入耳式溫度監控裝置、系統與監控方法與流程

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本發明為一種有關溫度監控的裝置，特別是一種應用近端無線通信裝置實現溫度監控的裝置、系統，以及實現溫度監控的方法。

背景技術：

紅外線是電磁頻譜中一段不可見光的波段輻射，根據一切物體自身都會具有紅外線輻射的特性，感測相關波段的傳感器因此被開發出來，特別是針對會發熱的物體，如人體，紅外線傳感器可以接收自物體輻射的紅外線波段的信號，相關感測組件包括一種焦電組件(Pyroelectric Sensor，PIR)、熱電堆(Thermopile)，以及一種電阻式熱敏組件(Bolometer)。感測組件將根據與所處室溫間的溫度差異而產生電荷變化，于是產生電壓變化，可以根據電壓變化得到溫度的信息。

現有技術已經利用紅外線傳感器作為溫度感測的重要方式，且由于紅外線傳感器相關電路可以微小化，因此發展出各樣家用或是隨身的溫度感測裝置。

由于可攜式電子裝置的發展，現有技術已經具有搭配可攜式電子裝置內應用軟件的小型溫度感測裝置，應用軟件用以控制溫度感測裝置的運作，應用軟件也提供各種操作裝置使用的使用者接口。

現有紅外線傳感器的相關應用仍是著重于體溫感測，使用者可以透過應用軟件取得溫度信息。

技術實現要素：

本發明涉及一種入耳式溫度監控裝置、系統與監控方法，特別是入耳式溫度監控裝置為具有一耳機形式的無線溫度感測裝置，其一端耳塞為感測外部溫度的接口。

根據實施例，入耳式溫度監控裝置之入耳式殼體設有一溫度感測接口，如一耳塞的形式，在此入耳式殼體內的主要電路組件有一溫度感測模塊，其中具有一紅外線傳感器，設于上述耳塞形式之溫度感測接口所形成之一容置空間內；溫度感測模塊具有一信號轉換器，可將紅外線傳感器感測之紅外線信號轉換為溫度信號。電路組件還有一微控制單元，電性連接溫度感測模塊，用以接收并處理溫度感測模塊產生的溫度信號。另有一無線通信模塊，用以轉換經微控制單元處理后的溫度信號為一通信信號，并用以執行傳送通信信號至一外部的計算機裝置。

入耳式溫度監控裝置可設有存儲單元，用以儲存微控制單元產生的溫度信號，可于連結于計算機裝置時進行信號同步。之后在計算機裝置上形成溫度監控信號。于一實施例中，當啟動入耳式溫度監控裝置時，溫度感測模塊定時偵測溫度，并于入耳式溫度監控裝置透過無線通信模塊確認與計算機裝置之聯機后，傳送經轉換之通信信號；若入耳式溫度監控裝置與計算機裝置之聯機失敗，即以存儲單元儲存溫度信號，如此可以在日后與計算機裝置聯機時，再傳送或同步溫度信號到計算機裝置。

在溫度監控方法的實施例中，先備置如前述的入耳式溫度監控裝置，用以偵測溫度，之后將根據所偵測的溫度形成監控信號。其中，溫度相關信息可以實時傳送到計算機裝置，或是經暫存于存儲單元中，再同步于計算機裝置中，透過計算機裝置內的監控軟件呈現其監控的內容。

相關溫度監控系統之實施例則包括前述入耳式溫度監控裝置，以及執行監控軟件的計算機裝置，經啟動計算機裝置上的監控軟件時，可與入耳式溫度監控裝置進行配對聯機。

于一實施例中，啟動入耳式溫度監控裝置后，將驅動其中的溫度感測模塊定時偵測溫度，透過微控制單元產生溫度信號。此時，裝置內韌體將檢查無線通信模塊與計算機裝置之聯機，若此聯機失敗，微控制單元先控制存儲單元儲存溫度信號；或者，若聯機成功，轉換溫度信號為通信信號，再傳送至計算機裝置。

為了能更進一步了解本發明為達成既定目的所采取之技術、方法及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明、附圖，相信本發明之目的、特征與特點，當可由此得以深入且具體之了解，然而所附附圖與附件僅提供參考與說明用，并非用來對本發明加以限制者。

附圖說明

圖1顯示本發明入耳式溫度監控裝置之電路模塊之一實施例圖；

圖2顯示本發明入耳式溫度監控裝置之電路模塊之另一實施例圖；

圖3顯示本發明入耳式溫度監控裝置之實施例示意圖；

圖4顯示本發明溫度監控系統之實施例示意圖；

圖5顯示本發明溫度監控方法之流程實施例圖之一；

圖6顯示本發明溫度監控方法之流程實施例圖之二。

具體實施方式

本說明書描述一種有關溫度監控的裝置，特別是設計為隨身型式的入耳式溫度監控裝置，在一實施例中，結合一行動裝置的通信功能，可以一近端無線通信的技術取得入耳式溫度監控裝置產生的溫度信息，并能透過使用者接口清楚地表示溫度信息。

相關入耳式溫度監控裝置之電路模塊可參閱圖1所描述的實施例圖。

此隨身型式的入耳式溫度監控裝置設有一處理裝置內部各電路單元運作的微控制單元101，微控制單元101還用以處理自其中溫度感測模塊103經溫度感測接口111所感測的溫度信息，并控制透過通信模塊109傳遞出去。

根據一優選實施方式，溫度感測模塊103如一紅外線溫度傳感器，對外設有溫度感測接口111，此溫度感測接口111如本發明說明書所描述的入耳式溫度監控裝置的入耳式殼體上的感測窗，特別是耳塞型式的感測窗，藉此得到外部溫度，比如是耳溫。

舉例來說，紅外線型式的溫度感測模塊103經溫度感測接口111感測外部紅外線信號的變化，這些變化反映出溫度的信息。若以量測體溫為例，可以一種被動式的紅外線傳感器，感測組件如一焦電組件，又稱PIR，感應到人體產生的熱反應的紅外線信號。之后，將紅外線信號轉換成電壓信號后，可以再轉換為數字信號，以提供外部裝置執行監控。

入耳式溫度監控裝置在一實施例中，可設有電力指示單元105，電性連接此微控制單元101，可為以燈號表示入耳式溫度監控裝置運作狀況的發光裝置。比如，當自微控制單元101取得裝置在電力正常時運作，可以特定燈號表示此狀態；當取得裝置電力不足，則可以另外燈號表示；當入耳式溫度監控裝置正在傳送信號，也可以不同的燈號表示。以上表示方法僅用以舉例，并不用來限制本發明實施方式。

入耳式溫度監控裝置可設有電力開關107，在此實施方式中，電力開關107可為設于裝置入耳式殼體上的指撥或按鈕開關，亦不排除其它控制電力開關的方式，如觸控方式。電力開關107電性連接此微控制單元101，產生的開關信號經微控制單元101控制整個裝置的電力啟閉。

根據實施例之一，入耳式溫度監控裝置所產生的溫度信號可以實時經由通信模塊109傳送到外部的計算機裝置中，在一工作模式下，入耳式溫度監控裝置可以設有存儲單元113，其用途在暫存或儲存入耳式溫度監控裝置所產生的信號；在另一工作模式下，入耳式溫度監控裝置可以不用實時連結外部裝置，而先將感測的信號儲存在存儲單元113中，直到與計算機裝置連結后，將感測得到的溫度信號同步于計算機裝置上。以上存儲單元113可以表示各種形式存在于溫度監控裝置內的存儲媒體。

入耳式溫度監控裝置的外觀設計如一無線耳機，透過其入耳式殼體上溫度感測接口貼近所要感測溫度的對象，如人耳，進而取得溫度。相關示意圖可參考圖3與圖4。

圖2接著顯示本發明入耳式溫度監控裝置之電路模塊之另一實施例圖。

圖標之入耳式溫度監控裝置主要組件有一溫度感測模塊23，其中具有一紅外線傳感器231，結構上設有一入耳式殼體，可以如一耳塞形式的容置空間，其上設有溫度感測接口211，可以形成突出于裝置入耳式殼體上能夠插入耳朵內的結構。紅外線傳感器231藉由溫度感測接口211感測到外部環境或物體的紅外線溫度信息，相關的電磁波信號經轉換后，成為電壓信號，在一實施方式中，可經前置放大器233進行信號放大，或是相關處理，之后透過溫度感測模塊23的信號轉換器235將上述紅外線傳感器231感測之紅外線信號轉換為溫度信號。在一實施例中，信號轉換器235如一模擬數字轉換器(ADC)，可將相關電氣(電壓)信號轉換成數字信號。經信號轉換器235轉換形成的信號將傳送到微控制單元201。

微控制單元201電性連接上述溫度感測模塊23，用以接收溫度感測模塊23產生的溫度信號，可經處理后成為控制其它電路組件的信號。入耳式溫度監控裝置設有電力指示單元205，也是電性連接微控制單元201，接收自微控制單元201所產生的信號，可藉此取得入耳式溫度監控裝置運作的電力信息，透過電力指示單元205產生指示信息，比如可以發光裝置以燈號或是其它方式表示出來，讓使用者可以透過此方式得到裝置運作的狀況。電力指示單元205包括有設于入耳式殼體上的發光二極管(LED)相關模塊，透過電力指示單元205表示的裝置運作狀態包括裝置啟動(如亮燈)、電力充足或不足(如燈號顏色)、裝置正在進行感測信號(如閃爍)、裝置正在傳輸信號(如閃爍或顏色)等狀態。然而，本發明透過電力指示單元205表示的方式與內容并非限于上述范例。

于裝置之入耳式殼體上可設有提供開關入耳式溫度監控裝置的電力開關207，此例中，電力開關207電性連接微控制單元201，可以直接控制微控制單元201的啟閉，以直接啟動或關閉入耳式溫度監控裝置。在另一實施例中，另有提供裝置電力供應的電力單元215，電力開關207直接連接電力單元215，如此讓使用者可以藉由設于入耳式殼體上的開關啟動或關閉入耳式溫度監控裝置的電源，也就是直接控制供應電力給裝置運作的電力單元215的開啟或關閉。

裝置另設有充電單元217，可對可充電式的電力單元215進行充電，充電的方式包括可以在裝置之入耳式殼體上設有充電接口，以連接電源；另一方式則不排除以無線充電的方式進行充電，也就是裝置內充電單元217為充電式感應線圈，使得外部充電裝置可以無線方式充電。

入耳式溫度監控裝置可設有存儲單元213，電性連接微控制單元201，存儲單元213的作用包括可作為裝置內緩存器，或可用以儲存微控制單元201產生的溫度信號。在一實施例中，入耳式溫度監控裝置可以先儲存定時或不定時取得的溫度信號，直到連結到計算機裝置時，再以同步方式傳送到計算機裝置上。

傳送信號到計算機裝置的方式可以有線(如USB)，或無線方式。入耳式溫度監控裝置可以具有一執行近端無線通信協議的無線通信模塊209，通信協議比如藍芽(Bluetooth^TM)、無線局域網絡(WiFi^TM)等。無線通信模塊209電性連接微控制單元201，運作之前，先經一配對與聯機程序連結入耳式溫度監控裝置與計算機裝置，用以轉換經微控制單元201處理后的溫度信號為一通信信號，并用以執行傳送通信信號至外部的計算機裝置。

圖3顯示本發明入耳式溫度監控裝置之實施例示意圖，示意圖表示此入耳式溫度監控裝置30外觀可如一個無線耳機，此例表示為一耳塞型式的殼體，設有溫度感測接口311，入耳式殼體在此例中形成一個內部的容置空間，用以容置溫度感測模塊303的相關電路與感測窗。整體型式如同穿戴于耳朵上感測耳溫的裝置。

圖例顯示入耳式溫度監控裝置30的主要電路單元，包括與各電路單元電性連接的微控制單元301，微控制單元301用以處理各電路單元產生的信號往來。

溫度感測模塊303則是根據微控制單元301產生的信號開始或結束感測溫度的動作，包括可以連續感測與產生溫度信號、可以定時感測，或是根據使用者控制而單次啟動后感測溫度。微控制單元301取得溫度感測模塊303產生的溫度信號，除了暫存或儲存在內存(此圖未示)外，即透過無線通信模塊309傳輸至外部計算機裝置。

電力指示單元305由微控制單元301取得入耳式溫度監控裝置的運作信號，包括裝置是否執行溫度感測中、裝置的電力狀態、裝置是否處于聯機計算機裝置傳送信號等，可如前述為利用燈號或其它方式表示裝置之運行狀態，耦接于電力指示單元305的電力指示接口313為設于入耳式殼體上的燈號或是其它指示接口。

裝置之電力單元307為供應電力之來源，比如充電電池，電性連接微控制單元301，透過微控制單元301的電力腳位對裝置供電，耦接于裝置入耳式殼體外的電力開關315，并可具有一充電接口317，藉此以有線或無線手段對電力單元307充電。

值得一提的是，說明書所描述的入耳式溫度監控裝置雖可為一可配戴于使用者耳朵上的耳溫裝置，不過由于采用的溫度感測模塊303并不限于人體或特定物體溫度的感測范圍，再加上主要利用紅外線感測的技術，適用不同的溫度感測用途，配合連結計算機裝置的應用，可執行如環境溫度監控與體溫監控的功能。

連結于計算機裝置的實施方式可參閱圖4所示本發明溫度監控系統之實施例示意圖。

此例顯示入耳式溫度監控裝置為設計于配戴于耳朵4上耳溫裝置，如圖顯示之入耳式溫度監控裝置一40。其中，當入耳式溫度監控裝置一40電力經開啟后，表示微控制單元被啟動，可以在一工作模式下先與計算機裝置42聯機，比如是以藍芽通信技術進行配對與聯機傳輸數據，計算機裝置如一行動裝置、個人計算機等，其中安裝并執行監控軟件422，可以在聯機狀態下連續取得入耳式溫度監控裝置40傳送的溫度信息，并能在一預設時間內周期性進行紅外線溫度量測，透過圖表可達到溫度監控的目的。

在另一工作模式下，入耳式溫度監控裝置40可以獨立工作，將持續周期性所感測的溫度記錄在內部存儲器，之后再與計算機裝置42聯機并同步數據，在計算機裝置42上，可以依據累積一段時間內的溫度數據進行監控。

上述執行于計算機裝置42內的監控軟件422可以為特定軟件包，或安裝于行動裝置內的應用程序(如APP)，使用者可透過監控軟件422控制入耳式溫度監控裝置執行溫度感測、取得數據與電力啟閉等。且計算機裝置42與入耳式溫度監控裝置40的聯機方式不限于無線通信手段，仍可以在特定實施例下以有線方式連接。

此例顯示入耳式溫度監控裝置二44可以執行其它溫度感測的用途，比如設于特定平面424上進行環境溫度監控，數據同樣可以與計算機裝置42同步并進行監控。

以上入耳式溫度監控裝置一40或入耳式溫度監控裝置二44搭備計算機裝置42形成一個溫度監控系統，計算機裝置42可以在通信協議允許下同時連結多臺入耳式溫度監控裝置，同時執行多個對象的溫度監控工作，即其中監控軟件422可以對多臺入耳式溫度監控裝置識別與紀錄相關溫度數據。

前述透過計算機系統中的監控軟件執行的溫度監控方法可參閱圖5所示之流程實施例圖。

開始如步驟S501，先啟動入耳式溫度監控裝置，此時，內部的溫度感測模塊即被內部微控制單元驅動而開始定時偵測溫度，如步驟S503，同時，或是之后，微控制單元驅動裝置的無線通信模塊與計算機裝置聯機，內部韌體將檢查與計算機裝置的聯機是否完成？或者在一實施例中可加上確認與計算機裝置之間的使用授權的步驟，如步驟S505。

舉例來說，計算機裝置如圖4所示的行動裝置，其中載有監控軟件，經執行此軟件后，可以主動或被動與此入耳式溫度監控裝置要求聯機，當計算機裝置與入耳式溫度監控裝置配對聯機后，監控軟件可以啟始一使用授權確認的界面，要求使用者身份認證，不排除可以密碼、賬號、生物辨識等各種可能的認證方式，經認證成功后才完成使用授權。

如此實施例步驟S507，當入耳式溫度監控裝置以其中的溫度感測模塊定時偵測溫度之時，可以其中無線通信模塊確認是否與計算機裝置聯機成功？或是加上判斷是否授權成功？

若聯機失敗(否)，即如步驟S509，微控制單元控制存儲單元先儲存溫度信號，可待將來同步于計算機裝置上(完成同步后可刪除)，流程也繼續步驟S503，繼續偵測溫度，以形成監控信息。

若聯機成功(是)，如步驟S511，可先以存儲單元暫存溫度信號，再轉換溫度信號為通信信號后，傳送至計算機裝置，在此時，于特定實施方式下，可以將暫存于存儲單元內的數據刪除，如步驟S513。

根據以上實施例，當入耳式溫度監控裝置與計算機裝置之間的聯機失敗時，可先將溫度信號儲存在裝置內存儲器，當之后與計算機裝置聯機完成后，可以同步方式傳送到計算機裝置，或是依據使用者操作傳送溫度信號，其主要目的之一是可以透過定時記載的溫度信息形成對于個人的監控信息。在入耳式溫度監控裝置與計算機裝置聯機狀態下所偵測的溫度信號可以實時傳送到計算機裝置，而不用儲存在入耳式溫度監控裝置內存儲單元中，連續定時取得的溫度信號同樣可以形成監控信息。

以上描述的方法可以由監控軟件設定持續接收入耳式溫度監控裝置以實時傳送的信號；另亦不排除可設定在累積一段時間后，再由入耳式溫度監控裝置以之后同步的方式傳送信號至計算機裝置。

在此列舉一例以同步方式傳送的實施方式，同時參考圖6所示之流程實施例圖。

由于說明書所提出的入耳式溫度監控裝置具有入耳式殼體，其中設有溫度感測接口，可形成入耳式的隨身耳溫裝置，優選內設有電池、無線通信模塊(可于執行配對與同步信息時才開啟)等組件，可以方便且長時間配戴于使用者耳上，根據設定定時偵測耳溫，并將數據儲存于入耳式溫度監控裝置之內存中。直到與外部計算機系統配對聯機，如圖6步驟S601所示，并于啟動監控軟件后產生取得溫度信息的請求信號，可以同步溫度監控數據于監控軟件上形成監控信息，如圖6步驟S603。此運作模式可適用于沒有隨身攜帶計算機裝置的情況下，更可應用在病患、被照護人、兒童、運動者等人身上。

是以，本發明記載之實施例提出一入耳式溫度監控裝置，其型式主要是裝置之入耳式殼體具有一溫度感測接口，其中紅外線傳感器以定時、單次或連續方式取得溫度信息，透過信號轉換形成數字信號，并傳輸到外部計算機裝置執行紀錄，達到監控的目的。

惟以上所述僅為本發明之優選可行實施例，非因此即局限本發明的專利范圍，故舉凡運用本發明說明書及附圖內容所為的等效結構變化，均同理包含于本發明的權利要求書的范圍內，合予陳明。

符號說明

微控制單元101 溫度感測模塊103

電力指示單元105 電力開關107

通信模塊109 溫度感測接口111

存儲單元113 微控制單元201

溫度感測模塊23 紅外線傳感器231

前置放大器233 信號轉換器235

電力指示單元205 電力開關207

無線通信模塊209 溫度感測接口211

存儲單元213 電力單元215