CN107421661A - 压力感测装置及包含此压力感测装置的智能压力感测垫 - Google Patents

Abstract

本发明系揭露一种压力感测装置，其可包含顶板、底板及压力传感器。底板可设置于顶板下。压力传感器可设置于底板与顶板之间，并可感测施加于顶板上的压力以产生压力感测信号。弹性片可设置于底板与顶板之间。

Description

压力感测装置及包含此压力感测装置的智能压力感测垫

技术领域

本发明有关于一种压力感测装置，特别是一种高灵感度的压力感测装置。本发明还涉及应用此压力感测装置的智能压力感测垫。

背景技术

现今，有许多行业的上班族必须长时间坐在椅子上办理公务，然而由于许多上班族的坐姿并不正确，因此使这些人容易因久坐再加错误坐姿而衍生出不少职业病。而为了减少上述的问题，智能坐垫也就应运而生，智能坐垫内具有许多压力感测装置，其可以侦测用户坐在椅子上产生的压力感测信号，并藉此判断使用者的坐姿是否正确，而若使用者的坐姿不正确，智能坐垫则会发出警告信号来提醒用户应实时调整坐姿，以避免使用者因坐姿不当而衍生出各种疾病。然而，现有技术的智能坐垫却有着不少令人垢病的缺点有待改进。

例如，现有技术的智能坐垫将多个压力感测装置设置于软性的椅垫中，然而，椅垫并无法提供足够的支撑力，因此该些压力感测装置并无法有效地感测到施加在椅垫上的压力，导致其灵敏度大幅地下降。

此外，现有技术的智能坐垫的多个压力感测装置并没有针对人体的构造来进行配置，因此侦测到的压力感测信号往往不太准确。

由于上述的缺点，导致现有技术的智能坐垫并无法正确有效地侦测使用者的坐姿，使其效能受到很大的影响。

因此，如何提出一种压力感测装置，能够有效改善现有技术的智能坐垫灵敏度底而效能不佳的情况已成为一个刻不容缓的问题。

发明内容

有鉴于上述现有技术的问题，本发明的其中一目的就是在提供一种压力感测装置及包含此压力感测装置的智能压力感测垫，以解决现有技术的各种问题。

根据本发明的其中一目的，提出一种压力感测装置，其可包含顶板、底板及压力传感器。底板可设置于顶板下。压力传感器可设置于底板与顶板之间，并可感测施加于顶板上的压力以产生压力感测信号。

在一较佳的实施例中，压力感测装置更可包含弹性片，其可设置于底板及顶板之间，顶板可为弹性材料制成的一弹性板，而底板可为压克力板，且底板的硬度可大于顶板的硬度。

在一较佳的实施例中，顶板可为弹性材料制成的弹性板，而底板可包含突缘。

根据本发明的其中一目的，再提出一种智能压力感测垫，其可包含至少一压力感测装置，压力感测装置可包含顶板、底板及压力传感器。底板可设置于顶板下。压力传感器可设置于底板与顶板之间，并可感测施加于顶板上的压力以产生压力感测信号。

在一较佳的实施例中，压力感测装置更可包含弹性片，其可设置于底板及顶板之间，顶板可为弹性材料制成的一弹性板，而底板可为压克力板，且底板的硬度可大于顶板的硬度。

在一较佳的实施例中，顶板可为弹性材料制成的弹性板，而底板可包含突缘。

在一较佳的实施例中，智能压力感测垫更可包含软垫及下垫，该些压力感测装置可设置于上垫及下垫之间。

在一较佳的实施例中，智能压力感测垫可应用于坐垫、床垫、靠垫、踏垫、杯垫或地垫。

在一较佳的实施例中，该些压力感测装置中的一部份的位置可对应于人体的坐骨。

在一较佳的实施例中，智能压力感测垫更可包含控制电路、警告装置、电源供应装置、充电装置及储存装置；控制电路可与该些压力感测装置链接，并可通过有线方式或无线方式与外部装置链接，以显示用户的坐姿状态；警告装置可与控制电路链接，控制电路可根据该些压力感测信号侦测到用户的坐姿不正确时或压力超过默认值时，控制警告装置发出警告信号，警告信号可为灯光信号或振动信号；电源供应装置可与控制电路链接；充电装置可与控制电路链接，充电装置可链接至外部电源以进行充电；储存装置可与控制电路链接，并可储存预设时间区间内用户的坐姿数据。

承上所述，依本发明的压力感测装置及包含此压力感测装置的智能压力感测垫，其可具有一或多个下述优点：

(1)本发明的一实施例中，压力感测装置可将压力传感器设置在底板及顶板之间，且底板的硬度大于顶板的硬度以提供有效的支撑力，因此可大幅地增加压力感测装置的灵敏度。

(2)本发明的一实施例中，压力感测装置可在底板及顶板之间设置弹性片，其可发挥缓冲的效果，故进一步提升压力感测装置的灵敏度。

(3)本发明的一实施例中，智能压力感测垫可将多个压力感测装置设置于上垫及下垫之间，使智能压力感测垫可具备更佳的支撑结构，故智能压力感测垫整体的灵敏度可以有效提升。

(4)本发明的一实施例中，智能压力感测垫的该些压力感测装置可有一部份的位置对应于人体的坐骨，因此可以更准确地侦测使用者的坐姿，使其效能大幅提升。

(5)本发明的一实施例中，智能压力感测垫可链接于一外部装置以显示用户的坐姿状态，并在使用者坐姿不正确时发出警示信号以提醒用户，故可让使用者有效地管理自己的坐姿，使用上更为方便。

(6)本发明的一实施例中，智能压力感测垫更可包含充电装置，其可链接于外部电源对电池充电，故使用者不需要经常更换电池，使用上更为方便且成本更低。

(7)本发明的一实施例中，智能压力感测垫更可包含储存装置，储存装置可与控制电路链接，并可储存预设时间区间内用户的坐姿数据；故即使智能压力感测垫未必总是与外部装置链接，用户也可以通过这个机制在事后读取储存于储存装置的坐姿数据，以对自己的坐姿进行管理，使用上更为方便。

(8)本发明的智能压力感测垫，不但可做为坐垫使用，让使用者能有效地管理自己的坐姿，更可以应用于床垫、靠垫、踏垫、杯垫或地垫等等，因此应用范围极为广泛。

附图说明

图1为本发明的压力感测装置的第一实施例的示意图。

图2为本发明的智能压力感测垫的第一实施例的第一示意图。

图3为本发明的智能压力感测垫的第一实施例的第二示意图。

图4为本发明的智能压力感测垫的第二实施例的示意图。

图5为本发明的智能压力感测垫的第三实施例的示意图。

附图标记说明：1-智能压力感测垫；11-压力感测装置；111-顶板；112-底板；113-压力传感器；114-弹性片；12-上垫；13-下垫；14-控制电路；141-输入/输出接口；15-警告装置；16-电源供应装置；17-手机。

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依本发明的压力感测装置及包含此压力感测装置的智能压力感测垫的实施例，为使便于理解，下述实施例中的相同组件系以相同的符号标示来说明。

请参阅图1，其为本发明的压力感测装置的第一实施例的示意图。如图所示，压力感测装置11可包含顶板111、底板112、压力传感器113及多个弹性片114。

底板112可设置于顶板111下，其中，底板112的硬度可大于顶板111的硬度，在较佳的实施例中，顶板111可为硬度较低的PC板，或可为弹性材料制成的薄板，而底板112可为硬度较高的压克力板。压力传感器113可设置于底板112与顶板111之间，并可同时与底板112与顶板111接触，压力传感器113可感测施加于顶板111上的压力以产生压力感测信号。弹性片114可设置于底板112与顶板111之间，并可同时与底板112与顶板111接触，且可位于压力传感器113的二侧或周围，在较佳的实施例中，弹性片114可为麦拉(Mylar)片，或也可为其它类似的材质。

由上述可知，压力感测装置11可通过将压力传感器113设置于顶板111及底板112之间的层状结构，使其能提供较佳的支撑力，故也有效地提高压力传感器113的灵敏度；此外，压力感测装置11更可在顶板111及底板112之间设置数个弹性片114，以提供缓冲效果，使压力传感器113的灵敏度进一步提升。由上述可知，压力感测装置11可通过创新的结构设计进一步提升其灵敏度，使其可更为有效地用于各种压力感测的应用。

当然，在另一较佳的实施例中，底板112也可不设置弹性片114，而是以一体成型的方式形成多个突缘来取代弹性片114，该些突缘可位于图1中弹性片114的位置。而在又一较佳的实施例中，底板112也可不设置弹性片114，也不具有突缘，并将压力传感器113直接设置于顶板111及底板112之间而形成层状结构。

当然，上述的实施例仅为举例，压力感测装置可通过更多不同的实施例实现，本发明并不以此为限。

请参阅图2及图3，其为本发明的智能压力感测垫的第一实施例的第一示意图及第二示意图，本实施例举例说明了将智能压力感测垫应用于智能坐垫的实施例。如图所示，智能压力感测垫1可包含多个压力感测装置11、上垫12、下垫13、控制电路14、警告装置15及电源供应装置16。

同样的，如同前述实施例，各个压力感测装置11可包含顶板111、底板112、压力传感器113及多个弹性片114。底板112可设置于顶板111下，且底板112的硬度可大于顶板111的硬度。压力传感器113可设置于底板112与顶板111之间，并可同时与底板112与顶板111接触，并可感测施加于顶板111上的压力以产生压力感测信号；如图2及图3所示，该些压力传感器113可以二个为一组分为多组设置于底板112与顶板111之间(本实施例为三组)，在较佳的实施例中，愈靠近控制电路14的该组压力传感器113之间的距离可愈接近，使智能压力感测垫1可更为有效地及准确地感测使用者各种不同的坐姿。

弹性片114可设置于底板112与顶板111之间并同时接触底板112与顶板111，且可位于压力传感器113的二侧。

该些压力感测装置11、控制电路14、警告装置15及电源供应装置16可设置于上垫12与下垫13之间，使智能压力感测垫1可具备更佳的支撑结构，以提高整体的灵敏度，而该些压力感测装置11可有一部份的位置可以对应于人体的坐骨，使其可以更准确地侦测使用者的坐姿以增加其效能。控制电路14可与该些压力感测装置11及警告装置15链接，并根据该些压力感测装置11的压力感测信号控制警告装置15。电源供应装置16可与控制电路14链接以提供电力，其可为电池等等。

当控制电路14根据该些压力感测装置11的压力感测信号侦测到用户的坐姿不正确时，控制电路14可控制警告装置15发出警告信号；而当控制电路14根据该些压力感测装置11的压力感测信号侦测到施加在智能压力感测垫1压力超过默认值时，则表示用户的体重过重，控制电路14可控制警告装置15发出警告信号；其中，在本实施例中，警告装置15可为指示灯装置，其可以灯光信号警示用户或显示智能压力感测垫1的开启状态，而在其它较佳的实施例中，警告装置15也可为振动装置，以振动信号来警示用户。

另外，控制电路14更可通过有线方式或无线方式与输入/输出接口141链接至外部装置，以通过外部装置显示用户的坐姿状态，因此用户可以通过外部装置观看自己的坐姿以进行管理，而用户也可以通过外部装置对智能压力感测垫1执行相关的设定及操作。

智能压力感测垫1更可包含储存装置，储存装置可与控制电路链接，并可储存预设时间区间内用户的坐姿数据；由于智能压力感测垫1未必总是与外部装置链接，因此用户可以通过这个机制在事后读取储存于储存装置的坐姿数据，以对自己的坐姿进行管理。

除此外，控制电路14更可具有自动开关的功能，即控制电路14可在压力感测装置11感测到压力时自动启开，以侦测及判定使用者的坐姿状态。

当然，上述的实施例仅为举例，智能压力感测垫1可通过更多不同的实施例实现，本发明并不以此为限。

由上述可知，本实施例的智能压力感测垫1可通过特殊的结构设计大幅改善了传感器感测的灵敏度，使智能压力感测垫1可更为精确，效能也可大幅提升；此外，智能压力感测垫1更可在使用者坐姿不正确时有效地提醒使用者，并允许用户通过外部装置了解自己的坐姿状态便进行管理，故可有效地矫正使用者的坐姿，以避免相关疾病的产生。

此外，除了坐垫的应用以外，智能压力感测垫1还可以应用于床垫、靠垫、踏垫、杯垫或地垫等等各种不同的产品，因此应用范围极为广泛。

值得一提的是，设置在现有技术的智能坐垫中的压力感测装置由于无法提供有效的支撑力，故灵敏度无法提升。相反的，本发明的一实施例中，压力感测装置可将压力传感器设置在底板及顶板之间，且底板的硬度大于顶板的硬度以提供有效的支撑力，且底板及顶板之间更可设置弹性片，其具备缓冲效果，因此可大幅地增加压力感测装置的灵敏度。

现有技术的智能坐垫中的压力感测装置的整体结构由于缺乏有效地机构设计，故灵敏度无法提升。智能压力感测垫可将多个压力感测装置设置于上垫及下垫之间，使智能压力感测垫可具备更佳的支撑结构，故智能压力感测垫整体的灵敏度可以有效提升。

现有技术的智能坐垫中的压力感测装置的设置位置并未针对人体的结构来设计，故无法有效地侦测使用者的坐姿。相反的，本发明的一实施例中，智能压力感测垫的该些压力感测装置可有一部份的位置可以对应于人体的坐骨，因此可以更准确地侦测使用者的坐姿，使其效能可以大幅提升。

又，本发明的一实施例中，智能压力感测垫可链接于一外部装置以显示用户的坐姿状态，并在使用者坐姿不正确时发出警示信号以提醒用户，故可让使用者有效地管理自己的坐姿，使用上更为方便。

另外，本发明的一实施例中，智能压力感测垫更可包含充电装置，其可链接于外部电源对电池充电，故使用者不需要经常更换电池，使用上更为方便且成本更低。

此外，本发明的一实施例中，智能压力感测垫更可包含储存装置，储存装置可与控制电路链接，并可储存预设时间区间内用户的坐姿数据；故即使智能压力感测垫未必总是与外部装置链接，用户也可以通过这个机制在事后读取储存于储存装置的坐姿数据，以对自己的坐姿进行管理，使用上更为方便。

再者，本发明的智能压力感测垫，不但可作为坐垫使用，让使用者能有效地管理自己的坐姿，更可以应用于床垫、靠垫、踏垫、杯垫或地垫等等，因此应用范围极为广泛。

请参阅图4，其为本发明的智能压力感测垫的第二实施例的示意图，本实施例举例说明了本发明的智能压力感测垫的一实施例的使用情境。如图所示，智能压力感测垫1可通过无线方式连结至手机17等外部装置，以通过手机17显示用户的坐姿状态，因此使用者可以通过手机17的应用程序观看自己的坐姿以进行管理，或对智能压力感测垫1执行相关的设定及操作，而在其它较佳的实施例中，外部装置也可以为平板计算机、笔记本电脑或个人计算机等等；当然，外部装置也不限于具有显示屏幕的装置，其也可以为玩偶、绒毛玩具或具有各种特殊造型的装置，其可以利用摇头、振动或灯光等方式来提醒使用者注意自己的坐姿状态。

请参阅图5，其为本发明的智能压力感测垫的第三实施例的示意图，本实施例举例说明了本发明的智能压力感测垫的一实施例的使用情境。如图所示，智能压力感测垫1还可包含充电装置，其可链接于外部电源，如市电插座等等，以进行充电，因此，使用者不需要经常的更换电池，只需要进行充电即可使用，故对使用者来说更为方便且成本较低。

综上所述，本发明的一实施例中，压力感测装置可将压力传感器设置在底板及顶板之间，且底板的硬度大于顶板的硬度以提供有效的支撑力，因此可大幅地增加压力感测装置的灵敏度。

本发明的一实施例中，压力感测装置可在底板及顶板之间设置弹性片，其可发挥缓冲的效果，故进一步提升压力感测装置的灵敏度。

本发明的一实施例中，智能压力感测垫可将多个压力感测装置设置于上垫及下垫之间，使智能压力感测垫可具备更佳的支撑结构，故智能压力感测垫整体的灵敏度可以有效提升。

本发明的一实施例中，智能压力感测垫的该些压力感测装置可有一部份的位置对应于人体的坐骨，因此可以更准确地侦测使用者的坐姿，使其效能大幅提升。

又，本发明的一实施例中，智能压力感测垫可链接于一外部装置以显示用户的坐姿状态，并在使用者坐姿不正确时发出警示信号以提醒用户，故可让使用者有效地管理自己的坐姿，使用上更为方便。

另外，本发明的一实施例中，智能压力感测垫更可包含充电装置，其可链接于外部电源对电池充电，故使用者不需要经常更换电池，使用上更为方便且成本更低。

此外，本发明的一实施例中，智能压力感测垫更可包含储存装置，储存装置可与控制电路链接，并可储存预设时间区间内用户的坐姿数据；故即使智能压力感测垫未必总是与外部装置链接，用户也可以通过这个机制在事后读取储存于储存装置的坐姿数据，以对自己的坐姿进行管理，使用上更为方便。

再者，本发明的智能压力感测垫，不但可作为坐垫使用，让使用者能有效地管理自己的坐姿，更可以应用于床垫、靠垫、踏垫、杯垫或地垫等等，因此应用范围极为广泛。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种压力感测装置，其特征在于，包含：

一顶板；

一底板，设置于该顶板下；以及

一压力传感器，设置于该底板与该顶板之间，并感测施加于该顶板上的一压力以产生一压力感测信号。

2.如权利要求1所述的压力感测装置，其特征在于，更包含一弹性片，设置于该底板及该顶板之间，该顶板为弹性材料制成的一弹性板，而该底板为一压克力板，该底板的硬度大于该顶板的硬度。

3.如权利要求1所述的压力感测装置，其特征在于，该顶板为弹性材料制成的一弹性板，而该底板包含一突缘。

4.一种智能压力感测垫，包含至少一压力感测装置，其特征在于，该压力感测装置包含：

一顶板，；

一底板，设置于该顶板下；以及

一压力传感器，设置于该底板与该顶板之间，并感测施加于该顶板上的一压力以产生一压力感测信号。

5.如权利要求4所述的智能压力感测垫，其特征在于，该压力感测装置更包含一弹性片，设置于该底板及该顶板之间，该顶板为弹性材料制成的一弹性板，而该底板为一压克力板，该底板的硬度大于该顶板的硬度。

6.如权利要求4所述的智能压力感测垫，其特征在于，该顶板为弹性材料制成的一弹性板，而该底板包含一突缘。

7.如权利要求4所述的智能压力感测垫，其特征在于，更包含一上垫及一下垫，该些压力感测装置设置于该上垫及该下垫之间。

8.如权利要求4所述的智能压力感测垫，其特征在于，该智能压力感测垫为一床垫、靠垫、踏垫、地垫、杯垫或坐垫。

9.如权利要求8所述的智能压力感测垫，其特征在于，该些压力感测装置中的一部份的位置对应于人体的坐骨。

10.如权利要求9所述的智能压力感测垫，其特征在于，更包含一控制电路、一警告装置、一电源供应装置、一充电装置及一储存装置；控制电路与该些压力感测装置链接，并通过一有线方式或一无线方式与一外部装置链接，以显示一用户的一坐姿状态；该警告装置与该控制电路链接，该控制电路根据该些压力感测信号侦测到该用户的坐姿不正确时或该压力超过一默认值时，控制该警告装置发出一警告信号，该警告信号为一灯光信号或一振动信号；该电源供应装置与该控制电路链接；该充电装置与该控制电路链接，该充电装置能链接至一外部电源以进行充电；该储存装置与该控制电路链接，并储存一预设时间区间内该用户的一坐姿数据。