CN111110215A - 穿戴式健康监测装置 - Google Patents

Abstract

一种穿戴式健康监测装置，包括：监测本体；穿戴件，连接于监测本体外部；生物特征监测模块，设置于监测本体内，包含光电传感器、压力传感器及气压血压器，气压血压器嵌设置于嵌置座体的该嵌置槽部中定位，包含有集气致动器及弹性气囊，集气致动器供输气体给弹性气囊，弹性气囊得以充气而弹性位移凸出于监测本体外，以贴合使用者皮肤组织，并使压力传感器进行该皮肤组织下血管收缩脉动量测，以产生检测信号并转换为一健康数据信息输出，健康数据信息提供光电传感器的监测校正演算，以调整输出精准的健康数据信息。

Description

穿戴式健康监测装置

【技术领域】

本案关于一种穿戴式装置，尤指一种具备生物特征监测模块来实施健康量测，并能以光学式血压量测搭配充气式血压量测的穿戴式健康监测装置。

【背景技术】

在讲求快速及个人压力日益庞大的现今社会中，对于追求个人健康的意识逐渐抬头发展中，是以一般人会衍生想经常性地监测或检视自身的健康情形。一般而言，传统对于人体生理健康信息的数据量测主要通过固定的血压计、或是体积庞大的检测仪器，此等检测仪器中通常包含马达型的流体泵、气囊袋、传感器、泄气阀、电池…等元件，其中马达型的流体泵容易产生摩擦损耗的情形，且上述元件组装后的体积庞大，不利用经常性的使用，然若是采以体积较小的马达型的流体泵，则其损耗速度将更快、并会消耗更多的能源。

为了要便于一般人可经常性的监测自身的健康情形，且使监测装置便于携带，目前市面上穿戴式的健康监测装置与日俱增。但以市面上常见的穿戴式健康监测装置来看，其通常采以光学检测的方式来进行检测，然而，此光学检测的方式的精准度不高，故时常导致误差值产生，而无法有效取得可信数据，如此一来，使用者无法取得自身健康的相关准确数据，容易造成判定上的误差。通常来说，欲感测一待测者的生理信息，通常会选择如头部、心脏部位、手腕或是脚腕等位置进行监测，上述位置为人体中最易感测到脉搏血压以及心跳等信息的位置，是以通过在该多个位置进行感测，可快速且有效地了解到待测者的生理健康信息。然而，如前所述，若是采以光学检测的穿戴式健康监测装置，则会因为其精准度不高而导致难以采信其所检测出来的数据数据，但若采用前述一般坊间可信度较高的血压器或是其他测量仪器，则又因上述仪器的体积过于庞大，而无法达到轻、薄、可携式的目标。

因此，如何发展一种可改善上述已知技术缺失，可使个人健康监测装置达到体积小、微型化、便于携带、省电、且精准度高的穿戴式健康监测装置，实为目前迫切需要解决的问题。

【发明内容】

本案的主要目的在于提供一种穿戴式健康监测装置，借由监测本体嵌入生物特征监测模块来实施健康量测，以及利用光电传感器来实施光学血压量测，且能利用气压血压器及压力传感器搭配来实施充气式血压量测，并以充气式血压量测监测健康数据信息作为光学血压量测量测前的校正基础，提供更可靠且能随时、随地精准量测的功效，并可进一步通过控制模块将健康数据信息传输至外部连结装置储存、纪录，以进行更进一步的分析统计，借以更了解穿戴使用者的健康情形，且能够即时通报处理或回报救护的处理措施。

为达上述目的，本案的一较广义实施态样为提供一种穿戴式健康监测装置，包括：一监测本体，包含有一嵌置座体、一监测区槽口及一盖板，该嵌置座体具有一凹陷的嵌置槽部，且该嵌置槽部底部连通一通气槽及一排气流道，而该监测区槽口设置于邻近该嵌置座体一侧，以及该盖板封盖于该嵌置槽部底部，且对应于该通气槽位置设有一连通的开槽口，对应于该排气流道位置设有一连通的排气孔，对应于该监测区槽口位置设有一透光罩；一穿戴件，连接于该监测本体外部；一生物特征监测模块，设置于该监测本体内，包含一光电传感器、一压力传感器及一气压血压器，其中该光电传感器、该压力传感器置设定位于该监测区槽口进行监测，而该气压血压器嵌设于该嵌置座体的该嵌置槽部中定位，包含有一集气致动器及一弹性气囊，该弹性气囊压缩定置于该嵌置槽部的该通气槽、该盖板的该开槽口中，该集气致动器供输气体给该弹性气囊，该弹性气囊得以充气而弹性位移凸出于该盖板外，以贴合使用者皮肤组织，并使该压力传感器进行该皮肤组织下血管收缩脉动量测，以产生检测信号转换一健康数据信息输出，该健康数据信息提供该光电传感器的监测校正演算，以调整输出精准的健康数据信息。

为达上述目的，本案的一较广义实施态样为提供一种穿戴式健康监测装置，包括：一监测本体，包含有一嵌置座体、一监测区槽口及一盖板，该嵌置座体具有一凹陷的嵌置槽部，且该嵌置槽部底部连通一通气槽及一排气流道，以及该嵌置座体一侧设置一气囊通道，供与该通气槽连通，而该监测区槽口设置于邻近该嵌置座体一侧，以及该盖板封盖于该嵌置槽部底部，且对应于该排气流道位置设有一连通的排气孔，对应于该监测区槽口位置设有一透光罩；一穿戴件，连接于该监测本体外部，该穿戴件之内侧环绕一弹性气囊，该弹性气囊入口端埋设于该嵌置座体的气囊通道中连接定位；一生物特征监测模块，设置于该监测本体内，包含一光电传感器、一压力传感器及一气压血压器，其中该光电传感器、该压力传感器置设定位于该监测区槽口进行监测，而该气压血压器嵌设于该嵌置座体的该嵌置槽部中定位，包含有一集气致动器、一集气阀座、一腔板及一阀片，该集气阀座具有一集气槽，该集气槽对应连通该嵌置座体的该通气槽、该气囊通道，而该集气致动器供输气体由该集气槽通过该通气槽、该气囊通道给该弹性气囊，该弹性气囊得以充气而弹性位移凸出于该穿戴件之内侧环绕，以贴合使用者皮肤组织，并使该压力传感器进行该皮肤组织下血管收缩脉动量测，以产生检测信号转换一健康数据信息输出，该健康数据信息提供该光电传感器的监测校正演算，以调整输出精准的健康数据信息。

【附图说明】

图1所示为本案的穿戴式健康监测装置之外观示意图。

图2A所示为本案穿戴式健康监测装置内组装生物特征监测模块的剖面示意图。

图2B所示为本案穿戴式健康监测装置的监测本体背面示意图。

图3所示为本案穿戴式健康监测装置实施穿戴量测示意图。

图4A所示为本案气压血压器的剖面示意图。

图4B至图4C所示为图4A所示气压血压器的充气作动示意图。

图4D为图4A所示气压血压器的卸压作动示意图。

图5A所示为本案微型泵的分解示意图。

图5B所示为本案微型泵另一角度视得的分解示意图。

图6A所示为本案微型泵的剖面示意图。

图6B所示为本案微型泵另一较佳实施例的剖面示意图。

图6C至图6E为图6A所示微型泵的作动示意图。

图7所示为本案气压血压器于人体上实施量测示意图。

图8所示为本案穿戴式健康监测装置的控制模块的连结传输示意图。

图9所示为本案穿戴式健康监测装置的弹性气囊另一实施例组配关系的剖面示意图。

图10所示为本案穿戴式健康监测装置的弹性气囊另一实施例组配于穿戴件上示意图。

图11所示为本案穿戴式健康监测装置的弹性气囊另一实施例组配于穿戴件上充气膨胀示意图。

【具体实施方式】

体现本案特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本案能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本案的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非架构于限制本案。

请参阅图1、图2A及图2B，本案的穿戴式健康监测装置可供使用者穿戴于手腕部位进行健康监测。于本实施例中，穿戴式健康监测装置包含有一监测本体1、一穿戴件2、一生物特征监测模块3以及一控制模块4。

于本实施例中，穿戴件2可为软性或是硬性材质所构成的环形带状结构，例如可为硅胶材质、塑胶材质、金属材质或是其他可运用的相关材质，并不以此为限，其主要用以环绕套设于穿戴使用者的特定部位上，例如：手腕或是脚腕，但不以此为限。至于穿戴件2两端的连接方式可采以魔鬼毡的粘贴方式、或是以凸凹对接的扣接方式、或是采以一般穿戴件常用的扣接环的形式，甚至于其亦可为一体成型的环状结构等，其连接方式可依照实际施作情形而任施变化，并不以此为限。

于本实施例中，监测本体1包含有一屏幕11、一嵌置座体12、一监测区槽口13及一盖板14，其中屏幕11设置于监测本体1的上表面，以用于显示健康信息，但不以此为限；且于本实施例中，屏幕11是可为但不限为触控式屏幕，供穿戴使用者可触控屏幕11以选择所欲显示的信息，然该多个信息是可包含穿戴使用者的健康信息、时间信息、来电显示信息…等的至少其中之一；嵌置座体12设置于监测本体1底部，具有一凹陷的嵌置槽部121，且嵌置槽部121底部连通一通气槽122及一排气流道123；监测区槽口13为设置于监测本体1底部而邻近嵌置座体12一侧；以及盖板14为封盖于嵌置槽部121底部，且对应于通气槽122位置设有一连通的开槽口141，以及对应于排气流道123位置设有一连通的排气孔142，以及对应于监测区槽口13位置设有一封盖的透光罩143。

请继续参阅图2A、图2B及图3所示，上述的生物特征监测模块3设置于监测本体1内，包含一驱动电路板31、一光电传感器32、一压力传感器33、一阻抗传感器34、至少一发光元件35、一气压血压器36。其中驱动电路板31架构定位于监测区槽口13处，以使光电传感器32、压力传感器33、阻抗传感器34、至少一发光元件35封装定位于上，并提供所需求电性连接以及驱动控制信号的线路传导，以及驱动电路板31也提供气压血压器36的电性连接及驱动信号的控制；光电传感器32、压力传感器33、阻抗传感器34及每一发光元件35皆设置定位于驱动电路板31下方作监测用途使用，且盖板14的透光罩143可封盖监测区槽口13，使封装于驱动电路板31下方的光电传感器32、压力传感器33、阻抗传感器34及每一发光元件35皆能受到封盖保护防尘，并能透光检测穿戴者皮肤组织5，以及接收检测皮肤组织5折回光线产生检测信号；又，控制模块4也封装于驱动电路板31上，并提供光电传感器32、压力传感器33、阻抗传感器34、每一发光元件35及气压血压器36的电性、驱动信号的控制以及监测信息接收与输出；而光电传感器32贴合使用者皮肤组织5后，可通过发光元件35所发射光源透射至皮肤组织5后，反射回的光源由光电传感器32接收，并产生检测信号提供给控制模块4转换为健康数据信息输出，而此健康数据信息可以包含一心率数据、一心电图数据及一血压数据；压力传感器33贴合使用者皮肤组织5后，以产生检测信号提供给控制模块4转换为健康数据信息输出，此健康数据信息为一呼吸频率数据及一血压数据；阻抗传感器34贴合使用者皮肤组织5后，以产生检测信号提供给控制模块4转换为健康数据信息输出，此健康数据信息为一血糖数据。

再请参阅图2A及图2B、图4A至图4D，气压血压器36嵌设于嵌置座体12的嵌置槽部121中，气压血压器36包含一集气致动器361、一集气阀座362、一腔板363、一阀片364及一弹性气囊365。其中集气阀座362架构承置于嵌置槽部121上，并于下方表面对应于通气槽122位置凹设有一集气槽362a，以及集气阀座362于上方表面设置一下部集气腔室362b及一下部卸压腔室362c，集气槽362a与下部集气腔室362b之间具有一集气通孔362d，供使集气槽362a与下部集气腔室362b彼此连通，下部集气腔室362b与下部卸压腔室362c在集气阀座362的上方表面相隔设置，且下部集气腔室362b与下部卸压腔室362c之间设有一连通流道362e，供使下部集气腔室362b与下部卸压腔室362c彼此连通，下部卸压腔室362c中具有一集气阀座凸部362f，而集气阀座凸部362f中心设有一卸压通孔362g，连通下部卸压腔室362c，且与盖板14的排气孔142连通，而弹性气囊365定置于集气槽362a中而封闭集气槽362a，同时，弹性气囊365压缩定置于嵌置槽部121的通气槽122、盖板14的开槽口141中，并与盖板14保持同一平面而不外露，且弹性气囊365与集气槽362a、集气通孔362d相连通，得以充气而弹性位移凸出于盖板14外，且弹性气囊365膨胀端具有一压板365a；又，腔板363承置于集气阀座362上，且对应集气阀座362的上表面分别设置有一与下部集气腔室362b彼此对应封盖的上部集气腔室363a及一与该下部卸压腔室362c彼此对应封盖的上部卸压腔室363b，而上部集气腔室363a中设有一腔板凸部363c，腔板363在相对上部集气腔室363a及上部卸压腔室363b的表面凹设一连通腔室363d，集气致动器361承置于腔板363上而封盖连通腔室363d，且连通腔室363d贯通至少一连通孔363e，分别与上部集气腔室363a及上部卸压腔室363b连通；再者，阀片364设置于集气阀座362与腔板363之间，而阀片364抵触集气阀座凸部362f而封闭卸压通孔362g，且阀片364抵触腔板凸部363c的位置设有一阀孔364a，且阀孔364a因抵触腔板凸部363c而被封闭。

又请参阅图5A至图5B所示，上述的集气致动器361为一微型泵10，微型泵10由一进流板101、一共振片102、一压电致动器103、一第一绝缘片104、一导电片105及一第二绝缘片106依序堆叠组成。其中进流板101具有至少一进流孔101a、至少一汇流排槽101b及一汇流腔室101c，进流孔101a供导入气体，进流孔101a对应贯通汇流排槽101b，且汇流排槽101b汇流到汇流腔室101c，使进流孔101a所导入气体得以汇流至汇流腔室101c中。于本实施例中，进流孔101a与汇流排槽101b的数量相同，进流孔101a与汇流排槽101b的数量分别为4个，并不以此为限，4个进流孔101a分别贯通4个汇流排槽101b，且4个汇流排槽101b汇流到汇流腔室101c。

请参阅图5A、图5B及图6A所示，上述的共振片102通过贴合方式组接于进流板101上，且共振片102上具有一中空孔102a、一可动部102b及一固定部102c，中空孔102a位于共振片102的中心处，并与进流板101的汇流腔室101c对应，而可动部102b设置于中空孔102a的周围且与汇流腔室101c相对的区域，而固定部102c设置于共振片102的外周缘部分而贴固于进流板101上。

请继续参阅图5A、图5B及图6A所示，上述的压电致动器103包含有一悬浮板103a、一外框103b、至少一支架103c、一压电元件103d、至少一间隙103e及一凸部103f。其中，悬浮板103a为一正方形型态，悬浮板103a的所以采用正方形，乃相较于圆形悬浮板的设计，正方形悬浮板103a的结构明显具有省电的优势，因在共振频率下操作的电容性负载，其消耗功率会随频率的上升而增加，又因边长正方形悬浮板103a的共振频率明显较圆形悬浮板低，故其相对的消耗功率亦明显较低，亦即本案所采用正方形设计的悬浮板103a，具有省电优势的效益；外框103b环绕设置于悬浮板103a之外侧；至少一支架103c连接于悬浮板103a与外框103b之间，以提供弹性支撑悬浮板103a的支撑力；以及一压电元件103d具有一边长，该边长小于或等于悬浮板103a的一边长，且压电元件103d贴附于悬浮板103a的一表面上，用以被施加电压以驱动悬浮板103a弯曲振动；而悬浮板103a、外框103b与支架103c之间构成至少一间隙103e，用以供气体通过；凸部103f为设置于悬浮板103a贴附压电元件103d的表面的相对的另一表面，凸部103f于本实施例中，也可以是通过一蚀刻制程制出一体成形凸出于悬浮板103a贴附压电元件103d的表面的相对的另一表面上形成的一凸状结构。

请继续参阅图5A、图5B及图6A所示，上述的进流板101、共振片102、压电致动器103、第一绝缘片104、导电片105及第二绝缘片106依序堆叠组合，其中悬浮板103a与共振片102之间需形成一腔室空间107，腔室空间107可利用于共振片102及压电致动器103之外框103b之间的间隙填充一材质形成，例如：导电胶，但不以此为限，以使共振片102与悬浮板103a之间可维持一定深度形成腔室空间107，进而可导引气体更迅速地流动，且因悬浮板103a与共振片102保持适当距离使彼此接触干涉减少，促使噪音产生可被降低，当然于实施例中，亦可借由增加压电致动器103之外框103b高度来减少共振片102及压电致动器103之外框103b之间的间隙所填充导电胶的厚度，如此可避免导电胶随热压温度及冷却温度热胀冷缩而影响到成型后腔室空间107的实际间距，减少导电胶的热压温度及冷却温度对微型泵10整体组装结构的间接影响，但不以此为限。另外，腔室空间107将会影响微型泵的传输效果，故维持一固定的腔室空间107对于微型泵10提供稳定的传输效率是十分重要。

因此如图6B所示，于另一些压电致动器103实施例中，悬浮板103a可以采以冲压成形使其向外延伸一距离，其向外延伸距离可由成形于悬浮板103a与外框103b之间的至少一支架103c所调整，使在悬浮板103a上的凸部103f的表面与外框103b的表面两者形成非共平面，利用于外框103b的组配表面上涂布少量填充材质，例如：导电胶，以热压方式使压电致动器103贴合于共振片102的固定部102c，进而使得压电致动器103得以与共振片102组配结合，如此直接通过将上述压电致动器103的悬浮板103a采以冲压成形构成一腔室空间107的结构改良，所需的腔室空间107得以通过调整压电致动器103的悬浮板103a冲压成形距离来完成，有效地简化了调整腔室空间107的结构设计，同时也达成简化制程，缩短制程时间等优点。此外，第一绝缘片104、导电片105及第二绝缘片106皆为框型的薄型片体，依序堆叠于压电致动器103上即组构成微型泵10整体结构。

为了了解上述微型泵10提供气体传输的输出作动方式，请继续参阅图6C至图6E所示。请先参阅图6C，压电致动器103的压电元件103d被施加驱动电压后产生形变带动悬浮板103a向下位移，此时腔室空间107的容积提升，于腔室空间107内形成了负压，便汲取汇流腔室101c内的气体进入腔室空间107内，同时共振片102受到共振原理的影响而同步向下位移，连带增加了汇流腔室101c的容积，且因汇流腔室101c内的气体进入腔室空间107的关系，造成汇流腔室101c内同样为负压状态，进而通过进流孔101a、汇流排槽101b来吸取气体进入汇流腔室101c内；请再参阅图6D，压电元件103d带动悬浮板103a向上位移，压缩腔室空间107，同样的，共振片102因与悬浮板103a共振而向上位移，迫使同步推挤腔室空间107内的气体往下通过间隙103e向下传输，以达到传输气体的效果；最后请参阅图6E，当悬浮板103a被向下带动时，共振片102也同时被带动而向下位移，此时的共振片102将使压缩腔室空间107内的气体向间隙103e移动，并且提升汇流腔室101c内的容积，让气体能够持续地通过进流孔101a、汇流排槽101b来汇聚于汇流腔室101c内。通过不断地重复上述图6C至图6E所示的微型泵10提供气体传输作动步骤，使微型泵10能够连续将气体自进流孔101a进入进流板101及共振片102所构成流道并产生压力梯度，再由间隙103e向下传输，使气体高速流动，达到微型泵10传输气体输出的作动操作。

请继续参阅图6A，微型泵10的进流板101、共振片102、压电致动器103、第一绝缘片104、导电片105及第二绝缘片106皆可通过微机电的面型微加工技术制程，使微型泵10的体积缩小，以构成一微机电系统的微型泵10。

由上述说明可知，本案的气压血压器36在具体实施上，如图4B至图4C所示，集气致动器361受控制驱动实施气体传输时，气体由集气致动器361外导入连通腔室363d中集中，再由连通腔室363d通过连通孔363e导入至上部集气腔室363a及上部卸压腔室363b中，以推动阀片364离开腔板凸部363c，且阀片364抵触集气阀座凸部362f而封闭卸压通孔362g，同时上部卸压腔室363b内气体也通过连通流道362e流入上部集气腔室363a中，使气体得以经过阀片364的阀孔364a而流通至集气阀座362的下部集气腔室362b中，再集中通过集气通孔362d连通并集中于弹性气囊365中，使弹性气囊365充气鼓胀而弹性位移，当然，在本案的气压血压器36经过一段充气时间后，如图7所示，弹性气囊365的压板365a将抵顶于使用者的皮肤组织5，以压迫于使用者在皮肤组织5与骨胳6之间的血管7阻止血液流动，此时，本案在经过气压血压器36一段充气时间后，即停止实施充气时，如图4D所示，集气致动器361停止传输气体运作，弹性气囊365内气体气压大于连通腔室363d处的气体气压，弹性气囊365内的气体会推送阀片364位移，使其抵触腔板凸部363c而封闭阀孔364a，同时阀片364会离开抵触集气阀座凸部362f，进而开通卸压通孔362g，弹性气囊365内的气体则会由连通流道362e导出至卸压通孔362g中，进而排出到气压血压器36外部，完成弹性气囊365的卸压作业。在卸压过程中，血管7被挤压压力逐渐变小，此时经过压力传感器33的扫描监测，即可使用压平扫描进行血管脉动的测量，进而完成一种充气式血压监测作业，虽然是一种有感量测血压方式，但能获得一较精准的血压数据测量。

当然，本案穿戴式健康监测装置也可以利用光电传感器32接收发光元件35所发射光源透射至皮肤组织后反射回的光源所产生检测信号，达成一种光电容积脉搏波描记法(PPG)测量原理，提供给控制模块4转换为健康数据信息输出，而此健康数据信息可以包含一心率数据、一心电图数据及血压数据，这种光学量测也是可以达成血压量测的方式，虽可随时每分每秒做量测，但监测所得健康数据信息是经过演算法调较而得，并非直接以充气式量测方式所测得，因此精准不够，有鉴于此，本案穿戴式健康监测装置特别提供可微型化适合于穿戴装置上实施的气压血压器36搭配压力传感器33来实施达成充气式血压量测方式，获得精准的血压量测数值，可将此量测数据做为光电量测血压的初始校正，心率变异性(Heart Rate Variability,HRV)、心房颤动(AF)的辅助确认；亦即光电传感器32在启动第一次量测时，先实施气压血压器36搭配压力传感器33来实施充气式血压量测方式，获得的健康数据信息做为光电传感器32量测校正基础的演算，使光电传感器32在每次量测后能补偿，以达成更精确量测的健康数据信息输出。另外，当穿戴者有状况发生时，如跌倒检测或血糖、血氧异常时，即可利用本案穿戴式健康监测装置的气压血压器36搭配压力传感器33来实施达成充气式血压量测方式，提供更可靠数据参考，以了解发生状况时使用者的健康信息，能够即时通报处理或回报救护的处理措施，极具利用价值。

于本实施例中，如图8所示，本案穿戴式健康监测装置的控制模块4包含一微处理器41、一通信器42及一全球定位系统元件43。其中微处理器41将光电传感器32、压力传感器33、阻抗传感器34分别产生检测信号做运算转换为健康数据信息输出，输出至屏幕11直接显示，或者输出至通信器42，而通信器42包括一物联网通讯元件42a及一数据通讯元件42b，物联网通讯元件42a接收生物特征监测模块1的健康数据信息，并传输发送健康数据信息至一外部连结装置储存、纪录以进行更进一步的分析统计，借以更了解穿戴使用者的健康情形，且物联网通讯元件42a为以窄频无线电通讯技术所传输发送信号的窄带物联网装置；而此外部连结装置包含一连网中继站8a及一云端数据处理装置8b，物联网通讯元件42a通过连网中继站8a传输健康数据信息至云端数据处理装置8b予以储存、纪录以进行更进一步的分析统计，借以更了解穿戴使用者的健康情形；而数据通讯元件42b接收生物特征监测模块1的健康数据信息，并传输发送健康数据信息至外部连结装置储存、纪录及显示，且数据通讯元件42b通过无线通讯传输介面发送健康数据信息，而此无线通讯传输介面为一Wi-Fi模块、一蓝牙模块、一无线射频辨识模块(Radio Frequency Identification，RFID)及一近场通讯模块(Near Field Communication，NFC)的至少其中之一，以及数据通讯元件42b传输发送健康数据信息到外部连结装置，此外部连结装置包含一行动通讯连结装置8c，行动通讯连结装置8c接收该数据通讯元件42b传输发送健康数据信息并予以储存、纪录以进行更进一步的分析统计，借以更了解穿戴使用者的健康情形，而行动通讯连结装置8c可为行动电话装置、笔记型电脑、平板电脑的至少其中之一；或者，数据通讯元件42b传输发送健康数据信息到外部连结装置，此外部连结装置包含一行动通讯连结装置8c、一连网中继站8a及一云端数据处理装置8b，行动通讯连结装置8c接收健康数据信息，再发送健康数据信息通过连网中继站8a转送至云端数据处理装置8b予以储存、纪录以进行更进一步的分析统计，借以更了解穿戴使用者的健康情形，而此行动通讯连结装置8c可为行动电话装置、笔记型电脑、平板电脑的至少其中之一。

又如图9至图10及图11，本案穿戴式健康监测装置的弹性气囊365也可有一另实施例的设置方式，弹性气囊365也可以设置于穿戴件2之内侧环绕，而嵌置座体12一侧设置一气囊通道124，供与通气槽122连通，且弹性气囊365入口端埋设于气囊通道124中，以及盖板14的开槽口141予以取消设置，而盖板14设置一封盖部144为封盖通气槽122及气囊通道124底部，使通气槽122及气囊通道124形成连通弹性气囊365的通道，如此气压血压器36可传输气体由通气槽122导入使弹性气囊365弹性位移而充气鼓胀于穿戴件2之内侧环绕，进而抵顶于使用者的手腕部位，如图7所示以压迫于使用者在皮肤组织5与骨胳6之间的血管7阻止血液流动，再压力传感器33来实施充气式血压量测方式，以进行健康监测。

综上所述，本案所提供的穿戴式健康监测装置，主要借由监测本体嵌入生物特征监测模块来实施健康量测，以及利用光电传感器来实施光学血压量测，且能利用气压血压器及压力传感器搭配来实施充气式血压量测，并以充气式血压量测监测健康数据信息作为光学血压量测量测前的校正基础，提供更可靠随时、随地精准量测的功效，并可进一步通过控制模块将健康数据信息传输至外部连结装置储存、纪录，以进行更进一步的分析统计，借以更了解穿戴使用者的健康情形，且能够即时通报处理或回报救护的处理措施，极具产业利用价值，爰依法提出申请。

纵使本发明已由上述实施例详细叙述而可由熟悉本技艺人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附申请专利范围所欲保护者。

【符号说明】

1：监测本体

11：屏幕

12：嵌置座体

121：嵌置槽部

122：通气槽

123：排气流道

124：气囊通道

13：监测区槽口

14：盖板

141：开槽口

142：排气孔

143：透光罩

144：封盖部

2：穿戴件

3：生物特征监测模块

31：驱动电路板

32：光电传感器

33：压力传感器

34：阻抗传感器

35：发光元件

36：气压血压器

361：集气致动器

362：集气阀座

362a：集气槽

362b：下部集气腔室

362c：下部卸压腔室

362d：集气通孔

362e：连通流道

362f：集气阀座凸部

362g：卸压通孔

363：腔板

363a：上部集气腔室

363b：上部卸压腔室

363c：腔板凸部

363d：连通腔室

363e：连通孔

364：阀片

364a：阀孔

365：弹性气囊

365a：压板

4：控制模块

41：微处理器

42：通信器

42a：物联网通讯元件

42b：数据通讯元件

43：全球定位系统元件

5：皮肤组织

6：骨骼

7：血管

8a：连网中继站

8b：云端数据处理装置

8c：行动通讯连结装置

10：微型泵

101：进流板

101a：进流孔

101b：汇流排槽

101c：汇流腔室

102：共振片

102a：中空孔

102b：可动部

102c：固定部

103：压电致动器

103a：悬浮板

103b：外框

103c：支架

103d：压电元件

103e：间隙

103f：凸部

104：第一绝缘片

105：导电片

106：第二绝缘片

107：腔室空间

Claims (29)

1.一种穿戴式健康监测装置，其特征在于，包含：

一监测本体，包含有一嵌置座体、一监测区槽口及一盖板，该嵌置座体具有一凹陷的嵌置槽部，且该嵌置槽部底部连通一通气槽及一排气流道，而该监测区槽口设置于邻近该嵌置座体一侧，以及该盖板封盖于该嵌置槽部底部，且对应于该通气槽位置设有一连通的开槽口，对应于该排气流道位置设有一连通的排气孔，对应于该监测区槽口位置设有一透光罩；

一穿戴件，连接于该监测本体外部；以及

一生物特征监测模块，设置于该监测本体内，包含一光电传感器、一压力传感器及一气压血压器，其中该光电传感器及该压力传感器置设定位于该监测区槽口进行监测，而该气压血压器嵌设于该嵌置座体的该嵌置槽部中定位，包含有一集气致动器及一弹性气囊，该弹性气囊压缩定置于该嵌置槽部的该通气槽及该盖板的该开槽口中，该集气致动器供输气体至该弹性气囊，该弹性气囊得以充气而弹性位移凸出于该盖板外，以贴合使用者一皮肤组织，并使该压力传感器进行该皮肤组织下血管收缩脉动量测，以产生检测信号并转换为一健康数据信息输出，该健康数据信息提供该光电传感器的监测校正演算，以调整输出精准的该健康数据信息。

2.如权利要求1所述的穿戴式健康监测装置，其特征在于，该生物特征监测模块更包含有一驱动电路板、一阻抗传感器及至少一发光元件，其中该驱动电路板架构定位于该监测区槽口处，且该光电传感器、该压力传感器、该阻抗传感器、该发光元件封装定位于该驱动电路板下方并与该驱动电路板连接，以获得需求电性及驱动控制信号，并对应于该监测区槽口位置作监测使用，以及该气压血压器与该驱动电路板电性连接，并由该驱动电路板提供驱动信号，该盖板的该透光罩封盖监测区槽口，并使该光电传感器、该压力传感器、该阻抗传感器及该发光元件皆能受到封盖保护防尘，并能透光检测穿戴使用者的该皮肤组织。

3.如权利要求2所述的穿戴式健康监测装置，其特征在于，该生物特征监测模块的该光电传感器通过该发光元件所发射光源透射于该皮肤组织后，反射回的光源由该光电传感器接收以产生检测信号并转换为一健康数据信息输出，该健康数据信息包含一心率数据、一心电图数据及一血压数据。

4.如权利要求2所述的穿戴式健康监测装置，其特征在于，该生物特征监测模块的该压力传感器贴合使用者的该皮肤组织以产生检测信号并转换为一健康数据信息输出，该健康数据信息包含一呼吸频率数据及一血压数据。

5.如权利要求2所述的穿戴式健康监测装置，其特征在于，该生物特征监测模块的该阻抗传感器贴合使用者的该皮肤组织以产生检测信号并转换为一健康数据信息输出，该健康数据信息包含一血糖数据。

6.如权利要求1所述的穿戴式健康监测装置，其特征在于，该气压血压器更包含有一集气阀座、一腔板及一阀片，其中该集气阀座架构承置于该嵌置槽部上，并于下方表面对应于该通气槽位置凹设有一集气槽，以及该集气阀座于上方表面设置一下部集气腔室及一下部卸压腔室，该集气槽与该下部集气腔室之间具有一集气通孔，供使该集气槽与该下部集气腔室彼此连通，该下部集气腔室与该下部卸压腔室在该集气阀座的上方表面相隔设置，且该下部集气腔室与该下部卸压腔室之间设有一连通流道，供使该下部集气腔室与该下部卸压腔室彼此连通，该下部卸压腔室中具有一集气阀座凸部，而该集气阀座凸部中心设有一卸压通孔，该卸压通孔连通该下部卸压腔室及该盖板的该排气孔，而该弹性气囊与该集气槽及该集气通孔相连通，以及该腔板承置于该集气阀座上，且对应该集气阀座的上表面分别设置有一与该下部集气腔室彼此对应封盖的上部集气腔室，以及一与该下部卸压腔室彼此对应封盖的上部卸压腔室，而该上部集气腔室中设有一腔板凸部，且该腔板在相对于该上部集气腔室及该上部卸压腔室的另一表面凹设一连通腔室，而该集气致动器承置于该腔板上封盖该连通腔室，且该连通腔室贯通至少一连通孔，分别与该上部集气腔室及该上部卸压腔室连通，又该阀片设置于该集气阀座与该腔板之间，以抵触该集气阀座凸部而封闭该卸压通孔，且抵触该腔板凸部的位置设有一阀孔，该阀孔因抵触该腔板凸部而被封闭。

7.如权利要求6所述的穿戴式健康监测装置，其特征在于，该集气致动器受控制驱动提供气体传输，该气体导入该连通腔室中集中，再自该连通腔室通过该连通孔导入至该上部集气腔室及该上部卸压腔室中，以推动该阀片离开该腔板凸部，且推动该阀片抵触该集气阀座凸部而封闭该卸压通孔，同时该上部卸压腔室内气体自该连通流道导入该上部集气腔室中，并使该气体通过该阀片的该阀孔继续导入该下部集气腔室中，且该气体通过该集气通孔集中至该集气槽，进而充气于该弹性气囊中，该弹性气囊得以充气而弹性位移突出于该盖板外，以贴合使用者的该皮肤组织。

8.如权利要求7所述的穿戴式健康监测装置，其特征在于，该弹性气囊的膨胀端具有一压板，以抵顶贴合使用者的该皮肤组织。

9.如权利要求7所述的穿戴式健康监测装置，其特征在于，该集气致动器停止传输气体运作时，该弹性气囊内集气的气体气压大于该连通腔室处的气体气压，该弹性气囊内集气的气体推动该阀片位移抵触该腔板凸部而封闭该阀孔，同时该气体推动该阀片离开抵触该集气阀座凸部而开启该卸压通孔，该弹性气囊内集气的气体自该连通流道导出至该卸压通孔中，进而排出该气压血压器外部完成该弹性气囊卸压作业。

10.如权利要求1所述的穿戴式健康监测装置，其特征在于，该集气致动器为一微型泵，该微型泵包含：

一进流板，具有至少一进流孔、至少一汇流排槽及一汇流腔室，其中该进流孔供导入流体，该进流孔对应贯通该汇流排槽，且该汇流排槽汇流到该汇流腔室，使该进流孔所导入流体得以汇流至该汇流腔室中；

一共振片，接合于该进流板上，具有一中空孔、一可动部及一固定部，该中空孔位于该共振片中心处，并与该进流板的该汇流腔室对应，而该可动部设置于该中空孔周围且与该汇流腔室相对的区域，而该固定部设置于该共振片的外周缘部分而贴固于该进流板上；以及

一压电致动器，接合于该共振片上相对应设置；

其中，该共振片与该压电致动器之间具有一腔室空间，以使该压电致动器受驱动时，使流体由该进流板的该进流孔导入，经该汇流排槽汇集至该汇流腔室中，再流经该共振片的该中空孔，由该压电致动器与该共振片的该可动部产生共振传输流体。

11.如权利要求10所述的穿戴式健康监测装置，其特征在于，该压电致动器包含：

一悬浮板，为一正方形形态，可弯曲振动；

一外框，环绕设置于该悬浮板之外侧；

至少一支架，连接于该悬浮板与该外框之间，以提供该悬浮板弹性支撑；以及

一压电元件，具有一边长，该边长小于或等于该悬浮板的一边长，且该压电元件贴附于该悬浮板的一表面上，用以施加电压以驱动该悬浮板弯曲振动。

12.如权利要求10所述的穿戴式健康监测装置，其特征在于，该微型泵包括有一第一绝缘片、一导电片及一第二绝缘片，其中该进流板、该共振片、该压电致动器、该第一绝缘片、该导电片及该第二绝缘片依序堆叠结合设置。

13.如权利要求11所述的穿戴式健康监测装置，其特征在于，该悬浮板包含一凸部，设置于该悬浮板贴附该压电元件的表面的相对的另一表面。

14.如权利要求13所述的穿戴式健康监测装置，其特征在于，该凸部以蚀刻制程制出一体成形凸出于该悬浮板贴附该压电元件的表面的相对的另一表面上形成一凸状结构。

15.如权利要求11所述的穿戴式健康监测装置，其特征在于，该压电致动器包含：

一悬浮板，为一正方形形态，可弯曲振动；

一外框，环绕设置于该悬浮板之外侧；

至少一支架，连接成形于该悬浮板与该外框之间，以提供该悬浮板弹性支撑，并使该悬浮板的一表面与该外框的一表面形成为非共平面结构，且使该悬浮板的一表面与该共振板保持一腔室空间；以及

一压电元件，具有一边长，该边长小于或等于该悬浮板的一边长，且该压电元件贴附于该悬浮板的一表面上，用以施加电压以驱动该悬浮板弯曲振动。

16.如权利要求10所述的穿戴式健康监测装置，其特征在于，该微型泵为一微机电系统的微型泵。

17.如权利要求1所述的穿戴式健康监测装置，其特征在于，该监测本体更包含一屏幕。

18.如权利要求2所述的穿戴式健康监测装置，其特征在于，更进一步包含有一控制模块，该控制模块包含一微处理器、一通信器及一全球定位系统元件，其中该微处理器将光电传感器、压力传感器、阻抗传感器分别产生之检测信号作运算转换为一健康数据信息输出，而该通信器包括一物联网通讯元件及一数据通讯元件。

19.如权利要求18所述的穿戴式健康监测装置，其特征在于，该物联网通讯元件接收该物特征监测模块的该康数据信息，并传输发送该康数据信息至一外部连结装置储存、纪录，进行更进一步的分析统计，借以更了解穿戴使用者的健康情形。

20.如权利要求19所述的穿戴式健康监测装置，其特征在于，该物联网通讯元件是窄频无线电通讯技术所传输发送信号的窄带物联网装置。

21.如权利要求19所述的穿戴式健康监测装置，其特征在于，该外部连结装置包含一连网中继站及一云端数据处理装置，该联网通讯元件通过该网中继站传输该健康数据信息至该端数据处理装置予以储存、纪录，以进行更进一步的分析统计，借以更了解穿戴使用者的健康情形。

22.如权利要求18所述的穿戴式健康监测装置，其特征在于，该数据通讯元件接收该物特征监测模块的该健康数据信息，并传输发送该健康数据信息至外部连结装置储存、纪录，以进行更进一步的分析统计，借以更了解穿戴使用者的健康情形，且该通讯元件通过无线通讯传输介面发送该健康数据信息。

23.如权利要求22所述的穿戴式健康监测装置，其特征在于，该无线通讯传输介面为一Wi-Fi模块、一蓝牙模块、一无线射频辨识模块及一近场通讯模块的至少其中之一。

24.如权利要求22所述的穿戴式健康监测装置，其特征在于，该外部连结装置包含一行动通讯连结装置、一连网中继站及一云端数据处理装置，该行动通讯连结装置接收该健康数据信息，再发送该健康数据信息通过该连网中继站转送至该云端数据处理装置予以储存、纪录，以进行更进一步的分析统计，借以更了解穿戴使用者的健康情形。

25.如权利要求24所述的穿戴式健康监测装置，其特征在于，该行动通讯连结装置为一行动电话装置、一笔记型电脑及一平板电脑的至少其中之一。

26.一种穿戴式健康监测装置，其特征在于，包含：

一监测本体，包含有一嵌置座体、一监测区槽口及一盖板，该嵌置座体具有一凹陷的嵌置槽部，且该嵌置槽部底部连通一通气槽及一排气流道，以及该嵌置座体一侧设置一气囊通道，供与该通气槽连通，而该监测区槽口设置于邻近该嵌置座体一侧，以及该盖板封盖于该嵌置槽部底部，且对应于该排气流道位置设有一连通的排气孔，对应于该监测区槽口位置设有一透光罩；

一穿戴件，连接于该监测本体外部，该穿戴件之内侧环绕一弹性气囊，该弹性气囊入口端埋设于该嵌置座体的气囊通道中连接定位；

一生物特征监测模块，设置于该监测本体内，包含一光电传感器、一压力传感器及一气压血压器，其中该光电传感器、该压力传感器置设定位于该监测区槽口进行监测，而该气压血压器嵌设于该嵌置座体的该嵌置槽部中定位，包含有一集气致动器、一集气阀座、一腔板及一阀片，该集气阀座具有一集气槽，该集气槽对应连通该嵌置座体的该通气槽及该气囊通道，而该集气致动器供输气体由该集气槽通过该通气槽及该气囊通道至该弹性气囊，该弹性气囊得以充气而弹性位移凸出于该穿戴件之内侧环绕，以贴合使用者皮肤组织，并使该压力传感器进行该皮肤组织下血管收缩脉动量测，以产生检测信号并转换为一健康数据信息输出，该健康数据信息提供该光电传感器的监测校正演算，以调整输出精准的该健康数据信息。

27.如权利要求26所述的穿戴式健康监测装置，其特征在于，该集气阀座架构承置于该嵌置槽部上，且该集气槽凹设于下方表面对应于该通气槽位置，以及该集气阀座于上方表面设置一下部集气腔室及一下部卸压腔室，该集气槽与该下部集气腔室之间具有一集气通孔，供使该集气槽与该下部集气腔室彼此连通，该下部集气腔室与该下部卸压腔室在该集气阀座的上方表面相隔设置，且该下部集气腔室与该下部卸压腔室之间设有一连通流道，供使该下部集气腔室与该下部卸压腔室彼此连通，该下部卸压腔室中具有一集气阀座凸部，而该集气阀座凸部中心设有一卸压通孔，连通该下部卸压腔室，且与该盖板的该排气孔连通，以及该腔板承置于该集气阀座上，且对应该集气阀座的上表面分别设置有一与该下部集气腔室彼此对应封盖的上部集气腔室，以及一与该下部卸压腔室彼此对应封盖的上部卸压腔室，而该上部集气腔室中设有一腔板凸部，且该腔板在相对于该上部集气腔室及该上部卸压腔室的另一表面凹设一连通腔室，而该集气致动器承置于该腔板上封盖该连通腔室，且该连通腔室贯通至少一连通孔，分别与该上部集气腔室及该上部卸压腔室连通，又该阀片设置于该集气阀座与该腔板之间，以抵触该集气阀座凸部而封闭该卸压通孔，且抵触该腔板凸部的位置设有一阀孔，该阀孔因抵触该腔板凸部而被封闭。

28.如权利要求27所述的穿戴式健康监测装置，其特征在于，该集气致动器受控制驱动提供气体传输，该气体导入该连通腔室中集中，再自该连通腔室通过该连通孔导入至该上部集气腔室及该上部卸压腔室中，以推动该阀片离开该腔板凸部，且推动该阀片抵触该集气阀座凸部而封闭该卸压通孔，同时该上部卸压腔室内气体自该连通流道导入该上部集气腔室中，并使该气体通过该阀片的该阀孔继续导入该下部集气腔室中，且该气体通过该集气通孔集中至该集气槽中，再通过该通气槽、该气囊通道而充气于该弹性气囊中，该弹性气囊得以充气而弹性位移凸出于该穿戴件之内侧环绕，以贴合使用者的该皮肤组织。

29.如权利要求27所述的穿戴式健康监测装置，其特征在于，该集气致动器停止传输气体运作时，该弹性气囊内集气的气体气压大于该连通腔室处的气体气压，该弹性气囊内集气的气体通过该气囊通道及该通气槽而通过该集气槽，以推动该阀片位移抵触该腔板凸部而封闭该阀孔，同时该气体推动该阀片离开抵触该集气阀座凸部而开启该卸压通孔，该弹性气囊内集气的气体自该连通流道导出至该卸压通孔中，进而排出该气压血压器外部完成该弹性气囊卸压作业。

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