TWI559265B

TWI559265B - 溫度告知裝置

Info

Publication number: TWI559265B
Application number: TW104140771A
Authority: TW
Inventors: 江孟龍; 王信義
Original assignee: 英業達股份有限公司
Priority date: 2015-12-04
Filing date: 2015-12-04
Publication date: 2016-11-21
Also published as: TW201721593A

Description

溫度告知裝置

本發明係有關於一種溫度告知裝置，特別是關於一種可實際感覺溫度的溫度告知裝置。

現有之手持式產品或穿戴式產品，均有溫度查詢功能，使用者可在旅遊某一地區前先行查詢該地區之溫度，以進行隨身衣物之準備。然而，傳統之產品之皆以螢幕顯示數值或圖形之方式，告知使用者所查詢地區之溫度。此種查詢方式除了因需要喚醒裝置之螢幕進行查詢而需要較久的時間外，由於是以數值或圖形之方式顯示溫度，對使用者而言，充其量僅能得旅遊地之溫度數字，以及和本地溫度間之數值差異，使用者並無法體會此數值差異所帶來之真實體感差異，因此也不易讓使用者了解還須攜帶多少的保暖衣物。

因此，即需一種能解決上述問題的溫度充放電裝置。

本發明內容之一技術態樣是在提供一種溫度告知裝置。此溫度告知裝置可讓一使用者實際體驗一目標溫度。此溫度告知裝置具有一熱電轉換模組、一溫度感測器、一第一電流路徑和一第二電流路徑、一充/放電元件以及一微處理器。熱電轉換模組，設置於一穿戴式裝置的一上蓋部分和一下蓋部分間。溫度感測器設置於上蓋部分和下蓋部分中以感測上蓋部分和下蓋部分溫度。第一電流路徑和第二電流路徑，耦接此熱電轉換模組。充/放電元件，耦接第一電流路徑和第二電流路徑。微處理器接收此溫度以及透過一傳輸介面接收此目標溫度。其中此微處理器比較此溫度和此目標溫度間之一溫度差異，以根據此溫度差異計算一對應電流，並選擇此第一電流路徑和此第二電流路徑其中之一，以控制此充/放電元件傳輸此對應電流給此熱電轉換模組進行升溫或降溫。

在一實施例中，充/放電元件透過第一電流路徑提供此對應電流以一第一電流方向流經此熱電轉換模組，以升溫此蓋部分溫度以及降溫下蓋部分溫度，使得下蓋部分溫度等於此目標溫度。

在一實施例中，此充/放電元件透過此第二電流路徑提供此對應電流以一第二電流方向流經此熱電轉換模組，以降溫此上蓋部分溫度以及升溫此下蓋部分溫度，使得此下蓋部分溫度等於此目標溫度。

在一實施例中，更包括一切換單元，設置於此熱電轉換模組和此第一電流路徑以及此第二電流路徑間，此微處理器根據此溫度差異切換此切換單元選擇此第一電流路徑或此第二電流路徑。

在一實施例中，此傳輸介面為一藍芽介面或一WiFi介面。

在一實施例中，此目標溫度係儲存於一遠端資料庫中，其中此遠端資料庫為一溫度預報中心的資料庫。

在一實施例中，此微處理器更透過此傳輸介面傳輸此溫度給此遠端資料庫或另一使用者。

在一實施例中，此目標溫度係由此使用者透過此傳輸介面所設定。

在一實施例中，此溫度感測器更包括一第一溫度感測器和一第二溫度感測器分別設置於此上蓋部份和此下蓋部分，以分別檢測此上蓋部分的溫度和此下蓋部分的溫度。

在一實施例中，熱電轉換模組更包括：複數個P型熱電材料和複數個N型熱電材料，其中此些個P型熱電材料以及此些個N型熱電材料以P-N對方式串連連結形成此熱電轉換模組。

綜上所述，本發明溫度告知裝置可根據一目標溫度和當前溫度之差異，產生一對應電流利用熱電轉換方式，對一穿戴式產品的上蓋部分和下蓋部分進行加熱和致冷，以讓貼近此穿戴式產品的使用者體表，可真實體驗目標溫度的感覺。

以下將以實施方式對上述之說明作詳細的描述，並對本發明之技術方案提供更進一步的解釋。

100‧‧‧溫度告知裝置

110‧‧‧熱電轉換模組

111‧‧‧P型熱電材料

112‧‧‧N型熱電材料

113‧‧‧導流片

114‧‧‧熱耦合層

115‧‧‧第一溫度感測器

116‧‧‧第二溫度感測器

120‧‧‧切換單元

121‧‧‧第一開關

122‧‧‧第二開關

130‧‧‧微處理器

140,171,301‧‧‧傳輸介面

150‧‧‧充/放電元件

160‧‧‧溫度感測器

161‧‧‧第一電流路徑

162‧‧‧第二電流路徑

170‧‧‧遠端資料庫

180‧‧‧天氣預報單位

200‧‧‧穿戴式裝置

210‧‧‧上蓋部分

220‧‧‧下蓋部分

302‧‧‧應用程式

303,304‧‧‧溫度感應器220下蓋

221‧‧‧第一下蓋部分

222‧‧‧第二下蓋部分

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：

第1圖所示為根據本發明一較佳實施例之溫度告知裝置概略圖。

第2A圖和第2B圖所示一穿戴式裝置概略圖。

第3圖所示為根據一較佳實施例應用本發明溫度告知裝置之概略圖。

為了使本發明內容之敘述更加詳盡與完備，可參照所附之圖式及以下所述各種實施例，圖式中相同之號碼代表相同或相似之元件。但所提供之實施例並非用以限制本發明所涵蓋的範圍，而結構運作之描述非用以限制其執行之順序，任何由元件重新組合之結構，所產生具有均等功效的裝置，皆為本發明所涵蓋的範圍。

其中圖式僅以說明為目的，並未依照原尺寸作圖。另一方面，眾所週知的元件與步驟並未描述於實施例中，以避免對本發明造成不必要的限制。

本發明的溫度告知裝置，係利用一熱電轉換模組，接收一目標溫度和當前溫度差的對應電流來進行熱電轉換，以對一穿戴式產品的上蓋部分和下蓋部分進行加熱和致冷，以讓使用者體表貼近此穿戴式產品的部分，可真實體驗目標溫度的感覺，而讓使用者更了解還須攜帶多少的保暖衣物。

第1圖所示為根據本發明一較佳實施例之溫度告知裝置概略圖，此溫度告知裝置可實際產生一目標溫度讓使用者即時體驗此目標溫度的感覺，以及和當前溫度之差異。而第2A圖和第2B圖所示為一穿戴式裝置概略圖，穿戴式裝置200包括一上蓋部分210和一下蓋部分220。本發明之溫度告知裝置可設置於此穿戴式裝置200的上蓋部分210和下蓋部分220間，其中下蓋部分220貼近穿戴者的體表，而上蓋部分210則貼近環境溫度，因此當使用者戴上此穿戴式裝置時，藉由溫度告知裝置對上蓋部分210和下蓋部分220進行加熱或致冷，使得和穿戴式產品下蓋部分220貼近的體表可真實感覺到目標溫度。

如第1圖所示，本發明溫度告知裝置100包括一熱電轉換模組110、一切換單元120、一微處理器130、一傳輸介面140、一充/放電元件150以及溫度感測器160。充/放電元件150為一可以進行重複充放電過程的電池或電容，用以提供電流給熱電轉換模組110。傳輸介面140可為一藍芽或WiFi傳輸介面，透過此傳輸介面140，微處理器130可連接一遠端資料庫170查詢一目的地溫度，來獲得一目標溫度。其中遠端資料庫170，例如為一天氣預報單位所提供之資料庫。

而熱電轉換模組110可將熱與電兩種不同型態的能量互相進行轉換，在一實施例中，此熱電轉換模組110可設置在穿戴式裝置200的上蓋部分210與下蓋部分220間，根據充/放電元件150所提供之電流來對上蓋部分210和下蓋部分220進行加熱或致冷。其中熱電轉換模組110包括多個P型熱電材料111和N型熱電材料112以P-N對方式串連連結形成。在一實施例中，可使用鉍碲化合物或銻碲化合物形成此P型熱電材料111和N型熱電材料112。其中，每一P-N對中的P型熱電材料111和N型熱電材料112一端共同通過一導流片113進行連接。而每一P-N對中的P型熱電材料111和N型熱電材料112的另一端則分別連接兩導流片113，來與相鄰之另兩P-N對連接形成串連結構。其中導流片113主要進行導電、導熱作用，在一實施例中，可選用導電和導熱性能良好的銅質導流片。在導流片113和上蓋部分210間，以及導流片113和下蓋部分220間更具有一電絕緣的熱耦合層114，在一實施例中，可選擇電絕緣性能良好同時傳熱能力強的材料，如氧化鈹陶瓷。

溫度感測器160包括一第一溫度感測器115和一第二溫度感測器116，分別設置在上蓋部分210和下蓋部分220之P型熱電材料111之側邊，用以分別感測上蓋部分210和下蓋部分220的溫度，以傳輸給微處理器130。而微處理器130可透過傳輸介面140連接一遠端資料庫170將溫度感測器160檢設之溫度傳輸給遠端資料庫170，以及查詢一目的地溫度來獲得一目標溫度。在一實施例中，此傳輸介面140可為一藍芽或WiFi傳輸介面。依此，微處理器130可將溫度感測器160檢測的溫度和目標溫度進行比較，並根據比較結果控制熱電轉換模組110對上蓋部分210和下蓋部分220進行加熱或致冷。

另一方面，由第一開關121和第二開關122組成的切換單元120是設置於充/放電元件150和熱電轉換模組110間。微處理器130根據比較結果計算一對應電流，並對第一開關121和第二開關122進行切換，以選擇一第一電流路徑161或一第二電流路徑162，讓充/放電元件150傳輸該對應電流給熱電轉換模組110。依此，當微處理器130切換第一開關121和第二開關122耦接節點1來選擇第一電流路徑161所提供之第一方向電流時，因P型熱電材料111內的多數載子(電洞)移動方向是與電流同向，因此帶有能量的載子(電洞)是累積在上蓋部分210。而N型熱電材料112內的多數載子(電子)移動方向是與電流反向，因此帶有能量的載子(電子)亦是累積在上蓋部分210。由於帶有能量的載子均是累積在上蓋210，致使上蓋210溫度升高，而帶有能量的載子均遠離下蓋220，致使下蓋220的溫度降低。反之，當切換第一開關121和第二開關122耦接節點2選擇第二電流路徑162所提供之第二方向電流時，此時因P型熱電材料111內的多數載子(電洞)移動方向是與電流同向，因此帶有能量的載子(電洞)是累積在下蓋部分220。而N型熱電材料112內的多數載子(電子)移動方向是與電流反向，因此帶有能量的載子(電子)亦是累積在下蓋部分220。由於帶有能量的載子均是累積在下蓋220，致使下蓋部分220溫度升高。而帶有能量的載子均遠離上蓋部分210，致使上蓋部分210的溫度降低。依此，當第二溫度感測器116檢測的下蓋溫度，亦即貼近和目標溫度進行比較，並根據比較結果控制熱電轉換模組110對上蓋部分210和下蓋部分220進行加熱或致冷

第3圖所示為根據一較佳實施例應用本發明溫度告知裝置之概略圖。其中於此圖示中為說明方便，溫度告知裝置100僅繪示出熱電轉換模組110、傳輸介面140以及溫度感測器160，而此溫度告知裝置100係設置於一使用者穿戴式裝置200中。在一實施例中，當傳輸介面140是一藍芽傳輸模組時，如使用者1所示，溫度告知裝置100可先連接手持裝置300的傳輸介面301，以透過手持裝置300來和遠端資料庫170傳輸介面171連接，來上、下傳輸所需資料。而在另一實施例中，當傳輸介面140是一WiFi傳輸模組時，如使用者2所示，溫度告知裝置100可直接與遠端資料庫170傳輸介面171連接，來上、下傳輸所需資料。其中遠端資料庫170，可耦接一天氣預報單位180來獲得預報溫度。此外，遠端資料庫170亦可與其他位置之溫度感應器303,304連結。藉此，各使用者均可透過遠端資料庫170來獲得當地的當時室外溫度、或行程目的地當時溫度，亦或是獲得特定時間、地點的天氣預報溫度。此外，因為使用者1和使用者2的溫度告知裝置100均具傳輸介面140，因此使用者1和使用者2間可直接或間接連接，以彼此追蹤傳輸對方之體表溫度或周遭溫度，在醫療應用上，可進行對方之體溫即時監控。

在一實施例中，如第3圖所示，使用者的手持式裝置300中可先下載一應用程式(APP)302。使用者可於此應用程式302中設定旅行地點和時間，並透過手持裝置300的傳輸介面301和遠端資料庫170傳輸介面171連接，以查詢旅行地點在設定時間時的溫度，作為目標溫度。手持裝置300將此目標溫度傳送給使用者的溫度告知裝置100，在旅行前可利用一開關以手動或自動方式觸發此溫度告知裝置100，根據此目標溫度和溫度感測器160檢測的溫度比較結果，控制熱電轉換模組110對穿戴式裝置200的上蓋部分210和下蓋部分220進行加熱或致冷。其中自動觸發條件可為設定之時間，設定之溫差等。例如，當目標溫度低於溫度感測器160檢測的溫度時，觸發溫度告知裝置100中的微處理器130根據比較結果切換第一開關121和第二開關122耦接節點1，以選擇第一電流路徑161提供之第一方向電流給熱電轉換模組110，以使貼近體表的下蓋部分220溫度降低至此目標溫度，讓使用者實際體驗此目標溫度。反之，當目標溫度高於溫度感測器160檢測的溫度時，觸發溫度告知裝置100的微處理器130根據比較結果切換第一開關121和第二開關122耦接節點2，以選擇第二電流路徑162所提供之第二方向電流給熱電轉換模組110，使貼近體表的下蓋部分220溫度上升至此目標溫度，讓使用者實際體驗此目標溫度。

而在另一使用實施例中，亦可於此應用程式302中設定欲保持的目標溫度。並將此目標溫度傳送給溫度告知裝置。依此，當使用者於運動後造成身體溫度上升，或進入冷氣房造成身體溫度下降，此時會觸發溫度告知裝置100根據此目標溫度和溫度感測器160檢測的溫度比較結果，來控制熱電轉換模組110對穿戴式裝置200的上蓋部分210和下蓋部分220進行加熱或致冷。讓使用者實際體驗此目標溫度。

綜上所述，本發明溫度告知裝置係根據一目標溫度和當前溫度之差異，產生一對應電流利用熱電轉換方式，對一穿戴式產品的上蓋部分和下蓋部分進行加熱和致冷，以讓貼近此穿戴式產品的使用者體表，真實體驗目標溫度的感覺。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。