本申請請求于2015年8月24日向韓國知識產權局提交的韓國專利申請第10-2015-0118874號的優先權，其公開通過整體引用被合并于此。

技術領域

與示例性實施例一致的設備和方法涉及使用觸摸面板來感測生物信號和獲取關于用戶的呼吸的信息。

背景技術：

肺活量計可被用于獲取關于人的呼吸的信息。用戶可通過在將連接到肺活量計的管手持在他/她嘴里或戴著呼吸面具的同時吸氣呼氣來使用肺活量計測量呼吸信號。

技術實現要素：

一個或更多個示例性實施例提供一種使用一對電極層從用戶處獲得生物信號的觸摸面板設備和基于生物信號獲取關于呼吸的信息的方法，所述電極層感測用戶的觸摸輸入信號。

根據示例性實施例的一方面，提供一種用于感測生物信號的觸摸面板設備，包括：觸摸面板，被配置為基于通過觸摸面板的用戶輸入的觸摸來感測用戶的生物信號；檢測器，被配置為從感測的生物信號中檢測呼吸信號；處理器，被配置為基于所檢測的呼吸信號的特性來獲取關于用戶的呼吸的信息。

觸摸面板可包括一對電極層并被配置為基于電極層對中的電容來感測生物信號，并且，所述電容可根據用戶的呼吸而變化。

觸摸面板可包括一對電極層，并且，該對電極層可包括：第一電極層，被劃分成與致動器和傳感器相對應的多個區域；以及第二電極層，被配置為阻擋噪聲進入第一電極層。

檢測器可包括：帶通濾波器，被配置為使感測到的生物信號中的呼吸頻帶的信號通過；以及至少一個噪聲去除濾波器，被配置為從通過的信號中去除噪聲。

處理器可檢測呼吸信號的峰值，測量所檢測的峰值之中相鄰峰值之間的時間間隔，并基于測量的時間間隔來確定用戶的呼吸速率。

處理器可檢測呼吸信號的峰值，測量所檢測的峰值之中的每個呼吸周期的最小峰值和吸氣之后的最大峰值之間的斜率，并基于測量的斜率來確定用戶的呼吸強度。

處理器可檢測呼吸信號的峰值，測量與每個呼吸周期的吸氣和呼氣相應的區域的面積，并基于測量的面積來確定用戶的呼吸量。

處理器可比較用戶鍛煉前后的呼吸信號，以確定鍛煉期間施加到用戶的鍛煉負荷或關于恢復速度的信息，其中，鍛煉后的呼吸速率以所述恢復速度返回至運動前的呼吸速率。

觸摸面板設備可進一步包括反饋單元，被設置為反向放大通過從生物信號中去除呼吸信號而獲得的呼吸去除信號，并輸出反向放大的呼吸去除信號，其中，觸摸面板接收呼吸去除信號作為負反饋，以調節生物信號。

觸摸面板設備可與用戶終端互操作，并被配置為向用戶終端發送關于呼吸信號的信息。

根據另一示例性實施例的一方面，提供了一種通過觸摸面板設備獲取關于用戶的呼吸的信息的方法，其中，包括：基于由觸摸面板設備感測的用戶的觸摸來感測用戶的生物信號；從感測的生物信號中檢測呼吸信號；以及基于所檢測的呼吸信號來獲取關于用戶的呼吸的信息。

感測生物信號可包括基于包括在觸摸面板設備中的電極對中的電容來感測生物信號，并且，所述電容可根據用戶的呼吸而變化。

感測生物信號可包括使用第一電極層和第二電極層來感測生物信號，其中，所述第一電極層被劃分成多個區域并被配置為作為致動器和傳感器而操作，所述第二電極層被配置為作為阻擋噪聲進入第一電極層的屏蔽而操作。

檢測呼吸信號可包括：使在感測的生物信號之中的呼吸頻帶中的信號通過；阻擋在感測的生物信號之中的呼吸頻帶之外的信號；以及從通過的信號中去除噪聲。

獲取信息可包括：檢測呼吸信號的峰值；測量檢測到的峰值之中相鄰峰值之間的時間間隔；以及基于測量的時間間隔來確定用戶的呼吸速率。

獲取信息可包括：檢測呼吸信號的峰值；測量所檢測的峰值之中的每個呼吸周期的最小峰值和吸氣之后的最大峰值之間的斜率；并基于測量的斜率來確定用戶的呼吸強度。

獲取信息可包括：檢測呼吸信號的峰值；測量與每個呼吸周期的吸氣和呼氣相對應的區域的面積；以及基于測量的面積來確定用戶的呼吸量。

獲取信息可包括：比較用戶鍛煉前后的呼吸信號，以確定在鍛煉期間施加到用戶的鍛煉負荷或鍛煉后的呼吸速率返回至鍛煉前的呼吸速率的恢復速度。

感測生物信號可包括接收呼吸去除信號作為負反饋以調節生物信號，其中，所述呼吸去除信號是通過從生物信號中去除呼吸信號獲得的。

根據另一示例性實施例的一方面，提供一種存儲可由計算機運行以執行以上描述的方法的程序的非瞬時性計算機可讀存儲介質。

根據另一示例性實施例的一方面，提供一種觸摸面板設備，包括：觸摸面板，被配置為感測用戶的觸摸，并響應于觸摸面板設備處于呼吸測量模式而把觸摸識別為生物信號；檢測器，被配置為檢測預定時間段內生物信號的最大峰值的數量；以及處理器，被配置為基于所檢測的最大峰值的數量來確定用戶的呼吸速率。

觸摸面板設備可被配置為存儲用戶的年齡信息，并且，處理器可被進一步配置為基于確定的呼吸速率和年齡信息來確定用戶的健康情況。

附圖說明

通過參照附圖描述一些示例性實施例，上述和/或其它方面將更加清楚，其中：

圖1是示出根據示例性實施例的觸摸面板設備的框圖；

圖2是示出根據示例性實施例的觸摸面板設備的操作的視圖；

圖3是示出根據示例性實施例的包括在觸摸面板設備中的觸摸面板的視圖；

圖4是示出根據示例性實施例的包括在觸摸面板設備中的檢測器的視圖；

圖5A和圖5B示出根據示例性實施例的根據包括在觸摸面板設備中的檢測器的操作的濾波前后的呼吸信號；

圖6是示出根據示例性實施例的包括在觸摸面板設備中的處理器的操作的視圖；

圖7A至圖7D是示出根據示例性實施例的通過包括在觸摸面板設備中的處理器來獲取關于用戶的呼吸速率的信息的過程的視圖；

圖8A至圖8C是示出根據另一示例性實施例的通過包括在觸摸面板設備中的處理器來獲取關于用戶的呼吸強度的信息的過程的視圖；

圖9A至圖9C是示出根據另一示例性實施例的通過包括在觸摸面板設備中的處理器來獲取關于用戶的呼吸量的信息的過程的視圖；

圖10是示出根據另一示例性實施例的觸摸面板設備的框圖；

圖11是示出根據另一示例性實施例的觸摸面板設備的操作的視圖；

圖12是示出根據示例性實施例的使用觸摸面板設備來獲取關于用戶的呼吸的信息的方法的流程圖；

圖13是示出根據示例性實施例的在使用觸摸面板設備來獲取關于用戶的呼吸的信息的方法中獲取關于用戶的呼吸的信息的操作的詳細流程圖；

圖14是示出根據另一示例性實施例的在使用觸摸面板設備來獲取關于用戶的呼吸的信息的方法中獲取關于用戶的呼吸的信息的操作的詳細流程圖；以及

圖15是示出根據另一示例性實施例的在使用觸摸面板設備來獲取關于用戶的呼吸的信息的方法中獲取關于用戶的呼吸的信息的操作的詳細流程圖。

具體實施方式

以下參照附圖更詳細地描述示例性實施例。

在接下來的描述中，即使是在不同的附圖中，類似的附圖參考標號也用于類似的元件。在本說明書中限定的主題(諸如，詳細的結構和元件)被提供以幫助全面理解示例性實施例。但是，顯然的是，示例性實施例可被實踐而無需那些特別限定的主題。并且，因為公知功能或結構會使在不必要的細節上模糊本說明，所以不對它們進行詳細描述。

當在此處使用時，術語“和/或”包括一個或多個相關的所列項目的任何和所有組合。諸如“……中的至少一個”的表述，當在元素名錄后面時，修飾整個元素名錄，而不修飾名錄中的單個元素。

在本申請中，術語“包括”和“包含”不應被解釋為必須包括此處公開的所有元件或步驟，并且，應被解釋為不包括其中的一些元件或步驟，或應被解釋為進一步包括額外的元件或步驟。

盡管第一、第二等術語可被用于描述各種元素，但是這些元素不應被這些術語限制。上述術語僅用于把一個組件與其它組件區分開。

在本說明書中，術語“生物信號”整體指在人體中感測到或由人體誘發的信號，并且從概念上包括生物電信號或生物阻抗信號。生物電信號是由神經細胞或肌肉細胞產生的電流或電壓形式的信號。例如，心電圖、肌動電流圖或腦電圖信號與生物電信號相應。生物阻抗信號是由壓降產生的信號，其中，當特定電流被施加在組織上時，由組織的阻抗導致所述壓降。生物阻抗信號可提供關于組織的成分、血液量和血液分布的重要信息。例如，可使用生物阻抗信號來測量身體脂肪。

此處使用的術語“觸摸面板設備”意指當用戶用他/她的身體部分接觸設備的屏幕時用于感測信號的設備，并且整體指應用觸摸面板——諸如，觸摸屏、觸摸板等——的所有類型的設備。觸摸面板設備可以是諸如智能電話的移動終端或諸如智能眼鏡或智能手表的可穿戴裝置，但并不限于此。當用戶的身體部分與在裝有觸摸面板的顯示單元上顯示的文本或圖像接觸時，觸摸面板設備可根據屏幕上的接觸點來識別用戶所選擇的項目，處理與所選擇的項目相對應的命令，并在屏幕上顯示用戶想要的信息。觸摸面板設備可以各種方式被實施，諸如電容類型、電阻類型等。

一個或更多個示例性實施例涉及一種用于感測生物信號的觸摸面板設備和一種使用所述觸摸面板設備來獲取關于用戶的呼吸的信息的方法。

圖1是示出根據示例性實施例的觸摸面板設備100的框圖。因此，本領域技術人員應理解：除圖1中顯示的元件以外，可能還包括其它通用元件。

觸摸面板設備100可控制觸摸面板設備100的操縱或基于用戶的觸摸輸入信號來感測用戶的生物信號。為此目的，觸摸面板設備100可具有兩個操作模式，即，操縱模式和測量模式。操縱模式意指基于觸摸輸入信號來操縱觸摸面板設備100的屏幕的模式。測量模式意指基于觸摸輸入信號來感測并測量生物信號的模式。觸摸面板設備100可具有包括操縱模式和測量模式的至少兩個操作模式。

觸摸面板設備100可基于模式切換請求或來自用戶的觸摸輸入信號來執行模式切換。此外，觸摸面板設備100可識別懸停(hover)信號，以在操縱模式下或測量模式下操作。因此，當用戶直接接觸觸摸面板時，觸摸輸入信號可被產生，并且，當通過用戶在觸摸面板上方移動他/她的身體部分來產生懸停信號時，觸摸輸入信號也可被產生。

在操縱模式下，觸摸面板設備100可基于由用戶輸入到屏幕的觸摸輸入信號來處理并顯示屏幕。例如，當用戶用兩根手指觸摸觸摸面板設備100的屏幕以執行捏擴手勢(例如，展擴(pinch-in)手勢和捏縮(pinch-out)手勢)時，觸摸面板設備100可感測與用戶的捏擴手勢相對應的觸摸輸入信號，以增大或減小屏幕的尺寸，然后顯示屏幕。當用戶把兩根手指并攏在一起放在屏幕上并移動兩根手指使其分開而不把手指抬離屏幕時，觸摸面板設備100可識別展擴手勢被輸入，并放大顯示在屏幕上的圖像。另一方面，當用戶把兩根手指相互分開放在屏幕上，并把兩根手指朝向彼此移動而不把手指抬離屏幕時，觸摸面板設備100可識別捏縮手勢被輸入，并縮小顯示在屏幕上的圖像。在另一個例子中，當用戶在觸摸面板設備100的屏幕上用他/她的兩根手指執行捏擴手勢時，觸摸面板設備100可感測與用戶的捏擴手勢相對應的懸停信號，以增大或減小屏幕的尺寸，然后顯示屏幕。

在測量模式下，觸摸面板設備100可基于由用戶輸入到屏幕的觸摸輸入信號來感測并測量生物信號。例如，當用戶的身體部分接觸觸摸面板設備100的屏幕的同時但在特定時間中沒有移動身體部分時，觸摸面板設備100可基于由接觸屏幕的身體部分導致的電場變化來感測生物信號。

參照圖1，觸摸面板設備100包括觸摸面板110、檢測器120和處理器130。

當觸摸面板設備100在測量模式下操作時，觸摸面板110可基于用戶的觸摸輸入信號來感測生物信號。例如，當觸摸面板110接觸用戶的第一身體部分時，觸摸面板設備100可在測量模式下操作，并且觸摸面板110可感測來自用戶的第一身體部分的生物信號。在這種情況下，用戶的第一身體部分可以是胸部。從用戶的胸部感測到的生物信號可基于電容，其中，電容的變化可與根據呼吸的用戶的胸腔的體積變化相對應。即使觸摸面板110沒有直接接觸胸部，所述生物信號也可被感測。

在觸摸面板設備100中，檢測器120可從感測的生物信號中檢測呼吸信號。檢測器120可從感測的生物信號中濾波出與呼吸信號相對應的頻帶中的信號，從濾波后的信號中去除噪聲，并把去除的結果作為呼吸信號輸出。

在觸摸面板設備100中，處理器130可基于所檢測的呼吸信號的特征來獲取關于用戶呼吸的信息。處理器130可從由檢測器120所檢測的呼吸信號中檢測用戶吸氣后的最大峰值和用戶呼氣后的最小峰值，并且可識別每個呼吸周期中的呼吸信號的特征，其中，所述呼吸周期是吸氣和呼氣的組合。處理器130可基于呼吸信號的特征來獲取關于用戶呼吸的信息。

當觸摸面板設備100的操作模式被切換至操縱模式時，觸摸面板110可顯示關于用戶呼吸的信息。處理器130可基于由檢測器120所檢測的呼吸信號的特征來獲取關于用戶呼吸的信息。

觸摸面板100可將生物信號、呼吸信號和呼吸信息中的至少一個發送到與觸摸面板設備100互操作的用戶終端。例如，觸摸面板設備100可把由觸摸面板110感測的生物信號、由檢測器120檢測的呼吸信號和由處理器130獲取的用戶呼吸信息中的至少一個發送到用戶終端。因此，當使用觸摸面板設備100來感測生物信號、檢測呼吸信號或獲取用戶呼吸信息時，用戶可通過與觸摸面板設備100互操作的用戶終端來檢查感測的生物信號、所檢測的呼吸信號或獲取的用戶呼吸信息。在使用觸摸面板設備100來感測生物信號或檢測呼吸信號之后，用戶可把感測的生物信號、所檢測的呼吸信號或獲取的用戶呼吸信息發送到與觸摸面板設備100互操作的用戶終端。用戶終端可包括各種裝置，諸如移動裝置、可穿戴裝置、固定裝置等。

圖2是示出根據示例性實施例的觸摸面板設備的操作的視圖。

觸摸面板設備100的觸摸面板110可包括感測用戶的觸摸輸入信號的一對電極層111和112。觸摸面板設備100可基于電極層對111和112中的電容來感測生物信號，其中，電容根據用戶的呼吸而變化。由于用戶的呼吸引起的胸腔的體積變化導致的電容可被引導至包括在觸摸面板110中的電極層對111和112。這將在下文中參照圖3詳細描述。

從觸摸面板設備100的觸摸面板110輸出的生物信號可通過模數轉換器(ADC)被轉換成數字信號。

觸摸面板設備100的檢測器120可從生物信號中檢測呼吸信號。既然除了呼吸信號外的任何信號或噪聲可能包括在輸入到檢測器120的生物信號中，檢測器120可從輸入的生物信號中提取呼吸信號。這將在下文中參照圖4和圖5詳細描述。

觸摸面板設備100的處理器130可基于所檢測的呼吸信號的特征來獲取用戶呼吸信息。這將在下文中參照圖6至圖9詳細描述。

圖3是示出根據示例性實施例的包括在觸摸面板設備中的觸摸面板的視圖。因此，本領域技術人員應理解：除圖3中顯示的元件以外，可能還包括其它通用元件。

觸摸面板110可基于電極層對中的電容來感測生物信號，其中，電容隨用戶呼吸而變化。觸摸面板110可包括至少一對電極層111和112，并且一個電極層對可包括第一電極層111和第二電極層112。每個電極層111和112可以是透明電極層，例如，氧化銦錫(ITO)電極層。絕緣層可被包括在第一電極層111和第二電極層112之間。電極層對111和112中的電容可取決于絕緣層的類型或形式而變化。

當在觸摸面板設備100在操縱模式下操作的同時持續施加特定驅動電力時，第一電極層111可被保持與第二電極層112場耦合。當觸摸輸入信號被施加至第一電極層111時，可基于場耦合的變化來檢查觸摸輸入信號的位置或類型。當觸摸面板設備100在測量模式下時，第二電極層112可被連接到地。當第二電極層112被接地時，第二電極層112可操作為對第一電極層111的屏蔽。換言之，當第二電極層112被連接到地時，第二電極層112可操作為阻擋各種噪聲被傳遞到第一電極層111的屏蔽。因此，第一電極層111可感測來自外部的非常小的觸摸輸入信號，而不用使用由于驅動電力導致的場耦合變化。

當觸摸面板設備100在測量模式下時，第一電極層111可被劃分成具有各種形狀的區域。例如，第一電極層111可被劃分成至少兩個區域，并且還可被劃分成具有不同尺寸的區域。如圖3所示，第一電極層111被劃分成可分別操作為致動器111a和傳感器111b的兩個區域。第二電極層112可操作為阻擋噪聲進入第一電極層的屏蔽。

圖4是示出根據示例性實施例的包括在觸摸面板設備中的檢測器的視圖。因此，本領域技術人員應理解：除圖4中顯示的元件以外，可能還包括其它通用元件。

觸摸面板設備100的檢測器120可從生物信號中檢測呼吸信號。既然除了呼吸信號外的任何信號或噪聲可能包括在輸入到檢測器120的生物信號中，檢測器120可具有從輸入的生物信號中提取呼吸信號的子元件。

檢測器120可包括：至少一個濾波器，被配置為使生物信號之中與呼吸信號相對應的頻帶(下文稱為呼吸頻帶)中的信號通過；以及至少一個噪聲去除濾波器，被配置為從呼吸頻帶中的信號中去除噪聲。

參照圖4，觸摸面板設備100的檢測器120可包括帶通濾波器122、平均值濾波器124、加減器125和中值濾波器126。帶通濾波器122可接收輸入到檢測器120的生物信號，使在呼吸頻帶(例如，0.2Hz-0.8Hz)中的信號通過，并濾除在呼吸頻帶以外的信號。平均值濾波器124可輸出通過了帶通濾波器122的在呼吸頻帶中的信號的平均值信號。加減器125可從帶通濾波器122接收帶通信號并從平均值濾波器124接收平均值信號，從帶通信號中減去平均值信號，并輸出減后的信號。中值濾波器126可接收減后的信號，并且可以把從中去除了噪聲的信號輸出為呼吸信號。平均值濾波器124和加減器125可被忽略，并且，中值濾波器126可從帶通濾波器122中直接接收帶通信號。

圖5A和圖5B示出根據示例性實施例的根據包括在觸摸面板設備中的檢測器的操作的濾波前后的呼吸信號。

參照圖5A和圖5B，示出了當用戶交替執行三次正常呼吸和節律性呼吸(gasping respiration)時執行濾波前后以從呼吸信號中去除噪聲的圖形。示出了在從輸入到觸摸面板設備100的檢測器120中的生物信號中提取與呼吸信號相對應的頻帶中的信號并且針對提取的信號執行濾波以從中去除噪聲之前和之后的圖形。

可在濾波前的圖形中查看用戶的呼吸信號的大致形式。但是，可查看到除了呼吸信號外還包括噪聲。

可在濾波后的圖形中查看從中去除噪聲之后的用戶的呼吸信號。與濾波前的圖形相比，普通呼吸和節律性呼吸時的呼吸信號的峰值可被精確地檢查出來。

圖6是示出根據示例性實施例的包括在觸摸面板設備中的處理器的操作的視圖。

觸摸面板設備100的處理器130可基于由檢測器120所檢測的呼吸信號的特征來獲取關于用戶呼吸的信息。處理器130可從呼吸信號中檢測峰值，以識別呼吸信號的特征。處理器130可使用所檢測的峰值以獲取關于用戶的呼吸的各種信息。

處理器130可檢測呼吸信號的峰值，測量相鄰峰值之間的時間間隔，并基于測量的結果來獲取關于用戶的呼吸速率的信息。處理器130可從呼吸信號中測量相互相鄰的最大峰值之間的時間間隔，并可基于測量的時間間隔來獲取關于呼吸速率的信息?？商鎿Q地，處理器130可檢測當用戶休息時特定時間段(例如，60秒)內最大峰值的數目。處理器130可基于根據年齡的平均休息呼吸速率來確定測量的呼吸速率是否在正常范圍內。例如，觸摸面板設備100可把關于健康成年人的平均呼吸速率存儲為12-18次呼吸每分鐘，并存儲用戶的年齡。如果處理器在60秒內檢測出15個最大峰值(即，15次呼吸每分鐘)，并識別出用戶是成年人，處理器130可基于存儲的關于健康成年人的平均呼吸速率來確定用戶的呼吸速率是正常的。這將在下文中參照圖7A至圖7D詳細描述。

處理器130可檢測呼吸信號的峰值，測量每個呼吸周期的最小峰值和吸氣之后的最大峰值之間的斜率，并基于測量的結果來獲取關于用戶的呼吸強度的信息。處理器130可從呼吸信號中測量最小峰值和吸氣之后的最大峰值之間的斜率，并且可以基于測量的斜率來獲取關于呼吸強度的信息。這將在下文中參照圖8A至圖8C詳細描述。

處理器130可檢測呼吸信號的峰值，測量與每個呼吸周期的吸氣和呼氣相對應的區域的面積，并基于測量的結果來獲取關于用戶的呼吸量的信息。處理器130可從呼吸信號中測量包括吸氣和呼氣的一次呼吸的面積，并基于測量的面積來獲取關于呼吸量的信息。這將在下文中參照圖9A至圖9C詳細描述。

處理器130可比較在特定時間段內測量的呼吸信號，并基于比較的結果來獲取信息。例如，處理器130可比較用戶鍛煉前后的呼吸信號，并可獲取關于在鍛煉期間施加到用戶的鍛煉負荷的信息或關于恢復速度的信息，鍛煉后的呼吸以該恢復速度恢復至鍛煉前的呼吸。在另一個例子中，處理器130可識別關于用戶的呼吸信號的模式，并可基于模式從用戶的呼吸信號中評估用戶的當前壓力狀態或緊張程度。

圖7A至圖7D是示出根據示例性實施例的通過包括在觸摸面板設備中的處理器來獲取關于用戶的呼吸速率的信息的過程的視圖。

觸摸面板設備100的處理器130可檢測呼吸信號的峰值，測量相鄰峰值之間的時間間隔，并基于測量的結果來獲取關于用戶的呼吸速率的信息。

處理器130可從檢測器120輸出的呼吸信號中檢測吸氣和呼氣后的峰值。在包括吸氣和呼氣的一次呼吸周期中，最大峰值可在吸氣后形成，并且，最小峰值可在呼氣后形成。參照圖7A和圖7D的呼吸信號圖形，每個呼吸周期的吸氣后的最大峰值被表示為“x”標記，且每個呼吸周期的呼氣后的最小峰值被表示為“o”標記。最大峰值和最小峰值根據吸氣和呼氣交替。

處理器130可從呼吸信號中測量相鄰峰值之間的時間間隔。例如，處理器130可測量每個呼吸周期的吸氣后的最大峰值之間的時間間隔或測量每個呼吸周期呼氣后的最小峰值之間的時間間隔。參照圖7A至圖7D，箭頭被用于表示每個呼吸周期的吸氣后的最大峰值之中的相鄰峰值。處理器130可通過測量所有呼吸信號的相鄰峰值之間的時間間隔來獲取關于呼吸時間的信息。

從圖7A至圖7D所示的呼吸時間圖形可以看出，包括吸氣和呼氣的每個呼吸周期花費多少時間。如圖7A至圖7D所示，可以看出第一呼吸周期用了大約4秒，第二呼吸周期大概用了5秒，第三呼吸周期大概用了4.5秒。可以看出第四呼吸周期用了2.5秒，幾乎是一半的時間，且第五至第九呼吸周期用了大約1.5秒至2秒。可以看出第十呼吸周期用了4秒，且第十一至第十三呼吸周期用了大約6.5秒至7秒。

處理器130可從關于呼吸時間的信息中獲取關于呼吸速率的信息。參照在上述呼吸時間圖形中查看到的每個呼吸周期所花費的時間，可查看呼吸速率是高還是低。假設普通人進行吸氣和呼氣所用的平均呼吸時間大約是4.5秒，可以看出當呼吸用時少于4.5秒時，呼吸較快，當呼吸用時多于4.5秒時，呼吸較慢或較深。參照圖7A至圖7D所示的呼吸時間圖形，可以看出用戶進行正常呼吸達到約15秒，快速呼吸達到約27秒，此后是深呼吸。

圖8A至圖8C是示出根據另一示例性實施例的通過包括在觸摸面板設備中的處理器來獲取關于用戶的呼吸強度的信息的過程的視圖。

處理器130可檢測呼吸信號的峰值，測量每個呼吸周期的最小峰值和吸氣之后的最大峰值之間的斜率，并基于測量的結果來獲取關于用戶的呼吸強度的信息。

處理器130可從檢測器120輸出的呼吸信號中檢測吸氣和呼氣后的峰值。在包括吸氣和呼氣的一次呼吸周期中，最大峰值可在吸氣后形成，并且，最小峰值可在呼氣后形成。參照圖8A至圖8C的呼吸信號圖形，每個呼吸周期的吸氣后的最大峰值被表示為“x”標記，且每個呼吸周期的呼氣后的最小峰值表示為“o”標記。最大峰值和最小峰值根據吸氣和呼氣交替。

處理器130可從呼吸信號中測量最小峰值和吸氣后的最大峰值之間的斜率。參照圖8A至圖8C，顯示了從最小峰值到吸氣后的最大峰值的箭頭。處理器130可通過測量關于所有呼吸信號的最小峰值和吸氣后的最大峰值之間的斜率來獲取關于呼吸強度的信息。最小峰值和吸氣后的最大峰值之間的斜率與呼吸強度成正比。換言之，呼吸強度隨斜率的增加而增加，隨斜率的減小而減小。

從圖8A至8C所示的呼吸強度可以看出，包括吸氣和呼氣的每個呼吸周期的吸氣進行得多快。參照圖8A至圖8C，與前幾個斜率相比，呼吸信號圖形中的最小峰值和吸氣后的最大峰值之間的斜率增大然后減小。自第一次呼吸后，呼吸強度增加然后減小。

圖9A至圖9C是示出根據另一示例性實施例的通過包括在觸摸面板設備中的處理器來獲取關于用戶的呼吸量的信息的過程的視圖。

處理器130可檢測呼吸信號的峰值，測量與每個呼吸周期的吸氣和呼氣相對應的區域的面積，并基于測量的結果來獲取關于用戶的呼吸量的信息。

處理器130可從檢測器120輸出的呼吸信號中檢測吸氣和呼氣后的峰值。在包括吸氣和呼氣的一次呼吸周期中，最大峰值可在吸氣后形成，并且，最小峰值可在呼氣后形成。參照圖9A至圖9C的呼吸信號圖形，每個呼吸周期的吸氣后的最大峰值被表示為“x”標記，且每個呼吸周期的呼氣后的最小峰值被表示為“o”標記。最大峰值和最小峰值根據吸氣和呼氣交替。

處理器130可測量由與呼吸信號中每個呼吸周期的吸氣和呼氣相對應的區域形成的面積。參照圖9A至圖9C，處理器130可通過測量從吸氣開始點至下一個呼吸周期的吸氣開始點的線和吸氣和呼氣區域中的呼吸信號形成的面積來獲取關于呼吸量的信息。在這種情況下，與吸氣和呼氣相對應的區域形成的面積與呼吸量成正比。換言之，當與吸氣和呼氣相對應的區域的面積增加時，呼吸量增加；當面積減小時，呼吸量減小。

包括吸氣和呼氣的每個呼吸周期的呼吸量變化可從圖9A至圖9C所示的呼吸時間圖形中看出。參照圖9A至圖9C，與前幾個面積相比較，與每個呼吸周期的吸氣和呼氣相對應的區域形成的面積減小然后增大。自第一次呼吸后，呼吸量減小然后增大。呼吸量的減小意指節律性呼吸或快速呼吸，并且，呼吸量的增加意指深呼吸。

圖10是示出根據另一示例性實施例的觸摸面板設備的框圖。因此，本領域技術人員應理解：除圖10中顯示的元件以外，可能還包括其它通用元件。上文已經描述的內容下文中將不再詳細描述。

參照圖10，觸摸面板設備100包括觸摸面板110、檢測器120、處理器130和反饋單元140。

當觸摸面板設備100在測量模式下操作時，觸摸面板110可基于用戶的觸摸輸入信號來感測生物信號。

在觸摸面板設備100中，檢測器120可從感測的生物信號中檢測呼吸信號。檢測器120可從感測的生物信號中過濾出與呼吸信號相對應的頻帶中的信號，從過濾出的信號中去除噪聲，并把去除的結果作為呼吸信號輸出。

在觸摸面板設備100中，處理器130可基于所檢測的呼吸信號的特征來獲取關于用戶呼吸的信息。

反饋單元140可反向放大呼吸去除信號，其中，所述呼吸去除信號是通過從生物信號中去除呼吸信號得到的信號，并且可以把呼吸去除信號輸出到感測生物信號的觸摸面板110?？衫梅聪蚍糯笃鱽韺嵤┓答亞卧?40。當觸摸面板110感測到生物信號時，觸摸面板110可從反饋單元140接收與特定時間段相對應的呼吸周期中的呼吸去除信號，作為負反饋。在這種情況下，與特定時間段相對應的呼吸周期可以是與恰好先前呼吸周期相對應的時間段或與幾個先前呼吸周期相對應的時間段。以下將參照圖11更詳細地描述觸摸面板設備100的操作。

圖11是示出根據另一示例性實施例的觸摸面板設備的操作的視圖。

觸摸面板設備100的觸摸面板110可包括感測用戶的觸摸輸入信號的一對電極層111和112。觸摸面板設備100可基于電極層對111和112中的電容來感測生物信號，其中，電容根據用戶的呼吸而變化。由于用戶的呼吸引起的胸腔的體積變化導致的電容可被引導至包括在觸摸面板110中的電極層對。

從觸摸面板設備100的觸摸面板110輸出的生物信號可通過模數轉換器(ADC)被轉換成數字信號。

觸摸面板設備100的檢測器120可從生物信號中檢測呼吸信號。既然除了呼吸信號外的信號或噪聲可能包括在輸入到檢測器120的生物信號中，檢測器120可從輸入的生物信號中提取呼吸信號。

觸摸面板設備100的處理器130可基于所檢測的呼吸信號的特征來獲取用戶呼吸信息。

諸如輸入到觸摸面板設備100的檢測器120的生物信號的信號和諸如由檢測器120輸出的呼吸信號的信號可被輸入到反饋單元140。反饋單元140可通過從輸入的生物信號中去除輸入的呼吸信號來產生呼吸去除信號。此外，反饋單元140可反向放大呼吸去除信號，然后把反向放大的信號輸出到觸摸面板110。換言之，反饋單元140可把反向放大的呼吸去除信號輸入到觸摸面板110作為負反饋。由于負反饋被重復，所以呼吸去除信號逐漸減小，并且呼吸信號的強度增加。因此，可以增加信噪比。

圖12是示出根據示例性實施例的使用觸摸面板設備來獲取關于用戶呼吸的信息的方法的流程圖。以上描述的用于感測生物信號的觸摸面板設備的描述將被省略，但是可在不改變的情況下被應用。

在操作S1210中，觸摸面板設備100可使用感測用戶的觸摸輸入信號的一對電極層111和112來感測來自用戶的生物信號。觸摸面板設備100可基于電極層對111和112中的電容來感測生物信號，其中，電容根據用戶的呼吸而變化。在這種情況下，電極層對111和112可包括：第一電極層111，被劃分為多個區域，并被配置為作為致動器和傳感器操作；以及第二電極層112，被配置為作為阻擋噪聲進入第一電極層的屏蔽操作。觸摸面板設備100可使用第一電極層111和第二電極層112來感測生物信號。

觸摸面板設備100可把呼吸去除信號作為負反饋接收，并可感測生物信號，其中，所述呼吸去除信號是通過從與特定時間段相對應的呼吸周期中的生物信號中去除呼吸信號獲得的。

在操作S1220中，觸摸面板設備100可從感測的生物信號中檢測呼吸信號。例如，觸摸面板設備100可使感測的生物信號之中在與呼吸信號相對應的頻帶(以下稱為呼吸頻帶)中的信號通過，濾除在呼吸頻帶之外的信號。觸摸面板設備100可從通過的信號中去除噪聲，并檢測呼吸信號。

在操作S1230中，觸摸面板設備100可基于所檢測的呼吸信號的特征來獲取關于用戶呼吸的信號。為了識別所檢測的呼吸信號的特征，觸摸面板設備100可從呼吸信號中檢測峰值，并獲取關于用戶的呼吸的各種信息。

觸摸面板設備100可基于當前測量的呼吸信號來獲取關于用戶的呼吸的信息。進一步地，觸摸面板設備100可將在特定時間段期間測量的呼吸信號相互比較，并基于比較的結果獲取信息。例如，觸摸面板設備100可比較用戶鍛煉前后的呼吸信號，并可獲取關于在鍛煉期間施加到用戶的鍛煉負荷的信息或關于恢復速度的信息，鍛煉后的呼吸以該恢復速度恢復至鍛煉前的呼吸。在另一個例子中，觸摸面板設備100可識別關于用戶的呼吸信號的模式，并可基于模式從用戶的呼吸信號中評估用戶的當前壓力狀態或緊張程度。

圖13是示出根據示例性實施例的使用觸摸面板設備來獲取關于用戶呼吸的信息的操作的詳細流程圖。圖13示出觸摸面板設備100基于呼吸信號獲取關于用戶的呼吸速率的信息。

在操作S1310中，觸摸面板設備100可檢測呼吸信號的峰值。觸摸面板設備100可從呼吸信號中檢測吸氣和呼氣后的峰值。

在操作S1320中，觸摸面板設備100可測量相鄰峰值之間的時間間隔。觸摸面板設備100可測量每個呼吸周期的吸氣后的最大峰值之間的時間間隔，或測量每個呼吸周期的呼氣后的最小峰值之間的時間間隔。

在操作S1330中，觸摸面板設備100可基于測量的結果獲取關于用戶的呼吸速率的信息。參照每個呼吸周期花費的時間，觸摸面板設備100可檢查呼吸速率是高還是低。

圖14是示出根據另一示例性實施例的使用觸摸面板設備來獲取信息的操作的詳細流程圖。圖14示出觸摸面板設備100基于呼吸信號來獲取關于用戶的呼吸強度的信息。

在操作S1410中，觸摸面板設備100可檢測呼吸信號的峰值。觸摸面板設備100可從呼吸信號中檢測吸氣和呼氣后的峰值。

在操作S1420中，觸摸面板設備100可測量每個呼吸周期的最小峰值和吸氣后的最大峰值之間的斜率。

在操作S1430中，觸摸面板設備100可基于測量的結果獲取關于用戶的呼吸強度的信息。當最小峰值和吸氣后的最大峰值之間的斜率增大時觸摸面板設備100可確定呼吸強度增大，并且當斜率減小時可確定呼吸強度減小。

圖15是示出根據另一示例性實施例的使用觸摸面板設備來獲取關于用戶呼吸的信息的操作的詳細流程圖。圖15示出觸摸面板設備100基于呼吸信號獲取關于用戶的呼吸量的信息。

在操作S1510中，觸摸面板設備100可檢測呼吸信號的峰值。觸摸面板設備100可從呼吸信號中檢測吸氣和呼氣后的峰值。

在操作S1520中，觸摸面板設備100可測量與每個呼吸周期的吸氣和呼氣相對應的區域的面積。

在操作S1530中，觸摸面板設備100可基于測量的結果獲取關于用戶的呼吸量的信息。當與吸氣和呼氣相對應的區域的面積增大時觸摸面板設備100可確定呼吸量增大，并且當面積減小時可確定呼吸量減小。

使用以上描述的觸摸面板設備來獲取關于用戶呼吸的信息的方法可被實施為計算機可讀記錄介質上的計算機可讀代碼。計算機可讀記錄介質是可以存儲此后可由計算機系統讀取的數據的任何數據存儲裝置。計算機可讀記錄介質的示例可包括只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、CD-ROM、磁帶、軟盤和光學數據存儲裝置。計算機可讀記錄介質還可分布在網絡耦合計算機系統上，使得計算機可讀代碼被以分布方式存儲并執行。并且，示例性實施例可被編寫成通過計算機可讀傳輸介質(諸如，載波)傳輸的計算機程序，并在執行程序的通用或專用數字計算機中被接收并實施。此外，應理解：在示例性實施例中，以上描述的設備和裝置的一個或多個單元可包括電路、處理器、微處理器等，并且可執行存儲在計算機可讀介質中的計算機程序。

前述示例性實施例僅是示例性的，不應被解釋為限制。本教導可以被容易地應用于其它類型的設備。并且，示例性實施例的描述意欲是說明性的，而不限制權利要求的范圍，并且許多替換，修改和變化對于本領域技術人員將是顯而易見的。