CN106468596A - 入耳式温度监控装置、系统与监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种入耳式温度监控装置、系统与监控方法，其中入耳式温度监控装置设有一入耳式壳体，入耳式壳体设有一温度感测接口，入耳式壳体内设有主要组件，包括温度感测模块、微控制单元与无线通信模块。温度感测模块中具有一红外线传感器，设于具有温度感测接口所形成的入耳式壳体内，并设有一信号转换器，可将红外线信号转换为温度信号。之后，经与一计算机装置联机成功后，可以透过入耳式温度监控装置内之无线通信模块实时传送温度信号，或在没有联机计算机装置的情况下，可以先储存温度信号，之后再同步至计算机装置。

Description

入耳式温度监控装置、系统与监控方法

技术领域

本发明为一种有关温度监控的装置，特别是一种应用近端无线通信装置实现温度监控的装置、系统，以及实现温度监控的方法。

背景技术

红外线是电磁频谱中一段不可见光的波段辐射，根据一切物体自身都会具有红外线辐射的特性，感测相关波段的传感器因此被开发出来，特别是针对会发热的物体，如人体，红外线传感器可以接收自物体辐射的红外线波段的信号，相关感测组件包括一种焦电组件(Pyroelectric Sensor，PIR)、热电堆(Thermopile)，以及一种电阻式热敏组件(Bolometer)。感测组件将根据与所处室温间的温度差异而产生电荷变化，于是产生电压变化，可以根据电压变化得到温度的信息。

现有技术已经利用红外线传感器作为温度感测的重要方式，且由于红外线传感器相关电路可以微小化，因此发展出各样家用或是随身的温度感测装置。

由于可携式电子装置的发展，现有技术已经具有搭配可携式电子装置内应用软件的小型温度感测装置，应用软件用以控制温度感测装置的运作，应用软件也提供各种操作装置使用的使用者接口。

现有红外线传感器的相关应用仍是着重于体温感测，使用者可以透过应用软件取得温度信息。

发明内容

本发明涉及一种入耳式温度监控装置、系统与监控方法，特别是入耳式温度监控装置为具有一耳机形式的无线温度感测装置，其一端耳塞为感测外部温度的接口。

根据实施例，入耳式温度监控装置之入耳式壳体设有一温度感测接口，如一耳塞的形式，在此入耳式壳体内的主要电路组件有一温度感测模块，其中具有一红外线传感器，设于上述耳塞形式之温度感测接口所形成之一容置空间内；温度感测模块具有一信号转换器，可将红外线传感器感测之红外线信号转换为温度信号。电路组件还有一微控制单元，电性连接温度感测模块，用以接收并处理温度感测模块产生的温度信号。另有一无线通信模块，用以转换经微控制单元处理后的温度信号为一通信信号，并用以执行传送通信信号至一外部的计算机装置。

入耳式温度监控装置可设有存储单元，用以储存微控制单元产生的温度信号，可于连结于计算机装置时进行信号同步。之后在计算机装置上形成温度监控信号。于一实施例中，当启动入耳式温度监控装置时，温度感测模块定时侦测温度，并于入耳式温度监控装置透过无线通信模块确认与计算机装置之联机后，传送经转换之通信信号；若入耳式温度监控装置与计算机装置之联机失败，即以存储单元储存温度信号，如此可以在日后与计算机装置联机时，再传送或同步温度信号到计算机装置。

在温度监控方法的实施例中，先备置如前述的入耳式温度监控装置，用以侦测温度，之后将根据所侦测的温度形成监控信号。其中，温度相关信息可以实时传送到计算机装置，或是经暂存于存储单元中，再同步于计算机装置中，透过计算机装置内的监控软件呈现其监控的内容。

相关温度监控系统之实施例则包括前述入耳式温度监控装置，以及执行监控软件的计算机装置，经启动计算机装置上的监控软件时，可与入耳式温度监控装置进行配对联机。

于一实施例中，启动入耳式温度监控装置后，将驱动其中的温度感测模块定时侦测温度，透过微控制单元产生温度信号。此时，装置内韧体将检查无线通信模块与计算机装置之联机，若此联机失败，微控制单元先控制存储单元储存温度信号；或者，若联机成功，转换温度信号为通信信号，再传送至计算机装置。

为了能更进一步了解本发明为达成既定目的所采取之技术、方法及功效，请参阅以下有关本发明之详细说明、附图，相信本发明之目的、特征与特点，当可由此得以深入且具体之了解，然而所附附图与附件仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。

附图说明

图1显示本发明入耳式温度监控装置之电路模块之一实施例图；

图2显示本发明入耳式温度监控装置之电路模块之另一实施例图；

图3显示本发明入耳式温度监控装置之实施例示意图；

图4显示本发明温度监控系统之实施例示意图；

图5显示本发明温度监控方法之流程实施例图之一；

图6显示本发明温度监控方法之流程实施例图之二。

具体实施方式

本说明书描述一种有关温度监控的装置，特别是设计为随身型式的入耳式温度监控装置，在一实施例中，结合一行动装置的通信功能，可以一近端无线通信的技术取得入耳式温度监控装置产生的温度信息，并能透过使用者接口清楚地表示温度信息。

相关入耳式温度监控装置之电路模块可参阅图1所描述的实施例图。

此随身型式的入耳式温度监控装置设有一处理装置内部各电路单元运作的微控制单元101，微控制单元101还用以处理自其中温度感测模块103经温度感测接口111所感测的温度信息，并控制透过通信模块109传递出去。

根据一优选实施方式，温度感测模块103如一红外线温度传感器，对外设有温度感测接口111，此温度感测接口111如本发明说明书所描述的入耳式温度监控装置的入耳式壳体上的感测窗，特别是耳塞型式的感测窗，藉此得到外部温度，比如是耳温。

举例来说，红外线型式的温度感测模块103经温度感测接口111感测外部红外线信号的变化，这些变化反映出温度的信息。若以量测体温为例，可以一种被动式的红外线传感器，感测组件如一焦电组件，又称PIR，感应到人体产生的热反应的红外线信号。之后，将红外线信号转换成电压信号后，可以再转换为数字信号，以提供外部装置执行监控。

入耳式温度监控装置在一实施例中，可设有电力指示单元105，电性连接此微控制单元101，可为以灯号表示入耳式温度监控装置运作状况的发光装置。比如，当自微控制单元101取得装置在电力正常时运作，可以特定灯号表示此状态；当取得装置电力不足，则可以另外灯号表示；当入耳式温度监控装置正在传送信号，也可以不同的灯号表示。以上表示方法仅用以举例，并不用来限制本发明实施方式。

入耳式温度监控装置可设有电力开关107，在此实施方式中，电力开关107可为设于装置入耳式壳体上的指拨或按钮开关，亦不排除其它控制电力开关的方式，如触控方式。电力开关107电性连接此微控制单元101，产生的开关信号经微控制单元101控制整个装置的电力启闭。

根据实施例之一，入耳式温度监控装置所产生的温度信号可以实时经由通信模块109传送到外部的计算机装置中，在一工作模式下，入耳式温度监控装置可以设有存储单元113，其用途在暂存或储存入耳式温度监控装置所产生的信号；在另一工作模式下，入耳式温度监控装置可以不用实时连结外部装置，而先将感测的信号储存在存储单元113中，直到与计算机装置连结后，将感测得到的温度信号同步于计算机装置上。以上存储单元113可以表示各种形式存在于温度监控装置内的存储媒体。

入耳式温度监控装置的外观设计如一无线耳机，透过其入耳式壳体上温度感测接口贴近所要感测温度的对象，如人耳，进而取得温度。相关示意图可参考图3与图4。

图2接着显示本发明入耳式温度监控装置之电路模块之另一实施例图。

图标之入耳式温度监控装置主要组件有一温度感测模块23，其中具有一红外线传感器231，结构上设有一入耳式壳体，可以如一耳塞形式的容置空间，其上设有温度感测接口211，可以形成突出于装置入耳式壳体上能够插入耳朵内的结构。红外线传感器231藉由温度感测接口211感测到外部环境或物体的红外线温度信息，相关的电磁波信号经转换后，成为电压信号，在一实施方式中，可经前置放大器233进行信号放大，或是相关处理，之后透过温度感测模块23的信号转换器235将上述红外线传感器231感测之红外线信号转换为温度信号。在一实施例中，信号转换器235如一模拟数字转换器(ADC)，可将相关电气(电压)信号转换成数字信号。经信号转换器235转换形成的信号将传送到微控制单元201。

微控制单元201电性连接上述温度感测模块23，用以接收温度感测模块23产生的温度信号，可经处理后成为控制其它电路组件的信号。入耳式温度监控装置设有电力指示单元205，也是电性连接微控制单元201，接收自微控制单元201所产生的信号，可藉此取得入耳式温度监控装置运作的电力信息，透过电力指示单元205产生指示信息，比如可以发光装置以灯号或是其它方式表示出来，让使用者可以透过此方式得到装置运作的状况。电力指示单元205包括有设于入耳式壳体上的发光二极管(LED)相关模块，透过电力指示单元205表示的装置运作状态包括装置启动(如亮灯)、电力充足或不足(如灯号颜色)、装置正在进行感测信号(如闪烁)、装置正在传输信号(如闪烁或颜色)等状态。然而，本发明透过电力指示单元205表示的方式与内容并非限于上述范例。

于装置之入耳式壳体上可设有提供开关入耳式温度监控装置的电力开关207，此例中，电力开关207电性连接微控制单元201，可以直接控制微控制单元201的启闭，以直接启动或关闭入耳式温度监控装置。在另一实施例中，另有提供装置电力供应的电力单元215，电力开关207直接连接电力单元215，如此让使用者可以藉由设于入耳式壳体上的开关启动或关闭入耳式温度监控装置的电源，也就是直接控制供应电力给装置运作的电力单元215的开启或关闭。

装置另设有充电单元217，可对可充电式的电力单元215进行充电，充电的方式包括可以在装置之入耳式壳体上设有充电接口，以连接电源；另一方式则不排除以无线充电的方式进行充电，也就是装置内充电单元217为充电式感应线圈，使得外部充电装置可以无线方式充电。

入耳式温度监控装置可设有存储单元213，电性连接微控制单元201，存储单元213的作用包括可作为装置内缓存器，或可用以储存微控制单元201产生的温度信号。在一实施例中，入耳式温度监控装置可以先储存定时或不定时取得的温度信号，直到连结到计算机装置时，再以同步方式传送到计算机装置上。

传送信号到计算机装置的方式可以有线(如USB)，或无线方式。入耳式温度监控装置可以具有一执行近端无线通信协议的无线通信模块209，通信协议比如蓝芽(Bluetooth^TM)、无线局域网络(WiFi^TM)等。无线通信模块209电性连接微控制单元201，运作之前，先经一配对与联机程序连结入耳式温度监控装置与计算机装置，用以转换经微控制单元201处理后的温度信号为一通信信号，并用以执行传送通信信号至外部的计算机装置。

图3显示本发明入耳式温度监控装置之实施例示意图，示意图表示此入耳式温度监控装置30外观可如一个无线耳机，此例表示为一耳塞型式的壳体，设有温度感测接口311，入耳式壳体在此例中形成一个内部的容置空间，用以容置温度感测模块303的相关电路与感测窗。整体型式如同穿戴于耳朵上感测耳温的装置。

图例显示入耳式温度监控装置30的主要电路单元，包括与各电路单元电性连接的微控制单元301，微控制单元301用以处理各电路单元产生的信号往来。

温度感测模块303则是根据微控制单元301产生的信号开始或结束感测温度的动作，包括可以连续感测与产生温度信号、可以定时感测，或是根据使用者控制而单次启动后感测温度。微控制单元301取得温度感测模块303产生的温度信号，除了暂存或储存在内存(此图未示)外，即透过无线通信模块309传输至外部计算机装置。

电力指示单元305由微控制单元301取得入耳式温度监控装置的运作信号，包括装置是否执行温度感测中、装置的电力状态、装置是否处于联机计算机装置传送信号等，可如前述为利用灯号或其它方式表示装置之运行状态，耦接于电力指示单元305的电力指示接口313为设于入耳式壳体上的灯号或是其它指示接口。

装置之电力单元307为供应电力之来源，比如充电电池，电性连接微控制单元301，透过微控制单元301的电力脚位对装置供电，耦接于装置入耳式壳体外的电力开关315，并可具有一充电接口317，藉此以有线或无线手段对电力单元307充电。

值得一提的是，说明书所描述的入耳式温度监控装置虽可为一可配戴于使用者耳朵上的耳温装置，不过由于采用的温度感测模块303并不限于人体或特定物体温度的感测范围，再加上主要利用红外线感测的技术，适用不同的温度感测用途，配合连结计算机装置的应用，可执行如环境温度监控与体温监控的功能。

连结于计算机装置的实施方式可参阅图4所示本发明温度监控系统之实施例示意图。

此例显示入耳式温度监控装置为设计于配戴于耳朵4上耳温装置，如图显示之入耳式温度监控装置一40。其中，当入耳式温度监控装置一40电力经开启后，表示微控制单元被启动，可以在一工作模式下先与计算机装置42联机，比如是以蓝芽通信技术进行配对与联机传输数据，计算机装置如一行动装置、个人计算机等，其中安装并执行监控软件422，可以在联机状态下连续取得入耳式温度监控装置40传送的温度信息，并能在一预设时间内周期性进行红外线温度量测，透过图表可达到温度监控的目的。

在另一工作模式下，入耳式温度监控装置40可以独立工作，将持续周期性所感测的温度记录在内部存储器，之后再与计算机装置42联机并同步数据，在计算机装置42上，可以依据累积一段时间内的温度数据进行监控。

上述执行于计算机装置42内的监控软件422可以为特定软件包，或安装于行动装置内的应用程序(如APP)，使用者可透过监控软件422控制入耳式温度监控装置执行温度感测、取得数据与电力启闭等。且计算机装置42与入耳式温度监控装置40的联机方式不限于无线通信手段，仍可以在特定实施例下以有线方式连接。

此例显示入耳式温度监控装置二44可以执行其它温度感测的用途，比如设于特定平面424上进行环境温度监控，数据同样可以与计算机装置42同步并进行监控。

以上入耳式温度监控装置一40或入耳式温度监控装置二44搭备计算机装置42形成一个温度监控系统，计算机装置42可以在通信协议允许下同时连结多台入耳式温度监控装置，同时执行多个对象的温度监控工作，即其中监控软件422可以对多台入耳式温度监控装置识别与纪录相关温度数据。

前述透过计算机系统中的监控软件执行的温度监控方法可参阅图5所示之流程实施例图。

开始如步骤S501，先启动入耳式温度监控装置，此时，内部的温度感测模块即被内部微控制单元驱动而开始定时侦测温度，如步骤S503，同时，或是之后，微控制单元驱动装置的无线通信模块与计算机装置联机，内部韧体将检查与计算机装置的联机是否完成？或者在一实施例中可加上确认与计算机装置之间的使用授权的步骤，如步骤S505。

举例来说，计算机装置如图4所示的行动装置，其中载有监控软件，经执行此软件后，可以主动或被动与此入耳式温度监控装置要求联机，当计算机装置与入耳式温度监控装置配对联机后，监控软件可以启始一使用授权确认的界面，要求使用者身份认证，不排除可以密码、账号、生物辨识等各种可能的认证方式，经认证成功后才完成使用授权。

如此实施例步骤S507，当入耳式温度监控装置以其中的温度感测模块定时侦测温度之时，可以其中无线通信模块确认是否与计算机装置联机成功？或是加上判断是否授权成功？

若联机失败(否)，即如步骤S509，微控制单元控制存储单元先储存温度信号，可待将来同步于计算机装置上(完成同步后可删除)，流程也继续步骤S503，继续侦测温度，以形成监控信息。

若联机成功(是)，如步骤S511，可先以存储单元暂存温度信号，再转换温度信号为通信信号后，传送至计算机装置，在此时，于特定实施方式下，可以将暂存于存储单元内的数据删除，如步骤S513。

根据以上实施例，当入耳式温度监控装置与计算机装置之间的联机失败时，可先将温度信号储存在装置内存储器，当之后与计算机装置联机完成后，可以同步方式传送到计算机装置，或是依据使用者操作传送温度信号，其主要目的之一是可以透过定时记载的温度信息形成对于个人的监控信息。在入耳式温度监控装置与计算机装置联机状态下所侦测的温度信号可以实时传送到计算机装置，而不用储存在入耳式温度监控装置内存储单元中，连续定时取得的温度信号同样可以形成监控信息。

以上描述的方法可以由监控软件设定持续接收入耳式温度监控装置以实时传送的信号；另亦不排除可设定在累积一段时间后，再由入耳式温度监控装置以之后同步的方式传送信号至计算机装置。

在此列举一例以同步方式传送的实施方式，同时参考图6所示之流程实施例图。

由于说明书所提出的入耳式温度监控装置具有入耳式壳体，其中设有温度感测接口，可形成入耳式的随身耳温装置，优选内设有电池、无线通信模块(可于执行配对与同步信息时才开启)等组件，可以方便且长时间配戴于使用者耳上，根据设定定时侦测耳温，并将数据储存于入耳式温度监控装置之内存中。直到与外部计算机系统配对联机，如图6步骤S601所示，并于启动监控软件后产生取得温度信息的请求信号，可以同步温度监控数据于监控软件上形成监控信息，如图6步骤S603。此运作模式可适用于没有随身携带计算机装置的情况下，更可应用在病患、被照护人、儿童、运动者等人身上。

是以，本发明记载之实施例提出一入耳式温度监控装置，其型式主要是装置之入耳式壳体具有一温度感测接口，其中红外线传感器以定时、单次或连续方式取得温度信息，透过信号转换形成数字信号，并传输到外部计算机装置执行纪录，达到监控的目的。

惟以上所述仅为本发明之优选可行实施例，非因此即局限本发明的专利范围，故举凡运用本发明说明书及附图内容所为的等效结构变化，均同理包含于本发明的权利要求书的范围内，合予陈明。

符号说明

微控制单元101 温度感测模块103

电力指示单元105 电力开关107

通信模块109 温度感测接口111

存储单元113 微控制单元201

温度感测模块23 红外线传感器231

前置放大器233 信号转换器235

电力指示单元205 电力开关207

无线通信模块209 温度感测接口211

存储单元213 电力单元215

充电单元217 入耳式温度监控装置30

微控制单元301 温度感测模块303

电力指示单元305 电力指示接口313

电力单元307 电力开关315

充电接口317 无线通信模块309

温度感测接口311 耳朵4

入耳式温度监控装置一40 计算机装置42

监控软件422 入耳式温度监控装置二44

平面424

步骤S501～S513温度监控流程

步骤S601～S603温度监控流程

Claims (10)

1.一种入耳式温度监控装置，其特征在于所述入耳式温度监控装置包括：

一入耳式壳体，设有一温度感测接口，所述入耳式温度监控装置包括：

一温度感测模块，具有一红外线传感器，设于所述入耳式壳体内，具有一信号转换器，将所述红外线传感器感测的红外线信号转换为温度信号；

一微控制单元，电性连接所述温度感测模块，用以接收并处理所述温度感测模块产生的温度信号；

一无线通信模块，电性连接所述微控制单元，用以转换经所述微控制单元处理后的温度信号为一通信信号，并用以执行传送所述通信信号至一计算机装置；以及

一存储单元，电性连接所述微控制单元，用以暂存或储存所述微控制单元产生的温度信号；

其中，当启动所述入耳式温度监控装置时，所述温度感测模块定时侦测温度，并在所述入耳式温度监控装置透过所述无线通信模块确认与所述计算机装置的联机后，传送经转换的所述通信信号；若所述入耳式温度监控装置与所述计算机装置的联机失败，即以所述存储单元储存所述温度信号，以在与所述计算机装置联机后再传送所述温度信号至所述计算机装置。

2.根据权利要求1所述的入耳式温度监控装置，其中还包括一电力指示单元，电性连接所述微控制单元，设于所述入耳式壳体上，用以产生指示所述入耳式温度监控装置运作状况的一指示信息。

3.根据权利要求1所述的入耳式温度监控装置，其中，当所述温度信号成功传送到所述计算机装置后，删除所述存储单元中所储存的温度信号。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的入耳式温度监控装置，其中所述无线通信模块实施一近端无线通信协议，经一配对与联机程序连结所述入耳式温度监控装置与所述计算机装置。

5.一种温度监控方法，其特征在于所述方法包括：

启动一入耳式温度监控装置，其中包括一微控制单元以及电性连接所述微控制单元的一温度感测模块、一无线通信模块与一存储单元；

驱动所述温度感测模块定时侦测温度，产生温度信号；

检查所述无线通信模块与一计算机装置的联机；

若所述联机失败，控制所述存储单元储存温度信号；以及

若所述联机成功，转换所述温度信号为通信信号，并传送至所述计算机装置。

6.根据权利要求5所述的温度监控方法，其中，在转换所述温度信号为所述通信信号前，先储存所述温度信号至所述入耳式温度监控装置的存储单元中，在所述通信信号成功传送至所述计算机装置后，删除所述存储单元中的所述温度信号。

7.根据权利要求5所述的温度监控方法，其中，在所述联机失败时，先以所述存储单元储存所述温度信号，再在成功联机所述计算机装置之后，再转换所述温度信号为所述通信信号，并同步于所述计算机装置。

8.根据权利要求5至7中的任一项所述的温度监控方法，其中在检查与所述计算机装置的联机时，还包括一使用授权检查，经确认使用授权后，即联机成功。

9.根据权利要求8所述的温度监控方法，其中，所述入耳式温度监控装置是定时形成所述温度信号，再以实时传送或之后同步的方式传送所述通信信号至所述计算机装置，以形成监控信息。

10.一种温度监控系统，其特征在于所述系统包括：

一入耳式温度监控装置，设有一入耳式壳体，所述入耳式壳体具有一温度感测接口，所述入耳式温度监控装置包括：

一温度感测模块，具有一红外线传感器，设于所述入耳式壳体内；具有一信号转换器，将所述红外线传感器感测的红外线信号转换为温度信号；

一微控制单元，电性连接所述温度感测模块，用以接收并处理所述温度感测模块产生的温度信号；

一无线通信模块，电性连接所述微控制单元，用以转换经所述微控制单元处理后的温度信号为一通信信号，并用以执行传送所述通信信号；以及

一存储单元，电性连接所述微控制单元，用以暂存或储存所述微控制单元产生的温度信号；

一执行一监控软件的计算机装置，入耳式温度监控装置当所述计算机装置与所述入耳式温度监控装置配对联机后，所述监控软件产生一取得温度信息的请求信号，由所述入耳式温度监控装置以实时传送或之后同步的方式传送所述通信信号至所述计算机装置；

其中，当启动所述入耳式温度监控装置时，所述温度感测模块定时侦测温度，并在所述入耳式温度监控装置透过所述无线通信模块确认与所述计算机装置的联机后，传送经转换的所述通信信号；若所述入耳式温度监控装置与所述计算机装置的联机失败，即以所述存储单元储存所述温度信号，以在与所述计算机装置联机后再传送所述温度信号至所述计算机装置。