TWM604178U - 耳部生理穿戴裝置 - Google Patents

Abstract

本創作係關於一種耳部生理穿戴裝置，包含本體及支撐體。本體包含一聲波驅動部、一溫度感測部及一光學掃描部，聲波驅動部鄰設於溫度感測部，光學掃描部設置於聲波驅動部及溫度感測部之一下方。支撐體連接本體，以供使用者配戴耳部生理穿戴裝置。聲波驅動部包含一出聲口，溫度感測部包含一管口，當使用者配戴耳部生理穿戴裝置時，出聲口與管口朝向使用者之耳道。本創作更關於二種耳部生理穿戴裝置，其一包含之聲波驅動部包含抵靠使用者之頭部骨頭之出聲端，另有一本體包含溫度感測部及光學掃描部。藉此，可以傳送聲音訊號及/或對使用者狀態進行感測。

Description

耳部生理穿戴裝置

本創作係關於一種耳部生理穿戴裝置，特別係關於一種可以傳送聲音及/或對使用者狀態進行感測之耳部生理穿戴裝置。

目前常見的穿戴裝置多配戴於使用者之手腕上，讓使用者可直接從裝置上觀看訊息、或連線到外部裝置（例如手機、平板、筆電等）後，觀看裝置之紀錄資料。

然而在難以間斷、持續的激烈訓練、操練當中，使用者會面臨無法空出雙手觀看訊息或另外拿出其他設備即時了解自身狀況之情形；或者，在無法配戴手部配件之運動中，運動員亦無法快速得知自身狀況。

又例如，一些具有身體疾患者，有時遺忘主動使用裝置檢查自身狀況，或者不會操作、無法使用手部穿戴裝置。

以上情況通常需要更方便的即時監控方式、或具有明顯的提示以供其他外部人員察覺，給予提醒或協助。

除此之外，身體狀況之重要指標，如體溫、血壓、血氧等，目前亦缺少可集中於一體、方便攜帶、不需使用者耗費精神主動記得量測之裝置。

有鑑於此，如何改善上述缺失，乃為業界待解決的問題。

本創作之一目的在於提供一種耳部生理穿戴裝置，其可以消除一個或多個先前技術所具有的問題，提供包括：接收/提供聲音訊息、生理監測、異常警示及/或動態感測之功能，以滿足使用需求。

為達上述目的，本創作所提供的耳部生理穿戴裝置包含一本體及一支撐體。本體包含一聲波驅動部、一溫度感測部及一光學掃描部，溫度感測部鄰設於聲波驅動部，光學掃描部設置於聲波驅動部及溫度感測部之一下方。支撐體連接本體，以供使用者配戴耳部生理穿戴裝置。聲波驅動部包含一出聲口，溫度感測部包含一管口，當使用者配戴耳部生理穿戴裝置時，出聲口與管口朝向使用者之耳道。

為達上述目的，本創作所提供的另一耳部生理穿戴裝置包含一本體及一支撐部。本體包含一聲波驅動部、一溫度感測部及一光學掃描部，聲波驅動部包含一出聲端，溫度感測部包含一管口。當使用者配戴耳部生理穿戴裝置時，出聲端抵靠使用者之頭部骨頭，溫度感測部沿使用者之耳道延伸，使管口位於使用者之耳道內。

為達上述目的，本創作所提供的又一耳部生理穿戴裝置之本體包含一溫度感測部及一光學掃描部（可選擇地具有聲波驅動部），當使用者配戴耳部生理穿戴裝置時，溫度感測部沿使用者之耳道延伸，使其所具有之管口位於使用者之耳道內，光學掃描部之開口對應該使用者之耳屏間切跡。

於一實施例中，本創作之耳部生理穿戴裝置更包含一無線訊號傳輸模組，電性連接聲波驅動部、溫度感測部及/或光學掃描部。

於一實施例中，本創作之耳部生理穿戴裝置之出聲口與管口之間具有一角度，該角度不大於30度。

於一實施例中，本創作之耳部生理穿戴裝置之光學掃描部包含一開口，當使用者配戴耳部生理穿戴裝置時，開口朝向使用者之耳屏間切跡。

於一實施例中，本創作之耳部生理穿戴裝置之支撐體包含一第一操作部及一支撐部，支撐部與第一操作部連接，且當使用者配戴耳部生理穿戴裝置時，支撐部位於使用者之外耳輪或耳背旁。

於一實施例中，本創作之耳部生理穿戴裝置之第一操作部之一中心軸線相對支撐部之一延伸軸法線傾斜。

於一實施例中，本創作之耳部生理穿戴裝置之第一操作部可包含一手指接觸區域、一指示區域及/或資料傳輸區域。

為讓上述目的、技術特徵及優點能更明顯易懂，下文係以較佳之實施例配合所附圖式進行詳細說明。

以下將具體地描述根據本創作的具體實施例；惟，在不背離本創作之精神下，本創作尚可以多種不同形式之實施例來實踐，不應將本創作保護範圍解釋為限於說明書所陳述者。

除非上下文中清楚地另外指明，否則本文所用之單數形式「一」、「該」及類似用語亦包含複數形式，而用語「第一」、「第二」等在本文中係用以闡述各元件或組件，而非該等元件或組件具備必要順序或優先性。此外，所述之方位（如前、後、上、下、左、右、旁側、內、外等）係為相對方位，可依據耳部生理穿戴裝置的使用狀態而定義，並非指示或暗示耳部生理穿戴裝置需有特定方向之構造或操作，亦不能理解為對本創作的限制。

請參閱第1圖所示，為人類耳朵各部位之說明圖，以下說明各元件配戴狀態時請同時參考此圖。如第2圖所示，為根據本創作第一較佳實施例之立體示意圖。本創作之耳部生理穿戴裝置10（下簡稱裝置10）可係為單個或成對的供使用者配戴於耳朵內、耳朵上或耳朵周圍，且可與一外部電子裝置有線地或無線地連接，以進行資料收集、統計、運算等。裝置10可藉由電性連接線外部電子裝置取得電力，或是使用裝置10內儲電單元儲存之電力。裝置10包含一本體100及一支撐體200。本體100包含一聲波驅動部110、一溫度感測部120及一光學掃描部130，聲波驅動部110鄰近的設置於溫度感測部120，光學掃描部130設置於聲波驅動部110及溫度感測部130之一下方，各元件的技術內容依序說明如下。

請同時參閱第3A圖及第3B圖所示，為根據本創作之第一較佳實施例之耳部生理穿戴裝置10之本體100之立體示意圖。本體100可包含一外殼101及一內腔102，內腔102係由外殼101所定義，也就是內腔102是外殼101所包覆之一空間。外殼101可係由軟質及/或硬質材料單獨或組合所構成，且具有一通用形狀，以適配許多使用者之E1，例如蛋型、橢圓型，但不以此為限制。因應特殊需求，亦可訂製為符合單一使用者耳甲腔E1之形狀。當選用軟質材料時，軟質材料可由硬度低之矽橡膠材料製成，以提供配戴時的舒適感。外殼101亦可具有至少一通孔101a，以減少配戴裝置10時，本體100部份位於耳朵內時產生之閉塞感。

聲波驅動部110可包含一發聲單體111及一出聲口112，發聲單體111設置於內腔102中，出聲口112設置於外殼101上，可係於外殼101成型時即構成之一開孔。當裝置10運作時，發聲單體111可將電子訊號轉換為聲波，並自出聲口112傳送出去。

溫度感測部120可包含一紅外線感溫模組121及一管口122，紅外線感溫模組121設置於內腔102中，管口122設置於外殼101上，可呈一管柱狀，自外殼101表面向外延伸，且遠離外殼101之直徑小於較靠近外殼101之直徑。當裝置10運作時，紅外線感溫模組121可透過管口122偵測使用者之耳鼓膜E2所產生的熱輻射，產生電訊號並轉換為一溫度數值（即使用者之耳溫），例如可類同耳溫槍的感測原理，但不完全等同於耳溫槍。

光學掃描部130可包含一光體積掃描模組131及一開口132，光體積掃描模組131設置於內腔102中，可包含光線發射組件及光線接收組件，以發射光線L及接收反射光線RL。開口132可係由外壁133所定義，外壁133可自外殼101表面向外突出、彼此連接，進而朝向使用者耳朵內側或使用者耳朵內之下側形成開口132。當裝置10運作時，光體積掃描模組131可發射一光線L，會經開口132照射至使用者之耳朵之皮膚S，並同樣經開口132接收反射自皮膚S之反射光線RL。藉此，光體積掃描模組131可透過光線L經皮膚S透射或反射的量，感測到皮膚下血管中血流脈動之變化，以轉換為電訊號計算出使用者之心跳、血壓、血氧、血流挹注指數等生理資訊。

當使用者配戴裝置10時，外壁133可抵靠使用者之耳朵內的皮膚，減少耳朵外部環境之光線影響偵測準確度。開口132較佳地可朝內地面對使用者之耳屏間切跡E3之一裡內側E31（第3A圖）或朝下地面對一下內側E32（第3B圖），如此對應耳朵內血流變化較明顯的動脈以偵測使用者之生理資訊。當然，亦可以依據使用對象的改變及相應的研究文獻結果，將開口132之位置移動至其他血流量變化較明顯、或更可反應某些身體狀況之耳部位置，以獲得需要的生理資訊。

請同時參閱第4圖所示，於第一較佳實施例中，出聲口112鄰設於管口122，且較靠近外殼101之外側（配戴時將遠離使用者），管口122較靠近外殼101之內側（配戴時靠近使用者）。當使用者配戴裝置10時，溫度感測部120更可進一步地朝向使用者之耳道E4延伸，使管口122位於耳道E4內，出聲口112也朝向使用者之耳道E4延伸，但沒有管口122之位置深入。較佳地，管口122之一法線122n可通過使用者之耳鼓膜E2，以準確地量測到耳朵溫度。

請參閱第5A圖至第5B圖所示，分別為本體100之側視圖跟俯視圖。側視本體100時，出聲口112及管口122各自之平分線D可相互平行甚至完全重疊。出聲口112具有一中軸線112a，管口122具有之一中軸線122a，俯視本體100時，中軸線112a、122a彼此夾設有一角度A，角度A不大於30度。如此，可以減少裝置10於出聲口112及管口122之一端的體積，在不影響溫度感測之情況下避免配戴裝置10時的不適感及塞入耳朵時因阻塞而導致聲能損失，影響聲音傳送的品質，方便讓使用者在不移動、調整裝置10之情況下可量測體溫及/或接收聲音訊息。

請重新參閱第2圖所示，裝置10所包含之一支撐體200可包含一第一操作部210及一支撐部220。第一操作部210與本體100連接，可大致位於出聲口112及管口122之相對側（耳朵、本體100之外側），並自耳朵外側至耳朵前側延伸，且包含一殼體211，殼體211表面設置有一手指接觸區域212及指示區域213。手指接觸區域212可為殼體211表面可被使用者手指接觸到之區域，且可設置有操控組件214。操控組件214可與本體100之聲波驅動部110、溫度感測部120及/或光學掃描部130電性連接，俾便使用者通過操控組件214來輸入開啟及/或關閉之控制訊號。當然，各模組亦可預設地具有固定的啟動次數、時間等，不須藉由操作組件214額外控制。舉例而言，溫度感測部120及/或光學掃描部130可設定每數分鐘啟動偵測一次，一次持續數秒鐘，以持續地監測使用者的身體狀況。操控組件214可包含按鈕、旋鈕及/或觸控面板等，以提供使用者多樣化的操控方式。指示區域213可為殼體211表面朝外之區域，並設置有至少一指示燈215，指示燈215之燈光顏色可預定地隨著使用者的身體狀況改變（例如當溫度感測部120及/或光學掃描部130感測到使用者之耳溫或心率超過預設值時便呈現紅色），或可與其他複數指示燈共同組成一圖示、文字（圖未示），以供外部人員快速辨識使用者之身體狀況，進而提供協助。

如第6圖所示，為支撐體200之X-Z平面側視圖。支撐部220可具有一前端201及一後端202，前端201連接第一操作部210，後端202與前端201相連接，其各自包括一延伸軸法線201a、202a，二延伸軸法線201a、202a位於不同平面。換句話說，若將延伸軸法線202a擺放為垂直X平面時，延伸軸法線201a相對於延伸軸法線202a傾斜且朝向使用者延伸，使前端201較後端202更接近使用者，如此可提升配戴裝置10時支撐部220服貼使用者耳朵之程度，提高配戴之穩固性。此外，支撐部220可具有對應外耳輪E5之一形狀（形似倒U型），俾使裝置10除了塞入耳內外亦可舒適地配戴於使用者之外耳輪E5上。

第一操作部210更可具有一資料傳輸模組（圖未示），資料傳輸模組可包含記憶體、無線訊號傳輸模組、微處理器等元件，設置於殼體211之內部，以無線的方式自裝置10外部接收訊息或提供資料至裝置10外部之其他電子設備。或者，資料傳輸模組可進一步包含至少一連接端口（圖未示；例如符合Micro USB 通訊協定界面規格的接口），設置於殼體211之表面，以有線地傳輸/接收訊息。資料傳輸模組亦可選擇地設置於本體100內，以精簡裝置10之體積。

第一操作部210及支撐部220及可係為分別地獨立製造再相互組合，或者為一體成型的製造。如第8C圖所示，第一操作部210部分地與支撐部220一體成型，也就是部分地與支撐部使用相同的軟質材料製成（例如外表面及接觸耳朵之部分），其餘部分（例如內部包覆多個模組的殼體）則例如由塑料之硬質材料構成以維持其外型。

需說明的是，支撐體200之構造、形狀可不僅限於上述實施例，根據對於耳部研究之進展，支撐體200可替換為其他符合人體工學的形式，例如替換為助聽器之支撐部分，以提供更舒適的穿戴。

除此之外，裝置10更可包含動態感測模組，例如包含陀螺儀、加速計等多軸感測器，俾可藉由裝置10偵測使用者的動態資訊，進一步提供跌倒警示、運動偵測、檢測資料校正等功能。本體100所包含的聲波驅動部110、溫度感測部120及光學掃描部130彼此之間亦可電性連接以相互連動地啟動，例如當溫度感測部120及/或光學掃描部130感測到使用者之生理資訊超出預設範圍時，可連動地使聲波驅動部110產生聲音，提醒使用者注意身體狀況。裝置10亦可包含收音模組，以使多個裝置之間可具有聲音通訊功能。藉由上述設置，本創作可提醒使用者注意身體狀態，亦可讓外部人員於同一時間觀察多個人的身體狀態，更可加以應用以直接、即時且清晰地同時傳遞訊息給多人，如此例如以省略廣播，避免因環境而聽不清楚之情形，適用於例如軍隊操練、團隊訓練、安養照護等情境。

接著請參考第7圖所示，為本創作之第二較佳實施例之耳部生理穿戴裝置20之穿戴狀態立體示意圖，包含本體100’及支撐體200’。本體100’及支撐體200’分別與本體100及支撐體200大致相似，可相互參考之內容便不予贅述。本體100’所具有之聲波驅動部110’包含一出聲端113，該出聲端113可不設置開口。如圖所示之支撐體200’之支撐部220與本體100’直接連接，但仍可選擇地包含第一操作部或第二操作部。當使用者配戴耳部生理穿戴裝置20時，該出聲端113抵靠使用者之頭部骨頭，例如面部頰骨、頭部顱骨等，將電子訊號轉換為振動，以直接藉由骨頭傳遞到使用者之內耳讓使用者聽到聲音。如此，溫度量測功能與聲音傳遞功能可不相互干擾，而各自有更多調整、優化之空間，亦可讓使用者久帶裝置而不會有損傷聽力之疑慮。

接著請參考第8A圖至第8C圖所示，為本創作之第三較佳實施例之耳部生理穿戴裝置30之立體示意圖，包含本體100”及支撐體200”。本體100”及支撐體200”與本體100及支撐體200大致相似，可相互參考之內容具有相同的元件符號，於此便不予贅述。易言之，裝置30之本體100’’可選擇地具有聲波驅動部110。當裝置30不具有聲波驅動部時，裝置30沒有傳送聲音功能，而僅包含溫度感測部120及光學掃描部130。如此，可使耳部生理穿戴裝置30體積減小、重量減輕且提升生理感測功能等功效。當裝置30具有聲波驅動部時，更可包含一發聲單體（圖未示；可參考第一實施例），以將電子訊號轉換為聲波，並自溫度感測部120之管口122傳送至使用者之耳道，也就是，裝置30之聲波驅動部係與管口122聲學耦合，藉由管口122傳送聲音而未設置有出聲口，以同時達到傳送聲音訊息、減小耳部生理穿戴裝置30之體積及提升聲音傳送質量等功效。

綜合上述，本創作之耳部生理穿戴裝置包括聲波驅動部、溫度感測部及/或光學掃描部，可供使用者實時監控耳溫、心率、血壓等狀態、接收/發送聲音訊息等，不用觀看顯示面板或使用外連的裝置便可即時地了解自己身體狀態，更可包括指示區域供外部人員直觀、快速地察覺到使用者之狀態異常並即時給予相應協助。

上述之實施例僅用來例舉本創作之實施態樣，以及闡釋本創作之技術特徵，並非用來限制本創作之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本創作所主張之範圍，本創作之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。

10、20、30:耳部生理穿戴裝置 100、100’、100”:本體 101:外殼 101a:通孔 102:內腔 110、110’:聲波驅動部 111:發聲單體 112:出聲口 112a:中軸線 113:出聲端 120:溫度感測部 121:紅外線感溫模組 122:管口 122n:法線 130:光學掃描部 131:光體積掃描模組 132:開口 133:外壁 200、200’、200”:支撐體 201:前端 201a:延伸軸法線 202:後端 202a:延伸軸法線 210:第一操作部 211:殼體 212:手指接觸區域 213:指示區域 214:操控組件 215:指示燈 220:支撐部 A:角度 D:平分線 E1:耳甲腔 E2:耳鼓膜 E3:耳屏間切跡 E31:裡內側 E32:下內側 E4:耳道 E5:外耳輪 S:皮膚 L:光線 RL:反射光線

第1圖係人類耳朵各部位之說明圖；

第2圖係本創作之第一較佳實施例之耳部生理穿戴裝置之立體示意圖；

第3A圖及第3B圖分別係本創作之第一較佳實施例之兩種本體之立體示意圖；第4圖係本創作之第一較佳實施例之耳部生理穿戴裝置之穿戴示意圖（僅示出本體）；

第5A圖及第5B圖分別係本創作之第一較佳實施例之本體之側視圖及俯視圖；

第6圖係本創作之第一較佳實施例之支撐體之側視圖（未示出本體）；

第7圖係本創作之第二較佳實施例之耳部生理穿戴裝置之穿戴示意圖；以及

第8A圖至第8C圖分別係本創作之第三較佳實施例之耳部生理穿戴裝置之立體示意圖（第8A圖僅示出本體）。

30:耳部生理穿戴裝置

100”:本體

120:溫度感測部

122:管口

130:光學掃描部

200”:支撐體

201:前端

202:後端

210:第一操作部

212:手指接觸區域

214:操控組件

220:支撐部

Claims (11)

1. 一種耳部生理穿戴裝置，包含： 一本體，該本體包含一聲波驅動部、一溫度感測部及一光學掃描部，該聲波驅動部鄰設於該溫度感測部，該光學掃描部設置於該聲波驅動部及該溫度感測部之一下方；以及 一支撐體，連接該本體，以供一使用者配戴該耳部生理穿戴裝置； 其中，該聲波驅動部包含一出聲口，該溫度感測部包含一管口，當該使用者配戴該耳部生理穿戴裝置時，該出聲口與該管口朝向該使用者之耳道。
2. 如請求項1所述之耳部生理穿戴裝置，更包含一無線訊號傳輸模組，電性連接該聲波驅動部、該溫度感測部及該光學掃描部。
3. 如請求項1所述之耳部生理穿戴裝置，其中，該出聲口與該管口之間具有一角度，該角度不大於30度。
4. 如請求項1所述之耳部生理穿戴裝置，其中，該光學掃描部包含一開口，當該使用者配戴該耳部生理穿戴裝置時，該開口朝向該使用者之耳屏間切跡。
5. 如請求項1所述之耳部生理穿戴裝置，其中，該支撐體包含一第一操作部及一支撐部，該支撐部與該第一操作部連接，且當該使用者配戴該耳部生理穿戴裝置時，該支撐部位於該使用者之外耳輪或耳背旁。
6. 如請求項5所述之耳部生理穿戴裝置，其中，該第一操作部之一中心軸線相對該支撐部之一延伸軸法線傾斜。
7. 如請求項5所述之耳部生理穿戴裝置，其中，該第一操作部包含一手指接觸區域及一指示區域。
8. 一種耳部生理穿戴裝置，包含： 一本體，該本體包含一聲波驅動部、一溫度感測部及一光學掃描部，該聲波驅動部設置於該溫度感測部之一上方，該光學掃描部設置於該溫度感測部之一下方；以及 一支撐體，連接該本體，以供一使用者配戴該耳部生理穿戴裝置； 其中，該聲波驅動部包含一出聲端，該溫度感測部包含一管口，當該使用者配戴該耳部生理穿戴裝置時，該出聲端抵靠該使用者之頭部骨頭，該溫度感測部沿該使用者之耳道延伸，使管口位於該使用者之耳道內。
9. 如請求項8所述之耳部生理穿戴裝置，更包含一無線訊號傳輸模組，電性連接該聲波驅動部、該溫度感測部及該光學掃描部。
10. 一種耳部生理穿戴裝置，包含： 一本體，該本體包含一溫度感測部及一光學掃描部，該溫度感測部鄰設於該光學掃描部；以及 一支撐體，連接該本體，且於該使用者配戴該耳部生理穿戴裝置時抵靠該使用者之耳朵； 其中，該溫度感測部包含一管口，該光學掃描部包含一開口，當該使用者配戴該耳部生理穿戴裝置時，該溫度感測部沿該使用者之耳道延伸，使管口位於該使用者之耳道內，該開口對應該使用者之耳屏間切跡。
11. 如請求項10所述之耳部生理穿戴裝置，其中，該本體更包含一聲波驅動部，該聲波驅動部與該管口聲學耦合。

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