CN104077109A

CN104077109A - 具有分离的运算单元的***

Info

Publication number: CN104077109A
Application number: CN201410138495.4A
Authority: CN
Inventors: 陈鸿文
Original assignee: Gemtek Technology Co Ltd
Current assignee: Gemtek Technology Co Ltd
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2014-10-01
Also published as: CN104077108B; TWM457362U; CN104077108A

Abstract

一种具有分离的运算单元的***，包含一感测装置以及一主运算装置。该感测装置由一供电单元、一感测单元以及一第一无线通信单元所组成，该供电单元电连接并供电至该感测单元以及该第一无线通信单元，该感测单元用以感测使用者的生理信息，该生理信息在未经运算处理的情况下通过该第一无线通信单元向外发送。该主运算装置，包含一运算单元、一显示单元以及一第二无线通信单元，该第二无线通信单元接收该生理信息后传送至该运算单元进行运算，并将运算的结果通过该显示单元通知使用者。其中，该感测装置依据预先设定的一条件，并通过该第一无线通信单元向该主运算装置发送无线信号。本发明可使穿戴式电子设备轻量化并降低耗电。

Description

具有分离的运算单元的***

技术领域

本发明是关于一种分离式运算***，特别是关于一种具有分离的运算单元的无线通信***。

背景技术

随着科技的进步，穿戴式电子设备在市场上越来越流行且具有多样化的种类与功能。然而，穿戴式电子设备如具有检测微血管血压功能的隐形眼镜、或是有检测脉搏功能的手环，使用者一方面期待能具有优异的电子检测/运算功能，一方面期待具有轻量化、低耗电的特色。

然而，一般而言轻量化、低耗电的特色与优异的电子检测/运算功能是背道而驰的，因为要具备好的检测/运算功能则必须要有好的处理器，然而好的处理器必定会较为耗电且延伸出散热问题。

有鉴于此，如何使穿戴式电子设备轻量化并降低耗电，实为业界有待解决的问题。

发明内容

有鉴于上述现有技术的问题，本发明提供一种具有分离的运算单元的***，可使穿戴式电子设备轻量化并降低耗电。

本发明提供一种具有分离的运算单元的***，包含一感测装置以及一主运算装置。该感测装置由一供电单元、一感测单元以及一第一无线通信单元所组成，该供电单元电连接并供电至该感测单元以及该第一无线通信单元，该感测单元用以感测使用者的生理信息，该生理信息在未经运算处理的情况下通过该第一无线通信单元向外发送。该主运算装置，包含一运算单元、一显示单元以及一第二无线通信单元，该第二无线通信单元接收该生理信息后传送至该运算单元进行运算，并将运算的结果通过该显示单元通知使用者。其中，该感测装置依据预先设定的一条件，并通过该第一无线通信单元向该主运算装置发送无线信号。

较佳地，该第一无线通信单元或/及第二无线通信单元是选自使用Zeebee通信单元、WiFi通信单元、NFC通信单元、RFID通信单元、蓝牙通信单元、红外线通信单元的其中之一。

较佳地，该生理信息是选自该使用者的血压、脉搏、声音、震动的其中之一；该显示单元是选自一屏幕、一音响装置及至少一个LED灯其中之一；以及该感测装置根据该无线设定信号改变其暂存器的值。

较佳地，该主运算装置还包含一操控界面单元，该操控界面单元提供一生理信息阅览界面，该生理信息阅览界面是根据使用者的点选而提供相应的信息；另外，该操控界面单元还提供一感测装置设定界面，该感测装置设定界面是接受该使用者的点选后，基于该点选，通过该第二无线通信单元发送未经编码的一无线设定信号至该感测装置。

较佳地，该条件为定时使用该感测单元感测该使用者的该生理信息，并定时通过该第一无线通信单元向该主运算装置发送该无线信号，抑或该条件为当该感测单元感测该使用者的该生理信息超过一临界值时，通过该第一无线通信单元向该主运算装置发送该无线信号。

较佳地，该感测装置是具有感测能力的一心脏支架，该生理信息为心血管宽度；抑或该感测装置是具有感测能力的一隐形眼镜，该生理信息为根据眼睛微血管测得的血压；抑或该感测装置是具有感测能力的一手环，该生理信息为血压或脉搏信息。

较佳地，主运算装置还包含一身份认证单元，该身份认证单元是对于该感测装置进行身份认证程序；以及还包含一或多个其余感测装置，该主运算装置是同步地接收所述其余感测装置所发送的无线信号。

本发明又提供一种具有分离的运算单元的***，包含：一感测装置，包含一供电单元、一感测单元以及一第一无线通信单元，该供电单元电连接并供电至该感测单元以及该第一无线通信单元，该感测单元用以感测使用者的生理信息，当感测到该生理信息超过一标准值时，通过该第一无线通信单元向外发送一警示信息；及一警示装置，包含一警示单元以及一第二无线通信单元，该第二无线通信单元接收该警示信息后，该警示单元实施一警示动作。

较佳地，该警示装置还包含一运算单元，该警示信息包含该生理信息，该运算单元对该警示信息中的该生理信息进行运算，并依据运算结果实施不同的该警示动作。

较佳地，该警示装置为口袋电脑或微型电脑；该警示单元是选自音响装置、显示装置、震动装置的其中之一。

本发明是通过无线传输，将需要进行运算的数据由穿戴式电子设备传输至如智能手机、平板电脑、掌上型游戏机等移动通信装置所配备的优异性能处理器或拥有独立运算处理器的微型电脑来进行处理及运算，再通过移动通信装置的屏幕进行显示。或者，使用者可以直接输入指令至移动通信装置，通过移动通信装置的界面来设定穿戴式电子设备。目前智能手机等移动装置的处理器或微型处理器不但运算时脉速度快，并且还具有多核可以分别独立执行程序指令，利用平行计算的多工能力以加快程序的执行速度。

如此一来，穿戴式电子设备就仅需要功能简单的微处理器，或者甚至完全无需处理器，所有的复杂计算都通过无线传输的方式在智能手机等移动通信装置上或拥有独立处理器的微型电脑上进行，因此穿戴式电子设备不但可以达到轻量化、低耗电的目标，还可同时具备降低成本却有高运算能力的优异效果。

附图说明

图1为本发明的分离式运算***的第一实施例的功能方块图；

图2为本发明的分离式运算***的第一实施例的运作流程图；

图3为本发明的分离式运算***的第二实施例的功能方块图；

图4为本发明的分离式运算***的第二实施例的运作流程图；

图5是本发明的分离式运算***的第三实施例的功能方块图；

图6是本发明的分离式运算***的第三实施例的运作流程图。

符号说明：

1…主运算装置

11…显示单元

12…运算单元

13…存储单元

14…信号接收单元

15…供电单元

16…第二无线通信单元

17…操控界面单元

18…身份认证单元

2…感测装置

21…信号发送单元

22…感测单元

23…供电单元

24…第一无线通信单元

3…第一感测装置

31…第一感测通信单元

32…感测单元

33…供电单元

4…第二感测装置

41…第二感测通信单元

42…感测单元

43…供电单元

5…使用者

100…分离式运算***

S21～S25、S41～S44、S61～S67…步骤

具体实施方式

以下举出具体实施例以详细说明本案的内容，并以图式作为辅助说明。说明中提及的符号是参照图式符号。值得注意的是，说明中提及的“包含”是为一开放式的用语，应解释成“包含、但不限定于”。此外，所属领域中具有通常知识者应了解，同一元件/产品常具有不同的称呼方式，例如“处理器”或“运算单元”，因此与本说明书中所提及的同领域且功能相似的元件/产品应当然被包含于本说明书范围之中。

请参考图1，图1是本发明的分离式运算***的第一实施例的功能方块图。如图1所示，本发明的分离式运算***100包含主运算装置1以及感测装置2。其中，主运算装置1包含显示单元11、运算单元12、存储单元13、信号接收单元14、以及供电单元15。另外，感测装置2则包含信号发送单元21、感测单元22、以及供电单元23。

其中，感测装置2的感测单元22具有检测使用者的一生理信息的能力，例如使用者的血压、脉搏、声音、震动、温度的其中之一或多个信息。感测装置2的信号发送单元21接收来自感测单元22的信息，并通过无线通讯的方式向外传递，较佳地信号发送单元21是选自WiFi通信单元、近场通信(NFC)通信单元、射频识别(RFID)通信单元、蓝牙通信单元、Zeebee通信单元、红外线通信单元的其中之一。感测装置2的供电单元23用以供应电力至感测装置2中所有电子元件，举例而言可以是铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池的其中之一。

主运算装置1的信号接收单元14接收来自感测装置2的信号发送单元21所发送的信息，较佳地信号接收单元14是选自使用WiFi通信单元、NFC通信单元、RFID通信单元、蓝牙通信单元、Zeebee通信单元、红外线通信单元的其中之一。主运算装置1的运算单元12对信号接收单元14所接收的信息进行处理或运算，并将处理或运算的结果存储至存储单元13及/或显示于显示单元11。其中运算单元12泛指可以执行复杂计算机程序的逻辑运算器，例如集成电路中央处理器或是微处理器，运算单元12可以具有一核或多核，较佳地具有平行运算或同步多执行的计算能力。存储单元13是挥发性存储体及/或非挥发性存储体，用以存储主运算装置1的数据。供电单元15用以供应电力至主运算装置1中所有电子元件，举例而言可以是铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池的其中之一。另外，主运算装置1的显示单元11是选自屏幕、投影装置、音响装置及至少一个LED灯其中之一。

请参考图2，图2是本发明的分离式运算***的第一实施例的运作流程图，其中步骤S21～S22是实施于感测装置2，步骤S23～S25是实施于主运算装置1。为使便于理解，在此以主运算装置1是智能手机、以及感测装置2是具有感测一生理信息能力的手环作为例子，其中该生理信息较佳地为血压或脉搏信息。然而，所属领域中具有通常知识者应当明了，在不脱离本发明的精神和范围内，主运算装置1亦可能是平板电脑、笔记本电脑、掌上型游戏机或多媒体播放器等移动通信装置，感测装置2亦可以是具有感测能力的隐形眼镜、或具有感测能力的心脏支架等等装置，此处仅为实施态样的举例而非限制，在此先行叙明。

请参考步骤S21，感测装置2的感测单元22对使用者的生理信息进行感测，其中该生理信息举例而言可以为血压信息、脉搏信息、预估步数信息、或体温信息的其中之一，但不限于此。请续参考步骤S22，感测装置2的信号发送单元21将未经运算处理的该生理信息向外发送。其中，未经运算处理是指无须特殊编码或加密运算，仅是简单地将感测单元22的测得数值直接向外无线发送，因此感测装置2无须功能强大的运算单元。另外，实作上可以对感测装置2设定发送条件，例如定时通过信号发送单元21向主运算装置1发送无线信号；抑或当感测单元22感测到感测对象的生理信息超过一临界值时，通过信号发送单元21向外发送无线信号。

请参考步骤S23，主运算装置1的信号接收单元14接收该生理信息，并如步骤S24所示，接着将该生理信息传送至运算单元12进行运算，其中该运算举例而言可以为判断血压信息是否处于正常范围、判断脉搏信息是否处于正常范围、根据预估步数信息计算消耗的卡路里或步行距离、判断体温信息是否处于正常范围等等，但不限于此。请续参考步骤S25，主运算装置1将处理或运算的结果通过显示单元11通知使用者5，例如前述的血压/脉搏/卡路里/体温的各项数据及是否处于正常范围，如此一来使用者5将可以即时取得该些生理信息，且了解是否处于正常范围。必须注意的是，观看显示单元11的使用者5与感测装置2进行测量的感测对象可以为同一人或不同人，可广泛地运用于医师/病人或自我量测的用途。

由上述的实施方式可知，当感测装置2取得某些生理信息后，可以通过无线传输方式传送至主运算装置1，由主运算装置1的运算单元12进行运算处理，并将结果显示于主运算装置1的屏幕(即显示单元11)，如此一来感测装置2即可避免于自身装置进行复杂处理或运算，可以减化所需元件(例如无须功能强大的处理器或存储体)以达成轻量化、低耗电量的目标。换句话说，本发明的价值在于，感测装置2毋需具备处理器、存储体、显示器等耗电量大又重量较重的元件，而是利用智能手机(即主运算装置1)的中央处理器进行运算、并利用智能手机的屏幕(即显示单元11)显示予使用者5，因此可以轻量化并降低耗电量。

另外，由于本发明的感测装置2具备轻量化及低耗电的优点，因此除了如上述手环的应用以外，感测装置2在其他的应用中还可以是具有感测能力的心脏支架，其具有感测单元22以检测使用者的心血管宽度；或者感测装置2在另一种应用中可以是具有感测能力的隐形眼镜，其具有通过使用者眼睛微血管量测血压的感测单元22。

请参考图3，图3是本发明的分离式运算***的第二实施例的功能方块图。其中，图3与前述图1的差别在于，图3的感测装置2具有可收发无线信号的第一无线通信单元24、以及主运算装置1具有可收发无线信号的第二无线通信单元16。其中，主运算装置1以及感测装置2的通讯方式可通过WiFi通讯方式、NFC通讯方式、RFID通讯方式、蓝牙通讯方式、Zeebee通讯方式、红外线通讯方式的其中之一。换句话说，有别于第一实施例的信号发送单元21以及信号接收单元14，此处的第一无线通信单元24以及第二无线通信单元16具有接收及发送的双向无线沟通能力。另外，本实施例中主运算装置1还具有操控界面单元17，该操控界面单元17提供一生理信息阅览界面，该生理信息阅览界面是根据使用者的点选而提供相应的信息。举例而言，使用者可以通过生理信息阅览界面来查询过去一周之间体温的升降情况、或者过去一小时的脉搏平均值等等。

请参考图4，图4是本发明的分离式运算***的第二实施例的运作流程图，其中步骤S41～S42是实施于主运算装置1，步骤S43～S44是实施于感测装置2。为使便于理解，如同第一实施例一般，在此以主运算装置1是智能手机、感测装置2是具有感测一生理信息能力的手环作为例子。同样地，此处仅为实施态样的举例而非限制，在此先行叙明。另外必须说明的是，此处的运作流程图中省略图2中类似作业流程，例如感测装置2定时对主运算装置1发送感测所得的血压/脉搏/卡路里/体温等等生理信息。

请参考步骤S41，使用者通过智能手机(即主运算装置1)的触控式屏幕或实体按键(即操控界面单元)输入感测装置设定指令。举例而言，使用者通过点选触控式屏幕，设定目前欲检测的生理信息为脉搏、检测的时间间隔为10分钟。请续参考步骤S42，智能手机基于该感测装置设定指令，通过第二无线通信单元16发送未经编码的一无线设定信号，该无线设定信号包含刚才使用者所输入的感测装置设定指令。

请参考步骤S43，手环(即感测装置2)的第一无线通信单元24收到该无线设定信号后，如步骤S44所示，手环根据该无线设定信号改变其暂存器的值，使得手环每10分钟检测一次被测量者的脉搏。如此一来，主运算装置1不仅仅有显示感测装置2所测得数据的功能，还可以让使用者直接、方便地设定感测装置2的测量方式。

请参考图5，图5是本发明的分离式运算***的第三实施例的功能方块图。图5与图1及图3所示的实施方式的差别在于，图5的主运算装置1通过该第二无线通信单元16可同步地控制多个感测装置(在此举例为第一感测装置3以及第二感测装置4)，且主运算装置1还包含一身份认证单元18，该身份认证单元18是对于第一感测装置3、以及第二感测装置4进行身份认证程序。实作上，身份认证程序可根据身份认证单元18对于第一感测装置3、以及第二感测装置4的硬体ID或媒体存取控制位址(或称为MAC地址，Media Access Control Address)进行身份认证程序。

请参考图6，图6是本发明的分离式运算***的第三实施例的运作流程图，其中步骤S61、S62是实施于第一感测装置3，步骤S63、S64是实施于第二感测装置4，步骤S65～S67是实施于主运算装置1。为使便于理解，在此以主运算装置1是智能手机、第一感测装置3是具有感测能力的心脏支架、第二感测装置4是具有感测能力的隐形眼镜作为例子。同样地，此处仅为实施态样的举例而非限制，在此先行叙明。

请参考步骤S61，心脏支架(即第一感测装置3)通过第一感测通信单元31与智能手机(即主运算装置1)进行身份认证程序。另外，隐形眼镜(即第二感测装置4)亦通过第二感测通信单元41与智能手机进行身份认证程序，如同步骤S63所示。当智能手机收到心脏支架及隐形眼镜传送而来的无线认证信号后，交由身份认证单元18对于该些感测装置进行身份认证程序，如同步骤S65所示。当身份认证成功后，心脏支架开始对使用者的生理信息(例如：心血管宽度)进行感测、隐形眼镜亦对使用者的生理信息(例如：眼睛微血管的血压)进行感测，并将测得的生理信息发送至智能手机，如同步骤S62、S64所示。另外，为减低耗电量，较佳地心脏支架及/或隐形眼镜可以设定为，当感测到的生理信息超过一临界值(例如，血压超过140mmHg时)，才通过第一感测通信单元31或第二感测通信单元41向智能手机发送无线信号。

请参考步骤S66～S67，智能手机的第二无线通信单元16接收该些生理信息后，将该生理信息传送至运算单元12进行运算，并将运算的结果通过屏幕(即显示单元11)通知使用者。如此一来，使用者可以即时地了解目前心血管宽度及血压的状况。换言之，使用者可以即时地获得多个感测装置的量测所得信息。

另外，根据本发明的概念，另一种应用为：感测装置及警示装置的结合应用。其中，感测装置包含一供电单元、一感测单元以及一第一无线通信单元，该供电单元电连接并供电至该感测单元以及该第一无线通信单元，该感测单元用以感测使用者的生理信息，当感测到该生理信息超过一标准值时，通过该第一无线通信单元向外发送一警示信息。及一警示装置，包含一警示单元以及一第二无线通信单元，该第二无线通信单元接收该警示信息后，该警示单元实施一警示动作。

举例而言，该感测装置为具有短程无线通信单元以及内嵌于衣服的电子血压计，该感测装置定时或当感测到该生理信息超过一标准值(例如血压超过140mmHg)时，利用短程无线通信单元将警示信息发送至一微型电脑(即警示装置)，该微型电脑具有一蜂鸣器(即警示单元)以及第二无线通信单元，当第二无线通信单元接收该警示信息后，该蜂鸣器即开始发出声响以警告使用者。

较佳地，该警示装置还包含一运算单元(例如微型处理器)，该警示信息包含该生理信息，该运算单元对该警示信息中的该生理信息进行运算，并依据运算结果实施不同的该警示动作，例如当血压为140～160mmHg时声音较缓慢、当血压为160mmHg以上时声音较急促。较佳地，该警示装置为口袋电脑或微型电脑；该警示单元是选自音响装置、显示装置、震动装置的其中之一。

综上所述，通过本发明的分离式运算***，所有的复杂计算以及显示都通过无线传输的方式在智能手机上进行，因此手环、隐形眼镜、心脏支架等感测装置可以完全无需处理器或仅需要功能简单的微处理器来协助显示，故感测装置可以达到具有电子感测能力却又轻量化、低耗电的目标。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的权利要求书中。

Claims

1.一种具有分离的运算单元的***，其特征在于，该***包含：

一感测装置，由一供电单元、一感测单元以及一第一无线通信单元所组成，该供电单元电连接并供电至该感测单元以及该第一无线通信单元，该感测单元用以感测使用者的生理信息，该生理信息在未经运算处理的情况下通过该第一无线通信单元向外发送；及

一主运算装置，包含一运算单元、一显示单元以及一第二无线通信单元，该第二无线通信单元接收该生理信息后传送至该运算单元进行运算，并将运算的结果通过该显示单元通知使用者；

其中，该感测装置依据预先设定的一条件，并通过该第一无线通信单元向该主运算装置发送无线信号。

2.根据权利要求1的具有分离的运算单元的***，其特征在于，该第一无线通信单元是选自使用Zeebee通信单元、WiFi通信单元、近场通信通信单元、射频识别通信单元、蓝牙通信单元、红外线通信单元的其中之一。

3.根据权利要求1的具有分离的运算单元的***，其特征在于，该第二无线通信单元是选自使用Zeebee通信单元、WiFi通信单元、近场通信通信单元、射频识别通信单元、蓝牙通信单元、红外线通信单元的其中之一。

4.根据权利要求1的具有分离的运算单元的***，其特征在于，该生理信息是选自该使用者的血压、脉搏、声音、震动的其中之一。

5.根据权利要求1的具有分离的运算单元的***，其中该显示单元是选自一屏幕、一音响装置及至少一个LED灯其中之一。

6.根据权利要求1的具有分离的运算单元的***，其特征在于，该主运算装置更包含一操控界面单元，该操控界面单元提供一生理信息阅览界面，该生理信息阅览界面是根据使用者的点选而提供相应的信息。

7.根据权利要求6的具有分离的运算单元的***，其特征在于，该操控界面单元还提供一感测装置设定界面，该感测装置设定界面是接受该使用者的点选后，基于该点选，通过该第二无线通信单元发送未经编码的一无线设定信号至该感测装置。

8.根据权利要求7的具有分离的运算单元的***，其特征在于，该感测装置根据该无线设定信号改变其暂存器的值。

9.根据权利要求1的具有分离的运算单元的***，其特征在于，该条件为定时使用该感测单元感测该使用者的该生理信息，并定时通过该第一无线通信单元向该主运算装置发送该无线信号。

10.根据权利要求1的具有分离的运算单元的***，其特征在于，该条件为当该感测单元感测该使用者的该生理信息超过一临界值时，通过该第一无线通信单元向该主运算装置发送该无线信号。

11.根据权利要求1的具有分离的运算单元的***，其特征在于，该感测装置是具有感测能力的一心脏支架，该生理信息为心血管宽度。

12.根据权利要求1的具有分离的运算单元的***，其特征在于，该感测装置是具有感测能力的一隐形眼镜，该生理信息为根据眼睛微血管测得的血压。

13.根据权利要求1的具有分离的运算单元的***，其特征在于，该感测装置是具有感测能力的一手环，该生理信息为血压或脉搏信息。

14.根据权利要求1的具有分离的运算单元的***，其特征在于，该主运算装置还包含一身份认证单元，该身份认证单元是对于该感测装置进行身份认证程序。

15.根据权利要求1的具有分离的运算单元的***，其特征在于，还包含一或多个其余感测装置，该主运算装置是同步地接收所述其余感测装置所发送的无线信号。

16.一种具有分离的运算单元的***，其特征在于，该***包含：

一感测装置，包含一供电单元、一感测单元以及一第一无线通信单元，该供电单元电连接并供电至该感测单元以及该第一无线通信单元，该感测单元用以感测使用者的生理信息，当感测到该生理信息超过一标准值时，通过该第一无线通信单元向外发送一警示信息；及

一警示装置，包含一警示单元以及一第二无线通信单元，该第二无线通信单元接收该警示信息后，该警示单元实施一警示动作。

17.根据权利要求16的具有分离的运算单元的***，其特征在于，该警示装置还包含一运算单元，该警示信息包含该生理信息，该运算单元对该警示信息中的该生理信息进行运算，并依据运算结果实施不同的该警示动作。

18.根据权利要求16的具有分离的运算单元的***，其特征在于，该警示装置为口袋电脑或微型电脑。

19.根据权利要求16的具有分离的运算单元的***，其特征在于，该警示单元是选自音响装置、显示装置、震动装置的其中之一。