穿戴式装置、生理信息监控系统及生理信息监控方法与流程

本发明涉及一种生理信息监控技术，且特别涉及一种穿戴式装置、生理信息监控系统及生理信息监控方法。

背景技术：

随着医疗科技的进步，目前市面上已经有不少主打健康照护的穿戴式装置。此类装置通常包括多种测量电路，可在用户配戴时利用测量电路来提取用户的生理信号，再藉由应用程序将搜集到的数据回传到云端服务进行整合与分析，或是显示在屏幕上以作为医疗判断的参考，让用户能立即了解自身健康状态。

由于生理信息的相关数据通常需要长时间的收集与统计，才能够较为准确的反应用户的生理状态，因此在现有用于健康照护的穿戴式装置中，测量电路为了因应长时间运作的需求，通常会设计为每间隔固定时间进行一次生理信息测量动作，藉以避免穿戴式装置耗电过快。

然而，在传统的穿戴式装置的测量方式下，由于测量电路的测量间隔是内建设置好的，用户无法自行决定测量生理信号的时间点。在用户突然感到身体不适时，现有的穿戴式装置的测量电路并无法即时的测量当下的生理信息。

技术实现要素：

本发明提供一种穿戴式装置、生理信息监控系统及生理信息监控方法，其可解决现有技术所述及的问题。

本发明的穿戴式装置包括装置本体、测量电路以及测量触发接口。测量电路设置在装置本体上，用以执行生理信息测量动作以测量生理信号，并且据以产生生理信息。测量触发接口经触发而产生测量触发信号，其中测量电路反应于测量触发信号执行生理信息测量动作。

本发明的生理信息监控系统包括穿戴式装置以及监控终端装置。穿戴式 装置包括装置本体以及测量电路。穿戴式装置与监控终端装置其中之一包括测量触发接口。测量电路设置在装置本体上，用以执行生理信息测量动作以测量生理信号，并且据以产生生理信息。监控终端装置用以接收并显示生理信息。测量触发接口经触发而产生测量触发信号，其中测量电路反应于测量触发信号执行生理信息测量动作。

本发明的生理信息监控方法包括以下步骤：提供测量触发接口；在测量触发接口被触发时执行生理信息测量动作以测量生理信号；以及依据测量到的生理信号产生生理信息。

基于上述，本发明提出一种穿戴式装置、生理信息监控系统及生理信息监控方法，其可提供一种可供用户触发的测量触发接口。用户可随时藉由触发测量触发接口而令穿戴式装置中的测量电路即时测量用户当前的生理信号，并且产生对应的生理信息。相较于传统的可监控生理信息的穿戴式装置而言，本申请的穿戴式装置提供了可供用户直接控制、更为直觉化的测量操作方式。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例的生理信息监控系统的功能方块示意图。

图2A为依照图1的一实施例的穿戴式装置的使用配置示意图。

图2B为依照图1的另一实施例的穿戴式装置的使用配置示意图。

图2C为依照图1的又一实施例的穿戴式装置的使用配置示意图。

图2D为依照图1的再一实施例的穿戴式装置的使用配置示意图。

图3为本发明另一实施例的生理信息监控系统的功能方块示意图。

图4为依照图3的一实施例的穿戴式装置的使用配置示意图。

图5为本发明一实施例的生理信息监控方法的步骤流程图。

图6A为依照图5的第一实施例的生理信息监控方法的步骤流程图。

图6B为第一实施例的生理信息监控方法的测量时序示意图。

图7A为依照图5的第二实施例的生理信息监控方法的步骤流程图。

图7B为第二实施例的生理信息监控方法的测量时序示意图。

图8A为依照图5的第三实施例的生理信息监控方法的步骤流程图。

图8B为第二实施例的生理信息监控方法的测量时序示意图。

【符号说明】

100、300：生理信息监控系统

110、310：穿戴式装置

112、312：装置本体

114、314：测量电路

116、324：测量触发接口

118、122、316、322：传输接口电路

120：监控终端装置

INFP：生理信息

MTS1～MTS4：测量时序

S510～S540、S601～S606、S701～S706、S801～S810：生理信息监控方法的步骤

Smt：测量触发信号

Sphy：生理信号

T1、T2、T2’、Ttr：时间

TI：间隔值

具体实施方式

为了使本公开的内容可以被更容易明了，以下特举实施例做为本公开确实能够据以实施的范例。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的元件/构件/步骤，代表相同或类似部件。

图1为本发明一实施例的生理信息监控系统的功能方块示意图。请参照图1，本实施例的生理信息监控系统100可用以监控/记录用户的生理信息，所述生理信息可例如为体温、心跳、排汗、心电图(electrocardiography，ECG)、光学血氧容积(photoplethysmography，PPG)、心跳变异率(heart rate variability)、血压(blood pressure)、脉冲传导速率(pulse wave velocity)、呼吸频率(respiratory rate)或肤电位(skin conductance，SC)等可作为诊断依据的人体生理数据。在本实施例中，生理信息监控系统100包括穿戴式装置110以及监控终端装置120。

穿戴式装置110可为任何型式可配戴在用户身上的装置。举例来说，穿 戴式装置110可为腕带式装置、胸带式装置或头带式装置等，后续段落会具体列举可能实施范例，但本发明不对此加以限制。

在本实施例中，穿戴式装置110包括装置本体112、测量电路114、测量触发接口116以及传输接口电路118。其中，装置本体112可用以容纳电路元件并具有可供用户佩带的结构设计。举例来说，若穿戴式装置110为胸带式装置，装置本体112可设计为胸带结构，以供用户可将穿戴式装置110固定绑缚在胸口位置。若穿戴式装置110为腕戴式装置，则装置本体112可设计为手表结构，以供用户可将穿戴式装置110配戴在手腕上。若穿戴式装置110为头戴式装置，则装置本体112可设计为耳机结构或头带(headband)结构，以供用户可将穿戴式装置110固定在头部位置(可为耳朵附近或额头的位置，本发明不对此限制)。换句话说，本实施例的装置本体的结构可根据穿戴式装置110的类型而对应的设计，本发明不对此加以限制。

测量电路114设置在装置本体112上，其可用以执行生理信息测量动作以测量配戴穿戴式装置110的用户的生理信号Sphy，并据以产生生理信息INFP，其中所述生理信息INFP可利用有线或无线的方式被传送至监控终端装置120，使得用户可以从监控终端装置120上查看测量到的生理信息INFP。

在本实施例中，测量电路114的具体电路配置会视所需测量的生理信号Sphy类型而定。举例来说，若欲测量的生理信号Sphy为ECG信号或肤电位信号，则测量电路114可配置为包含有多个电极与信号处理电路的电子信号测量电路。若欲测量的生理信号Sphy为PPG信号，则测量电路114可配置为包含有发光元件、感光元件及信号处理电路的光学测量电路。换句话说，本实施例虽未具体描绘测量电路114的电路架构配置，但本领域技术人员在参酌上述叙述后应可了解，针对不同种类的生理信号测量需求，利用各种可能电路实施态样来实施上述测量电路114。

本实施例的测量触发接口116设置在装置本体112上，其提供一个可供用户触发的接口，其中，当用户触发测量触发接口116时，测量触发接口116会产生测量触发信号Smt，并且将所产生的测量触发信号Smt传输至测量电路114，使得测量电路114反应于测量触发信号Smt执行生理信息测量动作。

在本实施例中，所述测量触发接口116可以利用物理按键或虚拟按键的形式来实现。举例来说，在采用物理按键来实现测量触发接口116的范例下，测量触发接口116可例如机械式开关或薄膜式开关。在采用虚拟按键来实现 测量触发接口116的范例下，测量触发接口116可例如为触控式开关(可为电容式、电阻式或光学式触控开关，本发明不对此限制)。

传输接口电路118设置在装置本体112上并耦接测量电路114，其可用以提供一有线传输接口(例如为USB、mini-USB等，本发明不对此加以限制)或一无线传输接口(例如为Wi-Fi、蓝牙等，本发明不对此加以限制)，其中穿戴式装置110与监控终端装置120可通过所述有线传输接口或无线传输接口相互传输信号。

在此附带一提的是，本实施例的穿戴式装置110并不限于仅包括上述电路，其还可视功能需求设置对应的电路元件。例如在腕戴式装置的应用下，穿戴式装置110还可包括计时电路及显示模块等，藉以提供时间信息显示的功能。本发明不限制穿戴式装置110提供额外的附加功能。

监控终端装置120可例如为服务器、桌上型计算机、笔记型计算机、平板计算机、智能手机等任何类型的电子装置。监控终端装置120包括传输接口电路122，其中传输接口电路122与穿戴式装置110的传输接口电路118具有相同的/对应的传输接口，使得监控终端装置120可利用有线或无线的方式接收穿戴式装置110所测量到的生理信息INFP，并且将生理信息INFP显示出。

在有线传输的实施范例中，传输接口电路118与122可例如为相互对应的连接端口(未绘示)。穿戴式装置110与监控终端装置120可利用物理线路连接所述连接端口，藉以通过所述物理线路与连接端口而在穿戴式装置110与监控终端装置120之间传输信号。

在无线传输的实施范例中，传输接口电路118与122可例如为支持同一无线传输接口的无线传输模块(未绘示)，其中穿戴式装置110与监控终端装置120可通过所述无线传输接口相互传输信号。

底下图2A至图2D列举数个不同形式的穿戴式装置110的使用配置实施范例。

请先参照图2A，本实施例的穿戴式装置110是以胸带式装置为例。在本实施例中，装置本体112例如设计为胸带结构，其可被穿戴于胸部或接近胸部处。测量电路114会设置在装置本体112上且其测量部(若为电子信号测量电路，测量部可例如为电极；若为光学信号测量电路，测量部可例如为发光元件与感光元件)设置在与用户身体接触之一侧，藉以测量用户的生理信 号Sphy。本实施例的测量触发接口116是以物理按键的形式设置在装置本体112上(在此称测量按键116)，用户可藉由按压测量按键116使得测量电路114执行生理信息测量动作。但本发明不仅限于此。

请参照图2B，本实施例的穿戴式装置110是以腕带式装置为例。在本实施例中，装置本体112例如设计为包含表体W1与表带W2的手表结构，其可被佩戴于用户手腕上。测量电路114会设置在表体W1上且其测量部设置在与用户身体接触之一侧，藉以测量用户的生理信号Sphy。本实施例的测量触发接口116是绘示以物理按键的形式设置在表体侧边(在此称测量按键116)为例，用户可藉由按压测量按键116使得测量电路114执行生理信息测量动作。但本发明不仅限于此。

在此附带一提的是，在腕带式装置的应用中，若要实现ECG信号测量，则需额外在胸口处或是在表体上设置额外的电极，用户可藉由未配戴腕戴式装置的手来接触所述额外的电极，藉以建立一导通回路来进行ECG信号测量。

请参照图2C，本实施例的穿戴式装置110是以头戴式装置为例。在本实施例中，装置本体112例如设计为包含耳塞部E1与固定部E2的耳机结构，其可被佩戴于用户的耳朵上。测量电路114会设置在固定部E2上且其测量部设置在与用户身体接触的一侧，藉以测量用户的生理信号Sphy。本实施例的测量触发接口116是绘示以物理按键的形式设置在固定部E2上(在此称测量按键116)为例，用户可藉由按压测量按键116使得测量电路114执行生理信息测量动作。但本发明不仅限于此。

请参照图2D，本实施例的穿戴式装置110是以指环式装置为例。在本实施例中，装置本体112例如设计为指环的环体结构，其可被佩戴于用户手指上。测量电路114会设置在环体结构中且其测量部设置在与用户身体接触的一侧，藉以测量用户的生理信号Sphy。本实施例的测量触发接口116是绘示以物理按键的形式设置在环体结构上(在此称测量按键116)为例，用户可藉由按压测量按键116使得测量电路114执行生理信息测量动作。但本发明不仅限于此。

依据上述的穿戴式装置110的配置，用户可随时藉由触发测量触发接口116而令测量电路114即时测量当前的生理信号Sphy，并且产生对应的生理信息INFP。相较于传统的可监控生理信息的穿戴式装置而言，本申请的生理 信息监控系统100及穿戴式装置110提供了可供用户直接控制、更为直觉化的测量操作方式。此外，由于用户可在感到身体不适时即时地测量当前的生理状态，因此对于后续的医疗数据判读而言，本申请的生理信息监控系统100可提供较具指标性的生理信息，使得造成用户身体不适的病灶较易被判断出。

图3为本发明另一实施例的生理信息监控系统的功能方块示意图。请参照图3，本实施例的生理信息监控系统300包括穿戴式装置310以及监控终端装置320。其中，穿戴式装置310包括装置本体312、测量电路314以及传输接口电路316，并且监控终端装置320包括传输接口电路322以及测量触发接口324。

本实施例的生理信息监控系统300与前述的生理信息监控系统100大致相同。两者间的主要差异在于本实施例的测量触发接口322是设置在监控终端装置320中，而并非设置在穿戴式装置310中。

更具体地说，在本实施例中，当测量触发接口324被用户触发时，其所产生的测量触发信号Smt会通过传输接口电路322传输至穿戴式装置310。从穿戴式装置310的角度来看，穿戴式装置310会通过传输接口电路316接收测量触发信号Smt并且将其提供给测量电路314，使得测量电路314在接收到测量触发信号Smt时执行生理信号测量动作。

图4为依照图3的一实施例的穿戴式装置的使用配置示意图。本实施例的穿戴式装置310是以胸带式装置为例，但穿戴式装置310也可参照上述图2B、2C及2D而设计为腕戴式装置、头戴式装置或指环式装置等其他形式，本发明不仅限于此。此外，本实施例的监控终端装置320是绘示为智能手机为例，但本发明同样不仅限于此。

请参照图4，在本实施例中，测量触发接口324是绘示为利用虚拟按键的形式来实现(在此称测量按键324)。用户可藉由点击智能手机上的测量按键324来触发智能手机将测量触发信号Smt通过无线传输电路322传输给穿戴式装置310。穿戴式装置310可通过无线传输电路316接收测量触发信号Smt，并且将测量触发信号Smt提供给测量电路314，使得测量电路314反应于测量触发信号Smt执行生理信息测量动作。

图5为本发明一实施例的生理信息监控方法的步骤流程图。本实施例的生理信息监控方法可应用在上述图1至图4的生理信息测量系统架构中。请参照图5，在本实施例的生理信息监控方法中，首先在穿戴式装置或监控终 端装置中提供一可供用户触发的测量触发接口(步骤S510)，并且持续判断测量触发接口是否被用户触发(步骤S520)。

若判定用户触发测量触发接口时，穿戴式装置会执行生理信息测量动作，藉以测量用户的生理信号(步骤S530)。接着，穿戴式装置即会根据测量到的生理信号产生对应的生理信息(步骤S540)。

除了上述根据用户主动触发的方式控制穿戴式装置执行生理信息测量动作之外，本实施例还可与既有的固定时间间隔自动测量的方式进行整合，藉以令穿戴式装置的整体测量行为更加完善。底下以图6A至图8B实施例来说明用户主动触发测量搭配系统自动测量的生理信息监控方法的步骤流程与动作时序。其中，图6A与图6B绘示生理信息监控方法的第一实施例的步骤流程与测量时序，图7A与图7B绘示生理信息监控方法的第二实施例的步骤流程与测量时序，并且图8A与图8B绘示生理信息监控方法的第三实施例的步骤流程与测量时序。

请一并参照图6A与图6B，在本实施例中，在启用穿戴式装置进行测量前，用户可先依需求设定一间隔值TI(步骤S601)，所述间隔值TI会用以作为系统进行自动测量的时间间隔依据。

在启用穿戴式装置后，穿戴式装置会开始计数测量时间(步骤S602)，并且判断测量触发接口是否被用户触发(步骤S603)以及测量时间是否达到间隔值TI(步骤S604)。

在测量触发接口未被用户触发的情况下(步骤S603-否)，如测量时序MTS1所示，在测量时间位于时间T0至T1的期间内，由于穿戴式装置会判定测量时间尚未达到间隔值TI(步骤S604-否)，因此会重新回到计数测量时间的步骤S602，直到测量时间达到时间T1时，穿戴式装置会判定测量时间达到间隔值TI(步骤S604-是)，并且执行生理信息测量动作(步骤S605)。在穿戴式装置在时间T1执行完生理信息测量动作后，其会重置所计数的测量时间(步骤S606)，并且回到步骤S602以开始重新计数。

类似地，在测量触发接口未被用户触发的情况下，穿戴式装置会在测量时间达到时间T2时，再次自动执行生理信息测量动作。

另一方面，在测量触发接口在时间Ttr被用户触发的情况下(步骤S603-是)，如测量时序MTS2所示，穿戴式装置会在时间Ttr反应于用户触发测量触发接口而执行生理信息测量动作(步骤S605)，并且在时间Ttr后重置所计 数的测量时间(步骤S606)，再回到步骤S602以开始重新计数。

更具体地说，在本实施例中，由于用户触发的测量动作同样会使得测量时间被重置，使得在测量时序MTS2中穿戴式装置再次计数测量时间的起始时间点为时间Ttr，因此穿戴式装置不会在时间T1再次执行生理信息测量动作，而是会从时间Ttr再经过间隔值TI后，在时间T2’(即，Ttr+TI)才再次执行生理信息测量动作。

请一并参照图7A与图7B，本实施例的步骤S701至S706与前述实施例的步骤S601至S606大致相同。两者间的主要差异在于本实施例的穿戴式装置在判定用户触发了测量触发接口(步骤S703-是)，并执行生理信息测量动作后(步骤S705)，会直接回到计数测量时间的步骤S702，而不会重置所计数的测量时间。只有在穿戴式装置判定累计的测量时间达到间隔值TI时，才会进行重置测量时间的动作。

如图7B的测量时序MTS3所示，即使穿戴式装置在时间Ttr反应于用户的触发而执行生理信息测量动作，由于测量时间并未被重置，因此穿戴式装置会在时间T1时再次执行生理信息测量动作。换句话说，在本实施例中，无论用户是否触发测量触发接口，穿戴式装置都会从时间T0起，每间隔固定的时间(间隔值TI)自动执行一次生理信息测量动作。

请一并参照图8A与图8B，本实施例的步骤S801至S805与前述实施例的步骤S601至S605及步骤S701至S705大致相同。本实施例与前述实施例的主要差异在于，当穿戴式装置判定用户触发了测量触发接口时，其会记录测量触发接口被触发过的一触发信息(步骤S806)，并且在测量时间累计达到间隔值TI时，依据触发信息判断测量触发接口是否在计数期间被触发过(步骤S807)，而决定是否自动执行生理信息测量动作。

更具体地说，如测量时序MTS1所示，若穿戴式装置判定测量触发接口在计数期间内未被触发，则穿戴式装置会在测量时间达到间隔值TI时(即，时间T1)执行生理信息测量动作(步骤S808)并且重置测量时间(步骤S809)。

相反地，如测量时序MTS4所示，若穿戴式装置判定测量触发接口在时间Ttr被触发，穿戴式装置会在时间Ttr后记录指示用户触发过测量触发接口的触发信息，并且在测量时间达到间隔值TI时(即，时间T1)，依据触发信息判定用户在计数期间内主动进行过生理信息测量动作，并且据此重置测量时间与触发信息，而不执行生理信息测量动作。

换句话说，在本实施例中，穿戴式装置会在每一段计数期间内(如T0至T1的期间、T1至T2的期间等)判断用户是否触发过测量触发接口。若穿戴式装置判定用户在计数期间内有触发过测量触发接口，则取消原先预定由系统自动执行的生理信息测量动作。反之，若穿戴式装置判定用户在计数期间内未触发过测量触发接口，则依照原先预定之间隔值TI在特定时间T1、T2执行生理信息测量动作。

应注意的是，上述第一至第三实施例的步骤流程仅用以进行概念说明，具体步骤实施方式不仅限于附图所绘示的方式。举例来说，各流程中的判断步骤(即，判断测量触发接口是否被触发的步骤、判断测量时间是否达到间隔值的步骤、判断计数期间内测量触发接口是否有被触发过的步骤)皆可依序进行或同时进行，本发明不对此加以限制。换句话说，只要是可令穿戴式装置具备如图6B、7B及8B的测量时序MTS1～MTS4的生理信息监控方法，其皆属于本申请的第一至第三实施例所涵盖的范围。

综上所述，本发明提出一种穿戴式装置、生理信息监控系统及生理信息监控方法，其可提供一种可供用户触发的测量触发接口。用户可随时藉由触发测量触发接口而令穿戴式装置中的测量电路即时测量用户当前的生理信号，并且产生对应的生理信息。相较于传统的可监控生理信息的穿戴式装置而言，本申请的穿戴式装置提供了可供用户直接控制、更为直觉化的测量操作方式。此外，由于用户可在感到身体不适时即时地测量当前的生理状态，因此对于后续的医疗数据判读而言，本申请的生理信息监控系统可提供较具指标性的生理信息，使得造成用户身体不适的病灶较易被判断出。

虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视所附权利要求书界定范围为准。