TWI736782B - 電子裝置及其相關生物監測方法 - Google Patents

Abstract

一種電子裝置，包含有一無線模組，用來發出一第一雷達訊號及接收經由一使用者反射該第一雷達訊號後的一第二雷達訊號；一重力感測器，用來感測該電子裝置之一狀態，以產生一感測結果；以及一控制單元，耦接於該無線模組及該重力感測器，用來於該感測結果符合一發射條件時，控制該無線模組發出該第一雷達訊號，並且根據該無線模組所接收的該第二雷達訊號，判斷該使用者之生理狀態。

Description

電子裝置及其相關生物監測方法

本發明係指一種電子裝置及其相關生物監測方法，尤指一種可透過感測非接觸式的訊號以監測使用者的生理狀態的電子裝置及其相關生物監測方法。

隨著科技的發展與進步，各種電子裝置已成為人們不可或缺的一部分。由於使用者所使用的各種電子裝置通常儲存有關於使用者的個人資訊，對電子裝置的適當防護為必須的。舉例來說，除了通過密碼驗證保護個人電子裝置的資訊安全以外，生物資訊感測如指紋感測、瞳孔感測等，也可用來強化及保護電子裝置的資訊安全及可靠性。在此情形下，現有關於電子裝置的驗證技術通常以「接觸式」的方式，例如，密碼驗證、圖片辨識、指紋辨識以進行使用者的身份核對或辨識，以於使用者欲登入電子裝置或讀取個人資訊時，透過上述「接觸式」的驗證方式進行驗證。然而，若使用者的密碼遭到冒用或破解，或使用者無法輕易地以指紋進行指紋辨識時，將導致使用者因為無法通過身份核對或辨識，而造成安全性的疑慮及使用者的不便。因此，現有用來進行比對使用者身份的電子裝置確實有改進的必要。

因此，本發明提供一種電子裝置及其相關生物監測方法，透過非接觸式的雷達訊號感測使用者的生理狀態，以執行生物監測功能，進一步地，透過感測到的使用者的生理狀態以進行生物辨識的功能，進而提高電子裝置的資訊安全。

本發明揭露一種電子裝置，包含有一無線模組，用來發出一第一雷達訊號及接收經由一使用者反射該第一雷達訊號後的一第二雷達訊號；一重力感測器，用來感測該電子裝置之一狀態，以產生一感測結果；以及一控制單元，耦接於該無線模組及該重力感測器，用來於該感測結果符合一發射條件時，控制該無線模組發出該第一雷達訊號，並且根據該無線模組所接收的該第二雷達訊號，判斷該使用者之生理狀態。

本發明另揭露一種生物監測方法，用於一電子裝置，包含有感測該電子裝置之一狀態；於該電子裝置之該狀態符合一發射條件時，發出一第一雷達訊號；接收經由一使用者反射該第一雷達訊號後的一第二雷達訊號；以及根據接收的該第二雷達訊號，判斷該使用者之生理狀態。

10:電子系統

102:主系統

104:電子裝置

106:無線模組

108:控制單元

110:重力感測器

30:流程

302、304、306、308、310:步驟

R1:第一雷達訊號

R2:第二雷達訊號

SR:感測結果

第1圖為本發明實施例之一電子系統之示意圖。

第2圖為本發明實施例之電子系統之一實施態樣之示意圖。

第3圖為本發明實施例之一生物監測方法之示意圖。

請參考第1圖，第1圖為本發明實施例之一電子系統10之示意圖。電子系統10包含有一主系統102及一電子裝置104。主系統102可以是具有嵌入式控制器(Embedded Controller，EC)或微控制器(Microcontroller)的電子裝置，如一個人電腦、一桌上型電腦或一筆記型電腦。電子裝置104耦接於主系統102，並包含有一無線模組106、一控制單元108及一重力感測器110。無線模組106用來發出一第一雷達訊號R1及接收經由一使用者反射第一雷達訊號R1後的一第二雷達訊號R2。重力感測器110用來感測電子裝置104之一狀態，以產生一感測結果SR。控制單元108用來判斷重力感測器110的感測結果SR符合一發射條件時， 控制無線模組106發出第一雷達訊號R1，並且根據無線模組106所接收的第二雷達訊號R2，判斷使用者之生理狀態，例如，當重力感測器110判斷電子裝置104靜止時，或者是電子裝置104靜止一預設時間後，才滿足發射條件，此外，第二雷達訊號R2可包含有使用者一心跳頻率或一心電圖等資訊。因此，當感測結果SR顯示電子裝置104的狀態滿足發射條件時，控制單元108主動地開啟無線模組106以發射第一雷達訊號R1，並接收經由使用者反射第一雷達訊號R1的第二雷達訊號R2，接著，控制單元108根據接收到的第二雷達訊號R2，判斷使用者的生理狀態。在一實施例中，電子裝置104可安裝於筆記型電腦鍵盤上靠近使用者的一端，以利於發送及接收雷達訊號。如此一來，在使用者不需要接觸電子裝置104的情況下，本發明實施例的電子系統10可主動地偵測使用者的生理狀態，並且進一步地利用使用者的生理狀態，進行使用者的身分辨識。

詳細來說，本發明實施例的電子裝置104的控制單元108可以一類比至數位轉換(Analog-to-Digital Converter，ADC)方式，將接收的第二雷達訊號R2傳送至主系統102，以判斷使用者的生理狀態。在一實施例中，第一雷達訊號R1及第二雷達訊號R2可以是24GHz的雷達訊號，因此，當控制單元108接收到關於使用者的生理狀態的第二雷達訊號R2後，可對第二雷達訊號R2進行類比至數位ADC轉換，進而傳送至主系統102，並由主系統102的一應用介面判斷使用者的生理狀態。重力感測器110可用來偵測電子裝置104的重力環境，具體而言，重力感測器110可以是一加速度動能感測裝置，用來感測電子裝置104所在的XYZ軸的變化，進而判斷電子裝置104為靜止狀態或移動狀態。舉例來說，當重力感測器110所感測到對應於XYZ軸的加速度動能數值皆趨近於固定數值時，表示電子裝置104處於靜止狀態。因此，控制單元108可根據重力感測器110所偵測到電子裝置104是否為靜止或移動狀態，以判斷是否啟動無線模組106以發出第一雷達訊號R1。也就是說，控制單元108根據重力感測器110所產生的感測結果 SR是否符合發射條件(即電子裝置104為靜止或移動狀態)，以判斷是否啟動無線模組106發出第一雷達訊號R1。因此，當電子裝置104為靜止狀態時(即感測結果SR符合發射條件時)，控制單元108據以控制無線模組106發出第一雷達訊號R1。在另一實施例中，發射條件可以是電子裝置104是否處於靜止狀態達一預設時間，舉例來說，當重力感測器110感測電子裝置104為靜止狀態，並且該靜止狀態超過30秒時(即感測結果SR符合發射條件時)，則控制單元108判斷感測結果SR符合發射條件，並據以啟動無線模組106以發出第一雷達訊號R1。

簡言之，本發明實施例的電子裝置104於靜止或靜止一段時間後的情況下，由控制單元108啟動無線模組106發出第一雷達訊號R1，並接收經由使用者反射回的第二雷達訊號R2，以偵測使用者的心跳頻率或心電圖資訊，並由主系統102判斷使用者當前的身體狀況，以達到生物監測的目的。需注意的是，本領域具通常知識者可根據不同系統需求適當設計電子裝置，而不限於此，皆屬本發明之範疇。

根據不同應用及設計理念，本發明實施例之電子裝置104可以各式各樣的方式實現。在另一實施例中，當控制單元108將接收到的第二雷達訊號R2，經由類比至數位ADC轉換後，傳送至主系統102，接著，主系統102可根據使用者之生理狀態，對使用者進行一身份驗證。詳細而言，主系統102可預先儲存、設定或記錄有關於使用者的一比對狀態，例如，預設的使用者生理狀態，或者由主系統102經由多次記錄使用者的生理狀態後，所記錄的關於使用者的生理狀態。舉例來說，主系統102可記錄使用者每次的心跳頻率或心電圖的態樣，並據此做為比對狀態以進行驗證。因此，當主系統102接收到類比至數位ADC轉換後的第二雷達訊號R2時，主系統102可根據當前所接收到的關於使用者的生理狀態與比對狀態進行驗證及確認。當比對相同或符合時，主系統102判斷使用者通過身份驗證，並允許使用者登入主系統102；反之，當主系統102判斷使用者未通 過使用者的生理狀態的驗證時，拒絕該使用者登入主系統102。如此一來，主系統102可根據使用者的心跳頻率或心電圖的變化特徵，以進行身份辨識，進而加強電子裝置104的資訊安全。

因此，本發明實施例的電子裝置104可根據重力感測器110的感測結果SR判斷電子裝置104是否符合發射條件(靜止與否)，以於電子裝置104符合發射條件時，啟動無線模組106發出非接觸式的雷達感測訊號，以取得使用者的生理狀態，進而監控使用者的生理狀態。此外，電子裝置104也可透過感測到的使用者的生理狀態進行身分辨識，以於感測到的使用者的生理狀態與比對狀態相符時，才允許使用者登入主系統102，進而強化電子裝置104的資訊安全。

根據不同應用及設計理念，本發明實施例之電子裝置104可以各式各樣的方式實現。請參考第2圖，第2圖為本發明實施例之電子系統10之一實施態樣之示意圖。如第2圖所示，當電子系統10應用於筆記型電腦時，可將電子裝置104安裝於靠近使用者之處，以利於發出或接收雷達訊號。如此一來，當使用者使用電子系統10時，便可不需接觸電腦即可進行身分辨識以及監控使用者的生理狀態。

進一步地，電子裝置104之運作方式可歸納為一生物監測方法30，如第3圖所示。生物監測方法30的步驟包含有：

步驟302：開始。

步驟304：感測電子裝置104之狀態。

步驟306：於電子裝置104之狀態符合發射條件時，發出第一雷達訊號R1。

步驟308：根據接收的第二雷達訊號R2，判斷使用者之生理狀態。

步驟310：結束。

關於生物監測方法30的運作流程，可參考上述電子裝置104之實施例，在此不再贅述。

需注意的是，本領域具通常知識者可根據不同系統需求適當設計電子裝置。舉例來說，雷達訊號的頻率不限於24GHz、電子裝置可用於相關的醫療設備，以隨時監控使用者的生理狀態，或者，電子裝置也可應用在不同於個人電腦、筆記型電腦的電子裝置，以用來進行身份辨識，上述實施例皆可根據使用者或製造商的指示或電腦系統的設定來調整，而不限於此，皆屬本發明之範疇。

綜上所述，本發明提供一種電子裝置及其相關生物監測方法，透過非接觸式的雷達訊號感測使用者的生理狀態，以執行生物監測的功能，進一步地，透過感測到的使用者的生理狀態以進行生物辨識的功能，進而提高電子裝置的資訊安全。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10:電子系統

102:主系統

104:電子裝置

106:無線模組

108:控制單元

110:重力感測器

R1:第一雷達訊號

R2:第二雷達訊號

SR:感測結果

Claims (11)

1. 一種電子裝置，包含有：一無線模組，用來發出一第一雷達訊號及接收經由一使用者反射該第一雷達訊號後的一第二雷達訊號；一重力感測器，用來感測該電子裝置之一狀態，以產生一感測結果；以及一控制單元，耦接於該無線模組及該重力感測器，用來於該感測結果符合一發射條件時，控制該無線模組發出該第一雷達訊號，並且將該無線模組所接收的該第二雷達訊號傳送至一主系統，以由該主系統判斷該使用者之生理狀態；其中該發射條件係該電子裝置為靜止。
2. 如請求項1所述之電子裝置，其中該使用者之生理狀態為關於該使用者之一心跳頻率或一心電圖。
3. 如請求項1所述之電子裝置，其中該控制單元以一類比至數位轉換方式，將接收的該第二雷達訊號傳送至一主系統，以確定該使用者之生理狀態。
4. 如請求項3所述之電子裝置，其中該主系統根據該使用者之生理狀態，對該使用者進行一身份驗證。
5. 如請求項4所述之電子裝置，其中當該使用者之生理狀態與一比對狀態相同時，該主系統判斷該使用者通過該身份驗證，並登入該主系統。
6. 如請求項5所述之電子裝置，其中該比對狀態為一預設生理狀態或由該主系統所記錄的關於該使用者的生理狀態。
7. 一種生物監測方法，用於一電子裝置，包含有：感測該電子裝置之一狀態；於該電子裝置之該狀態符合一發射條件時，發出一第一雷達訊號；接收經由一使用者反射該第一雷達訊號後的一第二雷達訊號；以及 將接收的該第二雷達訊號傳送至一主系統，以由該主系統判斷該使用者之生理狀態；其中該發射條件係該電子裝置為靜止。
8. 如請求項7所述之生物監測方法，其中該使用者之生理狀態為關於該使用者之一心跳頻率或一心電圖。
9. 如請求項7所述之生物監測方法，其另包含根據該使用者之生理狀態，對該使用者進行一身份驗證。
10. 如請求項9所述之生物監測方法，其另包含當該使用者之生理狀態與一比對狀態相同時，判斷該使用者通過該身份驗證。
11. 如請求項10所述之生物監測方法，其中該比對狀態為一預設生理狀態或由一主系統所記錄的關於該使用者的生理狀態。

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