[发明专利]穿戴式生理监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种穿戴式生理测装置，尤其涉及一种通过多重生理信息而判断精神状态的穿戴式生理监测装置。

背景技术

在工作或需要集中精神的期间，都是需要保持清醒的时间，而且，人的精神状态，例如，疲劳程度、专注程度、清醒程度等，甚至可能影响到人身安全，例如，开车期间的精神状态尤其重要，若无法维持良好的专注力，极有可能酿成车祸，造成生命财产的损失。

一般而言，人的精神状态可通过许多的生理讯号而得知，例如，脑电讯号，眼电讯号，自律神经系统的活动状态等。

通常，将电极设置于头皮上而测得的脑部电活动称之为脑电图(EEG，electroencephalogram)，脑电图可用来侦测及诊断许多的生理状况，其中，已知不同脑波频率代表着人体的不同精神状态，例如，当人体处于清醒且专注的状态时，可测得占优势的β波(约12-28Hz)，另一方面，当人体处于放松的状态时，则可测得占优势的α波(约8-12Hz)，而当即将进入睡眠状态时，则可观察到频率更低的脑波，因此，确实可通过分辨占优势的脑波频率而了解人的精神状态。

再者，自律神经系统包括交感神经系统以及副交感神经系统，以通过两者间的拮抗作用而完成人体内许多非自主意识控制的生理功能，其中，当交感神经活性增加时，会使人体趋向紧张的状态，而当副交感神经活性增加时，则会趋使人体进入放松的状态，且在这期间，人体的各种生理现象也会有相对应的变化，例如，当副交感神经活性 增加时，心率即会随之下降，因此，通过观察反应自律神经系统变化的生理讯号也可了解人的精神状态。

另外，也已有大量的实验证实，眨眼模式与人的疲劳程度、注意力缺乏、以及压力等有一定的相关性，而这些也反应了人的精神状态，因此，通过侦测眼电讯号而得知眨眼模式，例如，单位时间的眨眼次数，以及眨眼速度等，也有助于了解人的精神状态，一般而言，取得眨眼模式的最常见手段就是测量眼电图，眼电图所测量的是存在于眼睛前后间的角膜-视网膜静电位(cornea-retinal standing potential)，可测定眼球的位置以及眼球运动的生理变化，故可用以得知眼睛的活动情形。

传统上，已有利用侦测脑电讯号或眼电讯号而监测人的精神状态的装置，正如前述，通过这样的方式，的确可对精神状态产生一定的了解，然而，由于仅采用单种生理讯号，故也有可能发生判断不够精准的问题。

因此，若是可通过同时参考多种生理信息的方式，将可有效地提升检测结果的准确度，举例而言，在取得脑电讯号的同时也参考眼电讯号，以得知使用者的眼睛活动情形，或是同时分析脑波以及自律神经活动的状态，以通过多重的指标而增加判断的准确度，此外，若可再配合上标记检测的起始时间点，例如，当进入开车期间，启动精神状态的侦测，将可更精准地提供判断结果。

另一方面，由于精神状态的侦测通常的应用是在一般日常生活的工作期间，例如，开车期间，因此，除了提供准确的判断结果外，用以取得生理讯号的生理感测元件的设置方式对使用者而言也是相当重要。

由上述可知，大部分用来判断精神状态的生理讯号多可由头部取 得，例如，脑电讯号，眼电讯号，以及可用以取得自律神经活动状态的心率信息等，因此，如何在不影响使用者工作的情形下完成生理感测元件的设置，将会决定使用者对于监测装置的接受度。

近年来，眼镜已不再限于近视患者配戴，逐渐成为装饰配件，是一般人日常生活中常见且经常使用的配件，因此，若可采用眼镜形式，除了不显突兀、使用者的接受度大外，其结构也完全符合用以取得脑电讯号、眼电讯号以及心率信息等生理讯号的生理感测元件的设置位置，故相当适合。

此外，在眼镜结构可用以达成眼电讯号、脑电讯号、及/或心率信息的取得的情形下，其就可进一步被使用作为脑机接口(BCI，brain computer interface)，例如，可通过侦测脑波而分析得出使用者的意图(intention)，再进而转换为操作指令，或是通过眼睛的动作下达指令等，并且，近年来，这样的脑机接口已被广泛应用于虚拟现实眼镜(Virtual Reality Glasses)、智能眼镜(Smart Glasses)等，逐渐普及于日常生活。

因此，若可提供通过侦测多重生理讯号而判断精神状态的眼镜式装置，将相当具有优势。

发明内容