TWI602540B - 智慧穿戴式配備以及跟智慧穿戴式配備搭配的外部資訊平台與電腦程式產品 - Google Patents

智慧穿戴式配備以及跟智慧穿戴式配備搭配的外部資訊平台與電腦程式產品 Download PDF

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Description

智慧穿戴式配備以及跟智慧穿戴式配備搭配的外部資訊平台與電腦程式產品
本發明係有關於一種用於個人健康管理的人體生理訊號獲取裝置，更詳而言之，係有關於一種可擴展與改變生理訊號量測功能的智慧穿戴式配備以及跟智慧穿戴式配備搭配的外部資訊平台與電腦程式產品。
在過去，為了提高人類生活之便利性，早已提出將電子裝置隨身攜帶或穿戴在身上的概念，意即穿戴式裝置之概念，然因科技尚未成熟，穿戴式裝置遲遲無法貼近人類生活需求。而近年來因科技水準不斷突破、醫療品質不斷提昇、網路越來越發達，產品開發趨勢開始轉向結合高科技、網路，用於對使用者進行個人的健康管理。然，現在用於個人健康管理的穿戴式配備的功能在設計完成後就無法擴展，且不具備智慧與互聯網功能，因而不見得適合每一位使用者。換言之，現今穿戴式配備的功能是固定的，並無法依據使用者的需求改變擴展以及彼此互聯溝通。
因此，如何提出一種穿戴式配備，能根據使用需求進行功能的改變與擴展，進而克服上述習知技術所面臨的諸多缺失實已成爲目前業界亟待解決之難題。
鑒於上述習知技術之缺失，本發明之主要目的在於提出一種智慧穿戴式配備以及跟智慧穿戴式配備搭配的外部資訊平台與電腦程式產品，其中，智慧穿戴式配備係提供有多種功能模塊，使用者可自該些功能模塊選擇適當者，而對智慧穿戴式配備進行功能的擴展與改變。
本發明之另一目的在於提出一種智慧穿戴式配備以及跟智慧穿戴式配備搭配的外部資訊平台與電腦程式產品，其中，智慧穿戴式配備的功能模塊係埋設於功能組件中，藉以便於設置功能模塊並增加美感。
為達上述及其他目的，本發明提出一種智慧穿戴式配備，係包括配備本體、第一功能組件、至少一第N功能組件以及基本功能組件。配備本體具備換能器、一組導線與多個分散設置的組裝體，其中，一組導線係串接該些組裝體。第一功能組件係以可卸除方式組接於該些組裝體的第一者，第一功能組件具備第一擴充功能模塊，而第一擴充功能模塊係包含第一功能晶片與第一中繼器。第N功能組件係以可卸除方式組接於該些組裝體的第N者，第N功能組件具備第N擴充功能模塊，而第N擴充功能模塊係包含第N功能晶片與第N中繼器，其中，N為選自由二到無限大的正整數。基本功能組件係以可卸除方式組接於該些組裝體，並避開第一、第N功能組件的任一者。基本功能組件具備基本功能模塊，基本功能模塊係包含基本中繼器、電源、基本功能晶片與無線收發器。一組導線係電性連通基本、第一、第N中繼器，而達成基本、第一、第N功能晶片的電性連通，以使基本功能模塊、第一、第N擴充功能模塊間的資訊彼此互相連通，且令電源分別對該第一、第N功能晶片供電，使第一、第N功能晶片正常運作，而透過換能器進行生理訊號的量測。換能器所量測的生理訊號係經由一組導線傳送給基本功能晶片，並透過無線收發器向外發送。
可選擇性地，第一、第N功能晶片可選自於由生理訊號感測晶片、麥克風控制晶片、喇叭控制晶片、全球定位系統晶片、攝影機控制晶片、溫度感測晶片、慣性感測晶片、環境感測晶片與記憶體晶片所構成之群組。第一、第N擴充功能模塊係藉由該組導線串接彼此而構成群組，以對該基本功能模塊提供功能的擴充，並建立互聯的通訊網路架構。
可選擇性地，第一、第N、基本功能組件分別具有承載體與外蓋體。承載體係用於分別承載第一、第N擴充功能模塊與基本功能晶片模塊。外蓋體係得覆蓋於承載體，用於對承載體所承載的功能模塊提供保護。一組導線穿過承載體，而分別與承載體所承載的晶片模塊電性連通。承載體還分別具有組接結構，以組接所述組裝體。外蓋體外露有造型件、開關、顯示燈號、攝影機、天線及/或麥克風，其中，開關、顯示燈號、攝影機、天線、喇叭及/或麥克風與承載體所承載的晶片模塊電性連通。
本發明還揭示一種與智慧穿戴式配備搭配的外部資訊平台。外部資訊平台包括控制模塊以及無線收發模塊。控制模塊係控制無線收發模塊，而令無線收發模塊建立與智慧穿戴式配備的通訊，而接收無線收發器向外發送的生理訊號，或回饋控制訊號予第一、第N擴充功能模塊與基本功能模塊。
可選擇性地，外部資訊平台還包括儲存模塊、處理模塊以及異常警示模塊。儲存模塊係儲存無線收發模塊所接收的生理訊號，與回饋控制第一、第N擴充功能模塊與基本功能模塊的訊號。處理模塊係分析無線收發模塊所接收的生理訊號是否異常，及/或擷取與分類該生理訊號的特徵。異常警示模塊係於處理模塊對生理訊號的分析結果異常時，向外發出異常警示。
可選擇性地，無線收發模塊還接收第一、第N擴充功能模塊及/或基本功能模塊的運作狀態。處理模塊還藉由無線收發模塊所接收的運作狀態，分析第一、第N擴充功能模塊及/或基本功能模塊的運作是否異常，及/或擷取與分類該生理訊號的特徵。控制模塊還控制第一、第N擴充功能模塊及/或基本功能模塊的運作，以建立互聯的通訊網路架構。
本發明又提出一種內儲控制程式的電腦程式產品，其中，當電腦程式產品載入控制程式並執行後，完成如上述外部資訊平台的作業。
本發明更提出一種智慧穿戴式配備，係包括：配備本體，具備換能器與一組導線；第一擴充功能模塊；至少一第N擴充功能模塊，其中，N為選自由二到無限大的正整數；以及基本功能模塊。第一、第N擴充功能模塊、基本功能模塊，係以可卸除方式組設於配備本體。一組導線係分別串接第一、第N擴充功能模塊，而構成擴充功能模塊群組，以透過換能器進行生理訊號的量測。一組導線還串接擴充功能模塊群組與基本功能模塊，俾電性連通基本、第一、第N擴充功能模塊，而建立互聯的通訊網路架構，更將該擴充功能模塊群組所量測的生理訊號傳送給基本功能模塊。
相較於先前技術，本發明之智慧穿戴式配備主要係提供有多種可供選擇設置的功能模塊，並將各功能模塊微型化，且分別埋設至所屬的功能組件中，使用者可依據需求選擇適當的功能組件設置於配備本體上，而對智慧穿戴式配備進行功能的擴展，如此，本發明的智慧穿戴式配備適合大多數使用者。
以下內容將搭配圖式，藉由特定的具體實施例說明本發明之技術內容，熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用。本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不背離本發明之精神下，進行各種修飾與變更。尤其是，於圖式中各個元件的比例關係及相對位置僅具示範性用途，並非代表本發明實施的實際狀況。
本發明內容所提出之智慧穿戴式配備，係提供多種用於量測生理訊號的擴充功能模塊，使用者可依據需求選擇至少一種擴充功能模塊設置到智慧穿戴式配備。因此，本發明的智慧穿戴式配備能夠根據使用需求進行功能的改變與擴展。本發明的智慧穿戴式配備可為鞋子、皮包、皮帶、圍巾或任何可外攜的配件，也可為裙子、長袖、短袖或無袖的衣服，亦可為一般T恤或襯衫，本發明穿戴式配備並不局限於任何外觀及形態，使用者可依不同場合、不同天氣，選擇自己喜好外觀及形態之智慧穿戴式配備，而能貼近使用者的日常生活。然為簡化說明，以下僅以為上衣的智慧穿戴式配備進行示例説明，但不以此限制本發明的實施型態。
針對本發明的具體實施例，請一併參閱圖1至圖6。
於圖1所示的實施例中，智慧穿戴式配備設置有數個分散設置且外露的組裝體，所述組裝體可以組接各種功能模塊的功能組件，藉以擴展與改變智慧穿戴式配備的生理訊號感測與健康管理的功能，還可以組接飾品，藉以美化智慧穿戴式配備的外觀，以符合大多數使用者的需求。
如圖1所示，本發明的智慧穿戴式配備包括配備本體1，所述配備本體1係具備換能器11、一組導線12與多個分散設置的組裝體13。其中，配備本體1係可透過縫合方式設置換能器11與一組導線12。換能器11係用於對人體的生理訊號進行量測。所述換能器係透過辨識元件對生物樣本感測生理訊號，可為電極，但不以此為限，舉凡可配合光、電、力、磁、熱、流、慣性或聲波等能量轉換以獲得生理訊號的感測器均能作為本發明的換能器。所述的生理訊號可為心電訊號、肌電訊號、溫度感測、溼度感測訊號、呼吸感測訊號、慣性感測，但不限於此類的生理訊號。於本發明中，換能器11的設計可依據所要量測的生理訊號進行調整，且換能器配備本體1設置換能器11的數量和位置均不限制。一組導線12係可選擇具有防水材料包覆的纖維導線，使得本發明的智慧穿戴式配備可進行水洗，而符合清潔衛生。
本發明的智慧穿戴式配備還包括多個功能組件，係以可卸除方式組接於多個組裝體13之其中一者，亦即，多個功能組件除了可組接到組裝體13，還可以自組裝體13上卸下。另外，本發明的穿戴式配備更包括埋設於功能組件中的基本功能模塊及擴充功能模塊，以下係對此進行説明：
於圖2中係示意基本功能模塊與擴充功能模塊之間的關係，但應說明的是，圖2所示僅為基本功能模塊與擴充功能模塊串接方式之一，本發明的實施亦可透過增加中繼器之輸入輸出埠，而以樹狀網路方式串接基本功能模塊與擴充功能模塊使構成功能群組。
如圖2所示，本發明智慧穿戴式配備包括第一功能組件40-1、第N功能組件40-2與基本功能組件40-3。第一、第N、基本功能組件40-1、40-2、40-3分別具備第一擴充功能模塊21、第N擴充功能模塊22與基本功能模塊20。基本功能模塊20包括電源200、基本中繼器201、基本功能晶片202與無線收發器203。第一擴充功能晶片模塊21包括第一功能晶片210與第一中繼器211。第N擴充功能模塊22包括第N功能晶片220與第N中繼器221。如圖2所示，基本功能模塊20、第一擴充功能模塊21與第N擴充功能模塊22係各自透過自身的基本、第一、第N中繼器201、211、221與一組導線12電性串接，進而達成基本、第一、第N功能晶片202、210、220的電性連通，俾令第一、第N擴充功能模塊21、22構成擴充功能的群組，以對基本功能模塊20提供功能的擴充，並彼此建立互聯網通訊，而實現物聯網功能，亦即，各功能模塊20、21、22可透過互聯的通訊網路架構聯繫彼此，以使各功能模塊間的資訊彼此互相連通。
另外，電源200也可藉由一組導線12，經由基本、第一、第N中繼器201、211、221，分別對第一、第N擴充功能模塊21、22供電，使第一、第N擴充功能模塊21、22正常運作，而可透過穿戴式配備上所佈設的換能器11進行生理訊號的量測，並將所量測的生理訊號經由一組導線12傳送給基本功能晶片202，以進行後續處理。基本功能晶片202可透過無線收發器203向外發送生理訊號，或接收來自外部資訊平台的控制訊號，以對第一、第二擴充功能模塊21、22進行控制，而實現物聯網的功能。上述第一、第二擴充功能晶片210、220係選自於由生理訊號感測晶片、麥克風控制晶片、喇叭控制晶片、全球定位系統晶片、攝影機控制晶片、溫度感測晶片、慣性感測晶片、環境感測晶片與記憶體晶片所構成之群組。
如圖3所示，上述基本功能晶片202係透過無線收發器203將生理訊號發送至外部資訊平台30。外部資訊平台30可搭載於內儲有控制程式的電腦程式產品，所述電腦程式產品係例如智慧型手機、個人電腦或個人行動助理裝置。當電腦程式產品載入控制程式並執行後，可以獲取智慧穿戴式配備上所有功能模塊所得到之資訊，亦可反向對所有功能模塊進行控制與提供物聯網資訊。此外，外部資訊平台30亦可對所獲取的資訊進行分析、紀錄等，以對使用者進行個人的健康管理。
更詳而言之，外部資訊平台30包括無線收發模塊300、控制模塊301、儲存模塊302、處理模塊303以及異常警示模塊304。控制模塊301係控制無線收發模塊300，而令無線收發模塊300建立與智慧穿戴式配備的通訊，而接收無線收發器203向外發送的生理訊號，或經由無線收發器203回饋控制訊號予第一、第N擴充功能模塊21、22與基本功能模塊20。儲存模塊302係儲存無線收發模塊300所接收的生理訊號，與回饋控制第一、第N擴充功能模塊21、22與基本功能模塊20的控制訊號。處理模塊303則分析無線收發模塊300所接收的生理訊號是否異常，及/或擷取與分類生理訊號的特徵，並於生理訊號異常時藉由異常警示模塊304向外發出異常警示，還可將生理訊號的分析結果透過例如智慧型手機、個人電腦或個人行動助理裝置的通訊裝置，發送至雲端及/或醫療院所。
亦即，上述外部資訊平台30之無線收發模塊300還可接收基本功能模塊20、第一、第N擴充功能模塊21、22的運作狀態，由處理模塊303分析基本功能模塊20、第一、第N擴充功能模塊21、22的運作是否異常，及/或擷取與分類生理訊號的特徵，並於異常時由異常警示模塊304向外發出異常警示。
應說明的是，本發明之各功能模塊（基本功能模塊、第一擴充功能模塊及第N擴充功能模塊）係以微型化方式設置於功能組件中，功能組件的結構形式不拘，可搭配之模塊亦不侷限於特定功能，原則上單一功能組件僅能實現單一功能（擴充功能或基本功能），但亦可將多個功能模塊整合於一晶片，而使單一功能組件還能實現多種功能。
以下即配合圖4例示本發明功能組件的結構。如圖4所示，本發明功能組件40可以鈕釦方式呈現，包括有承載體400、功能模塊401以及外蓋體402。承載體400用於承載功能模塊401。智慧穿戴式配備上佈設的一組導線係穿過承載體400而與晶片模塊401電性串接。承載體400還具有組接結構，而能以可拆卸方式組接智慧穿戴式配備的組裝體，如此可大幅提升智慧穿戴式配備組接功能組件40的便利性，而有利於智慧穿戴式配備功能的擴充或改變。外蓋體402係覆蓋於承載體400，用於對承載體400所承載的功能模塊401提供保護。所述功能模塊401即為上述基本功能模塊或擴充功能模塊。
圖5為上述具備功能模塊401之架構概念圖，其設計主要包括兩部份：功能晶片4011、中繼器4012。功能晶片4011係為可提供基本控制功能與各式應用功能的晶片，也可為任一種感測晶片。舉例而言，可為生理訊號感測晶片、麥克風控制晶片、喇叭控制晶片、全球定位系統(GPS)晶片、攝影機控制晶片、溫度感測晶片、慣性感測晶片、記憶體晶片、物聯網控制晶片、電源晶片、無線收發晶片或集成有以上多種功能的集成晶片。中繼器4012係與功能晶片4011連結，主要功能在於傳遞電能、控制訊號與資料。更詳而言之，中繼器4012可以傳遞功能晶片4011運作所需求之電能、控制訊號與資料。如圖5所示，中繼器4012係透過輸出入埠40121、40122、40123、40124輸出入電能、控制訊號與資料，並與其它晶片模塊的串接，而實現功能的擴充與傳遞互聯網資訊，而建立互聯的通訊網路架構，中繼器4012輸出入埠數目可依互聯網或功能需求增加或減少。
圖6-1與圖6-2為本發明功能組件之設計概念圖。於圖6-1的第I區域中係圖示，功能組件40組接於配備本體1之狀態。於圖6-1的第II區域中係圖示，功能組件40自配備本體1上卸除的狀態，且配備本體1上具有用於組接功能組件40的組裝體13，以及用於設置組裝體13的設置板14，設置板14係用以將組裝體13設置於配備本體1。較佳地，組裝體13為彈性體而可藉變形，達成功能組件40與組裝體13的組接與拆卸，即使，功能組件40以可卸除方式組接於組裝體13。
於圖6-1的第III區域中係圖示，一組導線12穿過設置板14朝功能組件40的方向延伸，並穿過承載體400而達成與功能模塊401的電性串接，用以傳遞功能模塊401所需之電能、控制訊號、資料及互聯網資訊，其中，功能模塊401可透過拉線、導電線、導電棉、電路或任何可進行電性連接的材料與方式跟一組導線12電性串接。設置板14可透過黏合或縫合之技術固定於配備本體1上。
於圖6-2的第IV區域與第V區域係圖示，功能組件40的分解狀態，其中，外蓋體402係可外露有造型件，並可設置功能模塊401運作所需之開關、顯示燈號、攝影機、天線、喇叭及/或麥克風，且配備本體1上具備包覆層15，以將一組導線12包覆進而提供保護，俾確保一組導線12的電性特性。
綜上所述，本發明提出智慧穿戴式配備與其搭配的外部資訊平台，將各式功能模塊設置到所屬的功能組件中。使用者可依個人需求，從功能組件中選擇適當者配置到智慧穿戴式配備上，因而，本發明的智慧穿戴式配備可藉由配置的功能組件進行功能的擴展與改變，是以，本發明智慧穿戴式配備的功能具備高度調整彈性及整合性。
上述實施例僅例示性說明本發明之原理及功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技術之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，本發明之權利保護範圍，應如本發明申請專利範圍所列。
1配備本體 11換能器 12導線 13組裝體 14設置板 15包覆層 20基本功能模塊 200電源 201基本中繼器 202基本功能晶片 203無線收發器 21第一擴充功能模塊 210第一功能晶片 211第一中繼器 22第N擴充功能模塊 220第N功能晶片 221第N中繼器 30外部資訊平台 300無線收發模塊 301 控制模塊 302儲存模塊 303處理模塊 304異常警示模塊 40功能組件 40-1第一功能組件 40-2第N功能組件 40-3基本功能組件 400承載體 401功能模塊 4011功能晶片 4012中繼器 40121、40122、40123、40124輸出入埠 402外蓋體
圖1為本發明智慧穿戴式配備之實施例示意圖。
圖2為本發明智慧穿戴式配備之各功能模塊間的關係示意圖。
圖3為本發明智慧穿戴式配備之各功能模塊與外部資訊平台的關係示意圖。
圖4為本發明智慧穿戴式配備一實施例之功能組件的結構示意圖。
圖5為本發明擴充功能模塊之架構示意圖。
圖6-1為本發明功能組件之結構示意圖。
圖6-2為本發明功能組件之結構示意圖。
12一組導線 20基本功能模塊 200電源 201基本中繼器 202基本功能晶片 203無線收發器 21第一擴充功能模塊 210第一功能晶片 211第一中繼器 22第N擴充功能模塊 220第N功能晶片 221第N中繼器 40-1第一功能組件 40-2第N功能組件 40-3基本功能組件

Claims (10)

  1. 一種智慧穿戴式配備，係包括：配備本體，具備換能器、一組導線與多個分散設置的組裝體，以及用於設置該些組裝體的設置板，其中，該組導線係串接該些組裝體；第一功能組件，以可卸除方式組接於該些組裝體的第一者，具備第一擴充功能模塊，該第一擴充功能模塊係包含第一功能晶片與第一中繼器；至少一第N功能組件，以可卸除方式組接於該些組裝體的第N者，具備第N擴充功能模塊，該第N擴充功能模塊係包含第N功能晶片與第N中繼器，其中，N為選自由二到二以上；以及基本功能組件，以可卸除方式組接於該些組裝體，並避開該第一、第N功能組件的任一者，該基本功能組件具備基本功能模塊，該基本功能模塊係包含基本中繼器、電源、基本功能晶片與無線收發器，透過中繼器之輸入輸出埠來與基本功能模塊與擴充功能模塊的串接，而以樹狀網路方式串接該基本功能模塊與擴充功能模塊使構成功能群組，以實現功能的擴充與傳遞互聯網資訊，而建立互聯的通訊網路架構；該組導線係電性連通該基本、第一、第N中繼器，而達成該基本、第一、第N功能晶片的電性連通，俾令該電源分別對該第一、第N功能晶片供電，使該第一、第N功能晶片正常運作，而透過該換能器進行生理訊號的量測；所量測的生理訊號係經由該組導線傳送給該基本功能晶片，並透過該無線收發器向外發送，其中，該組導線係穿過該設置板朝該第一、第N、基本功能組件的方向延伸，該第一、第N、基本功能組件分別具有承載體與外蓋體；該些承載體係用於分別承載該第一、第N擴充功能模塊與基本功能晶片，該組導線係穿過該些承載體，而分別與該些承載體所承載的擴充功能模塊及基本功能晶片電性連通，且該些承載體還分別具有組接結構，以組接該些組裝體；該些外 蓋體係得覆蓋於該些承載體，用於對該些承載體所承載的擴充功能模塊及基本功能晶片提供保護。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之智慧穿戴式配備，其中，該換能器係藉由光、電、力、磁、熱、流、慣性或聲波能量轉換以獲得生理訊號的感測器。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之智慧穿戴式配備，其中，該第一、第N功能晶片可選自於由生理訊號感測晶片、麥克風控制晶片、喇叭控制晶片、全球定位系統晶片、攝影機控制晶片、溫度感測晶片、慣性感測晶片、環境感測晶片與記憶體晶片所構成之群組。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的智慧穿戴式配備，其中，該第一、第N擴充功能模塊係藉由該組導線串接彼此而構成群組，以對該基本功能模塊提供功能的擴充，並建立互聯的通訊網路架構。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之智慧穿戴式配備，其中，該些外蓋體係外露有造型件，並可設置與該承載體所承載的功能模塊電性連通的開關、顯示燈號、攝影機、天線、喇叭及/或麥克風。
  6. 一種與申請專利範圍第1項所述智慧穿戴式配備搭配的外部資訊平台，係包括控制模塊以及無線收發模塊，該控制模塊係控制該無線收發模塊，而令該無線收發模塊建立與該穿戴式配備的通訊，而接收該無線收發器向外發送的生理訊號，或回饋控制訊號予該第一、第N擴充功能模塊與基本功能模塊。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之外部資訊平台，還包括：儲存模塊，係儲存該無線收發模塊所接收的生理訊號，與回饋控制該第一、第N擴充功能模塊與基本功能模塊的訊號；處理模塊，係分析該無線收發模塊所接收的生理訊號是否異常，及/或擷取與分類該生理訊號的特徵；以及 異常警示模塊，係於該處理模塊對該生理訊號的分析結果異常時，向外發出異常警示。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之外部資訊平台，其中，該無線收發模塊還接收該第一、第N擴充功能模塊及/或基本功能模塊的運作狀態；以及該處理模塊還藉由該無線收發模塊所接收的運作狀態，分析該第一、第N擴充功能模塊及/或基本功能模塊的運作是否異常，及/或擷取與分類該生理訊號的特徵。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之外部資訊平台，其中，該控制模塊還控制該第一、第N擴充功能模塊及/或基本功能模塊的運作，以建立互聯的通訊網路架構。
  10. 一種內儲控制程式的電腦程式產品，其中，當該電腦程式產品載入該控制程式並執行後，完成如申請專利範圍第6至9項其中任一項所述之外部資訊平台的作業。
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