CN113143232B - 用于检测使用者心血管系统的穿戴式设备 - Google Patents
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Abstract
一种用于检测使用者心血管系统的穿戴式设备,该穿戴式设备在连接状态和断开状态中操作,包括:一附接构件,将该穿戴式设备附接一使用者的一肢体部分,该附接构件包括设为确定该附接构件被连接或断开的连接机构;一血压测量模块,具有一扩张器、一致动器及一血压检测传感器,该扩张器置位于在该肢体部分上以非侵入式接合该使用者,并通过一通气通道与该致动器连通,该扩张器受该致动器控制而充气扩张,促使该血压检测传感器检测该使用者心血管系统内血压脉搏;一传感器,检测该使用者的该肢体部分。
Description
【技术领域】
本案关于一种穿戴式设备,尤指一种用于检测使用者心血管系统的穿戴式设备。
【背景技术】
近年来对于个人身体保健的意识逐渐抬头,因此衍生出希望能够常态性的对自身的身体状况进行检测,但目前对于检测身体状况的仪器大多为固定式,几乎都要去固定的医疗服务站或是医院,即便有家庭用的检测仪器,但体积偏大,携带不易,于目前讲求快速的社会,已经难以符合使用者的需求。
其中,最能反应身体状况的非血压莫属,每个人的身体中的血管就如同道路般遍布全身,血压就如同路况般,能够了解血液的输送状态,因此,身体若发生任何状况,血压最清楚。
有鉴于此,如何提供一种能够随时且精确测量血压的装置,并且能够与穿戴式装置结合,让使用者能够随时随地、迅速地确认血压状况,实乃目前需要解决的问题。
【发明内容】
本案的主要目的是提供一种用于检测使用者心血管系统的穿戴式设备,使其便于携带,监控使用者的肢体部分,并通过扩张器来调整与使用者肢体部分之间的密合度,于测量血压时紧密压合至使用者肢体部分,未测量血压时提供舒适的穿戴效果。此外,以光体积描记(PPG)传感器量测血压,再搭配血压测量模块以充气式血压量测来实施光体积描记(PPG)传感器量测血压的初始校正基础的演算,即可通过光体积描记(PPG)传感器随时做量测获得精准的血压。
本案的一广义实施态样为一种用于检测使用者心血管系统的穿戴式设备,该穿戴式设备在一连接状态和一断开状态中操作,该穿戴式设备包括:一附接构件,将该穿戴式设备附接一使用者的一肢体部分,该附接构件包括设为确定该附接构件被连接或断开的连接机构;一血压测量模块,具有一扩张器、一致动器及一血压检测传感器,该扩张器置位于在该肢体部分上以非侵入式接合于该使用者,并通过一通气通道与该致动器连通,该扩张器受该致动器控制而充气扩张,促使该血压检测传感器检测该使用者心血管系统内血压脉搏;一传感器,检测该使用者的该肢体部分;其中,基于该连接机构确定该附接构件被连接至该穿戴式设备时从该断开状态切换到该连接状态;该附接构件在一断开配置和一连接配置之间转换;该穿戴式设备检测该附接构件何时从该断开配置转换到该连接配置;以及在检测该附接构件已从该断开配置转换到该连接配置时,该穿戴式设备在该断开状态中操作时确定该传感器是否检测到该使用者的该肢体部分。
【附图说明】
图1为穿戴式设备穿戴于使用者的肢体部分的配置示意图。
图2A为本案穿戴式设备的第一实施例附接构件处于断开配置的操作组件关系示意图。
图2B为图2A中穿戴式设备的第一实施例附接构件处于连接配置的操作组件关系示意图。
图3A为本案穿戴式设备的第二实施例附接构件处于断开配置的操作组件关系示意图。
图3B为图3A中穿戴式设备的第二实施例附接构件处于连接配置的操作组件关系示意图。
图4A为本案穿戴式设备的第三实施例附接构件处于连接配置的操作组件关系示意图。
图4B为图4A中穿戴式设备的第三实施例附接构件处于伸展的操作组件关系示意图。
图5A为本案穿戴式设备的血压测量模块相关构件组配关系示意图。
图5B为本案穿戴式设备的血压测量模块实施充气集流作动示意图。
图5C为本案穿戴式设备的血压测量模块实施排气卸压作动示意图。
图6为本案穿戴式设备的血压测量模块实施扩张器充气附接肢体部分示意图。
图7A为本案血压测量模块的致动器相关构件分解示意图。
图7B为图7A中汇流板正面示意图。
图7C为图7A中汇流板背面示意图。
图7D为图7A中腔板正面示意图。
图7E为图7A中腔板背面示意图。
图7F为图7A中阀片正面示意图。
图7G为图7A中阀片背面示意图。
图8A为本案血压测量模块的气体传输装置正面方向视得分解结构示意图。
图8B为本案血压测量模块的气体传输装置背面方向视得分解结构示意图。
图9A为本案血压测量模块的气体传输装置剖面结构示意图。
图9B为本案血压测量模块的气体传输装置另一较佳实施例剖面结构示意图。
图9C至图9E为图9A中气体传输装置的实施作动示意图。
【具体实施方式】
体现本案特征与优点的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当作说明之用,而非用以限制本案。
请参阅图1及图2A所示,本案提供一种用于检测使用者心血管系统的穿戴式设备10,使用者具有肢体部分1A,穿戴式设备10在连接状态和断开状态中操作,穿戴式设备主要包括一附接构件1、一血压测量模块2、一传感器3及一处理器4。其中,附接构件1可以具有连接配置和断开配置,穿戴式设备10被配置为在附接构件1附接到使用者的肢体部分1A时以连接状态操作,而在未附接到使用者的肢体部分1A时以断开状态操作。如果穿戴式设备10在连接状态中操作,并且附接构件1从连接配置转换到断开配置,则穿戴式设备10可切换到断开状态。反之,如果穿戴式设备10处于断开状态并且确定附接构件1从断开配置转换到连接配置时,可进一步通过传感器3是否检测到使用者的肢体部分1A,来决定穿戴式设备10是否被使用者穿戴,从而将穿戴式设备10切换到连接状态。
上述的附接构件1可将穿戴式设备10附接使用者的肢体部分1A,可通过测量穿戴式设备10的附接构件1中的两个或更多触点之间的实测电导系数或电流,来执行附接构件1在连接配置和断开配置之间转换的确定。又如图2A、图2B所示,本案第一实施例中,用于将穿戴式设备10附接到使用者的肢体部分1A的附接构件1,可包括第一部分1a和第二部分1b、导电元件1c以及包括扣环1d、导电插针1e及导电孔1f的连接机构,而连接机构设为确定附接构件1被连接或断开。其中,第一部分1a的导电元件1c导电连接到第一触点1g,并且导电插针1e和第二部分1b的导电元件1c导电连接到第二触点1h和导电孔1f,所以第一触点1g和第二触点1h可在第一部分1a和第二部分1b处在连接配置时导电连接,亦即经由通过导电插针1e和导电孔1f电耦接,促使在第一部分1a和第二部分1b的导电元件1c导电连接,且使第一触点1g和第二触点1h相互连接,而使处理器4确定附接构件1在一连接配置,而在第一部分1a和第二部分1b处在断开配置时,附接构件1的导电方式则为断开配置。因此,可通过监测第一触点1g和第二触点1h之间的电导系数,来确定附接构件1的第一部分1a和第二部分1b的配置关系。
再如图3A、图3B所示,本案第二实施例中,附接构件1可包括由分别位于第一部分1a和第二部分1b中的第一磁性元件1i和第二磁性元件1j形成的连接机构。图3A为本案穿戴式设备的第二实施例的附接构件处于断开配置的操作组件关系示意图,可通过耦接第一部分1a和第二部分1b中的第一磁性元件1i和第二磁性元件1j以转换到图3B中所示的连接配置。相反地,图3B中所示的连接配置可通过使第一部分1a和第二部分1b中的第一磁性元件1i和第二磁性元件1j脱离以转换到图3A中所示的断开配置。此外,附接构件1还可包括用于检测第一磁性元件1i和第二磁性元件1j的磁场的霍尔效应传感器1k或其他传感器,并通信连接到处理器4。这样,通过测量第一磁性元件1i和第二磁性元件1j的磁场,来检测附接构件1是处于连接配置还是处于断开配置中。
再如图4A、图4B所示,本案第三实施例中,附接构件1可包括通信连接到处理器4的第一电容元件1l和第二电容元件1m,并且通过附接构件1在未伸展或伸展时彼此距离的变化,从而改变第一电容元件1l和第二电容元件1m之间的电容。这样,附接构件1可在未伸展时(如图4A中所示)电容大,伸展时(如图4B中所示)电容小,从而通过电容大小的改变检测附接构件1是处于连接配置还是处于断开配置中。
上述的传感器3可以包括光体积描记(PPG)传感器31和接近传感器32,且嵌入穿戴式设备10中,检测使用者的肢体部分1A,而接近传感器32可用于检测穿戴式设备10的附接构件1的连接配置和断开配置,在接近传感器32检测到接近肢体部分1A时,这可等于检测到连接配置,并且在其未检测到接近肢体部分1A时,这可等于检测到断开配置。如此情况下,接近传感器32可被用于确定穿戴式设备10的附接构件1何时在连接配置和断开配置之间转换。
又如图5A所示,上述的血压测量模块2嵌入穿戴式设备10中,血压测量模块2具有一扩张器21、一致动器22及一血压检测传感器23,扩张器21置位于肢体部分1A上以非侵入式接合使用者,并受致动器22控制而充气扩张,促使血压检测传感器23检测使用者心血管系统内血压脉搏。
上述的扩张器21可为一软性材料所构成的气囊结构,置设于附接构件1之内侧面收缩隐藏形成平整面,并通过一通气通道24与致动器22连通,如此受致动器22控制而充气扩张套设于使用者的肢体部分1A(如图6所示)。
请参阅图5B及图7A所示,致动器22包含一阀装置22a及至少一气体传输装置22b,本实施例中气体传输装置22b为多个设置且封盖阀装置22a的一侧而构成一体。其中,阀装置22a包含有一汇流板221a、至少一腔板222a及至少一阀片223a;如图7B及图7C所示,在汇流板221a上设有一汇流出口2211a,贯穿于汇流板221a两表面,以及在汇流板221a的一表面上设有一导引槽2212a及多个组汇流板承组区2213a,导引槽2212a与汇流出口2211a连通,而在汇流板221a上多个组汇流板承组区2213a的数量,可依搭配多个腔板222a、多个阀片223a及多个气体传输装置22b来设置,视实际需求做调整变化,本实施例为采以4组汇流板承组区2213a、4个腔板222a、4个阀片223a及4个气体传输装置22b来设置,但不以此为限,又汇流板221a在每组汇流板承组区2213a上各设置有一汇流凹槽2214a与一卸流凹槽2216a,且导引槽2212a作为每一汇流凹槽2214a与每一卸流凹槽2216a间隔之间的连通通道,使其相互连通,以及每一汇流板承组区2213a中也各设有一汇流板凸部2215a及一卸流出口2217a,汇流板凸部2215a凸设于卸流凹槽2216a中,且周围由卸流凹槽2216a围绕,以及卸流出口2217a设置于汇流板凸部2215a中心位置,并贯通汇流板的两表面,如此以汇流板221a的一表面对应覆盖于腔板222a上,使腔板222a输出气体集中于汇流板221a的导引槽2212a中,再由导引槽2212a导入汇流出口2211a集流输出。因此,图7A、图7B及图7C所示,只在汇流板221a上显示出1组数汇流板承组区2213a、1个腔板222a、1个阀片223a及1个气体传输装置22b来说明构件之间相对组配关系,在汇流板221a上只会显示有一汇流出口2211a,作为集气之用,以及显示1个卸流出口2217a,以供泄压排气之用,并非只限定一组,特于此说明。若以在汇流板221a上设置4组数汇流板承组区2213a、4个腔板222a、4个阀片223a及4个气体传输装置22b来实施配置,在汇流板221a上只会有一汇流出口2211a,作为集气之用,以及4个卸流出口2217a,以供泄压排气之用。
请参阅图7D及图7E,腔板222a在一表面上设有一导流腔室2221a,在另一表面凹设有一承置框槽2222a,且导流腔室2221a为对应到汇流凹槽2214a而彼此相连通,换言之,导流腔室2221a及承置框槽2222a分别设置在彼此相对的不同表面上,且在承置框槽2222a底部设置有一集流腔室2223a,集流腔室2223a底部设有至少一连通孔2224a,与导流腔室2221a连通,本实施例为设置3个连通孔2224a,但不以此为限,以及导流腔室2221a中设置有一腔板凸部2225a,且腔板凸部2225a周围围绕连通孔2224a,以及腔板222a中对应到该汇流板221a的卸流凹槽2216a处设置有一第二连通孔2226a,与集流腔室2223a连通。
请参阅图7F及图7G,阀片223a设置于汇流板221a与腔板222a之间,在阀片223a承置组接定位于腔板222a的一表面上时,并在对应到腔板222a上抵触腔板凸部2225a处设有一阀孔2231a,且阀孔2231a受腔板凸部2225a封闭。以及在汇流板221a承置组接定位于阀片223a上时,阀片223a在每一汇流板承组区2213a上对应抵触到汇流板凸部2215a。又在本案实施例中,阀片223a也可以在两接触面之间各凹设有一汇流凹部片2232a及一卸流凹部片2233a,其中汇流凹部片2232a在腔板222a上对应抵触腔板凸部2225a,且阀孔2231a设置于汇流凹部片2232a处,而受腔板凸部2225a封闭,而卸流凹部片2233a在汇流板221a的每一汇流板承组区2213a上对应抵触汇流板凸部2215a,而封闭该卸流出口2217a。
当然,本案实施例中,为了使阀片223a置设于腔板222a与汇流板221a之间稳固定位不偏移,因此腔板222a在一表面上各设有多个卡榫2227a,而阀片223a承置于腔板222a的一表面上,并对应卡榫2227a处设有一定位孔2234a,以及汇流板221a承置于阀片223a上,并对应阀片223a的定位孔2234a位置设有一卡榫孔2218a,使阀片223a设置于汇流板221a与腔板222a之间时可利用腔板222a的卡榫2227a对应穿伸入阀片223a的定位孔2234a中,再嵌置汇流板221a的卡榫孔2218a中,使阀片223a定位不偏移。
又请参阅图8A、图8B、图9A至图9E所示,上述的气体传输装置22b可为一微型泵,以控制气体流动,并设置定位于腔板222a的承置框槽2222a中,以封闭集流腔室2223a,并运作输送气体至集流腔室2223a中,而气体传输装置22b由一进流板221b、一共振片222b、一压电致动器223b、一第一绝缘片224b、一导电片225b及一第二绝缘片226b依序堆叠组成,其中进流板221b具有至少一进流孔2211b、至少一汇流排槽2212b及一汇流腔室2213b,进流孔2211b供导入气体,进流孔2211b对应贯通汇流排槽2212b,且汇流排槽2212b汇流到汇流腔室2213b,使由进流孔2211b所导入气体得以汇流至汇流腔室2213b中。于本实施例中,进流孔2211b与汇流排槽2212b的数量相同,进流孔2211b与汇流排槽2212b的数量分别为4个,并不以此为限,4个进流孔2211b分别贯通4个汇流排槽2212b,且4个汇流排槽2212b汇流到汇流腔室2213b。
上述的共振片222b可通过贴合方式组接于进流板221b上,且共振片222b上具有一中空孔2221b、一可动部2222b及一固定部2223b,中空孔2221b位于共振片222b的中心处,并与进流板221b的汇流腔室2213b对应,可动部2222b设置于中空孔2221b的周围且与汇流腔室2213b相对的区域,而固定部2223b设置于共振片222b的外周缘部分而贴固于进流板221b上。
上述的压电致动器223b包含有一悬浮板2231b、一外框2232b、至少一支架2233b、一压电元件2234b、至少一间隙2235b及一凸部2236b。其中,悬浮板2231b为一正方型悬浮板,悬浮板2231b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2231b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2231b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2231b,具有省电优势的效益;外框2232b环绕设置于悬浮板2231b之外侧;至少一支架2233b连接于悬浮板2231b与外框2232b之间,以提供弹性支撑悬浮板2231b的支撑力;压电元件2234b具有一边长,该边长小于或等于悬浮板2231b的一边长,且压电元件2234b贴附于悬浮板2231b的一表面上,用以接受电压以驱动悬浮板2231b弯曲振动;悬浮板2231b、外框2232b与支架2233b之间构成至少一间隙2235b,用以供气体通过;凸部2236b为设置于悬浮板2231b贴附压电元件2234b的表面的相对的另一表面,凸部2236b于本实施例中,也可以为通过于悬浮板2231b上利用一蚀刻制程,制出一体成形且凸出于悬浮板2231b贴附压电元件2234b的表面的相对的另一表面上形成的一凸状结构。
上述的进流板221b、共振片222b、压电致动器223b、第一绝缘片224b、导电片225b及第二绝缘片226b依序堆叠组合,其中悬浮板2231b与共振片222b之间需形成一腔室空间227b,腔室空间227b可利用于共振片222b及压电致动器223b之外框2232b之间的间隙填充一材质,例如:导电胶,但不以此为限,以使共振片222b与悬浮板2231b之间可维持一定深度形成腔室空间227b,进而可导引气体更迅速地流动,且因悬浮板2231b与共振片222b保持适当距离使彼此接触干涉减少,促使噪音可被降低,当然于实施例中,亦可借由加高压电致动器223b之外框2232b高度来减少共振片222b及压电致动器223b之外框2232b之间的间隙中所填充导电胶厚度,以使其形成腔室空间227b,如此气体传输装置22b整体结构组装不因导电胶的填充材质会因热压温度及冷却温度而被间接影响到,可避免导电胶的填充材质因热胀冷缩因素影响到成型后腔室空间227b的实际间距,但不以此为限;另外,腔室空间227b将会影响气体传输装置22b的传输效果,故维持一固定的腔室空间227b对于气体传输装置22b提供稳定的传输效率是十分重要,因此如图9B所示,另一些实施例中,悬浮板2231b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至少一支架2233b成形于悬浮板2231b与外框2232b之间所调整,使在悬浮板2231b上的凸部2236b的表面与外框2232b的表面两者形成非共平面,亦即凸部2236b的表面会远离外框2232b的表面而不在一共同平面上,利用于外框2232b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223b贴合于共振片222b的固定部2223b,进而使得压电致动器223b得以与共振片222b组配结合,如此直接通过将上述压电致动器223b的悬浮板2231b采以冲压成形构成一腔室空间227b的结构改良,所需的腔室空间227b得以通过调整压电致动器223b的悬浮板2231b的冲压成形距离来完成,有效地简化了调整腔室空间227b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224b、导电片225b及第二绝缘片226b皆为框型的薄型片体,依序堆叠于压电致动器223b上即组构成一微型泵的气体传输装置22b整体结构。
为了了解上述气体传输装置22b提供气体传输的输出作动方式,请继续参阅图9C至图9E所示,请先参阅图9C,压电致动器223b的压电元件2234b被施加驱动电压后产生形变带动悬浮板2231b朝向远离共振片222b方向位移,此时腔室空间227b的容积提升,于腔室空间227b内形成了负压,便汲取汇流腔室2213b内的气体进入腔室空间227b内,同时共振片222b受到共振原理的影响被同步产生位移,连带增加了汇流腔室2213b的容积,且因汇流腔室2213b内的气体进入腔室空间227b的关系,造成汇流腔室2213b内同样为负压状态,进而通过进流孔2211b、汇流排槽2212b来吸取气体进入汇流腔室2213b内;请再参阅图9D,压电元件2234b带动悬浮板2231b朝向靠近共振片222b方向位移,压缩腔室空间227b,同样的,共振片222b因与悬浮板2231b共振而位移,迫使同步推挤腔室空间227b内的气体通过间隙2235b传输,以达到传输气体的效果;最后请参阅图9E,当悬浮板2231b被带动回复到未被压电元件2234b带动的状态时,且共振片222b也同时被带动而向远离进流板221b的方向位移,此时的共振片222b将压缩腔室空间227b内的气体使其向间隙2235b移动,并且提升汇流腔室2213b内的容积,让气体能够持续地通过进流孔2211b、汇流排槽2212b来汇聚于汇流腔室2213b内,通过不断地重复上述图9C至图9E所示的气体传输装置22b提供气体传输作动步骤,使气体传输装置22b能够连续将气体自进流孔2211b进入进流板221b及共振片222b所构成流道产生压力梯度,再由间隙2235b向上传输,使气体高速流动,达到气体传输装置22b传输气体输出的作动操作。
此外,可通过微机电的面型微加工技术制程来制造气体传输装置22b,使气体传输装置22b的体积缩小,以构成一微机电系统的微型泵。
由上述可知,如图5B所示,多个气体传输装置22b设置定位于腔板222a的该承置框槽2222a中,供以封闭该集流腔室2223a,并运作以输送气体至集流腔室2223a中,多个气体传输装置22b运作时,供输气体由腔板222a的集流腔室2223a导入,再由多个连通孔2224a及第二连通孔2226a进入导流腔室2221a以推动阀片223a脱离抵触腔板凸部2225a及推动阀片223a抵触汇流板凸部2215a封闭卸流出口2217a的状态,促使供输气体经过阀片223a的阀孔2231a而流通至导流腔室2221a所连通的汇流板221a的汇流凹槽2214a中,再通过导引槽2212a集中流入汇流出口2211a中集流输出,再通过通气通道24集中于扩张器21中而充气扩张套设于使用者的肢体部分1A,促使血压检测传感器23检测使用者心血管系统内血压脉搏(如图6所示)。
又如图5C所示,当多个气体传输装置22b未运作时,汇流板221a的汇流出口2211a内气体得以通过导引槽2212a流入汇流凹槽2214a,并推动阀片223a位移,使阀片223a的阀孔2231a抵触腔板凸部2225a而封闭,气体再经过导引槽2212a而流入卸流凹槽2216a,同时推动卸流凹槽2216a所对应阀片223a脱离抵触汇流板凸部2215a而开启卸流出口2217a的状态,再通过卸流出口2217a排出于汇流板221a外,达成扩张器21排气卸压作业。
上述的传感器3可以为一光体积描记(PPG)传感器31,检测使用者的肢体部分1A,直接接收所发射光源透射至肢体部分1A的皮肤组织后反射回的光源所产生检测信号,达成一种光体积描记(PPG)测量原理,提供包含一心率数据、一心电图数据及血压数据等数据的健康数据信息,这种光体积描记(PPG)量测也是可以达成血压量测的方式。然而,此种方式虽可随时做量测,但监测所得健康数据信息是经过演算法调较而得,因此血压量测精准度不够,并非为如图5B所示是通过致动器22控制而使扩张器21充气扩张,使血压检测传感器23直接检测使用者心血管系统内血压脉搏的血压测量模块2的充气式量测。因此本案穿戴式设备10可利用将血压测量模块2充气式血压量测方式所获得精准的血压量测数值传输给处理器4,使处理器4将此血压量测数值予以运算处理作为光体积描记(PPG)传感器31量测血压的初始校正基础,以构成光体积描记(PPG)传感器31得以获得血压量测的精准检测;亦即光体积描记(PPG)传感器31在启动第一次量测时,先实施通过致动器22控制而使扩张器21充气扩张,达成血压检测传感器23检测使用者心血管系统内血压脉搏的充气式血压量测方式,获得的一血压数据信息做为光体积描记(PPG)传感器31量测校正基础的演算,使光体积描记(PPG)传感器31在每次量测后能补偿,以构成光体积描记(PPG)传感器31得以获得血压量测的精准检测。
综上所述,本案所提供一种用于检测使用者心血管系统的穿戴式设备,使其便于携带,监控使用者的肢体部分,并通过扩张器来调整与使用者肢体部分之间的密合度,于测量血压时紧密压合至使用者肢体部分,于未测量血压时则提供舒适的穿戴效果。此外,以光体积描记(PPG)传感器量测血压,再搭配血压测量模块以充气式血压量测来实施光体积描记(PPG)传感器量测血压的初始校正基础的演算,即可通过光体积描记(PPG)传感器31随时量测获得精准的血压,极具产业利用性及进步性。
【符号说明】
1A:肢体部分
10:穿戴式设备
1:附接构件
1a:第一部分
1b:第二部分
1c:导电元件
1d:扣环
1e:导电插针
1f:导电孔
1g:第一触点
1h:第二触点
1i:第一磁性元件
1j:第二磁性元件
1k:霍尔效应传感器
1l:第一电容元件
1m:第二电容元件
2:血压测量模块
21:扩张器
22:致动器
22a:阀装置
221a:汇流板
2211a:汇流出口
2212a:导引槽
2213a:汇流板承组区
2214a:汇流凹槽
2215a:汇流板凸部
2216a:卸流凹槽
2217a:卸流出口
2218a:卡榫孔
222a:腔板
2221a:导流腔室
2222a:承置框槽
2223a:集流腔室
2224a:连通孔
2225a:腔板凸部
2226a:第二连通孔
2227a:卡榫
223a:阀片
2231a:阀孔
2232a:汇流凹部片
2233a:卸流凹部片
2234a:定位孔
22b:气体传输装置
221b:进流板
2211b:进流孔
2212b:汇流排槽
2213b:汇流腔室
222b:共振片
2221b:中空孔
2222b:可动部
2223b:固定部
223b:压电致动器
2231b:悬浮板
2232b:外框
2233b:支架
2234b:压电元件
2235b:间隙
2236b:凸部
224b:第一绝缘片
225b:导电片
226b:第二绝缘片
227b:腔室空间
23:血压检测传感器
24:通气通道
3:传感器
31:光体积描记(PPG)传感器
32:接近传感器
4:处理器
Claims (13)
1.一种用于检测使用者心血管系统的穿戴式设备,其特征在于,该穿戴式设备在一连接状态和一断开状态中操作,该穿戴式设备包括:
一附接构件,将该穿戴式设备附接一使用者的一肢体部分,该附接构件包括设为确定该附接构件被连接或断开的连接机构;
一血压测量模块,具有一扩张器、一致动器及一血压检测传感器,该扩张器置位于在该肢体部分上以非侵入式接合于该使用者,并通过一通气通道与该致动器连通,该扩张器受该致动器控制而充气扩张,促使该血压检测传感器检测该使用者心血管系统内血压脉搏,其中该致动器包含一阀装置及多个气体传输装置,该多个气体传输装置设置封盖于该阀装置一侧构成一体;
一传感器,检测该使用者的该肢体部分;
其中,基于该连接机构确定该附接构件被连接至该穿戴式设备时从该断开状态切换到该连接状态;
该附接构件在一断开配置和一连接配置之间转换;
该穿戴式设备检测该附接构件何时从该断开配置转换到该连接配置;以及
在检测该附接构件已从该断开配置转换到该连接配置时,该穿戴式设备在该断开状态中操作时确定该传感器是否检测到该使用者的该肢体部分;
其中,该阀装置包含:
一汇流板,设有一汇流出口及一导引槽,相互彼此连通,以及该汇流板上区分多个组汇流板承组区,且每一该汇流板承组区中各设有一汇流凹槽、一汇流板凸部、一卸流凹槽及一卸流出口,而该导引槽连通每一该汇流板承组区的该汇流凹槽与该卸流凹槽,使其相互连通,该汇流板凸部凸设于该卸流凹槽中,且周围由该卸流凹槽围绕,以及该卸流出口设置于该汇流板凸部中心位置;
至少一腔板,该汇流板承置于每一个该腔板上,且该腔板对应该汇流板的每一该汇流板承组区区域中凹设有一导流腔室及一承置框槽,该导流腔室对应到该汇流板的该汇流凹槽且彼此相连通,该导流腔室及该承置框槽分别设置在彼此相对的不同表面上,该承置框槽底部设置有一集流腔室,该集流腔室底部设有至少一连通孔,以贯穿连通至该导流腔室,以及该导流腔室中设置有一腔板凸部,且该腔板凸部周围围绕该连通孔,以及每一该腔板对应到该汇流板的该卸流凹槽处设置一第二连通孔,该第二连通孔与该集流腔室连通;以及
至少一阀片,该阀片设置于该汇流板与该腔板之间,在该腔板中对应抵触该腔板凸部,并于对应该腔板凸部处设有一阀孔,且该阀孔受该腔板凸部封闭,该阀片在该汇流板的每一该汇流板承组区上对应抵触该汇流板凸部而封闭该卸流出口;
其中,该气体传输装置设置定位于该腔板的该承置框槽中,供以封闭该集流腔室,并运作以输送气体至该集流腔室中,该气体传输装置运作时,供输气体由该腔板的该集流腔室导入,再由多个该连通孔及该第二连通孔进入该导流腔室以推动该阀片脱离抵触该腔板凸部及推动该阀片抵触该汇流板凸部封闭该卸流出口的状态,促使供输气体经过该阀片的该阀孔而流通至该导流腔室所连通的该汇流板的该汇流凹槽中,再通过该导引槽集中流入该汇流出口中集流输出。
2.如权利要求1所述的用于检测使用者心血管系统的穿戴式设备,其特征在于,该传感器包括光体积描记传感器。
3.如权利要求1所述的用于检测使用者心血管系统的穿戴式设备,其特征在于,该传感器包括接近传感器。
4.如权利要求1所述的用于检测使用者心血管系统的穿戴式设备,其特征在于,该穿戴式设备被配置为在该附接构件附接到该使用者的该肢体部分时以该连接状态操作。
5.如权利要求1所述的用于检测使用者心血管系统的穿戴式设备,其特征在于,该穿戴式设备被配置为在该附接构件未附接到该使用者的该肢体部分时以该断开状态操作。
6.如权利要求1所述的用于检测使用者心血管系统的穿戴式设备,其特征在于,还包括一第一触点和一第二触点,该穿戴式设备通过测量该第一触点和该第二触点之间的电导系数,来检测该附接构件在该断开配置或该连接配置。
7.如权利要求1所述的用于检测使用者心血管系统的穿戴式设备,其特征在于,该附接构件包括一第一部分和一第二部分,其中:
该第一部分在该连接配置时,为利用一第一磁性元件和一第二磁性元件耦接到该第二部分;
该第一部分在该在该断开配置,为利用该第一磁性元件和该第二磁性元件解耦,使该第一部分从该第二部分脱离;以及
该穿戴式设备通过利用一霍尔效应传感器测量该第一磁性元件和该第二磁性元件的磁场,来检测该附接构件处在该断开配置或该连接配置。
8.如权利要求1所述的用于检测使用者心血管系统的穿戴式设备,其特征在于,该气体传输装置未运作时,该汇流板的该汇流出口内气体得以通过该导引槽流入该汇流凹槽,并推动该阀片位移,使该阀片的该阀孔抵触该腔板凸部而封闭,气体再经过该导引槽而流入该卸流凹槽,同时推动该卸流凹槽所对应该阀片脱离抵触该汇流板凸部而开启该卸流出口的状态,再通过该卸流出口排出于该汇流板外,进行一卸压作业。
9.如权利要求1所述的用于检测使用者心血管系统的穿戴式设备,其特征在于,该气体传输装置为一微型泵,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气体,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,使该进流孔所导入气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,使气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气体。
10.如权利要求9所述的用于检测使用者心血管系统的穿戴式设备,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,用以接受电压以驱动该悬浮板弯曲振动。
11.如权利要求9所述的用于检测使用者心血管系统的穿戴式设备,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片保持一腔室空间;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。
12.如权利要求1所述的用于检测使用者心血管系统的穿戴式设备,
其特征在于,该气体传输装置为一微机电系统的微型泵。
13.如权利要求2所述的用于检测使用者心血管系统的穿戴式设备,其特征在于,该血压测量模块实施该致动器驱动,促使该扩张器内聚集充气膨胀经过该血压检测传感器量测该使用者的血压脉搏,并形成一量测数据传输给一处理器,该处理器将该量测数据予以运算处理作为该光体积描记传感器量测血压的初始校正基础。
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