TWI592660B - 積體氣體感測器 - Google Patents

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Description

積體氣體感測器
本發明係有關於一種積體氣體感測器。
可穿戴計算裝置通常是一種操作於相對少量功率之小型計算裝置。可穿戴計算裝置可蒐集例如感測器資訊之資訊、執行處理功能及接著傳遞資訊至終端計算裝置。終端計算裝置可為例如筆記型電腦、平板電腦或智慧型手機等較大的裝置。小尺寸之可穿戴計算裝置可能導致使用這些類型的裝置用於監測或感測人、動物、或無生命物體上、內部或周圍的生物和/或環境條件(例如，氣體、血壓、血糖水平等)。可穿戴計算裝置可使用低功率無線通訊與終端計算裝置通訊。
氣體感測器用於分析空氣中氣體含量。對於用以採樣空氣中的氣體之氣體感測器，通風是必需的。然而，當氣體感測器整合在例如可穿戴裝置、智慧性手機、平板電腦等等的裝置中時，裝置蓋阻隔氣體流動之效率，因此氣體感測器的功能受到折衷。一種用以減輕上述問題 之方式為置放氣體感測器在裝置外側(例如，在可穿戴裝置的外面表面)。然而，置放氣體感測器於裝置外面使氣體感測器暴露於靜電放電(electrostatic discharge，ESD)及機械損傷。
100‧‧‧集體
101,102,103,104,105,106,107‧‧‧裝置
200‧‧‧模組
201,301‧‧‧外殼
202,302‧‧‧開口
203,303‧‧‧氣體感測器
204‧‧‧致動器
205‧‧‧處理器/邏輯
206‧‧‧天線
300‧‧‧截面
304a‧‧‧揚聲器膜
304b‧‧‧揚聲器聲音線圈
304c‧‧‧磁鐵
1600‧‧‧計算裝置
1610‧‧‧處理器1
1620‧‧‧音頻子系統
1630‧‧‧顯示子系統
1632‧‧‧顯示介面
1640‧‧‧輸入/輸出(I/O)控制器
1650‧‧‧電力管理
1660‧‧‧記憶體子系統
1670‧‧‧連結
1672‧‧‧蜂巢式連結
1674‧‧‧無線連結
1680‧‧‧週邊連接
1682‧‧‧至
1684‧‧‧來自
1690‧‧‧處理器2
從下面詳細敘述及揭露的各種實施例的附圖，將更完整地瞭解揭露的實施例，但是，它們不應被視為要將揭露侷限於特定實施例，而僅是為了說明及瞭解之用。
圖1根據一些揭露之實施例示出包括氣體感測器之可穿戴裝置之集體。
圖2根據一些揭露之實施例示出具有一或多個氣體感測器之模組(或可穿戴裝置)以及用於控制至一或多個氣體感測器之氣流的機電裝置。
圖3根據一些揭露之實施例示出具有氣體感測器及用於控制至氣體感測器之氣流的揚聲器膜之模組(或可穿戴裝置)的截面圖。
圖4根據一些揭露之實施例示出用於遠端地控制具有氣體感測器之模組的方法流程圖。
圖5根據一些揭露之實施例示出有用於控制包括具有一或多個氣體感測器之裝置的一或多個可穿戴裝置之設備的智慧型裝置或電腦系統或SoC(系統晶片)。
【發明內容及實施方式】
一些實施例敘述一種設備其包含具有開口之外殼，以及定位在外殼內且偏移開口之邊緣的氣體感測器。在一些實施例中，設備更包含定位在外殼內之裝置，以及裝置可操作以產生機電誘發氣體流動(例如，觸感效應、揚聲器、風扇等等)使得氣體在開口和氣體感測器之間交換。在一些實施例中，裝置為揚聲器膜，其可操作以產生可聽見的聲音。在一些實施例中，設備包含用以降低用於揚聲器膜之交流電(Alternating Current，AC)訊號之頻率的邏輯，使得該揚聲器膜振動而不產生人類可聽噪音。在一些實施例中，外殼為可穿戴裝置的一部分。
在一些實施例中，裝置為揚聲器膜、振動馬達、壓電觸感致動器、風扇或空氣泵中的至少一者。在一些實施例中，設備包含用以處理由氣體感測器收集的資料之處理器。在一些實施例中，設備包含用以傳送處理的資料至其它裝置的天線。在一些實施例中，其它裝置為智慧型手機、平板個人電腦(Personal Computer，PC)或能夠無線通訊(例如，無線區域網路(WLAN))的裝置中的一者。在一些實施例中，氣體感測器可操作以感測氮氧化物氣體、二氧化碳、一氧化碳、空氣濕度、酒精煙氣、臭氧、氨、甲醛、甲烷、二氧化硫或揮發性有機化合物氣體中的至少一者。在一實施例中，設備包含用以藉由裝置管理氣體流動之邏輯。
在下面的說明中，討論了許多細節以提供對 本揭露之實施例的更全面性說明。然而，本領域具通常知識者將清楚明白無需這些具體細節便可實現本揭露之實施例。在其他情況下，以方塊圖形式(而不是詳細地)來顯示熟知結構和裝置以免模糊本揭露之實施例。
請注意在實施例之對應圖中，訊號係以線來表示。一些線可能較粗以指示更多構成訊號路徑、及/或在一或更多端上具有箭頭以指示主要資訊流方向。這樣的指示不打算為限制的。反而，結合一或更多示範實施例來使用線以有助於更了解電路或邏輯單元。如設計需要或偏好所指定之任何表示訊號實際上可包含可在任一方向上傳送且可以任何適當類型之訊號架構來實作的一或更多訊號。
在整篇說明書中，及在申請專利範圍中，「連接」之詞表示所連接事物之間的直接電性、機械性、或磁性連接而沒有任何中間裝置。「耦接」之詞表示所連接事物之間的直接電性、機械性、或磁性連接或透過一或更多被動或主動中間裝置的間接連接。「電路」或「模組」之詞表示配置以彼此合作來提供期望功能的一或更多被動及/或主動元件。「訊號」之詞表示至少一個電流訊號、電壓訊號、磁訊號或資料/時脈訊號。「一」、「一個」、和「此」之含義包括複數個參考。「中」之含義包括「中」和「上」。
「實質上」、「接近」、「近似」、「附近」、「大約」之詞通常指在+/- 20%的目標值內。除非 另有指明，否則使用「第一」、「第二」、和「第三」等的序數形容詞來說明共同物件，僅表示正參考類似物件的不同實例，且不打算意味著如此敘述的物件必須為特定序列(時間上、或空間上)、分級或為任何其他方式。
為了實施例之目的，在各種電路、模組和邏輯方塊中的電晶體是金屬氧化物半導體(MOS)電晶體，其包括汲極、源極、閘極、及塊體端。電晶體亦包括三閘極和FinFET電晶體、全包覆式閘極電晶體(Gate All Around Cylindrical Transistor)、隧道FET(TFET)、方線(Square Wire)、或矩形帶狀電晶體(Rectangular Ribbon Transistor)或實現電晶體功能性的其它裝置像是奈米碳管或自旋電子裝置。即，MOSFET對稱源極和汲極端為相同端且在此處可以互換使用。換句話說，TFET裝置具有對稱的源極和汲極端。那些本領域具通常知識者將理解到其它電晶體(例如，雙極性接面電晶體-BJT PNP/NPN、BiCMOS、CMOS、eFET等等)可以在不脫離本發明的範圍的情況下使用。
圖1根據一些揭露之實施例示出包括氣體感測器之可穿戴裝置之集體100。在這範例中，集體100為在個人及他的車輛(本文，腳踏車)上。然而，實施例不限制於此。可穿戴裝置和它們的使用之其它情形可在各種實施例作用。
例如，感測器可被嵌入在一些其它產品(例如，房子中的牆壁、汽車、鞋子、衣服、腳踏車輪胎等 等)且可使用控制器被控制。一些實施例之氣體感測器也可以為可穿戴裝置的一部分。用語「可穿戴裝置」(或可穿戴計算裝置)一般指的是與人耦合之裝置。例如，直接附加在個人或在個人的衣服上之裝置(例如，感測器、相機、麥克風(mic)等等)為在可穿戴裝置的範圍內。
在一些範例中，可穿戴計算裝置可被例如AC/DC電源插座(power outlet)之主電源供應被充電。在一些範例中，可穿戴計算裝置可由電池充電。在一些範例中，可穿戴計算裝置可由基於近場通訊(Near Field Communication，NFC)之專門的外部源被充電。專門的外部源可提供由在可穿戴計算裝置之電路收穫的電磁場。用以充電可穿戴計算裝置的其它方式為與無線通訊(例如，WLAN傳送)相關的電磁場。WLAN傳送使用具有比NFC傳送範圍更大之遠場無線電通訊以充電可穿戴計算裝置。WLAN傳送通常用於大多數類型的終端計算裝置的無線通信。
例如，WLAN傳送可以根據基於例如那些由電機電子工程師協會(Institute of Electrical Engineers，IEEE)公佈的載波偵測多重存取及碰撞偵測(CSMA/CD)之一或多個WLAN標準被使用。這些WLAN標準可基於例如Wi-FiTM之CSMA/CD無線技術且可包括公佈於2012年三月之與資訊技術-系統間(局域網和城域網)遠端通信和資訊交換特定要求之第11部分：WLAN媒體存取控制(MAC)和實體層(PHY)規範的標 準之IEEE 802.11-2012有關的乙太無線標準(包括後代或變化)、和/或這個標準的後續版本(「IEEE802.11」)。
繼續圖1之範例，可穿戴裝置之集體100包括在安全帽上的裝置101(例如，相機和/或麥克風)、在人的手臂上的裝置102(例如，血壓感測器、氣體感測器、脈搏感測器、和/或麥克風等等)、裝置103(例如，可作用為被控制的終端控制器或裝置的智慧型手錶)、裝置104(例如，在人的衣服之口袋中的智慧型手機和/或平板電腦)、裝置105(例如，用以感測或測量胎壓之壓力感測器、或用以感測從輪胎洩漏之氮氣的氣體感測器)、裝置106(例如，用以測量踩踏速度之加速計)、裝置107(例如，用於其它輪胎之其它壓力感測器)。在一些實施例中，可穿戴裝置之集體100具有藉由無線能量收穫機制或其它類型之無線傳輸機制通訊之能力。
在一些實施例中，裝置102包含具有開口之外殼；以及定位在外殼內且遠離開口之氣體感測器，其中氣體感測器可操作以感測氣體。在一些實施例中，裝置102包括定位在外殼內之機電機制且可操作以管理通過開口至氣體感測器之氣流。在一些實施例中，裝置102包括用以處理由氣體感測器收集的資料之處理器。在一些實施例中，裝置102包括用以傳送處理的資料至其它裝置的天線。在一些實施例中，裝置102係一個感測氣體(和/或其它條件)之獨立裝置且提供結果給使用者。例如，裝置 102可具有用以處理感測的氣體之自己本身的處理器並將其透過螢幕顯示器、聲音蜂鳴、或藉由打開/關閉燈光顯示給使用者。具有氣體感測器的裝置102之一些範例實施例參考圖2-3被敘述。
圖2根據一些揭露之實施例示出具有一或多個氣體感測器之模組(或可穿戴裝置)200以及用於控制至一或多個氣體感測器之氣流的機電裝置。必須指出，具有與任何其它圖的元件相同元件符號(或名稱)之圖2的這些元件可以以任何類似之說明方式操作或作用，但是不侷限於此。
在一些實施例中，模組200包含具有開口202之外殼201、一或多個氣體感測器203、致動器204(例如，機電裝置)、處理器/邏輯205、和天線206。為了避免混淆這些實施例，模組200的簡化版本被示出。例如，顯示螢幕、鍵盤、或其它可為模組200之一部分但沒有在本文示出之特徵。在一些實施例中，外殼201提供保護給在外殼201內之單元。外殼201可由任何合適的材料製成。例如，外殼201可由塑膠製成。在一些實施例中，開口202形成在外殼201內使得一或多個氣體感測器203靠近開口202但不是直接在開口之下從而防止對一或多個氣體感測器203造成傷害。例如，一或多個氣體感測器203被定位使得它們偏移開口202之邊緣從而一或多個氣體感測器203不直接在開口202之下。在一些實施例中，開口202由網格(例如，線或塑膠網格)覆蓋。
在一些實施例中，一或多個氣體感測器203可操作以感測氮氧化物氣體、二氧化碳、一氧化碳、空氣濕度、酒精煙氣、臭氧、氨、甲醛、甲烷、二氧化硫、氟氯烷、氧氣或揮發性有機化合物氣體中的至少一者。一或多個氣體感測器203也適合感測其它類型之氣體。在一些實施例中，設備包含用以藉由裝置管理氣體流動之邏輯。在一些實施例中，致動器204為揚聲器膜、振動馬達(例如，振動提示馬達)、壓電觸感致動器、風扇或空氣泵(例如，用於冷卻目的之壓電空氣泵)中的至少一者。在其它實施例中，致動器和/或觸感裝置之其它類型可被使用為致動器204。例如，可以振動可穿戴裝置(例如，智慧型手錶)之顯示玻璃用以產生氣體流動的致動器可用於致動器204。其它機電裝置也可被使用作為致動器204。
在一些實施例中，處理器/邏輯205控制致動器204以管理通過開口202及一或多個氣體感測器203周圍之氣流。在一些實施例中，處理器/邏輯205為低功率處理器。在一些實施例中，處理器/邏輯205接收從終端裝置(例如，智慧型手機、平板電腦等等)之指令(經由天線206)且控制用於一或多個氣體感測器203採樣空氣中氣體之氣流。在一些實施例中，處理器/邏輯205被預先編程以管理在模組200內之氣流。例如，在一些實施例中，模組200為單獨裝置，其係預先編程以感測特別氣體種類且接著向使用者報告它的結果(例如，藉由顯示螢幕、聲音蜂鳴、或光指示器等等)。在一些實施例中，模組200包括 觸感回饋以向使用者報告所識別的氣體結果。
在一些實施例中，天線206被提供為模組200之一部分以與其它裝置通訊。在一些實施例中，天線206可包含一或多個定向或全向天線，包括單極天線、雙極天線、環形天線、平板天線(patch antennas)、微帶天線(microstrip antennas)、共平面波天線或適合於傳送射頻(RF)訊號之其它類型的天線。在一些多輸入多輸出(multiple-input multiple-output，MIMO)實施例中，天線206被分開以採取空間分集(spatial diversity)之優點。
圖3根據一些揭露之實施例示出具有氣體感測器及用於控制至氣體感測器之氣流的揚聲器膜之模組(或可穿戴裝置)的截面300。必須指出，具有與任何其它圖的元件相同元件符號(或名稱)之圖3的這些元件可以以任何類似之說明方式操作或作用，但是不侷限於此。
在一些實施例中，截面300示出具有外殼301/201、開口302/202、氣體感測器303、揚聲器作為致動器304/204、以及處理器/邏輯305/205之模組200的截面。在一些實施例中，揚聲器304包含揚聲器膜304a、揚聲器聲音線圈304b及在揚聲器聲音線圈304b兩側之磁鐵304c。在一些實施例中，揚聲器膜304a係可操作以振動而產生聲音。任何合適的材料可被使用於形成揚聲器膜304a。由膜移動導致之振動導致氣體流動經過開口302及外殼301內靠近開口302之區域。氣體流動導致外殼301 外側之空氣中的氣體被傳輸至氣體感測器303。因此，氣體感測器303採樣空氣中的氣體且決定特定氣體之類型。
在一些實施例中，感測的氣體資訊提供給處理器/邏輯305，處理器/邏輯304接著透過天線206發送氣體資訊至終端裝置(例如，電話)。在一些實施例中，感測的氣體資訊提供給處理器/邏輯305，處理器/邏輯305接著發送氣體資訊至輸出機制(例如，顯示螢幕)。在一些實施例中，揚聲器304正常操作時氣體交換發生。例如，當揚聲器304產生聲音(例如，音樂)，模組200(例如，可穿戴裝置)也能夠感測氣體。在此種實施例中，氣體感測器303可直接從揚聲器304的操作中受益且可能不需要額外的通風。在這範例中，氣流由揚聲器膜304a產生，因為揚聲器膜304a在它的正常操作期間振動。
在一些實施例中，當揚聲器304不是操作用於他的主要目的(例如，用於產生聲音/音樂)，處理器/邏輯305/205導致揚聲器304由非常低頻率AC電壓訊號(例如，10Hz)被驅動。在這範例中，揚聲器304不產生可聽見的聲音但產生足夠的振動以導致氣體感測器303的新鮮氣體交換以採樣新的氣體分子。雖然圖3實施例示出控制揚聲器膜304a之振動頻率以管理氣流，氣流可由其它機電裝置管理。例如，在一些實施例中，機電裝置為冷卻風扇或鼓風機(blower)，以及處理器/邏輯305/205控制冷卻風扇或鼓風機的速度為足夠慢以用於空氣交換、用 於氣體感測器303之正常操作，而不是足夠快以導致人類可聽到之噪音。
圖4根據一些揭露之實施例示出用於遠端地控制模組200的方法流程400。必須指出，具有與任何其它圖的元件相同元件符號(或名稱)之圖4的這些元件可以以任何類似之說明方式操作或作用，但是不侷限於此。
雖然參照圖4流程圖之方塊為以特定順序顯示，動作的順序可被修改。因此，所示出實施例可以不同順序被執行，且一些動作/方塊可同時執行。一些圖5所列之方塊和/或操作根據某些實施例為可選擇的。所呈現的方塊編號是為了清楚起見，並無意規定其中各種方塊必須發生的操作順序。此外，從不同的流程的操作可以以各種組合來使用。
在方塊401，有關用於一或多個氣體感測器203之正常功能或操作之氣流速度的資訊由終端裝置(例如，智慧型手機、平板PC等等)決定。例如，如果定位在模組200之外殼201內側的氣體感測器203之一者為酒精感測器，則更快速度之空氣交換是需要的，相較於一氧化碳氣體感測器。如果模組200具有兩個這些感測器，然後終端裝置使用限制感測器的氣體速度需求以設定空氣交換特徵。在這範例中，終端裝置使用用於酒精感測器之空氣交換需求以設定模組200之空氣交換特徵。
在方塊402，終端裝置發送決定的資訊至具有一或多個氣體感測器203之裝置(或模組)200。這個決 定的資訊被模組200使用以產生相應於決定的資訊之機電誘發氣體流動(例如，透過致動器204)。在方塊403，終端裝置透過模組200之天線206接收來自一或多個氣體感測器203之資訊。這個接收的資訊係與由一或多個氣體感測器203感測之氣體有關。
在方塊404，終端裝置分析接收的感測資訊。例如，終端裝置決定由一或多個氣體感測器203感測的氣體之類型和量，無論一或多個氣體感測器203是否正常操作。在方塊405，終端裝置產生分析的報告。例如，終端裝置製作隨著時間、距離、和/或位置之感測的氣體之內容的圖形報告。在其它實施例中，其它報告形式可被產生。例如，如果氣體感測器203之一者偵測危險氣體的出現、或對於人類或儀器超過安全臨限的氣體量，接著終端裝置可發送警報給使用者(例如，藉由聲音蜂鳴、發送email警報、發送文字警報等等)。
在方塊406，終端裝置決定致動器204被關閉因為，例如沒有聲音需要被致動器204產生。在一些實施例中，終端裝置藉由降低用於揚聲器膜之AC訊號的頻率以調整氣流使得揚聲器膜304a振動而不產生人類可聽見的噪音。
與流程400相關之程式軟體碼/指令及執行以實施所揭露主體的實施例可被執行作為操作系統或特定應用、組件、程式、物件、模組、歷程、或其它指令順序或稱為「程式軟體碼/指令」、「操作系統程式軟體碼/指 令」、「應用程式軟體碼/指令」、或嵌入在處理器中簡稱「軟體」或韌體的指令之順序之組織一部分。在一些實施例中，與流程400相關之程式軟體碼/指令為由終端裝置(例如，圖5所示)執行。
回去參照圖4，在一些實施例中，與流程400有關之程式軟體碼/指令被儲存在電腦可執行儲存媒體且由終端裝置執行。此處，電腦可執行儲存媒體為可用於儲存程式軟體碼/指令和資料之有形的機器可讀媒體，當程式軟體碼/指令和資料由計算裝置執行時，導致一或多個處理器執行如在後附申請專利範圍中所敘述有關所公開主體之方法。
有形的機器可讀媒體可包括在各種有形位置中可執行的軟體程式碼/指令和資料的儲存，包括例如ROM、揮發性RAM、非揮發性記憶體和/或快取和/或其它如在本申請中被引用之有形記憶體。這個軟體程式碼/指令和/或資料之部分可被儲存在這些儲存或記憶體裝置中任一個。此外，軟體程式碼/指令可從其它儲存得到，包括例如透過中央伺服器或點對點網路和相似物，包括網際網路。軟體程式碼/指令和資料之不同部分可在不同時間、在不同通訊對話(session)或在相同通訊對話中得到。
軟體程式碼/指令(與流程400相關)和資料可以在其全部的相應軟體程式或應用由計算裝置之執行前獲得。替代地，軟體程式碼/指令和資料之部分可當需要 執行時動態地(例如，正好即時)獲得。替代地，這些獲得軟體程式碼/指令和資料之方式的一些組合可能發生，例如對於不同應用、組件、程式、物件、模組、歷程、或其它指令順序或指令之順序之組織，以舉例的方式。因此，不要求資料和指令在整個有形機器可讀媒體上的特定時間實例。
有形電腦可讀媒體包括但不限制於例如揮發性和非揮發性記憶體裝置、唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、快閃記憶體裝置、軟碟之可記錄及非可記錄類型媒體、其它可移動磁碟(removable disk)、磁片儲存媒體(magnetic disk storage media)、光學儲存媒體(optical storage media)(例如，緊密磁碟唯讀記憶體(CD ROM)、數位通用磁碟(DVD)等等)等等。軟體程式碼/指令可以暫時儲存在數位有形通訊鏈路中，而實現的電、光、聲或其它形式的傳播訊號，例如透過諸如有形通訊鏈路之載波、紅外訊號、數位訊號等。
一般而言，有形機器可讀媒體包括任何提供(即，以數位形式(例如，資料封包)之儲存和/或傳送)機器(即，運算裝置)可存取形式之資訊的有形機制，有形機制可被包括在例如通訊裝置、計算裝置、網路裝置、個人數位助理、製造工具、行動通訊裝置中，無論是否能夠從諸如網際網路之通訊網路下載和運行應用和補助應用，例如iPhone®、Galaxy®、Blackberry® Droid®、或相似物、或任何包括計算裝置之其它裝置。在一實施例 中，基於處理器的系統以PDA、蜂巢式電話、筆記型電腦、平板電腦、遊戲機、機上盒、嵌入的系統、TV、個人桌上電腦等等的形式或包括在PDA、蜂巢式電話、筆記型電腦、平板電腦、遊戲機、機上盒、嵌入的系統、TV、個人桌上電腦等等中。替代地，傳統通訊應用及和補助應用可使用在所揭露之主題的一些實施例中。
圖5根據一實施例示出具有用於控制一或多個包括具有一或多個氣體感測器之裝置的可穿戴裝置之設備的智慧型裝置或電腦系統或系統晶片(System-on-Chip，SoC)。必須指出，具有與任何其它圖的元件相同元件符號(或名稱)之圖5的這些元件可以以任何類似之說明方式操作或作用，但是不侷限於此。
圖5示出，其中使用平坦表面介面連接器之行動裝置的實施例之方塊圖。在一實施例中，計算裝置1600代表行動計算裝置，例如計算平板電腦、行動電話或智慧型電話、無線電子閱讀器、或其它無線行動裝置。將可理解到一般性地示出某些組件，且並非此裝置的所有組件顯示在計算裝置1600中。
在一些實施例中，計算裝置1600根據一些討論的實施例包括具有用控制一或多個具有一或多個氣體感測器之裝置的設備之第一處理器1610。計算裝置1600的其它方塊根據一些實施例也包括用於控制一或多個具有一或多個氣體感測器之裝置的設備。本發明的各種實施例也包括例如無線介面等1670內的網路介面，以致於系統實 施例可併入於例如蜂巢式電話或個人數位助理等無線裝置中。
在一實施例中，處理器1610(和/或處理器1690)可包括一或更多實體裝置，例如微處理器、應用處理器、微控制器、可編程邏輯裝置、或其它處理機構。由處理器1610執行的處理操作包括作業平台或作業系統的執行，應用和/或裝置功能在作業平台或作業系統上執行。處理操作包括與使用人或其它裝置的I/O(輸入/輸出)有關的操作、與電力管理有關的操作、和/或與連接計算裝置1600至其它裝置有關的操作。處理操作也包括與音頻I/O和/或顯示I/O有關的操作。
在一實施例中，計算裝置1600包括音頻子系統1620，音頻子系統1620代表與提供音頻功能給計算裝置有關的硬體(例如，音頻硬體及音頻電路)及軟體(例如，驅動程式、編解碼)組件。音頻功能可包括揚音器和/或耳機輸出、以及麥克風輸入。用於這些功能的裝置整合於計算裝置1600內，或是連接至計算裝置1600。在一實施例中，使用者藉由提供由處理器1610接收及處理的音頻命令而與計算裝置1600互動。
顯示子系統1630代表提供視覺和/或觸覺顯示給使用者以與計算裝置1600互動之硬體(例如，顯示裝置)及軟體(例如，驅動程式)組件。顯示子系統1630包括顯示介面1632，顯示介面1632包括用以提供顯示給使用者之特定的螢幕或硬體裝置。在一實施例中，顯示介 面1632包括與處理器1610分開的邏輯，其用以執行與顯示有關的至少一些處理。在一實施例中，顯示子系統1630包括提供輸出及輸入給使用者之觸控螢幕(或觸控墊)裝置。
輸入/輸出(I/O)控制器1640代表與使用者互動有關的硬體裝置及軟體組件。I/O控制器1640可操作以管理音頻子系統1620和/或顯示子系統1630的一部份之硬體。此外，I/O控制器1640示出了用於連接至計算裝置1600的其它裝置之連接點，經由連接點使用者可以與系統互動。例如，附加至計算裝置1600的裝置可以包括麥克風裝置、揚音器或立體音響系統、視頻系統或其它顯示裝置、鍵盤或小鍵盤裝置、或是例如讀卡機或其它裝置之用於特定應用的其它I/O裝置。
如上所述，I/O控制器1640與音頻子系統1620和/或顯示子系統1630互動。例如，經由麥克風或其它音頻裝置的輸入可提供用於計算裝置1600的一或更多應用或功能之輸入或命令。此外，取代顯示輸出、或是顯示輸出之外，提供音頻輸出。在另一範例中，如果顯示子系統1630包括觸控螢幕，則顯示裝置也作為輸入裝置，其至少是部份地由I/O控制器1640管理。在計算裝置1600上也可以有增加的鍵或開關，以提供由I/O控制器1640管理的I/O功能。
在一實施例中，I/O控制器1640管理例如加速計、相機、光感測器或其它環境感測器、或其它可以包 括於計算裝置1600中的硬體的裝置。輸入是直接使用者互動的一部份，以及提供環境輸入給系統以影響它的操作(例如噪音濾波、因亮度偵測而調整顯示、施加用於相機的閃光燈、或其它特點)。
在一實施例中，計算裝置1600包括電力管理1650，電力管理1650管理電池電力使用、電池充電、及與省電操作有關的特點。記憶體子系統1660包括用於在計算裝置1600中儲存資訊之記憶體裝置。記憶體包括非揮發性(假使供給記憶體裝置的電力中斷，則狀態未改變)和/或揮發性(假使供給記憶體裝置的電力中斷，則狀態未定)記憶體裝置。記憶體子系統1660儲存應用資料、使用者資料、音樂、相片、文件、或其它資料、以及與計算裝置1600的應用及功能的執行有關之系統資料(長期或暫時的)。
實施例的元件也被提供作為用於儲存電腦可執行的指令(例如，實施此處所述的任何其它處理之指令)之機器可讀取的媒體(例如，記憶體子系統1660)。機器可讀取的媒體(例如，記憶體子系統1660)可包括但不限於快閃記憶體、光碟、CD-ROM、DVD ROM、RAM、EPROM、EEPROM、磁性或光學卡、相變記憶體(PCM)、或是適用於儲存電子或電腦可執行的指令之其它型式的機器可讀取的媒體。例如，本發明的實施例可作為電腦程式(例如，BIOS)被下載，所述電腦程式可以經由通訊鏈路(例如，數據機或網路連結)而 以資料訊號從遠端電腦(例如伺服器)傳送至請求電腦(例如，客戶端)。
連結1670可包括硬體裝置(例如，無線和/或有線連接器和通訊硬體)以及軟體組件(例如，驅動程式、協定堆疊)以使計算裝置1600能與外部裝置通訊。計算裝置1600可為分開的裝置，例如其它計算裝置、無線存取點或基地台、以及例如耳機、印表機或其它裝置等週邊裝置。
連結1670包括多種不同類型的連結。一般而言，計算裝置1600顯示設有蜂巢式連結1672及無線連結1674。蜂巢式連結1672大致上意指由無線載波提供的蜂巢式網路連結，例如經由GSM(行動通訊之全球系統)或是變化或衍生、CDMA(分碼多接取)或變化或衍生、TDM(分時多工化)或變化或衍生、或其它蜂巢式服務標準所提供。無線連結(或無線介面)1674意指非蜂巢式的無線連結，以及可包括個人區域網路(例如藍芽、近場等等)、區域網路(例如Wi-Fi)、和/或廣域網路(例如WiMax)、或是其它無線通訊。
週邊連接1680包括硬體介面及連接器、以及軟體組件(例如，驅動程式、協定堆疊)以產生週邊連接。理應了解到計算裝置1600可為至其它計算裝置的週邊裝置(「至」1682)、以及使週邊裝置(「來自」1684)連接至計算裝置1600。為了例如管理(例如下載和/或上傳、改變、同步化)計算裝置1600上的內容之目 的，計算裝置1600通常具有「對接(docking)」連接器以連接至其它計算裝置。此外，對接連接器允許計算裝置1600連接至某些週邊，這些週邊允許計算裝置1600控制內容輸出至例如影音或其它系統。
除了專有的對接連接器或其它專有的連接硬體之外，計算裝置1600還能經由共同的或依據標準的連接器而產生週邊連接1680。共同型式包括通用串列匯流排(USB)連接器(包括任何數目的不同硬體介面)、包括迷你顯示埠(MDP)之顯示埠、高清晰度多媒體介面(HDMI)、火線、或其它型式。
在說明書中述及「實施例」、「一實施例」、「某些實施例」、或「其它實施例」意指配合實施例說明之特定的特點、結構、或特徵包括在至少某些實施例中，但是，不一定是所有實施例。「實施例」、「一實施例」、或「某些實施例」之不同出現並非一定都意指相同的實施例。假使說明書述及組件、特點、結構、或特徵「可以(may)」、「可能(might)」、或「會(could)」被包括時，則並非要求該特定組件、特點、結構、或特徵被包括。假使說明書或申請專利範圍述及「一(a或an)」元件，則並非意指僅有這些元件中的一個元件。假使說明書或申請專利範圍述及「增加的」元件，則並未排除有一個以上的增加元件。
此外，特定的特點、結構、功能、或特徵可以在一或更多實施例中以任何適當方式結合。例如，在與 二實施例相關連的特定的特點、結構、功能、或特徵未互斥之任何情形中，第一實施例可以與第二實施例相結合。
儘管已結合其特定實施例來說明本發明，但本領域之那些通常技藝者有鑑於前面說明將清楚明白上述實施例的許多替換、修改及變化。例如，其他記憶體架構(例如，動態RAM(DRAM))可使用所述之實施例。本發明之實施例打算包括所有這樣的替換、修改及變化以落在所附之申請專利範圍的廣範圍內。
另外，為了簡單說明和討論，連接至積體電路(IC)晶片及其他元件的熟知電源/接地連線可能或可能不會顯示於所呈現的圖內，而以免模糊本揭露。此外，佈置可以方塊圖形式來顯示以免模糊本揭露，且亦有鑒於關於上述方塊圖佈置之實作的具體細節會高度依賴於實作本揭露的平台之事實(即，上述具體細節應適宜地在本領域之技藝者的範圍內)。這裡提出了具體細節(例如，電路)來說明本揭露之示範實施例，本領域之技藝者應清楚明白無需這些具體細節、或具有這些具體細節之變化便能實現本揭露。因此，本說明被視為說明性而不是限制性的。
下述實例關於進一步的實施例。在範例中的特定細節可以用於一或更多實施例中的任意處。也可相對於方法或處理而實施此處說明的裝置的所有選加特點。
例如，提供一種設備，其包含：外殼，其具有開口；氣體感測器，其定位在該外殼內且偏移該開口之 邊緣使得該氣體感測器不直接在該開口之下，該氣體感測器可操作以感測氣體；以及裝置，其定位在該外殼內，且該裝置可操作以產生機電誘發氣體流動而使得氣體在該開口和該氣體感測器之間交換。
在一些實施例中，該裝置為揚聲器膜，其可操作以產生可聽見的聲音。在一些實施例中，該設備包含用以降低用於該揚聲器膜之AC訊號之頻率的邏輯，使得該揚聲器膜振動而不產生人類可聽噪音。在一些實施例中，該外殼為可穿戴裝置的一部分。在一些實施例中，該裝置為揚聲器膜、振動馬達、壓電觸感致動器、風扇或空氣泵中的至少一者。在一些實施例中，該設備一處理器用以處理由氣體感測器收集的資料。
在一些實施例中，該設備包含用以傳送處理的該資料至其它裝置的天線。在一些實施例中，該其它裝置為智慧型手機、平板PC或能夠無線通訊的裝置中的一者。在一些實施例中，該設備包含用以顯示該氣體感測器之輸出的輸出機制。在一些實施例中，該輸出機制為顯示螢幕、光指示器、聲音指示器或觸覺回饋中的至少一者。在一些實施例中，該氣體感測器可操作以感測氮氧化物氣體、二氧化碳、一氧化碳、空氣濕度、酒精煙氣、臭氧、氨、甲醛、甲烷、二氧化硫或揮發性有機化合物氣體中的至少一者。在一些實施例中，該設備包含用以藉由裝置管理氣體流動之邏輯。
在其它實施例中，提供一種可穿戴裝置，包 含：外殼，其具有開口；氣體感測器，其定位在該外殼內且偏移該開口之邊緣使得該氣體感測器不直接在該開口之下，該氣體感測器可操作以感測氣體；機電機制，其定位在該外殼內且可操作以管理通過該開口至該氣體感測器之氣體流動；處理器，其用以處理由該氣體感測器收集的資料；以及天線，其用以傳送處理的該資料至其它裝置。
在一些實施例中，該機電機制為揚聲器膜，其可操作以產生可聽見的聲音。在一些實施例中，該可穿戴裝置包含用以降低用於該揚聲器膜之AC訊號之頻率的邏輯，使得該揚聲器膜振動而不產生人類可聽噪音。在一些實施例中，其它裝置為智慧型手機、平板PC或能夠無線通訊的裝置中的一者。
在一些實施例中，該機電機制為揚聲器膜、振動馬達、壓電觸感致動器、風扇或空氣泵中的至少一者。在一些實施例中，該氣體感測器可操作以感測氮氧化物氣體、二氧化碳、一氧化碳、空氣濕度、酒精煙氣、臭氧、氨、甲醛、甲烷、二氧化硫或揮發性有機化合物氣體中的至少一者。
在其它範例中，一種具有包括機器可執行指令之機器可讀媒體，當指令被執行時導致一或多個處理器執行操作，該操作包含：決定與導致氣體感測器用以感測氣體之氣體流動關聯的資訊，其中該氣體感測器定位在該外殼內且偏移該開口之邊緣使得該氣體感測器不直接在該開口之下；以及發送決定的該資訊至具有該氣體感測器之 設備，其中決定的該資訊用以導致裝置產生相應於決定的該資訊之機電誘發氣體流動，其中該裝置為該設備的一部分且定位在該外殼內遠離該開口。
在一些實施例中，還具有其它機器可執行指令，當其被執行時導致該一或多個處理器以執行進一步操作，包含：接收來自該設備之感測器資訊，該感測器資訊與由該氣體感測器感測的氣體相關聯。在一些實施例中，還具有其它機器可執行指令，當其被執行時導致該一或多個處理器以執行進一步操作，包含：分析接收的該感測器資訊；以及產生該分析的報告。
在一些實施例中，還具有其它機器可執行指令，當其被執行時導致該一或多個處理器以執行進一步操作，包含：當該分析指示感測的氣體超過臨限時發送警示。在一些實施例中，該裝置為揚聲器膜，且其中該機器可讀媒體還包括機器可執行指令，當其被執行時導致該一或多個處理器執行進一步操作，包含：指示該裝置藉由降低用於該揚聲器膜之AC訊號之頻率以調整該氣體流動，使得該揚聲器膜振動而不產生人類可聽噪音。
在其它範例中，提供一種方法，其包含：決定與導致氣體感測器用以感測氣體之氣體流動關聯的資訊，其中該氣體感測器定位在該外殼內且偏移該開口之邊緣使得該氣體感測器不直接在該開口之下；以及發送決定的該資訊至具有該氣體感測器之設備，其中決定的該資訊用以導致裝置產生相應於決定的該資訊之機電誘發氣體流 動，其中該裝置為該設備的一部分且定位在該外殼內遠離該開口。
在一些實施例中，提供一種方法，其包含接收來自該設備之感測器資訊，該感測器資訊與由該氣體感測器感測的氣體相關聯。在一些實施例中，該方法更含：分析接收的該感測器資訊；以及產生該分析的報告。在一些實施例中，提供一種方法，其包含當該分析指示感測的氣體大於臨限時發送警報。在一些實施例中，該裝置為揚聲器膜。在一些實施例中，該方法包含指示該設備藉由降低用於該揚聲器膜之AC訊號之頻率以調整該氣體流動，使得該揚聲器膜振動而不產生人類可聽噪音。
在其它範例中，提供一種設備，其包含：用於決定與導致氣體感測器用以感測氣體之氣體流動關聯的資訊之手段，其中該氣體感測器定位在該外殼內且偏移該開口之邊緣使得該氣體感測器不直接在該開口之下；以及用於發送決定的該資訊至具有該氣體感測器之設備之手段，其中決定的該資訊用以導致裝置產生相應於決定的該資訊之機電誘發氣體流動，其中該裝置為該設備的一部分且定位在該外殼內遠離該開口。
在一些實施例中，該設備更包含：用於接收來自該系統之感測器資訊之手段，該感測器資訊與由該氣體感測器感測的氣體相關聯。在一些實施例中，該設備更包含：用於分析接收的該感測器資訊之手段；以及產生該分析的報告之手段。在一些實施例中，該設備更包含：用 於當該分析指示感測的氣體大於臨限時發送警報之手段。在一些實施例中，該裝置為揚聲器膜。在一些實施例中，該設備更包含：用於指示該系統藉由降低用於該揚聲器膜之AC訊號之頻率以調整該氣體流動，使得該揚聲器膜振動而不產生人類可聽噪音之手段。
提出的摘要將使讀者能確定本技術揭露的本質和要旨。了解所提出的摘要將不用來限制申請專利範圍之範圍或含義。下面的申請專利範圍特此被併入詳細說明中，其中主張其本身的每個申請專利範圍係作為單獨的實施例。
200‧‧‧模組
201‧‧‧外殼
202‧‧‧開口
203‧‧‧氣體感測器
204‧‧‧致動器
205‧‧‧處理器/邏輯
206‧‧‧天線

Claims (23)

  1. 一種用以氣體感測之設備，包含：外殼，其具有開口；氣體感測器，其定位在該外殼內且偏移該開口之邊緣使得該氣體感測器不直接在該開口之下，該氣體感測器可操作以感測氣體；以及裝置，其定位在該外殼內以及定位在該氣體感測器之下，且該裝置可操作以產生機電誘發氣體流動而使得氣體在該開口和該氣體感測器之間交換。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該裝置為揚聲器膜，其可操作以產生可聽見的聲音。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之設備，其包含用以降低用於該揚聲器膜之AC訊號之頻率的邏輯，使得該揚聲器膜振動而不產生人類可聽噪音。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該外殼為可穿戴裝置的一部分。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該裝置為下列中的至少一者：揚聲器膜；振動馬達；壓電觸感致動器；風扇；或空氣泵。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其包含用以 處理由該氣體感測器收集的資料之處理器。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之設備，其包含用以傳送處理的該資料至其它裝置的天線。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之設備，其中該其它裝置為下列中的一者：智慧型手機；平板PC；或能夠無線通訊的裝置。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之設備，包含用以顯示該氣體感測器之輸出的輸出機制。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之設備，其中該輸出機制為下列中的至少一者：顯示螢幕；光指示器；聲音指示器；或觸覺回饋。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該氣體感測器可操作以感測下列中的至少一者：氮氧化物氣體；二氧化碳；一氧化碳；空氣濕度；酒精煙氣；臭氧； 氨；甲醛；甲烷；二氧化硫；或揮發性有機化合物氣體。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其包含用以藉由該裝置管理氣體流動之邏輯。
  13. 一種可穿戴裝置，包含：外殼，其具有開口；氣體感測器，其定位在該外殼內且偏移該開口之邊緣使得該氣體感測器不直接在該開口之下，該氣體感測器可操作以感測氣體；機電機制，其定位在該外殼內以及定位在該氣體感測器之下，該機電機制可操作以管理通過該開口至該氣體感測器之氣體流動；處理器，其用以處理由該氣體感測器收集的資料；以及天線，其用以傳送處理的該資料至其它裝置。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之可穿戴裝置，其中該機電機制為揚聲器膜，其可操作以產生可聽見的聲音。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之可穿戴裝置，其包含用以降低用於該揚聲器膜之AC訊號之頻率的邏輯，使得該揚聲器膜振動而不產生人類可聽噪音。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之可穿戴裝置，其中該其它裝置為下列中的一者：智慧型手機；平板PC；或能夠無線通訊的裝置。
  17. 如申請專利範圍第13項所述之可穿戴裝置，其中該機電機制為下列中的至少一者：揚聲器膜；振動馬達；壓電觸感致動器；風扇；或空氣泵。
  18. 如申請專利範圍第13項所述之可穿戴裝置，其中該氣體感測器可操作以感測下列中的至少一者：氮氧化物氣體；二氧化碳；一氧化碳；空氣濕度；酒精煙氣；臭氧；氨；甲醛；甲烷；二氧化硫；或 揮發性有機化合物氣體。
  19. 一種具有機器可執行指令之機器可讀媒體，當指令被執行時導致一或多個處理器執行操作，該操作包含：決定與導致氣體感測器用以感測氣體之氣體流動關聯的資訊，其中該氣體感測器定位在外殼內且偏移開口之邊緣使得該氣體感測器不直接在該開口之下；以及發送決定的該資訊至具有該氣體感測器之設備，其中決定的該資訊用以導致裝置產生相應於決定的該資訊之機電誘發氣體流動，其中該裝置為該設備的一部分且定位在該外殼內遠離該開口以及定位在該氣體感測器之下。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之機器可讀媒體，還具有其它機器可執行指令，當其被執行時導致該一或多個處理器以執行進一步操作，包含：接收來自該設備之感測器資訊，該感測器資訊與由該氣體感測器感測的氣體相關聯。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之機器可讀媒體，還具有其它機器可執行指令，當其被執行時導致該一或多個處理器以執行進一步操作，包含：分析接收的該感測器資訊；以及產生該分析的報告。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之機器可讀媒體，還具有其它機器可執行指令，當其被執行時導致該一或多個處理器以執行進一步操作，包含：當該分析指示感測的氣體超過臨限時發送警示。
  23. 如申請專利範圍第19項所述之機器可讀媒體，其中該裝置為揚聲器膜，且其中該機器可讀媒體還包括機器可執行指令，當其被執行時導致該一或多個處理器執行進一步操作，包含：指示該設備藉由降低用於該揚聲器膜之AC訊號之頻率以調整該氣體流動，使得該揚聲器膜振動而不產生人類可聽噪音。
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