[发明专利]用于收集生理数据的动态地可配置的生物电势电极阵列

说明书

背景技术

广泛部署无线通信系统以提供诸如语音、数据等的各种类型的电子通信内容。虽然电子形式的通信方式(例如，电子邮件、短信、语音邮件、电话呼叫)已经使人们能够方便地与他人接触和互动，但电子通讯的丰富性被削弱了。

电子通信本身通常并不传达发送者的全部情感状态。例如，研究表明，给定消息中的7％的情绪语境是通过文字(例如，电子通信中的文本)来传达的。另外38％的情绪语境是通过语音的语调用声音来传达的。最后的55％是使用诸如面部表情以及其它肢体姿势的非口头的通信来表达的(Mehrabian,Albert；Ferris,Susan R.(1967)“Inference of Attitudes from Nonverbal Communication in Two Channels”，Journal of Consulting Psychology31(3):248–252(梅拉比安，艾伯特；费里斯，苏珊R.(1967).“对来自两个信道中的非言语的通信的态度的推论”.咨询心理学杂志31(3):248–252))。关于电子通信，发送者的情绪语境或情绪状态通常被接收者曲解。

生物电势电极可以与生物传感器一起用来从人体收集生理数据。生理数据可以用于确定人的情绪状态。此外，生物传感器可以用于监控人的身体健康。生物传感器可以将生物反应转换成电信号。通常，包括生物传感器的这些电极是标准的形状和尺寸(例如，8mm的平盘(flat disc))。根据生物反应生成的电信号相对较小。结果，即使少量的噪声也可以极大地干扰电信号。这可能导致所确定的人的情绪或生理状态是不准确的或未知的。

具有大的表面区域的生物电势电极可以增加可能对由生物传感器产生的电信号造成干扰噪声的量。另一方面，具有太小表面区域的生物电势电极可能致使对与生理数据相关联的电信号的读取是不切实际的。

发明内容

描述了用于使用可配置的生物电势阵列收集生理数据的方法、系统和设备。在一个例子中，所述阵列被嵌在手持设备的外面的表面区域上。所述阵列可以包括：与生物传感器相关联的、用于收集用户的生理数据的多个电极片。可以对所述电极进行轮询来检测所述电极是否与用户的皮肤相接触。对与所述皮肤相接触的电极进行电耦合，以形成活动电极区域。与所述耦合的电极相关联的所述生物传感器可以收集与所述用户有关的生理数据。可以对所述耦合的电极进行连续的轮询来检测与所述用户的皮肤的接触是否保持。此外，对所述阵列中非耦合的电极进行连续的轮询以检测接触。在与所述用户的皮肤的接触被终止之后，可以对被耦合的电极进行去耦合。可以对收集到的生理数据进行分析，以及可以根据所分析的数据确定所述用户的状态。

在一种配置中，可以基于检测接触对所述阵列中非耦合的电极片进行电耦合，以形成第二活动电极区域。可以经由所述第二活动电极区域的被耦合的电极片来收集与所述用户相关联的生理数据。在一个例子中，第一活动电极区域和第二活动电极区域可以非同时地存在于所述生物电势电极阵列中。

在一种配置中，可以做出关于最小数量的活动电极区域是否存在于所述生物电势电极阵列中的确定。可以基于确定存在最小数量的活动电极区域来收集与所述用户相关联的生理数据。

在一个例子中，可以检测在所述生物电势电极阵列内的多个活动电极区域。可以对与所述多个活动电极区域中的每一个活动电极区域相关联的信号质量进行比较。可以基于对信号质量的比较，选择所述多个活动电极区域中的至少一个活动电极区域来收集生理数据。

与电极片相关联的生物传感器可以包括心电图传感器(ECG)或皮肤电反应(GSR)传感器。

还描述了被配置为使用动态地可配置的生物电势电极阵列来收集生理数据的通信设备。所述设备可以包括生物电势电极阵列，以及检测模件，所述检测模件被配置为检测在所述生物电势阵列的至少两个邻近的电极片与用户的皮肤之间的接触。所述设备还可以包括耦合模件，所述耦合模件被配置为基于检测接触，对至少两个邻近的电极片进行电耦合。被耦合的电极片可以在所述生物电势电极区域内形成第一活动电极区域。所述设备可以还包括收集模件，所述收集模件被配置为经由所述第一活动电极区域的被耦合的电极片来收集与所述用户相关联的生理数据。