TW201517872A - 可標定生物生理訊號特徵時間的訊號處理系統 - Google Patents

Abstract

本創作揭露一種透過可監控生物外顯特徵行為或周遭環境特定變化的觸發裝置來標定生物生理訊號特徵時間的訊號處理系統，其透過一觸發裝置觸發一時間標定裝置產生一時間訊號，且透過一傳輸介面讓一訊號處理裝置接收該時間訊號，該訊號處理裝置藉由訊號處理方式補償該傳輸介面、該觸發裝置及該時間標定裝置的延遲時間，進而得到一校正時間訊號，又透過一感測裝置量測一生物的一生理訊號，並傳輸至該訊號處理裝置，以讓該訊號處理裝置依據該校正時間訊號，在所擷取的該生理訊號中加入該校正時間訊號，或擷取對應於該校正時間訊號的區段的生理訊號，據此該生理訊號可以正確對應該生物的外顯特徵行為或周遭環境特定變化，進而正確解析該生物的外顯特徵行為或周遭環境特定變化與該生理訊號的關聯性。

Description

可標定生物生理訊號特徵時間的訊號處理系統

本創作有關生物生理訊號量測，特別有關於經由監控生物外顯特徵行為或周遭環境特定變化，以標定生物生理訊號特徵時間的訊號處理系統。

生物在受到周遭環境特定變化所產生的刺激訊號時，如聲音、光、熱等等，會造成一連串的生理訊號改變，例如腦波訊號、心電訊號、肌電訊號等等的改變，同時可能會有對應的外顯特徵行為產生。該刺激訊號依據其形態，可以以不同的方式刺激生物，該生物如以人體為例，若該刺激訊號是一短暫強光，則強光會刺激人體的視網膜，視網膜上的視神經會產生神經訊號的改變，並往腦部視覺區傳送，經由判斷後，產生另一神經訊號控制眼皮閉合肌肉群，進而產生眼皮閉合的外顯動作，以避免強光對眼睛造成傷害。我們可以透過量測或記錄該刺激訊號及因這刺激所產生的腦波訊號、眼皮的肌電訊號與閉眼的外顯特徵行為，瞭解刺激對於生物的影響。
又對於一些罹患特殊病症的病患，如癲癇（Epilepsy）、帕金森症等等來說，當病患有明顯的外顯特徵行為時，人們較容易發現病症發作，以採取必要的治療措施。而習知為了取得病症發作時生理訊號與外顯特徵行為的關聯性，會長期監控量測病患的生理訊號，並在發生明顯的外顯特徵行為後，再分析所取得的生理訊號，以解析生理訊號與外顯特徵行為的關聯性，期望能由生理訊號的變化，早期發現病症的發作，而在第一時間做出適當的處置，以維護病患的健康。
然而，習知在解析生物生理訊號與外顯特徵行為的關聯性時，並無法獲知生理訊號與外顯特徵行為的精確對應關聯時間，亦即習知在外顯特徵行為發生後，只能大概得知其對應生理訊號的概略時間，造成解析生理訊號與外顯特徵行為關聯性時的困擾，甚至因該生物的外顯特徵行為與生理訊號的關聯時間不正確而產生誤判，影響後續的解析結果。

爰是，本創作的主要目的在於揭露一種透過可監控生物外顯特徵行為或周遭環境特定變化的觸發裝置來標定生物生理訊號特徵時間的訊號處理系統，以讓所擷取的生理訊號正確對應該生物的外顯特徵行為或周遭環境特定變化，進而方便且正確解析該生物的外顯特徵行為或周遭環境特定變化與生理訊號的關聯性。
基於上述目的，本創作為一種可標定生物生理訊號特徵時間的訊號處理系統，用於一生物的生理訊號量測，其包含一觸發裝置、一時間標定裝置、一感測裝置、一訊號處理裝置與一傳輸介面，其中該觸發裝置產生一操作訊號，該時間標定裝置連結該觸發裝置，且該時間標定裝置接收該操作訊號而產生一時間訊號，該感測裝置為量測該生物的一生理訊號，該訊號處理裝置與該感測裝置連結，且接收該生理訊號，該傳輸介面連結該訊號處理裝置與該時間標定裝置，讓該訊號處理裝置接收該時間訊號，該訊號處理裝置藉由訊號處理方式補償該傳輸介面、該觸發裝置及該時間標定裝置的延遲時間，進而得到一校正時間訊號，該校正時間訊號為該生理訊號發生的正確時間點，且該訊號處理裝置依據該校正時間訊號，在所擷取的該生理訊號中加入該校正時間訊號，或擷取對應於該校正時間訊號的區段的生理訊號。
據此，只要於該生物產生外顯特徵行為或周遭環境發生特定變化而產生外顯特徵行為時，讓該觸發裝置產生操作訊號，該時間標定裝置即會產生時間訊號，供該訊號處理裝置得到校正時間訊號，並在所擷取的生理訊號中加入該校正時間訊號，或擷取對應於該校正時間的區段的生理訊號，因此該生理訊號可以正確對應該生物的外顯特徵行為和周遭環境特定變化，進而正確解析該生物的外顯特徵行為、周遭環境特定變化與該生理訊號的關聯性，滿足使用上的需求。

10‧‧‧生物
20‧‧‧觸發裝置
21‧‧‧視覺影像判斷裝置
22‧‧‧震盪感應裝置
23‧‧‧啟動器
24‧‧‧環境感測器
30‧‧‧時間標定裝置
40‧‧‧感測裝置
50‧‧‧訊號處理裝置
60‧‧‧傳輸介面

圖1，為本創作訊號處理系統方塊圖。
圖2，為本創作第一實施例圖。
圖3，為本創作第二實施例圖。
圖4，為本創作第三實施例圖。
圖5，為本創作第四實施例圖。

茲有關本創作的詳細內容及技術說明，現以實施例來作進一步說明，但應瞭解的是，該等實施例僅為例示說明之用，而不應被解釋為本創作實施之限制。
請參閱「圖1」所示，本創作為一種可標定生物生理訊號特徵時間的訊號處理系統，用於一生物10的生理訊號量測，其包含一觸發裝置20、一時間標定裝置30、一感測裝置40、一訊號處理裝置50與一傳輸介面60，其中該觸發裝置20產生一操作訊號，該時間標定裝置30連結該觸發裝置20，且該時間標定裝置30接收該操作訊號而產生一時間訊號，該感測裝置40為量測該生物10的一生理訊號，該訊號處理裝置50與該感測裝置40連結，且接收該生理訊號，該傳輸介面60連結該訊號處理裝置50與該時間標定裝置30，讓該訊號處理裝置50接收該時間訊號，該訊號處理裝置50藉由訊號處理方式補償該傳輸介面60、該觸發裝置20及該時間標定裝置30的延遲時間，進而得到一校正時間訊號，該校正時間訊號為該生理訊號發生的正確時間點，且該訊號處理裝置50依據該校正時間訊號，在所擷取的該生理訊號中加入該校正時間訊號，或該訊號處理裝置50擷取對應於該校正時間訊號的區段的生理訊號。
而在實際實施上，該觸發裝置20有多種樣態，分以實施例一~四說明如下。
請參閱「圖2」所示，為本創作第一實施例，該觸發裝置20可以為一視覺影像判斷裝置21，該視覺影像判斷裝置21為監控該生物10的動作影像或周遭環境影像，當該視覺影像判斷裝置21判斷該生物10發生一外顯特徵行為或周遭環境發生特定變化時，該視覺影像判斷裝置21即產生該操作訊號。
更詳細的說，該視覺影像判斷裝置21可以為一攝影機與一影像處理單元的組成，該攝影機為攝得該生物10和周遭環境的影像，而該影像處理單元則用於判斷該生物10和周遭環境的影像是否有變異之處，例如當該生物10發生顫抖時，則該影像處理單元可以直接判斷該生物10發生了外顯特徵行為。此處值得一提的是，該影像處理單元的判斷原則為預先設定好的，使用者可以依據需求，設定不同的影像變化用以判斷該生物10發生外顯特徵行為或周遭環境發生特定變化。
請參閱「圖3」所示，為本創作第二實施例，該觸發裝置20亦可以為一震盪感應裝置22，該震盪感應裝置22為供該生物10攜帶，當該震盪感應裝置22感應到該生物10發生震盪時，視為該生物10發生外顯特徵行為，該震盪感應裝置22即產生該操作訊號。
該震盪感應裝置22可以為陀螺儀、加速度規、磁力計、傾斜感測器、壓力計、光感應器、影像辨別裝置、聲音辨別裝置等等的任一種，其用途為偵測該生物10是否發生震盪的外顯特徵行為，因此當佩帶該震盪感應裝置22的該生物10的行為動作，造成震盪感應裝置22所受到的衝擊符合預先設定的預設條件時，可以判斷有突發事件發生，其可能是顫抖、跌倒、突然的靜止動作等等，因而可以視為該生物10發生外顯特徵行為，而該預設條件，可以依據該生物10的狀態加以設定。另外一般智慧型手機會具有陀螺儀、加速度規等元件，因此本創作的該震盪感應裝置22可以直接使用智慧型手機作為實施方式。
請參閱「圖4」所示，為本創作第三實施例，該觸發裝置20可以為一啟動器23，該啟動器23受人為控制，當該生物10發生一外顯特徵行為或周遭環境發生特定變化被持有該啟動器23的人所觀察到，可由持有該啟動器23的人觸發該啟動器23產生該操作訊號。其中該啟動器23為一機械開關、觸控開關、觸控滑動、近接開關、電容開關、光感應開關、聲音感應開關等等的任一種。
請參閱「圖5」所示，為本創作第四實施例，其中該觸發裝置20可以為一環境感測器24，該環境感測器24偵測到環境變化符合預設條件時，產生該操作訊號。而該環境感測器24偵測的參數可以為選自光、輻射、聲音、磁場、電場、流量、溫度、濕度、氣體與壓力等等的任一種。舉例來說，可以設定當溫度高於幾度時，或濕度高於多少時，或偵測到特定氣體時，或是大氣壓力在某一範圍時，讓該環境感測器24產生該操作訊號。且該環境感測器24產生該操作訊號的預設條件，可以依據該生物10的狀態，加以自由設定，以滿足實際的需要，換句話說，當環境變化導致該生物10容易產生外顯特徵行為時，此時即可讓該環境感測器24產生該操作訊號。
另本創作的該傳輸介面60可以為一無線傳輸介面，且該無線傳輸介面的無線連接方式為選自WiFi、WiMAX、LTE、UWB、ZigBee、藍芽、微波、紅外線與射頻的任一種，但其他未列舉但可無線傳輸的技術，仍應為本案創作的等效範圍，其可以增加使用上的便利性，或者亦可使用有線的方式進行連接。
而本創作的該感測裝置40可以為選自動作感測器、腦波感測器、肌電波感測器、心電圖感測器、血壓感測器、血氧感測器、阻抗感測器與體溫感測器等等的任一種，其為依據該生物10的需求來選擇。
如上所述，本創作可以透過各種的觸發裝置，在生物產生外顯特徵行為時，或是在周遭環境特定變化條件下，或是同時結合了多個偵測外顯特徵行為與多個偵測周遭環境特定變化的系統，可以分別或是同時讓該觸發裝置產生多個操作訊號，該時間標定裝置即會依據每一個操作訊號產生對應的時間訊號，供該訊號處理裝置分別得到校正時間訊號後，在所擷取的生理訊號中加入該校正時間訊號，或擷取對應於該校正時間訊號的區段的生理訊號，因此該生理訊號可以正確對應該生物的外顯特徵行為，進而正確解析該生物的外顯特徵行為、周遭環境特定變化與該生理訊號的關聯性，滿足使用上的需求。
惟上述僅為本創作之較佳實施例而已，並非用來限定本創作實施之範圍。即凡依本創作申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本創作專利範圍所涵蓋。

 

10‧‧‧生物

20‧‧‧觸發裝置

30‧‧‧時間標定裝置

40‧‧‧感測裝置

50‧‧‧訊號處理裝置

60‧‧‧傳輸介面

Claims (9)

1. 
   一種可標定生物生理訊號特徵時間的訊號處理系統，用於一生物的生理訊號量測，其包含：
   一觸發裝置，該觸發裝置產生一操作訊號；
   一時間標定裝置，該時間標定裝置連結該觸發裝置，且該時間標定裝置接收該操作訊號而產生一時間訊號；
   一感測裝置，該感測裝置為量測該生物的一生理訊號；
   一訊號處理裝置，該訊號處理裝置與該感測裝置連結，且接收該生理訊號；以及
   一傳輸介面，該傳輸介面連結該訊號處理裝置與該時間標定裝置，讓該訊號處理裝置接收該時間訊號，該訊號處理裝置藉由訊號處理方式補償該傳輸介面、該觸發裝置及該時間標定裝置的延遲時間，進而得到一校正時間訊號，該校正時間訊號為該生理訊號發生的正確時間點，且該訊號處理裝置依據該校正時間訊號，處理所擷取的該生理訊號。
2. 如申請專利範圍第1項所述的可標定生物生理訊號特徵時間的訊號處理系統，其中該訊號處理裝置為在所擷取的該生理訊號中加入該校正時間訊號。
3. 如申請專利範圍第1項所述的可標定生物生理訊號特徵時間的訊號處理系統，其中該訊號處理裝置所擷取的該生理訊號，為對應於該校正時間訊號的區段的生理訊號。
4. 如申請專利範圍第1項所述的可標定生物生理訊號特徵時間的訊號處理系統，其中該觸發裝置為一視覺影像判斷裝置，該視覺影像判斷裝置監控該生物的動作影像，當該視覺影像判斷裝置判斷該生物發生一外顯特徵行為時，產生該操作訊號。
5. 如申請專利範圍第1項所述的可標定生物生理訊號特徵時間的訊號處理系統，其中該觸發裝置為一視覺影像判斷裝置，該視覺影像判斷裝置監控該生物的周遭環境影像，當該視覺影像判斷裝置判斷周遭環境影像發生特定變化時，產生該操作訊號。
6. 如申請專利範圍第1項所述的可標定生物生理訊號特徵時間的訊號處理系統，其中該觸發裝置為一震盪感應裝置，該震盪感應裝置為供該生物攜帶，當該震盪感應裝置判斷該生物發生一外顯特徵行為時，產生該操作訊號。
7. 如申請專利範圍第1項所述的可標定生物生理訊號特徵時間的訊號處理系統，其中該觸發裝置為一啟動器，該啟動器受人為控制，當該生物發生一外顯特徵行為被持有該啟動器的人所觀察到，持有該啟動器的人觸發該啟動器產生該操作訊號。
8. 如申請專利範圍第1項所述的可標定生物生理訊號特徵時間的訊號處理系統，其中該觸發裝置為一啟動器，該啟動器受人為控制，當該生物周遭環境發生特定變化被持有該啟動器的人所觀察到，持有該啟動器的人觸發該啟動器產生該操作訊號。
9. 如申請專利範圍第1項所述的可標定生物生理訊號特徵時間的訊號處理系統，其中該觸發裝置為一環境感測器，該環境感測器偵測到環境變化符合預設條件時，產生該操作訊號。