監控生理信號的方法及系統的製作方法

2023-09-16 23:49:20 2

專利名稱：監控生理信號的方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種監控生理信號的方法及系統，尤其涉及應用於監控筆記 本電腦使用者的生理信號的方法及系統。
背景技術：
現今，由於電子科技的發達，加上現在人越來越重視養生以及保健，使
得生理信號測量裝置(Physiological Signal Measuring Device)逐漸走向居家使 用的環境，而非僅止於醫療院所。諸如，血壓計、電子體溫計、血糖儀等等 的儀器已經逐漸普及於各個家庭。檢測這些基本的生理信號的目的，不外乎 能讓使用者可以隨時掌握自己的身體狀況，以預防一些潛在的疾病。例如， 血壓的測量，可以讓使用者及早知道自己的血壓狀況，以便免高血壓或低血 壓所可能造成的危險。這些基本的生理信號的測量，可以滿足現代醫學對於 個人的生理信號掌控以進行疾病預防的基本需求。
目前測量生理信號的儀器，以測量心跳或心電圖為例，是以電極或是貼 片貼附人體以檢索皮下微弱電流變化，例如中國臺灣專利M298980號新型專 利所公開的"攜帶式生理監測裝置及系統"、中國臺灣專利M286024號新型 專利所公開的"以藍芽耳機監控心跳運動暨供電子記錄或顯示裝置"、及中 國臺灣專利1234449號發明專利所公開的"無貼片式心電圖測量裝置與測量 方法"，都是採用電極或是貼片檢索生理信號，傳送至特定主機。測量血壓 是採用充氣裝置，穿套在手臂處進行測量。
前述現有的技術都是採用感測元件檢索生理信號之後，傳送至主機進行
分析記錄。但是使用者必須隨身攜帶主機本體，使得使用者本身的活動型態
受到限制。此外，前述主機雖然具備記錄生理信息的功能，但在數據備份或 移轉至其他平臺時也非常不方便。
針對現在白領階層而言，其長時間在電腦前工作，承受龐大身心壓力， 血壓、心跳、心電圖、或體溫等都可能在此狀況下出現失常狀態。而前述生理信號測量裝置在使用者操作電腦時都難以同時使用，或是幹擾操作電腦的 動作。因此，使得電腦的使用者無法在承受身心壓力下同時被監控生理狀態， 導致因工作壓力產生不良的身心影響。

發明內容
有鑑於此，本發明目的在於提出一種監控生理信號的方法及系統，應用 於筆記本電腦，可於使用者操作筆記本電腦時及時間監控使用者的生理狀 態。
為了實現上述目的，本發明提供一種監控生理信號的方法，應用於一筆 記本電腦，其中筆記本電腦的鍵盤邊緣設置一感測元件，使用者於操作筆記 本電腦時，至少一手腕可接觸感測元件。此方法首先啟動並重置感測元件， 並提供一臨界值範圍，以設定可容許的生理狀態變化。接著持續以感測元件 檢測是否有生理信號輸入，以取得生理信號的檢測值。比對檢測值與臨界值 範圍，以取得比對結果並輸出比對結果。當比對結果顯示生理信號的檢測值 落在臨界值範圍之外時，進行一警示動作以警示使用者或遠端預設待通知對 象。
針對上述方法，本發明還提供一種生理信號監控系統，用以監控一使用 者的生理信號。生理信號監控系統包含一筆記本電腦、 一感測元件、以及一 檢測電路。筆記本電腦用以運行一檢測軟體，以根據一臨界值範圍比對生理 信號的檢測值並輸出檢測值及比對結果，當檢測值落在臨界值範圍之外時進 行警示動作。感測元件設置於筆記本電腦的鍵盤邊緣，用於當使用者操作筆 記本電腦時，接觸使用者的手腕以接收生理信號。檢測電路設置於筆記本電 腦中，且連接於感測元件及筆記本電腦，用以轉換生理信號為檢測值。
本發明通過筆記本電腦的鍵盤邊緣設置的感測元件，讓使用者操作筆記 本電腦同時接觸感測元件，以感測使用者的生理信號。筆記本電腦運行內建 的檢測軟體，就可以記錄、分析、及比對檢測值，不需額外配戴影響行動的 監控裝置。因此，筆記本電腦的使用者在操作電腦的同時，其生理信息就可 以同時被監控，以進行疾病預防的基本需求。
有關本發明的較佳實施例及其功效，將結合以下附圖進行說明。


圖1為本發明實施例的立體圖2為本發明實施例的系統方框；
圖3為本發明實施例的流程圖。
並且，上述附圖中的附圖標記說明如下-
IO筆記本電腦
11鍵盤
12主機板
30感測元件
31導電橡膠片
50檢測電路
51放大器
53模擬數字轉換器
55微控制器
57總線
60外部存取裝置
具體實施例方式
請參閱圖1以及圖2所示，為本發明一實施例所公開的一種生理信號監 控系統，用以監控筆記本電腦的使用者的生理信號，以決定是否發出警訊提 醒使用者暫時中止操作電腦。
監控生理信號系統包含一筆記本電腦10、 一感測元件30、以及一檢測 電路50，其中感測元件30以及檢測電路結合於筆記本電腦10，用以取得使 用者的生理信號，以取得生理信號的檢測值，以傳輸至筆記本電腦IO。筆記 本電腦10運行一檢測軟體，且檢測軟體先根據使用者設定一臨界值，筆記 本電腦可持續取得生理信號的檢測值，並加以輸出，輸出方式可為語音或是 於筆記本電腦10的屏幕上以文字信息顯示，也可通過網絡向遠端發出檢測 值，傳送至遠端的醫療中心，或是存儲於本地端的可攜式存儲媒體中。同時， 筆記本電腦10根據臨界值範圍持續比對生理信號的檢測值。前述檢測的生 理信號可為心跳率、血壓、心電變化率等，經轉換成檢測值。臨界值範圍針
6對檢測值設定，介於一上限值和一下限值之間，且上限值和下限值可根據使 用者的年齡及性別，由檢測軟體內建的生理信息資料庫取得，也可根據使用 者自行輸入上限值和下限值，以進行後續程序。
上述說明的檢測軟體可根據臨界值範圍比對心跳、血壓、體溫、或心電 變化率的檢測值，當檢測值落在臨界值範圍之外時，代表使用者的生理狀況 可能出現異常，因此筆記本電腦可進行警示動作。其中，警示動作為警示聲 音、警示圖像、或通過網絡向遠端的醫療中心或預設待通知對象發出比對結
果及警示信息。前述的網絡可為網際網絡、整體封包無線電服務(GPRS， General Packet Radio Service)、全球移動通信系統(GSM， Global System for Mobile Communications)、公用交換電話網絡(PSTN， Public Switched Telephone Network)、第三代無線通信技術(3G， 3rd Generation)、第三點 五代無線通信技術(3.5G， 3.5th Generation)等通信網絡。
感測元件30設置於筆記本電腦10的鍵盤11邊緣，用以於使用者操作 筆記本電腦10時，使用者的手腕可以接觸感測元件30，使感測元件30接收 生理信號。感測元件30的數量可為二個，分別供使用者的左右手接觸，而 接收使用者皮下的振動或微弱電流，取得所需的生理信號。根據所需要檢測 的生理信號，感測元件30可為電極、溫度感應器、或血壓檢測計，以感測 使用者的生理信號。
上述說明的電極是用以接收皮下的微弱電流，以取得心跳或是心電圖變 化率，電極主要是用以增加與使用者皮膚接觸的面積，其可為金屬片或導電 橡膠片31，在本實施例中，以導電橡膠片31為例，但非以此為限。
筆記本電腦10可將取得的檢測值存儲在硬碟，當下一次取得檢測值時， 可以進行兩者的比對，計算出生理油線，得知使用者的生理狀況是否異常， 更可通過外部存取裝置60，諸如隨身碟、讀卡機、或光碟、或是具備連接接 口的生理信號檢測裝置，存取測得的檢測值，可以提供日後醫療分析的信息。 還可針對使用者生理信息，提醒使用者應休息或是提供相關醫療保健的建 議。
參閱圖1及圖2所示，檢測電路50設置於筆記本電腦10中，且連接於 感測元件30及筆記本電腦10的主機板12，用以轉換感測元件30所取得的 生理信號為檢測值。檢測電路50包含一放大器51、 一模擬數字轉換器53、
7一微控制器55、以及一總線57。放大器51連接於感測元件30，用以放大感 測元件30取得的生理信號，並濾除噪聲。模擬數字轉換器53連接於放大器 51，用以將生理信號轉換為檢測值。控制器連接於模擬數字轉換器，用以接 受檢測值，並通過一通信協議傳輸，通過總線57傳送至筆記本電腦10的主 機板12，以供運行檢測軟體的筆記本電腦IO進行比對。
請參照圖3所示，為本發明所提供的一種監控生理信號的方法，應用於 一筆記本電腦，其中筆記本電腦的鍵盤邊緣設置感測元件。根據是先由筆記 本電腦啟動內建的檢測軟體，檢測軟體可啟動並重置感測元件30，將感測元 件30內的數值歸零，以使感測元件30可以開始檢索生理信號，如步驟S101。
當檢測軟體自動啟動後，可載入預設的使用者設定文件、或是由使用者 輸入信息，以提供介於一上限值和一下限值的間的臨界值，用以比對輸入的 生理信號，如步驟S102。其中，上限值和下限值可依照使用者的年齡以及性 別，由檢測軟體內建的生理資料庫所提供，也可依照使用者自行輸入上限值 和下限值，以進行後續程序。
接著便開始持續以生理信號檢測裝置檢測是否有生理信號輸入，如步驟 S103。當使用者沒有觸碰到感測元件30時，感測元件30檢測不到生理信號， 不進行下一步動作。而當使用者觸碰到感測元件30時，生理感測元件30檢 測到有生理信號輸入，則可進行下一步動作。上述所說的生理信號可為血壓、 心跳或者是體溫，但並非以此作為限制。
當使用者觸碰到感測元件30後，生理信號檢測裝置檢測到有生理信號 輸入，感測元件30取得生理信號的檢測值，如步驟S104，並傳送至筆記本 電腦，供筆記本電腦10存儲檢測值，如步驟S105，並W檢測軟體進行比對。 在取得生理信號的檢測值可即時輸出檢測值。其中，輸出檢測值的方法可為 以筆記本電腦10發出語音報讀，也可以筆記本電腦10進行圖像顯示，以警 告使用者目前生理狀況不正常，更可以通過網絡向遠端發出檢測值，以便遠 端的醫療系統進行記錄。
將取得的檢測值與臨界值進行比對，並得一比對結果加以輸出，如步驟 S106，其中，比對結果可為大於臨界值的上限值、小於臨界值的下限值或者 介於上限值以及下限值之間。
判斷比對結果，當生理信號大於上限值或小於下限值時產生警示動作，如步驟S107。其中，警示動作可為以筆記本電腦IO發出警示聲音，也可以 筆記本電腦10產生警示圖像，以警告使用者目前生理狀況不正常，更可以 將警示動作通過網絡向遠端發出比對結果及警示信息，尋求遠端救援，以避 免使用者因為生理狀況不好，導致昏厥無法向外求救，因而喪失生命的狀況。 判斷比對結果，當生理信號介於上限值和下限值之間時，輸出生理狀況正常 的信息，如步驟S108，此信息輸出的方式可採用與輸出警示動作的方式相同。
本發明通過筆記本電腦的鍵盤邊緣設置的感測元件，感測使用者的生理 信號，並運行檢測軟體，根據臨界值範圍比對生理信號的檢測值並輸出檢測 值以及比對結果，當檢測值落在臨界值範圍之外時進行警示動作，藉此簡化 取得生理信號的方式，不需通過額外的儀器或是配置複雜的線路，造成不便， 更可以使忙碌的現代人，無須花費額外的時間才能取得生理信號，以進行疾 病預防的基本需求。
雖然本發明的技術內容已經以較佳實施例公開如上，然而其並非用以限 定本發明，任何本領域普通技術人員，在不脫離本發明的精神下所作些許的 更動和潤飾，都應涵蓋於本發明的範疇內，因此本發明的保護範圍應當視隨 附的權利要求的保護範圍為準。
權利要求
1.一種監控生理信號的方法，應用於一筆記本電腦，該筆記本電腦的鍵盤邊緣設置一感測元件，該方法包含下列步驟啟動並重置該感測元件；提供一臨界值範圍；持續以該感測元件檢測是否有生理信號輸入；取得該生理信號的檢測值；比對該檢測值與該臨界值範圍，得一比對結果；以及輸出該比對結果。
2. 如權利要求1所述的監控生理信號的方法，在檢測該生理信號的步驟之後，還包含下列步驟當取得該檢測值之後存儲該檢測值。
3. 如權利要求1所述的監控生理信號的方法，其中該臨界值範圍介於一上限值和一下限值之間。
4. 如權利要求3所述的監控生理信號的方法，在輸出該比對結果的步驟之前，還包含下列步驟判斷該比對結果，並且當該生理信號大於該上限值或小於該下限值時產生一警示動作。
5. 如權利要求4所述的監控生理信號的方法，其中該警示動作為以該筆記本電腦發出警示聲音。
6. 如權利要求4所述的監控生理信號的方法，其中該警示動作為以該筆記本電腦產生警示圖像。
7. 如權利要求4所述的監控生理信號的方法，其中該警示動作為通過網絡向遠端發出該比對結果及一警示信息。
8. 如權利要求1所述的監控生理信號的方法，其中取得該生理信號的檢測值後，還包含下列步驟輸出該檢測值。
9. 如權利要求8所述的監控生理信號的方法，其中輸出該檢測值的方法為以該筆記本電腦發出語音報讀。
10. 如權利要求8所述的監控生理信號的方法，其中輸出該檢測值的方法為以該筆記本電腦進行圖像顯示。
11. 如權利要求8所述的監控生理信號的方法，其中輸出該檢測值的方法為通過網絡向遠端發出該檢測值。
12. —種生理信號監控系統，用以監控一使用者的生理信號，該系統包含一筆記本電腦，運行一檢測軟體，根據一臨界值範圍比對生理信號的一檢測值並輸出該檢測值以及一比對結果，當該檢測值落在該臨界值範圍的外時進行一警示動作；一感測元件，設置於該筆記本電腦，用以當該使用者操作該筆記本電腦時接收生理信號；一檢測電路，設置於該筆記本電腦中，且連接於該感測元件以及該筆記本電腦，用以轉換生理信號為該檢測值。
13. 如權利要求12所述的生理信號監控系統，其中該感測元件為一電極。
14. 如權利要求13所述的生理信號監控系統，其中該電極為一金屬片。
15. 如權利要求13所述的生理信號監控系統，其中該電極為一導電橡膠片。
16. 如權利要求12所述的生理信號監控系統，其中該感測元件為一溫度感應器。
17. 如權利要求12所述的生理信號監控裝置，其中該感測元件為一血壓檢測計。
18. 如權利要求12所述的生理信號監控系統，其中該檢測電路包含一放大器，連接於該感測元件，用以放大生理信號；一模擬數字轉換器，連接於該放大器，用以將該生理信號轉換為該檢測值；及一微控制器，連接於該模擬數字轉換器，用以接受該檢測值，並通過一通信協議傳輸至該筆記本電腦。
全文摘要
一種監控生理信號的方法及系統，應用於一筆記本電腦，其中筆記本電腦的鍵盤邊緣設置一感測元件，用以感測使用者的生理信號，以取得一檢測值。通過筆記本電腦運行一檢測軟體，根據設定的臨界值範圍比對生理信號的檢測值並輸出檢測值及比對結果。當檢測值落在臨界值範圍之外時進行警示動作。本發明通過筆記本電腦的鍵盤邊緣設置的感測元件，讓使用者操作筆記本電腦同時接觸感測元件，以感測使用者的生理信號。筆記本電腦運行內建的檢測軟體，就可以記錄、分析、及比對檢測值，不需額外配戴影響行動的監控裝置。因此，筆記本電腦的使用者在操作電腦的同時，其生理信息就可以同時被監控，以進行疾病預防的基本需求。
文檔編號A61B5/04GK101623193SQ20081013612
公開日2010年1月13日 申請日期2008年7月10日 優先權日2008年7月10日
發明者葉宜治, 李明峰, 滕有為 申請人:微星科技股份有限公司