CN111862546A - 穿戴式装置与相关检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种穿戴式装置，包含:一传感电路以及一处理电路，其中该传感电路于多个检测周期中的每一检测周期产生一穿戴信息输出，而该处理电路根据该多个检测周期的穿戴信息输出通知一穿戴状态，其中该穿戴状态用以指示穿戴该穿戴式装置的一状态。本发明另外公开了一种应用于一穿戴式装置的一检测方法。本发明的穿戴式装置及检测方法可以通知用户该装置是否正确穿戴的该穿戴式装置，以避免检测到错误的生物信息。

Description

穿戴式装置与相关检测方法
分案信息
本申请是基于“2017年11月22日申请的、申请号为201711172589.3、名称为穿戴式装置与相关检测方法”的中国专利申请所进行的分案，并将其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及一穿戴式装置，尤其涉及一种能通知用户该装置是否正确穿戴的一穿戴式装置以及一相关检测方法。
背景技术
传统上，用以检测一用户的生物信息的穿戴式装置必须紧紧接触该用户(举例来说，绑于手腕)；否则所检测到的生物信息将不会100％准确。然而，若是于运动时穿戴该装置，该用户可能无法随时注意该装置是否完美地接触用户，如此一来将检测到错误的生物信息。
发明内容
本发明的目的之一在于公开一种能通知用户该装置是否正确穿戴的一穿戴式装置以及一相关检测方法来解决上述问题。
根据本发明一实施例，公开一种穿戴式装置，包含一传感电路以及一处理电路，其中该传感电路于多个检测周期中的每一检测周期产生一穿戴信息输出，而该处理电路根据该多个检测周期的穿戴信息输出通知一穿戴状态，其中该穿戴状态用以指示穿戴该穿戴式装置的一状态。
根据本发明一实施例，公开一种应用于一穿戴式装置的检测方法，包含:于多个检测周期中的每一检测周期产生一穿戴信息输出；以及根据于该多个检测周期所产生的穿戴信息输出通知一穿戴状态，其中该穿戴状态用以指示穿戴该穿戴式装置的一状态。
附图说明
图1为根据本发明一实施例的接触一用户的一穿戴式装置的示意图；
图2为根据图1所示实施例的该穿戴式装置的示意图。
其中，附图标记说明如下：
10 穿戴式装置
120 处理电路
110 传感电路
130 显示装置
140 绿色发光二极管
150 红色发光二极管
160 扬声器
210、240、250 传感器
220 光源
230 数字模拟转换器
AUX 辅助光
IMG 检测图像
STA 穿戴状态
OUT 穿戴信息输出
具体实施方式
在说明书及后续的申请专利范围当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，硬体制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及后续的申请专利范围并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的请求项当中所提及的「包含」为一开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。此外，「耦接」一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段，因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或者通过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。
图1为根据本发明一实施例的接触一用户20的一穿戴式装置10的示意图，需注意的是，图1中所绘示的穿戴式装置10为环绕用户20的腕部的一手表型装置；然而，本发明所公开的穿戴式装置10并不限定为一手表型装置，其同样可为一戒指、一眼镜、一臂带等以检测用户20的生物信息。在后续段落中，穿戴式装置10以图1所示的手表型装置为例。
如图1所示，穿戴式装置10包含一传感电路110以及一处理电路120，其中传感电路110可包含一个或多个传感器来检测生物信息，如用户20的心跳及/或血压，而在处理电路120处理后，所检测到的生物信息可通过穿戴式装置10的显示装置130告知用户20。为求传感，如图1所示，传感电路110优选地安装于穿戴式装置10的一底面，可借此接触用户20的皮肤以获得更高的准确度，但此仅为本发明的一范例说明，并非本发明的一限制，传感电路110的实际安装位置取决于设计者的考量与应用，本发明的发明重点着重于告知穿着穿戴式装置10的一穿戴状态，而非生物信息的传感。
图2为图1实施例的穿戴式装置10的示意图，传感电路110用于多个检测周期中的每一检测周期产生传送至处理电路120的一穿戴信息输出OUT，处理电路120用以计算传感电路110所产生的两穿戴信息输出OUT之间的一变化量，并根据所计算的变化量告知用户一穿戴状态STA，其中穿戴状态STA用以指示穿着穿戴式装置10的一状态，如上所述，传感电路110可包含一个或多个传感器以检测生物信息，在此实施例中，该多个传感器的其中之一为用以在每一检测周期中捕捉一检测图像IMG的图像传感器(如传感器210)，其中该处理电路120在计算变化量时所使用该两穿戴信息输出OUT是由同一个传感器在不同时间所获取的穿戴信息输出OUT。
本技术领域的技术人员应能轻易理解图像传感器210所用以捕捉检测图像IMG的参数如快门速度以及光圈等可被统一归纳为曝光时间，通过参考所检测到的资料的一亮度，如前一张检测图像IMG的至少一部份(如部分或全部)的亮度，图像传感器210在捕捉当前检测图像时可调整曝光时间来达到更加效果，在此范例中，对应至该检测图像的至少一部份的亮度的曝光时间即为传送至处理电路120的穿戴信息输出OUT。详细来说，当穿戴式装置10紧紧接触用户时，考量到来自外在的环境光源稳定，图像传感器210应利用稳定的曝光时间来撷取的每一检测图像IMG，而当穿戴式装置10未紧紧接触用户，即用户20并未正确地穿着穿戴式装置10时，来自外在的环境光可能因此剧烈变化，导致用以捕捉检测图像IMG的曝光时间同样剧烈变化，因此通过计算对应置两检测图像的曝光时间之间的变化量，处理电路120可通过该变化量是否大于一预设阀值来决定用户是否正确地穿着穿戴式装置10，并将穿戴状态STA告知用户20。
表1显示当采用曝光时间为穿戴信息输出OUT时的一范例，如表1所述，处理电路120接收在连续三个检测周期内所检测到的三个穿戴信息输出OUT，或者，在此范例中，接收对应到连续三张的检测图像(即IMG1、IMG2与IMG3)的亮度的曝光时间来计算上述的变化量。
表1
Figure BDA0002583868750000041
从检测图像IMG1到检测图像IMG2，处理电路可计算之间的变化量V1为:
Figure BDA0002583868750000042
接者，从检测图像IMG2到检测图像IMG3，处理电路可计算之间的变化量V2为:
Figure BDA0002583868750000043
从方程式(1)、(2)可知，处理电路计算变化量V1为23％而变化量V2为52％，假设预设阀值为50％，由于变化量V1小于50％，处理电路120可因此决定穿戴式装置10在检测图像IMG1到IMG2的期间牢靠地接触用户，并输出穿戴状态STA以通知用户穿戴式装置10被正确地穿着；另一方面，由于变化量V2大于50％，处理电路120可因此决定穿戴式装置10在检测图像IMG2到IMG3的期间不再牢靠地接触用户，并输出穿戴状态STA以通知用户穿戴式装置10未被正确地穿着。
需注意的是处理电路120可通过不同方式将穿戴状态STA告知用户，此并非本发明的一限制，举例来说，穿着状态STA可通过文字、符号或图案显示于穿戴式装置10的显示装置130上，也或者可由不同颜色的发光二极管呈现，例如一绿色发光二极管140代表正确地穿着穿戴式装置10而一红色发光二极管150代表未正确地穿着穿戴式装置10。以另一范例而言，当穿着状态STA指示穿戴式装置10未被正确穿着时，可通过一扬声器发出蜂鸣声警告用户。
在另一实施例中，处理电路120可使用不同的方程式来计算变化量，方程式(3)所示为N张检测图像的平均变化量Vavg，其中当平均变化量Vavg大于一预设阀值时，输出穿戴状态STA来告知穿戴式装置10并未正确地穿着。
Figure BDA0002583868750000051
以表1所示的曝光时间值为例，根据方程式(3)，平均变化量Vavg为(0.23+0.52)/2＝0.425，假设预设阀值为0.2，由于Vavg大于0.2，处理电路120可因此决定穿戴式装置10在这三张检测图像的时期内并未正确地穿着。
在另一实施例中，处理电路120可计数大于一预设阀值的变化量的数目，并且当大于该预设阀值的变化量的数目大于一预设值时，输出穿戴状态STA以告知穿戴式装置10并未正确地穿着，举例来说，在十个检测周期内，处理电路120计算此十个检测周期的变化量，计数大于20％的变化量的数目，并且当大于20％的变化量的数目大于3时输出穿戴状态STA以告知穿戴式装置10并未正确地穿着。
需注意的是，变化量的计算方法或用以判断该穿戴式装置是否正确穿着的标准并非本发明的一限制，本技术领域技术人员应能轻易理解只要该变化量是根据穿戴信息输出OUT来计算，而穿戴状态STA是根据该变化量来产生，本发明应能包容其他可行的设计。
再次参考图2，在另一实施例中，感设电路110可另包含一光源220，其中光源220用以提供一辅助光AUX使图像传感器220可捕捉检测图像IMG，通过参考检测图像IMG的至少一部分的一亮度，当捕捉检测图像时可调整辅助光AUX以达到较佳效果，在此范例中，对应至该检测图像的至少一部分的亮度的辅助光AUX的强度为输出至处理电路120的穿戴信息输出OUT。详细来说，当穿戴式装置10紧紧接触用户时，考量到来自外在的环境光源稳定，图像传感器210利用稳定的辅助光AUX来所捕捉每一检测图像IMG，而当穿戴式装置10未紧紧接触用户，也就是说用户并未正确穿着穿戴式装置10并可能导致检测到错误的生物信息时，来自外在的环境光源可能剧烈变化导致用以捕捉检测图像的辅助光AUX的强度也随之剧烈变化，因此通过计算对应到两检测图像的辅助光AUX的强度之间的变化量，处理电路120可根据该变化量是否大于一预设阀值来决定用户是否正确穿着穿戴式装置10，并且将穿戴状态STA告知用户。在其他的实施例中，光源220用以提供辅助光AUX的电流可被设定为穿戴信息输出OUT，详细来说，通过参考检测图像IMG的至少一部分的亮度，当捕捉检测图像时可调整辅助光AUX以达到较佳效果，在此范例中，光源220所提供的用以调整辅助光AUX强度的电流强度或电流占空比可作为输出至处理电路120的穿戴信息输出OUT，其中辅助光AUX的强度对应至该检测图像的至少一部分的亮度。当穿戴式装置10未紧紧接触用户，也就是说，该用户未正确穿着穿戴式装置10并可能导致检测到错误的生物信息时，来自外在的环境光源可能剧烈变化导致用以捕捉检测图像的辅助光AUX的强度也随之剧烈变化，间接地，光源220所提供的用以调整辅助光AUX强度的电流强度或电流占空比也随之剧烈变化，因此通过计算对应到两检测图像的电流强度或电流占空比之间的变化量，处理电路120可根据该变化量是否大于一预设阀值来决定用户是否正确穿着穿戴式装置10，并且将穿戴状态STA告知用户。
在另一实施例中，传感电路110可另包含一数字模拟转换器230，其中数字模拟转换器230用以提供一调整信号ADJ至光源220以控制流经光源220的电流并调整辅助光AUX的强度使图像传感器210捕捉检测图像IMG，通过参考检测图像IMG的至少一部分的亮度，当捕捉检测图像时可调整调整信号ADJ以达到较佳效果，在此范例中，对应至该检测图像的至少一部分的亮度的调整信号ADJ可做为传送至处理电路120的穿戴信息输出OUT。详细来说，当穿戴式装置10紧紧接触用户时，考量到来自外在的环境光源稳定，因此图像传感器210利用稳定的调整信号ADJ来捕捉每一检测图像IMG，当穿戴式装置10未紧紧接触用户，也就是说该用户未正确穿着穿戴式装置10并可能导致检测到错误的生物信息时，来自外在的环境光源可能剧烈变化导致用以捕捉检测图像的调整信号ADJ也随之剧烈变化，因此通过计算对应到两检测图像的调整信号的强度之间的变化量，处理电路可根据该变化量是否大于一预设阀值来决定用户是否正确地穿着穿戴式装置10，并将穿戴状态STA告知该用户。需注意的是，本发明并不限定数字模拟转换器230的种类，举例来说，数字模拟转换器230可以是一脉冲宽度调制(Pulse Width Modulator,PWM)数字模拟转换器、一Delta-Sigma(ΔΣ)调变数字模拟转换器、一二进位加权(binary weighted)数字模拟转换器或一循环(cyclic)数字模拟转换器等。
当穿戴信息输出OUT为调整信号ADJ的强度或辅助光AUX的强度时，处理电路120可通过上述方式来计算变化量，本技术领域的技术人员应能轻易理解期实施方式，详细说明在此省略以省篇幅。
如上所述，传感电路110包含一个或多个传感器来检测该用户的生物信息，在一实施例中，该多个传感器的其中之一为一压力传感器(如传感器240)，其中压力传感器240用以检测穿戴式装置10在每一检测周期内接触用户所受的压力，而在每一检测周期内所检测到的压力可作为传送至处理电路120的穿戴信息输出OUT。详细来说，当穿戴式装置10紧紧接触用户时，压力传感器240所检测到的每一压力值应为一稳定值，而当穿戴式装置10未紧紧接触用户，也就是说用户未正确穿着穿戴式装置10并可能导致检测到错误生物信息时，所检测到的压力值可能会剧烈变化，通过计算两检测周期内所检测到的压力值之间的变化量，处理电路120可根据该变化量是否大于一预设阀值来决定用户是否正确穿着穿戴式装置10，并将穿戴状态STA告知用户。
在另一实施例中，该多个传感器的其中之一为一温度传感器(如传感器250)，其中温度传感器250用以于每一检测周期中检测穿戴式装置10接触用户的温度，而在每一检测周期所检测到的温度可作为传送至处理电路120的穿戴信息输出OUT。详细来说，当穿戴式装置10紧紧接触用户时，温度传感器250所检测到的每一温度应是一稳定值，而当穿戴式装置10未紧紧接触用户，也就是说用户未正确穿着穿戴式装置10并可能导致检测到错误的生物信息时，所检测到的温度可能会剧烈变化，通过计算在检测周期内所检测到的温度之间的变化量，处理电路120可根据该变化量是否大于一预设阀值来决定用户是否正确穿着穿戴式装置10，并将穿戴状态STA告知用户。
简单归纳本发明，本发明利用原先安装于穿戴式装置内的传感器来产生一穿戴信息输出OUT，并利用处理电路根据该穿戴信息输出OUT将穿戴状态告知用户，由于该些传感器原先便安装于穿戴式装置内，因此穿戴信息输出OUT的产生并不会造成额外的功率消耗，通过穿戴信息输出OUT，当未正确穿着穿戴式装置时将会告知用户以避免检测到错误的生物信息。
进一步为了避免该处理电路120提供错误的生物信息给用户20，若该处理电路120发现该穿戴式装置10未被正确穿着时，该处理电路120以一组预存参数重新设定用于计算该生物信息的演算法。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种穿戴式装置，其特征在于，包含：
一传感电路，用以在多个检测周期中的每一检测周期产生一穿戴信息输出；
以及一处理电路，用以根据该多个检测周期的穿戴信息输出通知一穿戴状态，其中该穿戴状态用以指示穿戴该穿戴式装置的一状态；
该处理电路另用以计算于一第一检测周期所产生的穿戴信息输出与于一第二检测周期所产生的穿戴信息输出之间的一变化量，以及用以计数多个该变化量中大于一预设阀值的数目，并根据该数目是否大于一预设值决定该穿戴状态。
2.如权利要求1所述的穿戴式装置，其特征在于，该传感电路包含:
一图像传感器，用以在该多个检测周期中的每一检测周期捕捉一检测图像；其中该穿戴信息输出对应至该检测图像的至少一部分的一亮度；
一光源，用以根据该检测图像的该至少一部分的该亮度来提供一辅助光以捕捉另一检测图像；该辅助光的一强度为提供予该处理电路的该穿戴信息输出。
3.如权利要求2所述的穿戴式装置，其特征在于，该图像传感器另用以根据该检测图像的该至少一部分的该亮度来调整该图像传感器的一曝光时间以捕捉另一检测图像，且该穿戴信息输出包含该曝光时间。
4.如权利要求2所述的穿戴式装置，其特征在于，该光源所用以调整该辅助光的一强度的一电流强度为提供予该处理电路的该穿戴信息输出。
5.如权利要求2所述的穿戴式装置，其特征在于，该光源所用以调整该辅助光的一强度的一电流占空比为提供予该处理电路的该穿戴信息输出。
6.如权利要求2所述的穿戴式装置，其特征在于，该传感电路包含:
一数字模拟转换器，耦接至该光源，其中该数字模拟转换器用以提供一调整信号至该光源，使该光源根据该调整信号来提供该辅助光；
其中该调整信号为提供予该处理电路的该穿戴信息输出。
7.如权利要求1所述的穿戴式装置，其特征在于，该传感电路包含:
一压力传感器，用以在该多个检测周期中的每一检测周期检测该穿戴式装置接触一用户的一压力；
其中所检测到的该压力为提供予该处理电路的该穿戴信息输出。
8.如权利要求1所述的穿戴式装置，其特征在于，该传感电路包含:
一温度传感器，用以在该多个检测周期中的每一检测周期检测该穿戴式装置接触一用户的一温度；
其中所检测到的该温度为提供予该处理电路的该穿戴信息输出。
9.如权利要求1所述的穿戴式装置，其特征在于，另包含：
一显示装置，用以显示该穿戴状态予一用户；
或者一发光二极管装置，包含多个不同颜色的发光二极管，其中该发光二极管装置以该多个不同颜色的发光二极管中的一特定颜色来显示该穿戴状态。
10.如权利要求1所述的穿戴式装置，其特征在于，另包含：
一扬声器，其中该扬声器用以当该穿戴状态指示该穿戴式装置并未正确穿戴时警告一用户。
11.一种应用于一穿戴式装置的一检测方法，其特征在于，包含:
在多个检测周期中的每一检测周期产生一穿戴信息输出；
以及根据于该多个检测周期所产生的穿戴信息输出通知一穿戴状态，其中该穿戴状态用以指示穿戴该穿戴式装置的一状态；
根据于该多个检测周期所产生的穿戴信息输出通知该穿戴状态的步骤包含:
计算在一第一检测周期所产生的穿戴信息输出与于一第二检测周期所产生的穿戴信息输出之间的一变化量；
以及计数多个该变化量是否大于一预设阀值的数目，并根据该数目是否大于一预设值决定该穿戴状态。
12.如权利要求11所述的检测方法，其特征在于，于该多个检测周期中的每一检测周期产生该穿戴信息输出的步骤包含:
在该多个检测周期中的每一检测周期捕捉一检测图像；其中该穿戴信息输出对应至该检测图像的至少一部份的一亮度；
根据该检测图像的该至少一部分的该亮度来提供一辅助光以捕捉另一检测图像；其中该辅助光的一强度为该穿戴信息输出。
13.如权利要求12所述的检测方法，其特征在于，另包含:
根据该检测图像的该至少一部分的该亮度来调整一图像传感器的一曝光时间以捕捉另一检测图像；
其中该曝光时间为该穿戴信息输出。
14.如权利要求12所述的检测方法，其特征在于，另包含；
根据该检测图像的该至少一部分的该亮度来提供一辅助光以捕捉另一检测图像；
执行一数字模拟转换操作来提供一调整信号，其中该辅助光根据该调整信号来控制；
其中该调整信号为该穿戴信息输出。
15.如权利要求11所述的检测方法，其特征在于，于该多个检测周期中的每一检测周期产生该穿戴信息输出的步骤包含:
于该多个检测周期中的每一检测周期检测该穿戴式装置接触一用户的一压力；
其中所检测到的该压力为该穿戴信息输出。
16.如权利要求11所述的检测方法，其特征在于，于该多个检测周期中的每一检测周期产生该穿戴信息输出的步骤包含:
在该多个检测周期中的每一检测周期检测该穿戴式装置接触一用户的一温度；
其中所检测到的该温度为该穿戴信息输出。
17.如权利要求11所述的检测方法，其特征在于，另包含:
显示该穿戴状态于一显示装置上；
或者以一特定颜色光来显示该穿戴状态。
18.如权利要求11所述的检测方法，其特征在于，另包含：
当该穿戴状态指示该穿戴式装置并未正确穿戴时警告一用户。
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