生物信號(hào)發(fā)送器、生物信號(hào)接收器及發(fā)送生物信號(hào)的方法
【專利摘要】公開了一種生物信號(hào)發(fā)送器、生物信號(hào)接收器及發(fā)送生物信號(hào)的方法。公開了用于基于與生物信號(hào)相關(guān)的圖案和包括在生物信號(hào)中的特征點(diǎn)來(lái)發(fā)送和接收生物信號(hào)的技術(shù)。一種生物信號(hào)發(fā)送器包括：生物信號(hào)獲得單元，被構(gòu)造為獲得包括多個(gè)單位信號(hào)的生物信號(hào)；解析單元，被構(gòu)造為解析生物信號(hào)以提取所述多個(gè)單位信號(hào)中的第一單位信號(hào)；圖案獲得單元，被構(gòu)造為基于第一單位信號(hào)獲得與生物信號(hào)相關(guān)的圖案；發(fā)送單元，被構(gòu)造為基于第一單位信號(hào)和所述圖案發(fā)送與第一單位信號(hào)的特征點(diǎn)相關(guān)的信息。
【專利說(shuō)明】生物信號(hào)發(fā)送器、生物信號(hào)接收器及發(fā)送生物信號(hào)的方法
[0001]本申請(qǐng)要求于2012年11月12日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2012-0127417號(hào)韓國(guó)專利申請(qǐng)的權(quán)益，所述申請(qǐng)的公開為了所有目的通過(guò)引用完整地合并于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]以下描述涉及一種生物信號(hào)發(fā)送器、生物信號(hào)接收器及發(fā)送和接收生物信號(hào)的方法，以及基于包括在生物信號(hào)中的特征點(diǎn)和與生物信號(hào)相關(guān)的圖案(pattern)來(lái)發(fā)送和接收生物信號(hào)的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著對(duì)普遍存在的醫(yī)療保健(U-醫(yī)療保健)的興趣日益增加，正在開發(fā)用于在日常生活中監(jiān)視和分析生命信號(hào)(vital signal)的新技術(shù)。正在嘗試各種應(yīng)用技術(shù),例如,使用纖維狀電極的心電圖(ECG)測(cè)量裝置、腕帶型或環(huán)型心率檢測(cè)模塊、胸帶型或手套型心率檢測(cè)器。
[0004]這類裝置可被提供為可穿戴形式，因此，為了用戶的便利性，這類裝置應(yīng)當(dāng)具有超輕和超小的特點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在一總體方面，一種生物信號(hào)發(fā)送器包括:生物信號(hào)獲得單元，被構(gòu)造為獲得包括多個(gè)單位信號(hào)的生物信號(hào)；解析單元，被構(gòu)造為解析生物信號(hào)以提取所述多個(gè)單位信號(hào)中的第一單位信號(hào)；圖案獲得單元，被構(gòu)造為基于第一單位信號(hào)獲得與生物信號(hào)相關(guān)的圖案；發(fā)送單元，被構(gòu)造為基于第一單位信號(hào)和與生物信號(hào)相關(guān)的圖案來(lái)發(fā)送與第一單位信號(hào)的特征點(diǎn)相關(guān)的信息。
`[0006]解析單元還可被構(gòu)造為通過(guò)檢測(cè)所述多個(gè)單位信號(hào)的各個(gè)峰值并基于峰值的位置解析生物信號(hào)來(lái)提取第一單位信號(hào)。
[0007]圖案獲得單元可包括:確定單元，被構(gòu)造為確定是否基于第一單位信號(hào)產(chǎn)生了與生物信號(hào)相關(guān)的圖案；獲得單元，被構(gòu)造為響應(yīng)于對(duì)產(chǎn)生了與生物信號(hào)相關(guān)的圖案的確定來(lái)獲得與生物信號(hào)相關(guān)的圖案；產(chǎn)生單元，被構(gòu)造為響應(yīng)于確定單元確定尚未產(chǎn)生與生物信號(hào)相關(guān)的圖案而產(chǎn)生與生物信號(hào)相關(guān)的圖案。
[0008]確定單元還可被構(gòu)造為:獲得存儲(chǔ)在預(yù)先設(shè)置的存儲(chǔ)空間中的第一圖案；確定第一圖案是否對(duì)應(yīng)于第一單位信號(hào)的波形；響應(yīng)于確定單元確定第一圖案對(duì)應(yīng)于第一單位信號(hào)的波形而確定產(chǎn)生與生物信號(hào)相關(guān)的圖案；并且獲得單元還可被構(gòu)造為獲得第一圖案作為與生物信號(hào)相關(guān)的圖案。
[0009]產(chǎn)生單元還可被構(gòu)造為:從解析單元接收預(yù)定數(shù)量的單位信號(hào)；計(jì)算所述預(yù)定數(shù)量的單位信號(hào)的平均以產(chǎn)生與生物信號(hào)相關(guān)的圖案。
[0010]發(fā)送單元還可被構(gòu)造為:計(jì)算第一單位信號(hào)和與生物信號(hào)相關(guān)的圖案之間的相關(guān)性；響應(yīng)于所述相關(guān)性大于或等于預(yù)定閾值而提取特征點(diǎn)；發(fā)送與特征點(diǎn)相關(guān)的信息。[0011]發(fā)送單元還可被構(gòu)造為響應(yīng)于所述相關(guān)性低于預(yù)定閾值而發(fā)送第一單位信號(hào)。
[0012]發(fā)送單元還可被構(gòu)造為響應(yīng)于由圖案獲得單元重新產(chǎn)生圖案以獲得與生物信號(hào)相關(guān)的圖案而發(fā)送所述與生物信號(hào)相關(guān)的圖案。
[0013]與特征點(diǎn)相關(guān)的信息可包括第一單位信號(hào)中的峰值的幅值和位置。
[0014]生物信號(hào)可具有周期性，所述多個(gè)單位信號(hào)可包括第一單位信號(hào)和第二單位信號(hào)，第一單位信號(hào)的波形和第二單位信號(hào)的波形可被分類為相同的圖案。
[0015]生物信號(hào)可包括心電圖(ECG)，所述與生物信號(hào)相關(guān)的圖案可取決于被構(gòu)造為測(cè)量ECG的電極的位置。
[0016]在另一總體方面，一種生物信號(hào)接收器包括:接收單元，被構(gòu)造為接收與包括多個(gè)單位信號(hào)的生物信號(hào)相關(guān)的接收信號(hào)；確定單元，被構(gòu)造為確定接收信號(hào)的類型；圖案獲得單元，被構(gòu)造為響應(yīng)于確定單元確定接收信號(hào)的類型是第一類型的接收信號(hào)而從預(yù)先設(shè)置的存儲(chǔ)空間獲得與生物信號(hào)相關(guān)的圖案；單位信號(hào)重建單元，被構(gòu)造為基于與生物信號(hào)相關(guān)的圖案和與第一單位信號(hào)的特征點(diǎn)相關(guān)的信息來(lái)重建所述多個(gè)單位信號(hào)中的第一單位信號(hào)；并且被確定為第一類型的接收信號(hào)的接收信號(hào)可包括與第一單位信號(hào)的特征點(diǎn)相關(guān)的信息。
[0017]所述生物信號(hào)接收器還可包括:圖案存儲(chǔ)單元，被構(gòu)造為響應(yīng)于確定單元確定接收信號(hào)的類型是第二類型的接收信號(hào)而將與生物信號(hào)相關(guān)的圖案存儲(chǔ)在存儲(chǔ)空間中；并且被確定為第二類型的接收信號(hào)的接收信號(hào)可包括與生物信號(hào)相關(guān)的圖案。
[0018]所述生物信號(hào)接收器還可包括:單位信號(hào)獲得單元，被構(gòu)造為響應(yīng)于確定單元確定接收信號(hào)的類型是第三類型的接收信號(hào)而獲得所述多個(gè)單位信號(hào)中的第二單位信號(hào)；并且被確定為第三類型的接收信號(hào)的接收信號(hào)可包括第二單位信號(hào)。
[0019]所述生物信號(hào)接收器還可包`括:生物信號(hào)重建單元，被構(gòu)造為基于第一單位信號(hào)和第二單位信號(hào)來(lái)重建生物信號(hào)。
[0020]在另一總體方面，一種發(fā)送與包括多個(gè)單位信號(hào)的生物信號(hào)相關(guān)的發(fā)送信號(hào)的生物信號(hào)發(fā)送方法包括:獲得生物信號(hào)；解析生物信號(hào)以提取所述多個(gè)單位信號(hào)中的第一單位信號(hào)；基于第一單位信號(hào)獲得與生物信號(hào)相關(guān)的圖案；基于第一單位信號(hào)和與生物信號(hào)相關(guān)的圖案來(lái)發(fā)送與第一單位信號(hào)的特征點(diǎn)相關(guān)的信息。
[0021]獲得圖案的步驟可包括:確定是否產(chǎn)生了與生物信號(hào)相關(guān)的圖案；響應(yīng)于確定產(chǎn)生了與生物信號(hào)相關(guān)的圖案的結(jié)果而獲得與生物信號(hào)相關(guān)的圖案；響應(yīng)于確定尚未產(chǎn)生與生物信號(hào)相關(guān)的圖案的結(jié)果而產(chǎn)生與生物信號(hào)相關(guān)的圖案。
[0022]發(fā)送的步驟可包括:計(jì)算第一單位信號(hào)和與生物信號(hào)相關(guān)的圖案之間的相關(guān)性；響應(yīng)于所述相關(guān)性大于或等于預(yù)定閾值而提取特征點(diǎn)。
[0023]發(fā)送的步驟可包括:響應(yīng)于所述相關(guān)性低于預(yù)定閾值而發(fā)送第一單位信號(hào)；響應(yīng)于在獲得與生物信號(hào)相關(guān)的圖案的步驟中重新產(chǎn)生圖案以獲得與生物信號(hào)相關(guān)的圖案而發(fā)送所述與生物信號(hào)相關(guān)的圖案。
[0024]在另一總體方面，一種非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)用于控制計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述方法的程序。
[0025]在另一總體方面，一種接收與包括多個(gè)單位信號(hào)的生物信號(hào)相關(guān)的接收信號(hào)的生物信號(hào)接收方法包括:接收接收信號(hào)；確定接收信號(hào)的類型；響應(yīng)于確定接收信號(hào)的類型是第一類型的接收信號(hào)而從預(yù)先設(shè)置的存儲(chǔ)空間獲得與生物信號(hào)相關(guān)的圖案；基于與生物信號(hào)相關(guān)的圖案和與第一單位信號(hào)的特征點(diǎn)相關(guān)的信息來(lái)重建所述多個(gè)單位信號(hào)中的第一單位信號(hào)；并且被確定為第一類型的接收信號(hào)的接收信號(hào)可包括與第一單位信號(hào)的特征點(diǎn)相關(guān)的信息。
[0026]所述方法還可包括:響應(yīng)于確定接收信號(hào)的類型是第二類型的接收信號(hào)而將與生物信號(hào)相關(guān)的圖案存儲(chǔ)在存儲(chǔ)空間中；并且響應(yīng)于確定接收信號(hào)的類型是第三類型的接收信號(hào)的結(jié)果而獲得所述多個(gè)單位信號(hào)中的第二單位信號(hào)；并且被確定為第二類型的接收信號(hào)的接收信號(hào)可包括與生物信號(hào)相關(guān)的圖案；并且被確定為第三類型的接收信號(hào)的接收信號(hào)可包括第二單位信號(hào)。
[0027]所述方法還可包括:基于第一單位信號(hào)和第二單位信號(hào)來(lái)重建生物信號(hào)。
[0028]在另一總體方面，一種生物信號(hào)發(fā)送方法包括:從生物信號(hào)提取信號(hào)；基于所述信號(hào)獲得生物信號(hào)圖案；確定所述信號(hào)與生物信號(hào)圖案之間的相似度；基于所述信號(hào)和生物信號(hào)圖案獲得與所述信號(hào)相關(guān)的信息，并響應(yīng)于所述相似度大于預(yù)定閾值而發(fā)送與所述信號(hào)相關(guān)的信息；響應(yīng)于所述相似度小于預(yù)定閾值而發(fā)送所述信號(hào)。
[0029]發(fā)送與所述信號(hào)相關(guān)的信息的步驟可需要比發(fā)送所述信號(hào)的步驟發(fā)送更少量的數(shù)據(jù)。
[0030]獲得生物信號(hào)圖案的步驟可包括:確定所述信號(hào)是否對(duì)應(yīng)于預(yù)定生物信號(hào)圖案；響應(yīng)于確定所述信號(hào)對(duì)應(yīng)于預(yù)定生物信號(hào)圖案的結(jié)果而獲得預(yù)定生物信號(hào)圖案作為獲得的生物信號(hào)圖案；響應(yīng)于確定所述信號(hào)不對(duì)應(yīng)于預(yù)定生物信號(hào)圖案的結(jié)果而產(chǎn)生新的生物信號(hào)圖案作為獲得的生物信號(hào)圖案；并且所述方法還可包括:發(fā)送所述新的生物信號(hào)圖案。
[0031]其他特征和方面將從以下詳細(xì)描述、附圖和權(quán)利要求中是顯然的。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1是示出生物信號(hào)發(fā)送器的示例的框圖。
[0033]圖2A和圖2B是示出解析單元的操作的示例的示圖。
[0034]圖3A和圖3B是示出圖案獲得單元的操作的示例的示圖。
[0035]圖4A和圖4B是示出發(fā)送單元的操作的示例的示圖。
[0036]圖5是示出生物信號(hào)接收器的示例的框圖。
[0037]圖6是示出生物信號(hào)接收器的操作的示例的示圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]提供以下詳細(xì)描述以幫助讀者獲得對(duì)本文中描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的全面理解。然而，本文中描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的各種改變、修改和等同物對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將是顯然的。所描述的操作的順序僅是示例，不限于本文中闡述的順序，而是除了必需按特定順序發(fā)生的操作之外，所描述的操作的順序可如對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員顯然地進(jìn)行改變。此外，為了更加清楚和簡(jiǎn)明，可省略本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員公知的功能和構(gòu)造的描述。
[0039]貫穿附圖和詳細(xì)描述，相同的標(biāo)號(hào)表示相同的元件。附圖可不必按比例縮放，為了清楚、說(shuō)明和方便，可夸大附圖中的元件的相對(duì)大小、比例和描繪。
[0040]圖1是示出生物信號(hào)發(fā)送器100的示例的框圖。參照?qǐng)D1，生物信號(hào)發(fā)送器100包括生物信號(hào)獲得單元110、解析單元120、圖案獲得單元130和發(fā)送單元140。
[0041]生物信號(hào)獲得單元110獲得包括多個(gè)單位信號(hào)的生物信號(hào)。生物信號(hào)可以是具有周期的信號(hào)，并可包括例如心電圖(ECG)或其他具有周期的信號(hào)。生物信號(hào)可包括具有周期性重復(fù)的預(yù)定圖案的信號(hào)。例如，生物信號(hào)可包括第一單位信號(hào)和第二單位信號(hào)。第一單位信號(hào)的波形和第二單位信號(hào)的波形可被分類為相同圖案。
[0042]生物信號(hào)獲得單元110可使用各種方案獲得生物信號(hào)。例如，生物信號(hào)獲得單元110可使用包括在生物信號(hào)發(fā)送器100中的傳感器來(lái)測(cè)量生物信號(hào)。此外，生物信號(hào)獲得單元110可通過(guò)以有線或無(wú)線方式接收由處于遠(yuǎn)程位置的傳感器測(cè)量的感測(cè)結(jié)果來(lái)獲得生物信號(hào)。
[0043]解析單元120解析生物信號(hào)，以提取包括在多個(gè)單位信號(hào)中的第一單位信號(hào)。解析單元120可基于生物信號(hào)的周期來(lái)解析生物信號(hào)，從而提取多個(gè)單位信號(hào)。解析單元120可基于包括在多個(gè)單位信號(hào)中的各個(gè)峰值來(lái)計(jì)算與生物信號(hào)的周期相關(guān)的信息。以下將參照?qǐng)D2A和圖2B詳細(xì)描述解析單元120的操作。
[0044]圖案獲得單元130基于由解析單元120提取的第一單位信號(hào)獲得與生物信號(hào)相關(guān)的圖案。下文中，與生物信號(hào)相關(guān)的圖案將被稱為“生物信號(hào)圖案”。
[0045]圖案獲得單元130可確定是否產(chǎn)生了與第一單位信號(hào)的波形相應(yīng)的圖案。當(dāng)確定產(chǎn)生了與第一單位信號(hào)的波形相應(yīng)的圖案時(shí)，圖案獲得單元130可從預(yù)先設(shè)置的存儲(chǔ)空間檢索相應(yīng)圖案。
[0046]當(dāng)確定尚未產(chǎn)生與第一單位信號(hào)的波形相應(yīng)的圖案時(shí)，圖案獲得單元130可重新產(chǎn)生與第一單位信號(hào)的波形相應(yīng)的圖案。`圖案獲得單元130可基于第一單位信號(hào)和預(yù)定數(shù)量的單位信號(hào)(例如，8個(gè)單位信號(hào))產(chǎn)生與第一單位信號(hào)的波形相應(yīng)的圖案。
[0047]圖案獲得單元130可獲得與由解析單元120提取的第一單位信號(hào)的波形相應(yīng)的圖案。以下將參照?qǐng)D3A和圖3B詳細(xì)描述圖案獲得單元130的操作。
[0048]發(fā)送單元140基于第一單位信號(hào)和所述圖案發(fā)送與第一單位信號(hào)的特征點(diǎn)相關(guān)的信息。
[0049]發(fā)送單元140可僅提取和發(fā)送第一單位信號(hào)的特征點(diǎn)，而非發(fā)送整個(gè)第一單位信號(hào)。例如，發(fā)送單元140可檢測(cè)包括在第一單位信號(hào)中的峰值，并可發(fā)送檢測(cè)到的峰值的幅值以及檢測(cè)到的峰值的位置(例如，檢測(cè)到的峰值的時(shí)間位置)。生物信號(hào)發(fā)送器100可提供用于減小基于生物信號(hào)的準(zhǔn)周期性和確定性特點(diǎn)發(fā)送生物信號(hào)所使用的數(shù)據(jù)比特的數(shù)量的技術(shù)。
[0050]因此，生物信號(hào)發(fā)送器100可減小發(fā)送生物信號(hào)所消耗的功率的量。以下將參照?qǐng)D4A和圖4B詳細(xì)描述發(fā)送單元140的操作。
[0051]生物信號(hào)的圖案可基于個(gè)體而不同，并且還可基于用于測(cè)量生物信號(hào)的電極的位置而不同。生物信號(hào)發(fā)送器100可提供用于產(chǎn)生個(gè)性化的生物信號(hào)圖案并使用產(chǎn)生的生物信號(hào)圖案僅發(fā)送生物信號(hào)的特征點(diǎn)的技術(shù)。生物信號(hào)接收器可使用生物信號(hào)圖案和特征點(diǎn)重建生物信號(hào)。以下將參照?qǐng)D5和圖6詳細(xì)描述生物信號(hào)接收器。
[0052]圖2A和圖2B是示出解析單元的操作的示例的示圖。參照?qǐng)D2A，解析單元解析生物信號(hào)，以提取包括在多個(gè)單位信號(hào)中的第一單位信號(hào)。
[0053]解析單元可通過(guò)檢測(cè)多個(gè)單位信號(hào)的各個(gè)峰值并基于檢測(cè)到的峰值的位置解析生物信號(hào)來(lái)提取第一單位信號(hào)。
[0054]例如，生物信號(hào)可對(duì)應(yīng)于如圖2B所示的ECG波形205。ECG波形205可以是具有周期性PQRST波形的重復(fù)圖案的準(zhǔn)周期性信號(hào)。
[0055]在210，解析單元檢測(cè)包括在ECG波形205中的多個(gè)單位信號(hào)的各個(gè)R峰值215。解析單元可通過(guò)各種預(yù)處理過(guò)程檢測(cè)R峰值215。解析單元可采用本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的預(yù)處理過(guò)程，諸如低通濾波器(LPF)、高通濾波器(HPF)、梳狀濾波器、微分器和平方電路。
[0056]在220，解析單元計(jì)算相鄰R峰值之間的距離，例如，R峰值-R峰值間隔(RRI )。解析單元可提取R峰值215的幅值和位置。R峰值215的位置可表示R峰值215的時(shí)間位置，并可包括圖2B的曲線圖中的X軸上的位置。解析單元可通過(guò)計(jì)算X軸上的R峰值215的位置與前一 R峰值的位置之間的差來(lái)計(jì)算RRI。
[0057]在230，解析單元通過(guò)基于計(jì)算的RRI解析ECG波形205來(lái)提取第一單位信號(hào)235。解析單元可通過(guò)在基于R峰值215的-RRI/2至+RRI/2區(qū)域中執(zhí)行比特解析來(lái)提取第一單位信號(hào)235。
[0058]圖3A和圖3B是示出圖案獲得單元的操作的示例的示圖。參照?qǐng)D3A，圖案獲得單元可基于第一單位信號(hào)獲得生物信號(hào)圖案。
[0059]在310，圖案獲得單元確定是否基于第一單位信號(hào)產(chǎn)生了生物信號(hào)圖案。例如，圖案獲得單元可獲得存儲(chǔ)在預(yù)先設(shè)置的存儲(chǔ)空間中的第一圖案，并可確定第一圖案是否對(duì)應(yīng)于第一單位信號(hào)的波形。
[0060]當(dāng)確定第一圖案對(duì)應(yīng)于第一單位信號(hào)的波形時(shí)，圖案獲得單元可確定產(chǎn)生了生物信號(hào)圖案。圖案獲得單元可使用波形比較方案(例如，相關(guān)性匹配或其他匹配方案)確定當(dāng)前輸入的第一單位信號(hào)的波形是否與預(yù)存儲(chǔ)的第一圖案相似。當(dāng)?shù)谝粏挝恍盘?hào)與第一圖案之間的相關(guān)性大于或等于預(yù)定相關(guān)性閾值時(shí)，圖案獲得單元可確定第一圖案對(duì)應(yīng)于第一單位信號(hào)的波形，并可確定產(chǎn)生了生物信號(hào)圖案。
[0061]當(dāng)確定產(chǎn)生了生物信號(hào)圖案時(shí)，圖案獲得單元可獲得預(yù)產(chǎn)生的生物信號(hào)圖案。當(dāng)確定產(chǎn)生了生物信號(hào)圖案時(shí)，圖案獲得單元可獲得存儲(chǔ)在設(shè)置的存儲(chǔ)空間中的第一圖案315，作為生物信號(hào)圖案。
[0062]相反，當(dāng)?shù)谝粓D案不對(duì)應(yīng)于第一單位信號(hào)的波形時(shí)，圖案獲得單元可確定尚未產(chǎn)生生物信號(hào)圖案。當(dāng)?shù)谝粏挝恍盘?hào)與第一圖案之間的相關(guān)性低于預(yù)定相關(guān)性閾值時(shí)，圖案獲得單元可確定第一圖案不對(duì)應(yīng)于第一單位信號(hào)的波形，并可確定尚未產(chǎn)生生物信號(hào)圖案。
[0063]第一圖案不對(duì)應(yīng)于第一單位信號(hào)的波形的情況可包括:使用第一圖案重建第一單位信號(hào)不可行的情況。例如，當(dāng)利用生物信號(hào)發(fā)送器的用戶改變時(shí)，或者當(dāng)測(cè)量生物信號(hào)的部分改變時(shí)，預(yù)存儲(chǔ)的第一圖案可能不對(duì)應(yīng)于輸入的第一單位信號(hào)的波形。
[0064]另外，當(dāng)在 設(shè)置的存儲(chǔ)空間中不存在第一圖案時(shí)，圖案獲得單元可確定尚未產(chǎn)生生物信號(hào)圖案。當(dāng)最初使用生物信號(hào)發(fā)送器時(shí)，可能不存在預(yù)存儲(chǔ)的第一圖案。
[0065]當(dāng)確定尚未產(chǎn)生生物信號(hào)圖案時(shí)，在320，圖案獲得單元產(chǎn)生生物信號(hào)圖案。參照?qǐng)D3B，圖案獲得單元可通過(guò)從解析單元接收預(yù)定數(shù)量的單位信號(hào)(例如，8個(gè)單位信號(hào))并計(jì)算接收的單位信號(hào)的平均來(lái)產(chǎn)生生物信號(hào)圖案325。
[0066]預(yù)定數(shù)量的單位信號(hào)(例如，8個(gè)單位信號(hào))的各個(gè)波形可對(duì)應(yīng)于正常心跳圖案。圖案獲得單元可對(duì)預(yù)定數(shù)量的單位信號(hào)(例如，8個(gè)單位信號(hào))執(zhí)行相關(guān)性匹配，并且當(dāng)確定單位信號(hào)的波形相似時(shí)，圖案獲得單元可計(jì)算單位信號(hào)的平均。
[0067]作為另一示例，圖案獲得單元可感測(cè)輸入信號(hào)的穩(wěn)定性。當(dāng)感測(cè)出輸入信號(hào)穩(wěn)定時(shí)，圖案獲得單元可執(zhí)行以上描述的操作。因此，當(dāng)輸入信號(hào)不穩(wěn)定時(shí)，圖案獲得單元可防止生物信號(hào)圖案的連續(xù)產(chǎn)生。例如，當(dāng)用于測(cè)量生物信號(hào)的電極被安裝不當(dāng)時(shí)，盡管開啟了生物信號(hào)發(fā)送器，但是針對(duì)每個(gè)周期將輸入的生物信號(hào)的圖案可連續(xù)改變。在輸入信號(hào)穩(wěn)定之后，圖案獲得單元可執(zhí)行操作，例如，驗(yàn)證是否存在產(chǎn)生的圖案的操作，從而防止不必要的生物信號(hào)圖案的產(chǎn)生。
[0068]作為又一示例，圖案獲得單元可通過(guò)感測(cè)輸入信號(hào)的穩(wěn)定性對(duì)與正常圖案相對(duì)的異常圖案的輸入不響應(yīng)。圖案獲得單元可將輸入的生物信號(hào)圖案由于用戶的改變或測(cè)量生物信號(hào)的位置的改變而改變的情況與生物信號(hào)圖案由于異常圖案的發(fā)生而改變的情況進(jìn)行區(qū)分。在輸入的生物信號(hào)圖案由于用戶的改變或測(cè)量生物信號(hào)的位置的改變而改變的情況下，圖案獲得單元可產(chǎn)生新的生物信號(hào)圖案。相反，當(dāng)生物信號(hào)圖案由于異常圖案的發(fā)生而改變時(shí)，圖案獲得單元可不產(chǎn)生新的生物信號(hào)圖案。
[0069]圖4A和圖4B是示出發(fā)送單元的操作的示例的示圖。參照?qǐng)D4A，在410，發(fā)送單元確定是否由圖案獲得單元重新產(chǎn)生了生物信號(hào)圖案。當(dāng)確定由圖案獲得單元重新產(chǎn)生了生物信號(hào)圖案時(shí)，發(fā)送單元可發(fā)送重新產(chǎn)生的生物信號(hào)圖案415。
[0070]在420，發(fā)送單元計(jì)算由解析單元提取的第一單位信號(hào)與由圖案獲得單元獲得的生物信號(hào)圖案之間的相關(guān)性，并確定計(jì)算的相關(guān)性是否大于或等于預(yù)定閾值(例如，0.9)。
`[0071]當(dāng)確定計(jì)算的相關(guān)性低于預(yù)定閾值(例如，0.9)時(shí)，發(fā)送單元可發(fā)送第一單位信號(hào)425。例如，當(dāng)感測(cè)到與正常圖案相對(duì)的異常圖案時(shí)，發(fā)送單元可發(fā)送異常圖案。在具有心臟疾病的患者的情況下，可能出現(xiàn)異常的心臟疾病圖案，例如，心律失常圖案。在此情況下，當(dāng)出現(xiàn)異常的心臟疾病圖案時(shí)，發(fā)送單元可發(fā)送心臟疾病異常圖案。當(dāng)感測(cè)到異常圖案時(shí)，發(fā)送單元可發(fā)送異常圖案，而非提取異常圖案的特征點(diǎn)，從而增加測(cè)量的生物信號(hào)的精確性。
[0072]相反，當(dāng)確定計(jì)算的相關(guān)性大于或等于預(yù)定閾值(例如，0.9)時(shí)，在430，發(fā)送單元提取第一單位信號(hào)的特征點(diǎn)。發(fā)送單元可發(fā)送與提取的特征點(diǎn)435相關(guān)的信息。第一單位信號(hào)與生物信號(hào)圖案之間的相關(guān)性大于或等于預(yù)定閾值(例如，0.9)的情況可包括:使用生物信號(hào)圖案和特征點(diǎn)重建第一單位信號(hào)可行的情況。
[0073]與特征點(diǎn)435相關(guān)的信息可包括包含在第一單位信號(hào)中的峰值的幅值和位置。發(fā)送單元可提取第一單位信號(hào)的峰值，并可提取所提取的峰值的幅值和位置來(lái)作為與特征點(diǎn)435相關(guān)的信息。例如，當(dāng)生物信號(hào)對(duì)應(yīng)于ECG波形時(shí)，發(fā)送單元可提取第一單位信號(hào)的R峰值，并可發(fā)送提取的R峰值的幅值和位置。因此，當(dāng)感測(cè)到正常圖案時(shí)，發(fā)送單元可僅發(fā)送與特征點(diǎn)435相關(guān)的信息，從而減小發(fā)送生物信號(hào)所使用的比特的數(shù)量，并減小發(fā)送生物信號(hào)所消耗的功率的量。
[0074]圖5是示出生物信號(hào)接收器500的示例的框圖。參照?qǐng)D5，生物信號(hào)接收器500包括接收單元510、確定單元520、圖案獲得單元530和單位信號(hào)重建單元540。[0075]接收單元510接收與包括多個(gè)單位信號(hào)的生物信號(hào)相關(guān)的接收信號(hào)。確定單元520確定接收信號(hào)的類型。
[0076]接收信號(hào)的類型可包括第一類型、第二類型和第三類型中的任何一個(gè)或它們的任何組合。第一類型的接收信號(hào)可包括與包含在多個(gè)單位信號(hào)中的第一單位信號(hào)的特征點(diǎn)相關(guān)的信息。第二類型的接收信號(hào)可包括生物信號(hào)圖案。第三類型的接收信號(hào)可包括包含在多個(gè)單位信號(hào)中的第二單位信號(hào)。
[0077]當(dāng)由生物信號(hào)發(fā)送器提取了特征點(diǎn)時(shí)，可發(fā)送第一類型的信號(hào)。當(dāng)由生物信號(hào)發(fā)送器重新產(chǎn)生了生物信號(hào)圖案時(shí)，可發(fā)送第二類型的信號(hào)。當(dāng)由生物信號(hào)發(fā)送器感測(cè)到異常圖案時(shí)，可發(fā)送第三類型的信號(hào)。
[0078]當(dāng)確定單元520確定接收信號(hào)的類型對(duì)應(yīng)于第一類型時(shí)，圖案獲得單元530從預(yù)先設(shè)置的存儲(chǔ)空間560獲得生物信號(hào)圖案。在此示例中，單位信號(hào)重建單元540基于生物信號(hào)圖案和與第一單位信號(hào)的特征點(diǎn)相關(guān)的信息來(lái)重建第一單位信號(hào)。
[0079]例如，與第一單位信號(hào)的特征點(diǎn)相關(guān)的信息可包括包含在第一單位信號(hào)中的R峰值的幅值和位置。單位信號(hào)重建單元540可通過(guò)將生物信號(hào)圖案的R峰值與R峰值的位置匹配并基于R峰值的幅值調(diào)整生物信號(hào)圖案的幅值來(lái)重建第一單位信號(hào)。
[0080]生物信號(hào)接收器500還包括圖案存儲(chǔ)單元550。當(dāng)確定單元520確定接收信號(hào)的類型對(duì)應(yīng)于第二類型時(shí)，圖案存儲(chǔ)單元550將生物信號(hào)圖案存儲(chǔ)在設(shè)置的存儲(chǔ)空間560中。
[0081]生物信號(hào)接收器500還包括單位信號(hào)獲得單元570。當(dāng)確定單元520確定接收信號(hào)的類型對(duì)應(yīng)于第三類型時(shí)，單位信號(hào)獲得單元570從確定單元520獲得第二單位信號(hào)。第二單位信號(hào)可包括由生物信號(hào)發(fā)送器感測(cè)到的異常圖案。
[0082]生物信號(hào)接收器500還包括生物信號(hào)重建單元580。生物信號(hào)重建單元580基于由單位信號(hào)重建單元540重建的第一單`位信號(hào)和由單位信號(hào)獲得單元570獲得的第二單位信號(hào)來(lái)重建生物信號(hào)。
[0083]圖6是示出生物信號(hào)接收器的操作的示例的示圖。參照?qǐng)D6，生物信號(hào)發(fā)送器發(fā)送基于生物信號(hào)610的第一類型的信號(hào)620、第二類型的信號(hào)625和第三類型的信號(hào)630。
[0084]生物信號(hào)接收器執(zhí)行基于接收信號(hào)的類型重建生物信號(hào)的操作。當(dāng)確定接收信號(hào)對(duì)應(yīng)于包括生物信號(hào)圖案的第二類型的信號(hào)625時(shí)，生物信號(hào)接收器可將生物信號(hào)圖案存儲(chǔ)在預(yù)先設(shè)置的存儲(chǔ)空間中。
[0085]另外，當(dāng)確定接收信號(hào)對(duì)應(yīng)于包括與第一單位信號(hào)的特征點(diǎn)相關(guān)的信息的第一類型的信號(hào)620時(shí)，生物信號(hào)接收器使用與第一單位信號(hào)的特征點(diǎn)相關(guān)的信息和存儲(chǔ)在設(shè)置的存儲(chǔ)空間中的生物信號(hào)圖案來(lái)重建第一單位信號(hào)。第一類型的信號(hào)620可包括包含在第一單位信號(hào)中的R峰值的幅值和位置。如以上參照?qǐng)D5所述，生物信號(hào)接收器可通過(guò)使用R峰值的幅值和位置調(diào)整生物信號(hào)圖案的幅值和位置來(lái)重建第一單位信號(hào)。
[0086]另外，當(dāng)確定接收信號(hào)對(duì)應(yīng)于包括第二單位信號(hào)的第三類型的信號(hào)630時(shí)，生物信號(hào)接收器獲得第二單位信號(hào)。生物信號(hào)接收器可使用第一單位信號(hào)和第二單位信號(hào)來(lái)重建生物信號(hào)640。例如，生物信號(hào)接收器可通過(guò)基于第一單位信號(hào)的位置和第二單位信號(hào)的位置將第一單位信號(hào)與第二單位信號(hào)進(jìn)行連接來(lái)重建生物信號(hào)640。
[0087]參照下面的表1，生物信號(hào)發(fā)送器可明確減小發(fā)送生物信號(hào)所使用的數(shù)據(jù)比特的數(shù)量。將傳輸?shù)纳镄盘?hào)可以是ECG波形，ECG波形的采樣率可以是250赫茲(Hz)，并且單個(gè)采樣可由2個(gè)字節(jié)組成。
[0088]生物信號(hào)圖案的大小可基于每分鐘的心率而改變。然而，當(dāng)假設(shè)每分鐘的心率是每分鐘60跳(beats/min)時(shí)，生物信號(hào)圖案的大小可以是500字節(jié)。當(dāng)每分鐘的心率對(duì)應(yīng)于60beats/min時(shí),心臟可以每秒跳一次。利用250Hz的米樣率,生物信號(hào)發(fā)送器可針對(duì)單個(gè)心跳執(zhí)行250次數(shù)據(jù)采樣。由于單個(gè)采樣由2個(gè)字節(jié)組成，因此生物信號(hào)圖案的大小可以是500字節(jié)。
[0089]另外，與和特征點(diǎn)相關(guān)的信息相應(yīng)的R峰值的幅值和位置可由3個(gè)字節(jié)組成。
[0090][表 I]
[0091]
【權(quán)利要求】
1.一種生物信號(hào)發(fā)送器，包括: 生物信號(hào)獲得單元，被構(gòu)造為獲得包括多個(gè)單位信號(hào)的生物信號(hào)； 解析單元，被構(gòu)造為解析生物信號(hào)以提取所述多個(gè)單位信號(hào)中的第一單位信號(hào)； 圖案獲得單元，被構(gòu)造為基于第一單位信號(hào)獲得與生物信號(hào)相關(guān)的圖案； 發(fā)送單元，被構(gòu)造為基于第一單位信號(hào)和與生物信號(hào)相關(guān)的圖案來(lái)發(fā)送與第一單位信號(hào)的特征點(diǎn)相關(guān)的信息。
2.如權(quán)利要求1所述的生物信號(hào)發(fā)送器，其中，解析單元還被構(gòu)造為通過(guò)檢測(cè)所述多個(gè)單位信號(hào)的各個(gè)峰值并基于峰值的位置解析生物信號(hào)來(lái)提取第一單位信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的生物信號(hào)發(fā)送器，其中，圖案獲得單元包括: 確定單元，被構(gòu)造為確定是否基于第一單位信號(hào)產(chǎn)生了與生物信號(hào)相關(guān)的圖案； 獲得單元，被構(gòu)造為響應(yīng)于對(duì)產(chǎn)生了與生物信號(hào)相關(guān)的圖案的確定來(lái)獲得與生物信號(hào)相關(guān)的圖案； 產(chǎn)生單元，被構(gòu)造為響應(yīng)于確定單元確定尚未產(chǎn)生與生物信號(hào)相關(guān)的圖案而產(chǎn)生與生物信號(hào)相關(guān)的圖案。
4.如權(quán)利要求3所述的生物信號(hào)發(fā)送器，其中， 確定單元還被構(gòu)造為: 獲得存儲(chǔ)在預(yù)先設(shè)置的存儲(chǔ)空間中的第一圖案； 確定第一圖案是否對(duì)應(yīng)于第一單位信號(hào)的波形； 響應(yīng)于確定單兀確定第一圖案對(duì)應(yīng)于第一單位信號(hào)的波形而確定產(chǎn)生與生物信號(hào)相關(guān)的圖案； 獲得單元還被構(gòu)造為獲得第一圖案作為與生物信號(hào)相關(guān)的圖案。
5.如權(quán)利要求3所述的生物信號(hào)發(fā)送器，其中，產(chǎn)生單元還被構(gòu)造為: 從解析單元接收預(yù)定數(shù)量的單位信號(hào)； 計(jì)算所述預(yù)定數(shù)量的單位信號(hào)的平均以產(chǎn)生與生物信號(hào)相關(guān)的圖案。
6.如權(quán)利要求1所述的生物信號(hào)發(fā)送器，其中，發(fā)送單元還被構(gòu)造為: 計(jì)算第一單位信號(hào)和與生物信號(hào)相關(guān)的圖案之間的相關(guān)性； 響應(yīng)于所述相關(guān)性大于或等于預(yù)定閾值而提取特征點(diǎn)； 發(fā)送與特征點(diǎn)相關(guān)的信息。
7.如權(quán)利要求6所述的生物信號(hào)發(fā)送器，其中，發(fā)送單元還被構(gòu)造為響應(yīng)于所述相關(guān)性低于預(yù)定閾值而發(fā)送第一單位信號(hào)。
8.如權(quán)利要求1所述的生物信號(hào)發(fā)送器，其中，發(fā)送單元還被構(gòu)造為響應(yīng)于由圖案獲得單元重新產(chǎn)生圖案以獲得與生物信號(hào)相關(guān)的圖案而發(fā)送所述與生物信號(hào)相關(guān)的圖案。
9.如權(quán)利要求1所述的生物信號(hào)發(fā)送器，其中，與特征點(diǎn)相關(guān)的信息包括第一單位信號(hào)中的峰值的幅值和位置。
10.如權(quán)利要求1所述的生物信號(hào)發(fā)送器，其中，生物信號(hào)具有周期性，所述多個(gè)單位信號(hào)包括第一單位信號(hào)和第二單位信號(hào)，第一單位信號(hào)的波形和第二單位信號(hào)的波形被分類為相同的圖案。
11.如權(quán)利要求1所述的生物信號(hào)發(fā)送器，其中，生物信號(hào)包括心電圖ECG，所述與生物信號(hào)相關(guān)的圖案取決于被構(gòu)造為測(cè)量ECG的電極的位置。
12.—種生物信號(hào)接收器，包括: 接收單元，被構(gòu)造為接收與包括多個(gè)單位信號(hào)的生物信號(hào)相關(guān)的接收信號(hào)； 確定單元，被構(gòu)造為確定接收信號(hào)的類型； 圖案獲得單元，被構(gòu)造為響應(yīng)于確定單元確定接收信號(hào)的類型是第一類型的接收信號(hào)而從預(yù)先設(shè)置的存儲(chǔ)空間獲得與生物信號(hào)相關(guān)的圖案； 單位信號(hào)重建單元，被構(gòu)造為基于與生物信號(hào)相關(guān)的圖案和與第一單位信號(hào)的特征點(diǎn)相關(guān)的信息來(lái)重建所述多個(gè)單位信號(hào)中的第一單位信號(hào)； 其中，被確定為第一類型的接收信號(hào)的接收信號(hào)包括與第一單位信號(hào)的特征點(diǎn)相關(guān)的信息。
13.如權(quán)利要求12所述的生物信號(hào)接收器，還包括:圖案存儲(chǔ)單元，被構(gòu)造為響應(yīng)于確定單元確定接收信號(hào)的類型是第二類型的接收信號(hào)而將與生物信號(hào)相關(guān)的圖案存儲(chǔ)在存儲(chǔ)空間中； 其中，被確定為第二類型的接收信號(hào)的接收信號(hào)包括與生物信號(hào)相關(guān)的圖案。
14.如權(quán)利要求12所述的生物信號(hào)接收器，還包括:單位信號(hào)獲得單元，被構(gòu)造為響應(yīng)于確定單元確定接收信號(hào)的類型是第三類型的接收信號(hào)而獲得所述多個(gè)單位信號(hào)中的第二單位信號(hào)； 其中，被確定為第三類型的接收信號(hào)的接收信號(hào)包括第二單位信號(hào)。
15.如權(quán)利要求14所述的生物信號(hào)接收器，還包括:生物信號(hào)重建單元，被構(gòu)造為基于第一單位信號(hào)和第二單位信號(hào)來(lái)重建生物信號(hào)。
16.一種生物信號(hào)發(fā)送方法，包括: 從生物信號(hào)提取信號(hào)； 基于所述信號(hào)獲得生物信號(hào)圖案； 確定所述信號(hào)與生物信號(hào)圖案之間的相似度； 基于所述信號(hào)和生物信號(hào)圖案獲得與所述信號(hào)相關(guān)的信息，并響應(yīng)于所述相似度大于預(yù)定閾值而發(fā)送與所述信號(hào)相關(guān)的信息； 響應(yīng)于所述相似度小于預(yù)定閾值而發(fā)送所述信號(hào)。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，發(fā)送與所述信號(hào)相關(guān)的信息的步驟需要比發(fā)送所述信號(hào)的步驟發(fā)送更少量的數(shù)據(jù)。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其中， 獲得生物信號(hào)圖案的步驟包括: 確定所述信號(hào)是否對(duì)應(yīng)于預(yù)定生物信號(hào)圖案； 響應(yīng)于確定所述信號(hào)對(duì)應(yīng)于預(yù)定生物信號(hào)圖案的結(jié)果而獲得預(yù)定生物信號(hào)圖案作為獲得的生物信號(hào)圖案； 響應(yīng)于確定所述信 號(hào)不對(duì)應(yīng)于預(yù)定生物信號(hào)圖案的結(jié)果而產(chǎn)生新的生物信號(hào)圖案作為獲得的生物信號(hào)圖案； 所述方法還包括:發(fā)送所述新的生物信號(hào)圖案。
【文檔編號(hào)】A61B5/024GK103800001SQ201310473107
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月12日
【發(fā)明者】姜在珉, 樸建國(guó) 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社