[发明专利]生理信号测量处理方法

说明书

技术领域

本发明有关于一种生理信号测量处理方法，尤其是使用者在戴上穿戴式装置而使用生理感测器测量生理信号时，能够主动判断使用者的穿戴状态，并动态调整生理感测器的参数设定，藉以提升生理信号品质以及计算的精确度。

背景技术

随着一般民众对于保健、运动日益重视，相关业者也持续开发出许多可用以侦测生理信号的穿戴式装置，其中最常使用的穿戴式装置为测量心率的手表或耳机，不但方便配戴，而且还具有操作容易的优点。

然而，使用光学式模块以测量生理信号的传统穿戴式装置，很容易受到测量者肤色、环境光线、以及穿戴妥适度而影响信号品质，造成后续心率计算发生误差。因此，生理测量时需要由装置判断生理信号品质，并适当调整测量模块设定，且回馈使用者测量的效果，以调整穿戴效果。

举例而言，现有技术中标题为”Active signal processing personal health signal receivers”的US 9083589，主要是教示一种信号接受器，包含自动增益控制器、解调器以及记号恢复单元，其中可依据接所收到的编码信号的频率及功率变化而主动调节信号接受器并产生输出信号，经解调器接收后重建编码信号，用以近似于原始未编码信号，而记号恢复单元接收重建编码信号后，决定重建编码信号的信号时钟及相位，进而产生无错误的相对应解码信号。该专利的目的在于提升传输信号品质，尤其是利用讯噪比(SNR)来调整增益控制器而提升传输的信号品质，但是并无实际调整生理信号品质的功能。

在另一标题为”Portable biometric monitoring devices and methods of operating same”的US 8954135中，包含壳体、生理感测器以及处理电路单元，其中生理感测器及处理电路单元是容置在壳体内，且由生理感测器产生对应于使用者的生理状况的资料，而生理感测器是包含第一光源、光感测器、第 一光管，第一光源产生输出光，光感测器侦测散射光，而第一光管是用以导光，此外，处理电路单元是利用散射光的资料计算使用者的心跳。然而，US 8954135只教示生理测量装置的硬体架构及测量流程，并无任何信号品质侦测与调整机制。

此外，中国台湾专利M282646揭露一种可携式的生理参数测量显示装置，包括光学感测器、类比/数位转换单元、微处理器、显示单元，其中利用光学感测器侦测使用者的脉波信号，交由类比/数位转换单元对脉波信号进行数位化以产生数位脉波信号，微处理器利用高速运算对数位脉波信号进行演算处理，以获得使用者的心跳参数以及心率变异参数，当作所需的生理参数，最后由显示单元显示。然而，M282646的缺点在于只揭示生理测量装置的硬体架构而无任何改善信号品质的侦测及调整的机制。

因此，非常需要一种生理信号测量系统及其操作方法，可根据SNR等特征调整生理信号品质，能提升的效果，包括改善生理信号品质，并回馈使用者信号测量效果，尤其是在生理信号品质不佳或生理信号品质受到使用者生理状况影响(如肤色)时，能够侦测出信号品质及受影响的程度而调整信号品质，提升生理信号计算的效果，藉以解决上述现有技术的所有问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种生理信号测量处理方法，可依据生理信号的信号特征而调整生理感测器的至少一操作参数的设定值，藉以提升生理信号的测量品质与计算的准确度，主要是包括：在启动生理感测器后，感测人体生理信号以产生当作生理信号的至少一感测信号，并读取感测信号，而生理感测器具测量功能，并具有可设定的至少一操作参数；计算感测信号的信号特征；以及依据信号特征以调整、设定生理感测器的操作参数。尤其是，操作参数可包含基准偏移量(DC offset)及信号强度的至少其中之一，而信号特征可包含感测信号的平均值、最大值、最小值、讯噪比的至少其中之一。

本发明的另一目的在于提供一种生理信号测量处理方法，包含：在启动生理感测器后感测人体生理信号，产生当作生理信号的至少一感测信号，且生理感测器具测量功能，并具有可设定的至少一操作参数；读取感测信号，判断感测信号是否在预设合理范围内；如果不在预设合理范围内，则判断调 整次数是否超出上限值，如果已超出上限值，则回报感测信号不良的讯息，而如果未超出上限值，则调整、设定生理感测器的至少一操作参数；以及如果感测信号是在预设合理范围内，则将感测信号储存至储存媒介，比如记忆体的资料缓冲区，接着计算感测信号的信号特征，并判断是否调整生理感测器的操作参数，如果须调整，则调整、设定操作参数，而如果不须调整，则回到继续读取感测信号的步骤。