原始數(shù)據(jù)采集裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)運算裝置，特別是一種原始數(shù)據(jù)的采集與運算裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)監(jiān)控心跳的穿戴式裝置，其內(nèi)部通常設(shè)置有兩個微處理模塊，該兩個微處理模塊相互電性連接。第一微處理模塊與至少一個心跳感應(yīng)器電性連接，第二微處理模塊與該第一微處理模塊電性連接，且第二微處理模塊進一步與顯示單元連接。當欲進行心跳監(jiān)控時，同時驅(qū)動兩個微處理模塊，第一微處理模塊取得心跳感應(yīng)器的信號并實時進行運算后，傳送至第二微處理模塊及其顯示單元，以供使用者確認。
[0003]由于傳統(tǒng)監(jiān)控心跳采用實時運算，第一微處理模塊每接收一次心跳信號，便進行一次心跳運算方法。但是，心跳運算方法的程序代碼相對復雜，并造成相對高的耗電量。例如，成年人休息時每分鐘心跳60?100次，表不第一微處理模塊每分鐘進行60?100次的運算耗電，可以預期該種持續(xù)測量心跳的耗電量將相當大。此外，倘若欲實現(xiàn)連續(xù)24小時持續(xù)監(jiān)控，僅僅是單一的第一微處理模塊工作，即可迅速消耗穿戴式裝置的整體電量，一旦整體電量消耗殆盡，心跳將不再受到監(jiān)控。正因如此，受限于傳統(tǒng)監(jiān)控心跳的缺點，欲監(jiān)控心跳時才驅(qū)動兩個微處理模塊進行心跳運算。在第二微處理器通常會比第一微處理器采用更高等級處理器的情況下，第一微處理器仍需維持在足夠運算心跳的處理器等級，這也表示處理器模塊的成本難以降低。
[0004]在現(xiàn)今穿戴式裝置的市場需求逐漸攀升，保健、保命或大數(shù)據(jù)分析的智能化要求越來越明確的趨勢下，非24小時連續(xù)監(jiān)控易使信號漏失，小則無法及時保命、大則難供大數(shù)據(jù)分析。另外，心跳監(jiān)控僅為監(jiān)控項目的其中一環(huán)，尚有諸如運動、血氧、呼吸、體溫、血壓等其他的生理信號，目前除了受限于上述元件的技術(shù)整合之外，總體耗電量的控制也成為技術(shù)門檻。因此，如何設(shè)計出同時具有長時監(jiān)控與低功耗的穿戴式裝置，整個行業(yè)都在苦心研究中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種原始數(shù)據(jù)采集裝置，其能夠同時實現(xiàn)長時監(jiān)控與低功耗的效果。
[0006]為此，本發(fā)明提供一種原始數(shù)據(jù)采集裝置，其包括特征感測單元、副微控模塊、存儲元件以及主微控模塊。其中，副微控模塊與主微控模塊電性連接，并從特征感測單元依次且連續(xù)地接收至少一個生理特征信號，并對應(yīng)于該生理特征信號生成一組原始數(shù)據(jù)。存儲元件與副微控模塊電性連接，其接收并存儲該組原始數(shù)據(jù)。主微控模塊中定義有睡眠事件和喚醒事件，并包括至少一個運算方法，當主微控模塊發(fā)生喚醒事件時，主微控模塊支配副微控模塊批量取得存儲于存儲元件中的上述原始數(shù)據(jù)，并執(zhí)行對應(yīng)于該原始數(shù)據(jù)的運算方法，從而生成至少一個生理特征信息，主微控模塊輸出該生理特征信息。當主微控模塊發(fā)生睡眠事件時，不執(zhí)行運算方法。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明的原始數(shù)據(jù)采集裝置的框圖。
[0008]圖1A是表示圖1的運算方法與特征感測單元的對應(yīng)關(guān)系的示意圖。
[0009]圖2是表示圖1的數(shù)據(jù)流的示意圖。
[0010]圖3是本發(fā)明的原始數(shù)據(jù)采集裝置的一種實施形態(tài)的框圖。
[0011]圖3A是表示圖3的運算方法與特征感測單元的對應(yīng)關(guān)系的示意圖。
[0012]圖4是表示圖3的數(shù)據(jù)流的示意圖。
[0013]圖5A是圖3的主微控模塊中發(fā)生睡眠事件(off)時的框圖。
[0014]圖5B是圖3的主微控模塊中發(fā)生喚醒事件(on)時的框圖。
[0015]圖6是本發(fā)明的原始數(shù)據(jù)采集裝置的另一實施形態(tài)的框圖。
[0016]圖7是本發(fā)明的原始數(shù)據(jù)采集裝置的一種穿戴實施形態(tài)的示意圖。
[0017]圖8是本發(fā)明的原始數(shù)據(jù)采集裝置的另一種穿戴實施形態(tài)的示意圖。
[0018](符號說明)
[0019]100原始數(shù)據(jù)采集裝置120穿戴結(jié)構(gòu)
[0020]200主微控模塊220運算方法
[0021]221心跳運算方法 222運動運算方法
[0022]240 監(jiān)控程序 260 強制程序
[0023]300 采集單元 320 特征感測單元
[0024]321 心跳感應(yīng)器 322 加速度計
[0025]340 副微控模塊 360 存儲元件
[0026]380 采集程序 400 電源電路
[0027]500 人機界面 600 無線傳輸元件
[0028]700 主體S200 生理特征信息
[0029]S201 心跳信息 S202 運動信息
[0030]S320 生理特征信號S321 心跳信號
[0031]S322 加速度信號 S340 原始數(shù)據(jù)
[0032]S341 心跳原始數(shù)據(jù)S342 運動原始數(shù)據(jù)
[0033]Sdl、Sd2、Sd3 信號 Rl 第一數(shù)據(jù)流
[0034]R2 第二數(shù)據(jù)流 I 第三數(shù)據(jù)流
【具體實施方式】
[0035]請參考圖1、圖1A以及圖2，本發(fā)明提供一種原始數(shù)據(jù)采集裝置(Raw DataCapture Device) 100，其包括主微控模塊200、采集單元300、電源電路400、人機界面500以及無線傳輸元件600。主微控模塊200具有至少一個運算方法220，并能夠利用運算方法220對生命體的特定生理特征的原始數(shù)據(jù)進行運算，并且，在主微控模塊200內(nèi)定義執(zhí)行運算方法220時為喚醒事件、不執(zhí)彳丁運算方法220時為睡眠事件。米集單兀300包括特征感測單元320、副微控模塊340以及存儲元件360。特征感測單元320包括至少一個特征感測器，通過靠近生物體進行感測，從而生成特定的至少一個生理特征信號S320。副微控模塊340與主微控模塊200、上述特征感測單元320以及存儲元件360電性連接。副微控模塊340接收上述特征感測單元320的生理特征信號S320 (同時，將連續(xù)接收的生理特征信號S320定義為第一數(shù)據(jù)流Rl)，通過判斷或轉(zhuǎn)換而生成一組原始數(shù)據(jù)S340，并將該組原始數(shù)據(jù)S340輸出并暫時存儲至存儲元件360中(同時，將連續(xù)輸出的原始數(shù)據(jù)S340定義為第二數(shù)據(jù)流R2)。其中，上述第一數(shù)據(jù)流Rl可以是模擬信號、數(shù)字信號或者模擬數(shù)字混合信號，上述第二數(shù)據(jù)流R2可以是數(shù)字信號或模擬數(shù)字混合信號，因此，第二數(shù)據(jù)流R2有可能與第一數(shù)據(jù)流Rl相同。
[0036]通過副微控模塊340連續(xù)且重復地進行生理特征信號S320(第一數(shù)據(jù)流Rl)的接收、判斷或轉(zhuǎn)換為原始數(shù)據(jù)S340 (第二數(shù)據(jù)流R2)并進一步存儲至存儲元件360中，存儲元件360將具有相當程度的原始數(shù)據(jù)S340的數(shù)據(jù)量。當主微控模塊200發(fā)生喚醒事件時，主微控模塊200支配副微控模塊340批量取得累積于存儲元件360中的上述原始數(shù)據(jù)S340 (第二數(shù)據(jù)流R2)。隨后，主微控模塊200執(zhí)行運算方法220，生成至少一個生理特征信息S200并輸出(同時，將此時輸出的生理特征信息S200定義為第三數(shù)據(jù)流I)。上述生理特征信息S200可選擇性地通過人機界面500進行顯示、通過無線傳輸元件600傳送至外部附近的電子裝置或數(shù)據(jù)庫中、或者上傳至云端等。上述第三數(shù)據(jù)流I可以是數(shù)字信號或模擬數(shù)字混合信號。
[0037]其中，電源電路400向主微控模塊200、采集單元300以及人機界面500提供進行動作所需的電源，其在本發(fā)明的原始數(shù)據(jù)采集裝置100內(nèi)如何設(shè)計及配置不受限制。
[0038]參考圖2可了解本實施例的數(shù)據(jù)流概況為:副微控模塊340接收從特征感測單元320輸出的第一數(shù)據(jù)流Rl，并輸出第二數(shù)據(jù)流R2至存儲元件360加以存儲。當主微控模塊200發(fā)生喚醒事件時，主微控模塊200通過副微控模塊340從存儲元件360取得第二數(shù)據(jù)流R2，且執(zhí)行運算方法220后輸出第三數(shù)據(jù)流I。
[0039]上述特征感測單元320可包括心跳、慣性(運動)、體溫、血氧濃度、酒精濃度、血壓、血糖、呼吸、肌肉張力、腦波等生理特征的感測器，各種生理特征感測器又可隨著科技發(fā)展而具有不同的感測技術(shù)，特征感測單元320可任意配置上述(或不限于上述)各種生理特征感測器的數(shù)量與組合。
[0040]請參考圖3、圖3A，以特征感測單元320包括心跳感應(yīng)器321和加速度計322為例，心跳感應(yīng)器321可以是感測血管血液變化的感光模塊、感測心電脈沖變化的心電感應(yīng)器，其能夠感測心跳而連續(xù)生成心跳信號S321。加速度計322感測生物體的運動，并生成加速度信號S322。心跳感應(yīng)器321和加速度計322分別感測生物體并連續(xù)生成心跳信號S321和加速度信號S322等生理特征信號，副微控模塊340持續(xù)地接收心跳感應(yīng)器321的心跳信號S321、以及加速度計322的加速度信號S322，并實時分別進行判斷或?qū)⑿奶盘朣321、加速度信號S322轉(zhuǎn)換為一組心跳原始數(shù)據(jù)S341、運動原始數(shù)據(jù)S342，并將心跳原始數(shù)據(jù)S341與運動原始數(shù)據(jù)S342傳送至存儲元件360加以存儲。其中，上述兩種原始數(shù)據(jù)或按先進先出的方式進行傳送、或交錯傳送、或合并傳送等，其輸出模式按照需求進行設(shè)計而不受限制。
[0041]副微控模塊340不間斷地持續(xù)工作，因而存儲元件360也持續(xù)累積原始數(shù)據(jù)量。
[0042]主微控模塊200內(nèi)定義的運算方法220可以分為多個，在本實施例中，主微控模塊200內(nèi)定義的運算方法220包括心跳運算方法221和運動運算方法222。該心跳感應(yīng)器321、加速度計322分別對應(yīng)于心跳運算方法221、運動運算方法222。當主微控模塊200發(fā)生喚醒事件時，此時主微控模塊200可單獨執(zhí)行心跳運算方法221或運動運算方法222，或者同時執(zhí)行二者。主微控模塊200主動發(fā)出觸發(fā)信號Sdl而支配副微控模塊340。副微控模塊340根據(jù)觸發(fā)信號Sdl生成批量取得信號Sd2而支配存儲元件360，使存儲元件360釋放批量數(shù)據(jù)，并將該心跳原始數(shù)據(jù)S341和/或運動原始數(shù)據(jù)S342傳送至主微控模塊200。此時，在主微