台800包括处理器104。所示示例的处理器104是硬件。例如，处理器104可以由来自任何期望的家族或制造商的一个或多个集成电路、逻辑电路、微处理器、GPU、DSP或控制器来实现。硬件处理器可以是基于半导体的(例如，基于硅的)设备。在该示例中，处理器执行图7表示的指令以实现示例多路复用器130、示例积分器134、示例A/D转换器136、示例数字信号处理器138、示例驱动信号激活器600、示例数据库604、示例滤波器606、示例触摸事件分析器608、示例ECG电极控制器612、示例计算器620和/或示例ECG数据分析器624。
所示示例的处理器104包括本地存储器813(例如，高速缓存)。所示示例的处理器812通过总线818与包括易失性存储器814和非易失性存储器816的主存储器进行通信。易失性存储器814可以由同步动态随机存取存储器(SDRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、
Figure BDA0002391176880000221
动态随机存取存储器
Figure BDA0002391176880000222
和/或任何其他类型的随机存取存储器设备来实现。非易失性存储器816可以由闪存和/或任何其他期望类型的存储设备来实现。对主存储器814、816的访问由存储器控制器控制。
所示示例的处理器平台800还包括接口电路820。接口电路820可以通过任何类型的接口标准来实现，诸如以太网接口、通用串行总线(USB)、
Figure BDA0002391176880000223
接口、近场通信(NFC)接口和/或PCI express接口。
在所示的示例中，一个或多个输入设备822连接到接口电路820。输入设备822允许用户将数据和/或命令输入到处理器812中。输入设备可以由例如音频传感器、麦克风、照相机(静止照片或视频)、键盘、按钮、鼠标、触摸屏、触控板、轨迹球、isopoint和/或语音识别系统来实现。
一个或多个输出设备824也连接到所示示例的接口电路820。输出设备824可以例如由显示设备(例如，发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、液晶显示器(LCD)、阴极射线管显示器(CRT)、平面转换(IPS)显示器，触摸屏等)、触觉输出设备，打印机和/或扬声器实现。因此，所示示例的接口电路820通常包括图像驱动卡、图像驱动芯片和/或图像驱动处理器。
所示示例的接口电路820还包括通信设备，例如发射器、接收器、收发器、调制解调器、住宅网关、无线接入点和/或网络接口，以促进经由网络826与外部机器(例如，任何种类的计算设备)的数据交换。通信可以经由例如以太网连接、数字用户线(DSL)连接、电话线连接、同轴电缆系统、卫星系统、站点线无线系统、蜂窝电话系统等。
所示示例的处理器平台800还包括一个或多个用于存储软件和/或数据的大容量存储设备828。这种大容量存储设备828的示例包括软盘驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器、蓝光光盘驱动器、独立磁盘冗余阵列(RAID)系统和数字通用盘(DVD)驱动器。
图7的机器可执行指令832可以存储在大容量存储设备828中、易失性存储器814中、非易失性存储器816中和/或例如CD或DVD的可移动非暂时性计算机可读存储介质上。
根据前述内容将理解，已经公开了提供用于经由个人计算设备的电子触摸显示屏来感测来自用户的ECG数据的示例装置、方法和制品。本文公开的示例提供了显示屏以第一模式或以第二模式的选择性操作，在第一模式下显示屏作为触摸屏接收用户触摸输入，以使用户能够与经由显示屏呈现的数字内容进行交互，在第二模式下将显示屏作为ECG传感进行操作。在本文公开的示例中，当用户触摸显示屏时，显示屏的驱动线可以检测自电容的变化，从而用作电容式ECG电极。因此，本文公开的示例显示屏利用显示屏的现有组件来感测可以提供用户健康指示的用户ECG数据。
示例1包括电子用户设备，该电子用户设备包括：显示屏，包括第一电极和第二电极；以及处理器，操作地耦接到显示屏。处理器用于：使显示屏以第一显示屏模式进行操作，以检测来自用户在显示屏上的触摸输入。处理器用于：使显示屏从以第一显示屏模式进行操作切换为以第二显示屏模式进行操作，当显示屏正在以第二显示屏模式操作时，第一电极和第二电极为用户生成指示心电图数据的信号数据。
示例2包括如示例1中所定义的电子用户设备，其中，处理器用于基于来自用户的触摸输入，使显示屏以第二显示屏模式进行操作。
示例3包括如示例1中所定义的电子用户设备，其中，显示屏包括多条驱动线，并且第一电极包括多条驱动线中的至少一条。
示例4包括如示例3中所定义的电子用户设备，其中，第一电极还包括与多条驱动线中的至少一条通信的放大器。
示例5包括如示例3中所定义的电子用户设备，其中，多条驱动线中的至少一条用于：当显示屏以第一显示屏模式进行操作时，传输驱动信号并且当显示屏以第二显示屏模式进行操作时，生成指示电容变化的信号。
示例6包括如示例1或2中所定义的电子用户设备，其中，当显示屏以第二显示屏模式进行操作时，第一电极用于响应于用户在显示屏上靠近第一电极的第一触摸而生成第一信号数据，并且第二电极用于响应于用户在显示屏上靠近第二电极的第二触摸而生成第二信号数据并且处理器用于：计算第一信号数据与第二信号数据之间的差异以及基于该差异为用户输出心电图信号数据。
示例7包括如示例1中所定义的电子用户设备，其中，第一电极靠近显示屏的第一边缘设置并且第二电极靠近显示屏的与第一边缘相对的第二边缘设置。
示例8包括如示例7中所定义的电子用户设备，其中，处理器用于：检测用户靠近显示屏的第一边缘的第一触摸输入，检测用户靠近显示屏的第二边缘的第二触摸输入，并且基于第一触摸输入和第二触摸输入，使显示屏从以第一显示屏模式进行操作切换为以第二显示屏模式进行操作。
示例9包括如示例1或2中定义的电子用户设备，其中，显示屏是第一显示屏并且还包括第二显示屏，第二显示屏在第一显示屏正在以第二显示屏模式进行操作时以第一显示屏模式进行操作。
示例10包括一种装置，该装置包括：显示屏，包括：驱动线以传输驱动信号；感测线；第一电极，包括驱动线的第一部分；以及触摸控制器，可操作地耦接到显示屏。触摸控制器用于：使驱动线传输驱动信号，感测线检测驱动信号；基于从感测线接收的信号数据，检测用户在显示屏上的触摸事件；并且基于触摸事件激活第一电极，驱动线的第一部分在激活第一电极时，为用户生成指示心电图数据的第一信号数据。
示例11包括示例10的装置，其中，显示屏包括第二电极，第二电极包括驱动线的第二部分，触摸控制器基于触摸事件进一步激活第二电极，驱动线的第二部分在激活第二电极时，为用户生成指示心电图数据的第二信号数据。
示例12包括示例11的装置，其中，触摸控制器用于基于第一信号数据和第二信号数据为用户生成心电图数据。
示例13包括示例12的装置，其中，触摸控制器用于基于心电图数据的生成，使驱动线的第一部分从生成第一信号数据切换为传输驱动信号。
示例14包括示例11的装置，其中，第一电极设置在显示屏的第一区域，并且第二电极设置在显示屏的第二区域，并且触摸事件包括在第一区域接收的第一触摸输入和在第二区域接收的第二触摸输入。
示例15包括示例11的装置，其中，第一电极设置在显示屏的第一区域，并且第二电极设置在显示屏的第二区域，并且触摸事件包括在第一区域接收的第一触摸输入和在第二区域接收的第二触摸输入。
示例16包括示例10的装置，其中第一电极还包括积分器和放大器。
示例17包括至少一个非暂时性计算机可读存储介质，该非暂时性计算机可读存储介质包括指令，指令在被执行时使机器执行以下操作：使电子用户设备的显示屏以第一模式进行操作，显示屏包括驱动线和感测线，驱动线用于传输驱动信号，感测线在显示屏正在以第一模式进行操作时，基于驱动信号生成指示用户在显示屏上的触摸的信号数据，并且使显示屏从以第一模式进行操作切换到以第二模式进行操作，显示屏包括电极，以在显示屏以第二模式进行操作时为用户生成指示心电图数据的信号数据。
示例18包括如示例17中定义的至少一个非暂时性计算机可读存储介质，其中，指令在被执行时还使机器基于显示屏以第一模式或以第二模式进行操作来选择性地指示驱动信号生成器生成驱动信号。
示例19包括如示例17中定义的至少一个非暂时性计算机可读存储介质，其中，电极包括第一电极和第二电极，信号数据包括由第一电极生成的第一信号数据和由第二电极生成的第二信号数据，并且指令在被执行时，还使机器基于第一信号数据和第二信号数据为用户计算心电图信号数据。
示例20包括如示例19中定义的至少一个非暂时性计算机可读存储介质，其中，指令在被执行时还使机器基于心电图信号数据为用户确定健康度量。
示例21包括如示例17中定义的至少一个非暂时性计算机可读存储介质，其中，指令在被执行时还使机器基于来自感测线的信号数据使显示屏以第二模式进行操作。
示例22包括如示例17中定义的至少一个非暂时性计算机可读存储介质，其中，指令还使机器对由电极生成的信号数据进行滤波。
示例23包括一种装置，该装置包括显示屏，显示屏包括：用于感测来自受试者的心电图数据的第一模块；和用于感测来自受试者的心电图数据的第二模块；用于使显示屏作为触摸屏以第一模式进行操的模块；和用于选择性地激活用于感测的第一模块和用于感测的第二模块以使显示屏作为心电图传感器以第二模式进行操作的模块。
示例24包括示例23的装置，其中，用于使显示屏以第一模式进行操作的模块用于使驱动信号生成器将驱动信号传输到显示屏的驱动线。
示例25包括示例23的装置，其中，用于选择性地激活的模块用于基于显示屏上的触摸输入来激活用于感测的第一模块和用于感测的第二模块。
示例26包括示例23的装置，该装置还包括用于基于来自用于感测的第一模块的第一信号数据和来自用于感测的第二模块的第二信号数据来为受试者确定心电图信号数据的模块。
示例27包括示例26的装置，该装置还包括用于分析心电图信号数据以为受试者确定健康度量的模块。
“包括”和“包含”(及其所有形式和时态)在本文中用作开放式术语。因此，每当权利要求采用任何形式的“包括”或“包含”(例如，包括、包含、含有、具有等)作为前序或在任何种类的权利要求陈述中时，应理解为在不超出相应权利要求或陈述的范围的情况下，可以存在其他元素、术语等。如本文中所使用的，当例如在权利要求的前序中使用短语“至少”作为过渡术语时，其与开放式的术语“包括”和“包含”以相同的方式也是开放式的。当例如以诸如A、B和/或C的形式使用时，术语“和/或”是指A、B、C的任何组合或子集，诸如(1)单独的A、(2)单独的B、(3)单独的C、(4)A与B、(5)A与C、(6)B与C、以及(7)A与B与C。在本文描述结构、组件、项目、对象和/或事物的上下文中使用时，短语“A和B中的至少一个”旨在表示包括以下各项的实现：(1)至少一个A，(2)至少一个B和(3)至少一个A和至少一个B中的任何一者。类似地，如本文在描述结构、组件、物品、对象和/或事物的上下文中所使用的，短语“A或B中的至少一个”旨在表示包括以下各项的实现：(1)至少一个A、(2)至少一个B和(3)至少一个A和至少一个B中的任何一者。如本文在描述过程、指令、动作、活动和/或步骤的执行或实施的上下文中使用时，短语“A和B中的至少一个”旨在表示包括以下各项的实现：(1)至少一个A、(2)至少一个B和(3)至少一个A和至少一个B中的任何一者。类似地，如本文在描述过程、指令、动作、活动和/或步骤的执行或实施的上下文中使用时，短语“A或B中的至少一个”旨在表示包括以下各项的实现：(1)至少一个A、(2)至少一个B和(3)至少一个A和至少一个B中的任何一者。
尽管本文已经公开了某些示例方法、装置和制品，但是本专利的覆盖范围不限于此。相反，该专利覆盖了完全落入该专利的权利要求范围内的所有方法、装置和制品。

Claims (25)

1.一种电子用户设备，包括：
显示屏，包括第一电极和第二电极；以及
处理器，操作地耦接到所述显示屏，所述处理器用于：
使所述显示屏以第一显示屏模式进行操作，以检测来自用户在所述显示屏上的触摸输入；以及
使所述显示屏从以所述第一显示屏模式进行操作切换为以第二显示屏模式进行操作，当所述显示屏正在以所述第二显示屏模式进行操作时，所述第一电极和所述第二电极为用户生成指示心电图数据的信号数据。
2.根据权利要求1所述的电子用户设备，其中，所述处理器用于基于来自用户的触摸输入，使所述显示屏以所述第二显示屏模式进行操作。
3.根据权利要求1或2所述的电子用户设备，其中，所述显示屏包括多条驱动线，并且所述第一电极包括所述多条驱动线中的至少一条。
4.根据权利要求3所述的电子用户设备，其中，所述第一电极还包括与所述多条驱动线中的所述至少一条通信的放大器。
5.根据权利要求3所述的电子用户设备，其中，所述多条驱动线中的所述至少一条用于：
当所述显示屏以所述第一显示屏模式进行操作时，发送驱动信号；和
当所述显示屏以所述第二显示屏模式进行操作时，生成指示电容变化的信号。
6.根据权利要求1或2所述的电子用户设备，其中，当所述显示屏以第二显示屏模式进行操作时，所述第一电极用于响应于用户在所述显示屏上靠近所述第一电极的第一触摸而生成第一信号数据，并且所述第二电极用于响应于用户在所述显示屏上靠近所述第二电极的第二触摸而生成第二信号数据，所述处理器用于：
计算所述第一信号数据与所述第二信号数据之间的差异；和
基于所述差异为用户输出心电图信号数据。
7.根据权利要求1所述的电子用户设备，其中，所述第一电极靠近所述显示屏的第一边缘设置，所述第二电极靠近所述显示屏的与所述第一边缘相对的第二边缘设置。
8.根据权利要求7所述的电子用户设备，其中，所述处理器用于：
检测用户靠近所述显示屏的第一边缘的第一触摸输入；
检测用户靠近所述显示屏的第二边缘的第二触摸输入；和
基于所述第一触摸输入和所述第二触摸输入，使所述显示屏从以所述第一显示屏模式进行操作切换为以所述第二显示屏模式进行操作。
9.根据权利要求1或2所述的电子用户设备，其中，所述显示屏是第一显示屏，并且所述电子用户设备还包括第二显示屏，在所述第一显示屏正在以所述第二显示屏模式进行操作时所述第二显示屏以所述第一显示屏模式进行操作。
10.一种装置，包括：
显示屏，所述显示屏包括：
驱动线，用于传输驱动信号；
感测线；
第一电极，包括所述驱动线的第一部分；以及
触摸控制器，操作地耦接到所述显示屏，所述触摸控制器用于：
使所述驱动线传输驱动信号，使所述感测线检测所述驱动信号；
基于从所述感测线接收的信号数据，检测用户在所述显示屏上的触摸事件；和
基于所述触摸事件激活所述第一电极，在激活所述第一电极时，所述驱动线的第一部分为用户生成指示心电图数据的第一信号数据。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述显示屏包括第二电极，所述第二电极包括所述驱动线的第二部分，所述触摸控制器基于所述触摸事件进一步激活所述第二电极，在激活所述第二电极时，所述驱动线的第二部分为用户生成指示所述心电图数据的第二信号数据。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述触摸控制器用于基于所述第一信号数据和所述第二信号数据为所述用户生成心电图数据。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述触摸控制器用于基于所述心电图数据的生成，使所述驱动线的第一部分从生成所述第一信号数据切换为传输所述驱动信号。
14.根据权利要求11所述的装置，其中，所述第一电极设置在所述显示屏的第一区域，并且所述第二电极设置在所述显示屏的第二区域，并且所述触摸事件包括在所述第一区域接收的第一触摸输入和在所述第二区域接收的第二触摸输入。
15.根据权利要求10或11所述的装置，还包括与所述触摸控制器通信的驱动信号生成器，所述触摸控制器基于来自所述感测线的信号数据选择性地使所述驱动信号生成器生成所述驱动信号。
16.至少一个非暂时性计算机可读存储介质，包括指令，所述指令在被执行时使机器执行以下操作：
使电子用户设备的显示屏以第一模式进行操作，所述显示屏包括驱动线和感测线，所述驱动线用于传输驱动信号，所述感测线在所述显示屏正在以所述第一模式进行操作时，基于所述驱动信号生成指示用户在所述显示屏上的触摸的信号数据；和
使所述显示屏从以所述第一模式进行操作切换到以第二模式进行操作，所述显示屏包括电极，以在所述显示屏以所述第二模式进行操作时为用户生成指示心电图数据的信号数据。
17.根据权利要求16所述的至少一个非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述指令在被执行时还使所述机器基于所述显示屏以所述第一模式或以所述第二模式进行操作来选择性地指示驱动信号生成器生成驱动信号。
18.根据权利要求16或17所述的至少一个非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述电极包括第一电极和第二电极，所述信号数据包括由所述第一电极生成的第一信号数据和由所述第二电极生成的第二信号数据，并且所述指令在被执行时还使所述机器基于所述第一信号数据和所述第二信号数据为用户计算心电图信号数据。
19.根据权利要求18所述的至少一个非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述指令在被执行时还使所述机器基于所述心电图信号数据为用户确定健康度量。
20.根据权利要求16或17所述的至少一个非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述指令在被执行时还使所述机器基于来自所述感测线的信号数据使所述显示屏以所述第二模式进行操作。
21.一种装置，包括：
显示屏，所述显示屏包括：
用于感测来自受试者的心电图数据的第一模块；和
用于感测来自受试者的心电图数据的第二模块；
用于使所述显示屏作为触摸屏以第一模式进行操作的模块；和
用于选择性地激活用于感测的第一模块和用于感测的第二模块以使所述显示屏作为心电图传感器以第二模式进行操作的模块。
22.根据权利要求21所述的装置，其中用于使所述显示屏以第一模式进行操作的模块用于使驱动信号生成器将驱动信号传输到所述显示屏的驱动线。
23.根据权利要求21所述的装置，其中用于选择性地激活的模块用于基于所述显示屏上的触摸输入来激活用于感测的第一模块和用于感测的第二模块。
24.根据权利要求21-23中的任一项所述的装置，还包括用于基于来自用于感测的第一模块的第一信号数据和来自用于感测的第二模块的第二信号数据来为受试者确定心电图信号数据的模块。
25.根据权利要求24所述的装置，还包括用于分析所述心电图信号数据以为受试者确定健康度量的模块。
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