具光指示器的溫度感測裝置、系統以及信號處理方法與流程

本發明關于溫度感測裝置、系統以及相關信號處理方法，特別是一種具光指示器的溫度感測裝置，以及采用此裝置的相關系統與取得溫度信號的處理方法。

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。

同時，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。然而，在取得 溫度信息的同時，常見的非接觸式溫度感測裝置并不容易得知是否準確取得相關區域的溫度信息。

技術實現要素：

為了能夠準確得知溫度感測裝置可以取得欲感測區域的溫度信息，本揭露書揭示一種具光指示器的溫度感測裝置，以及采用此裝置的相關系統與取得溫度信號的處理方法。

根據實施例，作為擴充組件的溫度感測裝置設有一光指示器，溫度感測裝置內設有一溫度感測單元，可以以非接觸的方式感測某對象的溫度值，而光指示單元在溫度感測單元感測對象的溫度時，同時朝向此對象的量測部位發出一指示光，使得感測溫度的同時，照亮量測部位，讓執行量測的人可以知道是否開始量測溫度、位置是否正確等指示訊息。

溫度感測裝置設有驅動其它電路單元的微控制單元，電性連接前述溫度感測單元與光指示單元，能夠驅動溫度感測單元進行溫度感測時，同時驅動光指示單元發出指示光。

在一實施例中，溫度感測裝置可作為移動裝置的擴充組件，可以其耳機麥克風接口插接移動裝置上的耳機麥克風插座，耳機麥克風接口成為電力以及信號傳輸的接口。

采用前述具光指示器的溫度感測裝置的相關溫度感測系統包括前述具光指示器的溫度感測裝置，系統較佳使用一移動裝置，設有用以插接溫度感測裝置的耳機麥克風插座，執行啟動溫度感測裝置進行溫度感測以及照射一指示光，包括接收溫度感測裝置產生的溫度信號，以及顯示溫度值的功能。

在一實施例中，移動裝置設有一相機模塊，可以在感測溫度的同時，取得被量測對象的影像，系統將儲存連同對象的影像與相關溫度值，以供日后查詢。

利用前述系統所產生的信號處理方法即包括先驅動溫度感測裝置的溫度感測單元進行感測一對象的溫度值，并驅動光指示單元發出指示光照射此對象的一量測部位，接著接收溫度感測裝置產生的溫度信號，并轉換為顯示用的溫度值。或可包括同時驅動相機模塊拍攝對象的全部或部分影像。

為了能更進一步了解本發明為達成既定目的所采取的技術、方法及功效，請參閱以下有關本發明的詳細說明、圖式，相信本發明的目的、特征與特點，當可由此得以深入且具體的了解，然而所附圖式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顯示揭露書所載具光指示器的溫度感測裝置的相關系統的實施例示意圖之一；

圖2顯示揭露書所載具光指示器的溫度感測裝置的相關系統的實施例示意圖之二；

圖3顯示揭露書所載具光指示器的溫度感測裝置的相關系統的實施例示意圖之三；

圖4顯示揭露書所載具光指示器的溫度感測裝置的電路方塊的實施例圖；

圖5顯示采用具光指示器的溫度感測裝置的相關信號方法流程的實施例。

具體實施方式

本揭露書提出一種具光指示器的溫度感測裝置、系統以及信號處理方法，實施例的一可參閱圖1所示的實施狀態圖，其中顯示有一移動裝置10，插接一溫度感測裝置101，兩者之間電性連接，可以擴充接口104傳輸信號，亦可由移動裝置10透過擴充接口104對溫度感測裝置101供電。

在此實施例示意圖中，擴充接口104如移動裝置10上的耳機麥克風插座，亦不排除其它裝置對外的接口，如萬用序列總線(USB)、裝置其它專屬電氣接口等。若以耳機麥克風插座為例，溫度感測裝置101則對應設有耳機麥克風接口，兩者插接后，可以固定于移動裝置10上，并傳輸數據信號或電力信號。

溫度感測裝置101較佳為以非接觸式感測方式取得在一距離范圍內的對象的表面溫度，如以被動或主動方式感測由對象發出的紅外線信號，如此例為感測人體12的額部溫度，溫度感測裝置101在此揭露書實施例中更發出一個指示光，射向人體12上的量測部位15。指示光可為特定光源產生，比如發光二極管(LED)或雷射(Laser)，如此例在量測部位15顯示出一個光圈，以此指示所量測范圍。之后可以將溫度值顯示在移動裝置10上的顯示屏幕106上，如此例溫度字段103上顯示為36度。

更者，在另一實施方式中，移動裝置10在驅動溫度感測裝置101執行感測溫度時，可以同時驅動裝置上的相機模塊，以拍攝量測對象的影像。如此例顯示在移動裝置10的顯示屏幕106上的畫面，包括被量測對象的人臉照片102，以及溫度字段103上的溫度值，因為是取得量測溫度同時的畫面，人臉照片102也可能取得以可見光產生的光指示范圍105。

可繼續參閱圖2所示具光指示器的溫度感測裝置的相關系統的實施例示意圖，此例同樣顯示連接有溫度感測裝置101的移動裝置10，在意圖中 顯示移動裝置10朝向被量測對象的裝置示意圖，實施例并非用來限制溫度感測裝置101與移動裝置10的連接關系。

溫度感測裝置101結構上可設有兩個容置空間，或是一個容置空間的兩個部位，設有一發射出指示光線的光指示器21，以及用以感測溫度的溫度傳感器22，光指示器21的實施例可為以發光二極管發射出可見光，或是以雷射光模塊發出可見雷射光等的實施方式。溫度傳感器22則較佳用非接觸式的溫度感測技術，如紅外線傳感器，可以根據一定距離范圍內的溫度信息(量測對象的紅外線輻射特性)計算得到溫度值。透過溫度感測裝置101所取得溫度可以約略為相關照射范圍的溫度平均值，讓使用者可以透過指示光清楚得知被量測范圍。

此例更顯示在移動裝置10設有一相機模塊20的對外窗，可以在溫度感測裝置101運作的同時被驅動拍攝，比如取得量測對象當下的影像。

圖3所顯示的實施例示意圖則顯示移動裝置10在使用者側的示意圖，移動裝置10上同樣設有溫度感測裝置101，執行溫度感測的同時，顯示屏幕106可同時顯示被量測對象的影像，并可進而拍攝畫面。此例顯示顯示屏幕106可以軟件程序(如移動裝置的APP)啟動顯示畫面，畫出一個對準區域301，形狀不拘，對準區域301系用以輔助使用者在量測某對象時對準之用。比如量測時，被量測對象(如人臉的全部或部分)應該落于對準區域301內，否則可能無法準確量測特定位置的溫度。顯示屏幕106下方同樣可以溫度字段302顯示溫度值。

以上于顯示屏幕106顯示的畫面可以執行于移動裝置10內的軟件程序產生，包括提供使用者接口驅動溫度感測裝置101執行溫度量測、選擇性發出指示光，或可進一步驅動相機模塊執行拍攝，另有儲存影像與溫度值等步驟。此例更可在量測溫度時產生一對準區域301，或是其它對準的線條或各種指示方式，輔助調整量測部位。

因此，根據以上溫度感測裝置101賦予移動裝置10的擴充功能的實施方式，顯然設于溫度感測裝置101中的光指示單元在其中溫度感測單元感測對象的溫度時，可以同時朝向此對象的量測部位發出一指示光，使得感測溫度的同時，照亮量測部位，讓執行量測的人可以知道是否開始量測溫度、位置是否正確等指示訊息。并且，移動裝置10可在量測時以動態或靜態方式拍攝被量測的對象，可儲存相關影像與溫度值，提供日后調閱與查詢之用，可以讓使用者輕易得知被量測對象是誰，以及量測當下的情況。

值得一提的是，溫度感測裝置101與移動裝置10的連動關系可以多種方式實現，包括無線通訊的方式。若采用無線通訊的聯機方式，溫度感測裝置101應設有對應的無線通訊模塊(天線、相關電路)，經與移動裝置10配對聯機后，同樣可以傳遞控制信號以及溫度值等訊息。

若兩者聯機方式系透過移動裝置上的有線接口，如USB或特殊規格的接口，則溫度感測裝置101應設有對應的連接接口。另有聯機方式如采用一般移動裝置10上的耳機麥克風插座，于是溫度感測裝置101應設有對應的耳機麥克風接口。

此類耳機麥克風接口為了傳遞信號與電力，具有一四極接頭，四極接頭包括兩個輸入埠、一個輸出埠，以及一個接地埠。其中輸出端口可以是耳機麥克風接口的麥克風接點，接地端口可以是耳機麥克風接口的接地接點，兩個輸入端口可分別是耳機麥克風接口的左耳機接點及右耳機接點。當前述溫度感測裝置101與移動裝置10的連接關系采用此四級接頭，相關的輸出端口將用以傳遞數據信號，并配合接地端口傳送電力信號。

相關前述具光指示器的溫度感測裝置的電路方塊可參考圖4顯示的實施例圖。

此實施例顯示有一溫度感測裝置40，其中主要電路包括有微控制單元401以及電性連接此微控制單元401的電路單元，主要組件如用有感測外界溫度的溫度感測單元403，較佳為以一非接觸的方式感測某對象的溫度值；另為一光指示單元404，系于溫度感測單元401感測某對象的溫度時，同時朝向此對象的一量測部位發出一指示光。

也就是在溫度感測裝置40中，設有對外的窗口，其中提供溫度感測單元403的對外窗口，也于同一側設有提供光指示單元404的對外窗口，可同時參考圖2所示的實施例，使得感測溫度的同時能朝向對象發出指示光。光源實施例為一種近紅外線發光二極管(LED)，此光源(近紅外線LED)波長在0.75～1um，好處是人眼看不見，卻可透過手機的相機攝像頭能看到清楚，適合本發明的應用。前述微控制單元401電性連接溫度感測單元403與光指示單元404，微控制單元401接受自移動裝置10產生的信號以驅動溫度感測單元403進行溫度感測，并能驅動光指示單元404發出指示光。

除以上溫度感測裝置40的主要組件外，溫度感測裝置40可以從連接的移動裝置10取電，或是裝置40本身設有內建電池，其中設有一電源管理單元402，電源管理單元402即透過一電力接口406連接一供應電力的裝置，如此例連接的移動裝置10；并電性連接微控制單元401，用以對裝置40中電路供電。

溫度感測裝置40另可設有信號處理單元405，用以轉換溫度感測單元403所感測的溫度值為一數字信號。當裝置40透過溫度感測單元403取得外部溫度信息時，以紅外線傳感器將溫度變化轉為電荷變化為例，此時產生一電壓信號，可經信號處理單元405進行模擬數字轉換，形成經由電力接口406傳送到移動裝置10的數字信號，電力接口406可為一耳機麥克風接口。最后透過軟件處理，形成顯示出來的溫度值。

溫度感測裝置40與移動裝置10形成一溫度感測系統，其中移動裝置10即設有可插接溫度感測裝置40的連接接口，可以耳機麥克風插座為例，用以供應溫度感測裝置40的電力以及傳輸信號。

移動裝置10內設有可以處理溫度感測裝置40產生的溫度信息的軟件程序，由移動裝置10的處理器執行相關指令，包括用以執行啟動溫度感測裝置40以進行溫度感測以及照射一指示光等指令，更包括接收溫度感測裝置40產生的溫度信號，以及顯示溫度值等步驟的指令。

移動裝置10若包括一相機模塊(圖未示，可見圖3實施例)，則可于溫度感測裝置40執行溫度量測時取得所量測溫度的對象的全部或部分影像，的后可以移動裝置10的顯示屏幕顯示影像。所謂全部影像可以包括被量測物的全貌，如人臉，或特定對象的影像；部分影像則可能因為攝影鏡頭的限制而僅能取得部分影像，或是根據使用者自己決定的拍攝范圍而取得部分影像。經溫度感測裝置40取得溫度信息，以及以相機模塊拍攝的影像，都可儲存至移動裝置所設的內存中，存盤內容可以提供日后查詢。

圖5接著顯示采用具光指示器的溫度感測裝置的相關信號方法流程的實施例。

開始如步驟S501，使用者可以透過操作移動裝置上的軟件程序啟動溫度感測裝置，包括驅動溫度感測裝置內光指示單元發出一指示光照射量測對象的一量測部位(步驟S503)，以及可同時驅動溫度感測裝置中的溫度感測單元開始對量測對象進行溫度感測(步驟S505)，以取得溫度信號(步驟S507)。

之后，可經溫度感測裝置內信號處理，將相關的溫度信息轉換為數字信號，經連接接口傳送到移動裝置，移動裝置內軟件程序將藉此取得量測對象的溫度值(步驟S509)。

前述執行于移動裝置內的軟件程序，驅動插接移動裝置的溫度感測裝置時，同時進行感測溫度與發出指示光，相關溫度信號經軟件程序處理后，可以進行儲存(步驟S511)，亦可轉換溫度信號為一顯示用的溫度值，若同時驅動照相模塊執行拍照(步驟S513)，取得量測對象的全部或部分影像，溫度信號可以隨同影像一起儲存。

是以，本揭露書所揭示發明為一種具光指示器的溫度感測裝置，特別是設計為移動裝置上的擴充組件，于是可以透過移動裝置內的軟件程序驅動溫度感測的功能，包括驅動產生指示光、感測溫度，并可配合拍照，最后儲存于移動裝置內存儲器中。藉此，不僅溫度感測裝置可以在量測溫度時利用光線判斷量測位置是否正確，更可利用拍照的功能取得量測溫度時的影像。

惟以上所述僅為本發明的較佳可行實施例，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圖示內容所為的等效結構變化，均同理包含于本發明的范圍內，合予陳明。

符號說明

移動裝置10 溫度感測裝置101

擴充接口104 人臉照片102

顯示屏幕106 光指示范圍105

溫度字段103 人體12

量測部位15 光指示器21

溫度傳感器22 相機模塊20

個對準區域301 溫度字段302

溫度感測裝置40 微控制單元401

電源管理單元402 溫度感測單元403

光指示單元404 信號處理單元405

電力接口406 步驟S501～S513信號處理流程