TWI776495B - 無線電源運用於偵測結構及其生理監測系統 - Google Patents

Abstract

一種無線電源運用於偵測結構及其生理監測系統，此偵測結構係利用外界的電場及磁場轉化為工作電源，偵測結構內設置有驅動IC可直接封裝於殼體內，驅動IC可用於接收電場、磁場及控制訊號，並由中央處理單元來有轉換機制及驅動機制來控制偵測單元，而偵測單元則用於監測各種生理數據，其中內部各元件可組成緊密度高且無需有線電源及電池之的排列配置，以利使用在非常狹窄的空間，並有效縮小使用空間及降低生產成本。

Description

無線電源運用於偵測結構及其生理監測系統

本發明為一種偵測結構，此偵測更特別為一種以電場或磁場來無線驅動之偵測結構，可應用於各種的生理情況監測，進而檢視自身健康的偵測裝置。

現今社會中的個人壓力日益龐大，固於追求健康之意識逐漸抬頭發展中，是以一般人會衍生想經常性地監測或檢視自身的健康情形；傳統對於人體生理健康資訊的數據量測，主要透過心跳器、血壓計、血糖計、血氧計或是體積龐大的檢測儀器，此等檢測儀器中通常包含馬達型的氣體泵、氣囊袋、感測器、洩氣閥、電池等元件，其中馬達型的氣體泵容易產生摩擦損耗的情形，且該等元件組裝後之體積龐大，不利經常性的使用，然若是採以體積較小的馬達型的氣體泵，則其損耗速度將更快、並會消耗更多的能源。

為了要便於一般可經常性的監測自身的健康情形，且使監測裝置便於攜帶，目前市面上穿戴式之健康監測裝置與日俱增；目前常見的穿戴式健康監測裝置，其通常採以光學偵測之方式來進行檢測，然而此光學偵測之方式之精準度不高，故時常導致誤差值產生，而無法有效取得可信數據，如此使用者無法取得自身健康的相關準確數據，容易造成判定上的誤差。

另外儀器之除了體積過於龐大，且需要電力供應，而無法達到輕薄且可攜式之目標，就算監測裝置到達輕薄短小，但內部電池會因內部化學物質的變化會有爆炸的機率，危險性極高，或是因為存放不當，如時間等等因素，而且密封造成電力不足，導致檢測失敗；因此如何發展一種可改善上述習知技術缺失，可使個人健康監測裝置達到體積小、微型化、便於攜帶且不需耗電，並藉由電力來源的取得改善，來達到有效節約整體的空間運用並簡化成為最精簡的尺寸，實為一亟具產業價值之技術課題。

如前所述目前有關於健康偵測裝置有線電力在運用上實有不便利的缺點，有鑑於此，本發明為求進一步改善，揭露一種無線電源運用於偵測結構，其目的在於利用外界的電場及磁場轉化為工作電源後提供給生理監測系統之用，此偵測結構內設置有驅動IC可直接封裝於殼體內，驅動IC可用於接收電場、磁場及控制訊號，並由中央處理單元來有轉換機制及驅動機制來控制偵測單元，而偵測單元則用於監測各種生理數據，其中內部各元件可組成緊密度高且無需有線電源之的排列配置，並有效縮小使用空間並降低生產成本。

有關本發明之詳細內容及技術，茲就配合圖式說明如下。

1:生理監測模組

2:外部電場

3:接收端

10:驅動IC

11:電力單元

12:天線組

13:中央處理單元

20:偵測單元

111:檢波器

112:比較電路

113:儲存單元

114:穩壓電路

131:微控制單元

132:記憶體

133:無線單元

201:光學單元

202:壓力單元

203:溫度單元

204:採檢單元

2011:攝像頭元件

2021:壓感元件

第1圖為本發明無線電源運用於偵測結構的系統示意圖；

第2圖為本發明無線電源運用於偵測結構的驅動IC示意圖；

第3圖為本發明無線電源運用於偵測結構的電力單元示意圖；

第4圖為本發明無線電源運用於偵測結構的中央處理單元示意圖；

第5圖為本發明無線電源運用於偵測結構的偵測單元示意圖；及

第6圖為本發明無線電源運用於偵測結構之生理監測系統架構圖。

根據本發明所揭示無線電源運用於偵測結構，請先參閱「第1圖」所示，其為本發明無線電源運用於偵測結構的系統示意圖。

本發明所揭示無線電源運用於偵測結構，可包含有溫度、溼度、脈搏、心跳、血脂、血氧、血糖、酸鹼度等用於身體內部之檢測；其中偵測結構中設置有一驅動IC(積體電路；integrated circuit)10，驅動IC10用以設置於一人體內部，並利用外界一電場及磁場轉化為一工作電源，且將人體內部偵測到至少一檢測值，利用設置在外部軟板上之天線組12傳送到人體內部以外。

而驅動IC10則包含有電力單元11、天線組12、中央處理單元13及偵測單元20，電力單元11用以將電場及磁場轉換為工作電源傳送至其他單元，而天線組12更包含至少一高頻天線，此天線組12除了設置在外部軟板上(如第1圖)，更可設置於驅動IC10的疊層，且天線組12與電力單元11連接，用以接收外界電場及磁場，並傳出至少一數據訊號；中央處理單元13與天線組12連接，用以接收檢測值，並將檢測值轉換為數據訊號且傳送到天線組12，而偵測單元20則用以檢測人體內部後生成至少一種檢測值，並將檢測值傳送到中央處理單元13；請先參閱「第2圖」所示，其為本發明無線電源運用於偵測結構的驅動IC示意圖。

接下來請參閱「第3圖」所示，其為本發明無線電源運用於 偵測結構的電力單元示意圖；本發明無線電源運用於偵測結構的電力單元11中可包含有：檢波器111、比較電路112、儲存單元113及穩壓電路114，其中檢波器111與天線組12連接，檢波器111用於對電場及磁場掃頻並進行檢波後轉換成工作電源，比較電路112與檢波器111連接，比較電路112用以來比較所接收到各電場及磁場的強度，而儲存單元113與比較電路112連接，儲存單元113可為一電容用於儲存工作電源，而穩壓電路114與儲存單元113連接，穩壓電路114則用以穩定工作電源，使工作電源不會超過誤差幅度來保護驅動IC10。

接下來請參閱「第4圖」所示，其為本發明無線電源運用於偵測結構的中央處理單元示意圖；本發明無線電源運用於偵測結構的中央處理單元13可包含有：微控制單元131、記憶體132及無線單元133，其中微控制單元131與偵測單元20連接，此微控制單元131用以將檢測值轉換為數據訊號，而記憶體132與微控制單元131連接，此記憶體132用以儲存數據訊號，無線單元133與微控制單元131連接，此無線單元133用以將數據訊號以一無線通訊技術標準傳送至天線組12，其中此無線通訊技術標準更為一藍芽、一RFID(無線射頻識別)、一GPRS(一般封包式無線電服務)、一Wi-Fi(無線網路)、一IrDA(紅外線通訊技術)、一UWB(超寬頻)、一Zig-Bee和一NFC(短距離無線通訊系統)中任選其一。

接下來請參閱「第5圖」所示，其為本發明無線電源運用於偵測結構的偵測單元示意圖；本發明無線電源運用於偵測結構的偵測單元20可包含有：光學單元201、壓力單元202、溫度單元203及採檢單元204，光學單元201與中央處理單元13連接，此光學單元201可用以血氧及血脂形 成檢測值，並傳送到中央處理單元13，光學單元201更包含有一攝像頭元件2011，此攝像頭元件2011可用於拍攝人體內部，如：膠囊內視鏡等，而壓力單元202亦與中央處理單元13連接，此壓力單元202可用以血壓、心跳及脈搏形成檢測值，並傳送到中央處理單元13，其中壓力單元202更包含有一壓感元件2021，此壓感元件2021可用以測量人體內部器官之壓力數據，如：膀胱、胃及腹部等部位，並以壓力數據來判斷檢測者是否正常；溫度單元203與中央處理單元13連接，此溫度單元203可用體溫及溼度形成檢測值，並傳送到中央處理單元13，最後採檢單元204亦與中央處理單元13連接，此採檢單元204用血糖、膽固醇、血紅蛋白及複數種身體指數形成檢測值，並傳送到中央處理單元13。

最後請參閱「第6圖」所示，本發明無線電源運用於偵測結構之生理監測系統架構圖；圖中可以看出生理監測模組1可包含有複數個無線電源運用於偵測結構，此偵測結構則完全不需仰賴線路來取得工作電源，而可以直接對外部電場2來接收外部的電磁波，並進行掃頻來選擇強度最大的來源端接收後，將外部電場2檢波轉換成為在人體內的偵測結構的工作電源，而偵測結構的檢測值轉化為數據訊號，並透過無線訊號傳送到接收端3，其中接收端3可以是通訊裝置中的流動應用程式(APP)，或是一個頭端的接收模組來接收並顯示出。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，如無線控制訊號可以是藍芽或是WIFI等各種型式，而外界電場及磁場之可為900M、1800M或是2.4Ghz以上之頻率，但並不以特定頻率為限；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。

1:生理監測模組

10:驅動IC

Claims (10)

1. 一種無線電源運用於偵測結構，該偵測結構包含有一驅動IC，該驅動IC用以設置於一人體內部，並利用外界一電場及磁場轉化為一工作電源，且將該人體內部偵測到至少一檢測值傳送到該人體內部以外；其中該驅動IC包含有一電力單元，該電力單元包含有：一檢波器，用以對該電場及磁場進行檢波後轉換成該工作電源；一比較電路，該比較電路與該檢波器連接，該比較電路用以比較該電場及磁場的強度；一儲存單元，該儲存單元與該比較電路連接，該儲存單元用以儲存該工作電源；及一穩壓電路，該穩壓電路與該儲存單元連接，該穩壓電路用以調控該工作電源之一誤差幅度。
2. 如請求項1之無線電源運用於偵測結構，其中該驅動IC包含有：一天線組，該天線組更包含至少一高頻天線，該天線組與該電力單元連接，用以接收外界該電場及磁場，並傳出至少一數據訊號；一中央處理單元，該中央處理單元與該天線組連接，用以接收該檢測值，並將該檢測值轉換為該數據訊號且傳送到該天線組；及一偵測單元，該偵測單元與該中央處理單元連接，用以檢測該人體內部生成該檢測值，並將該檢測值傳送到該中央處理單元。
3. 如請求項2之無線電源運用於偵測結構，其中該天線組更設置於該驅動IC疊層或一外部軟板上。
4. 如請求項2之無線電源運用於偵測結構，其中該中央處理單元包含有：一微控制單元，該微控制單元與該偵測單元連接，該微控制單元用以將該檢測值轉換為該數據訊號；一記憶體，該記憶體與該微控制單元連接，該記憶體用以儲存該數據訊號；及一無線單元，該無線單元與該微控制單元連接，該無線單元用以將該數據訊號以一無線通訊技術標準傳送至該天線組。
5. 如請求項4之無線電源運用於偵測結構，其中該無線通訊技術標準為一藍牙、一RFID、一GPRS、一Wi-Fi、一IrDA、一UWB、一Zig-Bee和一NFC中任選其一。
6. 如請求項2之無線電源運用於偵測結構，其中該偵測單元包含有：一光學單元，該光學單元與該中央處理單元連接，該光學單元用以一血氧及一血脂形成該檢測值，並傳送到該中央處理單元；一壓力單元，該壓力單元與該中央處理單元連接，該壓力單元用以一血壓、一心跳及一脈搏形成該檢測值，並傳送到該中央處理單元；一溫度單元，該溫度單元與該中央處理單元連接，該溫度單元用以一體溫及一溼度形成該檢測值，並傳送到該中央處理單元；及一採檢單元，該採檢單元與該中央處理單元連接，該採檢單元用以一血糖、一膽固醇、一血紅蛋白及一身體指數形成該檢測值，並傳送到該中央處理單元。
7. 如請求項6之無線電源運用於偵測結構，其中光學單元包含有一攝像頭元件，該攝像頭元件用以拍攝該人體內部。
8. 如請求項6之無線電源運用於偵測結構，其中壓力單元包含有一壓感元件，該壓感元件用以測量該人體內部一器官之壓力數據。
9. 一種生理監測系統，係包含有：至少一個無線電源運用於偵測結構，該偵測結構包含有：一電力單元，該電力單元用以將該電場及磁場轉換為該工作電源；一天線組，該天線組包含至少一高頻天線，該天線組與該電力單元連接，用以接收外界該電場及磁場，並傳出至少一數據訊號；一中央處理單元，該中央處理單元與該天線組連接，用以接收該檢測值，並將該檢測值轉換為該數據訊號且傳送到該天線組；及一偵測單元，該偵測單元與該中央處理單元連接，用以檢測該人體內部生成該檢測值，並將該檢測值傳送到該中央處理單元；及至少一接收端，該接收端用以接收對應該無線電源運用於偵測結構所發送之該數據訊號。
10. 如請求項9之生理監測系統，其中該接收端為一流動應用程式(APP)或是一個頭端的接收模組中任選其組成。

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