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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410795117.3 (22)申请日 2014.12.19 103130044 2014.08.29 TW A61B 5/00(2006.01) (71)申请人 华梵大学 地址 中国台湾新北市石碇区华梵路一号 (72)发明人 陈岗荧 (74)专利代理机构 北京中原华和知识产权代理 有限责任公司 11019 代理人 寿宁 张华辉 (54) 发明名称 可携式感测运算装置 (57) 摘要 本发明为一种可携式感测运算装置， 其藉由 一感测模块接收传感器所传送的感测讯号， 而对 应产生一感测数据， 并透过一运算电路依据该感 测数据运算出一第。
2、一矩阵与一第二矩阵， 第一矩 阵对应于复数极大值， 第二矩阵对应于复数极小 值， 运算电路藉由第一矩阵与第二矩阵的分解运 算进而运算出至少一分量， 以供输出电路输出该 分量至一电子装置。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 105361854 A 2016.03.02 CN 105361854 A 1/1 页 2 1.一种可携式感测运算装置， 其特征在于， 其包含 : 一感测模块， 其电性连接至少一传感器， 并接收该传感器所传送的感测讯号， 而对应产 生至少一感测数据 ； 一运算电路。
3、， 电性连接该感测模块， 依据该感测数据取得复数极大值与复数极小值， 并 依据该些极大值与该些极小值分别运算出一第一矩阵与一第二矩阵， 该运算电路分别将该 第一矩阵与该第二矩阵分解成复数第一子矩阵与复数第二子矩阵并进行运算， 以运算出该 些极大值与该些极小值所对应的至少一均值函数， 该运算电路依据该均值函数与该感测数 据求得至少一分量 ； 及 一输出电路， 其电性连接该运算电路并依据该感测数据输出该分量至一电子装置。 2.如权利要求 1 所述的可携式感测运算装置， 其特征在于， 其中该运算电路包含 : 一极值运算单元， 接收该感测数据， 并依据该感测数据获得该些极大值与该些极小 值 ； 一曲线。
4、运算模块， 依据该些极大值与该些极小值分别建立该第一矩阵与该第二矩阵， 该曲线运算模块将该第一矩阵与该第二矩阵分解成复数第一子矩阵与复数第二子矩阵， 该 些第一子矩阵的乘积等于该第一矩阵， 该些第二子矩阵的乘积等于该第二矩阵， 该曲线运 算模块依据该些子矩阵求得该些极大值与该些极小值所对应的至少一均值函数 ； 以及 一分量单元， 依据该均值函数与该感测数据求得该分量。 3.如权利要求 2 所述的可携式感测运算装置， 其特征在于， 其中该极值运算单元、 该矩 阵单元、 该分解运算单元与该分量单元系整合于一集成电路。 4.如权利要求 1 所述的可携式感测运算装置， 其特征在于， 其中该分量为对应于。
5、该感 测讯号的频率。 5.如权利要求 1 所述的可携式感测运算装置， 其特征在于， 其中该输出电路为经由一 传输线连接至该电子装置。 6.如权利要求 5 所述的可携式感测运算装置， 其特征在于， 其中该传输线为支持一通 用序列总线 (USB) 传输协议、 一 RS-232 传输协议或一 RS485 传输协议。 7.如权利要求 1 所述的可携式感测运算装置， 其特征在于， 其中该输出电路为经由一 无线传输接口连接至该电子装置。 8.如权利要求 7 所述的可携式感测运算装置， 其特征在于， 其中该无线传输接口为支 持一蓝芽传输协议或一 Wi-Fi 传输协议。 9.如权利要求 1 所述的可携式感测运。
6、算装置， 其特征在于， 其中该电子装置系执行一 应用程序， 以转换该分量为该图表。 10.如权利要求 1 所述的可携式感测运算装置， 其特征在于， 其中该电子装置系执行一 应用程序， 以分析运算该分量并产生一分析结果。 权 利 要 求 书 CN 105361854 A 2 1/4 页 3 可携式感测运算装置 技术领域 0001 本发明为关于一种分析装置， 特别是指一种可携式感测运算装置。 背景技术 0002 早期用于量测生理讯号的仪器， 如血压计、 血糖计、 心脏监控仪等， 均具有一定的 体积， 导致这类生理讯号量测仪器不易被搬动， 使这些量测仪器并无法随着受测者移动。 如 此， 一旦受测者移。
7、动时 ( 例如 : 出门 )， 医护人员便无法轻易得知受测者的健康状态， 使得 居家照护出现空窗期。 因此各家生理讯号量测仪器制造商针对携带性设计出可携式量测仪 器， 并搭配对应的可携式量测耗材。 0003 由于可携式设计为用于量测受测者时生理讯号的仪器时， 并未考虑要将生理讯号 的检测结果上传至一远程数据库系统。所以， 这些仪器所检测到的生理讯号检测结果仅会 显示于它们各自的显示单元 ( 如血压计的液晶显示屏幕 )。因此， 在目前的看护环境中， 前 述的生理讯号检测结果 ( 如高低血压值 ) 仍必须藉由看护者 ( 或其家人 ) 打电话或传真至 数据看管机构的方式， 才能被传递至医疗机构或者是。
8、看护机构。 也就是说， 目前呈报生理讯 号检测结果至数据管理机构或看护机构的作业模式须要透过人工联系， 而非常没有效率。 0004 为此， 更有业者， 将收集生理讯号仪器进一步设置无线网络模块， 主要是透过体外 所连接的生理讯号监测装置， 定时撷取监测对象的生理讯号， 并且透过外部仪器将所监控 得到的病人生理讯号数据， 以经由无线网络模块传送至外部监控中心， 作为分析病人状况 的参考依据。 0005 然而， 现今民众在信息爆炸的环境下， 能够轻易透过网络媒体、 电视媒体等获得生 医相关信息， 因而会想即刻获得监测仪器所监测的结果， 但一般监测结果的分析数据量相 当庞大， 并非一般携带式设备所能。
9、负担。 0006 综合以上所述的问题， 本发明提供一种可携式感测运算装置， 其藉由携带式运算 电路将感测讯号所对应的感测数据运算出分量， 以供外部连接的电子装置可实时呈现感测 数据所对应的图表， 因而让一般民众可实时获得生医监测结果， 例如 : 利用手机执行图表 应用程序看血压变化、 心律变异等。 发明内容 0007 本发明的主要目的在于， 提供一种可携式感测运算装置， 其提供携带式运算， 无须 上传至计算机装置即可运算监测结果。 0008 本发明为提供一种可携式感测运算装置， 其包含一感测模块、 一运算电路与一输 出电路， 感测电路系电性连接至少一传感器， 以接收传感器所传送的感测讯号， 并。
10、对应产生 至少一感测数据， 运算电路系电性连接该感测模块， 并依据该感测数据获得复数极大值与 复数极小值， 进而依据该些极大值与该些极小值运算出一第一矩阵与一第二矩阵， 并依据 该第一矩阵与该第二矩阵运算出至少一分量， 以供输出电路输出至外接的一电子装置。 0009 实施本发明产生的有益效果是 ： 本发明的可携式感测运算装置为藉由感测模块接 说 明 书 CN 105361854 A 3 2/4 页 4 收传感器所传送的感测讯号并产生对应的感测数据， 以供运算电路运算出运算结果， 用以 提供外接的电子装置显示图表， 并未依靠外接的计算机装置运算感测数据， 可及时获得感 测结果。 附图说明 图 1。
11、 ： 其为本发明的一较佳实施例的方块图 ； 图 2 ： 其为本发明的一较佳实施例的运算电路的方块图 ； 图 3 ： 其为本发明的另一较佳实施例的结构示意图 ； 以及 图 4 ： 其为本发明的另一较佳实施例的结构示意图。 【图号对照说明】 10 可携式感测运算装置 12 感测模块 122 传感器 14 运算电路 142 极值运算单元 144 曲线运算模块 146 分量单元 148 累计单元 16 输出电路 20 电子装置 22 传输电路 24 显示单元 30 智能型手机 34 显示单元 40 平板 44 显示单元 50 数据库 LED 光源 Dc 运算结果 Dsen 感测数据 PPG 传感器 S。
12、sen 感测讯号 具体实施方式 0010 为了使本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识， 特用较佳的 实施例及配合详细的说明， 说明如下 ： 0011 请参阅图 1 与图 2， 其为本发明的一较佳实施例的方块图与其运算电路的方块图。 如图所示， 本发明的可携式感测运算装置10包含一感测模块12、 一运算电路14与一输出电 路 16， 其中运算电路 14 中包含一极值运算单元 142、 一曲线运算模块 144、 一分量单元 146 说 明 书 CN 105361854 A 4 3/4 页 5 与一累计单元 148。 0012 感测模块 12 电性连接至少一传感器 122， 并接收该。
13、传感器 122 所传送的感测讯号 Ssen， 而对应产生至少一感测数据Dsen， 其中本实施例的感测讯号Ssen与感测数据Dsen为 序列传输， 因为感测讯号 Ssen 与感测数据 Dsen 分别是序列感测讯号与序列感测数据， 然， 本发明不限于此， 更可是并列传输的并列感测讯号与并列感测数据 ； 运算电路 14 系电性连 接该感测模块12， 运算电路14依据该感测数据Dsen取得复数极大值与复数极小值， 并依据 该些极大值与该些极小值分别运算出对应的第一矩阵与第二矩阵， 该运算电路 14 分别将 该第一矩阵与该第二矩阵拆解成复数第一子矩阵与复数第二子矩阵， 以运算出该些极大值 与该些极小值所。
14、对应的至少一均值函数， 该运算电路 14 依据该均值函数与该感测数据求 得至少一分量 Dc ； 输出电路 16 系电性连接该运算电路 14 并依据该感测数据 Dsen 输出该 分量 Dc 至一电子装置 20， 该电子装置 20 经由传输电路 22 接收输出电路 16 所传颂的分量 Dc， 电子装置 20 依据该分量 Dc 显示一图表于该电子装置 20 的一显示单元 24 上。 0013 如图 2 所示， 极值运算单元 142 经接收感测模块 12 所输出的感测数据 Dsen， 依据 该感测数据Dsen获得复数极大值与复数极小值 ； 该曲线运算模块144依据该极值运算单元 142 所获得的该些极。
15、大值与该些极小值分别建立一第一矩阵与依第二矩阵， 曲线运算模块 144 依据该些矩阵分别分解成复数第一子矩阵与复数第二子矩阵， 且曲线运算模块 144 依 据该些子矩阵求得对应该些极大值与该些极小值的一均值函数， 其中该些第一子矩阵的乘 积等于该第一矩阵， 该些第二子矩阵的乘积等于该第二矩阵， 该些子矩阵为复数三角矩阵、 复数正交矩阵、 单位矩阵、 对角矩阵或上述的组合的其中一者。 0014 本实施例的曲线运算模块 144 系采用一包络线法， 因此曲线运算模块 144 依据该 些极大值与该些极小值分别建立该第一矩阵与该第二矩阵， 再藉由该第一矩阵与该第二矩 阵求得一上包络线 (maxima e。
16、nvelope) 与一下包络线 (minima envelope)， 以进行运算， 而 分别求得复数第一插补值(对应该些极大值)与复数第二插补值(对应该些极小值)， 其中 上包络线系对应该些极大值与对应的复数第一插补值， 下包络线系对应于该些极小值与对 应的复数第二插补值， 进而依据该些极大值、 该些极小值、 该些第一插补值与该些第二插补 值求得一均值函数 ； 分量单元 146 依据该均值函数与该输入数据求得至少一分量 ； 本实施 例的运算电路 14 更藉由一累计单元 148 累计该分量单元 146 所输出的分量， 而产生一累计 分量， 并依据该累计分量求得一均值分量。 0015 输出电路 1。
17、6 系接收运算电路 14 所输出的运算结果 Dc， 也就是分量单元所产生的 分量， 或者是经由累计单元148所产生的均值分量。 复参阅图1， 输出电路16系电性连接至 一电子装置 20， 可经由传输线电性连接至电子装置 20， 例如 : 输出电路 16 为支持一通用序 列总线 (USB)、 一 RS-232 传输协议或一 RS485 传输协议， 所以输出电路 16 其经由一 USB 传 输线、 一 RS-232 传输线或一 RS485 传输线传输运算电路 14 的运算结果至电子装置 20 ； 输 出电路 16 亦可经由无线传输接口传输运算电路 14 的运算结果至电子装置 20， 例如 : 输出。
18、 电路 16 经由 Wi-Fi 传输协议或蓝芽传输协议传输运算电路 14 的运算结果至电子装置 20。 0016 此外， 本发明的传感器 122 可为一光体积变化描记图 (Potoplethy-smography， PPG) 传感器， 以撷取生理讯号， 光体积变化描记图需要以 LED 作为光源并藉由光接收晶体 管作为 PPG 量测的主要结构。光体积变化描记图是基于选定皮肤区块量测光的特性。一般 以光源打入皮肤内后， 当光在生物组织中行进时， 会被不同吸收物质所吸收， 例如肤色、 骨 说 明 书 CN 105361854 A 5 4/4 页 6 骼、 动脉及静脉血液。当动脉在心脏收缩期间， 光被。
19、吸收度增加， 主要是大量吸收光的物质 增加 ( 血红素 ) 以及光在动脉中行进的距離增加。因此接收这种随时间、 组织变化的光讯 号波形称作光体积变化描记图。因此如图 3 所示， 可携式感测运算装置 10 系电性连接 PPG 传感器PPG， 其包含光源LED与传感器122， 可携式感测运算装置10， 即可透过传感器122在 光在被吸收的过程中， 感测动脉血管脉动的现象， 以提供运算结果至智能型手机 30， 藉由智 能型手机 30 执行应用程序 (APP)， 以分析心血管參數并显示对应的图表。 0017 或者， 传感器 122 可做为心电图传感器， 一般而言， 心电图传感器为至少三导联的 设置方式。
20、方可达到较简化心电图， 也就是三个电极， 如图4所示， 设置传感器122于左手、 右 手与左脚， 因而构成左、 右手的电位差、 左手与左脚的电位差与右手与左脚的电位差， 以传 送至感测分析装置 10， 并由感测分析装置 10 经由传输线传输至一平板 40， 平板 40 经执行 一应用程序 (APP) 而做进一步分析运算， 以将心电图的分析运算结果上传至数据库 50， 用 于后续医疗分析追踪， 或者显示分析运算结果。甚至本发明更可应用于脑波图的感测。 0018 除了上述的生理讯号的应用， 本发明更可应用于感测声音、 读取音轨、 感测机械震 动、 感测无线电波、 感测脑波等感测讯号的应用， 藉由感。
21、测模块 12 将感测讯号 Dsen 转为感 测数据 Dsen， 藉此让运算电路获得极大值与极小值， 再让运算电路藉由极大值与极小值获 得第一矩阵与第二矩阵并分解运算出至少一均值函数， 以进一步运算出至少一分量， 以提 供至输出电路， 并由输出电路输出至电子装置， 以供电子装置显示对应的图表或做进一步 分析运算， 而将分析运算结果上传至一数据库， 或者由电子装置显示分析运算结果， 例如 : 感测结果 OK。 0019 综上所述， 本发明的可携式感测运算装置为藉由感测模块接收传感器所传送的感 测讯号并产生对应的感测数据， 以供运算电路运算出运算结果， 用以提供外接的电子装置 显示图表， 并未依靠外。
22、接的计算机装置运算感测数据， 可及时获得感测结果。 0020 上文仅为本发明的较佳实施例而已， 并非用来限定本发明实施的范围， 凡依本发 明权利要求范围所述的形状、 构造、 特征及精神所为的均等变化与修饰， 均应包括于本发明 的权利要求范围内。 说 明 书 CN 105361854 A 6 1/4 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 105361854 A 7 2/4 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 105361854 A 8 3/4 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 105361854 A 9 4/4 页 10 图 4 说 明 书 附 图 CN 105361854 A 10 。