[发明专利]具有改进的化学取样的便携电子设备

说明书

本发明涉及具有改进的化学取样的便携电子设备。描述了一种便携电子设备和相关方法，其使用连接至化学传感器处理单元(211，23，25)并对空气样品中的成份的浓度敏感的集成的化学传感器(12，21)，和不包括化学、温度和湿度传感器(13，24)的一个或多个情境传感器(271，272，273)，其中来自情境传感器(271，272，273)的输出被连接至本地的或远程的解释处理器(29)以生成被转移至所述化学传感器处理单元(211，23，25)的约束条件或相关性集，用于确定所述化学传感器(12，21)执行的化学测量的结果。

技术领域

本发明涉及具有集成化学传感器的便携电子设备，例如移动电话、平板及类似物，所述传感器位于所述设备的外壳或壳体中。

背景技术

便携或移动设备最初作为移动电话或电子记事簿引入，变得越来越普遍。随着它们的内部处理器处理能力增长以及同样地静态处理器的通信带宽增加，这类便携设备越来越多地承担起了消费者和专家用户等可用的多用途工具的角色。

便携设备能够从可以提供与设备接触的或临近的材料的化学分析的传感器的存在中获益已经得到公认。同时这些传感器有多种可能的应用，它足以考虑例如对便携设备周围的空气的分析。这样的分析能够用于多种用途，例如测试危险气体，用于普通医疗用途或驾驶适应性的呼吸分析，等等。

然而，对空气样品的化学分析被公认为是非常困难的问题。这个问题因便携设备的有限尺寸而更严峻，所述尺寸又限制了设备内能够容纳的传感器的尺寸和数量。此外，如果所述设备是设计为通用设备的，则提取的不同样品的可能数量和进行取样的条件变得实际上是没有限制的。

对于该问题的一个可能的解决方式可见于使用几个传感器的组合测量物理参数，已知其与取样或测试有相关性。例如，化学传感器可由几个化学传感器或具有不同的(即正交的)敏感度的传感器的阵列组成，其能够被用于改进传感器区分不同化合物的能力。其他物理传感器有温度和湿度传感器，其在一定条件下，能够被用于改进化学测量。

然而，如上所述，多个物理传感器的组装在便携设备提供给传感器的经常受限的空间内是难以实现的。进一步的限制来自于这些多个传感器的能量消耗，在通用便携设备中，其必须与其他经常被认为是更基础的功能(如电信、成像、视频和音乐捕捉和复制)竞争有限量的电池动力。

基于上述问题，提供用于增加由位于其壳体内的传感器进行的化学感测过程的精确性的便携设备和相关方法，被视为本发明的一个目标。

发明内容

因此，根据本发明的第一方面，提供一种便携电子设备，优选具有电信能力以允许数据和/或声音通过私密或公共网络通信，在壳体内优选封装有空气管道，具有通向壳体外部的开口和连接至化学传感器控制器和从情境传感器接收进一步输入的处理单元的至少一个化学传感器。

情境(contextual)传感设备被理解为排除其他化学传感器、温度和湿度传感器。排除的传感器可被看作物理传感器，其与化学感测过程直接相关，而不在本发明的范围内。进而，情境传感器被理解为生成输出的传感器，该输出与化学感测过程的相关性并不直接并且经常需要进一步的转换或解释以提供对化学感测过程有用的参数。

本发明意义内的情境传感器可选自包括图片或视频相机、IR传感器、声麦克风、位置传感器(GPS)、亮度传感器、超声传感器、接近性传感器、加速度传感器、蓝牙接收器、电磁波天线和方向传感器的组，这些传感器优选集成进与化学传感器或者替代或另外的能够例如通过公共服务器与便携设备直接或非直接通信的传感器相同的壳体中。当集成进相同的壳体中时，所述情境传感器可位于容纳所述化学传感器的管道的外部。根据本发明的这一方面，可视为一个目的的是以一种新的方式使用经常已经被包括进便携电子设备用于其他目的的传感器，以从它们的测量提取数据，其又可被用于限制由化学传感器(包括任何关联的其他物理传感器)进行的测量的可能解释。