CN111954488B - 心血管健康监测装置 - Google Patents

Abstract

一种心血管监测装置，该装置包括：光电容积脉搏波描记法（PPG）传感器（510），其具有至少一个发光元件（310）和至少一个感光元件（320），用于获得来自于患者的至少一个PPG信号；和控制器，其包括：判断模块（550），用于确定通过一具体的感光元件获得的信号是否适用于推导与患者的心血管系统相关的信息；和处理模块（540）用于处理被确定为适用于推导与患者的心血管系统相关的信息的信号，以推导与患者的心血管系统相关的信息。

Description

心血管健康监测装置

技术领域

本发明涉及心血管健康监测。具体地，本发明涉及一种光电容积脉搏波描记法心血管监测装置。本发明还涉及一种用于监测人类和其他动物的心血管健康的表面。本发明还涉及一种用于监测用户的心血管健康的触控板装置。

背景技术

心血管疾病是全球范围内第一大死亡原因。这主要是因为难以通过人类的感觉器官检测出心血管疾病的早期症状。

因此，人们更容易患有心血管疾病，需要定期去医院检查身体，还需要使用某种形式的便携式手持设备在家中主动监测其心血管健康状况。

但是，常规性存在问题。例如，在美国，低于20%的人被他们的医生要求每天检查血压，而且每周只检查两次。

由于持续性的心血管健康监测存在与时间和途径有关的的上述和其他问题，一般而言，需要能够完全非介入性的监测患者或个人的心血管健康，而无需患者或个人穿戴一个装置，启动一个过程或者甚至考虑这个事情。

触控板有时也称为触摸板。触控板通常与计算装置一起使用，以实现与计算装置的交互。它们通常包括触摸感应面，该触摸感应表面大多为电容式或电阻式。触控板的感应面用于探测用户的一个或多个与触摸感应面接触的手指的位置和运动。

发明内容

本发明的一些方面和实施例在以下列出。这些以及本发明的其他一些方面和实施例也会在本文中讨论。

根据本文描述的至少一个方面，提供一种心血管监测装置，该装置包括：光电容积脉搏波描记法（PhotoPlethysmoGraphy，PPG）传感器，具有至少一个发光元件和至少一个感光元件，用于获得来自于患者的至少一个PPG信号；一控制器包括：判断模块用于确定通过一具体的感光元件获得的信号是否适用于推导与患者的心血管系统相关的信息；处理模块，用于处理被确定为适用于推导与患者的心血管系统相关的信息的信号，以推导与患者的心血管系统相关的信息（优选地，该信息与患者的心血管健康相关）。这可以提升处理效率，因为在完全处理之前提供了对特定信号有用性的初始测试。这在需要从多个可能的信号中进行选择时特别有用（可选地，来自多个可能的传感器）。PPG传感器还可以包括多个感光元件。

优选地，判断模块用于确定每个通过多个感光元件中的至少一个子集获得的信号，是否适用于推导与患者的心血管系统相关的信息。这可以允许对来自子集（其中该子集被通过一些初始的步骤被确定，例如是否物体被探测为靠近子集的每个感光元件）中的感光元件的所有可能信号进行可用性测试，从而可以便于后续在信号之间进行选择。可选地，装置包括选择器以执行此功能。

优选地，响应于判断模块确定的，通过一具体的感光元件获得的信号不适用于推导与患者的心血管系统相关的信息，判断模块继续用于确定通过一不同的感光元件获得的信号是否适用于推导与患者的心血管系统相关的信息。这样可以测试来自感光元件的信号们是否适用，直到找到合适的信号为止，从而可以提高处理速度和效率。

优选地，确定通过一具体的感光元件获得的信号是否适用于推导与患者的心血管系统相关的信息包括将获得的信号与一个或多个标准进行比较。一个或多个标准可包括至少一个与信号波形的形状有关的标准。可选地，标准与波形的形状是否能够指示患者脉搏有关。优选地，使用下列至少一个方法来执行与至少一个与信号波形的形状有关的标准进行比较：互相关（Cross-Correlation）、标志比较（Sign Comparison）、绝对差求和（Sum ofAbsolute Difference）、间隔匹配（Interval Matching）、和/或动态时间规整（DynamicTime Warping，DTW）和机器学习（machine learning）。一个或多个标准可包括至少一个与信号的频率有关的标准。

比较包括将信号的至少一个周期与一个或多个标准进行比较，优选地正好使用信号的一个周期。心血管监测装置还可以包括用于存储信号的采样的装置，以用于与一个或多个标准进行比较。

控制器还可包括选择模块，用于选择用于通过处理模块处理的至少一个信号，该信号被确定为适用于推导与患者的心血管系统相关的信息；该选择是在多个这样的信号中进行。替代地，可以处理被确定为适用于推导与患者的心血管系统相关的信息的第一个信号（或者被选择来处理）。该选择是基于与一个或多个标准的比较，可选地，使得具有最佳质量的信号（或多个信号）被选择。

控制器还可以包括探测模块，用于探测物体接近至少一个感光元件。优选地，探测物体包括探测与由至少一个感光元件接收的环境光相关的参数；并且将探测到的参数与阈值进行比较。优选地，至少一个发光元件用于只有当物体被探测到接近至少一个感光元件时发出光线。这可以节省能量，这在该装置不由市电或其他类似固定电源供电的情况下尤其有用。判断模块可以被设置为仅对那些通过至少一个感光元件获得的，与接近的物体被探测到相关的信号，执行判断操作。

当信号不再适用于推导心血管参数时，处理模块可以终止信号处理。心血管监测装置还可以包括调节电路，使得处理模块可以数字化地处理信号。控制器可以用于控制至少一个发光元件。

与患者的心血管系统相关的信息可以包括一个或多个心血管参数，优选地，心血管参数是下列中的至少一个：血压、动脉顺应性、血氧、心率、心率变化、呼吸频率。

多个感光元件可以以阵列布置。TPPG传感器还可包括多个发光元件，并且装置还可以包括用于支撑多个发光元件和多个感光元件的构件，发光元件和感光元件被布置为该构件上的相应的阵列，并且阵列被布置为使得发光元件的阵列与感光元件的阵列相交错。

根据本文描述的另一方面，还提供一种心血管监测装置，装置包括：一PPG传感器，具有多个发光元件和多个感光元件，用于获得来自于患者的至少一个PPG信号；一用于支撑多个发光元件和多个感光元件的构件；其中发光元件和感光元件被布置为该构件上的相应的阵列，并且阵列被布置为使得发光元件的阵列与感光元件的阵列相交错。这种布置可以允许PPG传感器被提供在宽广的区域上，例如在使用时被用户抓握的物体的表面。PPG传感器优选地被布置为通过从用户的一个身体部位以光反射的形式获得信号（而不是通过光传输穿过该身体部位）。

优选地，心血管监测装置还包括一控制器，其包括：判断模块，用于确定通过一具体的感光元件获得的信号是否适用于推导与患者的心血管系统相关的信息；处理模块，用于处理被确定为适用于推导与患者的心血管系统相关的信息的信号，以推导与患者的心血管系统相关的信息。

优选地，装置还包括用于确定（可选地，存储）感光元件的阵列中的至少一个位置的模块，该位置获得了被确定为适用于推导与患者的心血管系统相关的信息的信号。优选地，装置还包括用于确定（可选地，存储）患者的至少一个身体部位的至少一个位置的模块，该位置与所述阵列相关。这可以包括比较通过各种不同的光探测元件获得的信号。确定身体部位的位置可以帮助处理过程，尤其是在确定使用哪个信号时。

优选地，装置还包括用于确定患者的至少一个身体部位的移动的模块，该身体部位与所述阵列相关；可选地，至少一个身体部位是至少一个手指。

处理模块可以被配置为只处理与这样的感光元件相应的信号，该感光元件与至少一个身体部位被探测到没有移动相关，优选地，是在一预定的时间周期内被探测到没有移动。

可选地，处理模块被配置为只处理与这样的感光元件相应的信号，该感光元件与至少一个身体部位在一具体的时间周期内被探测到没有移动相关。这样可以选择最稳定的信号进行处理，从而改进选择最合适的信号的过程。

优选地，发光元件的阵列和感光元件的阵列中的至少一个，在该构件上延伸的面积大于10cm²；优选地大于15cm²；更加优选地大于20cm²。阵列的尺寸可使用接近于人类手/手掌的尺寸，或者（优选地）更大。

构件可采用柔性塑料基底。构件可以是弯曲的。优选地，发光元件的阵列布置在构件的第一层之内或之上，而感光元件的阵列布置在构件的第二层之内或之上。可选地，第一层和第二层中的至少一个被布置在另一个的顶部之上。可选地，第一层和第二层中的至少一个包括一个或多个允许光线从中通过的孔。可选地，发光元件的阵列和感光元件的阵列中的一个由光发射器、或光传感器和一个或多个孔形成于第一层和/或第二层中，其中，在使用时，光发射器或光传感器被设置在具有一个或多个孔的层的下方（例如，从而将孔布置在位于上方的层中）。其他的发光元件的阵列和感光元件的阵列可以被布置在具有一个或多个孔的层之中或之上。

装置被配置为作为一输入装置来运行，以允许用户控制一计算装置。

根据本文描述的另一方面，还提供具有如前描述的装置的消费产品。优选地，具有该装置的消费产品的至少一个感光元件被设置在产品的一部分上，该部分在使用该产品时被用户抓握。优选地，消费产品提供多个感光元件，多个感光元件分布于产品的至少一个表面，该表面在使用该产品时被用户抓握。优选地，消费产品是下列之一：笔记本电脑触控板，计算机的鼠标，电动牙刷，鞋垫。消费产品也可以是用于诸如笔记本电脑这样的计算装置或计算设备的触控板，其中，本发明装置可以被提供在一用户输入装置上，例如触控板。

根据本文描述的另一方面，还提供包括两个或多个独立的如前描述的心血管监测装置的系统。优选地，每个独立的心血管监测装置与一网络连接。优选地，系统还包括连接到该网络的计算装置，用于存储通过每个装置获得的信息或者心血管参数。

可选地，心血管监测装置还包括用于确定一个或多个标准的信号标准模块。可选地，心血管监测装置还包括用于检查PPG信号的存在的模块。

根据本文描述的另一方面，还提供一种方法，使用具有至少一个发光元件和至少一个感光元件的PPG传感器，用于获得来自于患者的至少一个PPG信号，方法包括如下步骤：确定通过一具体的感光元件获得的信号是否适用于推导与患者的心血管系统相关的信息；处理被确定为适用于推导与患者的心血管系统相关的信息的信号，以推导与患者的心血管系统相关的信息。可选地，方法还包括提供具有至少一个发光元件和至少一个感光元件的PPG传感器的步骤，用于获得来自于患者的至少一个PPG信号。

根据本文描述的另一方面，还提供一种系统，包括：具有至少一个发光元件和至少一个感光元件的PPG传感器，用于获得来自于患者的至少一个PPG信号；用于存储指令的非暂时性存储器；和结合于非暂时性存储器的一个或多个硬件处理器，用于从非暂时性存储器执行指令以使得系统执行包括如下步骤的操作：确定通过一具体的感光元件获得的信号是否适用于推导与患者的心血管系统相关的信息；处理被确定为适用于推导与患者的心血管系统相关的信息的信号，以推导与患者的心血管系统相关的信息。

本发明提供一种心血管健康监测面（例如，心血管监测装置），其系统和相应的操作方法，当用户触摸（意图接触）该表面时能够监测用户的心血管健康。

本文中，术语“用户”、“患者”和“个人”可以替换地使用，都可以表示应用本发明的任何人。术语“光电容积脉搏波描记图像（photoplethymograpical）信号”，“光电容积脉搏波描记图（photoplethysmogram）信号”，“光电容积脉搏波描记法（photoplethymopgrphy）信号”可以替换地使用，都表示通过照亮皮肤并测量光吸收的变化从而以光学方式获取的体积描记图。

一般而言，感应面包括光传感器（例如，感光元件）和可操作地结合到感应面的具有可操作地波长匹配的光源（例如，发光元件）和至少一个控制器，其可操作地结合到光传感器和光源。

光传感器可以是光电二极管，光电晶体管，光敏电阻，光频转换器或者任何其他传感器或感应器，只要能够在输出中体现与光的量相关的变化即可，该光适用于该传感器或感应器的感应部分。

实施方式可包括如下中的一个或多个，例如，至少一个控制器和光传感器可以用于探测在感应面（例如，探测模块）上（上方）的一个或多个物体的位置。至少一个控制器和光传感器可以用于检查在感应面上（上方）的一具体位置的一个或多个物体是否提供PPG信号。至少一个控制器和光传感器还可以用于选择与其他位置相比具有相对更好的PPG信号的至少一个位置用于进一步处理和提取心血管指标（例如，与患者的心血管系统相关的信息），例如血压，血氧，动脉顺应性，心率，呼吸频率，心率变化以及一些其他指标。

至少一个控制器和光传感器可以用于通过测量与物体处于光源上（上方）有关的反射到光传感器的光线的量，探测在感应面上（上方）的一个或多个物体的位置。反射光的强度随着物体到光传感器和光源的接近程度而变化，这使得物体的位置可以被精确地确定。物体的位置还可以通过读取在心血管感应面的不同位置探测到的环境光的量被确定。

至少一个控制器和光传感器可以通过从物体被探测到的每个位置采样至少一个周期长信号来检查PPG信号的存在和位置，然后通过基于波形匹配和拒绝标准模块（例如，确定模块）的无论是软件或硬件运行至少一个周期长信号中的每一个，该模块可以是至少一个控制器的部分或者作为一个独立的模块。

感应面可以被分为多个区域（例如，多个光传感器的一个子集），至少一个控制器可以用于通过使用在每个区域中的光传感器探测到的反射光的强度，进行区域筛选以找到物体的位置，从而确定在感应面上（上方）的一个或多个物体的位置。

光传感器可以是多个光传感器的矩阵（例如，阵列）。光源也可以是多个光源的矩阵（例如，阵列）。光源和光传感器也可以形成为光源/光传感器对（pairs）（例如，光源的阵列与光传感器的阵列相交错）。顺序排列的多对可以形成为光源/光传感器对的矩阵。

另一方面，感应面被形成为至少两层，光传感器可操作地结合到顶层，具有可操作地波长匹配的光源结合到底层，至少一个控制器可操作地结合到光传感器和光源。

光传感器可以是光电二极管，光电晶体管，光敏电阻，光频转换器或者任何其他传感器或感应器，只要能够在输出中体现与光的量相关的变化即可，该光适用于该传感器或感应器的感应部分。

实施方式可包括下列中的一个或多个，例如，光传感器可操作地结合到可能被穿孔的顶层，使得结合到底层的光源可以能够照亮顶层上的物体。至少一个控制器和光传感器可以用于探测在感应面上（上方）的一个或多个物体的位置。至少一个控制器和光传感器可以用于检查在感应面上（上方）的一具体位置的一个或多个物体是否提供PPG信号。至少一个控制器和光传感器还可以用于选择与其他位置相比具有相对更好的PPG信号的至少一个位置用于进一步处理和提取心血管指标（例如，通过处理模块），例如血压，血氧，动脉顺应性，心率，呼吸频率，心率变化以及一些其他指标。

至少一个控制器和光传感器可以通过测量与物体处于光源上（上方）有关的反射到光传感器的光线的量，探测在感应面上（上方）的一个或多个物体的位置。反射光的强度随着物体到光传感器和光源的接近程度而变化，这使得物体的位置可以被精确地确定。

至少一个控制器和光传感器可以通过从物体被探测到的每个位置采样至少一个周期长信号来检查PPG信号的存在和位置，然后通过基于波形匹配和拒绝标准模块的无论是软件或硬件运行至少一个周期长信号中的每一个，该模块可以是至少一个控制器的部分或者作为一个独立的模块。

感应面可以被分为多个区域，至少一个控制器可以用于通过使用在每个区域中的光传感器探测到的反射光的强度，进行区域筛选以找到物体的位置，从而确定在感应面上（上方）的一个或多个物体的位置。

光传感器可以是多个光传感器的矩阵。光源也可以是多个光源的矩阵。光源和光传感器也可以形成为光源/光传感器对。顺序排列的多对可以形成为光源/光传感器对的矩阵。

另一方面，感应面被形成为至少两层，光源可操作地结合到顶层，具有可操作地波长匹配的光传感器结合到底层，至少一个控制器可操作地结合到光传感器和光源。

光传感器可以是光电二极管，光电晶体管，光敏电阻，光频转换器或者任何其他传感器或感应器，只要能够在输出中体现与光的量相关的变化即可，该光适用于该传感器或感应器的感应部分。

实施方式可包括如下中的一个或多个，例如，光源可操作地结合到可能被穿孔的顶层，使得可操作地结合到底层的光传感器可以能够探测来自顶层上的物体的反射光或光线。至少一个控制器和光传感器可以用于探测在感应面上（上方）的一个或多个物体的位置。至少一个控制器和光传感器可以用于检查在感应面上（上方）的一具体位置的一个或多个物体是否提供PPG信号。至少一个控制器和光传感器还可以用于选择与其他位置相比具有相对更好的PPG信号的至少一个位置用于进一步处理和提取心血管指标，例如血压，血氧，动脉顺应性，心率，呼吸频率，心率变化以及一些其他指标。

本发明还提供一种心血管健康监测触控板（或者其他消费产品），其系统和相应的操作方法，能够监测用户的心血管健康。

一般而言，触控板包括：具有光传感器的顶部表面，和可操作地结合到顶部表面的具有可操作地波长匹配的光源，和至少一个控制器，其可操作地仅结合到光传感器或者结合到光传感器和光源。至少一个控制器和光传感器用于探测顶部表面上的一个或多个手指。至少一个控制器用于使用从至少一个控制器和传感器探测获得的信息确定一个或多个手指在顶部表面上的位置和移动（例如，用于确定患者的身体部位的移动的模块，该身体部位与所述阵列相关）。至少一个控制器和光传感器还用于选择至少一个手指的位置用于PPG信号处理和提取心血管参数（例如，与患者的心血管系统相关的信息），例如血压，血氧，动脉顺应性，心率，心率变化和一些其他参数。

光传感器可以是光电二极管，光电晶体管，光敏电阻，光频转换器或者任何其他传感器或感应器，只要能够在输出中体现与光的量相关的变化即可，该光适用于该传感器或感应器的感应部分。

实施方式可包括如下中的一个或多个，例如，顶部表面可以被分为多个区域，至少一个控制器可以用于通过使用光传感器在不同区域探测的反射光的强度确定一个或多个手指在顶部表面上的位置和移动。反射光的强度随着手指到光传感器和光源的接近程度而变化，这使得一个或多个手指的位置可以被精确地测量。一个或多个手指的位置也可以通过测量在顶部表面的不同区域的光传感器接收到的环境光的量被测量。

在至少一个控制器探测到在设定时间值内没有手指移动以后，至少一个控制器和光传感器可以选择在该位置的至少一个手指的位置用于处理PPG信号和提取心血管参数。

光传感器可以是多个光传感器的矩阵。光源可以是多个光源的矩阵。光传感器和光源可以形成为光源/光传感器对。顺序排列的多对可以形成为光源/光传感器对的矩阵。

触控板装置还可以包括触控板和作为一个实体区域存在的键盘区域，至少一个可操作地结合到光传感器的控制器，可用于通过快速检查由一个或多个手指在顶部表面上的移动产生的图案，在键盘和触控板模式之间切换。

另一方面，计算装置包括显示装置，计算装置用于将一用户界面（GUI）提供在显示装置上。计算装置包括触控板装置，其用于支持通过计算装置的图形用户界面（GUI）的用户交互并与计算机的软件和应用进行交互。这种交互的示例可以包括但不限于如下所列：指针（光标）控制，音量控制，媒体控制，滚动控制，电源控制和所有其他操作系统，应用程序软件，网络，可用于计算系统的虚拟和增强现实控制，包括所有对计算系统和装置可用的人机接口（HID）控制命令。

触控板还包括具有光传感器的顶部表面，和可操作地结合到顶部表面的具有可操作地波长匹配的光源，和至少一个控制器，其可操作地仅结合到光传感器或者结合到光传感器和光源。至少一个控制器和光传感器用于探测顶部表面上的一个或多个手指。至少一个控制器用于使用从至少一个控制器和传感器探测获得的信息确定一个或多个手指在顶部表面上的位置和移动。至少一个控制器和光传感器还用于选择至少一个手指的位置用于PPG信号处理和提取心血管参数，例如血压，血氧，动脉顺应性，心率，心率变化和一些其他参数。

光传感器可以是光电二极管，光电晶体管，光敏电阻，光频转换器或者任何其他传感器或感应器，只要能够在输出中体现与光的量相关的变化即可，该光适用于该传感器或感应器的感应部分。

实施方式可包括如下中的一个或多个，例如，触控板的顶部表面可以被分为多个区域，至少一个控制器可以用于通过使用光传感器在不同区域探测的反射光的强度确定一个或多个手指在顶部表面上的位置和移动。反射光的强度随着手指到光传感器和光源的接近程度而变化，这使得一个或多个手指的位置可以被精确地测量。一个或多个手指的位置也可以通过测量在顶部表面的不同区域的光传感器接收到的环境光的量被测量。

在至少一个控制器探测到在设定时间值内没有手指移动以后，触控板装置的至少一个控制器和光传感器可以选择在该位置的至少一个手指的位置用于处理PPG信号和提取心血管参数。

触控板装置的光传感器可以是多个光传感器的矩阵。触控板装置的光源可以是多个光源的矩阵。触控板装置的光传感器和光源可以形成为光源/光传感器对。顺序排列的多对可以形成为光源/光传感器对的矩阵。

触控板装置还可以包括触控板和作为一个实体区域存在的键盘区域，至少一个可操作地结合到光传感器的控制器，可用于通过快速检查由一个或多个手指在顶部表面上的移动产生的图案，在键盘和触控板模式之间切换。

另一方面，触控板装置包括具有至少两层的顶部表面，光传感器可操作地结合到顶层，具有可操作地波长匹配的光源结合到底层，至少一个控制器可操作地结合到光传感器或者结合到光传感器和光源。至少一个控制器和光传感器用于探测顶部表面上的一个或多个手指。至少一个控制器用于使用从至少一个控制器和传感器探测获得的信息确定一个或多个手指在顶部表面上的位置和移动。至少一个控制器和光传感器还用于选择在该位置的至少一个手指的位置用于处理PPG信号和提取心血管指标，例如血压，血氧，动脉顺应性，心率，心率变化和一些其他指标。

实施方式可包括如下之一，例如，光传感器可操作地结合到可能被穿孔的顶层，使得结合到底层的光源可以能够照亮顶层上的一个或多个手指。顶部表面可以被分为多个区域，至少一个控制器可以用于通过使用光传感器在不同区域探测的反射光的强度确定一个或多个手指在顶部表面上的位置和移动。反射光的强度随着手指到光传感器和光源的接近程度而变化，这使得一个或多个手指的位置可以被精确地测量。一个或多个手指的位置也可以通过测量在顶部表面的不同区域的光传感器接收到的环境光的量被测量。

在至少一个控制器探测到在设定时间值内没有手指移动以后，触控板装置的至少一个控制器和光传感器可以选择在该位置的至少一个手指的位置用于处理PPG信号和提取心血管指标。

触控板装置的光传感器可以是多个光传感器的矩阵。触控板装置的光源可以是多个光源的矩阵。触控板装置的光传感器和光源可以形成为光源/光传感器对。顺序排列的多对可以形成为光源/光传感器对的矩阵。

触控板装置还可以包括触控板和作为一个实体区域存在的键盘区域，至少一个可操作地结合到光传感器的控制器，可用于通过快速检查由一个或多个手指在顶部表面上的移动产生的图案，在键盘和触控板模式之间切换。

另一方面，触控板装置包括具有至少两层的顶部表面，光源可操作地结合到顶层，具有可操作地波长匹配的光传感器结合到底层，至少一个控制器可操作地结合到，光传感器或者结合到光传感器和光源。至少一个控制器和光传感器用于探测顶部表面上的一个或多个手指。至少一个控制器用于使用从至少一个控制器和传感器探测获得的信息确定一个或多个手指在顶部表面上的位置和移动。至少一个控制器和光传感器还用于选择至少一个手指的位置用于PPG信号处理和提取心血管参数，例如血压，血氧，动脉顺应性，心率，心率变化和一些其他参数。

实施方式可包括如下之一，例如，光源可操作地结合到可能被穿孔的顶层，使得结合到底层的光传感器可以能够探测来自顶层上的一个或多个手指的反射光或光线。顶部表面可以被分为多个区域，至少一个控制器可以用于通过使用光传感器在不同区域探测的反射光的强度确定一个或多个手指在顶部表面上的位置和移动。反射光的强度随着手指到光传感器和光源的接近程度而变化，这使得一个或多个手指的位置可以被精确地测量。一个或多个手指的位置也可以通过测量在顶部表面的不同区域的光传感器接收到的环境光的量被测量。

在至少一个控制器探测到在设定时间值内没有手指移动以后，触控板装置的至少一个控制器和光传感器可以选择在该位置的至少一个手指的位置用于处理PPG信号和提取心血管参数。

触控板装置的光传感器可以是多个光传感器的矩阵。触控板装置的光源也可以是多个光源的矩阵。触控板装置的光传感器和光源可以形成为光源/光传感器对。顺序排列的多对可以形成为光源/光传感器对的矩阵。

触控板装置还可以包括触控板和作为一个实体区域存在的键盘区域，至少一个可操作地结合到光传感器的控制器，可用于通过快速检查由一个或多个手指在顶部表面上的移动产生的图案，在键盘和触控板模式之间切换。

一般而言，改进的心血管健康监测可以通过采用那些在他们的日常活动中已经有交互的物体来监测患者或个人的心血管健康来实现，将这些物体的与用户交互的表面转变为心血管健康监测面。

一般而言，考虑到人们每天花在计算机上的时间，计算机触控板可以为监测心血管健康提供一个良好的途径。这可以通过设计触控板以使其既能够执行其与计算装置进行交互的核心功能，又能够监视用户的心血管健康来实现。

本发明还提供了一种计算机程序或计算机程序产品，用于执行本文所述的任何过程，和/或体现本文所述的任何装置特征，以及一种计算机可读介质，其上存储有用于执行本文描述的任何方法和/或体现本文描述的任何装置特征的的程序。

本发明还提供体现计算机程序或计算机程序产品的信号，该信号用于执行本文描述的任何方法，和/或体现本文描述的任何装置特征，发送该信号的方法，以及具有操作系统的计算机产品，该操作系统支持用于执行本文描述的过程和/或体现本文描述的任何装置功能的计算机程序。

本发明的一方面中的任何特征可以以任何适当的组合被应用于本发明的其他方面。具体地，方法方面可以被应用于装置方面，反之亦然。如本文所使用的，功能性模块特征可以替代地以其相应的结构来表示，例如经过适当编程的处理器和相应的内存。

此外，嵌入于硬件的功能通常可以用软件实现，反之亦然。本文涉及的任何软件和硬件特征均应据此解释。

如本文所使用的，术语“心血管监测”应优选地理解为还包含“血液动力学监测”的内容。

如本文所使用的，所称复数形式的“多个发光元件”和“多个感光元件”，优选地还表示这些复数中的元件，反之亦然。

如本文所使用的，术语“心血管感应面”优选地表示布置在一表面上的PPG传感器，该表面例如是物体的表面，或者构件（其可以应用于或附加到物体上）的表面。

如本文所使用的，术语“交错”优选地表示这样的情形，即第一组的物体以均匀的间隔被布置在第二组的物体之间，更加优选地，使得第一组的物体与第二组的物体交替地设置（例如，第一组的物体被设置在，或插入到，那些第二组的物体之间，反之亦然）。

本发明包含了基本上如本文所述和/或如参照附图所示的方法，系统和装置。

附图说明

以下通过仅为举例的实施方式并参考具有相同标记的相应的附图描述本发明的一个或多个方面，其中：

图1是根据一实施例操作心血管感应面的示意图；

图2是根据一实施例操作心血管感应面的示意图；

图3A是根据一实施例的心血管感应面的示意图；

图3B是根据一实施例的柔性心血管感应面的示意图；

图3C是根据一实施例的心血管感应面的示意图；

图3D是根据一实施例的心血管感应面的示意图；

图4A是根据一实施例的心血管感应面装置的示意框图；

图4B是根据一实施例的心血管感应面装置的示意框图；

图4C是根据一实施例的心血管感应面装置的示意框图；

图4D是根据一实施例的心血管感应面装置的示意框图；

图4E是根据一实施例的心血管感应面装置的示意框图；

图5A是根据一实施例的波形匹配和拒绝标准模块的示意图；

图5B是根据一实施例的波形匹配和拒绝标准模块的示意图；

图6是图3A、3B、3C、3D、4A、4B、4C、4D和4E所示的心血管感应面装置的操作过程的示例性流程示意图，其作为图1和2的示例性实施方式；

图7是心血管监测装置的操作过程的示例性流程示意图；

图8是适用于实施本发明的一个或多个示例的计算机系统的示意框图；

图9A是根据一实施例的计算装置的示意图；

图9B是根据一实施例的计算装置的示意图；

图10是根据一实施例操作心血管健康监测触控板装置的示意图；

图11是根据一实施例的心血管健康监测触控板装置的示意图；

图12A是根据一实施例的心血管健康监测触控板装置的示意图；

图12B是根据一实施例的心血管健康监测触控板装置的示意图；

图13A是根据一实施例的心血管健康监测触控板装置的示意框图；

图13B是根据一实施例的心血管健康监测触控板装置的示意框图；

图14A是根据一实施例的心血管健康监测触控板装置的示意框图；

图14B是根据一实施例的心血管健康监测触控板装置的示意框图；

图15是心血管健康监测触控板装置的操作过程的示例性流程示意图；

图16至19是心血管监测装置结合于消费产品的示例。

具体实施方式

图1是根据一实施例操作心血管感应面的示意图。应当理解此处所示的心血管感应面是作为示例给出并仅用于举例的目的。

图1示出的示例100包括与心血管感应面110交互的手120。如图所示，当手120被放在心血管感应面110上（上方），心血管感应面装置选择出心血管感应面上物体（手）被放置的位置130。心血管感应面装置继续选择出心血管感应面上存在PPG信号的位置140。心血管感应面装置最终选择出具有相对更好的PPG信号的至少一个位置150用于进一步处理和提取心血管参数。

图2示出的示例200包括与嵌入到一示例物体（杯子）中的柔性心血管感应面210交互的手220。如图所示，当手220握住杯子，心血管感应面装置选择出柔性心血管感应面上手被放置的位置230。心血管感应面装置继续选择出物体（杯子）上存在PPG信号的位置240。心血管感应面装置最终选择出具有相对更好的PPG信号的至少一个位置250用于进一步处理和提取心血管参数。

图3A是根据一实施例的心血管感应面的示意图。如图所示，心血管感应面300包括光源310和光传感器320。

图3B是根据一实施例的柔性心血管感应面的示意图。如图所示，柔性心血管感应面330包括光源340和光传感器350。柔性心血管感应面可通过将光传感器350和光源340安装到柔性电路或柔性塑料基底（例如，用于支撑多个光源和光传感器的构件）制成，例如聚酰亚胺，PEEK或透明导电聚酯薄膜。柔性心血管感应面330采用各种方式实现，例如本文所描述的技术。应当理解柔性的心血管感应面330的具体构造可以变化，所使用的结构依赖于具体的实施方式。

图3C是根据一实施例的两层心血管感应面的示意图。如图所示，两层心血管感应面360包括操作地结合到光传感器的顶层370和可操作地结合到光源的底层400。顶层370还包括穿孔380，这些穿孔允许来自底层（光源）400的光线能够照亮在顶部表面370上（上方）的物体。然后光传感器可以能够探测被在顶部表面上（上方）的物体反射的光的量。

图3D是根据一实施例的两层心血管感应面的示意图。如图所示，两层心血管感应面410包括可操作地结合到光源的顶层420和可操作地结合到光传感器的底层450。顶层420还包括穿孔430，这些穿孔允许可操作地结合到底层的光传感器能够探测来自处在顶层上（上方）的物体的反射光（光线）。

图4A是根据一实施例的心血管感应面装置（系统）500的示意框图。心血管感应面510可以以网格形式实现，例如网格状的心血管感应面300、360和410，或者以柔性形式实现，例如柔性心血管感应面330。图4A示出的心血管感应面装置具有一个选择器520，一个信号处理模块540，一个波形匹配和拒绝标准模块550和一个控制器530。当然，心血管感应面装置可以被实施为与其他模块连接。例如，在另一实施方式中，可以使用多于一个选择器。在其他实施方式中，信号处理模块540可以是基于软件的，并且可以在系统中增加调节电路，例如跨阻放大器或分压器。例如，以下在图4B，4C，4D和4E中具体描述的。

在某些实施例中，心血管感应面装置500可以包括其他元件或者可以以不同方式被布置。在其他例子中，波形匹配和拒绝标准模块550可以被包含在控制器530中。在另一实施例中，波形匹配和拒绝标准模块的诸如本文所描述的功能可以通过计算系统的其他元件（例如控制器530以外的）被执行，在该计算系统中心血管感应面装置500被实施。

在心血管感应面装置的实施例中，当物体处在心血管感应面上（上方）时，心血管感应面的光源可以被打开。物体的存在可以通过读取在心血管感应面的不同位置的光传感器接收的环境光的量的变化被探测。本方法可以是系统能够被运行以减少耗电的很多方式之一。本方法可以保证光源仅在当需要执行读取的时候才被打开。当然，其他减少耗电的方式也是可能的。应当理解本方式仅作为示例被给出。

在心血管感应面装置500的另一实施例中，心血管感应面的光源510可以被初始化地打开并可以和光传感器一起使用以形成为紧凑传感器，使得光源发出的入射光（光线）在物体放置的位置被物体反射并被光传感器接收。这可用于指示（探测）物体在心血管感应面上（上方）的存在和位置。

在心血管感应面系统/装置500的另一实施例中，控制器530可以被用于控制心血管感应面的光源。控制器可以用于通过直接提供电流的方式或者通过脉冲宽度调制（PWM）的方式驱动心血管感应面的光源。心血管感应面的光源也可以通过其他方法控制，例如使用不同的控制器或者从不同的电源直接提供电流或者使用其他数字或模拟的手段。

选择器520和控制器530可以存储心血管感应面510上的所有物体被定位（探测到）的位置。物体通过读取在心血管感应面510的所有位置上的环境光的量的变化或者通过使用接近的阈值被定位（探测）。

当在心血管感应面510上（上方）的多个物体（或一个物体）的位置被识别时，选择器520、信号处理模块540和控制器530可以通过选择器520和控制器530从之前识别和存储的所有位置继续采集至少一个周期长信号（波形）。

心血管感应面装置（系统）可以使用波形匹配和拒绝标准模块550来检查至少一个周期长信号（波形）中的每个是否匹配来自波形匹配和拒绝标准模块550的标准集合。心血管感应面装置可以排除（拒绝）那些信号（波形）符合标准的位置。

心血管感应面装置（系统）可以选择最紧密地匹配于来自波形匹配和拒绝标准模块550的标准集合的至少一个信号（波形）的位置，用于继续处理来自该位置的信号，直到信号不再符合来自波形匹配和拒绝标准模块的标准集合。

选择器控制器可以选择心血管感应面的第一个位置，在该处物体被定位（探测到），信号处理模块和控制器可以从选择的位置继续采集至少一个周期长信号（波形），然后使用波形匹配和拒绝标准模块来检查来自选择的位置的至少一个周期长信号（波形）是否匹配来自波形匹配和拒绝标准模块的标准集合。

如果信号（波形）匹配于来自波形匹配和拒绝标准模块的标准集合（例如，其适用于推导与患者的心血管系统相关的信息），则心血管感应面装置可以继续选择产生匹配的信号（波形）的位置，用于继续处理来自该位置的信号，直到信号不再符合来自波形匹配和拒绝标准模块的标准集合。

如果来自第一个选择的位置的信号不匹配来自波形匹配和拒绝标准模块的标准集合，选择器和控制器可选择心血管感应面的物体所处的（被探测到的）下一个位置，信号处理模块和控制器可以继续采集来自选择的位置的至少一个周期长信号，并随后使用波形匹配和拒绝标准模块来检查所选择的信号是否符合基于波形匹配和拒绝标准的标准集合。继续此过程直到找到一个位置，其信号符合来自波形匹配和拒绝标准模块的标准集合。

图4B是根据一实施例的心血管感应面装置（系统）560的示意框图。

心血管感应面510可以以网格形式实现，例如网格状的心血管感应面300、360和410，或者以柔性形式实现，例如柔性心血管感应面330。图4B示出的心血管感应面装置（系统）具有一个控制器530。在其他实施例中，可以使用多于一个控制器。在其他实施方式中，信号处理模块可以是基于软件的，且线性电路模块可以被增加到系统（装置）中。

如图4B所示，心血管感应面装置560包括心血管感应面510，连接到心血管感应面510的三个选择器模块：选择器A 570、选择器B 580和选择器C 590，一控制器530，其连接到心血管感应面510和三个选择器570、580和590，两个信号处理模块：信号处理模块A 600连接到选择器B 580和控制器530，信号处理模块B 610连接到选择器C 590和控制器530。图4B示出的心血管感应面装置（系统）还包括波形匹配和拒绝标准模块550，其连接到控制器530。

在某些实施例中，心血管感应面装置560可以包括其他元件或者可以以不同方式被布置。在其他例子中，波形匹配和拒绝标准模块550可以被包含在控制器530中。在另一实施例中，波形匹配和拒绝标准模块的诸如本文所描述的功能可以通过计算系统的其他元件（例如控制器530以外的）被执行，在该计算系统中心血管感应面装置560被实施。

在一实施例中，控制器530可以被用于控制心血管感应面510的光源。控制器530可以用于通过直接提供电流的方式或者通过脉冲宽度调制（PWM）的方式驱动心血管感应面的光源。心血管感应面的光源也可以通过其他方法控制，例如使用不同的控制器或者从不同的电源直接提供电流或者使用其他数字或模拟的手段。

在心血管感应面系统/装置的实施例中，当物体处在心血管感应面上（上方）时，心血管感应面的光源可以被打开。物体的存在可以通过读取在心血管感应面的不同位置的光传感器接收的环境光的量的变化被探测。本方法可以是系统能够被运行以减少耗电的很多方式之一。本方法可以保证光源仅在当需要执行读取的时候才被打开。当然，其他减少耗电的方式也是可能的。应当理解本方式仅作为示例被给出。

在心血管感应面系统/装置560的另一实施例中，心血管感应面的光源510可以被初始化地打开并可以和光传感器一起使用以形成为紧凑传感器，使得光源发出的入射光（光线）在物体放置的位置被物体反射并被光传感器接收。这可用于指示（探测）物体在心血管感应面上（上方）的存在和位置。

选择器A 570和控制器530可以存储心血管感应面510上的所有物体被定位（探测到）的位置。物体探测可以通过循环检测心血管感应面上的所有位置来执行，并随后使用接近度或环境光阈值来确定一个物体（多个物体）的位置。

选择器B580、控制器530和信号处理模块A 600可从选择器A 570和控制器530之前存储的所有位置采集至少一个周期长信号（波形）。

心血管感应面装置（系统）可以使用波形匹配和拒绝标准模块550来检查至少一个周期长信号（波形）中的每个是否匹配于来自波形匹配和拒绝标准模块550的标准集合。心血管感应面装置可以排除（拒绝）那些信号（波形）符合标准的位置。

心血管感应面装置（系统）可以通过使用选择器C 590和控制器530，选择最紧密地匹配于来自波形匹配和拒绝标准模块550的标准集合的至少一个信号（波形）的位置。选择器C 590（例如，选择模块）可以选择最紧密地匹配于来自波形匹配和拒绝标准模块的标准集合的信号（波形），并将该位置连接到信号处理模块B 610，以用于继续处理来自该位置的信号，直到信号（波形）不再符合来自波形匹配和拒绝标准模块的标准集合。

图4C是根据一实施例的心血管感应面系统（装置）620的示意框图。心血管感应面620可以以网格形式实现，例如网格状的心血管感应面300、360和410，或者以柔性形式实现，例如柔性心血管感应面330。

如图4C所示，心血管感应面系统620包括心血管感应面510，选择器520，调节电路630和波形匹配和拒绝标准模块550。调节电路可以是跨阻放大器或分压器。当然调节电路也可以通过其他方式构建。其中跨阻放大器电路是优选的而分压器电路仅作为举例被列出。

在心血管感应面系统（装置）620中，信号处理任务由控制器530执行，或者由一独立的控制器执行，其可以是心血管感应面系统（装置）的一不同模块的一部分。

在某些实施例中，心血管感应面装置（系统）620可以包括其他元件或者可以以不同方式被布置。在其他例子中，波形匹配和拒绝标准模块550可以被包含在控制器530中。在另一实施例中，波形匹配和拒绝标准模块的诸如本文所描述的功能可以通过计算系统的其他元件（例如控制器530以外的）被执行，在该计算系统中心血管感应面系统620被实施。

在一实施例中，控制器530可以被用于控制心血管感应面620的光源。控制器530可以用于通过直接提供电流的方式或者通过脉冲宽度调制（PWM）的方式驱动心血管感应面的光源。心血管感应面的光源也可以通过其他方法控制，例如使用不同的控制器或者从不同的电源直接提供电流或者使用其他数字或模拟的手段。

在心血管感应面系统的实施例中，当物体处在心血管感应面上（上方）时，心血管感应面的光源可以被打开。物体的存在可以通过读取在心血管感应面的不同位置的光传感器接收的环境光的量的变化被探测。本方法可以是系统能够被运行以减少耗电的很多方式之一。本方法可以保证光源仅在当需要执行读取的时候才被打开。当然，其他减少耗电的方式也是可能的。应当理解本方式仅作为示例被给出。

在心血管感应面装置（系统）620的另一实施例中，心血管感应面的光源510可以被初始化地打开并并可以和光传感器一起使用以形成为紧凑传感器，使得光源发出的入射光（光线）在物体放置的位置被物体反射并被光传感器接收。这可用于指示（探测）物体在心血管感应面上（上方）的存在和位置。

选择器520和控制器530可以存储心血管感应面510上的所有物体被定位（探测到）的位置。物体探测可以通过循环检测心血管感应面上的所有位置来执行，并随后使用接近度或环境光阈值来确定一个物体（多个物体）的位置。

当物体的位置（物体）被确定为处在心血管感应面心血管感应面510上（上方）时，选择器520、调节电路模块630和控制器530可以继续从选择器520和控制器530之前识别和存储的所有位置采集至少一个周期长信号（波形）。

心血管感应面装置（系统）可以使用波形匹配和拒绝标准模块550查至少一个周期长信号（波形）中的每个是否匹配于来自波形匹配和拒绝标准模块700的标准集合。心血管感应面装置可以排除（拒绝）那些信号（波形）符合标准的位置

心血管感应面装置（系统）可以选择最紧密地匹配于来自波形匹配和拒绝标准模块550的标准集合的至少一个信号（波形）的位置，以用于继续处理来自该位置的信号（波形），直到信号（波形）不再符合来自波形匹配和拒绝标准模块的标准集合。

图4D是根据一实施例的心血管感应面装置的示意框图。

心血管感应面510可以以网格形式实现，例如网格状的心血管感应面300、360和410，或者以柔性形式实现，例如柔性心血管感应面330。图4D示出的血管感应面装置（系统）具有一个控制器530。在其他实施例中，可以使用多于一个控制器。

如图4D所示，心血管感应面系统（装置）640包括心血管感应面510，连接到心血管感应面510的三个选择器模块：选择器A 570，选择器B 580和选择器C 590，一控制器530，其连接到心血管感应面510和三个选择器570、580和590，两个调节电路模块：调节电路A 650连接到选择器B 580和控制器530，调节电路B 660连接到选择器C 590和控制器530。图4D示出的心血管感应面装置（系统）还包括波形匹配和拒绝标准模块550，其连接到控制器530。

在某些实施例中，心血管感应面装置（系统）640可以包括其他元件或者可以以不同方式被布置。在其他例子中，波形匹配和拒绝标准模块550可以被包含在控制器530中。在另一实施例中，波形匹配和拒绝标准模块的诸如本文所描述的功能可以通过计算系统的其他元件（例如控制器530以外的）被执行，在该计算系统中心血管感应面系统640被实施。

在一实施例中，控制器530可以被用于控制心血管感应面510的光源。控制器530可以用于通过直接提供电流的方式或者通过脉冲宽度调制（PWM）的方式驱动心血管感应面的光源。心血管感应面的光源也可以通过其他方法控制，例如使用不同的控制器或者从不同的电源直接提供电流或者使用其他数字或模拟的手段。

在心血管感应面系统的实施例中，当物体处在心血管感应面上（上方）时，心血管感应面的光源可以被打开。物体的存在可以通过读取在心血管感应面的不同位置的光传感器接收的环境光的量的变化被探测。本方法可以是系统能够被运行以减少耗电的很多方式之一。本方法可以保证光源仅在当需要执行读取的时候才被打开。当然，其他减少耗电的方式也是可能的。应当理解本方式仅作为示例被给出。

在心血管感应面装置（系统）640的另一实施例中，心血管感应面的光源510可以被初始化地打开并可以和光传感器一起使用以形成为紧凑传感器，使得光源发出的入射光（光线）在物体放置的位置被物体反射并被光传感器接收。这可用于指示（探测）物体在心血管感应面上（上方）的存在和位置。

选择器A 570和控制器530可以存储心血管感应面510上的所有物体被定位（探测到）的位置。物体探测可以通过循环检测心血管感应面上的所有位置来执行，并随后使用接近度或环境光阈值来确定一个物体（多个物体）的位置。

选择器B 580，控制器530和调节电路A 650可从选择器A 570和控制器530（例如，用于存储信号的采样的装置）之前存储的所有位置采集至少一个周期长信号（波形）。

心血管感应面装置（系统）可以使用图样匹配和拒绝模块800来检查至少一个周期长信号（波形）中的每个是否匹配于来自图样匹配和拒绝模块800的标准集合。心血管感应面装置（系统）可以排除（拒绝）那些信号（波形）不符合标准的位置。

心血管感应面装置（系统）可以选择最紧密地匹配于来自波形匹配和拒绝标准模块550的标准集合的至少一个信号（波形）的位置。选择器C 590可以选择最紧密地匹配于来自波形匹配和拒绝标准模块的标准集合的信号（波形），并将该位置连接到调节电路B 660，以用于继续处理来自该位置的信号，直到来自该位置的信号（波形）不再符合来自图样匹配和拒绝模块的标准集合。

图4E是根据一实施例的心血管感应面系统（装置）670的示意框图。

如图4E所示，心血管感应面系统（装置）包括心血管感应面510和一控制器530。心血管感应面系统（装置）670可以被设计为产生与心血管感应面系统（装置）500、560、620和640同样的输出。

在心血管感应面系统（装置）670中，示出于心血管感应面系统（装置）500、560、620和640中的选择器模块、波形匹配和拒绝标准模块和调节电路模块或者信号处理模块，可以全部包含在控制器530中。

图5A是根据一实施例的波形匹配和拒绝（波形过滤）标准模块680的示意图。在一实施例中，波形匹配标准680可以用于实现如图4A、4B、4C和4D所示的波形匹配和拒绝标准模块550。基本上，波形匹配和拒绝标准模块可以用于为使用本文所描述的技术的心血管感应面检查PPG波形，例如对于图4A、4B、4C和4D而言。如图5A所示，波形匹配和拒绝标准模块可以定义可接受的和不可接受的波形。

如图5A所示，波形匹配和拒绝标准680包括形状标准690。由此，形状标准690可以定义应当被接受的波形的形状或者应当被拒绝的波形的形状。当然，其他标准也可用于为心血管感应面装置实施其波形匹配和拒绝标准模块。

波形匹配和拒绝标准模块可包括至少一个形状匹配标准。形状匹配标准可通过波形匹配和图像识别技术的手段来实现，其中将输入信号与一参考信号进行比较，在这种情况下，输入信号可以是来自在心血管感应面上（上方）的一个或多个物体的位置的信号。

可能使用的波形匹配技术可包括：互相关，标志比较，绝对差求和，间隔匹配，动态时间规整（DTW）等。

当然，其他波形匹配和图像识别技术也可以被用于识别PPG信号。应当理解，这些技术仅作为示例给出。

在形状标准方式下，形状标准可以定义应当被接受的波形的形状或者应当被拒绝的波形的形。当然其他标准也可用于为心血管感应面装置实施其波形匹配和拒绝标准。

其他方法可能包括使用机器学习和深度学习技术来训练模型，该模型可用于将来自心血管感应面的那些物体出现（被检测到）的位置的至少一个周期信号中的每个，分类为可接受或不可接受类型，以继续用于PPG信号的处理和心血管参数的处理

图5B示出了另一实施例。如图5B所示，波形匹配和拒绝标准模块700包括形状标准690和频率标准710。由此，形状标准690可以定义应当被接受的波形的形状或者应当被拒绝的波形的形状。频率标准710可以定义应当被接受的波形（信号）的频率或者应当被拒绝的波形的频率。

图6是图4A、4B、4C、4D和4E所示的心血管感应面装置的操作过程的示例性流程示意图。图6包括过程720。过程720包括探测在心血管感应面上（上方）的一个或多个物体730。例如，控制器可以用于使用环境光阈值或接近的阈值来探测一个或多个物体在心血管感应面上（上方）。

过程720包括确定在心血管感应面上（上方）一个或多个物体的位置740。例如，控制器可以用于使用环境光阈值或接近的阈值来确定心血管感应面上（上方）的一个或多个物体的确切的位置。

过程720还包括在一个或多个物体被探测到的位置处检查PPG信号的存在750。例如，控制器和波形匹配和拒绝标准模块可以用于基于来自于波形匹配和拒绝标准的标准集合，接受或拒绝来自一个或多个物体被探测到的位置处的波形（信号）。

过程720结束于选择出具有相对更好的PPG信号的至少一个位置，用于进一步处理和提取心血管指标760。

本文中描述的心血管感应面装置的控制器可以通过多种方式来实现。该控制器可以使用通用可编程处理器或控制器来实现。在另一实施方式中，可以使用包括至少一个处理器的专用集成电路。控制器可以使用具有机器可读指令形式的固件/软件来实施，其可以被通用处理器或控制器执行。控制器也可以使用上面讨论的技术的组合来实施，或者可以使用其他技术和/或设备来实施。

本文中描述的心血管感应面装置的选择器可以采用各种方式实施。举例而言，选择器可以使用机械开关、FETS或者复用器来实施。

图7是心血管监测装置的操作过程的示例性流程示意图。心血管监测装置的功能之一是确定信息，例如心血管参数，这在临床上是有用的。参数从通过PPG传感器获得的PPG信号中提取或计算。如果通过PPG传感器获得的信号质量低，以此为基础计算得到的参数将不准确且不可靠，从而在临床上无用。本发明提供操作心血管监测装置的方法，可以确保从PPG信号计算得到的参数是可靠的且在临床上有用。此操作方法700示于图7的流程图中。

如所描述的，心血管装置典型地具有多个发光元件和多个感光元件。发光元被布置在一平面，例如固定在一片材料之内或之上，感光元件被布置在另一平面，例如固定在另一片材料之内或之上。这两片材料被布置为一者在另一者之上以形成心血管感应“面”，其中感光元件与发光元件相交错/插入到发光元件之间，反之亦然。当患者的一部分处于心血管感应面上或上方时，从光发射器发出的光从患者的那部分被反射使得被光传感器接收到，从而从患者处获得PPG信号。每个光传感器与最靠近该传感器的一个光发射器或多个光发射器相关联，以获得PPG信号。

在方法700的步骤702，心血管感应面上或上方的一物体被探测到。如所描述的，通过测量多个光传感器中的每一个接收到的环境光，心血管感应面可以探测位于其上或上方的物体。当一个物体被放在感应面上或上方，该物体会阻挡至少部分环境光到达光传感器，因此这些被阻挡的传感器会测得较低的环境光水平。可以设置测得的环境光水平的阈值，低于阈值视为一个物体处在感应面上或上方。替代地或进一步地，装置可以比较多个传感器中的每一个接收到的环境光。然后当传感器中的至少一个测量到低于其他传感器的环境光水平（例如，低于一阈值量）并且当其他传感器测量到与另一个相同的环境光水平时，装置可以确定一个物体处在感应面上或上方。

在开始获得PPG信号的过程之前首先探测感应面上方是否有物体的好处之一在于，减少能耗。该减少通过这样的方式来实现，即仅在确定物体确实存在于传感器上方时，发光元件才发出获得PPG信号所需要的光。由此，光发射器只有在需要时才被打开。

一旦在步骤702中位于心血管感应面上或上方的一物体被探测到，一个或多个物体的位置在步骤704被确定。物体的位置通过识别测得较低环境光水平的具体的光传感器的位置被确定，因为低环境光水平测量结果表明一个物体处在这些具体的传感器上或上方。发光元件和感光元件通常设置为如图所示的网格，因此光传感器的位置可以例如作为网格上的坐标被记录。

一旦在传感器上或上方的物体的位置被确定，在步骤706，心血管监测装置选择这些位置中的一个（例如，选择在这些位置中的一个的传感器）作为第一个位置。第一个位置可以随机地从被确定为有物体存在于其上方的位置中选择。替代地，第一个位置可以基于通过每个光传感器进行的环境光测量结果来选择。在后一种情形中，可以假设能获得最佳PPG信号的传感器会是与患者的身体部位最紧密接触的传感器，即因此也是测得最低环境光水平的传感器。因此，在步骤706，装置可以选择具有最低环境光读数的传感器作为第一个位置。

在步骤708，在所选择的位置验证PPG信号的存在。有可能出现这样的情况，即被探测到的在心血管感应面上或上方的物体不是患者的身体的一部分，或者是患者的身体被衣物覆盖的一部分。在这些或其他情况下，不可能获得PPG信号并因此没有理由继续试图获得PPG信号。

检查步骤708可包括在选择的位置处按一预先设定的时间值从传感器获得信号，并在获得的信号中检查PPG波形的存在。预先设定的时间值可以与典型PPG信号的几个周期相等，使得能够有足够的时间收集到包含至少一个完整波形的信号，以能够与标准进行比较，不过不需要收集与进行比较所需要的信号相比更长时间的信号。

如果在步骤708确定出在所选择的位置（步骤710）处存在PPG信号，则在步骤712，所选择的位置被保持用于继续从该位置获得并处理PPG信号（例如，由光传感器在该位置获得）。在步骤712，对PPG信号的处理包括从在所选择的位置处的传感器获得的PPG信号中提取心血管参数。

如果在步骤714发现在所选择的位置处不存在PPG信号，在步骤716，下一个被确定为有物体存在（在步骤704）的位置被选择。下一个位置可以从那些位置中随机选择，或者下一个位置可以基于如前所述的环境光水平被选择（例如，测得第二低环境光水平的传感器）。

虽然方法700示出，如果发现所选择的传感器没有测得PPG信号，装置继续按照传感器的位置选择下一个位置，然而步骤708也可以替代地同时对每个传感器执行。在这种情况下，来自每一个被确定为在其上方具有一物体的传感器（在步骤704）的测量结果全部被检查，以检查PPG信号在这些传感器中的任意者的存在。装置然后从测得PPG信号的传感器中选择第一个位置并确定该信号是否适用于提取心血管信息。若是，该传感器继续监测。若否，测得PPG信号的其他传感器被选择。

在步骤714，一旦下一个位置被选择，方法流程回到步骤708以在该下一个位置检查PPG信号的存在。该方法将继续遍历被确定为在其上或上方具有一物体的所有位置（步骤704）。遍历会持续直到要么找到一个传感器位置能够提供可被接受的PPG信号（并且随后该信号继续被处理），要么每个传感器位置都被检查而没有探测到可以被接受的PPG信号（方法流程会在此结束）。

在一实施例中，心血管监测装置结合在一笔记本电脑的触控板中，装置具有由交替的光传感器和光发射器形成的长方形阵列。在本例中，方法700按如下进行。

笔记本电脑的用户可以放多个手指在触摸板上。在方法的第一个步骤中，装置通过测量光传感器接收到的环境光，确定是否有物体在装置（感应面）上或上方。一旦装置确定有物体在感应面上方，装置通过识别哪些光传感器被物体遮挡来确定这些物体的位置。在本例中，位置可以使用光源和传感器的长方形阵列中的X-Y坐标来确定。从所有识别出的传感器位置中，选出第一个位置。与所选择的传感器关联的发光元件被打开，使得传感器能够检查PPG信号是否存在。如果传感器确实测得PPG信号，该传感器继续监测并且信号被处理以获得心血管信息（如其他部分所描述的，此步骤优选地还包括检查该PPG信号确实适用于基于它确定可靠而有用的心血管信息，例如在信号质量和一致性方面）。如果传感器未测得PPG信号，装置选择下一个传感器并重复此过程。

图8是适用于实施本发明的一个或多个示例的计算机系统600的示意框图，包括服务提供方服务器130，商业服务器120和用户设备110。应当理解，本文描述的装置可以作为计算机系统600通过以下描述的方式来实施。

计算机系统600包括用于在计算机系统600的各个组件之间传递信息数据、信号和信息的总线612或其他通信机制。这些组件包括输入/输出（I/O）组件604，其用于处理用户（例如，发件人，收件人，服务提供方）的操作，例如来自于按键板/键盘的按键选择，选择一个或多个按钮或链接等，和/或从PPG传感器接收输入，并将相应的信号发送到总线612。I/O组件604还可以包括输出组件，例如显示器602和光标控件608（例如键盘、按键板、鼠标等）。显示器602可以用于显示PPG传感器的输出。还可以包括可选的音频输入/输出组件606，以通过音频信号转换允许用户使用语音来输入信息。音频I/O组件606可以允许用户听到音频。收发器或网络接口620在计算机系统600和其他设备，例如PPG传感器，之间发送和接收信号。在一个实施例中，传输是无线的，尽管其他传输介质和方法也可以是适用的。处理器614处理这些各种信号，例如在计算机系统600上显示的或通过通信链路624传输到其他设备的，其可以是微控制器，数字信号处理器（DSP）或其他处理组件。处理器614还可以控制信息（例如缓存包（cookie）或IP地址）到其他设备的传输。

计算机系统600的组件还包括系统内存组件610（例如，RAM）、静态存储器组件616（例如，ROM）和/或磁盘驱动器618（例如，固态驱动器，硬盘驱动器）。计算机系统600通过处理器614和其他组件执行包含在系统内存组件610中的一个或多个指令序列来实现的特定操作。例如，处理器614可以根据过程400执行本文描述的模型生成功能。

逻辑可以被编码在计算机可读介质中，该计算机可读介质可以是参与向处理器614提供指令以供执行的任何介质。这种介质可以采取多种形式，包括但不限于：非易失性介质、易失性介质和传输介质。在各种实施方式中，非易失性介质包括光盘或磁盘，易失性介质包括动态存储器，例如系统内存组件610，传输介质包括同轴电缆、铜线、光纤，也包括例如总线612的电路。在一个实施例中，逻辑被编码在非暂时性计算机可读介质中。在一个示例中，传输介质可以采取声波或光波的形式，例如那些在无线电波、光波和红外数据传输期间产生的形式。

计算机可读介质的一些常见形式包括，例如，软盘，柔性磁盘，硬盘，磁带，任何其他磁介质，CD-ROM，任何其他光学介质，打孔卡，纸带，任何其他具有以孔形成的图案的物理介质，RAM，PROM，EPROM，FLASH-EPROM，任何其他内存芯片或盒式磁带，或任何适合计算机从中读取信息的其他介质。

在本发明的各种实施例中，可以通过计算机系统600来执行用于实施本发明的指令序列。在本发明的各种其他实施例中，通过通信链路624耦合到网络的多个计算机系统600（例如，诸如LAN，WLAN，PTSN和/或各种其他有线或无线网络，包括电信，移动和蜂窝电话网络）可以相互协作地执行指令序列来实施本发明。

在适当的情况下，可以使用硬件、软件或硬件和软件的组合来实施本发明提供的各种实施例。此外，在适当的情况下，本文中描述的各种硬件组件和/或软件组件可以组合为包括软件、硬件和/或二者兼有的复合组件而不会脱离本发明的精神。在适当的情况下，本文描述的各种硬件组件和/或软件组件可以被拆分为包括软件、硬件和/或二者兼有的子组件而不会超出发明的范围。另外，在适用的情况下，预期可以将软件组件实现为硬件组件，反之亦然。

根据本发明的软件，例如程序代码和/或数据，可以存储在一个或多个计算机可读介质上。还可以设想，可以使用一个或多个通用目的或特定目的的计算机和/或计算机系统、网络化设备和/或其他手段来实施本文中描述的软件。在适用的情况下，本文描述的各个步骤的顺序可以变化，可以被组合为复合步骤和/或被拆分成子步骤以提供本文描述的功能。

本文描述的各种特征和步骤可以被实施为系统，该系统包括一个或多个存储本文中所述的各种信息的存储器和一个或多个处理器，其耦合到一个或多个存储器和网络，其中一个或多个处理器可以被操作以执行如本文所描述的的步骤，如包括多个机器指令的非暂时性机器可读介质，这些指令在由一个或多个处理器执行时，适于引起一个或多个处理器执行一种方法，其包括本文所述的步骤，以及由一个或多个设备（例如，硬件处理器，用户设备，服务器以及本文所述的其他设备）执行的方法。

图9A是根据一实施例的计算装置100根据的示意图。应当理解所示的计算装置100是作为示例给出并仅用于举例的目的。在一些实施方式中，计算装置100可以有其他形式。例如，计算装置100可以是平板计算机，笔记本计算机，台式计算机，服务器计算机或其他各种计算或电子设备，其使用心血管健康监测触控板装置130，例如本文所描述的，来方便与相应的装置的交互。此类交互的示例可以包括但不限于以下各项：指针（光标）控制，音量控制，媒体控制，滚动控制，电源控制和所有其他操作系统，应用程序软件，网络，可用于计算系统的虚拟和增强现实控制，包括所有对计算系统和装置可用的人机接口（HID）控制命令。本文中，术语“触控板”、“触控板装置”、“触控板设备”、“触摸板”、“触摸板装置”和“触摸板设备”可以替换地使用。本文中，术语“计算装置”、“计算系统”和“电子设备”可以替换地使用。并且，本文中，术语“用户”、“患者”和“个人”可以替换地使用，都可以表示应用本发明的任何人。术语“光电容积脉搏波描记图像信号”，“光电容积脉搏波描记图信号”，“光电容积脉搏波描记法信号”可以替换地使用，都表示通过照亮皮肤并测量光吸收的变化从而以光学方式获取的体积描记图。

图9A所示的计算装置100包括显示装置110，键盘120，和心血管健康监测触控板130。如图9A所示，显示装置110可以用于提供GUI使得用户能够与计算装置100交互，例如执行程序，浏览网络，或撰写文档，以及其他例子。计算装置100的用户可以使用键盘120通过显示装置110上提供的GUI与计算装置交互，例如输入文本或命令。键盘120可以采用各种形式，键盘120的具体布局可依赖于具体实施方式。

用户也可以使用心血管健康监测触控板130通过显示装置110上提供的GUI与计算装置100交互，例如移动光标，选择对象，从图标启动程序或在GUI中移动对象等。当然，使用心血管健康监测触控板130也可能执行其他与GUI的交互。触控板130可以以各种方式来实施，例如采用本文所描述的技术。应当理解触控板130的具体构造可以变化，所使用的结构依赖于具体的实施方式。例如，触控板的尺寸可以被增大并设置在（替代）包括键盘130的区域，如相应于图9B所描述的。

图9B为根据一实施例的计算装置140的示意图。应当理解所示的计算装置140是作为示例给出并仅用于举例的目的。在一些实施方式中，计算装置140可具有其他形式。例如，计算装置140可以是平板计算机，台式计算机，服务器计算机或其他各种计算或电子设备，其使用一组合的键盘和心血管健康监测触控板设备（装置）160，例如本文所描述的，来方便与相应的装置的交互。

图9B所示的计算装置140包括显示装置150，和组合的键盘和心血管健康监测触控板装置160。

如图9B所示，显示装置150可以用于提供GUI使得用户能够与计算装置140交互，例如执行程序，浏览网络，或撰写文档，以及其他例子。计算装置140的用户可以使用组合的键盘和心血管健康监测触控板160通过显示装置150上提供的GUI与计算装置140交互。例如，用户可以使用键盘触控板160输入文本或命令以及用于操作，例如移动光标，选择对象，从图标启动程序或在GUI中移动对象等。键盘触控板160可以采用各种形式，键盘触控板160的具体布局可依赖于具体实施方式。键盘触控板160可以以各种方式来实施，例如采用本文所描述的技术。

应当理解键盘和触控板160的具体构造可以变化，所使用的结构依赖于具体的实施方式。例如，键盘触控板160可以用于同时提供键盘和触控板的功能，并且键盘触控板160可以用于区别键盘操作和触控板操作。

图10是根据一实施例操作心血管健康监测触控板装置的示意图。如图所示，当手指210放在触控板200上方，光源250发出的入射光（光线）在手指210所处的区域被手指210反射并发送到光传感器240，在该处作为反射光（光线）230被接收。反射光（光线）230的强度随着手指210到触控板200的接近程度而变化。这是可用于确定手指的位置的诸多方法中的一种。心血管健康监测触控板200可以被配置为使得当手指的位置被检测到在一设定时间值内没有变化时，手指的位置260被选择作为PPG信号源270并且来自该位置的信号被选择用于信号处理和提取心血管参数，直到被检测到手指的位置发生改变。

触控板200可以被实施为，例如，像是计算装置100中的触控板装置130，以及计算装置140中的键盘和触控板装置160。当然，触控板200可以被结合到其他计算装置上来实施，计算装置100和140可以包括具有其他配置的心血管健康监测触控板。

在触控板200中，光传感器240和光源250可以被可操作地结合到具有触控板300的顶部表面，如图11所示。

触控板300可以通过在顶部表面的全部区域上设置光传感器的阵列（矩阵）和光源的阵列（矩阵）来实现。两个阵列被布置为使得光传感器330的每个单元具有一个相邻的光源320的单元，例如，光传感器330的单元交错在光源320的单元之间。触控板300还可以通过使用光发射器/探测器对的阵列来实现。光传感器和光源可以被选择使得他们运行于所期待的波长匹配区域。当然，光传感器和光源可以通过其他方式来实施。应当理解本文所讨论的实施方式是作为示例给出并仅用于举例的目的。

由触控板200示出的操作也可以由具有双层顶部表面的心血管健康监测触控板来实施，如图12A所示的触控板400，其中光传感器410可操作地结合到顶层，顶层具有穿孔430。光传感器可以通过使用光传感器的阵列（矩阵）来实现，其占用除了穿孔430以外的顶层的全部区域。光源420可以被结合到底层（设置在顶层下面），来自光源的入射光（光线）可以穿过穿孔430。

光源420可以通过背光或使用发光二极管（LEDs）的阵列（矩阵）来实施。光传感器和光源可以被选择使得他们运行于所期待的波长匹配区域。当然，光传感器和光源可以通过其他方式来实施。应当理解本文所讨论的实施方式是作为示例给出并仅用于举例的目的。

由触控板200示出的操作也可以由具有双层顶部表面的心血管健康监测触控板来实施，如图12B所示的触控板440，其中光源可操作地结合到顶层，顶层具有穿孔。光源可以通过使用光源（例如LED）的阵列（矩阵）来实现，其占用顶层除了穿孔470以外的全部区域。

光传感器460可以通过将光传感器的阵列（矩阵）结合到底层（设置在顶层下面）来实现，使得光传感器的感应区域和穿孔是一致的。光传感器460和光源450可以被选择使得他们运行于所期待的波长匹配区域。当然，光传感器和光源可以通过其他方式来实施。应当理解本文所讨论的实施方式是作为示例给出并仅用于举例的目的。

图11根据一实施例示出了心血管健康监测触控板。如图所示，心血管健康监测触控板300包括光源320和光传感器330。触控板装置300的光传感器可以是多个光传感器的矩阵。触控板装置300的光源也可以是多个光源的矩阵。触控板装置的光传感器和光源可以形成为光源/光传感器对340。顺序排列的多对可以形成为光源/光传感器对的矩阵。光传感器和光源可以被选择使得他们运行于所期待的波长匹配区域。当然，光传感器和光源可以通过其他方式来实施。应当理解本文所讨论的实施方式是作为示例给出并仅用于举例的目的。

图12A根据一实施例示出了具有双层顶部表面的心血管健康监测触控板400。如图所示，双层触控板400包括具有穿孔430的顶层，光传感器410可操作地结合到顶层，光源420可操作地结合到底层。光源420可以通过背光或使用光源的阵列（矩阵）来实施。光传感器可以通过使用包括多个光传感器的矩阵来实现，其占用除了穿孔430以外的整个顶层。光传感器和光源可以被选择使得他们运行于所期待的波长匹配区域。当然，光传感器和光源可以通过其他方式来实施。应当理解本文所讨论的实施方式是作为示例给出并仅用于举例的目的。

图12B根据一实施例示出了具有双层顶部表面的心血管健康监测触控板440。如图所示，双层触控板440包括具有穿孔470的顶层，光源可操作地结合到顶层450，光传感器可操作地结合到底层460。

光传感器460可以通过将光传感器的阵列（矩阵）结合到底层（设置在顶层下面）来实现，使得光传感器的感应区域和穿孔470是一致的。光传感器460和光源450可以被选择使得他们运行于所期待的波长匹配区域。当然，光传感器和光源可以通过其他方式来实施。应当理解本文所讨论的实施方式是作为示例给出并仅用于举例的目的。

图13A根据一实施例示出了心血管健康监测触控板装置500的框图。如图所示，心血管健康监测触控板装置包括一控制器510和心血管健康监测触控板表面520。

在心血管健康监测触控板装置500中，心血管健康监测触控板表面530的光传感器连接到控制器510。光源可以由系统的其他部分（例如一个不同的控制器）来驱动或者通过其他数字或模拟手段来供电。控制器510和光传感器530可以用于选择在心血管健康监测触控板表面520上的一个（多个）手指的位置，以继续处理来自该位置的PPG信号。

图13B根据一实施例示出了心血管健康监测触控板装置550的框图。如图所示，心血管健康监测触控板装置550包括一控制器510和心血管健康监测触控板表面520。

在心血管健康监测触控板装置550中，心血管健康监测触控板表面的光传感器530和光源540连接到控制器510。控制器510可以用于通过直接提供电流的方式或者通过脉冲宽度调制（PWM）的方式驱动心血管健康监测触控板的光源。控制器510和光传感器530可以用于选择在心血管健康监测触控板表面520上的一个（多个）手指的位置，以继续处理来自该位置的PPG信号。

图14A是根据一实施例的心血管健康监测触控板装置600的示意框图。心血管健康监测触控板600可以被实施在如心血管健康监测触控板300这样的单层顶部表面形式中，或者实施在如心血管健康监测触控板400和440这样的双层顶部表面形式中。

图14A示出的心血管健康监测触控板装置具有两个选择器，SLTR1 615和SLTR2620，一个信号处理模块625，一个控制器610和心血管健康监测触控板表面605。当然，心血管健康监测触控板装置可以与其他模块结合起来实施。例如，在另一实施方式中，可以只使用一个选择器。在其他实施方式中，选择器和信号处理模块的功能可以通过控制器来执行。例如，参照图14B所描述的。

在某些实施例中，心血管健康监测触控板装置可以包括其他元件或者可以以不同方式被布置。在其他例子中，信号处理模块625可以被包含在控制器610中。在另一例子中，SLTR1 615和SLTR2 620可以被包含在控制器610中。在另一实施例中，信号处理模块625的功能可以通过计算系统的其他元件（例如控制器610以外的）被执行，在该计算系统中心血管健康监测触控板装置600被实施。SLTR1 660和SLTR2 670的功能也可以通过系统的其他部分（例如控制器610以外的）被执行，在该计算系统中心血管健康监测触控板装置600被实施。

在心血管健康监测触控板装置600的一个实施例中，心血管健康监测触控板表面605的光源可以被初始化地打开并可以和光传感器一起使用以形成为紧凑传感器，使得光源发出的入射光（光线）在手指放置的位置被手指反射并被光传感器接收。这可用于指示（探测）手指在心血管健康监测触控板表面上的存在和位置（例如，用于确定，和可选地，存储患者的一个身体部位的一个位置的模块，该位置与阵列相关）。

SLTR1 615和控制器610可以存储心血管健康监测触控板表面605上的所有手指被定位（探测到）的位置。手指也可以通过读取在心血管健康监测触控板表面605的所有位置上的环境光的量的变化或者通过使用接近的阈值被定位（探测）。

SLTR2 620、信号处理模块625和控制器610可以使用来自SLTR1 615和控制器610的信息来选择一个（多个）手指的位置，以继续处理来自该位置的PPG信号。

图14B是根据一实施例的心血管健康监测触控板装置630的示意框图。

心血管健康监测触控板装置630可以被实施在如心血管健康监测触控板300这样的单层顶部表面形式中，或者实施在如心血管健康监测触控板400和440这样的双层顶部表面形式中。图14B示出的心血管健康监测触控板装置具有一个选择器635、一个信号处理模块625、一个控制器610和一个心血管健康监测触控板表面630。当然，心血管健康监测触控板装置可以与其他模块结合起来实施。应当理解此处所示的心血管健康监测触控板表面是作为示例给出并仅用于举例的目的。

在某些实施例中，心血管健康监测触控板装置可以包括其他元件或者可以以不同方式被布置。在其他例子中，信号处理模块625可以被包含在控制器610中。在另一例子中，选择器635可以被包含在控制器610中。在另一实施例中，信号处理模块625的功能可以由计算系统的其他元件（例如控制器610以外的）来执行，在该计算系统中心血管健康监测触控板装置630被实施。选择器635的功能也可以由系统的其他部分（例如控制器610以外的）来实现，在该系统中心血管健康监测触控板装置630被实施。

在心血管健康监测触控板装置630的一个实施例中，心血管健康监测触控板表面605的光源可以被初始化地打并可以和光传感器一起使用以形成为紧凑传感器，使得光源发出的入射光（光线）在手指放置的位置被手指反射并被光传感器接收。这可用于指示（探测）手指在心血管健康监测触控板表面上的存在和位置。

在心血管健康监测触控板装置630的另一实施例中，控制器610可用于控制心血管健康监测触控板表面的光源。控制器可以用于通过直接提供电流的方式或者通过脉冲宽度调制（PWM）的方式驱动心血管健康监测触控板的光源。心血管健康监测触控板表面的光源也可以通过其他方法控制，例如使用不同的控制器或者从不同的电源直接提供电流或者使用其他数字或模拟的手段。

选择器635和控制器610可以存储心血管健康监测触控板表面605上的所有手指被定位（探测到）的位置。手指也可以通过读取在心血管健康监测触控板表面605的所有位置上的环境光的量的变化或者通过使用接近的阈值被定位（探测）。

选择器635，信号处理模块625和控制器610可以使用来自选择器635和控制器610的信息来选择一个或多个手指的位置，以继续处理来自该位置的PPG信号。

图15是图10、11、12A、12B、13A、13B、14A和14B所示的心血管健康监测触控板装置的操作过程的示例性流程示意图。图15包括过程700。该过程包括探测在心血管健康监测触控板上的一个或多个手指710。例如，控制器可以用于使用环境光阈值或接近的阈值探测在心血管健康监测触控板表面上的一个或多个物体。过程700还包括确定一个或多个手指在心血管健康监测触控板上的位置和移动720，以及探测在心血管监测触控板上的一个或多个手指没有移动730。

过程700结束于选择出至少一个手指的位置，用于从该位置（该处未探测到移动）得到的PPG信号的处理和心血管参数的提取。

本文中描述的心血管感应面装置的控制器可以通过多种方式来实现。该控制器可以使用通用可编程处理器或控制器来实现。在另一实施方式中，可以使用包括至少一个处理器的专用集成电路。控制器可以使用具有机器可读指令形式的固件/软件来实施，其可以被通用处理器或控制器执行。控制器也可以使用上面讨论的技术的组合来实施，或者可以使用其他技术和/或设备来实施。

本文中描述的心血管感应面装置的选择器可以采用各种方式实施。举例而言，选择器可以使用机械开关、FETS或者复用器来实施。

图16至19是心血管监测装置结合于消费产品的示例。具体地，图16示出了结合于笔记本电脑触控板的心血管监测装置，图17示出了结合于用于电脑的鼠标的心血管监测装置，图18示出了结合于电动牙刷的手柄的心血管监测装置，19示出了结合于勺子的手柄的心血管监测装置。

如图16所示，该装置可以作为现有产品的“附件”提供，其中该装置通常固定在产品周围或上方。在图16的示例中，装置被作为一个层提供，其被附加在具有键盘的笔记本电脑的部分区域上方（该层不在键盘上延伸）。通常，装置的感应部分可以被提供以位于笔记本电脑的触控板的上方，而该层的其余部分为由诸如塑料等材料形成的壳体。装置可以用于通过装置的感应部分接收输入以控制笔记本电脑（例如，装置的感应部分也可以如同传统触控板一样操作），由此该层可包括连接到笔记本电脑的连接器（通过有线协议例如USB）。替代地，可以使用无线连接。

理想情况下，装有心血管感应面的产品通常是经常与患者接触的产品。更理想的是，心血管感应面被结合到供患者在一天中的不同时间使用的多种产品中。例如，患者可以在清晨和傍晚使用电动牙刷，可以当他或她在白天工作时，使用电脑鼠标和触摸板，以及可以在晚上使用勺子。将每天从每个监测装置获得的心血管信息进行组合，就可以更全面地了解患者的心血管健康状况。

本申请还公开了如下编号的项目：

1.一种心血管感应面装置，包括：

一感应面；

一阵列，包括光传感器、一光源，和包括至少一个控制器的系统；

其中至少一个控制器和光传感器的阵列用于确定一个或多个物体的位置在所述感应面上或上方，至少一个控制器和光传感器的阵列用于在所述感应面上或上方的一个或多个物体的位置处，检查PPG信号的存在，至少一个控制器和光传感器的阵列用于选择具有相对更好的PPG信号的至少一个位置用于进一步处理和提取心血管参数。

2.根据项目1的心血管感应面装置，其中，感应面由一顶层和一底层形成，顶层是穿孔的，光传感器的阵列可操作地结合到顶层，光源可操作地结合到设置在顶层下方的底层；至少一个控制器可操作地结合到光传感器的阵列和光源。

3.根据项目1的心血管感应面装置，其中，感应面由一顶层和一底层形成，顶层是穿孔的，光源可操作地结合到顶层，光传感器的阵列可操作地结合到设置在顶部表面之下的底部表面；至少一个控制器可操作地结合到光传感器的阵列和光源的阵列。

4.根据项目2的心血管感应面装置，其中，感应面形成于柔性电子产品，例如柔性塑料基底，比如聚酰亚胺（polyimide），聚醚醚酮（Polyetheretherketone）或透明导电聚酯薄膜。

5.根据项目3的心血管感应面装置，其中，感应面形成于柔性电子产品，例如柔性塑料基底，比如聚酰亚胺，聚醚醚酮或透明导电聚酯薄膜。

6.根据项目1的心血管感应面装置，其中，光传感器的阵列和光源被可操作地结合到一单层表面，至少一个控制器可操作地结合到光传感器的阵列和光源。

7.根据项目6的心血管感应面装置，其中，感应面形成于柔性电子产品，例如柔性塑料基底，比如聚酰亚胺，聚醚醚酮或透明导电聚酯薄膜。

8.根据项目1的心血管感应面装置，其中，至少一个控制器用于基于对光传感器的阵列中的光传感器可用的光的量的变化，运行探测扫描。

9.根据项目1的心血管感应面装置，其中，至少一个控制器用于通过从光传感器的阵列的每个单元采样至少一个周期长波形，找到PPG信号源的位置，并随后通过波形匹配和拒绝标准模块将至少一个周期长波形中的每个与标准集合进行比较。

10.根据项目1的心血管感应面装置，其中，至少一个控制器包括：至少一个微处理器或微控制器，至少一个选择器，至少一个信号处理模块，至少一个波形匹配和拒绝标准模块。

11.根据项目10的心血管感应面装置，其中，波形匹配和拒绝标准包括：形状标准、频率标准。

12.根据项目10的心血管感应面装置，其中，选择器包括至少一个复用器。

13.一种心血管感应面装置，包括：

一感应面；

一光传感器的阵列、一光源，和包括至少一个控制器、至少一个选择器、至少一个信号处理模块和至少一个波形匹配和拒绝标准模块的系统；

其中：至少一个控制器、至少一个选择器和光传感器的阵列用于确定一个或多个物体的位置在所述感应面上或上方，至少一个控制器、至少一个信号处理模块和光传感器的阵列用于检查在所述感应面上或上方的一个或多个物体的位置上PPG信号的存在，至少一个控制器、至少一个选择器、至少一个波形匹配和拒绝标准模块和光传感器的阵列用于选择具有相对更好的PPG信号的至少一个位置，用于进一步处理和提取心血管参数。

14.根据项目13的心血管感应面装置，其中，感应面由一顶层和一底层形成，顶层是穿孔的，光传感器的阵列可操作地结合到顶层，光源可操作地结合到设置在顶层下方的底层；至少一个控制器可操作地结合到光传感器的阵列和光源，至少一个选择器可操作地结合到光传感器的阵列、至少一个信号处理单元和至少一个控制器，至少一个信号处理模块可操作地结合到至少一个选择器和至少一个控制器，至少一个波形匹配和拒绝标准模块可操作地结合到至少一个控制器。

15.根据项目13的心血管感应面装置，其中，感应面由一顶层和一底层形成，顶层是穿孔的，光源可操作地结合到顶层，光传感器可操作地结合到设置在顶层下方的底层；至少一个控制器可操作地结合到光传感器的阵列和光源，至少一个选择器可操作地结合到光传感器的阵列、至少一个信号处理单元至少一个控制器，至少一个信号处理模块可操作地结合到至少一个选择器和至少一个控制器，至少一个波形匹配和拒绝标准模块可操作地结合到至少一个控制器。

16.根据项目13的心血管感应面装置，其中，感应面形成于柔性电子产品，例如柔性塑料基底，比如聚酰亚胺，聚醚醚酮或透明导电聚酯薄膜。

17.根据项目13的心血管感应面装置，其中，感应面形成于柔性电子产品，例如柔性塑料基底，比如聚酰亚胺，聚醚醚酮或透明导电聚酯薄膜。

18.根据项目13的心血管感应面装置，其中，至少一个控制器用于基于对光传感器的阵列中的光传感器可用的光的量的变化，运行探测扫描。

19.根据项目13的心血管感应面装置，其中，至少一个控制器用于通过从光传感器的阵列的每个单元采样至少一个周期长波形，找到PPG信号源的位置，并随后通过波形匹配和拒绝标准模块将至少一个周期长波形中的每个与标准集合进行比较。

20.根据项目13的心血管感应面装置，其中，波形匹配和拒绝标准模块的匹配和拒绝标准包括：形状标准、频率标准。

21.根据项目13的心血管感应面装置，其中，信号处理模块包括至少一个模拟滤波器、至少一个数字滤波器。

22.根据项目13的心血管感应面装置，其中，至少一个选择器包括至少一个复用器。

23.根据项目13的心血管感应面装置，其中，控制器包括：至少一个微控制器或微处理器。

24.一种方法，包括：使用至少一个控制器和光传感器的阵列，确定在该光传感器的阵列的表面和至少一个光源上的一个或多个物体的位置，；通过从光传感器的阵列的每个单元采样至少一个周期长波形，在光传感器的阵列的表面上的一个或多个物体的位置检查PPG信号的存在，然后通过波形匹配和拒绝标准模块将至少一个周期长波形中的每个与标准集合比较。

本申请还公开了如下编号的项目：

25.一种心血管健康监测触控板装置，包括：

一顶部表面；

一光传感器的阵列；

一光源和至少一个控制器；其中：至少一个控制器和光传感器的阵列用于确定在顶部表面上的一个或多个手指的位置，至少一个控制器和光传感器的阵列用于确定在顶部表面上的一个或多个手指的运动，至少一个控制器和光传感器的阵列用于在探测到经过一设定时间值手指的位置没有变以后，选择至少一个手指的位置以用于处理来自该位置的PPG信号和提取心血管参数。

26.根据项目25的心血管健康监测触控板装置，其中，心血管健康监测触控板装置的顶部表面包括顶层和底层，顶层是穿孔的，光传感器的阵列可操作地结合到顶层，光源可操作地结合到设置在顶层下方的底层；至少一个控制器可操作地结合到光传感器的阵列或者光传感器的阵列和光源。

27.根据项目25的心血管健康监测触控板装置，其中，心血管健康监测触控板装置的顶部表面包括顶层和底层，顶层是穿孔的，光源可操作地结合到顶层，光传感器的阵列可操作地结合到设置在顶层下方的底层；至少一个控制器可操作地结合到光传感器的阵列或者光传感器的阵列和光源。

28.根据项目25的心血管健康监测触控板装置，其中，光传感器的阵列和光源被可操作地结合到一单层表面，至少一个控制器可操作地结合到光传感器的阵列和光源。

29.根据项目25的心血管健康监测触控板装置，其中，顶部表面分为多个区域，至少一个控制器用于通过使用光传感器在每个区域的探测，确定在顶部表面上的一个或多个手指的位置。

30.根据项目25的心血管健康监测触控板装置，其中，触控板装置包括触控板区域和键盘区域，至少一个控制器用于使用光传感器来区分在键盘区域上的击键和在触控板区域上的移动。

31.根据项目30的心血管健康监测触控板装置，其中，键盘区域的至少一个部分与触控板区域重叠。

32.根据项目25的心血管健康监测触控板装置，其中，至少一个控制器包括：至少一个微处理器或微控制器，至少一个选择器，至少一个信号处理模块。

33.根据项目32的心血管健康监测触控板装置，其中，选择器包括至少一个复用器。

34.一种心血管健康监测触控板装置，包括：一顶部表面、一光传感器的阵列、一光源和包括至少一个控制器、至少一个选择器和至少一个信号处理模块的系统，其中，至少一个控制器、至少一个选择器和光传感器的阵列用于确定在心血管健康监测触控板上的一个或多个手指的位置和移动，至少一个控制器、至少一个选择器、光传感器的阵列和至少一个信号处理模块用于在探测到经过一设定时间值手指的位置没有变以后，选择至少一个手指的位置以用于处理来自该位置的PPG信号和提取心血管参数。

35.根据项目34的心血管健康监测触控板装置，其中，心血管健康监测触控板装置的顶部表面包括顶层和底层，顶层是穿孔的，光传感器的阵列可操作地结合到顶层，光源可操作地结合到设置在顶层下方的底层；至少一个控制器可操作地结合到光传感器的阵列和光源。

36.根据项目34的心血管健康监测触控板装置，其中，光传感器的阵列和光源可操作地结合到一单层表面。

37.根据项目34的心血管健康监测触控板装置，其中，触控板装置触控板区域和键盘区域，至少一个控制器用于使用光传感器来区分在键盘区域上的击键和在触控板区域上的移动。

38.根据项目34的心血管健康监测触控板装置，其中，选择器包括至少一个复用器。

39.根据项目34的心血管健康监测触控板装置，其中，至少一个控制器包括：至少一个微控制器或微处理器。

40.一种计算装置，包括：

一显示装置，计算装置用于将一用户界面（GUI）提供在显示装置上；

一心血管健康监测触控板装置，用于支持通过GUI的用户交互并监测用户的心血管健康，心血管健康监测触控板装置包括：

一顶部表面；

一光传感器的阵列；

一光源和

至少一个控制器；

其中，至少一个控制器和光传感器用于确定在顶部表面上的一个或多个手指的位置，至少一个控制器和光传感器用于确定在顶部表面上的一个或多个手指的运动，至少一个控制器和光传感器用于选择至少一个手指的位置以处理来自该位置的PPG信号和提取心血管参数。

41.根据项目40的计算装置，其中，心血管健康监测触控板装置触控板区域和键盘区域，至少一个控制器用于使用光传感器来区分在键盘区域上的击键和在触控板区域上的移动。

42.根据项目41的计算装置，其中，键盘区域的至少一个部分与心血管健康监测触控板区域重叠。

43.根据项目40的计算装置，其中，心血管健康监测触控板的至少一个控制器包括：至少一个微处理器或微控制器，至少一个选择器，至少一个信号处理模块。

44.根据项目43的计算装置，其中，至少一个控制器的选择器包括至少一个复用器。

45.根据项目43的计算装置，其中，PPG数据被处理，心血管参数被提取并本地存储在该计算装置。

46.根据项目43的计算装置，其中，PPG数据被处理，心血管参数被提取并远程地存储到网络服务器。

47.根据项目43的计算装置，其中，PPG数据被处理，心血管参数被提取并无线地发送给一移动电话装置。

48.一种方法，包括：通过使用光传感器的阵列、一光源和至少一个控制器，确定在触控板的顶部表面上的一个或多个手指的位置和移动，，选择在触控板的顶部表面上的至少一个手指的位置并从该位置提取PPG信号。

尽管如本文所描述的实施方式的某些特征被示出，但是本领域技术人员可以从而产生各种修改，替代，改变和等同的方式。因此，应当理解，所附权利要求书旨在覆盖所有这些落入实施方式的范围内的修改和变化。应当理解，它们仅是示例性的，而非限制性的，并且可以进行形式和细节上的各种改变。本文描述的装置和/或方法的任何部分，除相互排斥的组合外，可以以任何组合形式进行组合。本文描述的实施方式可以包括所描述的不同实施方式中的功能，组件和/或特征的各种组合和/或子组合。

应当理解，以上仅通过示例描述了本发明，并且在本发明的范围内可以进行细节的修改。

说明书中以及（在适当情况下）权利要求书和附图中公开的每个特征可以独立地提供或以任何适当的组合形式提供。

权利要求中出现的附图标记仅是示例性的，不用于限制权利要求的范围。

Claims (40)

1.一种心血管监测装置，其特征在于，所述装置包括：

一光电容积脉搏波描记法PPG传感器，其具有至少一个发光元件和多个感光元件，用于获得来自于患者的至少一个PPG信号；和

一控制器，其包括

一探测模块，其用于探测接近所述多个感光元件的物体，从而确定所述多个感光元件中的一个子集，所述子集的确定是通过判断是否物体被探测为靠近其中的每个感光元件而得出；

一判断模块，用于确定通过所述子集中的一具体的感光元件获得的信号是否适用于推导与患者的心血管系统相关的信息；和

一处理模块，用于处理被确定为适用于推导与患者的心血管系统相关的信息的信号，以推导与患者的心血管系统相关的信息。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述判断模块用于确定通过多个感光元件中的至少一个子集获得的信号是否每个适用于推导与患者的心血管系统相关的信息。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，响应于所述判断模块确定通过一具体的感光元件获得的信号不适用于推导与患者的心血管系统相关的信息的情况，所述判断模块用于确定通过一不同的感光元件获得的信号是否适用于推导与患者的心血管系统相关的信息。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，确定通过一具体的感光元件获得的信号是否适用于推导与患者的心血管系统相关的信息包括，将获得的信号与一个或多个标准进行比较。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述一个或多个标准包括至少一个与信号波形的形状有关的标准。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，使用下列至少一个方法来执行与至少一个与信号波形的形状有关的标准进行比较：互相关，标志比较，绝对差求和，间隔匹配，动态时间规整和机器学习。

7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述一个或多个标准包括至少一个与信号的频率有关的标准。

8.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述比较包括将信号的至少一个周期与一个或多个标准进行比较。

9.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括用于存储信号的采样的装置，以用于与一个或多个标准进行比较。

10.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述控制器还包括选择模块，其用于选择用于通过所述处理模块处理的至少一个信号，该信号被确定为适用于推导与患者的心血管系统相关的信息；所述选择是在多个这样的信号中进行。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述选择是基于与所述一个或多个标准的比较。

12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，对物体的探测包括探测与环境光相关的参数，所述环境光由至少一个感光元件接收；以及将探测到的参数与阈值进行比较。

13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个发光元件被配置为，只有当物体被探测到接近至少一个感光元件时发出光线。

14.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述判断模块被配置为只对那些通过至少一个感光元件获得的与接近的物体被探测到相关的信号执行确定操作。

15.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理模块在当所述信号不再适用于推导心血管参数时终止对所述信号的处理。

16.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括调节电路，使得所述处理模块数字化地处理所述信号。

17.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器用于控制所述至少一个发光元件。

18.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述与患者的心血管系统相关的信息包括一个或多个心血管参数。

19.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个感光元件以阵列布置。

20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述PPG传感器还包括多个发光元件，所述装置还包括用于支撑所述多个发光元件和所述多个感光元件的构件，所述发光元件和感光元件被布置为所述构件上的相应的阵列，并且所述阵列被布置为使得发光元件的阵列与感光元件的阵列相交错。

21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，还包括用于确定所述感光元件的阵列中的至少一个位置的模块，该位置获得被确定为适用于推导与患者的心血管系统相关的信息的信号。

22.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，还包括用于确定患者的至少一个身体部位的至少一个位置的模块，该位置与所述阵列相关。

23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，还包括用于确定患者的至少一个身体部位的移动的模块，该身体部位与所述阵列相关。

24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，所述处理模块被配置为只处理与这样的感光元件相应的信号，该感光元件与至少一个身体部位被探测到没有移动相关。

25.根据权利要求20所述的心血管监测装置，其特征在于，发光元件的阵列和感光元件的阵列中的至少一个，在所述构件上延伸的面积大于10cm²。

26.根据权利要求20所述的心血管监测装置，其特征在于，所述构件是柔性塑料基底。

27.根据权利要求20所述的心血管监测装置，其特征在于，所述构件是弯曲的。

28.根据权利要求20所述的心血管监测装置，其特征在于，所述发光元件的阵列布置在所述构件的第一层之内或之上，而所述感光元件的阵列布置在所述构件的第二层之内或之上。

29.根据权利要求28所述的心血管监测装置，其特征在于，第一层和第二层中的至少一个包括一个或多个允许光线从中通过的孔。

30.根据权利要求29所述的心血管监测装置，其特征在于，发光元件的阵列和感光元件的阵列中的一个由光发射器、或光传感器、和所述一个或多个孔形成于第一层或第二层中，其中，在使用时，所述光发射器或光传感器被设置在具有一个或多个孔的层的下方。

31.根据权利要求30所述的心血管监测装置，其特征在于，其他的发光元件的阵列和感光元件的阵列被布置在具有一个或多个孔的层之中或之上。

32.根据权利要求1所述的心血管监测装置，其特征在于，所述心血管监测装置被配置为作为一输入装置来运行，以允许用户控制一计算装置。

33.一种用于心血管监测的消费产品，其特征在于，具有根据权利要求1所述的心血管监测装置。

34.根据权利要求33所述的消费产品，其特征在于，所述多个感光元件被设置在产品的一部分上，该部分在使用该产品时被用户抓握。

35.根据权利要求34所述的消费产品，其特征在于，所述多个感光元件分布于所述产品的至少一个表面，该表面在使用该产品时被用户抓握。

36.根据权利要求33所述的消费产品，其特征在于，所述消费产品是用于一计算装置的触控板。

37.根据权利要求33所述的消费产品，其特征在于，所述消费产品是一计算装置，其中所述心血管监测装置被提供在一用户输入装置上。

38.一种用于心血管监测的系统，其特征在于，包括两个或多个独立的根据权利要求1所述的心血管监测装置。

39.根据权利要求38所述的系统，其特征在于，每个所述独立的心血管监测装置与一网络连接。

40.根据权利要求39所述的系统，其特征在于，还包括连接到所述网络的计算装置，用于存储通过每个装置获得的信息。