生理量測(cè)的感測(cè)系統(tǒng)與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明關(guān)于一種生理量測(cè)（physiology measurement)的感測(cè)系統(tǒng)與方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)今具有袖袋（cuff)的血壓量測(cè)裝置、聽(tīng)診（auscultation)、以及電子共振 (electron resonance)被廣泛應(yīng)用在量測(cè)動(dòng)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(cè)非連續(xù)性的血壓。然而，當(dāng)量測(cè)連續(xù)性的血壓時(shí)，需要讓袖袋正確地被設(shè)置，并且重 復(fù)地被充氣與放氣，此會(huì)造成使用者極大的不方便。因此，具有袖袋的血壓量測(cè)裝置的可行 性與實(shí)用性將明顯地降低效用。
[0003] 感測(cè)器系統(tǒng)可以被設(shè)計(jì)來(lái)做為一目標(biāo)物（target)的生理量測(cè)、監(jiān)測(cè)或感測(cè)活動(dòng)， 例如腕動(dòng)脈（wrist artery)、胸動(dòng)脈（chest artery)、肺活動(dòng)（lung activity)等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實(shí)施例可提供一種生理量測(cè)的感測(cè)系統(tǒng)與方法。
[0005] 所公開(kāi)的一實(shí)施例是關(guān)于一種生理量測(cè)的感測(cè)系統(tǒng)。此生理量測(cè)的感測(cè)系統(tǒng)可 包含一傳送端（transmission end)、一接收端（receiving end)、以及包含在多個(gè)感測(cè)器 (sensor)內(nèi)的多個(gè)信號(hào)分析模塊（signal analyzing module)。此傳送端包括具有一或 多個(gè)過(guò)沖波及下沖波產(chǎn)生電路（overshoot and undershoot wave generating circuit) 的一量測(cè)信號(hào)產(chǎn)生模塊（measuring signal generating module)、以及具有至少一發(fā)射天 線的一傳送天線模塊（transmitting antenna module)。每一過(guò)沖波及下沖波產(chǎn)生電路根 據(jù)一脈沖寬度調(diào)制（Pulse Width Modulation, PWM)信號(hào)來(lái)產(chǎn)生一量測(cè)信號(hào)（measuring signal)，每一發(fā)射天線發(fā)射此量測(cè)信號(hào)至一目標(biāo)物體（target object)，此量測(cè)信號(hào)同時(shí) 具有一脈沖波（pulse wave)以及此脈沖波上的過(guò)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(biāo)物體反射的一反射信號(hào) (reflected signal)。此多個(gè)信號(hào)分析模塊藉由分析來(lái)自此每一接收天線的該反射信號(hào)， 產(chǎn)生多個(gè)物體活動(dòng)狀態(tài)信號(hào)（object active state signal),并且同時(shí)地或非同時(shí)地傳送 此多個(gè)物體活動(dòng)狀態(tài)信號(hào)至一數(shù)字信號(hào)處理（Digital Signal Processing，DSP)裝置。
[0006] 所公開(kāi)的另一實(shí)施例是關(guān)于生理量測(cè)的感測(cè)方法。此生理量測(cè)的感測(cè)方法可包 含：在一傳送端，利用多個(gè)過(guò)沖波及下沖波產(chǎn)生電路的每一過(guò)沖波及下沖波產(chǎn)生電路，根據(jù) 一脈沖寬度調(diào)制（PWM)信號(hào)來(lái)產(chǎn)生一量測(cè)信號(hào)，并且利用至少一發(fā)射天線的每一發(fā)射天線 發(fā)射此量測(cè)信號(hào)至一目標(biāo)物體，其中此量測(cè)信號(hào)同時(shí)具有一脈沖波以及此脈沖波上的過(guò)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(biāo)物體反 射的一反射信號(hào)；以及利用包含在多個(gè)感測(cè)器內(nèi)的多個(gè)信號(hào)分析模塊，藉由分析來(lái)自此每 一接收天線的該反射信號(hào)，產(chǎn)生多個(gè)物體活動(dòng)狀態(tài)信號(hào)，并且同時(shí)地或非同時(shí)地傳送此多 個(gè)物體活動(dòng)狀態(tài)信號(hào)至一數(shù)字信號(hào)處理（DSP)裝置。
【附圖說(shuō)明】
[0007] 圖1A、圖1B、以及圖IC是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，分別說(shuō)明PWM信號(hào)PS、具有過(guò)沖與 下沖脈沖的量測(cè)信號(hào)、以及反射信號(hào)RFS。
[0008] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，說(shuō)明應(yīng)用于一個(gè)多系統(tǒng)集成的一感測(cè)架構(gòu)。
[0009] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，說(shuō)明一生理量測(cè)的感測(cè)系統(tǒng)。
[0010] 圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，說(shuō)明一生理量測(cè)的感測(cè)系統(tǒng)的一系統(tǒng)架構(gòu)。
[0011] 圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，說(shuō)明量測(cè)信號(hào)產(chǎn)生模塊與傳送天線模塊被擴(kuò)展成為 兩個(gè)集合。
[0012] 圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，說(shuō)明一感測(cè)系統(tǒng)中的一發(fā)射天線共享兩根接收天線 的一應(yīng)用情境。
[0013] 圖7是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，說(shuō)明一生理量測(cè)的感測(cè)系統(tǒng)的一實(shí)體配置。
[0014] 圖8A?圖8D是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，說(shuō)明四種被用來(lái)做為發(fā)射天線及接收天線 的非對(duì)稱式梳形天線模塊。
[0015] 圖9是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，說(shuō)明非對(duì)稱式梳形天線模塊的多種變型。
[0016] 圖10是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，說(shuō)明感測(cè)系統(tǒng)的實(shí)體電路與血管之間的一應(yīng)用關(guān) 系。
[0017] 圖11是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，說(shuō)明圖10中在數(shù)字取樣后，被感測(cè)器1及感測(cè)器2 收到的信號(hào)。
[0018] 圖12是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，說(shuō)明圖11的虛線方塊中被累計(jì)而得到的波形。
[0019] 圖13是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，說(shuō)明在數(shù)字信號(hào)處理期間，藉由累計(jì)與分析被感測(cè) 器1及感測(cè)器2收到的波形所獲得的資訊。
[0020] 圖14是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，說(shuō)明一生理量測(cè)的感測(cè)方法。
[0021] 其中，附圖標(biāo)記：
[0022] PS脈沖寬度調(diào)制信號(hào)
[0023] RFS反射信號(hào)
[0024] 200多系統(tǒng)集成
[0025] 210傳送端
[0026] RSFl?RSFn反射信號(hào)
[0027] 231?23η物體活動(dòng)狀態(tài)信號(hào)
[0028] 322傳送天線模塊
[0029] 116延遲電路
[0030] SS量測(cè)信號(hào)
[0031 ] SSl?SSn量測(cè)信號(hào)
[0032] 214量測(cè)信號(hào)產(chǎn)生模塊
[0033] 22〇接收端
[0034] 324接收天線模塊
[0035] 132混波電路
[0036] 134信號(hào)放大電路
[0037] 136帶通濾波電路
[0038] 138取樣電路
[0039] PWM脈沖寬度調(diào)制
[0040] 412 PWM電路模塊
[0041] RS參考信號(hào)
[0042] MS混波信號(hào)
[0043] FS已濾波信號(hào)
[0044] BS物體活動(dòng)狀態(tài)信號(hào)
[0045] AMS放大混波信號(hào)
[0046] TS時(shí)脈信號(hào)
[0047] RXl與RX2兩根接收天線
[0048] TX發(fā)射天線
[0049] DSP數(shù)字信號(hào)處理
[0050] 512第一發(fā)射天線
[0051] 522第二發(fā)射天線
[0052] 514第一過(guò)沖波及下沖波產(chǎn)生電路
[0053] 524第二過(guò)沖波及下沖波產(chǎn)生電路
[0054] 622發(fā)射天線
[0055] 631第一量測(cè)點(diǎn)
[0056] 632第二量測(cè)點(diǎn)
[0057] 701接收天線區(qū)域
[0058] 702接收天線區(qū)域
[0059] 703發(fā)射天線區(qū)域
[0060] 710電路區(qū)域
[0061] 1010 血管
[0062] tl、t2 時(shí)間差
[0063] At主波與反射波之間的時(shí)間間隔
[0064] a主波的高度 [0065] b反射波的高度
[0066] 1410利用多個(gè)過(guò)沖波及下沖波產(chǎn)生電路的每一過(guò)沖過(guò)沖波及下沖波產(chǎn)生電路，根 據(jù)一脈沖寬度調(diào)制信號(hào)來(lái)產(chǎn)生一量測(cè)信號(hào)
[0067] 1412利用至少一發(fā)射天線的每一發(fā)射天線發(fā)射此量測(cè)信號(hào)至一目標(biāo)物體，其中此 量測(cè)信號(hào)具有一脈沖波的特性，并且過(guò)沖波及下沖波是位于此脈沖波 [0068] 1420利用多根接收天線的每一接收天線接收被此目標(biāo)物體反射的一反射信號(hào)
[0069] 1430利用包含在多個(gè)感測(cè)器內(nèi)的多個(gè)信號(hào)分析模塊，藉由分析來(lái)自此每一接收天 線的該反射信號(hào)，產(chǎn)生多個(gè)物體活動(dòng)狀態(tài)信號(hào)
[0070] 1432同時(shí)地或非同時(shí)地傳送此多個(gè)物體活動(dòng)狀態(tài)信號(hào)至一數(shù)字信號(hào)處理裝置
【具體實(shí)施方式】
[0071] 以下，參考伴隨的附圖，詳細(xì)說(shuō)明