生理量測的感測系統與方法技術方案

本發明專利技術公開了一種生理量測的感測系統與方法，該系統包含一傳送端、一接收端、及包含在多個感測器內的多個信號分析模塊。此傳送端包括具有至少一過沖波及下沖波產生電路的一量測信號產生模塊及具有至少一發射天線的一傳送天線模塊。此接收端具有多個接收天線，每一接收天線接收一目標物體反射的一反射信號。此多個信號分析模塊藉由分析來自每一接收天線的反射信號，產生多個物體活動狀態信號，并且傳送此多個物體活動狀態信號至一數字信號處理器。其中每一過沖波及下沖波產生電路根據一輸入的脈沖寬度調制信號產生一量測信號，并且每一發射天線發射此量測信號至此目標物體。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術關于一種生理量測（physiology measurement)的感測系統與方法。
技術介紹
現今具有袖袋（cuff)的血壓量測裝置、聽診（auscultation)、以及電子共振 (electron resonance)被廣泛應用在量測動脈（artery)的收縮壓（systolic blood)與舒 張壓（diastolic blood)。因此，袖袋需要被充氣（inflated)與放氣（deflated),以間接 地量測非連續性的血壓。然而，當量測連續性的血壓時，需要讓袖袋正確地被設置，并且重 復地被充氣與放氣，此會造成使用者極大的不方便。因此，具有袖袋的血壓量測裝置的可行 性與實用性將明顯地降低效用。 感測器系統可以被設計來做為一目標物（target)的生理量測、監測或感測活動， 例如腕動脈（wrist artery)、胸動脈（chest artery)、肺活動（lung activity)等。
技術實現思路
本專利技術實施例可提供一種。 所公開的一實施例是關于一種生理量測的感測系統。此生理量測的感測系統可 包含一傳送端（transmission end)、一接收端（receiving end)、以及包含在多個感測器 (sensor)內的多個信號分析模塊（signal analyzing module)。此傳送端包括具有一或 多個過沖波及下沖波產生電路（overshoot and undershoot wave generating circuit) 的一量測信號產生模塊（measuring signal generating module)、以及具有至少一發射天 線的一傳送天線模塊（transmitting antenna module)。每一過沖波及下沖波產生電路根 據一脈沖寬度調制（Pulse Width Modulation, PWM)信號來產生一量測信號（measuring signal)，每一發射天線發射此量測信號至一目標物體（target object)，此量測信號同時 具有一脈沖波（pulse wave)以及此脈沖波上的過沖波及下沖波的特性。此接收端具有多 根接收天線（receiving antenna),其中每一接收天線接收此目標物體反射的一反射信號 (reflected signal)。此多個信號分析模塊藉由分析來自此每一接收天線的該反射信號， 產生多個物體活動狀態信號（object active state signal),并且同時地或非同時地傳送 此多個物體活動狀態信號至一數字信號處理（Digital Signal Processing，DSP)裝置。 所公開的另一實施例是關于生理量測的感測方法。此生理量測的感測方法可包 含：在一傳送端，利用多個過沖波及下沖波產生電路的每一過沖波及下沖波產生電路，根據 一脈沖寬度調制（PWM)信號來產生一量測信號，并且利用至少一發射天線的每一發射天線 發射此量測信號至一目標物體，其中此量測信號同時具有一脈沖波以及此脈沖波上的過沖 波及下沖波的特性；在一接收端，利用多根接收天線的每一接收天線接收被此目標物體反 射的一反射信號；以及利用包含在多個感測器內的多個信號分析模塊，藉由分析來自此每 一接收天線的該反射信號，產生多個物體活動狀態信號，并且同時地或非同時地傳送此多 個物體活動狀態信號至一數字信號處理（DSP)裝置。【附圖說明】 圖1A、圖1B、以及圖IC是根據本專利技術的實施例，分別說明PWM信號PS、具有過沖與 下沖脈沖的量測信號、以及反射信號RFS。 圖2是根據本專利技術的實施例，說明應用于一個多系統集成的一感測架構。 圖3是根據本專利技術的實施例，說明一生理量測的感測系統。 圖4是根據本專利技術的實施例，說明一生理量測的感測系統的一系統架構。 圖5是根據本專利技術的實施例，說明量測信號產生模塊與傳送天線模塊被擴展成為 兩個集合。 圖6是根據本專利技術的實施例，說明一感測系統中的一發射天線共享兩根接收天線 的一應用情境。 圖7是根據本專利技術的實施例，說明一生理量測的感測系統的一實體配置。 圖8A?圖8D是根據本專利技術的實施例，說明四種被用來做為發射天線及接收天線 的非對稱式梳形天線模塊。 圖9是根據本專利技術的實施例，說明非對稱式梳形天線模塊的多種變型。 圖10是根據本專利技術的實施例，說明感測系統的實體電路與血管之間的一應用關 系。 圖11是根據本專利技術的實施例，說明圖10中在數字取樣后，被感測器1及感測器2 收到的信號。 圖12是根據本專利技術的實施例，說明圖11的虛線方塊中被累計而得到的波形。 圖13是根據本專利技術的實施例，說明在數字信號處理期間，藉由累計與分析被感測 器1及感測器2收到的波形所獲得的資訊。 圖14是根據本專利技術的實施例，說明一生理量測的感測方法。 其中，附圖標記： PS脈沖寬度調制信號 RFS反射信號 200多系統集成 210傳送端 RSFl?RSFn反射信號 231?23η物體活動狀態信號 322傳送天線模塊 116延遲電路 SS量測信號 SSl?SSn量測信號 214量測信號產生模塊 22〇接收端 324接收天線模塊 132混波電路 134信號放大電路 136帶通濾波電路 138取樣電路 PWM脈沖寬度調制 412 PWM電路模塊 RS參考信號 MS混波信號 FS已濾波信號 BS物體活動狀態信號 AMS放大混波信號 TS時脈信號 RXl與RX2兩根接收天線 TX發射天線 DSP數字信號處理 512第一發射天線 522第二發射天線 514第一過沖波及下沖波產生電路 524第二過沖波及下沖波產生電路 622發射天線 631第一量測點 632第二量測點 701接收天線區域 702接收天線區域 703發射天線區域 710電路區域 1010 血管 tl、t2 時間差 At主波與反射波之間的時間間隔 a主波的高度 b反射波的高度 1410利用多個過沖波及下沖波產生電路的每一過沖過沖波及下沖波產生電路，根 據一脈沖寬度調制信號來產生一量測信號 1412利用至少一發射天線的每一發射天線發射此量測信號至一目標物體，其中此 量測信號具有一脈沖波的特性，并且過沖波及下沖波是位于此脈沖波 1420利用多根接收天線的每一接收天線接收被此目標物體反射的一反射信號 1430利用包含在多個感測器內的多個信號分析模塊，藉由分析來自此每一接收天 線的該反射信號，產生多個物體活動狀態信號 1432同時地或非同時地傳送此多個物體活動狀態信號至一數字信號處理裝置【具體實施方式】 以下，參考伴隨的附圖，詳細說明當前第1頁1 2 3 4 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種生理量測的感測系統，其特征在于，包括：一傳送端，包括具有一或多個過沖波及下沖波產生電路的一量測信號產生模塊、以及具有至少一發射天線的一傳送天線模塊，每一過沖波及下沖波產生電路根據一脈沖寬度調制信號來產生一量測信號，每一發射天線發射一量測信號至一目標物體，該量測信號同時具有一脈沖波以及該脈沖波上的過沖波及下沖波的特性；一接收端，具有多根接收天線，其中每一接收天線接收該目標物體反射的一反射信號；以及包含在多個感測器內的多個信號分析模塊，該多個信號分析模塊藉由分析來自該每一接收天線的該反射信號，產生多個物體活動狀態信號，并且同時地或非同時地傳送該多個物體活動狀態信號至一數字信號處理裝置。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：李彥賢，林宏墩，曾文仁，
申請(專利權)人：財團法人工業技術研究院，
類型：發明
國別省市：中國臺灣;71