CN106901690A - 智能穿戴配备以及与其搭配的外部信息平台 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种智能穿戴配备以及跟智能穿戴配备搭配的外部信息平台，提供模块化设计用于测量生理信号的多种功能模块，可从中选择适当的功能模块设置于穿戴配备中，甚至可依需求选择多于一种的功能模块，而达成智能穿戴配备功能的扩展与改变，如此，本发明智能穿戴配备适合大多数使用者，进行个人的健康管理。

Description

智能穿戴配备以及与其搭配的外部信息平台
技术领域
本发明涉及一种用于个人健康管理的人体生理信号获取装置，特别是涉及一种可扩展与改变生理信号测量功能的智能穿戴配备以及跟智能穿戴配备搭配的外部信息平台。
背景技术
在过去，为了提高人类生活的便利性，早已提出将电子装置随身携带或穿戴在身上的概念，亦即穿戴装置的概念，然因科技尚未成熟，穿戴装置迟迟无法贴近人类生活需求。而近年来因科技水平不断突破、医疗质量不断提升、网络越来越发达，产品开发趋势开始转向结合高科技、网络，用于对用户进行个人的健康管理。然，现在用于个人健康管理的穿戴配备的功能在设计完成后就无法扩展，且不具备智能与互联网功能，因而不见得适合每一位使用者。换言之，现今穿戴配备的功能是固定的，并无法依据使用者的需求改变扩展以及彼此互联沟通。
因此，如何提出一种穿戴配备，能根据使用需求进行功能的改变与扩展，进而克服上述现有技术中所面临的诸多缺失实已成为目前业界亟待解决的难题。
发明内容
鉴于上述现有技术的缺失，本发明的主要目的在于提出一种智能穿戴配备以及跟智能穿戴配备搭配的外部信息平台，其中，智能穿戴配备提供有多种功能模块，用户可自该些功能模块选择适当者，而对智能穿戴配备进行功能的扩展与改变。
本发明的另一目的在于提出一种智能穿戴配备以及跟智能穿戴配备搭配的外部信息平台，其中，智能穿戴配备的功能模块埋设于功能组件中，藉以便于设置功能模块并增加美感。
为达上述及其他目的，本发明提出一种智能穿戴配备，包括配备本体、第一功能组件、至少一第N功能组件以及基本功能组件。配备本体具备换能器、一组导线与多个分散设置的组装体，其中，一组导线串接该些组装体。第一功能组件以可卸除方式组接于该些组装体的第一者，第一功能组件具备第一扩充功能模块，而第一扩充功能模块包括第一功能芯片与第一中继器。第N功能组件以可卸除方式组接于该些组装体的第N者，第N功能组件具备第N扩充功能模块，而第N扩充功能模块包括第N功能芯片与第N中继器，其中，N为选自由二到无限大的正整数。基本功能组件以可卸除方式组接于该些组装体，并避开第一、第N功能组件的任一者。基本功能组件具备基本功能模块，基本功能模块包括基本中继器、电源、基本功能芯片与无线收发器。一组导线电性连通基本、第一、第N中继器，而达成基本、第一、第N功能芯片的电性连通，以使基本功能模块、第一、第N扩充功能模块间的信息彼此互相连通，且令电源分别对该第一、第N功能芯片供电，使第一、第N功能芯片正常运作，而透过换能器进行生理信号的测量。换能器所测量的生理信号经由一组导线传送给基本功能芯片，并透过无线收发器向外发送。
可选择性地，第一、第N功能芯片可选自于由生理信号感测芯片、麦克风控制芯片、喇叭控制芯片、全球定位系统芯片、摄影机控制芯片、温度感测芯片、惯性感测芯片、环境感测芯片与内存芯片所构成之群组。第一、第N扩充功能模块藉由该组导线串接彼此而构成群组，以对该基本功能模块提供功能的扩充，并建立互联的通信网络架构。
可选择性地，第一、第N、基本功能组件分别具有承载体与外盖体。承载体用于分别承载第一、第N扩充功能模块与基本功能芯片模块。外盖体用来覆盖于承载体，用于对承载体所承载的功能模块提供保护。一组导线穿过承载体，而分别与承载体所承载的芯片模块电性连通。承载体还分别具有组接结构，以组接所述组装体。外盖体外露有造型件、开关、显示灯号、摄影机、天线及/或麦克风，其中，开关、显示灯号、摄影机、天线、喇叭及/或麦克风与承载体所承载的芯片模块电性连通。
本发明还揭示一种与智能穿戴配备搭配的外部信息平台。外部信息平台包括控制模块以及无线收发模块。控制模块控制无线收发模块，而令无线收发模块建立与智能穿戴配备的通信，而接收无线收发器向外发送的生理信号，或回馈控制信号予第一、第N扩充功能模块与基本功能模块。
可选择性地，外部信息平台还包括储存模块、处理模块以及异常警示模块。储存模块储存无线收发模块所接收的生理信号，与回馈控制第一、第N扩充功能模块与基本功能模块的信号。处理模块分析无线收发模块所接收的生理信号是否异常，及/或撷取与分类该生理信号的特征。异常警示模块于处理模块对生理信号的分析结果异常时，向外发出异常警示。
可选择性地，无线收发模块还接收第一、第N扩充功能模块及/或基本功能模块的运作状态。处理模块还藉由无线收发模块所接收的运作状态，分析第一、第N扩充功能模块及/或基本功能模块的运作是否异常，及/或撷取与分类该生理信号的特征。控制模块还控制第一、第N扩充功能模块及/或基本功能模块的运作，以建立互联的通信网络架构。
本发明更提出一种智能穿戴配备，包括：配备本体，具备换能器与一组导线；第一扩充功能模块；至少一第N扩充功能模块，其中，N为选自由二到无限大的正整数；以及基本功能模块。第一、第N扩充功能模块、基本功能模块，以可卸除方式组设于配备本体。一组导线分别串接第一、第N扩充功能模块，而构成扩充功能模块群组，以透过换能器进行生理信号的测量。一组导线还串接扩充功能模块群组与基本功能模块，俾电性连通基本、第一、第N扩充功能模块，而建立互联的通信网络架构，更将该扩充功能模块群组所测量的生理信号传送给基本功能模块。
相较于现有技术，本发明的智能穿戴配备主要提供有多种可供选择设置的功能模块，并将各功能模块微型化，且分别埋设至所属的功能组件中，用户可依据需求选择适当的功能组件设置于配备本体上，而对智能穿戴配备进行功能的扩展，如此，本发明的智能穿戴配备适合大多数使用者。
附图说明
图1为本发明智能穿戴配备的实施例示意图。
图2为本发明智能穿戴配备的各功能模块间的关系示意图。
图3为本发明智能穿戴配备的各功能模块与外部信息平台的关系示意图。
图4为本发明智能穿戴配备一实施例的功能组件的结构示意图。
图5为本发明扩充功能模块的架构示意图。
图6-1为本发明功能组件的结构示意图。
图6-2为本发明功能组件的结构示意图。
组件标号说明
1 配备本体
11 换能器
12 导线
13 组装体
14 设置板
15 包覆层
20 基本功能模块
200 电源
201 基本中继器
202 基本功能芯片
203 无线收发器
21 第一扩充功能模块
210 第一功能芯片
211 第一中继器
22 第N扩充功能模块
220 第N功能芯片
221 第N中继器
30 外部信息平台
300 无线收发模块
301 控制模块
302 储存模块
303 处理模块
304 异常警示模块
40 功能组件
40-1 第一功能组件
40-2 第N功能组件
40-3 基本功能组件
400 承载体
401 功能模块
4011 功能芯片
4012 中继器
40121、40122、40123、40124 输出入端口
402 外盖体
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本发明内容所提出的智能穿戴配备，提供多种用于测量生理信号的扩充功能模块，用户可依据需求选择至少一种扩充功能模块设置到智能穿戴配备。因此，本发明的智能穿戴配备能够根据使用需求进行功能的改变与扩展。本发明的智能穿戴配备可为鞋子、皮包、皮带、帽子、围巾或任何可外携的配件，也可为裙子、长袖、短袖或无袖的衣服，亦可为一般T恤或衬衫，本发明穿戴配备并不局限于任何外观及形态，使用者可依不同场合、不同天气，选择自己喜好外观及形态之智能穿戴配备，而能贴近使用者的日常生活。然为简化说明，以下仅以为上衣的智能穿戴配备进行示例说明，但不以此限制本发明的实施型态。
针对本发明的具体实施例，请一并参阅图1至图6。
于图1所示的实施例中，智能穿戴配备设置有数个分散设置且外露的组装体，所述组装体可以组接各种功能模块的功能组件，藉以扩展与改变智能穿戴配备的生理信号感测与健康管理的功能，还可以组接饰品，藉以美化智能穿戴配备的外观，以符合大多数使用者的需求。
如图1所示，本发明的智能穿戴配备包括配备本体1，所述配备本体1具备换能器11、一组导线12与多个分散设置的组装体13。其中，配备本体1可透过缝合方式设置换能器11与一组导线12。换能器11用于对人体的生理信号进行测量。所述换能器透过辨识组件对生物样本感测生理信号，可为电极，但不以此为限，举凡可配合光、电、力、磁、热、流、惯性或声波等能量转换以获得生理信号的传感器均能作为本发明的换能器。所述的生理信号可为心电信号、肌电信号、脑电信号、温度感测、湿度感测信号、呼吸感测信号、惯性感测，但不限于此类的生理信号。于本发明中，换能器11的设计可依据所要测量的生理信号进行调整，且换能器配备本体1设置换能器11的数量和位置均不限制。一组导线12可选择具有防水材料包覆的纤维导线，使得本发明的智能穿戴配备可进行水洗，而符合清洁卫生。
本发明的智能穿戴配备还包括多个功能组件，以可卸除方式组接于多个组装体13的其中一者，亦即，多个功能组件除了可组接到组装体13，还可以自组装体13上卸下。另外，本发明的穿戴配备还包括埋设于功能组件中的基本功能模块及扩充功能模块，以下对此进行说明：
于图2中示意基本功能模块与扩充功能模块之间的关系，但应说明的是，图2所示仅为基本功能模块与扩充功能模块串接方式之一，本发明的实施亦可透过增加中继器的输入输出端口，而以树状网络方式串接基本功能模块与扩充功能模块使构成功能群组。
如图2所示，本发明智能穿戴配备包括第一功能组件40-1、第N功能组件40-2与基本功能组件40-3。第一、第N、基本功能组件40-1、40-2、40-3分别具备第一扩充功能模块21、第N扩充功能模块22与基本功能模块20。基本功能模块20包括电源200、基本中继器201、基本功能芯片202与无线收发器203。第一扩充功能芯片模块21包括第一功能芯片210与第一中继器211。第N扩充功能模块22包括第N功能芯片220与第N中继器221。如图2所示，基本功能模块20、第一扩充功能模块21与第N扩充功能模块22各自透过自身的基本、第一、第N中继器201、211、221与一组导线12电性串接，进而达成基本、第一、第N功能芯片202、210、220的电性连通，以令第一、第N扩充功能模块21、22构成扩充功能的群组，以对基本功能模块20提供功能的扩充，并彼此建立互联网通信，而实现物联网功能，亦即，各功能模块20、21、22可透过互联的通信网络架构联系彼此，以使各功能模块间的信息彼此互相连通。
另外，电源200也可藉由一组导线12，经由基本、第一、第N中继器201、211、221，分别对第一、第N扩充功能模块21、22供电，使第一、第N扩充功能模块21、22正常运作，而可透过穿戴配备上所布设的换能器11进行生理信号的测量，并将所测量的生理信号经由一组导线12传送给基本功能芯片202，以进行后续处理。基本功能芯片202可透过无线收发器203向外发送生理信号，或接收来自外部信息平台的控制信号，以对第一、第二扩充功能模块21、22进行控制，而实现物联网的功能。上述第一、第二扩充功能芯片210、220选自于由生理信号感测芯片、麦克风控制芯片、喇叭控制芯片、全球定位系统芯片、摄影机控制芯片、温度感测芯片、惯性感测芯片、环境感测芯片与内存芯片所构成的群组。
如图3所示，上述基本功能芯片202透过无线收发器203将生理信号发送至外部信息平台30。外部信息平台30可搭载于内储有控制程序的计算机程序产品，所述计算机程序产品例如智能手机、个人计算机或个人行动助理装置。当计算机程序产品加载控制程序并执行后，可以获取智能穿戴配备上所有功能模块所得到之信息，亦可反向对所有功能模块进行控制与提供物联网信息。此外，外部信息平台30亦可对所获取的信息进行分析、纪录等，以对用户进行个人的健康管理。
更详而言之，外部信息平台30包括无线收发模块300、控制模块301、储存模块302、处理模块303以及异常警示模块304。控制模块301控制无线收发模块300，而令无线收发模块300建立与智能穿戴配备的通信，而接收无线收发器203向外发送的生理信号，或经由无线收发器203回馈控制信号予第一、第N扩充功能模块21、22与基本功能模块20。储存模块302储存无线收发模块300所接收的生理信号，与回馈控制第一、第N扩充功能模块21、22与基本功能模块20的控制信号。处理模块303则分析无线收发模块300所接收的生理信号是否异常，及/或撷取与分类生理信号的特征，并于生理信号异常时由异常警示模块304向外发出异常警示，还可将生理信号的分析结果透过例如智能手机、个人计算机或个人行动助理装置的通信装置，发送至云端及/或医疗院所。
亦即，上述外部信息平台30的无线收发模块300还可接收基本功能模块20、第一、第N扩充功能模块21、22的运作状态，由处理模块303分析基本功能模块20、第一、第N扩充功能模块21、22的运作是否异常，及/或撷取与分类生理信号的特征，并于异常时由异常警示模块304向外发出异常警示。
应说明的是，本发明的各功能模块(基本功能模块、第一扩充功能模块及第N扩充功能模块)以微型化方式设置于功能组件中，功能组件的结构形式不拘，可搭配的模块亦不局限于特定功能，原则上单一功能组件仅能实现单一功能(扩充功能或基本功能)，但亦可将多个功能模块整合于一芯片，而使单一功能组件还能实现多种功能。
以下即配合图4例示本发明功能组件的结构。如图4所示，本发明功能组件40可以钮扣方式呈现，包括有承载体400、功能模块401以及外盖体402。承载体400用于承载功能模块401。智能穿戴配备上布设的一组导线穿过承载体400而与芯片模块401电性串接。承载体400还具有组接结构，而能以可拆卸方式组接智能穿戴配备的组装体，如此可大幅提升智能穿戴配备组接功能组件40的便利性，而有利于智能穿戴配备功能的扩充或改变。外盖体402覆盖于承载体400，用于对承载体400所承载的功能模块401提供保护。所述功能模块401即为上述基本功能模块或扩充功能模块。
图5为上述具备功能模块401的架构概念图，其设计主要包括两部份：功能芯片4011、中继器4012。功能芯片4011为可提供基本控制功能与各式应用功能的芯片，也可为任一种感测芯片。举例而言，可为生理信号感测芯片、麦克风控制芯片、喇叭控制芯片、全球定位系统(GPS)芯片、摄影机控制芯片、温度感测芯片、惯性感测芯片、内存芯片、物联网控制芯片、电源芯片、无线收发芯片或集成有以上多种功能的集成芯片。中继器4012与功能芯片4011链接，主要功能在于传递电能、控制信号与数据。更详而言之，中继器4012可以传递功能芯片4011运作所需求的电能、控制信号与数据。如图5所示，中继器4012透过输出入端口40121、40122、40123、40124输出入电能、控制信号与数据，并与其它芯片模块的串接，而实现功能的扩充与传递互联网信息，而建立互联的通信网络架构，中继器4012输出入端口数目可依互联网或功能需求增加或减少。
图6-1与图6-2为本发明功能组件的设计概念图。于图6-1的第I区域中为图标、功能组件40组接于配备本体1的状态。于图6-1的第II区域中为图标、功能组件40自配备本体1上卸除的状态，且配备本体1上具有用于组接功能组件40的组装体13，以及用于设置组装体13的设置板14，设置板14用以将组装体13设置于配备本体1。较佳地，组装体13为弹性体而可藉变形，达成功能组件40与组装体13的组接与拆卸，即使，功能组件40以可卸除方式组接于组装体13。
于图6-1的第III区域中为图标、一组导线12穿过设置板14朝功能组件40的方向延伸，并穿过承载体400而达成与功能模块401的电性串接，用以传递功能模块401所需之电能、控制信号、数据及互联网信息，其中，功能模块401可透过拉线、导电线、导电棉、电路或任何可进行电性连接的材料与方式跟一组导线12电性串接。设置板14可透过黏合或缝合的技术固定于配备本体1上。
于图6-2的第IV区域与第V区域为图标、功能组件40的分解状态，其中，外盖体402可外露有造型件，并可设置功能模块401运作所需的开关、显示灯号、摄影机、天线、喇叭及/或麦克风，且配备本体1上具备包覆层15，以将一组导线12包覆进而提供保护，俾确保一组导线12的电性特性。
综上所述，本发明提出智能穿戴配备与其搭配的外部信息平台，将各式功能模块设置到所属的功能组件中。用户可依个人需求，从功能组件中选择适当者配置到智能穿戴配备上，因而，本发明的智能穿戴配备可藉由配置的功能组件进行功能的扩展与改变，是以，本发明智能穿戴配备的功能具备高度调整弹性及整合性。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (11)

1.一种智能穿戴配备，其特征在于，包括：
配备本体，具备换能器、一组导线与多个分散设置的组装体，其中，该组导线串接该些组装体；
第一功能组件，以可卸除方式组接于该些组装体的第一者，具备第一扩充功能模块，所述第一扩充功能模块包括第一功能芯片与第一中继器；
至少一第N功能组件，以可卸除方式组接于该些组装体的第N者，具备第N扩充功能模块，所述第N扩充功能模块包括第N功能芯片与第N中继器，其中，N为选自从二到无限大的正整数；以及
基本功能组件，以可卸除方式组接于该些组装体，并避开所述第一、第N功能组件的任一者，所述基本功能组件具备基本功能模块，所述基本功能模块包括基本中继器、电源、基本功能芯片与无线收发器；该组导线电性连通所述基本、第一、第N中继器，而达成所述基本、第一、第N功能芯片的电性连通，以令所述电源分别对所述第一、第N功能芯片供电，使所述第一、第N功能芯片正常运作，而透过所述换能器进行生理信号的测量；所测量的生理信号经由该组导线传送给所述基本功能芯片，并透过所述无线收发器向外发送。
2.如权利要求1所述的智能穿戴配备，其特征在于，所述换能器为由光、电、力、磁、热、流、惯性或声波能量转换以获得生理信号的传感器。
3.如权利要求1所述的智能穿戴配备，其特征在于，所述第一、第N功能芯片可选自于由生理信号感测芯片、麦克风控制芯片、喇叭控制芯片、全球定位系统芯片、摄影机控制芯片、温度感测芯片、惯性感测芯片、环境感测芯片与内存芯片所构成的群组中。
4.如权利要求1所述的智能穿戴配备，其特征在于，所述第一、第N扩充功能模块由该组导线串接彼此而构成群组，以对所述基本功能模块提供功能的扩充，并建立互联的通信网络架构。
5.如权利要求1所述的智能穿戴配备，其特征在于，所述第一、第N、基本功能组件分别具有承载体与外盖体；该些承载体用于分别承载所述第一、第N扩充功能模块与基本功能芯片模块，该组导线穿过该些承载体，而分别与该些承载体所承载的芯片模块电性连通，且该些承载体还分别具有组接结构，以组接该些组装体；该些外盖体用来覆盖于该些承载体，用于对该些承载体所承载的芯片模块提供保护。
6.如权利要求5所述的智能穿戴配备，其特征在于，该些外盖体外露有造型件，并可设置与所述承载体所承载的功能模块电性连通的开关、显示灯号、摄影机、天线、喇叭及/或麦克风。
7.一种与权利要求1项所述的智能穿戴配备搭配的外部信息平台，其特征在于，包括控制模块以及无线收发模块，所述控制模块控制所述无线收发模块，而令所述无线收发模块建立与所述穿戴配备的通信，而接收所述无线收发器向外发送的生理信号，或回馈控制信号予所述第一、第N扩充功能模块与基本功能模块。
8.如权利要求7所述的外部信息平台，其特征在于，还包括：
储存模块，储存所述无线收发模块所接收的生理信号，与回馈控制所述第一、第N扩充功能模块与基本功能模块的信号；
处理模块，分析所述无线收发模块所接收的生理信号是否异常，及/或撷取与分类所述生理信号的特征；以及
异常警示模块，于所述处理模块对所述生理信号的分析结果异常时，向外发出异常警示。
9.如权利要求8所述的外部信息平台，其特征在于，所述无线收发模块还接收所述第一、第N扩充功能模块及/或基本功能模块的运作状态；以及所述处理模块还藉由所述无线收发模块所接收的运作状态，分析所述第一、第N扩充功能模块及/或基本功能模块的运作是否异常，及/或撷取与分类所述生理信号的特征。
10.如权利要求7所述的外部信息平台，其特征在于，所述控制模块还控制所述第一、第N扩充功能模块及/或基本功能模块的运作，以建立互联的通信网络架构。
11.一种智能穿戴配备，其特征在于，包括：
配备本体，具备换能器与一组导线；
第一扩充功能模块；
至少一第N扩充功能模块，其中，N为选自由二到无限大的正整数；以及
基本功能模块，其中，
所述第一、第N扩充功能模块、基本功能模块，以可卸除方式组设于所述配备本体，该组导线分别串接所述第一、第N扩充功能模块，而构成扩充功能模块群组，以透过所述换能器进行生理信号的测量，该组导线还串接所述扩充功能模块群组与所述基本功能模块，以电性连通所述基本、第一、第N扩充功能模块，而建立互联的通信网络架构；该组导线还将所述扩充功能模块群组所测量的生理信号传送给所述基本功能模块。
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