本實用新型涉及生物醫(yī)療健康的采集技術(shù)，尤其涉及一種生物醫(yī)療健康的人機(jī)輸入系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前市場上生物醫(yī)療健康裝置，包括智能健康手表等穿戴產(chǎn)品、健康監(jiān)測手機(jī)、或其它醫(yī)療健康采集終端等等，主要通過兩種方式來采集人體生命體征數(shù)據(jù)：一種是通過體表電極直接接觸來檢測，比如心電、腦電、肌電、呼吸或人體電阻抗等等；另一種就是間接方式，通過檢測人體接近時電容、電感、磁場、光、聲音的變化或運(yùn)動狀態(tài)變化來間接檢測皮膚、聽診、體溫、心率、血氧濃度、血壓、指紋和運(yùn)動睡眠等參數(shù)。

以上裝置的輸入按鍵與傳感器在物理結(jié)構(gòu)和功能定義上都是彼此獨(dú)立的；在人機(jī)交互方面，仍然采取傳統(tǒng)的物理按鍵或觸摸輸入方式，沒有充分利用傳感器本身來實現(xiàn)人機(jī)輸入功能；這樣不僅使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計復(fù)雜，成本高；用戶在觸摸或操作傳統(tǒng)按鍵時，設(shè)備后端無法同時采集其身體相關(guān)數(shù)據(jù)；傳統(tǒng)的裝置一定要在開機(jī)狀態(tài)才能采集數(shù)據(jù)，無法做到關(guān)機(jī)狀態(tài)下仍采集并保存數(shù)據(jù)；這些最終都導(dǎo)致用戶體驗不好。

其實，生物醫(yī)療健康裝置所采用的傳感器，由于是用來采集人體生命體征數(shù)據(jù)的；因此，這些傳感器一般本身就具有人體接觸、接近或離開等感知功能；而在人機(jī)交互方面，同樣是靠感知人體的這些活動來實現(xiàn)輸入功能的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型利用傳感器的本身特性實現(xiàn)人機(jī)輸入功能，通過借助傳感器所具有的對人體接觸、接近、離開、動作或聲音等感知功能實現(xiàn)人機(jī)輸入功能，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、控制方便，完全取消或減少傳統(tǒng)功能單一的操作鍵，支持聲光觸或動作手勢等多種方式聯(lián)合協(xié)調(diào)運(yùn)行，通過同時操作各種類型的傳感器，實現(xiàn)各種組合快捷鍵功能的生物醫(yī)療健康人機(jī)輸入系統(tǒng)。

為了實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：

一種生物醫(yī)療健康的人機(jī)輸入系統(tǒng)，包括殼體和設(shè)置于殼體內(nèi)的中央處理單元，所述殼體內(nèi)安裝有與中央處理單元通信連接的控制處理單元，所述殼體上設(shè)有便于與使用者觸接的測量電極，所述測量電極與控制處理單元之間還分別設(shè)有將測量到身體感應(yīng)信號反饋至控制處理單元進(jìn)行開啟與關(guān)閉控制的身體感應(yīng)電路和將測量到生命體征數(shù)據(jù)信息反饋至控制處理單元的生物醫(yī)療健康參數(shù)采集電路；所述殼體內(nèi)還設(shè)有對中央處理單元和控制處理單元進(jìn)行供電管理的電源管理單元；所述控制處理單元對身體感應(yīng)電路和生物醫(yī)療健康參數(shù)采集電路反饋的信息分別進(jìn)行識別和處理并確定是否向中央處理單元通信或直接控制開關(guān)機(jī)。

優(yōu)選地，所述生命體征數(shù)據(jù)包括皮膚、心電、體溫、腦電、心率、肌電、血壓，血氧濃度、指紋、情緒、呼吸和人體電阻抗信息。

優(yōu)選地，所述殼體內(nèi)裝有便于處理用戶所引入的人機(jī)輸入事件的傳感器，所述控制處理單元對所述傳感器測量到的人機(jī)輸入事件分別進(jìn)行識別和處理并確定是否向中央處理單元通信或直接控制開關(guān)機(jī)；所述殼體上設(shè)置有傳感感應(yīng)窗口，所述傳感器同時負(fù)責(zé)所述生命體征數(shù)據(jù)采集。

優(yōu)選地，所述傳感器還具有開關(guān)機(jī)功能，所述身體感應(yīng)電路、生物醫(yī)療健康參數(shù)采集電路、控制處理單元和傳感器由電池或獨(dú)立的開關(guān)機(jī)電源提供供給電源；在關(guān)機(jī)狀態(tài)下所述傳感器通過采集電路和獨(dú)立的開關(guān)機(jī)電源繼續(xù)連續(xù)不間斷對生命體征監(jiān)測并保存所采集的數(shù)據(jù)，并在開機(jī)后進(jìn)行數(shù)據(jù)的上傳；這樣，即使系統(tǒng)處于關(guān)機(jī)狀態(tài)下仍可開啟生命體征數(shù)據(jù)的采集并保存，有助于降低系統(tǒng)功耗，增加電池續(xù)航時間，并實現(xiàn)真正的不間斷生命體征監(jiān)測。

優(yōu)選地，所述傳感器感測的信號包括人體接觸感應(yīng)窗口時電容、電感、磁場、壓力、聲音、動作、光或氣流的變化，并將傳感器感測的信號變化依據(jù)預(yù)先定義的規(guī)則轉(zhuǎn)換成可認(rèn)知的人機(jī)輸入信號。

優(yōu)選地，所述殼體上還開設(shè)有便于語音輸入的拾音孔，所述拾音孔與控制處理單元之間還設(shè)有將測量到語音信號反饋至控制處理單元的拾音電路，所述控制處理單元對所述拾音電路測量到的語音信號進(jìn)行識別和處理并確定是否向中央處理單元通信。

優(yōu)選地，所述殼體內(nèi)還安裝有與控制處理單元連接的運(yùn)動傳感器，運(yùn)動傳感器將檢測用戶的動作或手勢并轉(zhuǎn)換為人機(jī)輸入信號給控制處理單元。

優(yōu)選地，所述傳感器借助其對人體的接觸、接近、離開、光觸、動作或聲音感知來實現(xiàn)人機(jī)輸入事件的一鍵操控，

優(yōu)選地，所述傳感器借助其對人體的接觸、接近、離開、光觸、動作或聲音感知變化轉(zhuǎn)換成各種組合來實現(xiàn)人機(jī)輸入事件的快捷鍵操控。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型通過借助傳感器所具有的對人體接觸、接近、離開、動作或聲音等感知功能，完全取消或減少傳統(tǒng)功能單一的操作鍵，支持聲光觸或動作手勢等多種方式聯(lián)合協(xié)調(diào)運(yùn)行；通過同時操作各種類型的傳感器，實現(xiàn)各種組合快捷鍵功能效果。

由于該系統(tǒng)的傳感器本身具有引入各種類型人機(jī)輸入事件功能，這樣就減少了設(shè)備輸入鍵盤數(shù)量，甚至完全不需要專門的輸入鍵，簡化了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高用戶體驗；還有，用戶在觸摸或接近傳感器時，就相當(dāng)于是用戶在操作按鍵時，設(shè)備后端能同時采集用戶身體相關(guān)數(shù)據(jù)，提高了用戶在線測試的頻率和數(shù)據(jù)量；進(jìn)而減少要求用戶主動配合測量的頻率，也即達(dá)到了提高用戶體驗的效果。

當(dāng)然，通過同時操作各種類型的傳感器，還可達(dá)到各種組合快捷鍵功能效果；比如同時按著電極和光傳感窗時，就開機(jī)等等；滿足用戶靈活，多樣且個性化的輸入體驗。

另外，在該系統(tǒng)中也可定義傳感器具有開關(guān)機(jī)功能，則當(dāng)系統(tǒng)處于關(guān)機(jī)狀態(tài)時，在用戶處于緊急狀態(tài)情況下，只需直接觸控傳感器就可以自動開機(jī)并進(jìn)入監(jiān)測狀態(tài)，為直接準(zhǔn)確及時采集數(shù)據(jù)提供了方便，贏得了時間；同時，由于生物醫(yī)療健康數(shù)據(jù)采集電路由電池或獨(dú)立的電源供電，即使系統(tǒng)處于關(guān)機(jī)狀態(tài)，也可定義使采集電路處于運(yùn)行狀態(tài)，并保存好所采集的數(shù)據(jù)，有助于降低系統(tǒng)功耗，增加電池續(xù)航時間，并實現(xiàn)真正的不間斷生命體征監(jiān)測。

而且，由于指紋、心電、脈搏和聲音等生物醫(yī)療健康數(shù)據(jù)具有生物的獨(dú)特性，因此可以用來標(biāo)示用戶的身份；所以，通過該按鍵控制方法，使傳感器兼具輸入鍵功能后，除了在開機(jī)時，即使在用戶使用過程中也可實時不間斷的校驗和區(qū)分當(dāng)前使用者身份，進(jìn)一步增強(qiáng)該終端系統(tǒng)的安全性和使用者數(shù)據(jù)的正確性。

【附圖說明】

圖1是本實用新型裝置簡單結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型主電路板簡框圖；

圖3是本實用新型實施例一的原理示意圖；

圖4是本實用新型實施例二的原理示意圖；

圖5是本實用新型實施例三的原理示意圖；

圖6本實用新型的人機(jī)輸入信號處理流程圖。

【具體實施方式】

實施例一

一種移動終端的按鍵控制系統(tǒng)，如圖1至圖3、圖6所示，包括殼體10和設(shè)置于殼體10內(nèi)的中央處理單元11，在殼體10內(nèi)安裝有與中央處理單元11通信連接的控制處理單元1，殼體10上設(shè)有兩個便于與使用者觸接的測量電極2，在測量電極2與控制處理單元1之間還分別設(shè)有將測量到身體感應(yīng)信號反饋至控制處理單元1的身體感應(yīng)電路3和將測量到生命體征數(shù)據(jù)信息反饋至控制處理單元1的生物醫(yī)療健康參數(shù)采集電路4；在殼體10內(nèi)還設(shè)有對中央處理單元11和控制處理單元1進(jìn)行供電管理的電源管理單元6；所述控制處理單元1對身體感應(yīng)電路3和生物醫(yī)療健康參數(shù)采集電路4反饋的信息分別進(jìn)行識別和處理并確定是否向中央處理單元11通信或直接通知電源管理單元6去控制開關(guān)機(jī)。

其中，該實施例中采用測量電極2直接接觸體表產(chǎn)生輸入信號。生物醫(yī)療健康參數(shù)采集電路4采集的生命體征數(shù)據(jù)包括皮膚、心電、體溫、腦電、心率、肌電、呼吸和人體電阻抗信息。

使用時，當(dāng)手指觸摸或按壓測量電極2時，身體感應(yīng)電路3(比如電極脫落檢測等)采集到手指的操作，產(chǎn)生相應(yīng)的觸控或離開人機(jī)事件給控制處理單元1的傳感處理程序；如圖6所示，傳感處理程序處理輸入事件，依據(jù)預(yù)先定義的規(guī)則分析該輸入事件，并發(fā)出相應(yīng)控制指令：即給開關(guān)機(jī)電路信號到電源管理單元6去控制開或關(guān)機(jī)、或控制傳感器本身、或直接當(dāng)作輸入用戶界面事件送給中央處理單元11。

當(dāng)該系統(tǒng)中定義了測量電極2具有開關(guān)機(jī)功能時，則為了保證系統(tǒng)正常開機(jī)，如圖3所示的模塊電路，其電源須由電池或獨(dú)立的開關(guān)機(jī)電源提供。在關(guān)機(jī)狀態(tài)下測量電極2通過采集電路和獨(dú)立的開關(guān)機(jī)電源繼續(xù)連續(xù)不間斷對生命體征監(jiān)測并保存所采集的數(shù)據(jù)，并在開機(jī)后進(jìn)行數(shù)據(jù)的上傳；這樣，即使系統(tǒng)處于關(guān)機(jī)狀態(tài)下仍可開啟生命體征數(shù)據(jù)的采集并保存，有助于降低系統(tǒng)功耗，增加電池續(xù)航時間，并實現(xiàn)真正的不間斷生命體征監(jiān)測。

實施例二

如圖1和圖4所示，在殼體10上還開設(shè)有便于處理用戶所引入的人機(jī)輸入事件的傳感器5，所述傳感器5安裝于殼體上設(shè)置的感應(yīng)開窗口50內(nèi)，控制處理單元1對傳感器5測量到的人機(jī)輸入事件分別進(jìn)行識別和處理并確定是否向中央處理單元11通信或直接通知電源管理單元6去控制開關(guān)機(jī)。其中，傳感器感測的人機(jī)輸入事件包括但不限于人體接近感應(yīng)開窗口時電容、電感、磁場或光信號變化來測得的人體接近、離開或觸摸等，該人體生命參數(shù)包括皮膚、體溫、心率、血壓、血氧濃度、指紋、情緒、呼吸和人體電阻抗信息。

當(dāng)身體接近或觸摸傳感器感應(yīng)區(qū)時，傳感器產(chǎn)生接近、觸摸或離開事件給控制處理單元1的傳感處理程序，傳感處理程序根據(jù)圖6流程圖處理該輸入事件。

另外，該實施例的殼體10上還可以開設(shè)有便于語音輸入的拾音孔7，拾音孔7與控制處理單元1之間還設(shè)有將測量到語音信號反饋至控制處理單元1的拾音電路8，控制處理單元1對所述拾音電路測量到的語音信號進(jìn)行識別和處理并確定是否向中央處理單元11通信或直接通知電源管理單元6去控制開關(guān)機(jī)。殼體10內(nèi)還安裝有與控制處理單元1連接的運(yùn)動傳感器9，運(yùn)動傳感器9將檢測用戶的動作或手勢并轉(zhuǎn)換為人機(jī)輸入信號給控制處理單元1。即可以選擇性的定義通過聲音作為人機(jī)輸入時，該系統(tǒng)通過拾音電路8將聲音轉(zhuǎn)換為人機(jī)輸入信號，并反饋至控制處理單元1的傳感處理程序處理。當(dāng)然，也可選擇性的定義具有加速度和角速度的運(yùn)動傳感器9，運(yùn)動傳感器將檢測用戶的動作或手勢并轉(zhuǎn)換為人機(jī)輸入信號，并反饋至控制處理單元1的傳感處理程序處理。即該實施例通過傳感器5測量的電容、電感、磁場、聲音、光、動作變化等間接方式產(chǎn)生輸入信號。

當(dāng)系統(tǒng)中定義了傳感器具有開關(guān)機(jī)鍵功能時，其電路電源須由電池或獨(dú)立的開關(guān)機(jī)電源提供。

實施例三

如圖5所示，與實施例一和實施例二的不同之處在于，實際就是以上兩個實施例結(jié)合，并由共同的傳感處理程序來處理；同樣，控制處理單元1的傳感處理程序，根據(jù)圖6流程圖一樣處理所有輸入事件；當(dāng)系統(tǒng)中定義了傳感器具有開關(guān)機(jī)功能時，其電路電源須由電池或獨(dú)立的開關(guān)機(jī)電源提供；通過結(jié)合操作各種類型的傳感器，支持聲光觸或動作手勢等多種方式聯(lián)合協(xié)調(diào)運(yùn)行，實現(xiàn)各種靈活多樣的組合快捷鍵功能。

以上所述實施例只是為本實用新型的較佳實施例，并非以此限制本實用新型的實施范圍，除了具體實施例中列舉的情況外，凡依本實用新型之形狀、構(gòu)造及原理所作的等效變化，均應(yīng)涵蓋于本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。