CN117309175A - 电子装置和使用电子装置估计体温的方法 - Google Patents

Abstract

提供电子装置和使用电子装置估计体温的方法。所述电子装置可包括：热通量传感器，包括：第一温度传感器，被配置为测量表示第一温度的第一电压，第二温度传感器，与第一温度传感器间隔开并且被配置为测量表示第二温度的第二电压，以及放大器，被配置为放大第一电压与第二电压之间的电压差；以及处理器，被配置为基于放大后的电压差来估计用户的体温。

Description

电子装置和使用电子装置估计体温的方法

本申请要求于2022年6月28日在韩国知识产权局提交的第10-2022-0078932号韩国专利申请和于2023年2月8日在韩国知识产权局提交的第10-2023-0016885号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的公开通过引用全部包含于此。

技术领域

与示例实施例一致的设备和方法涉及通过使用多个温度传感器来测量热通量并基于热通量来估计体温。

背景技术

通常，体温是四种生命体征之一，并且具有非常重要的临床意义。体温传感器可被应用于各种应用(诸如，检查患者的感染、药物的热副作用或女性的排卵时间等)。然而，由于体温传感器的大小，可能难以通过使用便携式装置(诸如，可穿戴装置)来测量体温。在用于体温估计的便携式装置中使用的热通量传感器通过使用两个或更多个温度传感器和用于补偿体热的绝缘体来测量热通量。在这种情况下，为了准确地测量热通量，需要减少在用于读取传感器数据的模数(ADC)转换处理期间生成的噪声。为此，期望获得由温度传感器测量的温度之间的大差异。通常，为了获得大的温度差，可增加绝缘体的厚度，但是绝缘体的增加的厚度可导致热通量传感器的厚度的增加，从而引起难以以紧凑大小制造便携式装置的问题。

发明内容

根据本申请的一方面，一种电子装置可包括：热通量传感器，包括：第一温度传感器，被配置为测量表示第一温度的第一电压，第二温度传感器，与第一温度传感器间隔开并且被配置为测量表示第二温度的第二电压，以及放大器，被配置为放大第一电压与第二电压之间的电压差；以及处理器，被配置为基于放大后的电压差来估计用户的体温。

热通量传感器可包括被配置为将放大后的电压差转换为温度差的信号处理器，并且处理器还可被配置为基于与放大后的电压差对应的温度差来估计体温。

信号处理器可基于第一温度和第一电压的第一组合或者第二温度和第二电压的第二组合、以及外部电源电压来生成转换模型。

热通量传感器可包括：导热材料，设置在第一温度传感器与第二温度传感器之间；以及信号处理器，被配置为将放大后的电压差转换为温度差，并且通过将导热材料的热阻系数应用于温度差来计算热通量。

第一温度传感器与第二温度传感器之间的空间的长度或者设置在第一温度传感器与第二温度传感器之间的导热材料的厚度在从0.1mm至5mm的范围内。

第一温度传感器和第二温度传感器以惠斯通电桥结构进行布置。

第一温度传感器和第二温度传感器中的至少一个可以是热敏电阻器。

第一温度可被配置为测量用户的皮肤温度作为第一温度。热通量传感器可包括：信号处理器，被配置为基于放大后的电压差来计算热通量。处理器可基于热通量和表面温度来估计体温。

所述电子装置可包括：显示器，被配置为输出第一温度、第二温度、体温和体温引导信息中的至少一个。

根据本公开的另一方面，一种估计体温的方法可包括：通过第一温度传感器测量表示第一温度的第一电压；通过与第一温度传感器间隔开的第二温度传感器，测量表示第二温度的第二电压；放大第一电压与第二电压之间的电压差；将放大后的电压差转换为温度差，并且基于转换后的温度差计算热通量以输出热通量；以及基于放大后的电压差来估计用户的体温。

所述方法可包括：将放大后的电压差转换为温度差；以及基于与放大后的电压差对应的温度差来估计体温。

所述方法可包括：基于第一温度和第一电压的第一组合或者第二温度和第二电压的第二组合、以及外部电源电压来生成转换模型。

所述方法可包括：将放大后的电压差转换为温度差；以及通过将设置在第一温度传感器与第二温度传感器之间的导热材料的热阻系数应用于温度差来计算热通量。

第一温度可对应于用户的皮肤温度，其中，估计用户的体温的步骤可包括：基于与放大后的电压差对应的热通量和用户的皮肤温度来估计体温。

所述方法可包括：通过输出接口输出第一温度、第二温度、体温和体温引导信息中的至少一个。

根据本公开的另一方面，一种热通量传感器可包括：第一温度传感器，被配置为测量表示第一温度的第一电压；第二温度传感器，与第一温度传感器间隔开并且被配置为测量表示第二温度的第二电压；放大器，被配置为放大第一电压与第二电压之间的电压差；以及信号处理器，被配置为将放大后的电压差转换为温度差，并且基于转换后的温度差计算热通量以输出热通量的值。

信号处理器还可被配置为通过预处理放大后的电压差并且将电压差输入到预定的转换模型来将电压差转换为温度差。

信号处理器还可被配置为基于第一温度和第一电压的第一组合或者第二温度和第二电压的第二组合、以及外部电源电压来生成转换模型。

根据本公开的另一方面，一种智能手表可包括：主体，包括所述电子装置；以及带，连接到主体。

主体还可包括：显示器，被配置为显示用户的体温。

附图说明

通过参照附图描述特定示例实施例，以上和/或其他方面将更加清楚，其中：

图1是示出根据本公开的实施例的电子装置的框图；

图2是示出根据本公开的实施例的热通量传感器的框图；

图3是示出根据本公开的实施例的热通量传感器的结构的示图；

图4是示出根据本公开的实施例的热通量传感器的电路结构的示图；

图5是解释估计用户的体温的示例的示图；

图6是示出根据本公开的另一实施例的电子装置的框图；

图7是示出根据本公开的实施例的估计体温的方法的流程图；以及

图8至图13是示出电子装置的结构的示例的示图。

具体实施方式

下面参照附图更详细地描述示例实施例。

在下面的描述中，即使在不同的附图中，相同的附图参考标号也用于相同的元件。提供在描述中定义的事物(诸如，详细的构造和元件)以帮助全面理解示例实施例。然而，清楚的是，可在没有那些具体定义的事物的情况下实践示例实施例。此外，由于公知的功能或构造会以不必要的细节使描述模糊，因此，它们可不被详细地描述。

将理解，尽管术语第一、第二等可在此用于描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。除非另外清楚地陈述，否则对单数的任何引用可包括复数。此外，除非明确地相反地描述，否则诸如“包含”或“包括”的表述将被理解为表明包括陈述的元件，但是不排除任何其他元件。此外诸如“单元”或“模块”等的术语应被理解为执行至少一个功能或操作的单元并且可被体现为硬件、软件或它们的组合。

诸如“……中的至少一个”的表述在一列元素之后时，修饰整列元素而不是修饰列中的个体元素。例如，表述“a、b和c中的至少一个”应被理解为：仅包括a、仅包括b、仅包括c、包括a和b二者、包括a和c二者、包括b和c二者、包括全部的a、b和c或者上述示例的各种变化。

图1是示出根据本公开的实施例的电子装置的框图。图2是示出根据本公开的实施例的热通量传感器的框图。图3是示出根据本公开的实施例的热通量传感器的结构的示图。图4是示出根据本公开的实施例的热通量传感器的电路结构的示图。

参照图1，电子装置100包括热通量传感器110和处理器120。

热通量传感器110可包括用于获得用于估计用户的体温的数据的多个传感器和电路元件，并且处理器120可通过使用获得的数据来估计体温。处理器120可电连接到热通量传感器110，并且可响应于用于估计体温的请求而控制热通量传感器110。

参照图2和图3，热通量传感器110可包括第一温度传感器111、第二温度传感器112、放大器113和信号处理器114。另外，第一温度传感器111和第二温度传感器112可以以其间设置有导热材料310的堆叠结构形成。在这种情况下，导热材料310可以是隔热材料。尽管图2示出信号处理器114被包括在热通量传感器110中，但是实施例不限于此，并且信号处理器114可并入处理器120中。

第一温度传感器111可测量电子装置100中的第一温度。第二温度传感器112可与第一温度传感器111间隔开，并且可测量电子装置100中的第二温度。例如，第一温度传感器111可设置在电子装置100的下端处，以测量电子装置100与对象之间的接触表面的表面温度。当热通量传感器110与用户接触时，第一温度传感器111可测量用户的皮肤温度。在这种情况下，对象可以是可很好地反映体温的身体部位(例如，前额、胸部、耳垂、上臂、手腕等)，但是不限于此。

导热材料310可以是具有0.1mm至5mm的大小的绝缘体，并且可以是具有0.1W/mK或更小的热导率的材料(例如，聚氨酯泡沫或空气)。然而，绝缘体的大小和热导率不限于此。此外，还可提供空气填充结构，在空气填充结构中，具有非常低的热导率的空气被填充在第一温度传感器111与第二温度传感器112之间，而不使用单独的材料。第一温度传感器111和第二温度传感器112可以是热敏电阻。在用于测量温度的温度传感器之中，热敏电阻器是接触型温度传感器，并且可与例如对象的手腕接触以测量手腕的表面温度。另外，第一温度传感器111和第二温度传感器112可布置为其间设置有导热材料310的热敏电阻器对。

放大器113可以是具有一个或多个输入端子并放大通过输入端子输入的输入信号的电压差的电路元件，并且可以是例如差分放大器。然而，放大器113的类型不限于此。参照图4，例如，放大器113可放大由第一温度传感器111测量的第一电压V₁与由第二温度传感器112测量的第二电压V₂之间的电压差ΔV，以生成放大后的电压差A×ΔV。在这种情况下，第一温度传感器111和第二温度传感器112可具有相同或基本相同的电路结构，使得可容易地获得电压差ΔV。例如，第一温度传感器111和第二温度传感器112可以以惠斯通电桥结构布置在放大器113周围。然而，第一温度传感器111和第二温度传感器112的布置不限于此。

信号处理器114可将放大后的电压差转换为温度差，并且可基于转换后的温度差来计算热通量以输出热通量。例如，信号处理器114可通过预处理放大后的电压差并将电压差输入到预定的转换模型来将电压差转换为温度差。

首先，信号处理器114可对放大后的电压差A×ΔV执行预处理。例如，信号处理器114可将放大后的电压差A×ΔV除以预定值，从而减轻模数(ADC)转换处理期间降低分辨率的问题。信号处理器114可包括数字电路、模拟电路和ADC转换器中的任何一个或任何组合。

然后，通过将放大和预处理的电压差输入到预定的转换模型，信号处理器114可将电压差转换为温度差。特别地，信号处理器114可基于第一温度和第一电压或第二温度和第二电压以及外部电源电压来生成转换模型。也就是说，信号处理器114可基于第一温度、第一电压和外部电源电压来生成转换模型，或者信号处理器114可基于第二温度、第二电压和外部电源电压来生成转换模型。

参照图4，例如，假设第一温度传感器111和第二温度传感器112是具有相同电路的热敏电阻，由第一温度传感器111测量的第一温度T₁可由下面的等式1表示。在这种情况下，例如，直接连接到外部电源电压的电阻器的电阻值可以是在第一温度传感器111和第二温度传感器112处于25℃(298K)时的电阻值。然而，电阻值不限于此。

[等式1]

在此，V_DD表示供应给电子装置的外部电源电压，并且B表示热敏电阻的特征值。

在这种情况下，可通过相对于V₁对等式1的第一温度T₁进行微分来获得下面的等式2。

[等式2]

如果第一温度T₁与第二温度T₂之间的温度差小，则温度差可如等式3中所示进行近似，并且最终转换模型可根据等式3来生成。

[等式3]

在此，ΔV表示由第一温度传感器111测量的电压V₁与由第二温度传感器112测量的电压V₂之间的电压差，并且ΔT表示第一温度T₁与第二温度T₂之间的温度差。

在这种情况下，通过将放大后和预处理后的电压差ΔV_p代入等式3的电压差ΔV中，电压差可被转换为相对大的温度差ΔT_p。

为了准确地测量体温，可期望获得由温度传感器测量的温度之间的大的差异，以增加通过温度差生成的热通量。然而，为了获得大的温度差，出现需要增加装置本身的体积的问题。然而，通过使用根据本公开的该实施例的放大后的电压差而获得大的温度差，不仅装置可以以紧凑的大小而被制造，而且估计体温的准确性可被提高。

在该实施例中，转换模型基于由第一温度传感器111测量的第一温度T₁而被生成，但是相同的方法还可被应用于转换模型基于由第二温度传感器112测量的第二温度T₂而被生成的情况。

然后，信号处理器114可基于转换后的温度差来计算热通量，并且可输出热通量。例如，信号处理器114可通过将放大后和预处理后的电压差ΔV_p代入上面的等式3中来获得转换后的温度差ΔT_p，并且可通过将导热材料的热阻系数应用于转换后的温度差ΔT_p来根据下面的等式4计算热通量。

[等式4]

HF＝β_insΔT_p

在此，HF表示热通量，β_ins表示导热材料310的预定的热阻系数。

随后，处理器120可基于由信号处理器114输出的热通量来估计用户的体温。

图5是解释估计用户的体温的示例的示图。

参照图5，用户的体温T_core与对象的表面温度T₁之间的差可在下面的等式5中表示为热通量q。

[等式5]

q＝β_skin(T_core-T₁)

在此，β_skin表示预定的皮肤传热系数。

在这种情况下，假设来自核心的热传递发生在串联电路中，则热通量q等于由热通量传感器110的信号处理器114输出的热通量HF，这可通过下面的等式6表示。

[等式6]

β_skin(T_core-T₁)＝β_insΔT_p等式6可如下面的等式7重新布置。

[等式7]

根据上面的等式7，处理器120可基于热通量HF和作为对象的表面温度的第一温度T₁来估计体温。

参照图5，第一温度传感器111和第二温度传感器112使用其间的空间彼此间隔开。空间可被完全地填充有导热材料310，或者部分地填充有导热材料310。当第一温度传感器111与第二温度传感器112之间的空间被部分地填充有导热材料310时，可在导热材料310与第一温度传感器111和第二温度传感器112中的一个或两个之间存在空气。在这种情况下，空气和导热材料310可一起用作绝缘体。

第一温度传感器111、第二温度传感器112和导热材料310可设置在电子装置100的主体的接触表面与显示面板之间的区域中。当电子装置100被实现为智能手表时，由于智能手表的可容纳温度传感器111和112的区域小，因此可对温度传感器111和112中的每个的高度以及温度传感器111与112之间的距离存在限制。当温度传感器111与112之间的空间被完全地填充有导热材料310时，温度传感器111与112之间的距离可对应于导热材料310的厚度。

例如，智能手表的可容纳温度传感器111和112的区域的高度可在从1mm至1.5mm的范围内。给定智能手表中的区域的有限高度，导热材料310的高度可随着温度传感器111和112的高度增加而减小，同时两个温度传感器111与112之间的特定距离被需要以获得两个温度传感器111与112之间的最小温度差(例如，0.3℃)，从而基于温度差来估计体温。由于温度传感器111和112可具有一些误差率(例如，±0.1℃)，因此当两个温度传感器111与112之间的目标温度差被设置为小于0.3℃时，可能难以可靠地测量两个温度传感器111与112之间的温度差。基于这样的理解，两个温度传感器111与112之间的最小目标温度差可被设置为0.3℃，并且如下面表1中所示，热传递模拟已经通过针对多个区域高度H中的每个改变温度传感器111和112的高度以及导热材料310的高度(或者当温度传感器111与112之间的空间未被完全地填充有导热材料310时的温度传感器111与112之间的距离)来进行。

表1

参照上面的表1，当两个温度传感器111与112之间的目标温度差大于或等于0.3℃时，温度传感器111和112中的每个的高度可被设置为具有0.3mm的最小高度(即，0.3mm或更大，并且优选从0.3mm至0.5mm)，并且导热材料130的高度(或温度传感器111与112之间的距离)可被设置为0.4mm的最小高度(即，0.4mm或更大，并且优选从0.4mm至1.3mm)。在两个温度传感器111与112之间不存在导热材料130和/或在两个温度传感器111与112之间除了导热材料130之外还存在空间(例如，空气)的情况下，导热材料130的高度可表示两个温度传感器111与112之间的距离。

第一温度传感器111可设置为尽可能靠近接触表面，并且第二温度传感器112可设置为尽可能靠近显示面板，以提供相对准确的温度估计。

图6是示出根据本公开的另一实施例的电子装置的框图。

参照图6，电子装置600可包括热通量传感器610、处理器620、存储装置630、输出接口640和通信接口650。在这种情况下，输出接口640可包括显示装置641。热通量传感器610和处理器620与图1的实施例中的热通量传感器110和处理器120相同，从而它们的详细描述将被省略。

存储装置630可存储与估计体温有关的信息。例如，存储装置630可存储第一温度、第二温度、放大后的电压差、转换后的温度差、估计的热通量、皮肤传热系数、导热材料的传热系数和处理器620的处理结果(例如，用户的体温等)。

存储装置630可包括闪存型存储器、硬盘型存储器、多媒体卡微型存储器、卡型存储器(例如，安全数字(SD)存储器、极限数字(XD)存储器等)、随机存取存储器(RAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁存储器、磁盘和光盘等中的至少一个存储介质，但是不限于此。

输出接口640可将处理器620的处理结果提供给用户。例如，输出接口640可在显示装置641上显示处理器620的估计的体温值。在这种情况下，如果估计的体温值落在(预定的)正常范围之外，则输出接口640可通过改变颜色、线条粗细等或者与正常范围一起显示异常值来向用户提供警告信息，使得用户可容易地识别异常值。另外，与显示在显示装置641上的视觉输出一起或不与显示在显示装置641上的视觉输出一起，输出接口640可使用音频输出模块(诸如，扬声器)或触觉模块等通过声音、振动、触感等以非视觉的方式向用户提供第一温度、第二温度、体温或体温引导信息。

显示装置641可包括显示器、全息装置或投影仪以及用于控制装置的控制电路系统。显示装置641可包括适于检测触摸的触摸电路系统和/或适于测量由触摸带来的力的强度的传感器电路系统(例如，压力传感器等)。

音频模块可将声音转换为电信号，反之亦然。音频模块可经由直接或无线地连接到用于估计体温的设备的另一电子装置的扬声器和/或耳机来输出声音。

触觉模块可将电信号转换为可由用户通过触感或动觉识别的机械刺激(例如，振动、运动等)或电刺激。触觉模块可包括例如马达、压电元件和/或电刺激器。

通信接口650可与外部装置通信以发送和接收与估计体温有关的各种数据。外部装置可包括信息处理装置(诸如，智能电话、平板PC、台式计算机、膝上型计算机等)。例如，通信接口650可将体温估计结果发送到外部装置(诸如，用户的智能电话等)，使得用户可通过使用具有相对高性能的装置来管理和监测估计结果。

通信接口650可通过使用各种有线或无线通信技术(诸如，蓝牙通信、蓝牙低功耗(BLE)通信、近场通信(NFC)、WLAN(无线局域网)通信、ZigBee通信、红外数据协会(IrDA)通信、Wi-Fi(无线保真)直接(WFD)通信、超宽带(UWB)通信、Ant+通信、WIFI通信、射频识别(RFID)通信、第三代(3G)、第四代(4G)、第五代(5G)和第六代(6G)通信等)来与外部装置通信。然而，这仅是示例性的并不意在限制。

图7是示出根据本公开的实施例的估计体温的方法的流程图。

图7的方法是由上面根据图1和图6的实施例详细描述的电子装置100和600执行的估计体温的方法的示例，因此将在下面简要描述以避免冗余。

参照图7，电子装置可首先在操作710中通过使用第一温度传感器来测量第一温度，并且可在操作720中通过使用与第一温度传感器间隔开的第二温度传感器来测量第二温度。在这种情况下，第一温度可以是对象的表面温度。

然后，在操作730中，电子装置可放大由第一温度传感器测量的第一电压与由第二温度传感器测量的第二电压之间的电压差。在这种情况下，第一温度传感器和第二温度传感器可以以惠斯通电桥结构布置。

随后，在操作740中，电子装置可将由信号处理器放大的电压差转换为温度差。在这种情况下，信号处理器可通过预处理放大后的电压差并将电压差输入到预定的转换模型来将电压差转换为温度差。在这种情况下，信号处理器可至少基于第一温度和第一电压或第二温度和第二电压以及外部电源电压来生成转换模型。

接下来，在操作750中，信号处理器可基于转换后的温度差来计算热通量，并且可输出计算的热通量。在这种情况下，信号处理器可通过将导热材料的热阻系数应用于转换后的温度差来计算热通量。

然后，在操作760中，处理器可基于输出的热通量和对象的表面温度来估计体温。在这种情况下，处理器可通过输出接口的显示器输出第一温度、第二温度、体温或体温引导信息等，以将信息提供给用户。

图8至图13是示出电子装置的结构的示例的示图。

参照图8，电子装置可被实现为包括主体MB和腕带ST的智能手表型可穿戴装置800。

主体MB可以以各种形状形成。电池可被嵌入主体MB和/或带ST中以向可穿戴装置的各种组件供电。带ST可连接到主体MB的两端以使主体MB佩戴在用户的手腕上，并且可以是柔韧的以便环绕在用户的手腕周围。带ST可由彼此分离的第一带和第二带组成。第一带和第二带中的每个的一端连接到主体MB的两侧，并且第一带和第二带可经由在相应带的另一端处形成的紧固装置彼此连接。在这种情况下，紧固装置可被形成为磁性连接、维可牢(Velcro)连接、销连接等，但是不限于此。此外，带ST不限于此，并且可被整体地形成为不可拆卸的带。

主体MB可包括热通量传感器810、处理器、输出接口、存储装置和通信接口。然而，依据形成因子的大小和形状等，输出接口、存储装置和通信接口中的一些可被省略。

热通量传感器810可包括第一温度传感器、第二温度传感器、放大器和信号处理器，第一温度传感器设置在主体中并被配置为测量第一温度，第二温度传感器与第一温度传感器间隔开并被配置为测量第二温度，放大器被配置为放大由第一温度传感器测量的电压与由第二温度传感器测量的电压之间的电压差，信号处理器被配置为将放大后的电压差转换为温度差，并且基于转换后的温度差来计算热通量以输出计算的热通量。在这种情况下，信号处理器可通过预处理放大后的电压差并将电压差输入到预定的转换模型来将电压差转换为温度差。

安装在主体MB中的处理器可电连接到包括热通量传感器810的各种组件。处理器可基于由热通量传感器810输出的热通量来估计用户的体温。例如，处理器可基于输出的热通量和第一温度来估计体温。

如在此所示，操纵器860可形成在主体MB的侧表面上。操纵器860可接收用户的命令，并且可将接收到的命令发送到处理器。另外，操纵器860可具有用于开启/关闭可穿戴装置800的电源按钮。

显示器可设置在主体MB的前表面上，并且可显示包括体温信息、时间信息、接收到的消息信息等的各种应用屏幕。例如，处理器可在显示器上显示估计的体温值。在这种情况下，如果估计的体温值落在正常范围之外，则处理器可通过改变颜色、线条厚度等或者与正常范围一起显示异常值来向用户提供警告信息，使得用户可容易地识别异常值。另外，响应于用户的请求，处理器不仅可显示并提供当前估计的体温值，而且可在显示器上为用户显示并提供随时间的连续估计的体温值。另外，处理器可在显示器上以图表显示体温变化(例如，一天期间的体温变化)，并且还可在显示器上显示根据体温改变的关于睡眠质量的信息。可被显示在显示器上的信息不仅可包括体温信息，而且可包括第一温度、第二温度、体温引导信息等，但是不限于此。

参照图9，电子装置可被实现为耳戴式装置900。

耳戴式装置900可包括主体和耳带。用户可通过将耳带悬挂在用户的耳廓上来佩戴耳戴式装置900。耳带可依据耳戴式装置900的形状而被省略。主体可被插入外耳道中。热通量传感器910可安装在主体中。耳戴式装置900可向用户提供作为声音的体温估计结果，或者可通过设置在主体中的通信模块将估计结果发送到外部装置(例如，移动装置、平板PC、个人计算机(PC)等)。

参照图10，电子装置可通过耳戴式装置和移动装置(诸如，智能电话)的组合来实现。然而，这仅是示例，并且电子装置的各种组合可被提供。例如，用于估计体温的处理器可安装在移动装置1000的主体中。在接收到用于测量体温的请求时，移动装置1000的处理器可控制通信接口与安装在可穿戴装置900的主体中的通信模块通信，以通过使用传感器910来获得数据(例如，对象的热通量和表面温度)。此外，在从可穿戴装置900接收到数据(诸如，热通量、对象的表面温度等)时，处理器可估计体温，并可通过如在此所示的输出接口将估计结果和体温信息输出到移动装置1000的显示器。例如，响应于用户的请求，处理器不仅可显示并提供当前估计的体温值，而且还可在显示器上为用户显示并提供随时间的连续估计的体温值。另外，处理器可在显示器上以图表显示体温变化(例如，一天期间的体温变化)，并且还可在显示器上显示根据体温改变的关于睡眠质量的信息。

参照图11，电子装置可被实现为移动装置1100(诸如，智能电话)。

移动装置1100可包括外壳和显示面板。外壳可形成移动装置1100的外观。外壳具有其上可顺序地设置显示面板和盖玻璃的第一表面，并且显示面板可通过盖玻璃暴露于外部。传感器1110、相机模块和/或红外传感器等可设置在外壳的第二表面上。

例如，用于从用户获得数据的多个温度传感器可设置在移动装置1100的后表面上，并且设置在移动装置1100的前表面上的指纹传感器、设置在移动装置1100的侧表面上的电源按钮或音量按钮、设置在移动装置1100的前表面和后表面的其他位置上的传感器等可被设置以估计用户的体温。

另外，当用户通过执行安装在移动装置1100中的应用等来发送用于估计体温的请求时，移动装置1100可通过使用传感器1110(例如，热通量传感器)来获得数据，并且可估计体温，并可通过使用移动装置1100中的处理器将估计的值作为图像和/或声音提供给用户。

参照图12，电子装置可被实现为腕表型可穿戴装置和移动装置(诸如，智能电话)的组合。例如，存储器、通信接口和用于估计体温的处理器可安装在移动装置1200的主体中。在接收到用于测量体温的请求时，移动装置1200的处理器可控制通信接口与安装在可穿戴装置1210的主体中的通信模块通信，以通过通信接口获得数据。此外，在从可穿戴装置接收到数据(诸如，热通量、第一温度等)时，处理器可估计体温并通过如在此所示的输出接口将估计结果输出到移动装置的显示器。

参照图13，电子装置1300可被实现为贴片型装置。

例如，电子装置1300可通过带固定到身体测量位置(例如，上臂、胸部等)，以测量用户的体温。在这种情况下，电子装置1300可作为声音或通过显示器向用户提供估计的体温，或者可通过设置在电子装置1300中的通信模块将估计的体温发送到外部装置(例如，移动装置、平板PC、其他医疗装置等)。

虽然不限于此，但是示例实施例可被实现为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质是可存储之后可由计算机系统读取的数据的任何数据存储装置。计算机可读记录介质的示例包括：只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘以及光学数据存储装置。计算机可读记录介质还可分布于联网的计算机系统上，使得计算机可读代码以分布式的方式存储并执行。此外，示例实施例可被编写为通过计算机可读传输介质(诸如，载波)传输的计算机程序，并且在执行程序的通用数字计算机或专用数字计算机中被接收和实现。此外，理解的是，在示例实施例中，上述的设备和装置的一个或多个单元可包括电路系统、处理器、微处理器等，并且可执行存储在计算机可读介质中的计算机程序。

前述示例性实施例仅是示例性的，并且不将被解释为限制性的。本教导可被容易地应用于其他类型的设备。此外，示例性实施例的描述意图是说明性的，而不限制权利要求的范围，并且对本领域的技术人员而言，许多替代物、修改和变化将是清楚的。

Claims (38)

1.一种电子装置，包括：

热通量传感器，包括：

第一温度传感器，被配置为测量表示第一温度的第一电压，

第二温度传感器，与第一温度传感器间隔开并且被配置为测量表示第二温度的第二电压，以及

放大器，被配置为放大第一电压与第二电压之间的电压差；以及处理器，被配置为基于放大后的电压差来估计用户的体温。

2.根据权利要求1所述的电子装置，其中，热通量传感器还包括被配置为将放大后的电压差转换为温度差的信号处理器，并且处理器还被配置为基于与放大后的电压差对应的温度差来估计体温。

3.根据权利要求2所述的电子装置，其中，信号处理器还被配置为基于第一温度和第一电压的第一组合或者第二温度和第二电压的第二组合、以及外部电源电压来生成用于将放大后的电压差转换为温度差的转换模型。

4.根据权利要求1所述的电子装置，其中，热通量传感器还包括：导热材料，设置在第一温度传感器与第二温度传感器之间；以及信号处理器，被配置为将放大后的电压差转换为温度差，并且通过将导热材料的热阻系数应用于温度差来计算热通量，并且

其中，处理器被配置为基于热通量来估计用户的体温。

5.根据权利要求4所述的电子装置，其中，第一温度传感器与第二温度传感器之间的空间的长度、或者设置在第一温度传感器与第二温度传感器之间的导热材料的厚度在从0.1mm至5mm的范围内。

6.根据权利要求1所述的电子装置，其中，第一温度传感器和第二温度传感器以惠斯通电桥结构进行布置。

7.根据权利要求1所述的电子装置，其中，第一温度传感器和第二温度传感器中的至少一个是热敏电阻器。

8.根据权利要求1所述的电子装置，其中，第一温度传感器被配置为测量用户的皮肤温度作为第一温度，

其中，热通量传感器还包括：信号处理器，被配置为基于放大后的电压差来计算热通量，并且

其中，处理器还被配置为基于热通量和皮肤温度来估计体温。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的电子装置，还包括：显示器，被配置为输出第一温度、第二温度、体温和体温引导信息中的至少一个。

10.一种估计体温的方法，所述方法包括：

通过第一温度传感器测量表示第一温度的第一电压；

通过与第一温度传感器间隔开的第二温度传感器，测量表示第二温度的第二电压；

放大第一电压与第二电压之间的电压差；以及

基于放大后的电压差来估计用户的体温。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括：

将放大后的电压差转换为温度差；

其中，估计用户的体温的步骤包括：基于与放大后的电压差对应的温度差来估计体温。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括：

基于第一温度和第一电压的第一组合或者第二温度和第二电压的第二组合、以及外部电源电压来生成用于将放大后的电压差转换为温度差的转换模型。

13.根据权利要求10所述的方法，还包括：

将放大后的电压差转换为温度差；以及

通过将设置在第一温度传感器与第二温度传感器之间的导热材料的热阻系数应用于温度差来计算热通量，

其中，估计用户的体温的步骤包括：基于热通量来估计用户的体温。

14.根据权利要求10所述的方法，其中，第一温度对应于用户的皮肤温度，

其中，估计用户的体温的步骤包括：基于与放大后的电压差对应的热通量和用户的皮肤温度来估计体温。

15.根据权利要求10至14中的任一项所述的方法，还包括：通过输出接口输出第一温度、第二温度、体温和体温引导信息中的至少一个。

16.一种热通量传感器，包括：

第一温度传感器，被配置为测量表示第一温度的第一电压；

第二温度传感器，与第一温度传感器间隔开并且被配置为测量表示第二温度的第二电压；

放大器，被配置为放大第一电压与第二电压之间的电压差；以及

信号处理器，被配置为将放大后的电压差转换为温度差，并且基于转换后的温度差计算热通量以输出热通量的值。

17.根据权利要求16所述的热通量传感器，其中，信号处理器还被配置为通过预处理放大后的电压差并且将电压差输入到预定的转换模型来将电压差转换为温度差。

18.根据权利要求17所述的热通量传感器，其中，信号处理器还被配置为基于第一温度和第一电压的第一组合或者第二温度和第二电压的第二组合、以及外部电源电压来生成转换模型。

19.一种智能手表，包括：

主体，包括根据权利要求1所述的电子装置；以及

带，连接到主体。

20.根据权利要求19所述的智能手表，主体还包括：

显示器，被配置为显示用户的体温。

21.一种可穿戴装置，包括：

第一温度传感器，被配置当在所述可穿戴装置与用户接触时测量第一电压；

第二温度传感器，在所述可穿戴装置的厚度方向上与第一温度传感器分开设置，并且被配置为当所述可穿戴装置与用户接触时测量第二电压；

放大器，被配置为放大第一电压与第二电压之间的电压差；

模数转换器，被配置为将模拟格式的放大后的电压差转换为数字信号；以及

至少一个处理器，被配置为基于表示放大后的电压差的数字信号来估计用户的体温。

22.根据权利要求21所述的可穿戴装置，其中，第一温度传感器与第二温度传感器之间的空间在厚度方向上的长度在从0.1mm至5mm的范围内。

23.根据权利要求21所述的可穿戴装置，还包括：

隔热材料，在所述可穿戴装置的厚度方向上设置在第一温度传感器与第二温度传感器之间。

24.根据权利要求23所述的可穿戴装置，其中，隔热材料具有0.1W/mK或更小的传导率。

25.根据权利要求24所述的可穿戴装置，其中，隔热材料是空气或聚氨酯泡沫。

26.根据权利要求21所述的可穿戴装置，其中，第一温度传感器和第二温度传感器被连接为具有惠斯通电桥配置。

27.根据权利要求21所述的可穿戴装置，其中，第一温度传感器和第二温度传感器中的至少一个是热敏电阻。

28.根据权利要求21所述的可穿戴装置，其中，所述至少一个处理器还被配置为将放大后的电压差转换为温度差，并且基于与放大后的电压差对应的温度差来估计体温。

29.根据权利要求21所述的可穿戴装置，还包括：显示器，被配置为显示用户的体温。

30.一种使用可穿戴装置测量体温的方法，所述方法包括：

当可穿戴装置与用户接触时，由第一温度传感器测量第一电压；

当可穿戴装置与用户接触时，由第二温度传感器测量第二电压，第二温度传感器在可穿戴装置的厚度方向上与第一温度传感器分开设置；

放大第一电压与第二电压之间的电压差；

将模拟格式的放大后的电压差转换为数字信号；以及

基于表示放大后的电压差的数字信号来估计用户的体温。

31.根据权利要求30所述的方法，还包括：

将放大后的电压差转换为温度差；以及

基于与放大后的电压差对应的温度差来估计体温。

32.根据权利要求30所述的方法，还包括：

基于与第一电压对应的第一温度、第一电压和外部电源电压来生成转换模型；

经由转换模型将放大后的电压差转换为温度差；以及

基于与放大后的电压差对应的温度差来估计体温。

33.根据权利要求30所述的方法，还包括：

基于与第二电压对应的第二温度、第二电压和外部电源电压来生成转换模型；

经由转换模型将放大后的电压差转换为温度差；以及

基于与放大后的电压差对应的温度差来估计体温。

34.根据权利要求30所述的方法，还包括：

识别在厚度方向上设置在第一温度传感器与第二温度传感器之间的隔热材料的热阻系数；以及

基于放大后的电压差和隔热材料的热阻系数来估计用户的体温。

35.根据权利要求34所述的方法，其中，隔热材料具有0.1W/mK或更小的传导率。

36.根据权利要求35所述的方法，其中，隔热材料是空气或聚氨酯泡沫。

37.一种传感器装置，包括：

第一温度传感器，被配置为当所述传感器装置与用户接触时测量第一电压；

第二温度传感器，在所述传感器装置的厚度方向上与第一温度传感器分开设置，并且被配置为当所述传感器装置与用户接触时测量第二电压；以及

放大器，被配置为放大第一电压与第二电压之间的电压差，并且输出电压差作为表示用户的体温的值。

38.根据权利要求37所述的传感器装置，其中，第一温度传感器、第二温度传感器和放大器被包括在所述传感器装置的模拟前端中，并且所述传感器装置还包括：

模数转换器，被配置为将模拟格式的放大后的电压差转换为数字信号；以及

至少一个处理器，被配置为基于数字信号来确定用户的体温。