TWI419537B - A mobile phone for measuring balance and a method of measurement - Google Patents

Description

用以測量平衡感之行動電話以及其測量方法

本發明係關於一種行動電話以及測量方法，尤指利用以測量平衡感之行動電話以及其測量方法。

行動電話已經為日常生活中的必需品，隨身攜帶的方便性、日益強大的資訊處理的能力、以及方便的通訊功能，使現代人無論生活或是工作，都愈來愈離不開它。

行動電話結合了愈來愈多生活上所需之功能，是必然的趨勢。此外，人們於繁忙的日常生活中，往往會忽略身體健康的問題；如身體平衡狀態不佳，有可能是內耳前庭發生問題，也有可能是身體的協調能力失當，原因可能為受傷、疲勞、或是先天的缺陷等，若能及早確認與發現，將能避免一些意外；特別如，喝酒過後，平衡感會失調，若是任性的開車，將導致嚴重的災害與後果，若能以最方便的方式來確認人體平衡失常的問題，將會為人們的幸福與安全做出有效的把關。

因此，本發明的主要目的在於提供一種利用以測量使用者身體平衡感之行動電話以及其測量方法，希望能將量測人體平衡的功能植入行動電話中，以改善上述問題。

本發明之目的在提供一種用以測量平衡感之行動電話以及其測量方法，能方便的量測人體的平衡感，特別好用於預防酒駕與疲累工作。

本發明係關於一種用以測量平衡感之行動電話，係用以測量使用者之平衡感狀態。該行動電話係包含一平衡感測器、一儲存單元、以及一處理單元。

該平衡感測器係用以動態感測至少二維之座標值。該儲存單元係用以儲存一標準值。

該處理單元係自該平衡感測器所感測之動態座標值，計算出一變動值，並比對該變動值與該標準值，根據比較結果以判定使用者之平衡感狀態。

進一步，該行動電話還可包含一通訊模組，該通訊模組係將該處理單元所判定使用者平衡感狀態之資訊傳送出去。

因此，藉由本發明用以測量使用者身體平衡感之行動電話以及其測量方法，利用行動電話中植入平衡感測器，使行動電話能方便的量測人體的平衡感，特別好用於預防酒駕與疲累工作。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱第一圖，第一圖係本發明行動電話30內部元件之功能關係圖。本發明係關於一種用以測量使用者10平衡感之行動電話30，係用以測量使用者10之平衡感狀態。行動電話30係包含一平衡感測器32、一儲存單元34、以及一處理單元36。

平衡感測器32可採用一三軸感測器或是一陀螺儀，用以動態感測至少二維之座標值。儲存單元34係用以儲存一標準值。一般來說，該標準值係以頻率一赫茲(Hz)為標準即可，但各家行動電話30廠商亦可自行定義最佳之標準值。

處理單元36耦接至平衡感測器32以及儲存單元34，係自平衡感測器32所感測之動態座標值，計算出一變動值20，變動值20代表的就是搖晃程度；並將變動值20與該標準值進行比對，根據預定之比對原則，以其比較結果來判定使用者10身體之平衡感狀態。順帶一提的是，一般小孩變動值20都處於一赫茲以下，人體若變動值20大於一赫茲以上，則平衡感就較為不佳。

進一步，行動電話30還可包含一通訊模組38、以及一顯示幕39。顯示幕39係以一目視資訊來顯示處理單元36所判定使用者10身體之平衡感狀態，例如目視資訊是一段文字，直接顯示平衡狀態不佳或是理想。儲存單元34並可記錄處理單元36所判定使用者10身體平衡感狀態之資訊，以供後續分析之用。但為了發揮即時性與遠端控制的需求，通訊模組38還可將處理單元36所判定使用者10身體平衡感狀態之資訊傳送出去，於遠端的醫院或是監控系統來確認以及記錄使用者10身體的平衡感反應狀態。

請參閱第二圖，第二圖係本發明測量方法之流程圖。本發明也係一種用以測量使用者10身體平衡感之行動電話30的測量方法，係用以測量使用者10之平衡感狀態。該測量方法係包含下列步驟：配合第二圖請進一步參閱第三圖，第三圖係步驟S02以及步驟S04的說明示意圖。步驟S02：確認至少二維之座標值。其中，所述確認至少二維之座標值係利用一平衡感測器32，平衡感測器32可以採用一三軸感測器或是一陀螺儀。

步驟S04：於相同之時間區段中，取樣該等座標值。

由第三圖中可見，其係採用二維座標值X值與Y值的時間軸曲線圖來表示動態之座標資料。並且，於虛線框形的相同時間範圍內，於二維座標值X值與Y值各採樣一段曲線資料，以後續進行演算。

配合第二圖請進一步參閱第四圖，第四圖係步驟S06以及步驟S08的說明示意圖。步驟S06：傅立葉轉換該等座標值，並取其平方值以成為一變動值20。即以傅立葉來對第三圖中採樣的曲線資料來進行演算。

步驟S08：比對變動值20與預儲之標準值，根據比較結果以判定使用者10身體之平衡感狀態。

由第四圖中可見，其標準值係採用頻率一赫茲(Hz)，於前述之預定時間範圍內所採樣的座標值X值與Y值，經傅立葉轉換再取平方後之變動值20為圖中所示。

所述之比對原則係可由量測者自訂，假如比對原則為全部都得在1赫茲以下，則第三、四圖實施例的結果就是測量使用者10之平衡感狀態為不合格。假如比對原則為最大的變動值20在1赫茲以下，則第三、四圖實施例的結果是測量使用者10之平衡感狀態為合格。或也可將比對原則定為至少半數變動值20在1赫茲附近±30%之內，則第三、四圖實施例的結果也是測量使用者10之平衡感狀態為合格。

補充說明的是，由於行動電話30具有顯示幕39、通訊模組38、以及儲存單元34等元件，本發明的測量方法於處理單元36判定使用者10身體之平衡感狀態的結果出來後，還可進一步同時包含下列步驟：於顯示幕39中以一目視資訊來顯示所判定使用者10身體之平衡感狀態；透過通訊模組38將所判定使用者10身體平衡感狀態之資訊傳送出去；以及，於儲存單元34中進一步記錄所判定使用者10身體平衡感狀態之資訊。藉以更徹底發揮行動電話30的功能。

請參閱第五圖，第五圖係行動電話30結合於使用者10之示意圖。由實驗的結果得知，配戴於使用者10身體上的位置會影響量測的真實度，如放置於四肢，則擺動幅度會過大，並非不能量測，而是前述之標準值與比對原則都得大幅改變。所以設計上係可將行動電話30配置於使用者10的胸前，除了測量結果較為準確之外，也便於目視顯示幕39以進行觀察。

使用者10的平衡感控制是由三個方面所共同決定，即眼睛、內耳前庭、以及腳底板的感覺與控制，彼此互相調整使用者10姿勢的平衡。所以，若要檢測是何者失控以致平衡感失調，可以設計下列三中模式來檢測。

配合第五圖進一步參閱第六圖，第六圖係本發明行動電話30第一量測模式之示意圖。第一量測模式係採用站姿、開眼、腳踏硬地板，量測一分鐘，如果結果是平衡狀態合格，則表示眼睛、內耳前庭、以及腳底板皆沒問題。如果有問題，可接著進行第七圖之第二量測模式。

配合第五圖進一步參閱第七圖，第七圖係本發明行動電話30第二量測模式之示意圖。第二量測模式係採用站姿、閉眼、腳踏硬地板，量測一分鐘，若是第二量測模式的平衡狀態是合格，表示問題的確在眼睛。若是平衡狀態是不合格，則表示是內耳前庭有問題。

配合第五圖進一步參閱第八圖，第八圖係本發明行動電話30第三量測模式之示意圖。第三量測模式係採用站姿、閉眼、腳踏軟棉墊，量測一分鐘，若是採用第三量測模式的平衡狀態是更為惡化，表示最大問題在腳底板的控制。

因此，藉由本發明用以測量使用者10平衡感之行動電話30以及其測量方法，利用行動電話30中植入平衡感測器32，使行動電話30能方便的量測人體的平衡感，特別好用於預防酒駕與疲累工作。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

30．．．行動電話

32．．．平衡感測器

34．．．儲存單元

36．．．處理單元

38．．．通訊模組

39．．．顯示幕

20．．．變動值

10．．．使用者

第一圖係本發明行動電話內部元件之功能關係圖；

第二圖係本發明測量方法之流程圖；

第三圖係步驟S02以及步驟S04的說明示意圖；

第四圖係步驟S06以及步驟S08的說明示意圖；

第五圖係行動電話結合於使用者之示意圖；

第六圖係本發明行動電話第一量測模式之示意圖；

第七圖係本發明行動電話第二量測模式之示意圖；以及

第八圖係本發明行動電話第三量測模式之示意圖。

30．．．行動電話

32．．．平衡感測器

34．．．儲存單元

36．．．處理單元

38．．．通訊模組

39．．．顯示幕

Claims (15)

1. 一種用以測量平衡感之行動電話，係用以測量使用者之平衡感狀態，該行動電話係包含：一平衡感測器，係用以動態感測至少二維之座標值；一儲存單元，係用以儲存一標準值；以及一處理單元，耦接至該平衡感測器以及該儲存單元；其中，該處理單元係自該平衡感測器所感測之動態座標值，於相同之時間區段中取樣該等動態座標值，藉由傅立葉轉換該等動態座標值，並取其平方值而計算出一變動值，將該變動值與該標準值比對，並根據比較結果以判定使用者之平衡感狀態。
2. 如申請專利範圍第1項所述之行動電話，其中該標準值係為頻率一赫茲(Hz)。
3. 如申請專利範圍第1項所述之行動電話，其中該平衡感測器係為一三軸感測器。
4. 如申請專利範圍第1項所述之行動電話，其中該 平衡感測器係為一陀螺儀。
5. 如申請專利範圍第1項所述之行動電話，該行動電話並包含一顯示幕，該顯示幕係以一目視資訊來顯示該處理單元所判定使用者之平衡感狀態。
6. 如申請專利範圍第1項所述之行動電話，該行動電話並包含一通訊模組，該通訊模組係將該處理單元所判定使用者平衡感狀態之資訊傳送出去。
7. 如申請專利範圍第1項所述之行動電話，其中該儲存單元並進一步記錄該處理單元所判定使用者平衡感狀態之資訊。
8. 一種用以測量平衡感之行動電話的測量方法，係用以測量使用者之平衡感狀態，該測量方法係包含下列步驟：確認至少二維之座標值；取樣該等座標值於相同之時間區段中；傅立葉轉換該等座標值，並取其平方值以成為一變動值；以及比對該變動值與預儲之標準值，根據比較結果以判定使用者之平衡感狀態。
9. 如申請專利範圍第8項所述之測量方法，其中該標準值係為頻率一赫茲(Hz)。
10. 如申請專利範圍第8項所述之測量方法，其中所述確認至少二維之座標值係利用一平衡感測器。
11. 如申請專利範圍第10項所述之測量方法，其中該平衡感測器係為一三軸感測器。
12. 如申請專利範圍第10項所述之測量方法，其中該平衡感測器係為一陀螺儀。
13. 如申請專利範圍第8項所述之測量方法，該行動電話並包含一顯示幕，該測量方法係進一步包含下列步驟，係於該顯示幕中以一目視資訊來顯示所判定該使用者之平衡感狀態。
14. 如申請專利範圍第8項所述之測量方法，該行動電話並包含一通訊模組，該測量方法係進一步包含下列步驟，係透過該通訊模組將所判定使用者平衡感狀態之資訊傳送出去。
15. 如申請專利範圍第8項所述之測量方法，該行動電話並包含一儲存單元，該測量方法係進一步包含下列步驟，於該儲存單元中進一步記錄所判定 該使用者平衡感狀態之資訊。