TWM596600U - 耳溫量測之穿戴式耳機 - Google Patents
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Abstract
目前量測體溫的工具除了額溫槍與熱像測溫顯像設備之外，其餘產品均須會與人體有直接接觸之疑慮，然而，額溫槍在量測時與被測者的距離太過靠近，除了耗時外仍有被感染之風險，而熱像測溫顯像設備雖然全面，不過價格不斐並無法普及，因此本創作建構於量測耳溫之基礎上，將耳機與溫度感測器模組做結合，並透過有線或是無線的方式與智慧型手機進行傳輸，此外可透過APP軟體或是耳機上的按鍵模組進行功能之切換，並於手機的螢幕顯示相關之資訊，此外還能隨時將溫度上傳雲端提供檢疫人員進行初步之判斷。
Description
飛沫接觸是流行性感冒或是傳染病的傳播途徑之一，有許多的細菌或是病毒更是藉由飛沫，讓人類彼此之間快速的交互傳染，飛沫有可能殘留在人體或是物體的任何一部位，於是有醫師呼籲民眾盡量勤洗手，以避免飛沫之殘留物藉由鼻子、眼睛、與口部進入人體，倘若不慎感染時則身體會產生防護機制使人體體溫升高，而現今判斷是否有發燒反應的客觀條件之一就是量測體溫。
目前常見量測體溫的工具有：腋溫計、口溫計、肛溫計、耳溫槍、額溫槍與熱像測溫顯像設備，其中腋溫計、口溫計、肛溫計等是藉由液態的熱漲冷縮之特性來進行溫度之量測；而耳溫槍、額溫槍與熱像測溫顯像設備等，均是透過紅外線測量轉換成我們熟知的體溫，不過若是以傳染病流行病學的角度作為切入點，則以上之產品除了額溫槍與熱像測溫顯像設備以外，其餘產品均會與人體產生直接接觸，並不適合作為集體檢測之方式。
然而，上述之額溫槍是採一對一近距離之量測，除了相對耗時外，量測者與被測者距離太過靠近，因此有可能會增加被感染之風險；
而熱像測溫顯像設備雖然可以快速判別，不過價格不斐並無法普及於各個場所，於是此專利的設計方向即是考量：是否有無一種產品既能快速判別、普遍性又高、又能克服與他人之間直接接觸的量測方式，在此提出之方法即是將量測溫度的感測器與穿戴式耳機結合在一起，並藉由有線或是無線之方式與智慧型手機連結後進行相關之應用，用以達到隨時又快速檢測之目的。
習知2004年有一可量測體溫之行動電話，請參閱第1圖(上)所示，其構造包括機殼、天線、體溫感測器、控制模組及顯示面板，其天線係配置於機殼側面上，而體溫感測器則配置於天線之末端，用以與人體接觸並據以輸出一體溫量測信號，利用機殼內的控制模組處理體溫量測信號，並於面板顯示數值，此概念在當時具有一定的獨創性，不過在時代之變遷下，無論是傳輸技術、手機構造、與軟硬體應用層面等均不可同日而語，即便是賈伯斯正式發表的第一代iPhone也是在3年後的2007年才出現，而生處於2020年的今日智慧型手機已能更廣泛之應用。
習知美國俄亥俄州健康護理初創公司Caring Things推出一款智能耳溫計-Tympani，請參閱第1圖(下)所示，其是將此裝置插入智慧型手機的耳機插孔，在插入的同時利用紅外線傳感器讀取耳骨膜之溫度，接著通過耳機插孔將數據傳回智慧型手機做判讀，此產品的概念非常新穎，其特點是不需要額外之電池，因此每次在使用時均須插入到智慧型手機的耳機插孔之中，也因如此每次在量測時均要將此裝置貼近耳部，所以在量測時如果沒有旁人協助，可能在插入耳道時會產生角度是否正確之疑慮。
由上述之構想可知，應用於市面上量測體溫之方式除了傳統的體溫計外，亦可使用溫度感測器模組10進行量測，而其中的溫度感測器可以使用溫度感測晶片或者是紅外線傳感器，此外，紅外線傳感器常見被用於耳溫槍內，其量測溫度之基礎與大腦的下視丘有關，這是因為下視丘是體溫的中心點，每當有發燒反應時此處就是體溫最早上升之部位，且耳膜及周遭組織之血流，與下視丘附近周邊的血流相通，因此耳溫槍就是偵測下視丘所發出的紅外線，再藉由維恩位移定律將波長轉換成我們熟知的溫度。
有鑒於此，本專利之構想是建構於量測耳溫之基礎上，然而要克服與他人之間近距離的直接接觸、又須擁有高普遍性、又能快速判別的量測方式，乃是將溫度感測器模組10與耳機11做結合，由於耳機輕巧且可以自行準確地塞入耳道之中，因此可以降低插入耳道時角度是否正確之疑慮，在此處之耳機可以是有線或是無線之產品，其可透過耳機孔、充電孔或是以無線技術與智慧型手機12進行傳輸，接著可透過APP軟體上的虛擬按鍵，或是耳機上的實體按鍵進行音樂、通話或是量測溫度等功能間之切換，最後在智慧型手機的螢幕顯示相關之資訊，或是隨時將溫度上傳雲端提供檢疫人員進行初步判斷。
此外，由於智慧型手機的普及於是每個人早已人手一機，因此對其硬體結構與傳輸功能皆有所共識，而相關周邊諸如耳機等產品其種類眾多，無論是耳掛式、耳內式、骨傳導式、有線、無線等形式，均早已被大眾所知悉與使用，於是在此就不多作關於耳機結構與傳輸功能之贅
述，以利本專利呈述之簡潔。
08:可量測體溫之行動電話
09:智能耳溫計一Tympani
10:溫度感測器模組
11:耳機
12:智慧型手機
13:耳機軟套
14:耳機插孔
15:充電插孔
16:APP軟體之虛擬按鍵
17:無線耳機之按鍵模組
第1圖係習知一可量測體溫之行動電話(上)與智能耳溫計(下)之示意圖。
第2圖係為本創作之耳溫量測之穿戴式耳機之示意圖。
請參閱第2圖所示，設計耳溫量測之穿戴式耳機的第一步驟，是在耳機11內安置一溫度感測器模組10，而此模組可為溫度感測晶片模組或是紅外線傳感器模組，此外，如果有舒適性之需求的話則可以在耳機與耳道接觸之末端附加一軟套，在此稱之為耳機軟套13，用以提升配戴時之舒適性。
第二步驟是建立一傳輸方式，其目的是欲將溫度感測器模組10所量測到的資訊傳輸至智慧型手機12之中，其傳輸方式可以透過有線或是無線之方式，如果傳輸是以有線之方式進行，則可以透過耳機插孔14或是充電插孔15進行資料傳輸，倘若是使用無線技術之方式則可以藉由NFC、Zig-Bee、Bluetooth、Wi-Fi、RFID、IrDA等進行資料傳輸。
而第三步驟是透過智慧型手機所建構的APP軟體之虛擬按鍵16，或者是無線耳機之按鍵模組17進行音樂、通話或者是量測溫度等功能間之切換，當戴上耳機後將功能切換到量測溫度之選項，則會啟動耳機內部的溫度感測器模組10進行體溫之量測，最後會將量測結果呈現在智慧型手機的螢幕中，如果有發燒之情形則會發出警示音、文字之變化與震動等功能，接著將所量測到之溫度資訊上傳雲端，提供檢疫人員進行
初步判斷與追蹤。
10:溫度感測器模組
11:耳機
12:智慧型手機
13:耳機軟套
14:耳機插孔
15:充電插孔
16:APP軟體之虛擬按鍵
17:無線耳機之按鍵模組
Claims (5)
- 一種耳溫量測之穿戴式耳機，在此簡稱為耳機，其架構以耳機作為主體，透過有線或是無線之方式與智慧型手機進行傳輸，於耳機與耳道接觸之末端附加一耳機軟套，並於耳機結構內部嵌入溫度感測器模組，而在耳機結構之相關外部設置按鍵模組或是建構APP軟體之虛擬按鍵進行功能的切換，因此改良部分包括有：至少需要一穿戴式耳機；至少需要一溫度感測器模組；至少需要一耳機軟套；至少需要一智慧型手機；至少需要一種或一種以上的傳輸方式；至少需要一種或一種以上的按鍵模組，而此按鍵模組能進行功能之切換。
- 如申請專利範圍第1項所述之耳機，其中，耳機可為有線或是無線的耳掛式、耳塞式、耳內式、繞頸式與骨傳導式等種類。
- 如申請專利範圍第1項所述之耳機，其中，溫度感測器模組，在此可為以下三種類型：(1)溫度感測晶片模組；(2)紅外線傳感器模組；(3)混合以上兩種模組之類型。
- 如申請專利範圍第1項所述之耳機，其中，傳輸方式，在此可透過有線與無線兩種方式進行傳輸，分別如下敘述：(1)有線傳輸，是透過耳機插孔或是充電插孔進行傳輸；(2)無線傳輸，是透過NFC、Zig-Bee、Bluetooth、Wi-Fi、RFID、IrDA等無線技術進行傳輸。
- 如申請專利範圍第1項所述之耳機，其中，按鍵模組，在此可為以下三種方式：(1)耳機結構之相關外部的實體按鍵；(2)由APP軟體所撰寫之虛擬按鍵；(3)混合以上兩種之方式。
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