CN114521140A - 供婴儿或儿童使用的触觉传感装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种供婴儿或儿童使用的触觉传感装置(120)。所述触觉传感装置(120)包括脉动致动器(26，28)，其被配置成在使用中产生脉动波形相同于或大体上相同于脐带中流动的血液的脉动波形的机械振动。

Description

供婴儿或儿童使用的触觉传感装置

技术领域

本发明涉及一种供婴儿或儿童使用的触觉传感装置。

背景技术

已知使用传感装置和玩具来刺激或安抚婴儿或儿童。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供有一种供婴儿或儿童使用的触觉传感装置，所述触觉传感装置包括脉动致动器，其被配置成在使用中产生具有相同于或大体上相同于脐带中流动的血液的脉动波形的脉动波形的机械振动。

脐带将人类胎儿与母亲的子宫内部的胎盘相连。脐带的目的是经由脐静脉将含氧血液和营养物从胎盘输送到胎儿并经由脐动脉将脱氧血液和废产物从胎儿输送到胎盘。血液以脉动方式流动通过脐带。在出生之后不久，通过夹持和切割程序将脐带从新生婴儿身上分离。

本发明人已从包含4d实况扫描图像和2d超声波图像的超声波图像的研究发现，在母亲子宫内部的胎儿具有握持或抓握脐带的倾向，将脐带带到其嘴唇和/或在脐带的一部分上吸吮以便在子宫内部安抚自己。

通过其配置以产生具有与脐带中流动的血液的脉动波形相同或大体上相同的脉动波形的机械振动，本发明的触觉传感装置能够模拟脐带中流动的血液的脉动，且由此为婴儿或儿童重建熟悉的感觉，尤其是在出生之后不久进入新的且不熟悉的环境的新生婴儿。这继而提供一种为婴儿或儿童提供舒适度、产生舒缓效果且缓解压力的方式。确切地说，本发明的触觉传感装置可用于为早产的婴儿提供舒适度，尤其当他们在医院病房中被照护时。

本发明的触觉传感装置优选地供新生婴儿使用，但也可由幼童、幼儿或较大的儿童使用。出于本说明书的目的，术语“婴儿”意图涵盖新生婴儿、幼儿和幼童。术语“儿童”优选地涵盖在3到7岁的年龄范围内的儿童，但也可涵盖其它年龄的儿童。

优选地，机械振动的脉动波形与健康状态下的脐带中流动的血液的脉动波形相同或大体上相同。

在本发明的优选实施例中，在脐带中流动的血液的脉动波形是锯齿形或大体上锯齿形的波形。

可使用多普勒超声波检查测量和记录在脐带中流动的血液的脉动波形。更确切地说，可使用频谱多普勒测速仪来测量在脐带中流动的血液的脉动波形。在脐带中流动的血液的脉动波形具有对应于脐带血流速随时间的变化的波形形状。

脉动致动器可被配置成产生脉动波形，所述脉动波形遵循在脐带中流动的血液的一般脉动波形。

替代地，脉动致动器可被配置成产生脉动波形，所述脉动波形遵循当婴儿在其母亲子宫内部时经测量且记录的在婴儿的脐带中流动的血液的脉动波形。可以在不同孕龄测量和记录在婴儿的脐带中流动的血液的脉动波形，因为通过脐带的血液流动的图案取决于妊娠的年龄而改变。

任选地，触觉传感装置可包含被配置成在使用中产生电信号以控制脉动致动器以产生机械振动的控制器。在此类实施例中，控制器可包含波形发生器，其被配置成在使用中提供电波形信号以驱动脉动致动器以产生机械振动。控制器可以被配置成包含一个或多个电子组件，例如处理器、微控制器或其它电子电路系统，以产生电信号。

以此方式，脉动致动器被配置为将电信号转换成机械振动的转换器。在本发明的触觉传感装置中提供控制器允许控制机械振动的脉动波形以更可靠且准确地遵循在脐带中流动的血液的脉动波形。

在本发明的实施例中，控制器可以是可编程控制器。举例来说，控制器可连接到输入装置以用于输入编程指令。此外，控制器可与输入装置成一体，或控制器和输入装置两者可形成触觉传感装置的部分，或控制器可经由有线连接器或无线连接连接到外部输入装置，例如

或近场通信(NFC)。有线连接器可永久地连接到控制器，或可经由插头和插座连接以可拆卸方式连接到连接器。

将控制器配置为可编程控制器允许触觉传感装置通过重新编程控制器产生一系列机械振动。当与在脐带中流动的血液的一系列脉动波形，例如对应于不同孕龄的多个脉动波形组合使用时，这可尤其有用。此外，可在整个妊娠期间定期测量在脐带中流动的血液的实际脉动波形，以使得控制器可经编程以控制脉动致动器以产生具有脉动波形的机械振动，所述脉动波形将为在出生之后不久的新生婴儿最熟悉的。

另外，控制器可以经编程以控制机械振动的定时和持续时间。举例来说，控制器可经编程以控制脉动致动器以在特定时间段过去之后停止机械振动，或以规则时间间隔周期性地产生机械振动。

替代地，在本发明的其它实施例中，控制器可为硬接线控制器。举例来说，控制器可包含数字电路，所述数字电路包括产生电信号的多个组合逻辑单元。

将控制器配置为硬接线控制器产生被配置成产生特定机械振动的触觉传感装置的更简单构造。

应理解，在本发明的其它实施例中，触觉传感装置可被配置成与外部控制器一起工作。也就是说，外部控制器并不形成触觉传感装置的一部分。根据本发明的触觉传感装置的控制器的特征加以必要的变更应用于外部控制器的特征。

脉动致动器可包含用于产生机械振动的马达。此马达可呈但不限于触觉马达的形式。在脉动致动器中提供马达提供用于产生机械振动的可靠且紧凑的构件。

在本发明的另外的实施例中，触觉传感装置可包含以机械方式耦合到脉动致动器的外壳，其中脉动致动器含于外壳内部或与外壳成一体。将外壳机械地耦合到脉动致动器意味着由所述脉动致动器产生的所述机械振动使得所述外壳还产生具有脉动波形的机械振动，所述脉动波形与在脐带中流动的血液的脉动波形相同或大体上相同。在本发明的触觉传感装置中提供外壳不仅保护脉动致动器免于损坏，而且防止婴儿或儿童自由接触可能引起对婴儿或儿童的伤害的脉动致动器，例如，意外地吞咽脉动致动器的较小组件。

在本发明的实施例中，外壳的面朝外表面可与脐带的面朝外表面塑形成相同或大体上相同的。举例来说，外壳可被塑形或大体上塑形为管，和/或可包含沿着外壳的长度或围绕外壳的圆周间隔开的一系列凹槽。优选地，每一凹槽相对于外壳的轴线倾斜。

在本发明的其它实施例中，外壳的面朝外表面可与脐带的面朝外表面纹理化为相同或大体上相同的。举例来说，外壳的面朝外表面可被配置成具有类似于脐带的面朝外表面的凝胶状或海绵状纹理，因此使得触觉传感装置具有婴儿或儿童感觉熟悉的外表面纹理。

外壳可由任何材料制成，所述材料的非限制性实例如下阐明且在本说明书中其它地方阐明。

在第一实例中，所述外壳可由以下各项中的至少一个制成：

●硅酮；

●橡胶；

●聚丙烯；

●热塑性聚合物。

由上述材料中的任一种制造外壳不仅提供触摸起来柔软且平缓且由此适用于婴儿或儿童的表面，而且提供具有足够刚性以在以机械方式耦合到脉动致动器时易于再现机械振动的外壳。另外，上述材料中的任一种，尤其硅酮可被配置成提供外壳的面朝外表面，其具有类似于脐带的面朝外表面的凝胶状或海绵状纹理。

在第二实例中，所述外壳可由以下各项中的至少一个制成：

●无菌材料；

●可灭菌材料；

●抗菌材料；

●抗微生物材料；

●可用洗碗机清洗的材料；

●可用微波清洗的材料。

由无菌材料，优选地医用无菌材料制造外壳产生对婴儿或儿童，尤其新生婴儿使用更安全的触觉传感装置。由可灭菌材料制造外壳允许使用灭菌清洁剂，例如灭菌液体(例如，

灭菌流体)对外壳进行灭菌。举例来说，可通过将外壳浸没于灭菌液体中而对外壳进行灭菌。由抗菌材料和/或抗微生物材料制造外壳允许外壳具有抗菌和/或抗微生物性质，使得触觉传感装置对婴儿或儿童使用更安全。由可用洗碗机清洗的材料和/或可用微波清洗的材料制造外壳允许触觉传感装置在由婴儿或儿童使用之前经清洁和/或灭菌。

在本发明的又另外的实施例中，外壳可形成为模制品。模制外壳提供制造触觉传感装置的节约成本的方式，因为模制过程可用于产生用于包封触觉传感装置的内部组件的外壳。

任选地，外壳的面朝外表面可被着色为：

●单色；

●黑白；或

●灰度。

由于婴儿或儿童在幼年时可能具有有限的视觉能力，因此可以选择面朝外形状的颜色以向婴儿或儿童提供视觉刺激，以开发手眼协调的关键第一阶段。确切地说，已发现黑白色尤其适用于训练婴儿或儿童的注意力。

本发明的触觉传感装置可采用任何形式或形状，只要其可供婴儿或儿童使用且使得脉动致动器能够产生具有相同于或大体上相同于脐带中流动的血液的脉动波形的脉动波形的机械振动。

在本发明的优选实施例中，外壳可塑形为部分或完全环形外壳。外壳的部分或完全环形形状使婴儿或儿童能够轻松地握持或抓握触觉传感装置，而不会松开它，这是特别有用的，因为婴儿或儿童的抓握强度通常较低。

应理解，部分环形物体具有具有开放横截面的主体，也就是说，部分环形物体的主体仅环绕孔径的圆周的一部分，而完全环形物体具有具有封闭横截面的主体，也就是说，完全环形物体的主体环绕孔径的整个圆周。

触觉传感装置可被配置为可由婴儿或儿童佩戴的可佩戴装置。这不仅确保可将触觉传感装置准确地放置在婴儿或儿童的身体上的所要位置上，而且不管移动如何都保持在婴儿或儿童的身体上。

触觉传感装置可被配置为可由婴儿或儿童握持或抓握的可握持或可抓握装置。这允许婴儿或儿童以与子宫内部的胎儿握持或抓握脐带相同的方式握持或抓握触觉传感装置。

优选地，可握持或可抓握装置塑形为环。可握持或可抓握装置的环形形状使得婴儿或儿童能够易于握持或抓握触觉传感装置而不会使其从手中滑落，这是特别有用的，由于婴儿或儿童的抓握强度通常较低。

触觉传感装置可被配置为可放置于婴儿或儿童的口部内或抵靠婴儿或儿童的口部放置的口腔装置。此可包含将口腔装置放置于婴儿或儿童的口部内或抵靠婴儿或儿童的嘴唇按压口腔装置。这允许婴儿或儿童以与子宫内部的胎儿在脐带的部分上吸吮和/或接近或抵靠其嘴唇握持脐带相同的方式易于将触觉传感装置握持于其口部中和/或接近或抵靠其嘴唇。

口腔装置的非限制性实例包含但不限于安抚奶嘴、仿制品、奶嘴和牙胶。口腔装置可任选地包含手柄。

优选地，口腔装置包含吸嘴。这提供了用于将口腔装置放置在婴儿或儿童的口部内或抵靠婴儿或儿童的口部放置的可靠方式。吸嘴的非限制性实例为优选地经塑形以类似人类乳头的奶嘴。

在本发明的优选实施例中，吸嘴可布置在口腔装置的第一侧上，且触觉传感装置可进一步包含用于开启和关闭脉动致动器的开关，所述开关被布置成可从口腔装置的第二相对侧操作。吸嘴和开关的这种布置不仅准许在将口腔装置放置在婴儿或儿童的口部内或抵靠婴儿或儿童的口部放置时关闭脉动致动器而不会打扰婴儿或儿童，而且还避免了可能污染吸嘴的与吸嘴的不必要接触。

开关可布置在口腔装置的第二侧上，使得其可从口腔装置的外部直接接近或接触。举例来说，开关可以被布置成使得开关可以通过将机械力直接施加到开关来操作。

替代地，开关可含于口腔装置的外壳内部，使得其可从口腔装置的第二侧和外部间接接近或接触。举例来说，开关可布置在外壳内部，使得对装置的第二侧施加机械力将机械力传输到含于外壳内部的开关以便操作开关。

触觉传感装置可以各种形式配置以用于广泛范围的应用。在非限制性实例中，触觉传感装置可为或可形成以下各项的一部分：

●衣服，例如臂带、腕带、腰带、衬衫、皮带；

●织物，例如毛巾、贴布、毛毯、包裹物、吊带；

●一件家具，例如座椅、床、婴儿床、垫子、靠垫、枕头；

●配件，例如佩戴在手指上的环、手环、项链；或

●玩具，例如毛绒或布绒玩具。

在使用中，本发明的触觉传感装置可连接到外部电源。举例来说，电源可经由有线连接器连接到外部电源。有线连接器可永久地连接到电源，或可经由插头和插座连接以可拆卸方式连接到电源。

替代地，触觉传感装置可包含用于供应电力到脉动致动器的电源。在触觉传感装置中包含电源不需要有线连接器，有线连接器不仅由于电线缠结而且由于暴露于市电而潜在地对婴儿或儿童有害。这还允许触觉传感装置为便携式的。

电源的非限制性实例为电池，例如锂电池。电池的形状可独立于触觉传感装置或可遵循触觉传感装置的形状。在一个实例中，如果触觉传感装置的形状为弯曲的，那么电池的形状也可为弯曲的。在另一实例中，如果触觉传感装置的形状为圆形，那么电池的形状也可为圆形。

在本发明的实施例中，电源可以是可移除的。这允许在电源电量耗尽或损坏的情况下更换电源。

在另外的实施例中，电源可以是可再充电的。这允许对电源进行再充电，而不必从触觉传感装置中移除。

在此类实施例中，触觉传感装置可包含用于将电源与外部无线充电器电耦合的无线耦合器。举例来说，触觉传感装置可包含用于将电源与外部感应充电器电耦合的感应耦合器。

使用无线充电对电源充电不仅使触觉传感装置的处置量最小化，且由此改进触觉传感装置的清洁度，而且还消除了可能伤害婴儿或儿童的暴露电气组件(例如，电路系统或布线)的风险。

根据本发明的第二方面，提供有一种制造供婴儿或儿童使用的触觉传感装置的方法，所述方法包括以下步骤：提供脉动致动器和配置所述脉动致动器以产生机械振动，所述机械振动具有相同于或大体上相同于脐带中流动的血液的脉动波形的脉动波形。

本发明的第一方面的触觉传感装置的特征和优点以及其实施例加以必要的变更应用于本发明的第二方面的方法和其实施例。

在本发明的方法中，脐带中流动的血液的脉动波形可为锯齿形或大体上锯齿形的波形。

本发明方法可包含产生电信号以控制脉动致动器来产生机械振动的步骤。本发明方法可进一步包含提供控制器以产生电信号的步骤。

本发明方法可包含提供电波形信号以驱动脉动致动器来产生机械振动的步骤。本发明方法可包含提供包含波形产生器的控制器以提供电波形信号的步骤。

在本发明的方法中，控制器可为可编程或硬接线控制器。

本发明方法可包含为脉动致动器提供用于产生机械振动的马达的步骤。

本发明方法可包含为触觉传感致动器提供以机械方式耦合到脉动致动器的外壳的步骤，其中所述脉动致动器可含于外壳内部或可与外壳成一体。

本发明方法可包含由以下各项中的至少一个制造外壳的步骤：

●硅酮；

●橡胶；

●聚丙烯；

●热塑性聚合物。

本发明方法可包含由以下各项中的至少一个制造外壳的步骤：

●无菌材料；

●可灭菌材料；

●抗菌材料；

●抗微生物材料；

●可用洗碗机清洗的材料；

●可用微波清洗的材料。

本发明方法可包含将外壳形成为模制品的步骤。

本发明方法可包含将外壳的面朝外表面与脐带的面朝外表面塑形为相同或大体上相同的步骤。

本发明方法可包含将外壳的面朝外表面与脐带的面朝外表面纹理化为相同或大体上相同的步骤。

本发明方法可包含将外壳的面朝外表面着色为以下的步骤：

●单色；

●黑白；或

●灰度。

本发明方法可包含将外壳塑形为部分或完全环形外壳的步骤。

本发明方法可包含将触觉传感装置配置为可由婴儿或儿童佩戴的可佩戴装置的步骤。

本发明方法可包含将触觉传感装置配置为可由婴儿或儿童握持或抓握的可握持或可抓握装置的步骤。

本发明方法可包含将可握持或可抓握装置塑形为环的步骤。

本发明方法可包含将触觉传感装置配置为可放置于婴儿或儿童的口部内或可抵靠婴儿或儿童的口部放置的口腔装置的步骤。

本发明方法可包含为口腔装置提供吸嘴的步骤。

本发明方法可包含将吸嘴布置于口腔装置的第一侧上的步骤，和为触觉传感装置提供用于开启和关闭脉动致动器的开关的步骤，所述开关被布置成可从口腔装置的第二相对侧操作。

本发明方法可包含将触觉传感装置形成为以下或以下的一部分的步骤：

●衣服；

●织物；

●一件家具；

●配件；或

●玩具。

本发明方法可包含为触觉传感装置提供用于供应电力到脉动致动器的电源的步骤。

本发明方法可包含为触觉传感装置提供可移除和/或可再充电电源的步骤。

本发明方法可包含为触觉传感装置提供用于将电源与无线充电器耦合的无线耦合器的步骤。

应了解，除非另外指定，否则本专利说明书中术语“第一”和“第二”等的使用仅仅意图帮助区分类似特征(例如，口腔装置的第一侧和第二侧)，而非意图指示一个特征相对于另一特征的相对重要性。

附图说明

现将参考附图借助于非限制性实施例来描述本发明的优选实施例，其中：

图1和图2展示根据本发明的第一实施例的触觉传感装置；

图3展示图2的触觉传感装置的内部组件；

图4和图5展示图2的触觉传感装置的感应充电特征；

图6展示脐带中流动的血液的示例性脉动波形；

图7展示根据本发明的第二实施例的触觉传感装置；

图8和9展示图7的触觉传感装置的内部组件；

图10展示图7的触觉传感装置的感应充电特征。

附图不一定按比例绘制，并且出于清楚和简洁的目的，附图的某些特征和某些视图可以按比例放大或以示意形式展示。

具体实施方式

参考供婴儿或儿童使用的触觉传感可抓握环和触觉传感安抚奶嘴描述本发明的以下实施例，但应了解，本发明的以下实施例可加以必要的变更应用于供婴儿或儿童使用的其它类型的触觉传感装置。

为易于描述，本发明的以下实施例将参考其对新生婴儿的用途来描述，但应理解，本发明的以下实施例可供用于幼童、幼儿或较大的儿童。

根据本发明的第一实施例的触觉传感装置展示于图1和图2中且大体上由参考标号20指定。

触觉传感装置20包括外壳22、脉动致动器、控制器和电源。

外壳22塑形为可由婴儿的手抓握的环。外壳22的面朝外表面包含围绕环形外壳22的圆周间隔开的一系列凹槽24。每一凹槽相对于外壳22的圆周轴线倾斜。

外壳22使用模制工艺，例如注射模制工艺由硅酮制成。由硅酮构造外壳22使得外壳22不仅由无菌材料制成而且在供婴儿使用之前可在洗碗机中清洗和/或以微波灭菌。由硅酮构造外壳22还允许使用灭菌清洁剂对外壳22进行灭菌，如将外壳22浸没于灭菌液体(例如，

灭菌流体)中。由硅酮构造外壳22允许外壳22被配置成具有抗菌和/或抗微生物性质。由硅酮构造外壳22还使得外壳22的面朝外表面具有类似于脐带的面朝外表面的凝胶状或海绵状纹理。

可以设想，在本发明的其它实施例中，外壳22可由任何其它材料制成，例如橡胶、聚丙烯或热塑性聚合物。

外壳22的面朝外表面被着色为黑白的，但在其它实施例中可具有不同色彩方案，例如单色和灰度。在图1中展示的实施例中，面朝外表面可着色为在白色背景上包含黑色条纹，其中黑色条纹沿着凹槽的边缘布置；或在白色背景上包含黑色光点。此可用于为婴儿提供视觉刺激以辅助其发育，尤其是关于手眼协调和注意力方面。其它图案可应用于外壳22的面朝外表面。

图3展示触觉传感装置20的内部组件。

脉动致动器包含印刷电路板(PCB)26和用于产生机械振动的触觉马达28。将马达28安装到PCB 26上。外壳22包括第一和第二外壳部分，其在经组装时界定具有环形内部外壳腔的管状外壳22。PCB 26塑形为环且被设置尺寸以配合在内部外壳腔内部。

当刚性PCB 26含于内部外壳腔内部时，PCB 26和外壳22被放置成直接物理接触使得其以机械方式耦合在一起。因此，由马达28产生的任何机械振动使得PCB 26和因此外壳22还产生具有相同或大体上相同特性的机械振动。

将控制器安装到PCB 26上。控制器包含能够产生数字电波形信号的微控制器30。控制器进一步包含将微控制器30以可操作方式连接到马达28的数/模转换器(DAC)。在使用中，DAC从微控制器30接收输入数字电波形信号并产生输出模拟电波形信号，其驱动马达28产生机械振动。

将呈按钮32形式的开关安装到PCB 26上。在使用中，按钮32可通过挤压包封按钮32的硅酮外壳22的一部分来操作。优选地，按钮32和硅酮外壳22被配置成提供物理电阻的量度以防止婴儿意外操作按钮32。举例来说，按钮32可包含提供偏置力的弹簧，所述偏置力无法被婴儿施加的机械力克服但可易于被成人施加的机械力克服，或硅外壳可被配置成足够刚性以抵抗婴儿施加的机械力而非足够刚性以抵抗成人施加的机械力。按钮32在硅酮外壳22内部的位置可通过将视觉指示符34添加到外壳22的面朝外表面来标记以易于识别。按钮32的操作可用于选择性地开启和关闭脉动致动器。

电源包含用于供应电力到控制器和马达28的可再充电电池36。在所展示的实施例中，电池36呈一对锂离子聚合物电池的形式。电池36经弯曲以遵循触觉传感装置20的弯曲形状。其它类型的电池可替代锂离子聚合物电池使用。

图4和图5展示触觉传感装置20的感应充电特征。图5还展示刚好在按压外壳22的面朝外表面上识别按钮32的位置的视觉指示符34之前的用户手指。

触觉传感装置20进一步包含被配置成电连接到电池36的感应线圈38。感应线圈安装在PCB 26中与PCB 26的具有马达28、微控制器30、按钮32和电池36的一侧相对的一侧上。为了对电池36充电，将触觉传感装置20放置在感应充电器40的垫上，使得感应线圈38与感应充电器40电耦合，且由此使得感应充电器40能够将电功率供应到电池36。感应充电过程移除与暴露的金属组件的任何可能的交互，且还避免由常规处置导致的外壳22的表面上的污迹和污垢的堆积。

因此，图1和图2的触觉传感装置20的配置产生具有婴儿感觉熟悉的外部形状和外部纹理的婴儿友好的可抓握环20。另外，将内部组件包封于外壳22内部不仅保护内部组件免于损坏而且防止婴儿自由接触可能对婴儿造成伤害的内部组件。

微控制器30经编程以控制马达28以产生模拟通过脐带的血流的脉动的机械振动。确切地说，马达28经控制以产生具有脉动波形的机械振动，所述脉动波形与在脐带中流动的血液的脉动波形相同或大体上相同。

足月新生婴儿的脐带长约50cm到约70cm，且直径约2cm。

可使用频谱多普勒测速仪示例性地测量和记录在脐带中流动的血液的脉动波形。测量在妊娠阶段实行且可优选地在整个妊娠期间的不同孕龄实行。这是因为脐血流量会随着妊娠进行而增加。通过脐带的血流的典型流动速率在妊娠20周时为大致35mL/min，并且在妊娠40周时为240mL/min。[参考：Kiserud T，Acharya G(2004)，《胎儿循环(The fetalcirculation)》，产前诊断，24(13)：1049-59。数字对象标识符：10.1002/pd.1062。PMID15614842]。

图6展示脐带中流动的血液的示例性脉动波形。

在脐带中流动的血液的脉动波形对应于通常具有锯齿波形形状的脐带中动脉血流速随着时间的变化。脐带中动脉血流速随时间的变化可以通过以下脐动脉多普勒指数表征：脐动脉收缩与舒张比；阻力指数；以及脉动指数。这些指数随着孕龄的增加而逐渐下降，这是因为随着胎儿成熟，舒张血流增加。[参考：http://perinatology.com/calculators/umbilicalartery.htm]。

脐动脉收缩与舒张比等于S/D，阻力指数等于(S-D)/S，并且脉动指数等于(S-D)/Vm，其中S＝峰值收缩速度，其为胎儿心脏收缩期间的最大速度；D＝舒张末期速度，其为在心跳的舒张阶段期间在脐动脉中继续向前流动的速度；以及Vm＝动脉血流的平均速度。

针对不同百分位跨越一系列孕龄的脐动脉多普勒指数的示例性参考范围公开于Acharya G，Wilsgaard T，Berntsen GK，Maltau JM，Kiserud T，《妊娠后半期脐动脉多普勒指数系列测量的参考范围(Reference ranges for serial measurements of umbilicalartery Doppler indices in the second half of pregnancy)》，美国妇产科杂志，2005年3月，192(3)：937-44中。

将图1和图2的触觉传感装置20配置为可抓握环20允许婴儿以与子宫内部的胎儿将脐带握持在其手中相同的方式容易地将触觉传感装置20握持在其手中。这继而允许婴儿通过可抓握环20的机械振动寻求安抚，其中所述机械振动被配置成具有模拟在脐带中流动的血液的脉动的脉动波形，如上文所详述。

通过配置触觉传感装置20以模拟在脐带中流动的血液的脉动，为婴儿重建了一种熟悉的感觉，即舒适、舒缓和减压。可在出生之后不久或在稍后时间将触觉传感装置20提供给婴儿。

根据本发明的第二实施例的触觉传感装置展示于图7和图8中且大体上由参考标号120指定。图7和图8的触觉传感装置120在结构和操作上类似于图1和图2的触觉传感装置20，且相似特征共享相同参考标号。

图7和图8的触觉传感装置120与图1和图2的触觉传感装置20的不同之处在于图7和图8的触觉传感装置120被配置为将放置在婴儿口部内的安抚奶嘴120。确切地说，安抚奶嘴120包含放置于婴儿口部内的奶嘴42，以便帮助抵靠婴儿的嘴唇定位安抚奶嘴120。

安抚奶嘴120的外壳22包括底部44和侧壁46。侧壁46从底部44突出且围绕底部42的圆周延伸以界定容器48。在图7和图8中所示的实施例中，容器类似于杯或碗。

图8和9展示触觉传感装置120的内部组件。

马达28、电池36和PCB 26中的每一个塑形为圆盘，其具有对应于外壳22的容器48的内径的外径。PCB 26首先配合在容器48内部，将电池36放置在PCB 26的第一侧的顶部上，并且将马达28放置在电池36的顶部上。奶嘴42放置在电池36的顶部上以将PCB 26、电池36和马达28包封在奶嘴42与外壳22之间。

呈按钮32形式的开关安装在PCB 26的第二相对侧上，使得将机械力施加到外壳22的底部44上将机械力传输到含于外壳22内部的按钮32以便操作开关。按钮32的操作可用于选择性地开启和关闭脉动致动器。按钮32在硅酮外壳22内部的位置可通过将视觉指示符34添加到外壳22的底部44的面朝外表面来标记以易于识别。

图10展示触觉传感装置120的感应充电特征。

类似于图4和图5中所示的触觉传感装置20，触觉传感装置120进一步包含在PCB26的与按钮32相同的侧上的感应线圈38。为了对电池36充电，将触觉传感装置120放置在感应充电器40的垫上，使得感应线圈38与感应充电器40电耦合，且由此使得感应充电器40能够将电功率供应到电池36。

因此，图7和图8的触觉传感装置210的配置产生可易于由婴儿使用的安抚奶嘴120。另外，将内部组件包封于奶嘴42与外壳22之间不仅保护内部组件免于损坏而且防止婴儿自由接触可能对婴儿造成伤害的内部组件。

将图7和图8的触觉传感装置120配置为安抚奶嘴120允许婴儿以与子宫内部的胎儿将脐带抵靠其嘴唇握持和/或在脐带的部分上吸吮相同的方式易于将触觉传感装置120抵靠其嘴唇握持和握持于其口部中。这继而允许婴儿通过安抚奶嘴120抵靠其嘴唇和其口部中的机械振动来寻求安抚，其中机械振动被配置成具有模拟在脐带中流动的血液的脉动的脉动波形。在脐带中流动的血液的脉动波形的细节与上文参考图1和图2的触觉传感装置20所描述的相同。

以上实施例的其它任选和替代特征的实例描述如下。

任选地，微控制器可以是可编程控制器。将微控制器配置为可编程控制器允许触觉传感装置通过重新编程控制器产生一系列机械振动。举例来说，控制器可经编程以：

●使用脉动波形，所述脉动波形选自在脐带中流动的血液在不同孕龄的一系列脉动波形；

●控制所述脉动致动器以在特定时间段过去之后停止所述机械振动；

●控制所述脉动致动器而以规则时间间隔周期性地产生所述机械振动。

应了解，本发明的触觉传感装置可替代地被配置成或形成另一类型的口腔装置、衣服、织物、一件家具、配件或玩具的一部分，其非限制性实例贯穿本说明书描述。并且，将触觉传感装置配置为可由婴儿佩戴的可佩戴装置不仅确保触觉传感装置可准确地放置在婴儿身体上的所要位置上，而且不管移动如何都保持在婴儿的身体上。

任选地，电池可被配置成可从触觉传感装置移除。

进一步任选地，触觉传感装置可省略电源且可被配置成可连接到外部电源。

可以设想，在本发明的其它实施例中，控制器可为硬接线控制器。还可以设想，在本发明的其它实施例中，触觉传感装置可被配置成与外部控制器一起工作。

可以设想，在本发明的其它实施例中，PCB可排除或可替换为其它类型的电连接器和/或支撑结构。

应了解，仅选择针对所展示的实施例给出的数值以帮助说明本发明的工作，且可由其它数值替换。

除非上下文另外指示，否则针对本发明的给定方面、特征或参数的优选选择和选项应被视为已经结合针对本发明的所有其它方面、特征和参数的任何和所有优选选择和选项进行了公开。

本说明书中对显然先前发布的文献的列举或论述不必应视为承认所述文献是目前先进技术的一部分或是公共常识。

Claims (25)

1.一种供婴儿或儿童使用的触觉传感装置，所述触觉传感装置包括脉动致动器，其被配置成在使用中产生脉动波形相同于或大体上相同于脐带中流动的血液的脉动波形的机械振动。

2.根据权利要求1所述的触觉传感装置，其中脐带中流动的血液的所述脉动波形为锯齿形或大体上锯齿形的波形。

3.根据前述权利要求中任一项所述的触觉传感装置，其包含被配置成在使用中产生电信号以控制所述脉动致动器产生所述机械振动的控制器。

4.根据权利要求3所述的触觉传感装置，其中所述控制器包含被配置成在使用中提供电波形信号以驱动所述脉动致动器产生所述机械振动的波形产生器。

5.根据权利要求3或权利要求4所述的触觉传感装置，其中所述控制器为可编程或硬接线控制器。

6.根据前述权利要求中任一项所述的触觉传感装置，其中所述脉动致动器包含用于产生所述机械振动的马达。

7.根据前述权利要求中任一项所述的触觉传感装置，其包含以机械方式耦合到所述脉动致动器的外壳，其中所述脉动致动器含于所述外壳内部或与所述外壳成一体。

8.根据前述权利要求中任一项所述的触觉传感装置，其中所述外壳的面朝外表面与脐带的面朝外表面塑形成相同或大体上相同的。

9.根据前述权利要求中任一项所述的触觉传感装置，其中所述外壳的面朝外表面与脐带的面朝外表面纹理化为相同或大体上相同的。

10.根据前述权利要求中任一项所述的触觉传感装置，其中所述外壳由以下各项中的至少一个制成：

●硅酮；

●橡胶；

●聚丙烯；

●热塑性聚合物。

11.根据前述权利要求中任一项所述的触觉传感装置，其中所述外壳由以下各项中的至少一个制成：

●无菌材料；

●可灭菌材料；

●抗菌材料；

●抗微生物材料；

●能用洗碗机清洗的材料；

●能用微波清洗的材料。

12.根据前述权利要求中任一项所述的触觉传感装置，其中所述外壳形成为模制品。

13.根据前述权利要求中任一项所述的触觉传感装置，其中所述外壳的面朝外表面被着色为：

●单色；

●黑白；或

●灰度。

14.根据前述权利要求中任一项所述的触觉传感装置，其中所述外壳塑形为部分或完全环形外壳。

15.根据前述权利要求中任一项所述的触觉传感装置，其中所述触觉传感装置被配置成能由所述婴儿或儿童佩戴的可佩戴装置。

16.根据权利要求1至14中任一项所述的触觉传感装置，其中所述触觉传感装置被配置成能由所述婴儿或儿童握持或抓握的可握持或可抓握装置。

17.根据权利要求16所述的触觉传感装置，其中所述可握持或可抓握装置塑形为环。

18.根据权利要求1至14中任一项所述的触觉传感装置，其中所述触觉传感装置被配置成能放置于所述婴儿或儿童的口部内或能抵靠所述婴儿或儿童的口部放置的口腔装置。

19.根据权利要求18所述的触觉传感装置，其中所述口腔装置包含吸嘴。

20.根据权利要求19所述的触觉传感装置，其中所述吸嘴布置于所述口腔装置的第一侧上且其中所述触觉传感装置进一步包含用于开启和关闭所述脉动致动器的开关，所述开关被布置成能从所述口腔装置的第二相对侧操作。

21.根据前述权利要求中任一项所述的触觉传感装置，其中所述触觉传感装置为以下各项或形成以下各项的部分：

●衣服；

●织物；

●一件家具；

●配件；或

●玩具。

22.根据前述权利要求中任一项所述的触觉传感装置，其包含用于供应电力到所述脉动致动器的电源。

23.根据权利要求22所述的触觉传感装置，其中所述电源能移除和/或其中所述电源能再充电。

24.根据权利要求22或权利要求23所述的触觉传感装置，其包含用于将所述电源与外部无线充电器电耦合的无线耦合器。

25.一种制造供婴儿或儿童使用的触觉传感装置的方法，所述方法包括以下步骤：提供脉动致动器和配置所述脉动致动器以产生机械振动，所述机械振动具有相同于或大体上相同于脐带中流动的血液的脉动波形的脉动波形。

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