TWI690217B - 具有生理參數量測功能之耳機 - Google Patents

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一種具有生理參數量測功能之耳機，其包括外殼、處理器、至少一喇叭、至少一生理參數感測器及控制按鍵，外殼包括相互連接的前殼及後殼，前殼上開設有複數喇叭孔，處理器、喇叭及生理參數感測器皆設置於外殼內，控制按鍵設置於後殼上，喇叭、生理參數感測器及控制按鍵皆與處理器連接，控制按鍵能夠開啟或關閉生理參數感測器，當使用者佩戴耳機時，前殼位於耳道口，喇叭發出的聲音通過前殼之喇叭孔傳遞至耳道，而欲量測生理參數時，按壓控制按鍵使生理參數感測器開啟，進而達到量測生理參數之目的。

Description

具有生理參數量測功能之耳機
本發明係有關一種耳機，尤其是一種具有生理參數量測功能之耳機。
耳機包括外殼及喇叭，外殼上開設有複數喇叭孔，喇叭設置於外殼內，當使用者佩戴耳機時，喇叭發出的聲音通過外殼之喇叭孔傳遞至耳道，然而，目前市面上的耳機僅具有聲音傳遞之單一功能，並未運用耳機佩戴於耳朵上而設計有生理參數測量之附加功能，因此有待加以改良。
有鑒於上述之狀況，本發明提供一種具有生理參數量測功能之耳機。
本發明之具有生理參數量測功能之耳機，其包括外殼、處理器、至少一喇叭、至少一生理參數感測器及控制按鍵，外殼包括相互連接的前殼及後殼，前殼上開設有複數喇叭孔，處理器、喇叭及生理參數感測器皆設置於外殼內，控制按鍵設置於後殼上，喇叭、生理參數感測器及控制按鍵皆與處理器連接，控制按鍵能夠開啟或關閉生理參數感測器。
本發明之具有生理參數量測功能之耳機佩戴於使用者的耳朵上時，喇叭發出的聲音通過前殼之喇叭孔傳遞至耳道，而欲量測生理參數時，按壓控制按鍵使生理參數感測器開啟，進而達到方便量測生理參數之目的。
100、100a、100b:耳機
1:外殼
11、11b:前殼
111:喇叭孔
112:前端口
12、12a:後殼
2:處理器
3、3a、3b:喇叭
4:生理參數感測器
41:接觸式溫度感測器
42、42a、42b:非接觸式溫度感測器
5:控制按鍵
6:通訊模組
7:耳機線
200:電子裝置
〔圖1〕係本發明之第一實施例之耳機之功能模組示意圖；〔圖2〕係本發明之第一實施例之耳機之側視示意圖；〔圖3〕係本發明之第二實施例之耳機之側視示意圖；及〔圖4〕係本發明之第三實施例之耳機之側視示意圖。
請參閱圖1及圖2，本發明之具有生理參數量測功能之耳機100包括外殼1、處理器2、至少一喇叭3、至少一生理參數感測器4、控制按鍵5及通訊模組6。耳機100之其他電路元件為現有技術，在此不再贅述。
外殼1包括相互連接的前殼11及後殼12，前殼11為圓錐形，前殼11上開設有複數喇叭孔111，前殼11具有前端口112，較佳地，喇叭孔111以前端口112為圓心呈環狀排列。
處理器2、喇叭3及通訊模組6設置於外殼1內，生理參數感測器4設置於前殼11內，控制按鍵5設置於後殼12上，喇叭3、生理參數感測器4、控制按鍵5及通訊模組6皆與處理器2連接，透過按壓控制按鍵5能夠開啟或關閉生理參數感測器4，或者同時開啟或同時關閉生理參數感測器4及處理器2，以達到省電的效果。較佳地，控制按鍵5為觸控按鍵。通訊模組6用於將耳機100與電子裝 置200建立通信連接並進行數據交換，電子裝置200可為但不限於使用者的手機或電腦、醫院病房的顯示裝置、醫生的手機或電腦等。
處理器2可為微控制器(Microcontroller Unit,MCU)，亦可為數位訊號處理器(Digital Signal Processor,DSP)、特殊應用積體電路(Application-specific Integrated Circuit,ASIC)、場可程式化閘陣列(Field Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可程式邏輯裝置、離散閘或電晶體邏輯離散硬體組件。
生理參數感測器4可為體溫感測器，亦可為血氧感測器等其他用於量測使用者的其他生理參數的感測器。體溫感測器可為接觸式溫度感測器41或非接觸式溫度感測器42。接觸式溫度感測器41包括感測器本體411及金屬片412，感測器本體411設置於前殼11內，感測器本體411可具有熱敏電阻，金屬片412設置於前殼11上，金屬片412與感測器本體411藉由導線(圖未示)電性連接，接觸式溫度感測器41透過金屬片412與使用者的耳內皮膚接觸，用以測量耳內皮膚的溫度。非接觸式溫度感測器42為遠紅外線溫度感測器，非接觸式溫度感測器42設置於前殼11內且對應於前殼11之前端口112，用以偵測使用者的耳膜的紅外輻射以測量溫度。接觸式溫度感測器41及非接觸式溫度感測器42的實現原理皆為現有技術，在此不再贅述。
通訊模組6可為藍牙模組，亦可為紅外線模組、Wi-Fi模組等其他能夠實現通訊功能的模組。
耳機100可為有線或無線耳機。當耳機100為有線耳機時，可不設置通訊模組6，生理參數感測器4所量測到的生理參數類比訊號直接透過耳機線7傳送至電子裝置200，由電子裝置200計算取得生理參數，或者生理參數感測器4所量測到的生理參數類比訊號傳送至處理器2，由處理器2計算取得生理參數後將生理參數透過耳機線7傳送至電子裝置200。當耳機100為無線耳機時，生理參 數感測器4所量測到的生理參數類比訊號透過通訊模組6定期傳送至電子裝置200，由電子裝置200計算取得生理參數，或者生理參數感測器4所量測到的生理參數類比訊號傳送至處理器2，由處理器2計算取得生理參數後將生理參數透過通訊模組6傳送至電子裝置200。
當使用者佩戴耳機100時，前殼11位於耳道口，喇叭3發出的聲音通過前殼11之喇叭孔111及前端口112傳遞至耳道，而欲量測生理參數時，按壓控制按鍵5使生理參數感測器4開啟以達到生理參數量測之目的，生理參數量測完成後，再次按壓控制按鍵5使生理參數感測器4關閉。
處理器2可執行以下操作：控制生理參數感測器4定期量測生理參數，例如每天早、中、晚各測量一次或每次耳機100被使用時測量；在預設時間(例如2秒鐘)內多次量測生理參數並計算多次量測到的生理參數的平均值；當耳機100被使用時，偵測耳機100是否有發出聲音訊號，在耳機100沒有發出聲音訊號時控制生理參數感測器4量測生理參數，如此，藉由在耳機100不發出聲音訊號時進行瞬間量測，既可不中斷耳機100的聲音訊號，又不會因耳機100的聲音訊號影響生理參數量測的準確度。處理器2還用於根據量測到的生理參數生成報告；判斷生理參數是否超過預設範圍，若超過預設範圍則生成健康警示，例如建議使用者就醫或用藥。
如圖2所示為本發明之第一實施例之耳機100，其包括接觸式溫度感測器41及非接觸式溫度感測器42，且後殼12內設置有動圈喇叭3。處理器2可以同時接收接觸式溫度感測器41及非接觸式溫度感測器42所量測到的溫度訊號後計算取得體溫值，或是接收接觸式溫度感測器41及非接觸式溫度感測器42其中之一所量測到的溫度訊號後計算取得體溫值。另外，使用者佩戴耳機時間過久會造成耳道的溫度上升，而過高的溫度則會影響非接觸式溫度感測器42對於紅外輻射的偵測精準度，利用此特點，當處理器2判斷非接觸式溫度感測器42所 量測到的體溫值與接觸式溫度感測器41所量測到的體溫值的差異大於預設值(例如攝氏1度至2度之間的固定值)時，處理器2會生成通知並透過耳機線7或通訊模組6傳送至電子裝置200，以提醒使用者佩戴耳機時間過久並建議使用者休息。
如圖3所示為本發明之第二實施例之耳機100a，其包括非接觸式溫度感測器42a，且後殼12a內間隔設置有兩動圈喇叭3a，兩動圈喇叭3a分別位於非接觸式溫度感測器42a的上方與下方。
如圖4所示為本發明之第三實施例之耳機100b，其包括非接觸式溫度感測器42b，且前殼11b內間隔設置有兩薄膜喇叭3b，兩薄膜喇叭3b分別位於非接觸式溫度感測器42b的上方與下方。
100:耳機
2:處理器
3:喇叭
4:生理參數感測器
5:觸控按鍵
6:通訊模組
200:電子裝置

Claims (8)

  1. 一種具有生理參數量測功能之耳機，包括外殼、處理器及至少一喇叭，該外殼包括相互連接的前殼及後殼，該前殼上開設有複數喇叭孔，該處理器及該喇叭設置於該外殼內，該喇叭與該處理器連接，其特徵在於，該耳機進一步包括至少一生理參數感測器及控制按鍵，該生理參數感測器設置於該外殼內，該控制按鍵設置於該後殼上，該生理參數感測器及該控制按鍵皆與該處理器連接，該控制按鍵能夠開啟或關閉該生理參數感測器，具有生理參數量測功能之耳機還包括兩生理參數感測器，該兩生理參數感測器為接觸式溫度感測器及非接觸式溫度感測器，該處理器根據該接觸式溫度感測器及該非接觸式溫度感測器所量測到的溫度訊號產生體溫值，當該處理器判斷該非接觸式溫度感測器所量測到的體溫值與該接觸式溫度感測器所量測到的體溫值的差異大於預設值時，該處理器發出通知。
  2. 如請求項1所述之具有生理參數量測功能之耳機，其進一步包括通訊模組，該通訊模組設置於該外殼內，且該通訊模組與該處理器連接。
  3. 如請求項1所述之具有生理參數量測功能之耳機，其中，該控制按鍵為觸控按鍵。
  4. 如請求項1所述之具有生理參數量測功能之耳機，其中，該前殼為圓錐形。
  5. 如請求項1所述之具有生理參數量測功能之耳機，其為有線耳機，該生理參數感測器所量測到的訊號透過耳機線進行傳送。
  6. 如請求項2所述之具有生理參數量測功能之耳機，其為無線耳機，該通訊模組定期將該生理參數感測器所量測到的訊號進行傳送。
  7. 如請求項1所述之具有生理參數量測功能之耳機，其中，該接觸式溫度感測器包括感測器本體及金屬片，該感測器本體設置於該前殼內，該金屬片設置於該前殼上。
  8. 如請求項1所述之具有生理參數量測功能之耳機，其中，該前殼具有前端口，該非接觸式溫度感測器設置於該前殼內且對應於該前殼之該前端口。
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