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TWI725097B - 偵測生理資訊之穿戴式裝置 - Google Patents

偵測生理資訊之穿戴式裝置 Download PDF

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TWI725097B TW105143326A TW105143326A TWI725097B TW I725097 B TWI725097 B TW I725097B TW 105143326 A TW105143326 A TW 105143326A TW 105143326 A TW105143326 A TW 105143326A TW I725097 B TWI725097 B TW I725097B
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Abstract

一種偵測生理資訊之穿戴式裝置，包括一影像感測器以及一資料處理器。該影像感測器用以擷取一生物表面光線，並產生一感測影像，再分析該感測影像來計算一生理資訊。該資料處理器係偵測該影像感測器的曝光資訊，例如該影像感測器的收光時間或者與該影像感測器配合之一光源的打光時間，並根據該曝光資訊判斷該穿戴式裝置是否正確配戴。

Description

偵測生理資訊之穿戴式裝置
本發明是有關於一種偵測生理資訊之穿戴式裝置，尤指一種可偵測使用者是否正確配戴的穿戴式裝置。
近年來穿戴式裝置，例如手表、戒指、眼鏡、臂帶、腿套等，多整合至少一生理資訊感測器，用以偵測使用者的生理資訊，例如心跳、血壓、血糖、體溫等，並提供使用者在健康觀測或運動表現上的資料分析。
然而上述生理資訊感測器所感應生物的生理資訊往往較為微弱，使得該生理資訊感測器必須以正確的方式接觸生物表面才能獲得準確的感測值。
本發明係提供一種偵測生理資訊之穿戴式裝置，包括一生理資訊感測器以及一資料處理器，其中該生理資訊感測器係貼近一生物表面，用以感測該生物之生理資訊。其中，該資料處理器係根據該生理資訊感測器的操作情形判斷該穿戴式裝置是否被正確配戴。
本發明所提供穿戴式裝置進一步可應用一影像感測器，該影像感測器作為一種生理資訊感測器可用以偵測生物表面光線，且該影像感測器具有根據所擷取影像亮度自動調整曝光條件之功能，而該資料處理器則根據該影像感測器的曝光條件作為該影像感測器的操作情形來判斷該穿戴式裝置是否被正確配戴。
本發明所提供穿戴式裝置中，若應用一影像感測器，該影像感測器 可藉由調整一收光元件的收光時間或所配合一光源的打光時間及/或打光強度來調整曝光條件，而該資料處理器則根據該收光時間或該打光時間及/或打光強度來判斷該穿戴式裝置是否被正確配戴。
本發明所提供穿戴式裝置中，該資料處理器可根據該生理資訊感測器所感測生理資訊感測值，以其結果作為偵測該生理資訊感測器的操作情形的方式來判斷該穿戴式裝置是否被正確配戴。
1:穿戴式裝置
10:本體
100:生理資訊感測器
101:感測元件
102:輔助感測元件
103:資料處理器
第一圖為本發明實施例之一穿戴裝置之示意圖。
本發明是關於一種可用於偵測生理資訊的穿戴式裝置，例如是手表、戒指、眼鏡、臂帶、腿套等穿戴式裝置。該穿戴式裝置具有一個可用於偵測生理資訊的生理資訊感測器，例如是影像感測器、溫度感測器、壓力感測器等。藉由將該生理資訊感測器配置於生物表面，例如人體的手、腳等肢體，用於偵測人體的血壓、血糖、心跳、體溫等生理資訊。由於生理資訊感測器及其應用已為習知技術領域者可輕易得知，亦非本發明之重點，因此在此即不予以贅述。
本發明特徵在於配置一資料處理器於該穿戴式裝置中，藉由偵測該生理資訊感測器的操作情形來判斷該穿戴式裝置是否被正確配戴，避免因不正確的配戴導致該生理資訊感測器無法獲得準確感測值。
參考第一圖為本發明穿戴式裝置之一示意圖。穿戴式裝置1包含一本體10，該本體10用於容置該生理資訊感測器100。可以理解的是隨著應用的不同，例如手表、戒指、眼鏡、臂帶、腿套等，該本體10可以是殼體、軟性包覆 材或織物等形式，並無具體限制。而該生理資訊感測器100亦可以是影像感測器、溫度感測器、壓力感測器等不同感測器，並無具體限制。
該生理資訊感測器100所感測資料可用於產生一數據至一伺服器或該本體10上的一顯示屏(圖中未顯示)，該數據可與該生理資訊相關，用以提供使用者或觀察人員判斷配戴該穿戴式裝置1的使用者的生理資訊，且可進一步用於判斷該使用者的運動表現。
該生理資訊感測器100具有一感測元件101，且進一步可視需求配置一輔助感測元件102，其中該輔助感測元件102是用以增加該感測元件101的感測效率，例如提供光線或產生特定溫度等。
該生理資訊感測器100進一步具有一資料處理器103可電性聯接至該感測元件101與該輔助感測元件102的至少其中之一，用以偵測該感測元件101的操作情形，藉此判斷該穿戴式裝置1是否被正確配戴。
為便於解釋，以下以影像感測器為該生理資訊感測器100的一實施例進行說明，其中該感測元件101係可用以擷取光線並產生影像，而該輔助感測元件102則是可用以提供特定波長光線的光源，可以理解的是該感測元件101與該輔助感測元件102的數量以及配置的位置可隨著需求而改變，並無具體限制。
藉由自動曝光調整機制(auto-exposure control)之賜，該生理資訊感測器100，在本實施例中又稱之為影像感測器100，即可根據所擷取影像的亮度分佈來調整曝光參數，例如是調整感測元件101的收光時間或者是調整該輔助感測光元件102，在本實施例中又稱之為光源102，的打光時間及/或打光強度。由於自動曝光調整機制已為習知技術領域者可輕易得知，亦非本發明之重點，因此在此即不予以贅述。
藉由將該資料處理器103電性聯接至該感測元件101，即可讓該資料處理器103接收該感測元件101擷取影像的收光時間；而藉由將該資料處理器103 電性聯接至該光源102，則可讓該資料處理器103接收該光源102提供該光線的打光時間及/或打光強度。其中由於該光源102一般而言是藉由一數位轉類比轉換器(Digital-to-Analog Converter)(圖中未顯示)提供電流，因此該資料處理器103可透過偵測該數位轉類比轉換器提供至該光源102的輸出值來取得該光源102的打光時間及/或打光強度。
當該穿戴式裝置1配戴方式不正確時，會導致環境周遭的光線進入並干擾該影像感測器100所擷取影像，使得所擷取影像的平均光強度大幅增加，或者使該光源102所提供光線散佚而無法進入該感測元件101，而使得所擷取影像的平均光強度大幅降低。而不論是所擷取影像的大幅增加或大幅降低皆會使得上述自動曝光調整機制較大程度的調整該感測元件101的收光時間或該光源102的打光時間及/或打光強度，當然該自動曝光調整機制亦可同時調整該感測元件101的收光時間以及該光源102的打光時間及/或打光強度。因此該資料處理器103藉由偵測該該感測元件101的收光時間或該光源102的打光時間及/或打光強度即可用於判斷該穿戴式裝置1是否被正確配戴。
該資料處理器103可記錄一或多筆關於該感測元件101的收光時間以及該光源102的打光時間及/或打光強度的曝光參數紀錄，並將該筆曝光參數紀錄或該多比曝光參數紀錄的平均作為一個參考曝光參數。
當該影像感測器100擷取當前影像時，該資料處理器103即可接收關於該感測元件101及/或該光源102的當前曝光參數，例如該感測元件101的當前收光時間或該光源102的當前打光時間及/或當前打光強度，再將該當前曝光參數與參考曝光參數進行比較。若當前曝光參數與該參考曝光參數的差異值超過一曝光門檻值，例如是該參考曝光參數的50%或一定值，則該資料處理器103即判斷該穿戴式裝置1並未被正確配戴。
該資料處理器103亦可紀錄該當前曝光參數與該參考曝光參數的差 異值，並將多張影像中所記錄到多筆差異值進行平均，用以產生一平均曝光參數差異。若當該平均曝光參數差異超過該參考曝光參數，例如是該參考曝光參數的50%或一定值，則該資料處理器103即判斷該穿戴式裝置1並未被正確配戴。
該資料處理器103可進一步紀錄該當前曝光參數與該參考曝光參數的差異值超過該曝光門檻值的次數，若在一定數量的影像中超過一預定張數的影像其當前曝光參數與該參考曝光參數的差異值超過該曝光門檻值，例如是該參考曝光參數的50%或一定值，則該資料處理器103才判斷該穿戴式裝置1並未被正確配戴。
其中該參考曝光參數可以是動態調整，例如該資料處理器103於該影像感測器100每次擷取影像後皆把當次擷取影像的曝光參數紀錄起來，作為下一張影像的參考曝光參數，或者該資料處理器103於該影像感測器100每次擷取影像後，即把當次擷取影像的當前曝光參數用於更新作為下一張影像的參考曝光參數。而為了使該參考曝光參數避免大幅變動，該資料處理器103可將當前曝光參數與該參考曝光參數的差異值超過一更新門檻值時，選擇不根據當前曝光參數更新該參考曝光參數，其中該更新門檻值與該曝光門檻值可以是一樣或可以是不一樣的。
該資料處理器103在另一實施例中，亦可藉由直接接收該感測元件101所產生生理資訊感測值得知該感測元件101的操作情形，並進而判斷該穿戴式裝置1是否被正確配戴。例如，該資料處理器103可在偵測出該感測元件101所產生生理資訊感測值出現不屬於多個預定條件中的一種變化，例如感測值超過一極限門檻值或感測值的變動頻率超過一頻率門檻值，則可判斷該穿戴式裝置1是否被正確配戴。
當該資料處理器103判斷該穿戴式裝置1未被正確配戴，則可產生一通知訊息，藉此告知使用者調整配戴該穿戴式裝置1的方式，例如透過該本體10 上的一顯示屏(圖中未顯示)來產生文字或圖形的通知訊息，或透過該本體10上的一音訊產生器(圖中未顯示)來產生聲音的通知訊息。進一步，該資料處理器103可抑制該生理資訊感測器100輸出數據至該伺服器，或不顯示該數據於該顯示屏上。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。
1:穿戴式裝置
10:本體
100:生理資訊感測器
101:感測元件
102:輔助感測元件
103:資料處理器

Claims (12)

  1. 一種偵測生理資訊之穿戴式裝置，包括：一影像感測器，擷取一生物表面光線，並產生一感測影像，再分析該感測影像來計算一生理資訊；以及一資料處理器，偵測該影像感測器的曝光資訊，其中該曝光資訊包含該影像感測器運作於自動曝光調整機制時的收光時間，該資料處理器根據該收光時間判斷該穿戴式裝置是否正確配戴。
  2. 如請求項1所述的穿戴式裝置，更包含：一光源，用以產生光來增加該影像感測器的感測效率：其中該曝光資訊更包含該光源運作於自動曝光調整機制時的打光時間及/或打光強度，該資料處理器根據該打光時間及/或該打光強度判斷該穿戴式裝置是否正確配戴。
  3. 如請求項2所述的穿戴式裝置，更包含：一數位類比轉換器，用以提供電流給該光源；其中該資料處理器更通過偵測該數位類比轉換器提供給該光源的該電流的電流值來取得該打光時間及/或該打光強度。
  4. 如請求項1所述的穿戴式裝置，其中該資料處理器更根據該曝光參數與一參考曝光參數的差異值是否超過一曝光門檻值判斷該穿戴式裝置是否正確配戴。
  5. 如請求項4所述的穿戴式裝置，更包含： 一光源，用以產生光來增加該影像感測器的感測效率：其中該曝光資訊為該光源運作於自動曝光調整機制時的打光時間及/或打光強度；其中該參考曝光參數為至少一該打光時間及/或至少一該打光強度的紀錄。
  6. 如請求項4所述的穿戴式裝置，其中該曝光資訊為該收光時間，該參考曝光參數為至少一該收光時間的紀錄。
  7. 如請求項4所述的穿戴式裝置，其中該資料處理器紀錄多筆該曝光參數與該參考曝光參數的該差異值並進行平均來產生一平均曝光參數差異，並根據該平均曝光參數差異與該參考曝光參數的關係判斷該穿戴式裝置是否正確配戴。
  8. 如請求項4所述的穿戴式裝置，其中該資料處理器紀錄一預定數量影像中該資料處理器紀錄該曝光參數與該參考曝光參數的該差異值超過該曝光門檻值的次數，並根據該次數判斷該穿戴式裝置是否正確配戴。
  9. 如請求項4所述的穿戴式裝置，其中該資料處理器把該影像感測器當次擷取影像的當次曝光參數紀錄下來，做為下一張影像的該參考曝光參數。
  10. 如請求項9所述的穿戴式裝置，其中若該曝光參數與該參考曝光參數的該差異值超過一更新門檻值，該資料處理器不會把該當次曝光做為該下一張影像的該參考曝光參數
  11. 如請求項1所述的穿戴式裝置，其中若該資料處理器根據是否偵測到該生理資訊的感測值出現不屬於多個預定條件中的變化判斷該穿戴式裝置是否正確配戴。
  12. 一種偵測生理資訊之穿戴式裝置，包括：一影像感測器，擷取一生物表面光線，並產生一感測影像，再分析該感測影像來計算一生理資訊；一資料處理器，偵測該影像感測器的曝光資訊，其中該曝光資訊包含該光源運作於自動曝光調整機制時的打光時間及/或打光強度，該資料處理器根據該打光時間及/或該打光強度判斷該穿戴式裝置是否正確配戴；以及一光源，用以產生光來增加該影像感測器的感測效率。
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