TW201349160A - 生理監控系統與生理監控方法 - Google Patents

Abstract

一種生理監控系統與生理監控方法。生理監控系統包含生理資訊感測裝置、數據分析裝置及應用服務系統。生理資訊感測裝置可感測使用者之生理資訊。數據分析裝置可接收來自生理資訊感測裝置之生理資訊之多個資料，並計算這些資料之數個資料特徵、判斷每一資料特徵是否有一警戒狀態事件、利用警戒狀態事件計算對應之數個危急狀態事件或生理狀態事件的發生機率、根據這些危急狀態事件或生理狀態事件之發生機率的大小判斷使用者發生之危急狀態或生理狀態。應用服務系統可根據使用者之危急狀態或生理狀態來提供使用者服務。

Description

生理監控系統與生理監控方法

本發明是有關於一種監控系統，且特別是有關於一種生理監控系統與生理監控方法。

隨著資訊科技的發展及網際網路的日益普及，家庭數位化、醫療照護與智慧學習等智慧生活型態，都已漸漸受到大眾重視與採用。因此，健康照護的設備不再專屬於醫院，且許多家用醫療設備紛紛投入開發及生產。此外，數位學習的導入，使得學習方式更為多元。

為配合智慧生活型態，目前已開發出許多裝置與設備。這些裝置與設備大多係透過生理感測裝置來量測使用者之相關資訊，並提供相關應用服務。

然而，這些生理感測裝置均是安裝在電腦之周邊設備中，而對於同一種生理感測需求，這些周邊設備無法共用同一個生理感測裝置。而過多的生理感測裝置，難免有些功能重疊，如此一來，不僅造成了使用者購置周邊設備的負擔，同時也降低了使用者購入的意願。

此外，這些生理感測裝置僅單純測量使用者之生理資訊，因此無法取得使用者目前的生理狀態，而不能立即的提供相應的警訊。因此，亟需一種可將生理感測設備與智慧生活做整合，提供使用者更人性化且友善之資訊及服務的生理監控系統與方法。

因此，本發明之一態樣就是在提供一種生理監控系統與生理監控方法，其生理資訊感測裝置可透過連接件而附設於使用者正使用之裝置的外側面上。因此，生理資訊感測裝置可依使用者需求而應用在各裝置上，因而可大幅提高生理資訊感測裝置的應用性，降低使用者的負擔。

本發明之另一態樣是在提供一種生理監控系統與生理監控方法，其可將生理資訊感測裝置、生理資訊之數據分析裝置及應用服務系統有效整合。因此，可即時分析所感測到之生理資訊，並判斷使用者之生理狀態，來提供使用者所需之應用服務，達到將生理資訊感測裝置與生活做整合的效果。

根據本發明之上述目的，提出一種生理監控系統。此生理監控系統包含一生理資訊感測裝置、一數據分析裝置以及一應用服務系統。生理資訊感測裝置適用以感測一使用者之至少一生理資訊。數據分析裝置適用以接收來自生理資訊感測裝置之生理資訊之複數個資料，並計算此至少一生理資訊之資料之複數個資料特徵、判斷每一資料特徵是否有一警戒狀態事件、利用此或這些警戒狀態事件計算對應之複數個危急狀態事件或複數個生理狀態事件的發生機率、根據這些危急狀態事件或這些生理狀態事件之發生機率的大小判斷使用者發生之危急狀態或生理狀態。應用服務系統適用以根據使用者之危急狀態或生理狀態來提供使用者服務。

依據本發明之一實施例，上述之生理資訊感測裝置包 含一外殼、一生理資訊感測模組、一訊息傳遞模組、一系統管理模組以及一連接件。生理資訊感測模組設於外殼內，且適用以感測至少一生理資訊。訊息傳遞模組設於外殼內，且適用以將接收到之資料傳送至數據分析裝置。系統管理模組設於外殼內，且適用以收集至少一生理資訊的複數個資料、以及將這些資料傳送至訊息傳遞模組。連接件設於外殼之一外側面，且適用以將外殼接合於使用者在使用之一裝置上。

依據本發明之又一實施例，上述之應用服務系統係一健康照護系統，適用以根據使用者之危急狀態來提供使用者一健康照護服務。此外，上述之至少一生理資訊包含體溫、血氧濃度、血壓、及/或心跳，且這些資料特徵包含最大值、最小值、平均值、均方根值、標準差、資訊熵、及/或頻率。

依據本發明之再一實施例，上述之應用服務系統係一學習分析系統，適用以根據使用者之生理狀態來增進使用者學習效率。此外，上述之至少一生理資訊包含體溫、血氧濃度、及/或壓力，且這些資料特徵包含平均值、持續時間、總量、及/或離散值。

根據本發明之上述目的，另提出一種生理監控方法，其包含下列步驟。利用一生理資訊感測裝置感測一使用者之至少一生理資訊。利用此生理資訊感測裝置比對所感測之至少一生理資訊之複數個資料。利用數據分析裝置由此至少一生理資訊之資料計算出對應此至少一生理資訊之這些資料的複數個資料特徵。利用數據分析裝置判斷每一資 料特徵是否有一警戒狀態事件。當這些資料特徵中產生一或複數個警戒狀態事件時，利用數據分析裝置根據此或這些警戒狀態事件計算對應之危急狀態事件或生理狀態事件的發生機率。利用數據分析裝置根據對應此或這些警戒狀態事件的這些危急狀態事件或生理狀態事件的發生機率值，判斷使用者發生之一危急狀態或一生理狀態。利用數據分析裝置將危急狀態或生理狀態傳送予一應用服務系統。

依據本發明之一實施例，上述之生理資訊感測裝置包含一外殼、以及設於外殼內之一生理資訊感測模組、一訊息傳遞模組與一系統管理模組。

依據本發明之另一實施例，上述之系統管理模組包含一定時單元、一訊號轉換單元以及一比對單元。而且，比對資料之步驟包含下列步驟。利用定時單元，以使定時地要求生理資訊感測模組感測使用者之至少一生理資訊。利用訊號轉換單元將資料從一類比模式轉換成一數位模式。利用比對單元比對轉換後之資料，以判斷每一資料相對於至少一生理資訊之一前一筆資料是否有改變。

依據本發明之再一實施例，當每一資料特徵並未具有警戒狀態事件時，利用數據分析裝置顯示資料；或者利用數據分析裝置將資料傳送至應用服務系統，並利用應用服務系統顯示資料。

依據本發明之再一實施例，當每一資料與歷史紀錄相符時，上述生理監控方法回到感測使用者之至少一生理資訊之步驟。另外，當每一資料與歷史紀錄不相符時，數據 分析裝置利用每一資料來更新歷史紀錄。

依據本發明之再一實施例，上述之應用服務系統係一健康照護系統，且利用生理資訊感測裝置感測使用者之體溫、血氧濃度、血壓、及/或心跳，且利用數據分析裝置計算出對應上述至少一生理資訊之資料的最大值、最小值、平均值、均方根值、標準差、資訊熵、及/或頻率。

依據本發明之再一實施例，上述之應用服務系統係一學習分析系統，且利用生理資訊感測裝置感測使用者之體溫、血氧濃度、及/或壓力，且利用數據分析裝置計算出對應上述之至少一生理資訊之資料的平均值、持續時間、總量、及/或離散值。

依據本發明之再一實施例，上述利用數據分析裝置判斷每一資料特徵是否有警戒狀態事件之步驟係利用判斷每一資料特徵是否超過對應之一預設警戒值，當這些資料特徵之一者超過對應之預設警戒值時，這些資料特徵之此者有警戒狀態事件。

依據本發明之再一實施例，上述利用數據分析裝置根據此或這些警戒狀態事件計算對應之危急狀態事件或生理狀態事件的發生機率之步驟包含下列步驟。依據一歷史紀錄，找出在此或這些警戒狀態事件下，每一危急狀態事件或生理狀態事件所發生的機率。統計每一危急狀態事件或生理狀態事件對應於此或這些警戒狀態事件的可能發生機率、以及在每一危急狀態事件或生理狀態事件中，發生此或這些警戒狀態事件的機率。將這些危急狀態事件或生理狀態事件所發生的機率與發生對應之此或這些警戒狀態事 件的機率相乘後，除以每一危急狀態事件或生理狀態事件對應於此或這些警戒狀態事件的可能發生機率。

依據本發明之再一實施例，當上述警戒狀態事件持續超過一預設持續時間，此數據分析裝置判定有危急狀態事件或生理狀態事件發生。

請參照第1圖，其係繪示依照本發明之一實施方式的一種生理監控系統之方塊圖。在此實施方式中，生理監控系統100主要包含生理資訊感測裝置102、數據分析裝置104與應用服務系統106。生理資訊感測裝置102可適用以感測使用者之一或多種生理資訊。應用服務系統106可適用以分析生理資訊感測裝置102所感測到之生理資訊的資料，並根據分析結果判斷使用者之生理狀態。而應用服務系統106則可適用根據使用者之生理狀態來提供使用者所需之服務。

請一併參照第2圖與第3圖，其係分別繪示依照本發明之一實施方式的一種生理資訊感測裝置之方塊圖、以及生理資訊感測裝置設於滑鼠上之裝置示意圖。在一實施例中，如第2圖所示，生理資訊感測裝置102主要包含外殼122、生理資訊感測模組108、系統管理模組110與訊息傳遞模組112。如第3圖所示，生理資訊感測模組108、系統管理模組110與訊息傳遞模組112均設置於外殼122內。透過外殼122的包覆，可保護生理資訊感測模組108、系統管理模組110與訊息傳遞模組112免於受損。在一實施 例中，外殼122可為長型中空殼體，且具有容置孔128，以容置使用者之手指，例如大拇指或中指，來進行此使用者之生理資訊的量測。

在本實施方式中，根據使用需求，生理資訊感測裝置102更可選擇性地包含連接件124。如第3圖所示，此連接件124可設置在外殼122之外側面上。透過此連接件124，可將外殼122接合於使用者在使用之裝置上，例如第3圖所示之滑鼠126，以提供生理資訊量測服務。在一實施例中，連接件124可例如為可重複黏貼之雙面膠帶。因此，透過此雙面膠帶的連接，生理資訊感測裝置102可根據使用者的不同使用需求而設置在其他裝置上。

生理資訊感測模組108可適用以感測使用者之至少一種生理資訊，例如使用者之體溫、血氧濃度、血壓、心跳與壓力。在一實施例中，生理資訊感測模組108設於外殼122且鄰近於外殼122之容置孔128，以利透過使用者置於容置孔128之手指來感測使用者之生理資訊。

系統管理模組110可適用以收集生理資訊感測模組108所感測到之生理資訊的資料，並將所收集到之生理資訊的資料傳送至訊息傳遞模組112。如第2圖所示，在一實施例中，系統管理模組110可包含定時單元116與比對單元120。透過定時單元116，系統管理模組110可定時地要求生理資訊感測模組108進行生理資訊的感測，並向生理資訊感測模組108擷取其所感測到之生理資訊的資料。比對單元120可比對生理資訊的一筆資料相對於前一筆資料是否有改變。當這些生理資訊之資料中之此筆資料相較 於前一筆資料有改變時，系統管理模組110便將此筆資料傳送至訊息傳遞模組112。另一方面，當這些生理資訊之資料中之此筆資料相較於前一筆資料沒有改變時，系統管理模組110就不將此筆資料傳送至訊息傳遞模組112，以避免過多資料傳送而造成電力的耗損。

在一實施例中，系統管理模組110更可根據所收集到之生理資訊的資料的格式，例如類比模式，而選擇性地包含訊號轉換單元118。訊號轉換單元118可適用以將系統管理模組110所收集到之生理資訊的資料從類比模式轉換成數位模式，以利訊號傳遞模組112進行資料訊號的傳輸。在此實施例中，訊號轉換單元118先將系統管理模組110所收集到之生理資訊的資料從類比模式轉換成數位模式，比對單元120再對此經轉換後之資料進行比對。

訊息傳遞模組112可接收系統管理模組110所傳來之生理資訊的資料，然後可利用例如有線或無線傳輸方式，將所接收之生理資訊的資料傳送至數據分析裝置104。在一實施例中，訊息傳遞模組112可透過無線傳輸器，例如Zigbee無線發送器，將所接收之生理資訊的資料傳送至數據分析裝置104。

在一實施例中，生理資訊感測裝置102更可根據電力需求，而選擇性地包含電源供應模組114。電源供應模組114可與生理資訊感測模組108、訊息傳遞模組112與系統管理模組110電性連接，以供電予生理資訊感測模組108、訊息傳遞模組112與系統管理模組110。在一些例子中，電源供應模組114可由一般電池所構成。

數據分析裝置104可分析所接收到之生理資訊的資料，並可根據分析這些資料的結果來判斷使用者之生理狀態，例如判斷使用者可能發生何種危急狀態事件或何種生理狀態事件。在一實施例中，數據分析裝置104可為電腦、行動裝置、處理器、微控制器、可執行運算及/或控制的晶片組或可進行數據管理計算之儀器。請再次參照第1圖，數據分析裝置104可進一步將分析之結果傳送至應用服務提供系統106。應用服務提供系統106可接收數據分析裝置104分析後之生理資訊的資料、與使用者之生理狀態，並顯示使用者之相關生理資訊、或根據使用者之生理狀態而對使用者提供相對應之服務。在另一實施例中，數據分析裝置104亦可顯示使用者之相關生理資訊。

在一示範實施例中，應用服務系統106可為健康照護系統，且可根據數據分析裝置104所提供之使用者的生理狀態來提供使用者健康照護服務。於此示範實例中，生理資訊感測裝置102可量測使用者之體溫、血氧濃度、心跳、以及壓力等生理資訊。然而，本示範實施例可不限定於這些特定之生理資訊，而可透過變更生理感測模組108來進行不同生理資訊的量測。

此外，在此示範實例中，數據分析裝置104可分析所接收到之使用者的各種生理資訊，並依據這些生理資訊群，而計算出對應各種生理資訊群的資料特徵，例如最大值、最小值、平均值、均方根值、標準差、資訊熵與頻率等。當生理資訊群的任一個資料特徵超過一預設警戒值時，數據分析裝置104便會判定有警戒狀態事件的發生。 數據分析裝置104接著依據所發生之此警戒狀態事件，進行危急狀態事件的判斷。若數據分析裝置104判斷使用者目前處於危急狀態時，數據分析裝置104接著將評估之結果傳送至應用服務系統106，以告知使用者可能發生之危急狀態事件。在另一示範實施例中，應用服務系統106可為學習分析系統，且可根據數據分析裝置104所提供之使用者的生理狀態來輔助教學，藉以增進使用者學習效率。在此示範實例中，生理資訊感測裝置102可量測使用者之體溫、按壓滑鼠的壓力與血氧濃度等生理資訊。同樣地，本示範實施例可不限定於這些特定之生理資訊，而可透過變更生理感測模組108來進行不同生理資訊的量測。

在此示範實例中，數據分析裝置104可分析所接收到之使用者的各種生理資訊群，例如體溫、按壓滑鼠的壓力與血氧濃度等，並依據這些生理資訊群，而計算出對應各種生理資訊群的資料特徵，資料特徵例如是持續時間、總量、離散值與平均值等。當生理資訊群的任一個資料特徵超過一預設警戒值時，數據分析裝置104便會判定有警戒狀態事件發生。數據分析裝置104接著便會依據所發生之此警戒狀態事件，來進行生理狀態事件的判斷。數據分析裝置104依判斷的生理狀態事件，傳送至應用服務系統106，以告知使用者可能發生之生理狀態事件，以提供對應該生理狀態事件的應變動作，例如，判斷的生理狀態事件為疲倦時，可請使用者起來活動等。

請同時參照第1圖至第4圖，其中第4圖係繪示依照本發明之一實施方式的一種生理監控方法之流程圖。在此 實施方式中，進行生理監控方法200時，可先如步驟202所述，利用例如連接件124，將生理資訊感測裝置102設置在使用者在使用之裝置上，例如第3圖所示之滑鼠126。於此步驟202中，當使用者欲使用某裝置時，其可藉由連接件124而將生理資訊感測裝置102設置在此裝置上，以啟動生理資訊感測裝置102感測使用者生理資訊的功能。

接下來，如步驟204所述，利用生理資訊感測裝置102來感測使用者之一或多種生理資訊，例如體溫、血氧濃度、血壓、心跳及壓力等。在步驟204中，使用者在使用此裝置時，可將拇指或中指放入此裝置外側面上之生理資訊感測裝置102的外殼122的容置孔128中，如第3圖所示。隨後，生理資訊感測裝置102之系統管理模組110則藉由其定時單元116定時傳送命令要求生理資訊感測模組108進行使用者之生理資訊感測，並向生理資訊感測模組108擷取其所感測到之生理資訊的資料。

接著，當系統管理模組110所收集到之生理資訊的資料為類比格式時，系統管理模組110更可選擇性地包含訊號轉換單元118。並且，如步驟206所述，可選擇性地利用訊號轉換單元118對系統管理模組110所收集到之生理資訊的資料進行數位化轉換處理，以將這些類比資料轉換成數位模式，以利訊號傳遞模組112進行資料訊號的傳輸。

接下來，如步驟208所述，利用生理資訊感測裝置108之系統管理模組110中的比對單元120進行資料的比對，比對生理資訊的一筆已數位化之資料相對於相同生理資訊的前一筆數位化資料是否有改變。當生理資訊之這些資料 中之此筆資料與前一筆資料相同時，系統管理模組110就不將此筆資料傳送至訊息傳遞模組112，並回到感測使用者之生理資訊的步驟204，以避免過多資料傳送而造成電力的耗損。

另一方面，當生理資訊之這些資料中之此筆資料相較於前一筆資料不相同時，則如步驟210所述，可利用系統管理模組110將此筆生理資訊之資料傳送至訊息傳遞模組112，並利用訊息傳遞模組112將此筆生理資訊之資料傳送至數據分析裝置104。在步驟210中，訊息傳遞模組112可透過無線傳輸器(例如是Zigbee無線發送器)將生理資訊的資料傳送至數據分析裝置104。

接著，如步驟212所述，利用數據分析裝置104分析生理資訊感測裝置102傳來之生理資訊的資料，並對此生理資訊資料進行確認，以判斷此生理資訊資料是否超過一預設警戒值。

在生理監控系統100之應用服務系統106為健康照護系統的實施例中，數據分析裝置104可記錄及儲存使用者之生理資訊，並分析所接收到之使用者的各種生理資訊群，例如體溫、血氧濃度、心跳以及壓力等，並依據這些生理資訊群，而計算出對應各種生理資訊群的資料特徵，例如最大值、最小值、平均值、均方根值、標準差、資訊熵與頻率等。當生理資訊群的任一個資料特徵超過其所對應之一預設警戒值時，數據分析裝置104便會判定有警戒狀態事件發生。

當發生警戒狀態事件時，進行步驟214，以利用數據 分析裝置104來發出警訊，並記錄警戒狀態事件持續之時間，意即警訊的持續時間，以供後續分析。數據分析裝置104可藉由發出聲音、或者以訊息通知使用者有警示狀況產生的方式來發出警訊。如步驟216所述，數據分析裝置104接著依據所發生之此警戒狀態事件，進行危急狀態事件判斷。

在此示範實施例中，針對危急狀態事件的判斷可包含下列二種方式。第一種方式係以警戒狀態事件之持續時間來作為判斷門檻的依據。在此方式中，利用數據分析裝置104來判斷警戒狀態事件的持續時間是否超過警戒狀態事件之預設持續時間。當警戒狀態事件的持續時間超過警戒狀態事件之預設持續時間時，數據分析裝置104則判定有危急狀態事件發生。可利用數據分析裝置104傳送危急狀態事件通知予應用服務系統106。在一實施例中，警戒狀態事件的預設持續時間可設為10秒，不以此為限。

第二種方式則係透過一預設的方程式計算，進行危急狀態事件之判斷。於本實施例中，當警戒狀態事件發生時，數據分析裝置104將每一危急事件對應的警戒狀態事件發生的機率透過下列公式(1)進行計算，藉以取得在此警戒狀態事件發生的情況下，每一種危急狀態事件可能發生的機率值。接著，數據分析裝置104會比較所計算出來的這些危急狀態事件可能發生的機率值，並以機率值最高的危急狀態事件做為危急狀態事件之判斷結果。

舉例而言，若S定義為警戒狀態事件，其中S={S ₁ ,S2,S ₃ ,...,S _n }。空間S包含各種生理資訊的資料特徵。每一個超 過預設警戒值之生理資訊的資料特徵，代表一個警戒狀態事件，舉例來說，S ₁ 代表血氧的標準差超過預設警戒值的警戒狀態事件；而S ₂ 代表心跳的最大值超過預設警戒值的警戒狀態事件。

此外，若E定義為危急狀態事件，其中E={E ₁ ,E ₂ ,E ₃ ,...,E _n }。空間E包含各種危急狀態事件的組合。舉例而言，E ₁ 代表心臟病的危急狀態事件；E ₂ 代表昏迷的危急狀態事件；而E ₃ 代表跌倒意外的危急狀態事件等。

數據分析裝置104在危急狀態事件的判斷方式，係透過公式(1)的計算，以判斷在發生某個警戒狀態事件時可能發生的危急狀態事件。以下以警戒狀態事件S _j 與S _k 為例，數據分析裝置104係透過下列公式(1)計算發生的警戒狀態事件S _j 與S _k 相對於每一個危急狀態事件(E _i )的發生機率大小，取得某一可能發生的危急狀態事件的發生機率大小，依計算的結果，由最高機率值之危急狀態事件判斷為發生的危急狀態事件。公式(1)說明如下：

其中，P(S _j ,S _k |E _i )為在危急狀態事件E _i 發生的情況下，發生警戒狀態事件S _j 與S _k 的機率，係預先經由實驗或經驗而取得的機率值，儲存於一資料庫中。P(E _i )則為發生危急狀態事件E _i 的機率。具體而言，P(E _i )為在歷史紀錄中，危急狀態事件E _i 曾經發生的次數除以曾發生之各種危急狀態事件之次數的總和。則代表各危急狀態事件E對應於發生警戒狀態事件S _j 與S _k 的機率集合，即為將每一 個危急狀態事件E對應S _j 與S _k 的機率乘以每一個危急狀態事件E發生的機率並予以加總。

舉例來說，欲求得同時發生警戒狀態事件S _j 與S _k 的情況下，可能發生的危急狀態事件E時，依據預先儲存之歷史紀錄，找出每一個危急狀態事件E _i 所發生的機率P(E _i )。接著，統計每一個危急狀態事件E _i 對應於警戒狀態事件S _j 與S _k 的可能發生機率；以及在每個危急狀態事件E _i 中，發生警戒狀態事件S _j 與S _k 的機率P(S _j ,S _k |E _i )。如此一來，即可求得在發生的警戒狀態事件前提下，發生每一個危急狀態事件E _i 可能發生的機率。求得各個危急狀態事件E _i 的機率值後，便可以最高機率值的危急狀態事件作為推論之結果。

數據分析裝置104接著將推論之結果傳送至應用服務系統106，以告知使用者可能發生之危急狀態事件，或者可透過網路或簡訊通知此使用者之相關人員或醫護人員進行危急狀態事件的處置。

在一實施例中，數據分析裝置104可先根據各資料特徵來分別定義各生理資訊之資料的基準值，並以此基準值之±5%的數據來做為臨界指標，亦即預設警戒值。然，在其他實施例中，可根據欲分析之生理資訊的不同與生理監控目標來調整各資料特徵之預設警戒值，本發明之生理資訊之資料特徵的臨界指標並不限於上述實施例中基準值之±5%。

在一示範實施例中，生理監控方法200係應用於使用者之學習分析上。如第3圖所示，此示範實施例係將生理資訊感測裝置102接合在滑鼠126之外側面，且係採用按 壓滑鼠的壓力與體溫資訊來進行分析。此學習分析方法係將依據所接收到之生理資訊，判斷使用者可能發生的生理狀態事件。該生理狀態事件包括：正常、疲倦、焦慮及離開狀態。

在此示範實例中，數據分析裝置104可分析所接收到之使用者的各種生理資訊群，例如體溫、按壓滑鼠的壓力與血氧濃度等，並依據這些生理資訊群，而計算出對應各種生理資訊群的資料特徵，例如持續時間、總量、離散值與平均值等。

在一示範例中，當生理資訊群的任一個資料特徵超過一預設警戒值時，數據分析裝置104便會判定有警戒狀態事件發生。當發生警戒狀態事件時，進行步驟214，以利用數據分析裝置104來發出警訊，並記錄警戒狀態事件持續之時間，意即警訊的持續時間，以供後續分析。數據分析裝置104可藉由發出聲音、或者以訊息通知使用者有警示狀況產生的方式來發出警訊。如步驟216所述，數據分析裝置104接著便會依據所發生之此警戒狀態事件，來進行生理狀態事件判斷。

在此示範實施例中，當警戒狀態事件發生時，數據分析裝置104將每一生理狀態事件對應的警戒狀態事件發生的機率透過上述公式(1)進行計算，藉以取得在此警戒狀態事件發生的情況下，每一種生理狀態事件可能發生的機率值。接著，數據分析裝置104會比較所計算出來的這些生理狀態事件可能發生的機率值，並以機率值最高的生理狀態事件做為使用者生理狀態事件之判斷結果。

舉例而言，若S定義為警戒狀態事件，其中S={S ₁ ,S ₂ ,S ₃ ,...,S _n }。空間S包含各種生理資訊，例如體溫、血氧濃度、與按壓滑鼠的壓力等的資料特徵，例如持續時間、總量、離散值與平均值等。每一生理資訊的資料特徵代表一個警戒狀態事件。例如，S ₁ 代表體溫的平均值超過預設警戒值的警戒狀態事件；而S ₂ 代表按壓滑鼠的壓力的總量超過預設警戒值的警戒狀態事件。

此外，若E定義為生理狀態事件，其中E={E ₁ ,E ₂ ,E ₃ ,...,E _n }。空間E包含各種生理狀態事件。舉例而言，E ₁ 代表疲倦的生理狀態事件；E ₂ 代表焦慮的生理狀態事件；而E ₃ 代表離開的生理狀態事件等。

當數據分析裝置104生理狀態事件的判斷方式，係透過公式(1)的計算，以判斷在發生某個警戒狀態事件時可能發生的生理狀態事件，以下以警戒狀態事件S _j 與S _k 為例，數據分析裝置104係透過下列公式(1)計算發生的警戒狀態事件S _j 與S _k 相對於每一個危急狀態事件(E _i )的發生機率大小，取得某一可能發生的生理狀態事件的發生機率大小，依計算的結果，由最高機率值之危急狀態事件判斷為發生的生理狀態事件。

在此示範實施例中，公式(1)中的P(S _j ,S _k |E _i )為在生理狀態事件E _i 發生的情況下，發生警戒狀態事件S _j 與S _k 的機率。P(E _i )則為發生生理狀態事件E _i 的機率。具體而言，P(E _i )為在歷史紀錄中，生理狀態事件E _i 曾經發生的次數除以曾發生之各種生理事件之次數的總和。則代表各生理狀態事件E對應於發生警戒狀態事件S _j 與S _k 的機率 集合，即為將每一個生理狀態事件E對應S _j 與S _k 的機率乘以每一個生理狀態事件E發生的機率並予以加總。

舉例而言，欲求得同時發生警戒狀態事件S _j 與S _k 的情況下，可能發生的生理狀態事件E時，可先根據預先儲存之歷史紀錄，找出每一個生理事件E _i 所發生的機率P(E _i )。接著，統計每一個生理狀態事件E _i 對應於警戒狀態事件S _j 與S _k 的可能發生機率；以及在每個危急狀態事件E _i 中，發生警戒狀態事件S _j 與S _k 的機率P(S _j ,S _k |E _i )。如此一來，即可求得在發生的警戒狀態事件前提下，發生每一個生理狀態事件E _i 可能發生的機率值。求得各個生理狀態事件E _i 的機率值後，便可以最高機率值的生理狀態事件作為推論之結果。

數據分析裝置104接著將推論之結果傳送至應用服務系統106，以告知使用者可能發生之生理狀態事件，或者可透過網路或簡訊通知此使用者之相關人員進行生理狀態事件的處置。例如，判斷為疲倦時，此使用者之相關人員，例如老師或家長，可請使用者起來活動等。

在應用服務系統106為健康照護系統的實施例中，應用服務系統106可於使用者之應用裝置上顯示危急狀態事件的資訊來告知使用者，或者可透過網路傳送危急狀態事件之訊息的方式來告知使用者之醫生或親人此危急狀態事件的訊息。另外，在應用服務系統106為學習分析系統的實施例中，應用服務系統106可顯示生理狀態事件的資訊來告知教學者，以利其動態變更教學內容；或者可顯示訊息或聲響來提醒使用者，以利其回復專注學習狀態。

接著，如步驟218所述，應用服務系統106根據數據分析裝置104所提供之使用者的生理狀態，來提供使用者對應之服務。在步驟218中，根據生理監控方法200的應用領域，應用服務系統106可對應提供不同之應用服務。在生理監控方法200應用於健康照護系統的實施例中，數據分析裝置104可主動發出訊號通知醫護人員、或透過應用服務系統106提供使用者相關之健康醫療服務。另一方面，在生理監控方法200應用於學習分析系統的實施例中，數據分析裝置104可根據使用者專心度不佳的判斷結果，發出訊息告知應用服務系統106更換教學內容或者改變教學方式，藉以改善教學品質、提升使用者之學習效率。

接下來，如步驟220所述，利用數據分析裝置104儲存先前步驟中有變更之數據或警戒值，以更新數據分析裝置104內所儲存之歷史紀錄。這些變更的數據或警戒值可作為後續分析應用之參考數據。在一實施例中，在數據分析裝置104內所儲存之歷史紀錄中，每個生理資訊均記錄30筆資料，同時記錄這30筆資料之頻率、最大值、最小值、均方根值、平均值、標準差、資訊熵、及/或警訊的持續時間等資料特徵。完成步驟220後，即可回到感測使用者之生理資訊的步驟204，繼續進行生理狀態的感測監控。

在一實施例中，使用者更可透過應用服務系統106之使用者介面，來回饋數據分析裝置104所推論之結果正確與否，而對歷史資料庫進行修正。若數據分析裝置104所推論之結果正確，可將此數據資料加入歷史資料中。而若數據分析裝置104所推論之結果錯誤，使用者可捨棄此數 據結果、或回復正確的危急/生理事件，而應用服務系統106可根據回復的結果來更新歷史資料。

另一方面，在步驟216中，當數據分析裝置104判斷並未發生危急/生理狀態事件時，進行步驟220，利用數據分析裝置104儲存此筆資料，以更新數據分析裝置104內所儲存之歷史紀錄。同樣地，完成步驟220後，即可回到感測使用者之生理資訊的步驟204，繼續進行生理狀態的感測監控。

請再次參照第4圖，在步驟212中，當此生理資訊資料並未超過預設警戒值時，數據分析裝置104可單純藉由其本身之顯示裝置，來顯示生理資訊的此筆資料。或者，可利用數據分析裝置104將生理資訊的此筆資料傳送至應用服務系統106，並透過應用服務系統106之顯示裝置來顯示此筆資料，藉此告知使用者。

接著，如步驟224所述，於顯示生理資訊的此筆資料後，可利用數據分析裝置104來判斷此筆資料是否與歷史紀錄所載的資料相符。當此筆資料與歷史紀錄所載的資料相符時，回到感測使用者之生理資訊的步驟204。另一方面，當此筆資料與歷史紀錄所載之資料不相符時，進行步驟220，利用數據分析裝置儲存此筆資料，以更新數據分析裝置104內所儲存之歷史紀錄。同樣地，完成步驟220後，即可回到感測使用者之生理資訊的步驟204，繼續進行生理狀態的感測監控。

由上述之實施方式可知，本發明之一優點就是因為本發明之生理資訊感測裝置可透過連接件而附設於使用者正 使用之裝置的外側面上。因此，生理資訊感測裝置可依使用者需求而應用在各裝置上，因而可大幅提高生理資訊感測裝置的應用性，降低使用者的負擔。

由上述之實施方式可知，本發明之另一優點就是因為本發明生理監控系統與生理監控方法可將生理資訊感測裝置、生理資訊之數據分析裝置及應用服務系統有效整合。因此，可即時分析所感測到之生理資訊，並判斷使用者之生理狀態，來提供使用者所需之應用服務，達到將生理資訊感測裝置與生活做整合的效果。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何在此技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧生理監控系統

102‧‧‧生理資訊感測裝置

104‧‧‧數據分析裝置

106‧‧‧應用服務系統

108‧‧‧生理資訊感測模組

110‧‧‧系統管理模組

112‧‧‧訊息傳遞模組

114‧‧‧電源供應模組

116‧‧‧定時單元

118‧‧‧訊號轉換單元

120‧‧‧比對單元

122‧‧‧外殼

124‧‧‧連接件

126‧‧‧滑鼠

128‧‧‧容置孔

200‧‧‧生理監控方法

202‧‧‧步驟

204‧‧‧步驟

206‧‧‧步驟

208‧‧‧步驟

210‧‧‧步驟

212‧‧‧步驟

214‧‧‧步驟

216‧‧‧步驟

218‧‧‧步驟

220‧‧‧步驟

222‧‧‧步驟

224‧‧‧步驟

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係繪示依照本發明之一實施方式的一種生理監控系統之方塊圖。

第2圖係繪示依照本發明之一實施方式的一種生理資訊感測裝置之方塊圖。

第3圖係繪示依照本發明之一實施方式的一種生理資訊感測裝置設於滑鼠上之裝置示意圖。

第4圖係繪示依照本發明之一實施方式的一種生理監 控方法之流程圖。

200‧‧‧生理監控方法

202‧‧‧步驟

204‧‧‧步驟

206‧‧‧步驟

208‧‧‧步驟

210‧‧‧步驟

212‧‧‧步驟

214‧‧‧步驟

216‧‧‧步驟

218‧‧‧步驟

220‧‧‧步驟

222‧‧‧步驟

224‧‧‧步驟

Claims (10)

1. 一種生理監控系統，包含：一生理資訊感測裝置，適用以感測一使用者之至少一生理資訊；一數據分析裝置，適用以接收來自該生理資訊感測裝置之該至少一生理資訊之複數個資料，並計算該至少一生理資訊之該些資料之複數個資料特徵、判斷每一該些資料特徵是否有一警戒狀態事件、利用該或該些警戒狀態事件計算對應之複數個危急狀態事件或複數個生理狀態事件的發生機率、根據該些危急狀態事件或該些生理狀態事件之發生機率的大小判斷該使用者發生之一危急狀態或一生理狀態；以及一應用服務系統，適用以根據該使用者之該危急狀態或該生理狀態來提供該使用者一服務。
2. 如請求項1所述之生理監控系統，其中該生理資訊感測裝置包含：一外殼；一生理資訊感測模組，設於該外殼內，適用以感測該至少一生理資訊；一訊息傳遞模組，設於該外殼內，適用以將接收到之該些資料傳送至該數據分析裝置；一系統管理模組，設於該外殼內，且適用以收集該至少一生理資訊的複數個資料、以及將該些資料傳送至該訊息傳遞模組；以及 一連接件，該連接件設於該外殼之一外側面，且適用以將該外殼接合於該使用者在使用之一裝置上。
3. 如請求項1所述之生理監控系統，其中該至少一生理資訊包含體溫、血氧濃度、及/或壓力，且該些資料特徵包含平均值、持續時間、總量、及/或離散值。
4. 一種生理監控方法，包含：感測一使用者之至少一生理資訊；比對所感測之該至少一生理資訊之複數個資料；由該至少一生理資訊之該些資料計算出對應該至少一生理資訊之該些資料的複數個資料特徵；判斷每一該些資料特徵是否有一警戒狀態事件；當該些資料特徵中產生一或複數個警戒狀態事件時，根據該或該些警戒狀態事件計算對應之危急狀態事件或生理狀態事件的發生機率；根據對應該或該些警戒狀態事件的該些危急狀態事件或該些生理狀態事件的發生機率值，判斷該使用者發生之一危急狀態或一生理狀態；以及將該危急狀態或該生理狀態傳送予一應用服務系統。
5. 如請求項4所述之生理監控方法，其中，當每一該些資料與該歷史紀錄相符時，回到感測該使用者之該至少一生理資訊之步驟；以及 當每一該資料與該歷史紀錄不相符時，用每一該些資料來更新該歷史紀錄。
6. 如請求項4所述之生理監控方法，其中該應用服務系統係一健康照護系統，且感測該使用者之體溫、血氧濃度、血壓、及/或心跳，且計算出對應該至少一生理資訊之該些資料的最大值、最小值、平均值、均方根值、標準差、資訊熵、及/或頻率。
7. 如請求項4所述之生理監控方法，其中該應用服務系統係一學習分析系統，且感測該使用者之體溫、血氧濃度、及/或壓力，且計算出對應該至少一生理資訊之該些資料的平均值、持續時間、總量、及/或離散值。
8. 如請求項4所述之生理監控方法，其中判斷每一該些資料特徵是否有該警戒狀態事件之步驟係利用判斷每一該些資料特徵是否超過對應之一預設警戒值，當該些資料特徵之一者超過對應之該預設警戒值時，該些資料特徵之該者有該警戒狀態事件。
9. 如請求項4所述之生理監控方法，其中根據對應該或該些警戒狀態事件計算的危急狀態事件或生理狀態事件的發生機率之步驟包含：依據一歷史紀錄，找出在該或該些警戒狀態事件下，每一該些危急狀態事件或該些生理狀態事件所發生的機 率；統計每一該些危急狀態事件或該些生理狀態事件對應於該或該些警戒狀態事件的可能發生機率、以及在每一該些危急狀態事件或該些生理狀態事件中，發生該或該些警戒狀態事件的機率；以及將該些危急狀態事件或該些生理狀態事件所發生的機率與發生對應之該或該些警戒狀態事件的機率相乘後，除以每一該些危急狀態事件或該些生理狀態事件對應於該或該些警戒狀態事件的可能發生機率。
10. 如請求項4所述之生理監控方法，其中當該或該些警戒狀態事件持續超過一預設持續時間，判定有危急狀態事件或生理狀態事件發生。