高精度的生理检测系统的主机及生理检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明有关一种生理检测系统，更特别有关一种高精度的生理检测系统的主机及 生理检测装置。
【背景技术】
[0002] 非侵入式生理检测可利用红光光束（波长约660纳米）或红外光光束（波长 约910纳米）照射人体组织部位，并利用带氧血红素（oxyhemoglobin)和去氧血红素 (Deoxyheamoglobin)对特定光谱具有不同吸收率的特性，通过检测穿透光的光强度变化以 测量生理特征。
[0003] 随着可携式电子装置或穿戴式电子装置的盛行，生理检测功能也逐渐应用至这些 电子装置中。一般电子装置使用石英振荡器（crystal oscillator)以作为本地振荡器，然 而使用石英振荡器具有成本较高、系统电路复杂以及电路板尺寸较大的问题。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明提出一种高精度的生理检测系统，其不使用石英振荡器，藉以降 低成本、简化系统电路以及缩小电路板尺寸。
[0005] 本发明提出一种高精度的生理检测系统，其包含使用可调式振荡器的生理检测装 置。
[0006] 本发明提供一种生理检测系统的主机，用以接收生理检测装置传送的生理数据序 列。所述主机用以根据所述生理数据序列计算生理数值，计算接收数据参数与基准数据参 数的比值以决定校正参数，并根据所述校正参数校正所述生理数值。
[0007] 本发明还提供一种生理检测系统的主机，用以接收生理检测装置传送的生理数据 序列。所述主机用以计算接收数据参数与基准数据参数的比值以决定校正参数，根据所述 校正参数处理所述生理数据序列，并根据处理后生理数据序列计算生理数值。
[0008] 本发明还提供一种生理检测装置，用以接收主机根据接收数据参数与基准数据参 数的比值决定的校正参数。所述生理检测装置用以根据本地振荡频率传送生理数据序列并 根据所述校正参数调整所述本地振荡频率。
[0009] -实施例中，所述基准数据参数为所述主机的主机振荡频率于一预设时间中的基 准振荡数目，所述接收数据参数为所述主机于所述预设时间中接收所述生理检测装置传送 的生理数据的接收数据数目。
[0010] 一实施例中，所述基准数据参数为所述主机的主机振荡频率振荡一预设振荡次数 的基准累积时间或基准平均时间，所述接收数据参数为所述主机接收所述生理检测装置传 送的所述预设振荡次数的生理数据的累积接收时间或平均接收时间。
[0011] 一实施例中，所述校正参数相关于所述基准振荡数目与所述接收数据数目的数目 比值、相关于所述基准累积时间与所述累积接收时间的时间比值、或相关于所述基准平均 时间与所述平均接收时间的时间比值。
[0012] 为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显，下文将配合所附图示，详 细说明如下。此外，于本发明的说明中，相同的构件以相同的符号表示，在此提前说明。
【附图说明】
[0013] 图1为本发明实施例的生理检测系统的方块示意图；
[0014] 图2A-2B为本发明实施例的生理检测装置的运作示意图；
[0015] 图3为本发明实施例的生理检测装置传送的生理数据序列的示意图；
[0016] 图4为本发明实施例的生理检测系统中主机的基准振荡频率和生理检测装置的 本地振荡频率的示意图；
[0017] 图5为本发明实施例的生理检测系统的校正方法的流程图。
[0018] 附图标记说明
[0019] 1 生理检测系统
[0020] 11 生理检测装置
[0021] 111 可调振荡器
[0022] 13 主机
[0023] 131 处理单元
[0024] S数据生理数据序列
[0025] S- 生理数值
[0026] Sc 校正参数
【具体实施方式】
[0027] 请参照图1所示，其显示本发明实施例的生理检测系统的方块示意图。生理检测 系统1包含生理检测装置11以及主机13。一实施例中，所述生理检测装置11可适用于可 携式电子装置或穿戴式电子装置，用以检测使用者的生理数据（详述于后）；其中，所述生 理数据例如为数字数据。所述生理检测装置11并传送生理数据序列至所述主机13。
[0028] 所述主机13包含处理单元131并具有时脉产生器提供基准振荡频率fb ;其中，所 述处理单元131例如可为中央处理器（CPU)、微控制器（MCU)、单晶片或其他可用以处理数 字数据的处理器。所述主机13利用有线或无线的方式接收来自所述生理检测装置11的所 述生理数据序列后，根据所述生理数据序列S*?计算生理数值，例如心跳数，但并不以 此为限。此外，所述主机13还可包含表示单元，例如包含显示器用以显示所述生理数值或 扬声器用以播放所述生理数值，但并不以此为限，只要能够通知使用者所述生理数值即可。 此外，所述主机13还可根据所述生理数值进行其他控制，端视其应用而定。
[0029] 请参照图2A和2B所示，其为本发明实施例的生理检测装置11的运作示意图。 所述生理检测装置11包含可调振荡器111、光源113、图像感测器115、模拟数字转换单元 (ADC) 116、传输界面117以及遗失计数器119。
[0030] 所述可调振荡器111作为所述生理检测装置11的本地振荡器，并具有本地振荡频 率fl。为了降低成本、简化系统电路以及缩小电路板尺寸，所述可调振荡器111例如为RC 振荡器，但并不以此为限。
[0031] 所述光源113发出适于人体组织吸收的光线至皮肤表面S，例如红光光束（波长 约660纳米）和/或红外光光束（波长约910纳米）。所述光源113所发出的光穿透部分 人体组织后由所述图像感测器115所吸收。根据所述光源113与所述图像感测器115的设 置位置，所述生理检测装置11可分为反射式生理检测装置（如图2A)和穿透式生理检测装 置（如图2B)。本发明的生理检测系统1能够适用于图2A和图2B的生理检测装置11，并 无特定限制。
[0032] 所述图像感测器115例如包含互补金氧半场效晶体管感测器（CMOS sensor)，用 以感测穿透出人体组织的光线并输出检测值（例如灰阶值）。根据不同实施例，所述图像感 测器115可依次输出每一像素的检测值至所述模拟数字转换单元116转换为数字数据，或 先将多个像素的检测值相加后，再输出检测值和至所述模拟数字转换单元116转换为数字 数据。
[0033] 所述传输界面117可为有线传输界面或无线传输界面，用以根据所述本地振荡频 率fl传送生理数据序列至所述主机13 ;其中，有线和无线传输技术已为已知，故于此 不再赘述。例如参照图3所示，其显示穿透出人体组织的光强度变化的示意图，所述图像感 测器115根据所述本地振荡频率fl进行采样而得到检测值，接着所述检测值经过所述模拟 数字转换单元116转换为数字数据后，经由所述传输界面117传送为生理数据序列，例 如数据1至数据5···，也即连续传送生理数据。可以了解的是，图3中所述生理数据数据1 至数据5···的密集度根据所述本地振荡频率fl而决定，并不限于图3中所披露的密集度。
[0034] 如前所述，所述模拟数字转换单元116可依次转换每一像素的检测值或多个像素 的检测值的和，因此所述生理数据序列S*?中每一笔生理数据数据1至数据5…可为单一 像素的检测值或多个像素的检测值的和。另一实施例中，所述模拟数字转换单元116依次 转换每一像素的检测值，另由所述模拟数字转换单元116或所述传输界面117将相对多个 像素的数字数据进行相加。换句话说，所述检测值和可为模拟信号和或数字数据的和。
[0035] 由于所述可调振荡器111的本地振荡频率fl可能因制程或操作环境而改变，因而 当所述生理检测装置11根据所述本地振荡频率fl获取并传送生理数据时，所述主机13可 能无法得到正确的生理数据序列。例如参照图4所示，其显示当所述生理检测装置11 的本地振荡频率fl比所述主机13的基准振荡频率fb快或慢时，经过一段时间后，所述本 地振荡频率fl与所述基准振荡频率fb间则会出现明显的时间差△ t (或相位差）。因此， 若所述本地振荡频率fl与所述基准振荡频率fb不同，当所述主机13根据所述生理检测装 置11传送的生理数据序列S?计算生理数值时，则可能发生错误。因此本发明可用以解决 振荡频率不匹配所导致的问题。
[0036] 某些情形下，所述主机13会遗失所述生理检测装置11所传送的生理数据，例如被 其他事件占用时。因此，某些实施例中，所述生理检测装置11可另包含遗失计数器119,用 以计数所述生理数据序列中遗失生理数据的数据数目，并重复传送所所述遗失生理数 据的下一笔生理数据，以使所述主机13能够接收正确数目的生理数据。如此，可提高计算 生理数值的正确性。
[0037] 第一实施例中，所述主机13用以根据所述生理数据序列S*?计算生理数值，计算 接收数据参数与基准数据参数的比值以决定校正参数Sc，并根据所述