TWI603564B - 感測器裝置及具有該感測器裝置之可穿戴裝置 - Google Patents

Description

感測器裝置及具有該感測器裝置之可穿戴裝置

本發明涉及一種感測器裝置及具有該感測器裝置之可穿戴裝置。

目前，常用之電子裝置，例如可穿戴裝置受限於小巧之體積，使得設置於其內之電池容量較小，因此無法滿足長時間使用。一旦電池之電量耗盡，必須等待充電完畢後才能使系統恢復正常操作，使用較為不便。

針對上述問題，有必要提供一種感測器裝置及具有該感測器裝置之可穿戴裝置。

一種感測器裝置，包括本體、第一電池、第二電池及電池切換單元，所述第一電池可插拔地設置於所述本體之外部，所述第一電池包括電源端及ID端，所述ID端之長度小於所述電源端之長度，所述電池切換單元電連接至所述第一電池及第二電池，當所述電池切換單元檢測到所述電源端及所述ID端均與所述本體內之電連接器電連接時，所述電池切換單元切換至所述第一電池，以使所述第一電池對所述感測器裝置進行供電；當所述電池切換單元檢測到所述ID端與所述電連接器剛斷開電連接時，所述第一電池藉由所述電源端為所述感測器裝置持續供電，且所述電池切換單元於所述電源端與所述電連接器斷開電連接前切換至所述第二電池，以使所述第二電池對所述感測器裝置進行供電。

一種可穿戴裝置，包括腕帶以及項所述之感測器裝置，所述腕帶裝設於所述本體。

上述感測器裝置中由於所述第一電池中ID端之長度小於所述電源端之長度，因此當所述第一電池從所述本體內拔出時，所述ID端會先與所述電連接器斷開電連接，亦就是ID端會比電源端提早脫離連接器。如此，所述電池切換單元可利用兩個端抽離之時間差將所述第一電池切換至第二電池，進而實現持續為感測器裝置供電。另外，由於所述感測器裝置可由所述第一電池或第二電池持續供電，因此即使於休眠模式中，所述處理單元仍可持續收集感測器單元產生之感測資訊，較為便利。

100‧‧‧感測器裝置

11‧‧‧本體

12‧‧‧第一電池

121‧‧‧電源端

123‧‧‧ID端

13‧‧‧第二電池

14‧‧‧電池切換單元

15‧‧‧PMIC單元

16‧‧‧感測器單元

17‧‧‧處理單元

18‧‧‧存儲單元

19‧‧‧顯示單元

20‧‧‧霍爾感測器

21‧‧‧磁性單元

23‧‧‧控制開關

25‧‧‧腕帶

圖1為本發明較佳實施例之具有感測器裝置之可穿戴裝置之功能框圖。

圖2為圖1所示可穿戴裝置之整體示意圖。

請參閱圖1及圖2，本發明較佳實施方式提供一種感測器裝置100，包括本體11(參圖2)、第一電池12、第二電池13、電池切換單元14、電源管理晶片(power management integrate circuit，PMIC)單元15、感測器單元16、處理單元17以及存儲單元18。

所述本體11可根據使用者需求設置成任意形狀，例如圓形、方形或橢圓形等。所述第一電池12可插拔地設於所述本體11之外部，且可藉由所述電池切換單元14電連接至所述PMIC單元15，以對所述PMIC單元15進行供電。所述第一電池12至少包括一電源端121及ID端123。於本實施例中，所述電源端121及ID端123均為金屬接點。所述ID端123之長度小於所述 電源端121之長度。因此當所述第一電池12插設於所述本體11上時，所述電源端121及ID端123均電性連接至所述本體11內之電連接器(圖未示)，進而與所述PMIC單元15電連接，以為所述PMIC單元15提供電源。而當所述第一電池12從所述本體11內拔出時，由於所述ID端123之長度小於所述電源端121之長度，因此所述ID端123將先退出所述本體11，以與所述電連接器斷開電連接。而所述電源端121繼續與所述電連接器保持電連接，如此所述第一電池12仍藉由所述電源端121為所述PMIC單元15短暫供電，直至所述第一電池12完全從所述本體11內拔出，即所述電源端121與所述ID端123均與所述電連接器斷開連接。

於本實施例中，所述第二電池13之容量小於第一電池12之容量。所述第二電池13設置於所述本體11內部，且藉由所述電池切換單元14電連接至所述PMIC單元15。所述第二電池13用以當所述第一電池12之ID端123與所述電連接器斷開電連接時開始對所述PMIC單元15進行供電。

所述電池切換單元14電連接至所述第一電池12及第二電池13。所述電池切換單元14用以檢測所述第一電池12是否插入所述本體11或從所述本體11內拔出。於本實施例中，所述電池切換單元14藉由檢測所述ID端123是否與本體11內之電連接器電連接來判斷所述第一電池12是否插入所述本體11或從所述本體11內拔出。具體當所述電池切換單元14檢測到所述電源端121及ID端123均電連接至所述本體11內之電連接器時，所述電池切換單元14判斷所述第一電池12插入至所述本體11，並將所述PMIC單元15切換至所述第一電池12，以使得所述第一電池12為該感測器裝置100供電。當所述電池切換單元14檢測到所述ID端123與所述本體11內之電連接器斷開電連接時，所述電池切換單元14判斷所述第一電池12從所述本體11內拔出， 並將所述PMIC單元15切換至所述第二電池13，以使得所述第二電池13為該感測器裝置100供電。

顯然，當所述第一電池12從所述本體11內拔出且所述ID端123與所述本體11內之電連接器剛斷開電連接時，由於所述電源端121仍電連接至所述本體11內之電連接器，即所述第一電池12仍供電給所述感測器裝置100，此時所述電池切換單元14可利用所述ID端123與所述電源端121抽離之時間差將所述PMIC單元15從所述第一電池12切換至第二電池13，進而確保於所述第一電池12拔出之過程中仍能持續供電，以實現對所述感測器裝置100之不斷電操作。

所述PMIC單元15負責為整個感測器裝置100供電，即用以將輸入至所述PMIC單元15之電源(即第一電池12及第二電池13)轉換為感測器裝置100內各個模組需要之各種不同電壓與電流之電源，進而實現為整個感測器裝置100之各個模組供電。

所述感測器單元16可包括至少一個感測器，例如健康狀況檢測感測器或/及環境感測器等。其中健康狀況檢測感測器可包括：可即時檢測人體脈搏之脈搏感測器或可即時檢測人體體溫之體溫感測器等。所述環境感測器可包括：可即時檢測環境溫度之溫度感測器、可即時檢測環境濕度之濕度感測器、可即時檢測氣壓之氣壓感測器等。所述感測器單元16設置於所述本體11內，用以感測各種資訊，例如人體健康狀況資訊與環境資訊。

所述處理單元17可為中央處理器(central processing unit，CPU)，其與所述感測器單元16及存儲單元18電連接。所述處理單元17用以接收並處理來自所述感測器單元16之感測資訊，例如人體健康狀況資訊及環境資訊，並將處理後之感測資訊可選擇地存儲至所述存儲單元18。

可理解，於其他實施例中，所述感測器裝置100還可包括顯示單元19。所述顯示單元19可為一液晶模組(liquid crystal module，LCM)，其設置於所述本體11上，且與所述處理單元17電連接，用於顯示時間或/及所述感測資訊，例如人體健康狀況資訊及環境資訊等。

請再次參閱圖2，可理解，所述感測器裝置100還包括霍爾感測器20、磁性單元21及控制開關23。所述霍爾感測器20設置於所述本體11上。所述磁性單元21可為磁鐵，其設置於所述第一電池12上，且連接至所述控制開關23。使用者可根據需求撥動所述控制開關23，以將所述感測器裝置100切換至一正常模式或休眠模式。例如，當所述第一電池12之電量過低，用戶想拔掉所述第一電池12，以對所述第一電池12進行充電或換成另外之第一電池12時，用戶可藉由撥動所述控制開關23，以將所述感測器裝置100切換至休眠模式。而當所述第一電池12充滿電或者已更換新之第一電池12時，用戶可再次撥動所述控制開關23，以將所述感測器裝置100切換至正常模式。

另外，當使用者撥動所述控制開關23時，所述磁性單元21將靠近或遠離所述霍爾感測器20。所述霍爾感測器20用以感應所述磁性單元21之靠近或遠離，並將感應結果傳送至所述處理單元17。所述處理單元17再根據所述感應結果將所述感測器裝置100切換至正常模式或休眠模式。例如，當使用者撥動所述控制開關23，以使得所述磁性單元21遠離所述霍爾感測器20時，所述霍爾感測器20感應不到所述磁性單元21或感應到所述磁性單元21之遠離，因此所述處理單元17將所述感測器裝置100切換至休眠模式，以節省所述感測器裝置100消耗之電量，使容量較低之第二電池13能為所述感測器裝置100供電。又如當使用者撥動所述控制開關23，以使得所述磁性單元21靠近所述霍爾感測器20時，所述霍爾感測器20感應到所述磁性 單元21或感應到所述磁性單元21之靠近，所述處理單元17將所述感測器裝置100切換至正常模式。

可理解，於其他實施例中，亦可設置成當所述磁性單元21遠離所述霍爾感測器20時，將所述感測器裝置100切換至正常模式，而當所述磁性單元21靠近所述霍爾感測器20時，將所述感測器裝置100切換至休眠模式。

可理解，當所述感測器裝置100切換至休眠模式時，由於所述感測器裝置100由所述第一電池12或第二電池13持續供電，因此所述感測器單元16可正常工作且處理單元17可部分工作，即所述處理單元17可持續收集相應之感測資訊。亦就是說，即使於休眠模式，所述感測器裝置100是由容量較低之第二電池13進行供電，所述處理單元17仍能持續收集所述感測器單元16所產生之感測資訊。

於本實施例中，所述控制開關23設置於所述第一電池12上。所述控制開關23之底部還設置有卡持結構(圖未示)，例如卡鉤。所述卡持結構可設置為當所述感測器裝置100處於正常模式時有效卡持該第一電池12，而當所述感測器裝置100處於休眠模式時解除對所述第一電池12之卡持。例如，當使用者撥動所述控制開關23，以使得所述磁性單元21靠近所述霍爾感測器20時，所述處理單元17將所述感測器裝置100切換至正常模式，此時所述卡持結構可有效卡持所述第一電池12，進而將所述第一電池12較穩固地設置於所述本體11內。而當使用者撥動控制開關23，以使得所述磁性單元21遠離所述霍爾感測器20時，所述處理單元17將所述感測器裝置100切換至休眠模式，此時所述卡持結構解除對所述第一電池12之卡持，進而方便用戶將所述第一電池12從所述本體11內拔出。

於另一個實施例中，當使用者撥動所述控制開關23，以使得所述磁性單元21遠離所述霍爾感測器20時，所述處理單元17將所述感測器裝置100切換至正常模式，此時所述卡持結構可有效卡持所述第一電池12，進而將所述第一電池12較穩固地設置於所述本體11內。而當使用者撥動控制開關23，以使得所述磁性單元21靠近所述霍爾感測器20時，所述處理單元17將所述感測器裝置100切換至休眠模式，此時所述卡持結構解除對所述第一電池12之卡持，進而方便用戶將所述第一電池12從所述本體11內拔出。

可理解，於其他實施例中，所述第一電池12之容量還可小於或等於所述第二電池13之容量。如此，當所述感測器裝置100從第一電池12切換至第二電池13時，所述感測器裝置100無需進入休眠模式，如此所述霍爾感測器20、磁性單元21及控制開關23均可省略。

可理解，所述感測器裝置100還可包括一腕帶25，所述腕帶25可設置於所述本體11之一端或兩端，進而與所述感測器裝置100共同構成一可穿戴裝置(圖未標)，例如智能手錶、手環等，並使得所述可穿戴裝置以腕帶之方式被使用者穿戴。

本發明之感測器裝置100包括第一電池12及第二電池13。由於所述第一電池12中ID端123之長度小於所述電源端121之長度，因此當所述第一電池12從所述本體11內拔出時，所述ID端123會先與所述電連接器斷開電連接。如此，所述電池切換單元14可利用兩個端抽離之時間差將所述第一電池12切換至第二電池13，進而實現持續為感測器裝置100供電。另外，由於所述感測器裝置100可由所述第一電池12或第二電池13持續供電，因此即使於休眠模式中，所述處理單元17仍可持續收集感測器單元16所產生之感測資訊，較為便利。

以上所述，僅為本發明的較佳實施例，並非是對本發明作任何形式上的限定。另外，本領域技術人員還可在本發明精神內做其它變化，當然，這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。

100‧‧‧感測器裝置

12‧‧‧第一電池

13‧‧‧第二電池

14‧‧‧電池切換單元

15‧‧‧PMIC單元

16‧‧‧感測器單元

17‧‧‧處理單元

18‧‧‧存儲單元

19‧‧‧顯示單元

20‧‧‧霍爾感測器

Claims (9)

1. 一種感測器裝置，包括本體、第一電池、第二電池及電池切換單元，所述第一電池可插拔地設置於所述本體之外部，所述第一電池包括電源端及ID端，所述ID端之長度小於所述電源端之長度，所述電池切換單元電連接至所述第一電池及第二電池，當所述電池切換單元檢測到所述電源端及所述ID端均與所述本體內之電連接器電連接時，所述電池切換單元切換至所述第一電池，以使所述第一電池對所述感測器裝置進行供電；當所述電池切換單元檢測到所述ID端與所述電連接器剛斷開電連接時，所述第一電池藉由所述電源端為所述感測器裝置持續供電，且所述電池切換單元於所述電源端與所述電連接器斷開電連接前切換至所述第二電池，以使所述第二電池對所述感測器裝置進行供電，所述感測器裝置還包括卡持結構，所述卡持結構用以當所述感測器裝置處於正常模式時卡持該第一電池，而當所述感測器裝置處於休眠模式時解除對所述第一電池之卡持。
2. 如申請專利範圍第1項所述之感測器裝置，其中所述第一電池之容量小於或等於所述第二電池之容量。
3. 如申請專利範圍第1項所述之感測器裝置，其中所述第一電池之容量大於所述第二電池之容量。
4. 如申請專利範圍第3項所述之感測器裝置，其中所述感測器裝置還包括霍爾感測器、磁性單元、控制開關及處理單元，所述卡持結構設置於所述控制開關之底部，所述磁性單元連接至所述控制開關，當所述控制開關被撥動時，所述磁性單元靠近或遠離所述霍爾感測器，所述霍爾感測器用以感應所述磁性單元之靠近或遠離，並將感應結果傳送至所述處理單元，所述處理單元與所述霍爾感測器電連接，用以根據所述感應結果將所述感測器裝置切換至所述正常模式或所述休眠模式。
5. 如申請專利範圍第4項所述之感測器裝置，其中當所述磁性單元遠離所述霍爾感測器時，所述霍爾感測器感應不到所述磁性單元或感應所述磁性單元之遠離，所述處理單元將所述感測器裝置切換至休眠模式與正常模式其中一者；當所述磁性單元靠近所述霍爾感測器時，所述霍爾感測器感應所述磁性單元之靠近，所述處理單元將所述感測器裝置切換至所述休眠模式與所述正常模式其中另一者。
6. 如申請專利範圍第4項所述之感測器裝置，其中所述感測器裝置還包括感測器單元，所述感測器單元與所述處理單元電連接，當所述感測器裝置進入所述休眠模式時，所述處理單元持續收集所述感測器單元之感測資訊。
7. 如申請專利範圍第6項所述之感測器裝置，其中所述感測器單元為健康狀況檢測感測器以及環境感測器中之一種或組合。
8. 如申請專利範圍第4項所述之感測器裝置，其中所述磁性單元為磁鐵，所述磁性單元與所述控制開關設置於所述第一電池上。
9. 一種可穿戴裝置，包括腕帶以及如申請專利範圍第1-8項中任一項所述之感測器裝置，所述腕帶裝設於所述本體。