[發(fā)明專(zhuān)利]具有改進(jìn)的化學(xué)取樣的便攜電子設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410079459.5
• 申請(qǐng)日: 2014-01-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103969298B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P·漢茲克;F·邁爾
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 盛思銳股份公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N27/12
• 分類(lèi)號(hào): G01N27/12
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 宋超

本發(fā)明涉及具有改進(jìn)的化學(xué)取樣的便攜電子設(shè)備。描述了一種便攜電子設(shè)備和相關(guān)方法，其使用連接至化學(xué)傳感器處理單元(211，23，25)并對(duì)空氣樣品中的成份的濃度敏感的集成的化學(xué)傳感器(12，21)，和不包括化學(xué)、溫度和濕度傳感器(13，24)的一個(gè)或多個(gè)情境傳感器(271，272，273)，其中來(lái)自情境傳感器(271，272，273)的輸出被連接至本地的或遠(yuǎn)程的解釋處理器(29)以生成被轉(zhuǎn)移至所述化學(xué)傳感器處理單元(211，23，25)的約束條件或相關(guān)性集，用于確定所述化學(xué)傳感器(12，21)執(zhí)行的化學(xué)測(cè)量的結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有集成化學(xué)傳感器的便攜電子設(shè)備，例如移動(dòng)電話(huà)、平板及類(lèi)似物，所述傳感器位于所述設(shè)備的外殼或殼體中。

背景技術(shù)

便攜或移動(dòng)設(shè)備最初作為移動(dòng)電話(huà)或電子記事簿引入，變得越來(lái)越普遍。隨著它們的內(nèi)部處理器處理能力增長(zhǎng)以及同樣地靜態(tài)處理器的通信帶寬增加，這類(lèi)便攜設(shè)備越來(lái)越多地承擔(dān)起了消費(fèi)者和專(zhuān)家用戶(hù)等可用的多用途工具的角色。

便攜設(shè)備能夠從可以提供與設(shè)備接觸的或臨近的材料的化學(xué)分析的傳感器的存在中獲益已經(jīng)得到公認(rèn)。同時(shí)這些傳感器有多種可能的應(yīng)用，它足以考慮例如對(duì)便攜設(shè)備周?chē)目諝獾姆治觥＿@樣的分析能夠用于多種用途，例如測(cè)試危險(xiǎn)氣體，用于普通醫(yī)療用途或駕駛適應(yīng)性的呼吸分析，等等。

然而，對(duì)空氣樣品的化學(xué)分析被公認(rèn)為是非常困難的問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題因便攜設(shè)備的有限尺寸而更嚴(yán)峻，所述尺寸又限制了設(shè)備內(nèi)能夠容納的傳感器的尺寸和數(shù)量。此外，如果所述設(shè)備是設(shè)計(jì)為通用設(shè)備的，則提取的不同樣品的可能數(shù)量和進(jìn)行取樣的條件變得實(shí)際上是沒(méi)有限制的。

對(duì)于該問(wèn)題的一個(gè)可能的解決方式可見(jiàn)于使用幾個(gè)傳感器的組合測(cè)量物理參數(shù)，已知其與取樣或測(cè)試有相關(guān)性。例如，化學(xué)傳感器可由幾個(gè)化學(xué)傳感器或具有不同的(即正交的)敏感度的傳感器的陣列組成，其能夠被用于改進(jìn)傳感器區(qū)分不同化合物的能力。其他物理傳感器有溫度和濕度傳感器，其在一定條件下，能夠被用于改進(jìn)化學(xué)測(cè)量。

然而，如上所述，多個(gè)物理傳感器的組裝在便攜設(shè)備提供給傳感器的經(jīng)常受限的空間內(nèi)是難以實(shí)現(xiàn)的。進(jìn)一步的限制來(lái)自于這些多個(gè)傳感器的能量消耗，在通用便攜設(shè)備中，其必須與其他經(jīng)常被認(rèn)為是更基礎(chǔ)的功能(如電信、成像、視頻和音樂(lè)捕捉和復(fù)制)競(jìng)爭(zhēng)有限量的電池動(dòng)力。

基于上述問(wèn)題，提供用于增加由位于其殼體內(nèi)的傳感器進(jìn)行的化學(xué)感測(cè)過(guò)程的精確性的便攜設(shè)備和相關(guān)方法，被視為本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

因此，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種便攜電子設(shè)備，優(yōu)選具有電信能力以允許數(shù)據(jù)和/或聲音通過(guò)私密或公共網(wǎng)絡(luò)通信，在殼體內(nèi)優(yōu)選封裝有空氣管道，具有通向殼體外部的開(kāi)口和連接至化學(xué)傳感器控制器和從情境傳感器接收進(jìn)一步輸入的處理單元的至少一個(gè)化學(xué)傳感器。

情境(contextual)傳感設(shè)備被理解為排除其他化學(xué)傳感器、溫度和濕度傳感器。排除的傳感器可被看作物理傳感器，其與化學(xué)感測(cè)過(guò)程直接相關(guān)，而不在本發(fā)明的范圍內(nèi)。進(jìn)而，情境傳感器被理解為生成輸出的傳感器，該輸出與化學(xué)感測(cè)過(guò)程的相關(guān)性并不直接并且經(jīng)常需要進(jìn)一步的轉(zhuǎn)換或解釋以提供對(duì)化學(xué)感測(cè)過(guò)程有用的參數(shù)。

本發(fā)明意義內(nèi)的情境傳感器可選自包括圖片或視頻相機(jī)、IR傳感器、聲麥克風(fēng)、位置傳感器(GPS)、亮度傳感器、超聲傳感器、接近性傳感器、加速度傳感器、藍(lán)牙接收器、電磁波天線(xiàn)和方向傳感器的組，這些傳感器優(yōu)選集成進(jìn)與化學(xué)傳感器或者替代或另外的能夠例如通過(guò)公共服務(wù)器與便攜設(shè)備直接或非直接通信的傳感器相同的殼體中。當(dāng)集成進(jìn)相同的殼體中時(shí)，所述情境傳感器可位于容納所述化學(xué)傳感器的管道的外部。根據(jù)本發(fā)明的這一方面，可視為一個(gè)目的的是以一種新的方式使用經(jīng)常已經(jīng)被包括進(jìn)便攜電子設(shè)備用于其他目的的傳感器，以從它們的測(cè)量提取數(shù)據(jù)，其又可被用于限制由化學(xué)傳感器(包括任何關(guān)聯(lián)的其他物理傳感器)進(jìn)行的測(cè)量的可能解釋。