用于获取皮肤电活动的方法和设备技术

提供一种手持设备，其使用位于手持设备边缘和/或背面的不锈钢电极阵列获取皮肤电活动。不锈钢电极阵列可以允许测量和采集个体的皮肤电导水平(SCL)或皮肤电导反应(SCR)。皮肤电导信号可与交感神经系统活动相关，交感神经系统活动是人类情绪的主要组成部分，被称为激发或情绪强度，例如，焦虑、压力、恐惧或兴奋等。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于获取皮肤电活动的方法和设备相关申请的交叉引用本专利申请要求享有于2012年5月25日提交的、题目为“METHODSANDDEVICESFORACQUIRINGELECTRODERMALACTIVITYONAHANDHELDDEVICEUSINGSTAINLESSSTEELELECTRODES”的临时申请No.61/651,955的优先权，该申请已经转让给本申请的受让人，故以引用方式明确地并入本文。
概括地说，本公开内容的方面涉及用于获取皮肤电活动的方法和设备。
技术介绍
皮肤电活动(EDA)是以微西门子(μS)为单位测量的，且是一种术语，指的是当施加外部直流电(DC)或恒定电压时皮肤如何导电。换言之，EDA测量个体皮肤的电导，其随着从汗腺(遍布全身但在手掌和脚底最为密集)散发的汗的水分含量而变化。皮肤电活动(EDA)还被称为皮肤电导、皮电反应(GSR)、皮肤电反应(EDR)、心理电反射(PGR)和皮肤电导反应(SCR)。因为标准的银-氯化银(Ag/AgCl)电极实际上是不可极化的，所以它们通常用于测量皮肤电活动和其他生物电势信号。当前存在的皮肤电记录设备是用在测量皮肤电活动的实验室环境中。当前市售的所有设备是由一些类型的可穿戴电极组成的，通常固定在个体的前两个手指的末端或中间指骨(例如，ThoughtTechnologyTM)上，用于测量皮肤电活动。当前市售的另一种可穿戴设备是AffectivaQSensorTM，其附着于个体的手腕上。然而，不存在能够由个体握住以精确地测量皮肤电活动的设备，该设备可以以手持式外形来配置。要求从手持设备表面对皮肤电活动(EDA)进行可靠测量的应用需要干燥、可重复利用的电极，这些电极在曲面周围是耐用且可塑的。尽管有可能在这种设备中使用烧结Ag/AgCl电极，但是它们比较贵，而且它们的耐用性和可塑性是有问题的。还可以使用普通的不锈钢电极，因为它们非常经济，然而，当通过DC电流时，不锈钢电极因为容易极化而表现不佳。设计用于测量皮肤电活动的手持设备存在三个(3)主要障碍。这些障碍包括电极材料、电极配置和握力，因为改变握力和握力太紧可能导致皮肤电信号失真。
技术实现思路
下面简单地概括本公开内容的一个或多个方面，以便对这些方面有一个基本的理解。
技术实现思路
部分不是对本公开内容所有能联想到的特征的泛泛评述，既不是要确定本公开内容所有方面的关键或重要组成部分，也不是要描绘本公开内容的任何一个方面或所有方面的范围。唯一的目的是简单地描述本公开内容的一个或多个方面的一些概念，以此作为后面的更为详细说明的前奏。在一个方面，本公开内容提供了一种用于获取皮肤电活动的设备，例如移动电话。该设备可以包括位于设备边缘和/或背面的不锈钢电极阵列，以获取手持该设备的个体的皮肤电活动。可以将极性转换模块耦合到不锈钢电极阵列来转换不锈钢电极阵列中的电极的极性，以防止用于皮肤电导测量的不锈钢电极的极化。该设备还可以包括存储器设备，其可以包含用于存储从不锈钢电极阵列接收的输入(或传入)信号和/或反馈信号(即，皮肤电活动数据)的操作(指令)。可以将至少一个处理器耦合到不锈钢电极阵列和存储器设备，且上述至少一个处理器被配置为确定已经与个体的皮肤(例如，手)接触的不锈钢电极阵列中相邻电极对的数量，以调节皮肤电导反应阈值。接下来，在激活不锈钢电极阵列中的电极时，该处理器可以被配置为将不锈钢电极阵列中的所有负电极融合在一起，并将所有正电极融合在一起。当设备上的电极变得活跃且在极性上交替时(例如，+-+-+-+-)，电极阵列中的电极是激活的。为了交替极性，通过不锈钢电极阵列中的一个或多个电极对的电流方向在每个电极对都变得活跃时反转。然后，该处理器可以被配置为测量单个整体的皮肤电导反应，以捕获总的电极活动测量，并自动调整皮肤电导反应阈值以使用接触的电极对的数量来对真实的皮肤电导反应计数，其中，所计数的真实的皮肤电导反应是对激发的确定。在一个例子中，总的皮肤电活动测量对个体针对出现在设备上的广告的反应进行测量。在另一个例子中，总的皮肤电活动测量可以用于跟踪个体的压力水平。可以生成随着时间的推移所捕获的总的皮肤电活动测量的图，并可以基于历史数据计算情绪激发的指数。在另一个方面，设备还可以包括耦合到不锈钢电极阵列中的每个电极对的力传感器阵列，以测量握力。握力是可以由个体短暂施加到设备上的不锈钢电极的力。改变握力或施加太多的握力可能导致设备上的皮肤电信号失真，继而会造成数据中的假阳性和假阴性的现象。使用从力传感器阵列获得的数据，如果握力改变或如果握力超过握力阈值，则至少一个处理器还可以被配置为使所捕获的皮肤电活动数据无效。不锈钢电极阵列可被嵌入到设备的右侧和左侧，其中不锈钢电极阵列在设备的侧面和背面下方交错。不锈钢电极阵列还可以被嵌入到绕到设备背面的上边缘部分和下边缘部分。在另一个方面，本公开内容提供了使用被嵌在设备上的不锈钢电极阵列以在设备上获取皮肤电活动的方法。该方法可以包括确定接触的不锈钢电极阵列中相邻电极对的数量以调节皮肤电导反应阈值；在激活不锈钢电极阵列中的电极时，将不锈钢电极阵列中的所有负电极融合在一起，并将所有正电极融合在一起；测量单个整体的皮肤电导反应以捕获总的电极活动测量；以及自动调整皮肤电导反应阈值，以使用所接触的电极对的数量来对真实的皮肤电导反应计数，其中，所计数的真实的皮肤电导反应是对激发的确定。在一个例子中，该方法还可以包括检测来自短暂抓握不锈钢电极阵列中的一个或多个电极对的握力，以及如果握力改变或如果握力超过握力阈值，则使所捕获的皮肤电活动数据无效。此外，该方法可以包括当每个电极对都被激活时，将通过不锈钢电极阵列中的一个或多个电极对的电流方向进行反转；生成在一段时间内捕获的总的皮肤电活动测量的图；以及基于历史数据计算情绪激发的指数。在另一个方面，本公开内容提供一种用于获取皮肤电活动的设备，例如移动电话，其中该设备包括用于确定所接触的不锈钢电极阵列中的相邻电极对的数量以调节皮肤电导反应阈值的单元；用于在激活不锈钢电极阵列中的电极时，将不锈钢电极阵列中的所有负电极融合在一起，并将所有正电极融合在一起的单元；以及用于测量单个总的皮肤电导反应以捕获总的电极活动测量的单元。该设备还可以包括用于检测来自短暂抓握不锈钢电极阵列中的一个或多个电极对的握力改变的单元，以及如果握力改变或如果握力超过握力阈值，用于使所捕获的皮肤电活动数据无效的单元。该设备还可以包括当每个电极对都被激活时，用于将通过不锈钢电极阵列中的一个或多个电极对的电流方向进行反转的单元；用于生成在一段时间内捕获的总的皮肤电活动测量的图的单元；以及用于基于历史数据计算情绪激发的指数的单元。此外，该设备可以包括用于自动调整皮肤电导反应阈值，以使用接触的电极对的数量来对真实的皮肤电导反应计数的单元，其中，所计数的真实的皮肤电导反应是对激发的确定。在阅读了以下的详细描述后，将更为全面地理解本公开内容的这些和其他方面。附图说明附图与说明书一起示出了本专利技术的示例性实施例，以及与描述一起用于阐明本公开内容的原理。图1示出了发生在银-氯化银(Ag/AgCl)电极对中的离子/电子交换的模型。图2示出了不锈钢电极对的电子模型。图3A根据第一个例子示出了在同时的皮肤电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，包括：不锈钢电极阵列；极性转换模块，其耦合到所述不锈钢电极阵列以转换所述不锈钢电极阵列中电极的极性；存储器设备；以及至少一个处理器，其耦合到所述不锈钢电极阵列和所述存储器设备，所述至少一个处理器被配置为：确定接触的所述不锈钢电极阵列中相邻电极对的数量以调节皮肤电导反应阈值；在激活所述不锈钢电极阵列中的所述电极时，将所述不锈钢电极阵列中的所有负电极融合在一起，并将所有正电极融合在一起；以及测量单个整体的皮肤电导反应以捕获总的电极活动测量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.25 US 61/651,955;2012.12.03 US 13/692,3631.一种设备，包括：不锈钢电极阵列；极性转换模块，其耦合到所述不锈钢电极阵列以转换所述不锈钢电极阵列中电极的极性；存储器设备；以及至少一个处理器，其耦合到所述不锈钢电极阵列和所述存储器设备，所述至少一个处理器被配置为：确定接触的所述不锈钢电极阵列中相邻电极对的数量以调节皮肤电导反应阈值；在激活所述不锈钢电极阵列中的所述电极时，将所述不锈钢电极阵列中的所有负电极融合在一起，并将所有正电极融合在一起；以及测量单个整体的皮肤电导反应以捕获总的皮肤电活动测量。2.如权利要求1所述的设备，还包括力传感器阵列，所述力传感器阵列耦合到所述不锈钢电极阵列中的每个电极对以检测握力。3.如权利要求2所述的设备，其中，所述至少一个处理器还被配置为：如果改变握力或如果所述握力超过握力阈值，则使所捕获的皮肤电活动数据无效。4.如权利要求1所述的设备，其中，所述至少一个处理器还被配置为：当每个电极对被激活时，将通过所述不锈钢电极阵列中的一个或多个电极对的电流方向进行反转。5.如权利要求1所述的设备，其中，所述总的皮肤电活动测量对个体针对出现在所述设备上的广告的反应进行测量。6.如权利要求1所述的设备，其中，所述总的皮肤电活动测量被用于跟踪个体的压力水平。7.如权利要求6所述的设备，其中，所述至少一个处理器还被配置为：生成在一段时间内捕获的所述总的皮肤电活动测量的图；以及基于历史数据计算情绪激发的指数。8.如权利要求1所述的设备，其中，所述至少一个处理器还被配置为：自动调整所述皮肤电导反应阈值，以使用所接触的电极对的数量来对真实的皮肤电导反应计数，其中，所计数的真实的皮肤电导反应是对情绪激发的确定。9.如权利要求1所述的设备，其中，所述不锈钢电极阵列被嵌入到所述设备的右侧和左侧。10.如权利要求1所述的设备，其中，所述不锈钢电极阵列在所述设备的侧面和背面下方交错。11.如权利要求1所述的设备，其中，所述不锈钢电极阵列被嵌入到缠绕所述设备背面的上边缘部分和下边缘部分。12.如权利要求1所述的设备，其中，所述设备是交互式手持设备。13.一种使用被嵌入到设备上的不锈钢电极阵列在所述设备上获取皮肤电活动的方法，包括：确定接触的所述不锈钢电极阵列中相邻电极对的数量以调节皮肤电导反应阈值；在激活所述不锈钢电极阵列中的电极时，将所述不锈钢电极阵列中的所有负电极融合在一起，并将所有正电极融合在一起；以及测量单个整体的皮肤电导反应以捕获总的皮肤电活动测量。14.如权利要求13所述的方法，还包括：检测来自短暂抓握所述不锈钢电极阵列中的一个或多个电极对的握力。15.如权利要求14所述的方法，还包括：如果改变握力或如果所述握力超过握力阈值，则使所捕获的皮肤电活动数据无效。16.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·S·塔尔兹，J·S·金，A·A·瓦尔塔克，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US