用於收集生理數據的動態地可配置的生物電勢電極陣列的製作方法

2023-07-25 11:51:51 4

用於收集生理數據的動態地可配置的生物電勢電極陣列的製作方法
【專利摘要】描述了用於使用可配置的生物電勢陣列收集生理數據的方法、系統和設備。陣列被嵌在諸如蜂窩電話的手持設備(115-f)的表面區域上。陣列(505-b)包括多個電極片。電極包括用於收集用戶的生理數據的生物傳感器。對電極進行輪詢以檢測與用戶的皮膚的接觸。對與皮膚相接觸的電極進行電耦合，以形成活動電極區域(805-a-1、805-a-2)。被耦合的電極經由生物傳感器收集與用戶有關的生理數據。在與用戶的皮膚的接觸被終止之後，對電極進行去耦合。對生理數據進行分析，以及根據所分析的數據來確定用戶的情緒狀態或健康狀態。
【專利說明】用於收集生理數據的動態地可配置的生物電勢電極陣列
【背景技術】
[0001]廣泛部署無線通信系統以提供諸如語音、數據等的各種類型的電子通信內容。雖然電子形式的通信方式(例如，電子郵件、簡訊、語音郵件、電話呼叫)已經使人們能夠方便地與他人接觸和互動，但電子通訊的豐富性被削弱了。
[0002]電子通信本身通常並不傳達發送者的全部情感狀態。例如，研究表明，給定消息中的7%的情緒語境是通過文字(例如，電子通信中的文本)來傳達的。另外38%的情緒語境是通過語音的語調用聲音來傳達的。最後的55%是使用諸如面部表情以及其它肢體姿勢的非口頭的通信來表達的(Mehrabian, Albert ;Ferris, Susan R.(1967) 「Inference ofAttitudes from Nonverbal Communication in Two Channels，，， Journal of ConsultingPsychology31 (3):248 - 252(梅拉比安，艾伯特;費裡斯，蘇珊R.(1967).「對來自兩個信道中的非言語的通信的態度的推論諮詢心理學雜誌31 (3):248 - 252))。關於電子通信，發送者的情緒語境或情緒狀態通常被接收者曲解。
[0003]生物電勢電極可以與生物傳感器一起用來從人體收集生理數據。生理數據可以用於確定人的情緒狀態。此外，生物傳感器可以用於監控人的身體健康。生物傳感器可以將生物反應轉換成電信號。通常，包括生物傳感器的這些電極是標準的形狀和尺寸(例如，8_的平盤(flat disc))。根據生物反應生成的電信號相對較小。結果，即使少量的噪聲也可以極大地幹擾電信號。這可能導致所確定的人的情緒或生理狀態是不準確的或未知的。
[0004]具有大的表面區域的生物電勢電極可以增加可能對由生物傳感器產生的電信號造成幹擾噪聲的量。另一方面，具有太小表面區域的生物電勢電極可能致使對與生理數據相關聯的電信號的讀取是不切實際的。

【發明內容】

[0005]描述了用於使用可配置的生物電勢陣列收集生理數據的方法、系統和設備。在一個例子中，所述陣列被嵌在手持設備的外面的表面區域上。所述陣列可以包括:與生物傳感器相關聯的、用於收集用戶的生理數據的多個電極片。可以對所述電極進行輪詢來檢測所述電極是否與用戶的皮膚相接觸。對與所述皮膚相接觸的電極進行電耦合，以形成活動電極區域。與所述耦合的電極相關聯的所述生物傳感器可以收集與所述用戶有關的生理數據。可以對所述耦合的電極進行連續的輪詢來檢測與所述用戶的皮膚的接觸是否保持。此外，對所述陣列中非耦合的電極進行連續的輪詢以檢測接觸。在與所述用戶的皮膚的接觸被終止之後，可以對被耦合的電極進行去耦合。可以對收集到的生理數據進行分析，以及可以根據所分析的數據確定所述用戶的狀態。
[0006]在一種配置中，可以基於檢測接觸對所述陣列中非耦合的電極片進行電耦合，以形成第二活動電極區域。可以經由所述第二活動電極區域的被耦合的電極片來收集與所述用戶相關聯的生理數據。在一個例子中，第一活動電極區域和第二活動電極區域可以非同時地存在於所述生物電勢電極陣列中。
[0007]在一種配置中，可以做出關於最小數量的活動電極區域是否存在於所述生物電勢電極陣列中的確定。可以基於確定存在最小數量的活動電極區域來收集與所述用戶相關聯的生理數據。
[0008]在一個例子中，可以檢測在所述生物電勢電極陣列內的多個活動電極區域。可以對與所述多個活動電極區域中的每一個活動電極區域相關聯的信號質量進行比較。可以基於對信號質量的比較，選擇所述多個活動電極區域中的至少一個活動電極區域來收集生理數據。
[0009]與電極片相關聯的生物傳感器可以包括心電圖傳感器(ECG)或皮膚電反應(GSR)傳感器。
[0010]還描述了被配置為使用動態地可配置的生物電勢電極陣列來收集生理數據的通信設備。所述設備可以包括生物電勢電極陣列，以及檢測模件，所述檢測模件被配置為檢測在所述生物電勢陣列的至少兩個鄰近的電極片與用戶的皮膚之間的接觸。所述設備還可以包括耦合模件，所述耦合模件被配置為基於檢測接觸，對至少兩個鄰近的電極片進行電耦合。被耦合的電極片可以在所述生物電勢電極區域內形成第一活動電極區域。所述設備可以還包括收集模件，所述收集模件被配置為經由所述第一活動電極區域的被耦合的電極片來收集與所述用戶相關聯的生理數據。
[0011]還描述了被配置為使用動態地可配置的生物電勢電極陣列來收集生理數據的系統。所述系統可以包括:用於檢測在所述生物電勢電極陣列的至少兩個鄰近的電極片與用戶的皮膚之間的接觸的模塊。所述系統還可以包括:用於基於檢測接觸來對至少兩個鄰近的電極片進行電耦合的模塊。被耦合的電極片可以在所述生物電勢電極區域內形成第一活動電極陣列。所述系統 還可以包括:用於經由所述第一活動電極區域的被耦合的電極片來收集與所述用戶相關聯的生理數據的模塊。
[0012]還描述了被配置為使用動態地可配置的生物電勢電極陣列來收集生理數據的電腦程式產品。所述產品可以包括非非暫時性計算機可讀介質。所述介質可以包括:用於檢測在所述生物電勢電極陣列的至少兩個鄰近的電極片與用戶的皮膚之間的接觸的代碼。所述介質還可以包括:用於基於檢測接觸來對至少兩個鄰近的電極片進行電耦合的代碼。被耦合的電極片可以在所述生物電勢電極區域內形成第一活動電極陣列。所述介質還可以包括:用於經由所述第一活動電極區域的被耦合的電極片來收集與所述用戶相關聯的生理數據的代碼。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]對本發明的本質的進一步理解可以通過參考下面的附圖來實現。在附圖中，類似的部件或特徵可以具有相同的參考標號。另外，相同類型的各個部件可以通過在參考標號後面跟隨用於在相似的部件之間進行區分的短劃線和第二標號來區分。如果本說明書中只使用第一參考標號，那麼描述適用於具有相同的第一參考標號的類似部件中的任何一個，而不考慮第二附圖標記。
[0014]圖1示出了無線通信系統的框圖；
[0015]圖2是示出行動裝置的一個例子的框圖；
[0016]圖3是示出行動裝置的另一個例子的框圖；
[0017]圖4是示出行動裝置的又一個例子的框圖；[0018]圖5是示出了具有嵌在設備的表面區域上的生物電勢電極陣列的行動裝置的一個例子的框圖；
[0019]圖6是示出包括嵌在行動裝置的表面區域上的電極片的生物電勢陣列的另一個例子的框圖；
[0020]圖7示出了電極片的例子；
[0021]圖8是示出具有多個活動電極區域的生物電勢電極陣列的框圖；
[0022]圖9是示出用於使用動態地可配置的生物電勢電極陣列來收集生理數據的方法的一個例子的流程圖；
[0023]圖10是示出用於判斷是否保持在可配置的生物電勢電極陣列內的至少兩個電極片的電耦合的方法的一個例子的流程圖；以及
[0024]圖11是示出用於對動態地可配置的生物電勢電極陣列的電極片進行輪詢來檢測在用戶的皮膚與電極中的至少兩個電極之間的接觸的方法的一個例子的流程圖。
【具體實施方式】
[0025]描述了可配置的生物電勢電極陣列。陣列可以用於收集關於用戶的生理數據。在一個例子中，可以將陣列嵌到設備(諸如手持式電子通信設備)的表面區域上。陣列可以包括多個電極片(electrode tile)(也被稱為「電極」)。電極可以包括對設備的用戶的生理數據進行收集的生物傳感器。在一種配置中，當檢測到電極與用戶的皮膚之間的接觸時，可以激活電極(以及它們的相關聯的生物傳感器)來開始收集數據。在電極與用戶的皮膚之間的接觸終止之後可以對電極進行釋放。釋放的電極不會收集生理數據。
[0026]多個激活的電極的鄰近的區域可以用作單個電極。鄰近的區域可以被稱為活動電極區域(AEA)。AEA內的電極可以收集用戶的生理數據。陣列可以包括沿陣列的位於不同位置處的一個或多個AEA。例如，用戶的皮膚可以與第一組電極(形成第一 AEA)和單獨的第二組電極(形成第二 AEA)接觸。第一 AEA和第二 AEA可以不沿陣列與彼此相鄰。此外，第一 AEA和第二 AEA可以同時地(concurrently)或非同時地(noncurrentIy)存在於生物電勢電極陣列內。
[0027]在一種配置中，可以按常規地對陣列的電極進行輪詢以判斷它們是否與用戶的皮膚相接觸，或者，如果接觸已經存在，那麼判斷用戶的皮膚與電極之間的接觸是否保持。可以對由電極的生物傳感器收集的生理數據進行分析，以便確定用戶的情緒狀態或用戶的健康狀態。
[0028]因此，下面的描述提供了例子，以及不是對權利要求中闡述的範圍、適用性或配置的限制。可以在不脫離本公開內容的精神和範圍的情況下，對所討論的元素的功能和排列進行改變。各個實施例可以酌情省略、替換、或者增加各種過程或部件。例如，所描述的方法可以以不同於所描述的順序的順序來執行，以及可以增加、省略、或組合各個步驟。此外，可以將關於某些實施例所描述的特徵組合到其它的實施例中。
[0029]首先參照圖1，框圖示出了無線通信系統100的例子。系統100包括基站105(或小區)、行動裝置115、基站控制器120以及核心網125 (控制器120可以集成到核心網125中)。系統100可以支持在多載波(不同頻率的波形信號)上的操作。
[0030]基站105可以經由基站天線(未示出)與行動裝置115無線地進行通信。基站105可以經由多個載波在基站控制器120的控制之下與行動裝置115通信。基站105站點中的每一個可以對各自的地理區域提供通信覆蓋。各基站105的覆蓋區域在此處被標識為110-a、110-b或者110-c。基站的覆蓋區域可以被劃分為扇區(未示出，但是僅構成覆蓋區域的一部分)。系統100可以包括不同類型的基站105 (例如，宏基站、微基站和/或微微基站)。針對不同的技術可能有重疊的覆蓋區域。
[0031]行動裝置115可以分散在整個覆蓋區域110中。行動裝置115可以被稱為移動站、行動裝置、接入終端(AT)、用戶設備(UE)、用戶站(SS)、或用戶單元。行動裝置115可以包括蜂窩電話和無線通信設備，但是還可以包括個人數字助理(PDA)、其它手持式設備、上網本、筆記本式計算機等。
[0032]基站105可以允許行動裝置115的用戶彼此通彳目。例如，行動裝置115可以向另一個行動裝置發送電子通信(例如，電子郵件、文本消息、語音郵件消息等)。不同行動裝置115的用戶還可以使用他們各自的設備參與實時的對話(B卩，電話呼叫)。行動裝置115均可以包括電極片的可配置的生物電勢陣列。電極片可以被以不同的配置以及利用不同的形狀來布置在陣列中。可以沿設備115的表面區域來嵌入陣列。可以將生物傳感器與電極合併，以收集與用戶相關聯的生理數據。可以激活與用戶的皮膚相接觸的電極，以開始收集數據。例如，當用戶將行動裝置115拿在他/她的手中時，與用戶的手、手指等的皮膚相接觸的電極可以被激活。在終止了與用戶的皮膚的接觸之後，激活的電極可以被釋放。例如，當用戶改變他/她握持設備115的位置時，當前激活的電極可以被釋放，以及當前釋放的電極可以被激活。本文中描述的可配置的生物電勢電極片陣列也可以在其它類型的系統中的設備上實現。
[0033]圖2是不出行動裝置115-a的一個例子的框圖。行動裝置115_a可以是圖1的行動裝置115的例子。在一種配置中，行動裝置115-a可以包括:接收機205、檢測模件210、耦合模件215、收集模件和發射機225。接收機205可以接收來自其它設備(諸如基站105或其它行動裝置115)的信號和電子通信。接收機205還可以接收與設備115-a的用戶的皮膚和設備115-a的表面區域之間的可能的接觸有關的信號。在一個例子中，檢測模件210可以對與可能的接觸有關的信號進行分析，以判斷在用戶的皮膚與設備115-a的特定表面區域之間是否存在接觸。例如，檢測模件210可以檢測在用戶的皮膚與嵌在設備115的表面區域上的生物電勢電極陣列的一部分之間的接觸。換句話說，檢測模件210可以檢測在用戶的皮膚與至少兩個或更多電極片之間的接觸。
[0034]耦合模件215可以將被檢測出與用戶的皮膚相接觸的電極片耦合在一起。例如，每一個電極可以利用電子開關連接到鄰近的電極。開關的例子可以包括場效應電晶體(FET)。當特定的電極片和至少一個鄰近的電極片與皮膚相接觸時，由於皮膚的導電特性，這兩個電極之間的電子開關會被閉合，從而在電極之間產生閉合電路。閉合電路可以激活電極。沒有與皮膚相接觸的電極之間的電子開關不會被閉合，留下開路。這些可以被稱為不活動的電極。
[0035]收集模件220可以收集從激活的電極搜集的數據。例如，模件220可以收集與用戶相關聯的生理數據。該數據可以是經由與電極片結合的生物傳感器搜集的。從而，活動的電極可以收集數據，而不活動的電極不會參與搜集用戶的生理數據。本文中描述的配置生物電勢陣列結構可以使電噪聲最小化，因為不活動的電極(沒有與用戶的皮膚相接觸)不會積極地收集數據。
[0036]現在參照圖3,框圖不出了行動裝置115-b的另一個例子。行動裝置115_b可以是圖1或圖2的行動裝置的例子。如同之前所描述的，設備115-b可以包括接收機205和發射機225。行動裝置115-b還可以包括:檢測模件210-a、耦合模件215_a、收集模件220_a、比較模件305和選擇模件310。檢測模件210-a可以檢測嵌在設備115_b的外面的部分上的第一組電極片與設備115-b的用戶的皮膚之間的接觸。耦合模件215-a可以基於檢測模件210-a檢測接觸來對第一組電極片進行電耦合。在一種配置中，第一組耦合的電極片可以形成第一 AEA。在一個例子中，檢測模件210-a可以檢測在用戶的皮膚與第二組電極片之間的接觸。耦合模件215-a還可以對第二組電極進行電耦合以形成第二 AEA。第一 AEA和第二 AEA中的電極中的每一個電極可以包括:可以開始收集關於設備115-b的用戶的數據的生物傳感器。在一個例子中，AEA的數量可以超過收集數據所需的AEA的最小數量。比較模件305可以對與每一個AEA相關聯的信號質量度量進行比較。例如，比較模件305可以對在每一個AEA處從用戶的皮膚檢測到的電信號的質量進行比較。選擇模件310可以基於對每一個AEA的信號質量度量的比較來選擇從哪一個AEA來接收數據。信號質量度量的例子可以包括但不限於信噪比(SNR)。
[0037]圖4是不出行動裝置115-c的進一步的例子的框圖。行動裝置115-c可以是圖1、圖2或圖3的行動裝置115的例子。如同之前所提到的，設備115-c可以包括接收機205和發射機225。行動裝置115-c還可以包括:檢測模件210-b、耦合模件215_b、收集模件220-b、輪詢模件405、分析模件410和狀態模件415。在一個例子中，當檢測模件210_b檢測到在電極與用戶的 皮膚之間的接觸時，耦合模件215-b可以對電極片進行電耦合。
[0038]在一種配置中，輪詢模件405可以按常規地對耦合的電極進行輪詢，以判斷與用戶的皮膚的接觸是否保持。輪詢模件405的例子可以是皮膚電反應(GSR)傳感器。當皮膚接觸電極時，由於皮膚的導電特性，接觸的電極之間的電流會大於零。從而，輪詢模件405可以對在鄰近的電極之間的電流的流動進行輪詢。如果在兩個被輪詢的電極之間的電流的流動為零，那麼檢測模件210-b可以檢測到與用戶的皮膚的接觸不再存在。耦合模件215可以在終止了與用戶的皮膚的接觸之後對電極進行去耦合。輪詢模件405還可以對在先前非耦合的電極之間的電流的流動進行輪詢，以判斷與用戶的皮膚的接觸是否可能存在。如果在至少兩個鄰近的電極之間的電流的流動大於零，那麼檢測模件210-b可以檢測到在這些先前非耦合的電極與用戶的皮膚之間的接觸。然後，耦合模件220-b可以對這些電極進行電耦合。
[0039]在被耦合的電極保持與用戶的皮膚相接觸的同時，收集模件220-b可以經由與電極相關聯的生物傳感器來收集用戶的生理數據。分析模件410可以對收集到的生理數據進行分析。在一種配置中，狀態模件415可以基於分析來確定用戶的狀態。例如，狀態模件415可以基於所分析的生理數據來確定針對用戶的情緒狀態(例如，快樂、激動、傷心、生氣)。狀態模件415還可以使用生理數據來確定人的身體健康。指示用戶的所確定的狀態的指示符可以與電子通信(例如，電話呼叫、文本消息、電子郵件、語音郵件等)相關聯。發射機225可以向接收設備發送電子通信和指示符。在一種配置中，發射機225可以向用於監控人的健康的應用發送指示符。接收者(諸如醫生、護士、或其它衛生保健提供者)可以經由應用來訪問指示符，以監控人的身體健康。[0040]現在參照圖5，框圖500示出了具有嵌在行動裝置115-d的表面區域上的生物電勢電極陣列505-a的行動裝置115-d的一個例子。在一種配置中，行動裝置115_d可以是圖1、圖2、圖3或圖4的行動裝置115的例子。設備115-d可以包括多個表面區域。例如，側表面區域510、顯示表面區域和底部表面區域520。在該例子中，陣列505-a可以嵌在側表面區域510上。然而，應當理解的是，陣列505-a可以嵌在行動裝置115-d的其它表面區域上。在一個例子中，生物電勢陣列505-a可以包括多個電極片505_a_l - 505-a_n。每一個電極505-a-1- 505-a-n可以包括生物傳感器。生物傳感器的例子可以包括:心電圖(ECG)傳感器、皮膚電反應(GSR)傳感器和其它生物電勢傳感器。如圖所示，電極片505-a-l - 505-a-n在形狀上可以是矩形的。各電極之間可以存在間隔。當由於與人的皮膚的接觸而檢測到電流在鄰近的電極之間流動時，電極之間的電子開關可以閉合以產生閉合電路。閉合電路可以允許電極來收集生理數據，而處於開路狀態(沒有與人的皮膚相接觸)的電極不會參與收集數據。
[0041]圖6是示出生物電勢陣列505-b的另一個例子的框圖600，所述生物電勢陣列505-b包括嵌在行動裝置115-e的表面區域上的電極片505_b_l - 505_b_n。行動裝置115_e可以是圖1、圖2、圖3或圖4的行動裝置115的例子。在一個例子中，設備115-e可以包括側表面區域510、顯示表面區域515和底部表面區域520。在該例子中，生物電勢陣列505_b可以沿側表面區域510來嵌入。電極片505-b-l - 505-b-n在形狀上可以是六角形的。如圖所示，在鄰近的電極之間不可以存在間隔。每一個電極可以包括用於收集關於用戶的信息的生物傳感器。當生物傳感器的各自的電極與用戶的皮膚相接觸時，這些生物傳感器可以開始收集數據。
[0042]現在參照圖7，示出了電極片505-b-l、505-b-2、505-b_3的集合。電極片可以是圖5或圖6的電極的例子。在一個例子中，在各鄰近的電極片之間可以存在電子開關705-a-l、705-a-2和705-a-3。當用戶的皮膚接觸了至少兩個鄰近的電極時，由於在至少兩個鄰近的電極之間的電流的流動，在至少兩個電極之間的電子開關會閉合。與至少兩個電極相關聯的生物傳感器可以開始收集與用戶相關聯的生理數據。例如，用戶可以觸摸第一電極片505-b-l和第二電極片505-b-2。當檢測到與用戶的皮膚的接觸時，可以通過閉合這些電極之間的電子開關705-a-2來對這些電極進行電耦合。在開關閉合的情況下，與第一和第二電極505-b-l、505-b-2相關聯的生物傳感器可以收集關於用戶的數據。當終止了電極與皮膚之間的接觸時，開關705-a-2可以是斷開的(以及電極被解耦合)。
[0043]圖8是示出嵌在行動裝置115-f上的具有多個AEA805-a-l、805-a_2的生物電勢電極陣列505-b的框圖800。行動裝置115-f可以是圖1、圖2、圖3、圖4、圖5或圖6的行動裝置115的例子。在一種配置中，設備115-f可以包括多個表面區域。例如，設備可以包括:顯示表面區域515、底部表面區域520和側表面區域510。在一個例子中，陣列505_b可以嵌在行動裝置115-f的側表面區域510上。應當理解的是，除了或代替側表面區域510，陣列505-b可以嵌在設備的其它表面區域上。
[0044]在一種配置中，陣列505-b可以包括第一 AEA805-a_l和第二 AEA805-a_2。每一個AEA可以包括已經被電耦合的至少兩個電極片。換句話說，每一個AEA可以包括與用戶的皮膚相接觸的電極片。當用戶對設備115-f的握持沿側表面區域510移動時，一個或這兩個AEA的位置也可以發生變化。例如，在第一時間段，用戶可能正手持著設備115-f，以致他/她的皮膚與第一 AEA805-a-l和第二 AEA805_a_2中的電極相接觸。當這些AEA中的電極片被激活(例如，與用戶的皮膚相接觸)時，它們可以收集與用戶相關聯的生理數據。在第二時間段，用戶可能改變他/她對設備115-f握持的位置。從而，用戶可能不再與第一 AEA805-a-l中的電極相接觸。這些電極可能被釋放，以及第一 AEA805_a_l可能不再存在。如果用戶繼續觸摸陣列505-b的該部分，那麼在第二時間段期間仍然可以經由第二AEA805-a-2的電極來收集生理數據。如果用戶握持陣列505_b的先前未觸摸的部分，那麼該部分中的電極可以被耦合，以及可以形成新的AEA。
[0045]如在該例子中說明的，AEA可以動態地變化。例如，當用戶移動他/她在行動裝置115-f的側表面區域510上的握持時，AEA的位置和數量也可以發生變化。輪詢模件405可以連續地對在鄰近的電極之間電流的流動進行輪詢，以確定哪個鄰近的區域保持活動以及陣列505-b的哪個不活動區域應該被激活。該架構允許在用戶調整他/她對設備115-f的握持(只要皮膚的至少一部分在接觸陣列505-b)的同時，發生對生理數據的收集。
[0046]現在參照圖9，提供了示出用於使用動態地可配置的生物電勢電極陣列來收集生理數據的方法900的一個例子的流程圖。方法900可以由諸如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6或圖8的行動裝置115的行動裝置來實現。在一種配置中，方法900可以由圖2的檢測模件210、耦合模件215和收集模件220來實現。
[0047]在一個例子中，生物電勢電極陣列可以嵌在行動裝置115的表面區域。陣列可以包括多個電極片。每一個電極可以與生物傳感器相關聯，以收集關於用戶的信息(諸如生理信息)。在框905處，可以檢測在生物電勢電極陣列的至少兩個鄰近的電極片與用戶的皮膚之間的接觸。在框910處，當檢測到接觸時，可以對至少兩個鄰近的電極進行電耦合。例如，當用戶觸摸電極 時，可以閉合在至少兩個鄰近的電極之間的電子開關。被電耦合的電極可以形成第一 AEA。在框915處，可以經由第一 AEA中的被耦合的電極片來收集與用戶相關聯的生理數據。生物電勢電極陣列中非耦合的電極不會參與對與用戶相關聯的生理數據的收集。
[0048]因此，方法900可以為使用嵌在行動裝置115上的動態地可配置的生物電勢電極陣列來收集生理數據做準備。應該指出的是，方法900僅是一種實現方式，以及可以重新安排或以其它方式修改方法900的操作從而使得其它實現方式是可能的。
[0049]圖10是用於判斷是否保持在可配置的生物電勢電極陣列內的至少兩個電極片的電耦合的方法1000的例子。方法1000可以由諸如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6或圖8的行動裝置115的行動裝置來實現。在一種配置中，方法1000可以由圖4的檢測模件210-b、耦合模件215-b、收集模件220-b和輪詢模件405來實現。
[0050]在一個例子中，在行動裝置115的外面的部分上可以包括生物電勢電極陣列(包括多個電極片)。在框1005處，可以檢測在至少兩個鄰近的電極片與用戶的皮膚之間的接觸。在框1010處，當檢測到接觸時，可以將至少兩個鄰近的電極片進行耦合。被耦合的電極可以形成第一 AEA。在一種配置中，在框1015處，可以做出關於在用戶的皮膚與電極之間的接觸是否保持的判斷。例如，輪詢模件405可以對被耦合的電極進行輪詢，以判斷在電極之間的電流的流動是否大於零。如果確定了接觸被保持(即，電流的流動大於零)，那麼在框1020處，可以通過第一 AEA的被耦合的電極片來收集生理數據。電極可以包括用於收集數據的生物傳感器。然後，方法1000可以返回，以通過繼續對被耦合的電極進行輪詢來判斷接觸是否持續。然而，如果確定接觸被終止了，那麼在框1025處，可以對至少兩個鄰近的電極片進行去耦合。非耦合的電極可以停止收集與用戶相關聯的生理數據。然後，方法1000可以返回，以繼續檢測鄰近的電極是否與用戶的皮膚相接觸。
[0051]因此，方法1000可以判斷在電極片與用戶的皮膚之間是否保持接觸。應該指出的是，方法1000僅是一種實現方式，以及可以重新安排或以其它方式修改方法1000的操作從而使得其它實現方式是可能的。
[0052]現在參照圖11，流程圖示出了用於對動態地可配置的生物電勢電極陣列的電極片進行輪詢來檢測在用戶的皮膚與電極中的至少兩個電極之間的接觸的方法1100的一個例子。方法1100可以由諸如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6或圖8的行動裝置115的行動裝置來實現。在一種配置中，方法1100可以由圖4的檢測模件210-b、耦合模件215-b、收集模件220-b、輪詢模件405、分析模件410和狀態模件415來實現。
[0053]在框1105處，可以對生物電勢電極陣列的多個電極片進行輪詢。例如，可以對在鄰近的電極之間的電流流動進行輪詢，以判斷所述流動是否大於零。在一種配置中，陣列可以嵌在行動裝置115的外面的表面區域。在框1110處，可以檢測在電極片與行動裝置115的用戶的皮膚之間的接觸。在框1115處，可以做出關於最小數量的電極是否與皮膚相接觸的判斷。如果確定了最小數量的電極沒有與用戶的皮膚相接觸，那麼方法1100可以返回以繼續對電極片進行輪詢來檢測接觸。然而，如果確定了最小數量的電極與皮膚相接觸，那麼在框1120處，可以對與皮膚相接觸的電極片進行電耦合以形成AEA0
[0054]在框1125處，可以做出關於是否存在最小數量的AEA的判斷。例如，可以從最小數量的AEA收集某些類型的生理數據。舉例說明，為了收集GSR數據，可以使用至少兩個AEA，而可以使用至少三個AEA來收集心電圖數據。如果確定了不存在用於收集所期望的生理數據的最小數量的AEA，那麼方法1100可以返回以對在陣列內的電極進行輪詢來檢測接觸。然而，如果確定了存在最小數量的AEA，那麼在框1130處，可以經由AEA的電極來收集生理數據。在收集數據的同時，輪詢模件405可以繼續實時輪詢電極，以便檢測在當前耦合的電極之間是否保持接觸，以及在皮膚與先前非耦合的電極之間是否檢測到接觸。
[0055]在框1135處，可以對收集到的數據進行分析。在框1140處，可以基於分析來確定用戶的狀態。例如，可以基於所分析的生理數據來確定用戶的情緒狀態、身體健康的狀態等。方法1100可以返回以判斷是否仍然存在最小數量的AEA。如果保持AEA，那麼可以繼續經由與AEA中的電極相關聯的生物傳感器來收集生理數據。
[0056]因此，方法1100可以對動態地可配置的生物電勢電極陣列的電極片進行輪詢，以檢測用戶的皮膚與電極片之間的接觸。應該指出的是，方法1100僅是一種實現方式，以及可以重新安排或以其它方式修改方法1100的操作從而使得其它實現方式是可能的。
[0057]如同上面的描述所提供的，電極片的生物電勢陣列可以嵌在行動裝置115的外面的表面區域上。電極可以與用於收集與行動裝置115的用戶有關的生理數據的生物傳感器相關聯。電極可以是與彼此去耦合的，直到它們開始與用戶的皮膚相接觸。去耦合的電極不會被激活以收集與設備115的用戶相關聯的生理數據。當檢測到接觸時，在鄰近的電極之間的電子開關可以閉合，從而對與皮膚相接觸的電極進行電耦合。然後，與這些被耦合的電極相關聯的生物傳感器可以開始收集關於用戶的生理數據。當用戶改變他/她對行動裝置115的握持以及觸摸陣列的不同部分時，如果與皮膚的接觸不持續，那麼被耦合的電極可以被去耦合。可以對現在可能與皮膚相接觸的先前非耦合的電極進行電耦合以開始收集數據。
[0058]上面接合附圖闡述的【具體實施方式】描述了示例性實施例，以及不表示可以實現或者在權利要求的範圍內的唯一的實施例。貫穿本描述所使用的「示例性的」表示「用作例子、示例或說明」，而不是「優選的」或者「比其它示例性有優勢的」。為了提供對所描述的技術的理解，【具體實施方式】包括了具體的細節。然而，可以在沒有這些具體細節的情況下，也可以實施這些技術。在一些示例中，公知的結構和設備以框圖形式來示出，以便避免模糊所描述的實施例的概念。
[0059]信息和信號可以使用多種不同的工藝和技術中的任何一種來表不。例如，遍及以上描述所提及的數據、指令、命令、信息、信號、比特、符號和碼片可以由電壓、電流、電磁波、磁場或粒子、光場或粒子或者其任意組合來表示。
[0060]結合本文公開內容描述的各種說明性的方框和模件可以利用被設計為執行本文描述的功能的通用處理器、數位訊號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯器件、分立門或者電晶體邏輯器件、分立硬體部件或者其任意組合來實現或執行。通用處理器可以是微處理器，但是在替代的方式中，處理器可以是任何常規的處理器、控制器、微控制器或者狀態機。處理器也可以被實現為計算設備的組合，例如，DSP和微處理器的組合、多個微處理器、一個或多個微處理器與DSP內核的結合，或者任何其它這樣的配置。
[0061]本文中所描述的功能可以在硬體、由處理器執行的軟體、固件或其任何組合中實現。如果在由處理器執 行的軟體中實現，則功能可以作為一個或多個指令或代碼存儲在計算機可讀介質上、或者通過計算機可讀介質來傳輸。其它例子和實現方式在本公開內容和所附權利要求的範圍和精神之內。例如，由於軟體的性質，上述的功能可以使用由處理器執行的軟體、硬體、固件、硬連線、或者這些的任意組合來實現。也可以將實現功能的特徵物理地放置到各種位置，包括被分布為使得在不同物理位置處實現功能的部分。此外，如包括在權利要求中的本文所使用的，如在前面冠以「至少其中之一」的項目列表中所使用的「或」指示分離性的列表，使得例如，「A、B、或C中的至少一個」的列表意味著A、或B、或C、或AB、或AC、或 BC、或 ABC(即，A 和 B 和 C)。
[0062]計算機可讀介質包括計算機存儲介質和通信介質，所述通信介質包括促進電腦程式從一個地方傳送到另一個地方的任何介質。存儲介質可以是可由通用或專用計算機存取的任何可用的介質。通過舉例而非限制性的方式，計算機可讀介質可以包括RAM、R0M、EEPROM、CD-ROM或其它光碟存儲、磁碟存儲或其它磁存儲設備、或者可以用於以指令或數據結構的形式攜帶或存儲期望的程序代碼單元以及可以由通用或專用計算機或通用或專用處理器來存取的任何其它的介質。此外，任何連接可以適當地稱為計算機可讀介質。例如，如果使用同軸電纜、光纖光纜、雙絞線、數字用戶線(DSL)或無線技術(例如紅外線、無線電和微波)從網站、伺服器或其它遠程源發送軟體，則同軸電纜、光纖光纜、雙絞線、DSL或無線技術(例如紅外線、無線電和微波)包括在介質的定義中。如本文所使用的，磁碟和光碟包括壓縮光碟(CD)、雷射光碟、光碟、數字多功能光碟(DVD)、軟盤和藍光光碟，其中磁碟通常磁性地複製數據，而光碟則通常利用雷射來光學地複製數據。上述的組合也包括在計算機可讀介質的範圍內。[0063]提供本公開內容的前述描述，以使本領域的任何技術人員能夠實現或使用本公開內容。對本公開內容的各種修改對於本領域的技術人員將是顯而易見的，以及在不脫離本公開內容的精神或範圍的情況下，本文所定義的通用原則可以應用到其它變形中。貫穿本公開內容的術語「例子」或「示例性的」指示例子或示例，以及不暗示或要求所指的例子具有任何優選性。因此，本公開內容不旨在受限於本文描述的例子和設計，而是符合與本文所公開的原則和新穎性特徵相一致的最寬的範圍。
【權利要求】
1.一種用於使用動態地可配置的生物電勢電極陣列來收集生理數據的方法，包括: 檢測在所述生物電勢電極陣列的至少兩個鄰近的電極片與用戶的皮膚之間的接觸； 基於檢測接觸，對所述至少兩個鄰近的電極片進行電耦合，以在所述生物電勢電極陣列內形成第一活動電極區域；以及 經由所述第一活動電極區域的被耦合的電極片來收集與所述用戶相關聯的生理數據。
2.根據權利要求1所述的方法，還包括: 對所述第一活動電極區 域內的所述至少兩個電耦合的電極片進行輪詢，以檢測在所述至少兩個鄰近的電極片與所述用戶的皮膚之間的接觸是否保持。
3.根據權利要求2所述的方法，還包括: 在所述用戶的皮膚與所述至少兩個鄰近的電極片之間的接觸被終止之後，將所述至少兩個鄰近的電極片進行去耦合。
4.根據權利要求1所述的方法，還包括: 對所述生物電勢電極陣列的多個非耦合的電極片進行輪詢，以檢測在所述多個電極片中的非耦合的電極片與所述用戶的皮膚之間的接觸。
5.根據權利要求4所述的方法，還包括: 基於檢測接觸，對至少兩個鄰近的電極片進行電耦合，以在所述生物電勢電極陣列內形成第二活動電極區域；以及 經由所述第二活動電極區域的被耦合的電極片來收集與所述用戶相關聯的生理數據。
6.根據權利要求5所述的方法，其中， 所述第一活動電極區域和所述第二活動電極區域非同時地存在於所述生物電勢電極陣列內。
7.根據權利要求1所述的方法，還包括: 判斷在所述生物電勢電極陣列內是否存在最小數量的活動電極區域；以及 基於確定存在所述最小數量的活動電極區域來收集與所述用戶相關聯的生理數據。
8.根據權利要求1所述的方法，還包括: 檢測在所述生物電勢電極陣列內的多個活動電極區域； 對與所述多個活動電極區域中的每一個活動電極區域相關聯的信號質量進行比較；以及 基於對信號質量的比較，選擇所述多個活動電極區域中的至少一個活動電極區域來收集生理數據。
9.根據權利要求1所述的方法，其中， 所述至少兩個電極片包括用於收集所述生理數據的一個或多個生物傳感器。
10.根據權利要求9所述的方法，其中， 所述一個或多個生物傳感器包括:心電圖(Bcg)傳感器)或皮膚電反應(GSR)傳感器。
11.根據權利要求1所述的方法，還包括: 對收集到的與所述用戶相關聯的生理數據進行分析；以及 基於對所收集到的生理數據的分析來確定所述用戶的狀態。
12.根據權利要求1所述的方法，其中， 所述生物電勢電極陣列被嵌在手持電子設備的表面區域上。
13.—種被配置為使用動態地可配置的生物電勢電極陣列來收集生理數據的通信設備，包括: 所述生物電勢電極陣列； 檢測模件，所述檢測模件被配置為:檢測在所述生物電勢陣列的至少兩個鄰近的電極片與用戶的皮膚之間的接觸； 耦合模件，所述耦合模件被配置為:基於檢測接觸，對所述至少兩個鄰近的電極片進行電耦合，以在所述生物電勢電極區域內形成第一活動電極區域；以及 收集模件，所述收集模件被配置為:經由所述第一活動電極區域的被耦合的電極片來收集與所述用戶相關聯的生理數據。
14.根據權利要求13所述的通信設備，還包括: 輪詢模件，所述輪詢模件被配置為:對所述第一活動電極區域內的所述至少兩個電耦合的電極片進行輪詢，以檢測在所述至少兩個鄰近的電極片與所述用戶的皮膚之間的接觸是否保持。
15.根據權利要求14所述的通信設備，其中， 所述耦合模件還被配置為:在所述用戶的皮膚與所述至少兩個鄰近的電極片之間的接觸被終止之後，將所述至少兩個鄰近的電極片進行去耦合。
16.根據權利要求13所述的通信設備，其中， 所述耦合模件還被配置為:對所述生物電勢電極陣列的多個非耦合的電極片進行輪詢，以檢測在所述多個電極片中的非耦合的電極片與所述用戶的皮膚之間的接觸。
17.根據權利要求16所述的通信設備，其中， 所述耦合模件還被配置為:基於檢測接觸，對至少兩個鄰近的電極片進行電耦合，以在所述生物電勢電極陣列內形成第二活動電極區域；以及 所述收集模件還被配置為:經由所述第二活動電極區域的被耦合的電極片來收集與所述用戶相關聯的生理數據。
18.根據權利要求17所述的通信設備，其中， 所述第一活動電極區域和所述第二活動電極區域非同時地存在於所述生物電勢電極陣列內。
19.根據權利要求13所述的通信設備，其中， 所述收集模件還被配置為:判斷在所述生物電勢電極陣列內是否存在最小數量的活動電極區域；以及 所述收集模件還被配置為:基於確定存在所述最小數量的活動電極區域來收集與所述用戶相關聯的生理數據。
20.根據權利要求13所述的通信設備，還包括:比較模件和選擇模件，其中， 所述檢測模件還被配置為:檢測所述生物電勢電極陣列內的多個活動電極區域； 所述比較模件被配置為:對與所述多個活動電極區域中的每一個活動電極區域相關聯的信號質量進行比較；以及 所述選擇模件被配置為:基於對信號質量的比較，選擇所述多個活動電極區域中的至少一個活動電極區域來收集生理數據。
21.根據權利要求13所述的通信設備，其中，所述至少兩個電極片包括用於收集所述生理數據的一個或多個生物傳感器。
22.根據權利要求21所述的通信設備，其中， 所述一個或多個生物傳感器包括:心電圖(Bcg)傳感器或皮膚電反應(GSR)傳感器。
23.根據權利要求13所述的通信設備，還包括:分析模件和狀態模件，其中， 所述分析模件被配置為:對收集到的與所述用戶相關聯的生理數據進行分析；以及 所述狀態模件被配置為:基於對所收集到的生理數據的分析來確定所述用戶的狀態。
24.根據權利要求13所述的通信設備，其中， 所述生物電勢電極陣列被嵌在所述通信設備的表面區域上。
25.一種被配置為使用動態地可配置的生物電勢電極陣列來收集生理數據的系統，包括: 用於檢測在所述生物電勢電極陣列的至少兩個鄰近的電極片與用戶的皮膚之間的接觸的模塊； 用於基於檢測接觸，對所述至少兩個鄰近的電極片進行電耦合，以在所述生物電勢電極陣列內形成第一活動電極區域的模塊；以及 用於經由所述第一活動電極區域的被耦合的電極片來收集與所述用戶相關聯的生理數據的模塊。
26.根據權利要求25所述的系統，還包括: 用於對所述第一活動電極區域內的所述至少兩個電耦合的電極片進行輪詢，以檢測在所述至少兩個鄰近的電極片與所述用戶的皮膚之間的接觸是否保持的模塊。
27.根據權利要求26所述的系統，還包括: 用於在所述用戶的皮膚與所述至少兩個鄰近的電極片之間的接觸被終止之後，將所述至少兩個鄰近的電極片進行去耦合的模塊。
28.根據權利要求25所述的系統，還包括: 用於對所述生物電勢電極陣列的多個非耦合的電極片進行輪詢，以檢測在所述多個電極片中的非耦合的電極片與所述用戶的皮膚之間的接觸的模塊。
29.根據權利要求28所述的系統，還包括: 用於基於檢測接觸，對至少兩個鄰近的電極片進行電耦合，以在所述生物電勢電極陣列內形成第二活動電極區域的模塊；以及 用於經由所述第二活動電極區域的被耦合的電極片來收集與所述用戶相關聯的生理數據的模塊。
30.根據權利要求29所述的系統，其中， 所述第一活動電極區域和所述第二活動電極區域非同時地存在於所述生物電勢電極陣列內。
31.根據權利要求25所述的系統，還包括: 用於判斷在所述生物電勢電極陣列內是否存在最小數量的活動電極區域的模塊；以及用於基於確定存在所述最小數量的活動電極區域來收集與所述用戶相關聯的生理數據的模塊。
32.根據權利要求25所述的系統，還包括: 用於檢測在所述生物電勢電極陣列內的多個活動電極區域的模塊；用於對與所述多個活動電極區域中的每一個活動電極區域相關聯的信號質量進行比較的模塊；以及 用於基於對信號質量的比較，選擇所述多個活動電極區域中的至少一個活動電極區域來收集生理數據的模塊。
33.根據權利要求25所述的系統，其中， 所述至少兩個電極片包括用於收集所述生理數據的一個或多個生物傳感器。
34.根據權利要求33所述的系統，其中， 所述一個或多個生物傳感器包括:心電圖(Bcg)傳感器或皮膚電反應(GSR)傳感器。
35.根據權利要求25所述的系統，還包括: 用於對收集到的與所述用戶相關聯的生理數據進行分析的模塊；以及 用於基於對所收集到的生理數據的分析來確定所述用戶的狀態的模塊。
36.一種被配置為使用動態地可配置的生物電勢電極陣列來收集生理數據的電腦程式產品，所述產品包括非暫時性計算機可讀介質，所述介質包括: 用於檢測在所述生 物電勢電極陣列的至少兩個鄰近的電極片與用戶的皮膚之間的接觸的代碼； 用於基於檢測接觸，對所述至少兩個鄰近的電極片進行電耦合，以在所述生物電勢電極陣列內形成第一活動電極區域的代碼；以及 用於經由所述第一活動電極區域的被耦合的電極片來收集與所述用戶相關聯的生理數據的代碼。
37.根據權利要求36所述的電腦程式產品，其中，所述介質還包括: 用於對所述第一活動電極區域內的所述至少兩個電耦合的電極片進行輪詢，以檢測在所述至少兩個鄰近的電極片與所述用戶的皮膚之間的接觸是否保持的代碼。
38.根據權利要求37所述的電腦程式產品，還包括: 用於在所述用戶的皮膚與所述至少兩個鄰近的電極片之間的接觸被終止之後，將所述至少兩個鄰近的電極片進行去耦合的代碼。
【文檔編號】A61B5/16GK103930020SQ201280055834
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2012年10月4日 優先權日:2011年10月4日
【發明者】A·A·瓦爾塔克, R·S·塔爾茲, M·S·卡斯基 申請人:高通股份有限公司