本申請要求于2015年6月23日在韓國知識產權局提交的10-2015-0089089號韓國專利申請的優先權,其公開通過引用的方式全部并入此處。
技術領域
與本公開一致的裝置、設備、方法和制品涉及測量生物信號的觸摸面板裝置和使用觸摸面板裝置測量脈搏傳導時間(PTT)的方法。
背景技術:
脈搏傳導時間(PTT)是脈搏在兩個動脈中的脈動(pulsation)位置之間移動所花的時間。一般說來,因為可以使用從心臟和身體的端部檢測到的生物信號測量PTT,所以PTT是從心臟的收縮直到脈搏到達手所花的時間。PTT與諸如血壓之類的生物信息關聯。
技術實現要素:
一方面提供一種觸摸面板裝置和以簡便的方案使用能夠測量PTT的觸摸面板裝置測量PTT的方法。
另外的方面將在其后的描述中部分闡述,并且部分將從描述中變得明顯,或者可以通過所呈現的示范性實施例的實踐中習得。
根據示范性實施例的一方面,提供一種用于測量生物信號的觸摸面板裝置,所述觸摸面板裝置包括:觸摸面板,被配置為從目標身體的第一部分檢測基于心跳的信號;脈搏傳感器,被配置為從目標身體的第二部分檢測脈搏信號;以及處理器,被配置為基于檢測到的基于心跳的信號和檢測到的脈搏信號獲取脈搏傳導時間(PTT),其中,所述觸摸面板裝置同時使用所述觸摸面板和所述脈搏傳感器分別檢測基于心跳的信號和脈搏信號。
所述觸摸面板和所述脈搏傳感器可以位于所述觸摸面板裝置的不同外 表面部分。
所述脈搏傳感器可以位于當在目標身體握住所述觸摸面板裝置的狀態下所述觸摸面板與所述目標身體的第一部分接觸時手指握住所述觸摸面板裝置的位置當中的至少一個位置。
所述脈搏傳感器可以位于與所述觸摸面板在所述觸摸面板裝置中所位于的外表面部分相對的方向上的外表面部分。
所述脈搏傳感器可以包括光發射器和光接收器,其中所述光發射器發射具有基于目標身體的第二部分的光學特性根據光強度的變化的最佳強度的光。
所述觸摸面板裝置可以在目標身體的第一部分離地的高度與目標身體的第二部分離地的高度基本上相同的狀態下同時檢測基于心跳的信號和脈搏信號。
所述處理器可以消除基于心跳的信號和脈搏信號的噪聲,并且從消除噪聲的基于心跳的信號以及消除噪聲的脈搏信號中的每一個中檢測峰值以便獲取檢測到的在消除噪聲的基于心跳的信號與消除噪聲的脈搏信號的互相對應的峰值之間的時間差的代表值作為PTT。
當觸摸面板從根據觸摸輸入信號操縱屏幕的模式切換到檢測基于心跳的信號的模式時,所述脈搏傳感器可以自動地檢測脈搏信號。
當觸摸面板從檢測基于心跳的信號的模式切換到根據觸摸輸入信號操縱所述屏幕的模式時,所述觸摸面板可以顯示從PTT估計的目標身體的生物信息。
所述觸摸面板裝置可以發送基于心跳的信號、脈搏信號和PTT中的至少一個到鏈接到所述觸摸面板裝置的用戶終端。
根據示范性實施例的另一方面,提供一種使用觸摸面板裝置測量PTT的方法,所述方法包括:使用包括在所述觸摸面板裝置中的觸摸面板從目標身體的第一部分檢測基于心跳的信號;使用包括在所述觸摸面板裝置中的脈搏傳感器從目標身體的第二部分檢測脈搏信號;以及基于檢測到的基于心跳的信號和檢測到的脈搏信號獲取PTT,其中,在所述觸摸面板裝置中同時執行基于心跳的信號的檢測和脈搏信號的檢測。
所述基于心跳的信號的檢測和所述脈搏信號的檢測可以包括,分別使用位于所述觸摸面板裝置的不同外表面部分的觸摸面板和脈搏傳感器。
所述脈搏信號的檢測可以包括,當在目標身體握住所述觸摸面板裝置的狀態下所述觸摸面板與所述目標身體的第一部分接觸時,使用位于握住所述觸摸面板裝置的手指的位置當中的至少一個位置處的脈搏傳感器。
所述脈搏信號的檢測可以包括,使用位于與所述觸摸面板在所述觸摸面板裝置中所位于的外表面部分相對的方向上的外表面部分的脈搏傳感器。
所述脈搏信號的檢測可以包括:發射具有基于目標身體的第二部分的光學特性根據光強度的變化的最佳強度的光;和接收與目標身體的第二部分的變化相對應的光作為對發射光的響應。
可以在第一部分離地的高度與第二部分離地的高度基本上相同的狀態下同時檢測所述基于心跳的信號和所述脈搏信號。
所述PTT的獲取可以包括:從基于心跳的信號和脈搏信號消除噪聲;從消除噪聲的基于心跳的信號和消除噪聲的脈搏信號中的每一個中檢測峰值;以及獲取檢測到的在消除噪聲的基于心跳的信號與消除噪聲的脈搏信號的互相對應的峰值之間的時間差的代表值作為PTT。
所述脈搏信號的檢測可以包括,當觸摸面板從根據觸摸輸入信號操縱屏幕的模式切換到檢測基于心跳的信號的模式時,自動地檢測脈搏信號。
所述方法還可以包括,在觸摸面板從檢測基于心跳的信號的模式切換到根據觸摸輸入信號操縱屏幕的模式時,由所述觸摸面板顯示從PTT估計的目標身體的生物信息。
根據示范性實施例的另一方面,提供一種記錄用于使得計算機運行所述方法的程序的非瞬時計算機可讀記錄介質,所述方法包括:使用包括在所述觸摸面板裝置中的觸摸面板從目標身體的第一部分檢測基于心跳的信號;使用包括在所述觸摸面板裝置中的脈搏傳感器從目標身體的第二部分檢測脈搏信號;以及基于檢測到的基于心跳的信號和檢測到的脈搏信號獲取PTT,其中,在所述觸摸面板裝置中同時執行基于心跳的信號的檢測和脈搏信號的檢測。
根據示范性實施例的另一方面,提供一種觸摸面板裝置,包括:在所述觸摸面板裝置的第一外表面上提供的觸摸面板,被配置為使用所述觸摸面板從目標身體的第一部分檢測基于心跳的信號;在觸摸面板裝置的不同于第一外表面的至少一個第二外表面上提供的脈搏傳感器,所述脈搏傳感器被配置為從所述目標身體的第二部分檢測脈搏信號;以及處理器,被配置為基于檢 測到的基于心跳的信號以及檢測到的脈搏信號獲取脈搏傳導時間(PTT)。
可以同時使用所述觸摸面板和所述脈搏傳感器分別檢測基于心跳的信號和脈搏信號。
所述基于心跳的信號可以是心電圖(ECG)信號、肌電圖(EMG)信號和腦電圖(EEG)信號中的至少一個。
可以基于觸摸面板的靜電電容的變化來檢測所述基于心跳的信號。
可以基于目標身體的第二部分中的光的變化來檢測所述脈搏信號。
所述脈搏傳感器可以包括在至少一個第二外表面上提供的多個脈搏傳感器。
所述脈搏傳感器可以在所述觸摸面板裝置的相機模塊中提供。
所述目標身體可以是用戶的身體,第一部分可以是用戶的胸,并且第二部分可以是用戶的手指。
附圖說明
這些和/或其它方面將從以下結合附圖對示范性實施例的描述中變得明顯以及更加容易理解,附圖中:
圖1是示出根據示范性實施例的觸摸面板裝置的圖;
圖2是示出在根據示范性實施例的觸摸面板裝置中的脈搏傳感器的位置的圖;
圖3是示出位于根據示范性實施例的觸摸面板裝置的外表面部分的觸摸面板和脈搏傳感器的圖;
圖4是示出根據示范性實施例的觸摸面板裝置的脈搏傳感器的操作的圖;
圖5是示出在根據示范性實施例的觸摸面板裝置中測量脈搏傳導時間(PTT)的過程的圖;
圖6是示出當使用根據示范性實施例的觸摸面板裝置同時檢測基于心跳的信號和脈搏信號時目標身體的第一和第二部分離地的高度的圖;
圖7是示出在根據示范性實施例的觸摸面板裝置中將檢測到的基于心跳的信號與檢測到的脈搏信號進行比較的過程的圖;
圖8是示出在根據示范性實施例的觸摸面板裝置中從檢測到的基于心跳的信號和脈搏信號的峰值獲取PTT的過程的圖;
圖9是示出使用根據示范性實施例的觸摸面板裝置測量PTT的方法的流程圖;和
圖10是示出使用根據示范性實施例的觸摸面板裝置在圖9中所示的測量PTT的方法中獲取PTT的操作的詳細流程圖。
具體實施方式
現在將詳細參考示范性實施例,在附圖中示出示范性實施例的例子,其中貫穿全文同樣的參考數字指代同樣的元素。對于此,所給出的示范性實施例可以具有不同的形式并且不被解釋為局限于這里所闡述的描述。因此,僅僅通過參照附圖在下面描述示范性實施例以說明多個方面。如這里所使用的,術語“和/或”包括一個或多個相關聯的所列項中任意一個或全部組合。當在元件列表之前諸如“至少一個”這樣的表達,修飾整個元件列表而不是修飾列表中單個元件。
在說明書中,術語"配置"或者"包括"不應該必需地解釋為指示相應組件或操作全部被包括,而是可以省略一些組件或操作并且可以包括其它額外的組件或操作。
將理解的是,雖然這里可以使用術語“第一”、“第二”等等描述各種組件,但是這些元素不應該被這些術語限制。這些術語僅僅為了將一個組件與另外的組件區分開的目的。
在本說明書中,生物信號包括生物電信號、生物阻抗(bioimpedance)信號等等,作為指示從人體檢測到的信號的通稱。生物電信號是由神經細胞或者肌細胞生成的電流或者電壓形式的信號。例如,心電圖(ECG)信號、肌電圖(EMG)信號、腦電圖(EEG)信號等等對應于生物電信號。生物阻抗信號是根據在電流被施加于組織之后身體組織的阻抗產生的電壓降的信號。電流可以是預定的。生物阻抗信號可以提供關于組織結構、血容量、血分布等等的信息。例如,可以使用生物阻抗信號測量體脂肪。
在本說明書中,觸摸面板裝置是用于通過令用戶的身體的一部分與觸摸面板裝置的屏幕接觸來允許用戶輸入信號的裝置。"觸摸面板裝置"是指示諸如觸摸屏或者觸摸墊之類的觸摸面板施加于其上的所有類型的裝置的通稱。觸摸面板裝置可以是諸如智能手機的移動終端或者諸如智能眼鏡或智能手表這樣的可穿戴設備,但是不限制于此。當用戶身體的一部分與裝備有觸摸 面板的顯示器所顯示的文字字符、圖像等等接觸時,觸摸面板裝置可以根據接觸屏幕位置發現用戶選擇的項,使用處理器處理與所發現的項相應的命令,并且在屏幕上顯示用戶期望的信息。觸摸面板裝置可以用各種方案實現,但是可以是其中檢測靜電電容的變化的電容型。
這些示范性實施例涉及用于測量生物信號的觸摸面板裝置以及使用觸摸面板裝置測量PTT的方法。在下面的示范性實施例中,為了描述的簡潔將省略對本領域技術人員來說公知的項的詳細描述。
圖1是示出根據示范性實施例的觸摸面板裝置100的圖。本領域技術人員將容易地理解,還可以包括除了圖1中示出的組件之外的通用組件。
觸摸面板裝置100可以根據用戶的觸摸輸入信號控制觸摸面板裝置100的操作,或者可以控制觸摸面板裝置100測量用戶的生物信號的操作。為此,觸摸面板裝置100可以具有兩種操作模式,包括操縱模式和測量模式。操縱模式是其中基于觸摸輸入信號操作觸摸面板裝置100的屏幕的模式,并且測量模式是其中基于觸摸輸入信號測量生物信號的模式。觸摸面板裝置100可以具有包括操縱模式和測量模式的至少兩種操作模式。觸摸面板裝置100可以基于來自用戶的模式切換請求或者基于檢測到的觸摸輸入信號來切換模式。作為另一示例,觸摸面板裝置100可以識別在測量模式或操縱模式中操作的懸停信號。在本例中,觸摸的意思可以包括用戶直接觸摸觸摸面板的情況和用戶通過他/她的身體在觸摸面板上的動作生成懸停信號的情況。
觸摸面板裝置100可以在操縱模式下基于用戶輸入到屏幕的觸摸輸入信號處理并且顯示屏幕。例如,當用戶用兩個手指觸摸觸摸面板裝置100的屏幕以執行捏手勢時,觸摸面板裝置100可以檢測相應于用戶的捏手勢的觸摸輸入信號以減小或者增大屏幕大小并且顯示減小或者增大的屏幕。再舉一例,當用戶使用兩個手指在觸摸面板裝置100的屏幕上方執行捏手勢時,觸摸面板裝置100可以檢測相應于用戶的捏手勢的懸停信號以減小或者增大屏幕大小并且顯示減小或者增大的屏幕。
觸摸面板裝置100可以在測量模式下基于用戶輸入到屏幕的觸摸輸入信號測量生物信號。例如,當用戶令他/她的身體的一部分與觸摸面板裝置100的屏幕接觸并且對于給定時間不移動時,觸摸面板裝置100可以對于與屏幕接觸的用戶的身體部分檢測相應于電場的變化的觸摸輸入信號并且測量生物信號。
參照圖1,觸摸面板裝置100包括觸摸面板110、脈搏傳感器120和處理器130。處理器130可以是一個或多個微處理器、一個或多個中央處理單元(CPU)或者一個或多個專用集成電路(ASIC)或者這些組件的一些組合。
當觸摸面板裝置100在測量模式下操作時,觸摸面板110能夠基于用戶的觸摸輸入信號測量生物信號。例如,當觸摸面板裝置100根據期望從其測量生物信號的目標身體的第一部分的接觸在測量模式下操作時,觸摸面板110可以從目標身體的第一部分檢測基于心跳的信號。目標身體的第一部分可以是胸或者耳朵等等。從目標身體的第一部分檢測到的基于心跳的信號可以是心電圖(ECG)信號或者心沖擊圖(BCG)信號。例如,當用戶穿著衣服時,觸摸面板110可以根據電場的變化檢測從胸檢測到的基于心跳的信號。因此,即使當觸摸面板110與胸分開而不直接接觸胸時,也可以檢測到基于心跳的信號。
當觸摸面板裝置100在測量模式下操作時,脈搏傳感器120可以從目標身體的第二部分檢測脈搏信號。例如,當觸摸面板裝置100根據脈搏傳感器120與期望從其測量生物信號的目標身體的第二部分的接觸而處于測量模式下時,脈搏傳感器120可以從目標身體的第二部分檢測脈搏信號。目標身體的第二部分可以是作為身體的端部的手指或者手腕。脈搏傳感器120可以是光電容積脈搏波(photoplethysmography,PPG)傳感器。
觸摸面板裝置100可以使用觸摸面板110和脈搏傳感器120同時檢測基于心跳的信號和脈搏信號。當基于心跳的信號和脈搏信號同時被檢測時,這指示在任意給定時間在檢測一個信號的同時檢測另一個信號或者兩個信號同時都被檢測。對于基于心跳的信號和脈搏信號來說,信號檢測開始和結束時間點不需要相同,并且基于心跳的信號和脈搏信號的檢測時間不需要彼此相同。當然,基于心跳的信號和脈搏信號可以同時被檢測。另外,當采樣率足夠高時,可以以時分方案檢測兩個信號。在這種情況下,可以認為基于心跳的信號和脈搏信號同時被檢測。
觸摸面板110和脈搏傳感器120可以鏈接到彼此。當觸摸面板裝置100的操作模式被觸摸面板110和脈搏傳感器120中的任意一個切換到測量模式時,另一個可以準備根據測量模式測量生物信號。例如,當觸摸面板110從根據觸摸輸入信號操縱屏幕的模式切換到檢測基于心跳的信號的模式時,脈搏傳感器120可以自動地切換到可以檢測脈搏信號的模式。相反,當觸摸面 板110從檢測基于心跳的信號的模式切換到根據觸摸輸入信號操縱屏幕的模式時,脈搏傳感器120可以終止可以檢測脈搏信號的模式。觸摸面板110與脈搏傳感器120之間的鏈接可以根據用戶的設置改變。也就是說,例如,用戶可以通過改變觸摸面板裝置100的設置來啟用鏈接或者可以停用鏈接。
當觸摸面板裝置100的操作模式切換到操縱模式時,觸摸面板110可以顯示從PTT估計的目標身體的生物信息。處理器130可以從在操縱模式下檢測到的信號獲取PTT,并且從PTT估計目標身體的生物信息。處理器130可以根據由觸摸面板110檢測到的基于心跳的信號和由脈搏傳感器120檢測到的脈搏信號,基于所述信號獲取PTT。
另一方面,觸摸面板裝置100可以發送由觸摸面板裝置100檢測到的生物電信號或者生物信息到鏈接到觸摸面板裝置100的用戶終端(未示出)。例如,觸摸面板裝置100可以發送由觸摸面板110檢測到的基于心跳的信號、由脈搏傳感器120檢測到的脈搏信號以及由處理器130獲取的PTT中的至少一個到用戶終端。觸摸面板裝置100可以通過無線或者有線通信傳送生物電信號到用戶終端。因此,用戶可以在使用觸摸面板裝置100測量生物信號的同時通過鏈接到觸摸面板裝置100的用戶終端實時知道生物信號或者電流情形。在使用觸摸面板裝置100完成測量生物信號之后,用戶可以通過鏈接到觸摸面板裝置100的用戶終端發送包括檢測到的生物信號的測量結果。用戶終端可以包括各種類型的設備,諸如移動設備、可穿戴設備和固定設備。
圖2是示出根據示范性實施例的觸摸面板裝置100中的脈搏傳感器120的位置的圖。
至少一個脈搏傳感器120可以位于觸摸面板裝置100中。在存在多個脈搏傳感器120的情況下,脈搏傳感器120可以位于觸摸面板裝置100的不同外表面中或者位于觸摸面板裝置100的相同外表面中。圖2示出其中提供多個脈搏傳感器120的例子。但是,這僅僅是例子,并且在一些示范性實施例中,可以僅僅提供一個脈搏傳感器120,而在其它示范性實施例中,可以提供圖2中所示數量之外的不同數量的脈搏傳感器120。
脈搏傳感器120和觸摸面板110可以位于觸摸面板裝置100的不同的外表面部分。例如,當觸摸面板110位于觸摸面板裝置100的前表面中時,脈搏傳感器120可以位于觸摸面板裝置100的上表面、下表面、左表面、右表面和后表面中的任意一個中。如上所述,在提供多個脈搏傳感器120的情況 下,脈搏傳感器120可以在上表面、下表面、左表面、右表面和后表面中超過一個中提供。因為當觸摸面板110與目標身體的第一部分接觸時觸摸面板110所位于的觸摸面板裝置100的外表面部分可能不與目標身體的第二部分接觸,所以對于脈搏傳感器120來說位于與觸摸面板110所位于的觸摸面板裝置100的外表面部分不同的外表面部分是有利的。
參照圖2,示出這樣的例子:其中用虛線框指示觸摸面板裝置100中脈搏傳感器120可以位于的部分。脈搏傳感器120的位置不限制于此。
如圖2中所示,脈搏傳感器120可以位于當用戶(即,目標身體)令觸摸面板110與目標身體的第一部分(例如,用戶的身體)接觸同時握住觸摸面板裝置100時手指握住觸摸面板裝置的位置中的至少一個。當觸摸面板裝置100被握住以便用戶可以令觸摸面板110與目標身體的第一部分接觸時,脈搏傳感器120可以位于用戶的手指能夠到達和觸摸的觸摸面板裝置100的一個或多個部分。例如,可以基于指示用戶在握住觸摸面板裝置100到用戶的身體的第一部分時可能放手指的位置的實驗數據來設置脈搏傳感器120的位置。
圖3是示出位于根據示范性實施例的觸摸面板裝置100的外表面部分的觸摸面板110和脈搏傳感器120的圖。
脈搏傳感器120可以包括被配置為發射光到目標身體的第二部分的光發射器和被配置為接收從目標身體的第二部分反射的光的光接收器。如圖3中所示,脈搏傳感器120可以使用觸摸面板裝置100中提供的照明設備(例如,相機模塊的閃光組件)和相機模塊的圖像傳感器實現。
如果脈搏傳感器120位于如圖3中所示的位置,則當目標身體(例如,用戶)握住觸摸面板裝置100以便令觸摸面板110與目標身體的胸接觸時,目標身體的食指可以自然地位于相機模塊和照明設備的位置。在這種情況下,脈搏傳感器120位于與觸摸面板110在觸摸面板裝置100中所位于的外表面部分相對的方向上的外表面部分。換句話說,當觸摸面板110在觸摸面板裝置100中所位于的外表面部分被稱為前表面部分時,脈搏傳感器120可以位于后表面部分。
圖4是示出根據示范性實施例的觸摸面板裝置100的脈搏傳感器120的操作的圖。
脈搏是在血液從心臟放出時示出的脈動波形,并且可以通過由于心臟的 放松和收縮動作而造成的血流量的變化以及根據血流的變化的血管的體積變化來測量。例如,脈搏傳感器120可以通過使用生物學組織的光學特性測量流經血管的血量來測量脈搏信號。
脈搏傳感器120可以包括光發射器和光接收器。脈搏傳感器120可以使用光來檢測當血管的體積變化時所示出的生物組織的光反射比、光吸光率和/或透光率等等的特性,并且通過特性的變化測量脈搏。
脈搏傳感器120的光發射器可以發射具有基于目標身體的第二部分的光學特性根據光強度的變化的最佳強度的光。
脈搏傳感器120的光接收器可以接收從生物組織反射的光。
如圖4中所示,當用戶用一只手握住觸摸面板裝置100時,目標身體(例如,用戶的身體)的第二部分(例如,手指)可以與脈搏傳感器120接觸。光發射器可以發射光到目標身體的第二部分并且光接收器可以接收從目標的第二部分反射的光,以使得脈搏傳感器120在目標身體的第二部分的接觸被檢測到時測量脈搏信號。在用戶保持該狀態的同時,可以定位觸摸面板裝置100使得觸摸面板110與目標身體(例如,用戶的身體)的第一部分(例如,胸)接觸。當觸摸面板110與目標身體的第一部分接觸時,觸摸面板110可以從目標身體的第一部分檢測基于心跳的信號。
也就是說,通過用戶用一只手握住觸摸面板裝置100并且將觸摸面板裝置100的觸摸面板110保持在他/她的胸上的簡單動作,可以基于從心臟檢測到的基于心跳的信號和從手指檢測到的脈搏信號來測量PTT。
圖5是示出在根據示范性實施例的觸摸面板裝置100中測量PTT的過程的圖。
如圖5中所示,當用戶用一只手握住觸摸面板裝置100并且令觸摸面板110與他/她的胸接觸時,觸摸面板裝置100可以測量PTT。觸摸面板裝置100的觸摸面板110可以從目標身體(例如,用戶的身體)的第一部分(例如,胸)檢測諸如ECG或者BCG這樣的基于心跳的信號。觸摸面板裝置100的脈搏傳感器120可以從目標身體(例如,用戶的身體)的第二部分(例如,手指)檢測脈搏信號。觸摸面板裝置100可以從測量自目標身體的不同部分的信號獲取PTT。
如圖5中所示,用戶可以在僅僅用一只手握住觸摸面板裝置100以將觸摸面板裝置100保持在他/她的胸上之后測量PTT,因為觸摸面板裝置100 具有可以同時檢測基于心跳的信號和脈搏信號的結構和形式。觸摸面板裝置100可以使用能夠測量生物信號的觸摸面板110檢測ECG或者BCG,并且使用在觸摸面板裝置100中提供的脈搏傳感器120檢測脈搏信號。換句話說,觸摸面板裝置100可以檢測基于心跳的信號而不提供單獨的傳感器用于檢測目標身體的胸中的ECG或者BCG,并且可以使用觸摸面板裝置100中提供的光發射器和光接收器檢測脈搏信號。在一些示范性實施例中,構成脈搏傳感器120的光發射器和光接收器可以分別用觸摸面板裝置100的照明設備和相機模塊的圖像傳感器代替。
圖6是示出當使用根據示范性實施例的觸摸面板裝置100同時檢測基于心跳的信號和脈搏信號時目標身體的第一和第二部分離地的高度的圖。
如圖6中所示,可見,當用戶用一只手握住觸摸面板裝置100并且將觸摸面板裝置100保持在他/她的胸上以測量PTT時,相應于目標身體的第一部分的用戶的胸離地的高度基本上與相應于目標身體的第二部分的手指離地的高度相同。換句話說,通過此配置,心臟的高度基本上與手指的高度相同,如圖6中所示。
脈搏傳感器120可以被布置在用戶的手指能夠到達的部分以使得當用戶用一只手握住觸摸面板裝置100時用戶可以自然地測量脈搏信號??梢曰诶绠斢脩粲靡恢皇治兆∮|摸面板裝置100時用戶的手指的平均位置從實驗上確定用戶的手指能夠到達的部分。當用戶在握住觸摸面板裝置100的同時保持觸摸面板110在他/她的胸上時,脈搏信號可以通過脈搏傳感器120檢測并且基于心跳的信號也可以通過觸摸面板110檢測。因為握住觸摸面板裝置100的手,即通過脈搏傳感器120從其檢測脈搏信號的手,直接移動到胸,所以手指離地的高度可以基本上與心臟離地的高度相同。
當期望從其檢測基于心跳的信號的目標身體的第一部分的高度基本上與期望從其檢測脈搏信號的目標身體的第二部分的高度相同時,可以最小化目標身體的第二部分上的流體靜壓(hydrostatic pressure)的影響。
圖7是示出在根據示范性實施例的觸摸面板裝置100中將檢測到的基于心跳的信號與檢測到的脈搏信號進行比較的過程的圖。
觸摸面板裝置100的處理器130可以將由觸摸面板110檢測到的諸如ECG或者BCG信號這樣的基于心跳的信號與由脈搏傳感器120檢測到的脈搏信號相比較以便獲取PTT。
在比較兩個信號之前,處理器130可以從觸摸面板110和脈搏傳感器120接收的兩個信號中的每一個中消除噪聲。換言之,處理器130可以通過例如帶通濾波器從接收自觸摸面板110的基于心跳的信號和接收自脈搏傳感器120的脈搏信號中的每一個中消除噪聲。
參照圖7,可見,由觸摸面板110檢測到的BCG原始數據(BCG(原始))和利用通過對BCG原始數據的濾波過程消除噪聲而獲得的BCG信號(BCG(濾波的))被顯示在圖7的左上部分,并且利用通過濾波過程消除噪聲獲得的脈搏信號(PPG)顯示在圖7的左下部分。經BCG濾波的信號和脈搏信號(PPG)可以通過在兩個經濾波的信號在時間軸上排列的狀態下比較信號的峰值來進行比較。
圖8是示出在根據示范性實施例的觸摸面板裝置中從檢測到的基于心跳的信號和脈搏信號的峰值獲取PTT的過程的圖。
觸摸面板裝置100的處理器130可以在從由觸摸面板110檢測的諸如ECG或者BCG信號這樣的基于心跳的信號和由脈搏傳感器120檢測的脈搏信號消除噪聲之后檢測峰值。如圖8中的頂部所示,與BCG信號和脈搏信號中的每一個的峰值對應的部分用“X”指示。
觸摸面板裝置100的處理器130可以檢測BCG信號和脈搏信號的峰值部分,檢查兩個信號之間的相應峰值,并且獲得峰值檢測時間之間的差。處理器130可以獲取從兩個信號檢測到峰值的時間之間的差的代表值作為PTT。例如,PTT可以是檢測到兩個信號的相應峰值的時間之間的差的平均值或者中間值(mean value)。圖8的底部是示出基于圖8的頂部中的峰值的PTT的圖。
圖9是示出根據示范性實施例的、使用觸摸面板裝置測量PTT的方法的流程圖。
即使下面沒有明確地說明,觸摸面板裝置100的上述描述也可以應用于使用觸摸面板裝置100測量PTT的方法。
在操作910中,觸摸面板裝置100可以使用包括在觸摸面板裝置100中的觸摸面板110從目標身體的第一部分檢測基于心跳的信號。觸摸面板裝置100可以發送由觸摸面板裝置100檢測到的基于心跳的信號到鏈接到觸摸面板裝置100的用戶終端以便在鏈接到觸摸面板裝置100的用戶終端上顯示檢測到的基于心跳的信號。
在操作920中,觸摸面板裝置100可以使用包括在觸摸面板裝置100中的脈搏傳感器120從目標身體的第二部分檢測脈搏信號。觸摸面板裝置100可以發送由觸摸面板裝置100檢測到的脈搏信號到鏈接到觸摸面板裝置100的用戶終端以便在鏈接到觸摸面板裝置100的用戶終端上顯示檢測到的脈搏信號。
當觸摸面板110從根據觸摸輸入信號操縱屏幕的模式切換到檢測基于心跳的信號的模式時,也可以自動地檢測脈搏信號。
為了檢測基于心跳的信號和脈搏信號,觸摸面板裝置100可以使用位于觸摸面板裝置100的不同外表面部分的觸摸面板110和脈搏傳感器120。
當在目標身體握住觸摸面板裝置100的狀態下觸摸面板110與第一部分接觸時,可以使用位于握住觸摸面板裝置的手指的位置當中的至少一個位置中的脈搏傳感器。脈搏傳感器120可以位于在與觸摸面板110位于觸摸面板裝置100中的外表面部分相對的方向上的外表面部分。
脈搏傳感器120可以發射具有基于第二部分的光學特性根據光強度的變化的最佳強度的光,并且接收與第二部分的變化對應的光作為對發射光的響應。
檢測基于心跳的信號的操作910和檢測脈搏信號的操作920可以被同時執行。當同時執行檢測基于心跳的信號的操作和與基于心跳的信號一起檢測脈搏信號的操作時,這指示在任意給定時間,在一個信號被檢測的同時檢測另一信號或者兩個信號都被同時檢測。信號檢測開始和結束時間點不需要彼此相同,并且基于心跳的信號和脈搏信號的檢測時間不需要彼此相同。當然,基于心跳的信號和脈搏信號可以同時被檢測。另外,當采樣率足夠高時,可以以時分方案檢測基于心跳的信號和脈搏信號。在這種情況下,可以認為基于心跳的信號和脈搏信號同時被檢測。
而且,可以在目標身體的第一部分離地的高度與目標身體的第二部分離地的高度基本上相同的狀態下,同時檢測基于心跳的信號和脈搏信號。
在操作930中,觸摸面板裝置100可以基于所述基于心跳的信號和脈搏信號獲取PTT。
圖10是示出在使用根據示范性實施例的觸摸面板裝置測量PTT的方法中獲取PTT的操作的詳細流程圖。
在操作1010中,觸摸面板裝置100可以消除基于心跳的信號和脈搏信 號的噪聲。
在操作1020中,觸摸面板裝置100可以檢測基于心跳的信號和脈搏信號中的每一個的峰值。例如,觸摸面板裝置100可以檢測如圖8所示的每個信號的峰值。
在操作1030中,觸摸面板裝置100可以獲取在基于心跳的信號與脈搏信號之間的相應峰值之間檢測到的時間差的代表值作為PTT。為了顯示獲取的PTT到鏈接到觸摸面板裝置100的用戶終端,觸摸面板裝置100可以發送由觸摸面板裝置100獲取的PTT到鏈接到觸摸面板裝置100的用戶終端。觸摸面板裝置100可以發送從PTT估計的目標身體的生物信息到鏈接到觸摸面板裝置100的用戶終端。
當觸摸面板110從檢測基于心跳的信號的模式切換到根據觸摸輸入信號操縱屏幕的模式時,觸摸面板裝置100可以顯示從PTT估計的目標身體的生物信息。能夠從PTT估計的目標身體的生物信息可以是血壓、壓力、運動效果等等。
使用觸摸面板裝置100測量PTT的上述方法可以提供作為在計算機中可運行的程序。可以在使用非瞬時計算機可讀記錄介質操作程序的通用數字計算機中實現所述程序。非瞬時計算機可讀介質包括諸如磁存儲介質(例如,ROM、軟盤或者硬盤)或者光學可讀媒體(例如,CD-ROM或者數字通用盤(DVD))這樣的存儲介質。
應當理解,這里描述的示范性實施例應當認為僅僅是描述性意義而非為了限制的目的。每個示范性實施例內特征或方面的描述應該典型地被認為是對于其它示范性實施例中的其它類似特征或方面可獲得的。
雖然已經參考附圖描述了一個或多個示范性實施例,但是本領域普通技術人員將理解的是,在形式和細節上可以在這里進行各種變化而不脫離如所附權利要求所定義的精神和范圍。