TW201034602A - Portable cushion device - Google Patents

Description

201034602 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種可攜式氣墊裝置(portable cushion device)。 【先前技術】 台灣專利308839號揭露一種嬰兒安全睡眠保護墊 Ο 圈。如第一圖所示，保護氣墊圈100提供内部氣墊（inner cushion)l 10、外圍保護塾圈（outer protective cushion)120 ’ 使用導管（pipe)130、微動開關（micro switch)140來啟動電子式鬧鐘（electric alarm clock)150。當嬰兒觸動外圍保護電圈120時，電子式鬧 鐘150便被啟動發出聲響，藉由此保護氣墊1〇〇可調整 嬰兒睡姿與避免嬰兒滚落床下。此保護氣墊100可提供 一種嬰兒睡眠時使用之安全防護用具，沒有提供自動充 〇 氣或易於攜帶的功能。 美國專利4066072號揭露一種嬰兒用舒適氣墊 (comfort cushion for infants)。如第二圖所示，此舒 適氣塾200包含有一床墊(mattress)210、脈搏液體幫浦 (pulsating fluid pump)220、感測器（sensor)230。舒 適氣墊200主要是提供一個床墊210，其提供嬰兒24〇 舒適性，可以有線或無線傳輸使用感測器23〇量測心跳 數據，床墊210與控制器使用管線連接，此舒適氣墊2〇〇 201034602 沒有提供透氣功能。感測器230需掛在嬰兒240身上。 【發明内容】 本發明的一實施範例中’所揭露者是有關於一種可攜 式氣墊裝置。此可攜式氣墊裝置可包含一第一氣墊區 (first cushion region)、一第二氣墊區（second cushi〇n region)、一控制介面模組(contr〇i interface mocjuie)、以及 一警示單元(alarm unit)。此第二氣墊區備有一充氣口。 〇 此第一氣墊區置於此第二氣墊區之外圍。此控制介面模 組連接於此第二氣墊區，透過此充氣接口將此第二氣墊 區充氣至一特定壓力，並且當一待測物置於此第二氣墊 區上時，此控制介面模組測量此待測物的重量，並持續 監測此待測物。當此控制介面模組監測到此第二氣墊上 的此待測物的重量發生增加或減少時，觸發此警示單元 發出警訊。 ® 另一實施範例是一種可攜式氣墊裝置的運作方法。將 一控制介面模組連接於一第二氣墊區，並且將第一氣墊 區設於此第二氣墊區外圍。透過此控制介面模組，對此 第二氣墊區充氣至一特定壓力時，此控制介面模組停止 充氣。將待測物置放在此第二氣墊區上，並透過此控制 介面模組量測此待測物的重量後，顯示其重量並記錄。 此控制介面模組持續監測此第二氣墊區上嬰兒的重量。 茲配合下列圖示、實施例之詳細說明及申請專利範 201034602 圍，將上述及本發明之其他目的與優點詳述於後β 【實施方式】 第三Α圖是可攜式氣墊裝置之一個範例示意圖，並且 與本發明之某些揭露的實施範例一致。如第三A圖所 不’可攜式氣墊褒置300可包含一第一氣墊區310、一 第二氣墊區320、一控制介面模組330、以及-警示單元 34〇。第二氣墊區320備有一充氣口 321。第一氣墊區310 置於第二氣墊區320之外圍。控制介面模組330連接於 第二氣塾區320，透過充氣口 321將第二氣塾區320充 氣至-特定麼力，並且當一待測物（圖中無標示）置於第 一氣墊區320上時，控制介面模組33〇測量待測物的重 量，並持續監測待測物。當控制介面模組33〇監測到第 一氣墊區330上的待測物的重量發生增加或減少時，觸 發警示單元340發出警訊。 第一 B圖是第一氣墊區與第二氣墊區之一個範例示 意圖，並且與本發明之某些揭露的實施範例—致。如第 三B圖所示，第一氣墊區31〇與第二氣墊區32〇可皆由 複數甜甜圈氣囊311與322所結合組成，此甜甜圈氣囊 311、322分別具有相通的氣體引道312、323。第一氣墊 區310與第二氣墊區320可為軟性材質，其具有良好透 氣性，可輕易摺疊，易於攜帶或收藏。 第三C圖是-個範例示意圖，說明第—氣墊區與第二 201034602 氣墊區之拆裝，並且與本發明之某些揭露的實施範例一 致。第一氣墊區310置於第二氣墊區320之外圍，第一 氣墊區310的内圍與第二氣墊區320的外圍可分別備有 連接元件313與324，例如魔鬼氈、拉鍊等，以提供第 一氣墊區310與第二氣墊區320之組合，並且給予使用 者快速拆除或組裝的便利性。 第四A圖是控制介面模組之一個範例示意圖，並且與 〇 本發明之某些揭露的實施範例一致。如第四a圖所示， 控制介面模組330包含一控制單元(control unit)331、 一電源單元（power unit)332、一洩氣閥單元（vaive unit)333、一幫浦單元(pump ^^0334、一壓力感測單 元（pressure sensor unit)335 、 一發送單元 (transmitter unit)336 、 一汽笛單元（buzzer unit)337 '以及多個切換元件（SW][tch)338。控制單元 331分別連接於電源單元332、洩氣閥單元333、幫浦單 © 元334、壓力感測單元335、發送單元336、汽笛單元337 以及切換元件338。電池單元332連接於洩氣閥單元 333、幫浦單元334、壓力感測單元335，分別供應運作 所需之電力。控制單元331接收來自壓力感測單元335 的信號。 第四B圖是一個方塊示意圖，詳細說明控制單元之範 例’並且與本發明之某些揭露的實施範例一致。如第四 B圖所示’控制單元331可包含一微控制器（Micro 201034602

Control Unit, MCU)3310 與一或多個液晶顯示器（Liquid Crystal Display, LCD)3311。微控制器 3310 分別接連 控制洩氣閥單元333與幫浦單元334，藉由洩氣閥驅動 器3331、幫浦驅動器3341來驅動加壓或減壓的運作。 微控制器3310控制切換元件338的切換。液晶顯示器 3311顯示微控制器3310所需要顯示之相關資訊。電源 單元332可包含一調節器（regulator)3320與一電池 (battery)3321。調節器3320的一端與電池3321連接， Ο 另一端分別與微控制器3310、洩氣閥單元333、幫浦單 元334、以及壓力感測單元335連接，其提供運轉時所 需之電力。電源單元332可另外與一交流電源連接，以 提供長時間的電源供應。 >女氣閥單元333可包含一泡氣閥（valve) 3330與一 洩氣閥驅動器(^^(1]：^1*)3331。微控制器3310透過 洩氣閥驅動器3331，來控制洩氣閥3330進行洩氣。幫 © 浦單元334可包含一幫浦(pUmp) 3340與一幫浦驅動器 (pump driver)3341。微控制器3310透過幫浦驅動器3341 控制幫浦3340來進行加壓。壓力感測單元335可包含一 壓力感測器（pressure sensor)3350與一放大器 (amplifier)3351。壓力感測器3350透過放大器3351， 回饋信號至微控制器3310。發送單元336可包含一發送 斋（transmitter)3360 與一天線(antenna)3361。發送單 元336與控制單元3310連接，可由微控制單元控 制發出無線訊號。汽笛單元337可包含一汽笛 201034602 (bUZZer)3370與一放大器3371。汽笛單元337與微控制 單元3310連接，由微控制單元3310控制發出警示。切 換元件338接受微控制器3310的信號，來進行電源切 換，進入休眠狀態等。 第四C圖是控制介面模組結構的一個範例示意圖，並 且與本發明之某些揭露的實施範例—致。如第四C圖的 範例所示，控制介面控制模組330可包含一控制單元 331、一電源單元332、一洩氣閥單元333、一幫浦單元 334、一壓力感測單元335、以及一通氣管接口 。通 氣管接口 410與幫浦單元334連接，控制單元331透過 幫浦單元334 ’來控制輸出至通氣管接口 41〇的壓力。 第四D圖是一個範例示意圖’說明控制介面模組連接 第二氣塾區之示’並且與本發社某些揭露的實施 範例-致。此範例中’控制介面模組咖藉由—通氣管 420與第二氣墊區32Q的充氣口 321連接，來進行第二 軋墊區320充氣。壓力感測單元335將來自沒氣闊單元 咖與幫浦單元334的訊號回饋至控制單元331。控制單 元331控制幫浦單元334輸出至第二氣墊區的充氣 壓力’同時利用域閥單元333來降低第二氣塾區32〇 内的空氣壓力。壓力感測單元335接受自第二氣塾區32〇 傳回之壓力信號，並回饋至控制單元331進行壓力與重 力之間的轉換計算，顯示出第二氣墊區卿上之待測物 的重量。所以控制介面模組33〇雜第二氣塾區咖， 201034602 也可作為磅秤使用。 第五A圖是警示單元之一個範例示意圖，並且與本發 明之某些揭露的實施範例一致。如第五A圖所示，警示 單元344可包含至少一個微控制器341、一接收器 (receiver)342、一電池343、一汽笛單元344。微控制 器341接受接收器342的訊號，來觸發汽笛單元344發 出警示。電池343分別供應微控制器341與接收器342 運作所需之電力。接收器342備有一天線3421。汽笛單 元344可包含一放大器3441與一汽笛3442。 第五B圖是說明警示單元結構的一個範例示意圖，並 且與本發明之某些揭露的實施範例一致。如第五B圖所 示，警示單元340可包含接收器342、汽笛單元344、一 LE：D燈510、一電源開關52〇、以及一吊孔53〇。當接收 器342接收顯示與控制介面模組33〇傳輸具有警訊之無 線訊號時，則觸發汽笛單元344與LED燈510發出警示。 第六圖是以嬰兒為待測物的範例，說明第三A圖之氣 墊裝置的運作，並且與本發明之某些揭露的實施範例一 致。本實施範例中，控制介面模組33〇對第二氣墊32〇 區充氣至一特定壓力時，停止繼續對第二氣墊區犯〇進 行充氣，控制介面模組330則顯示重量，例如為〇，將 第氣墊區310設於第二氣墊區320之外圍。將嬰兒6〇〇 置放於第二氣墊充氣區320上’控制介面模組33〇測量 201034602 到嬰兒600重量，顯示並記憶嬰兒600的重量後，則可 進入警戒狀態，此時控制介面模組33〇持續對嬰兒600 做監測。當控制介面模組33〇感測到重量增加或減少 時，如嬰幼兒600從第二氣墊區32〇翻動至第一氣墊區 310 ’則控制介面模組330發出警訊，且以無線訊號傳輸 至警示單元340，觸發警示單元340同時間發出警訊。 本發明之可攜式氣墊裝置300也可適用於如成人或動 物。

第七圖是一個一種可攜式氣墊裝置的運作方法之實 施範例，並且與本發明之某些揭露的實施範例一致。如 第七圖的範例所示，首先將一控制介面模組連接於一第 二氣墊區（步驟710)。透過此控制介面模組，對此第二 氣墊區充氣至一特定壓力時，此控制介面模組停止充氣 (步驟720)。將待測物置放在此第二氣墊區上，並透過 此控制介面模組量測此待測物的重量後，顯示其重量並 記錄（步驟730)。此控制介面模組持續監測此第二氣墊 區上嬰兒的重量（步驟740)。當此控制介面模組偵測到 第二氣墊區上的嬰兒重量發生增加或減少時，立即發出 警示（步驟750)。在步驟⑽中，當控制介面模組停止 充氣時，例如可顯示〇公斤。 第八圖是一個工作範例，說明控制介面模組之運作， 並且與本發明之某些揭露的實施範例一致。如第八圖所 示，控制介面模組^^接於第二氣墊區，並對第二氣墊區 11 201034602 充氣，控制介面模組判斷第二氣墊充氣是否達到預設值 (步驟810)，當第二氣墊區已達到充氣之預設值後，測 篁第二氣墊區上待測物的重量，顯示及記錄此待測物重 量(步驟820)，並可選擇是否進騎賴式，並持續監 測待測物的重量（步驟83〇)，彳貞測待測物重量是否超過 或減少，發出一警訊(步驟840)。 在步驟820中’控制介面模組之壓力感測單元量測待 測物的重里中，可藉由壓力感測單元測得待測物的重量 所造成第二氣墊内之壓力，將此壓力差之電壓訊號輸送 至如微控制器來處理，然後換算後得到此待測物的重 量氣墊之造型特性使用固流搞合分析模擬，再經由負 載與壓力之間的關係，例如線性關係式y=ax-b，即負載 y與壓力X之回歸線與斜率a，使量測重量達到最佳精確 度，例如誤差可為正負200公克，可再經由多點校正表 來校正’使最終量測結果準確性增加一倍。 磨以上所述者，僅為發明之實施例而已，當不能依 此限疋本發明實施之範圍。即大凡_本發明申請專利範 圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之 範圍内。 【圖式簡單說明】 第—圖為習知技術之範例示意圖之一。 第二圖為習知技術之範例示意圖之二。 12 201034602 弟二A圖是可攜式氣墊裝置之一個範例示意圖，並且 與本發明之某些揭露的實施範例一致。 第二B圖是第一氣墊區與第二氣墊區之一個範例示 意圖，並且與本發明之某些揭露的實施範例一致。 第三C圖是一個範例示意圖，說明第一氣墊區與第二 氣塾區之拆裝，並且與本發明之某些揭露的實施範例 一致。 第四A圖是控制介面模組之一個範例示意圖，並且與 本發明之某些揭露的實施範例一致。 第四B圖是一個方塊示意圖，詳細說明控制單元之範 例，並且與本發明之某些揭露的實施範例一致。 第四C圖是控制介面模組結構的一個範例示意圖，並 且與本發明之某些揭露的實施範例一致。 第四D圖是一個範例示意圖，說明控制介面模組連接 第二氣墊區之示意圖’並且與本發明之某些揭露的實 施範例一致。 第五A圖是警示單元之一個範例示意圖，並且與本發 明之某些揭露的實施範例一致。 第五B圖是說明警示單元結構的一個範例示意圖，並 且與本發明之某些揭露的實施範例一致。 第y、圖疋以嬰兒為待測物的範例，說明第三A圖之氣 墊裝置的運作’並且與本發明之某些揭露的實施範例 一致。 第七圖是一個一種可攜式氣墊裝置的運作方法之實 施範例，並且與本發明之某些揭露的實施範例一致。 13 201034602 第八圖是一個工作範例，說明控制介面模組之運作， 並且與本發明之某些揭露的實施範例一致。 【主要元件符號說明】

100保護氣墊圈 110内部氣墊 120外圍保護墊圈 130導管 140微動開關 150電子式鬧鐘 200舒適氣墊 210床墊 220脈搏液體幫浦 230感測器 240嬰兒 300可攜式氣墊裝置 310第一氣墊區 320第二氣墊區 321充氣口 330控制介面模組 340警示單元 310第一氣墊區 311甜甜圈氣囊 312氣體引道 320第二氣墊區 322甜甜圈氣囊 323氣體引道 310第一氣墊區 313連接元件 320第二氣墊區 324連接元件 331控制單元 332電源單元 333洩氣閥單元 334幫浦單元 335壓力感測單元 336發送單元 337汽笛單元 338切換元件 14 201034602

331控制單元 3311液晶顯示器 3320調節器 333洩氣閥單元 3331洩氣閥驅動器 3340幫浦 335壓力感測單元 3351放大器 3360發送器 337汽笛單元 3371放大器 330控制介面模組 332電源單元 334幫浦單元 338切換元件 320第二氣墊區 330控制介面模組 333洩氣閥單元 335壓力感測單元 420通氣管 340警示單元 342接收器 343電池 3310微控制器 332電源單元 3321電池 3330洩氣閥 334幫浦單元 3341幫浦驅動器 3350壓力感測器 336發送單元 3361天線 3370汽笛 338切換元件 331控制單元 333洩氣閥單元 335壓力感測單元 410通氣管接口 321充氣口 331控制單元 334幫浦單元 410通氣管接口 341微控制器 3421天線 344汽笛單元 15 201034602 3442汽笛 342接收器 510 HD 燈 530吊孔 320第二氣墊區 340警示單元 3441放大器 330控制介面模組 340警示單元 344汽笛單元 520電源開關 300可攜式氣墊裝置 310第一氣墊區 0 330控制介面模組 600嬰兒 710將一控制介面模組連接於一第二氣墊區，並且將第一 氣塾區設於此第二氣墊區外圍 720透過此控制介面模組，對此第二氣墊區充氣至一特定 壓力時’此控制介面模組停止充氣 730將待測物置放在此第二氣墊區上，並透過此控制介面 模組量，測此待測物的重量後，顯示其重量並記錄 740此控制介面模組持續監測此第二氣墊區上嬰兒的重 量 750此控制介面模組偵測到第二氣塾區上的嬰兒重量發 生增加或減少時，立即發出馨示 810判斷第二氣墊區絲是否達到預設值 腳測量第二氣塾區上之待测物的重量，顯示及記錄此待 測物重量 咖選擇是否進入警戒模式，並持續朗待測物的重量 16 201034602 840當偵測到待測物重量超過或減少，發出一警示

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Claims (1)

1. 201034602 七、申請專利範圍： 1. 一種可攜式氣墊裝置，該裝置包含： 一第一氣墊區，備有一充氣口； 一第一氣墊區，置於該第二氣墊區之外圍； 一控制介面模組，連接於該第二氣墊區，透過該充氣口， 將該第二氣墊區充氣至一特定壓力，並且當一待測物置於 該第二氣墊區上時，該控制介面模組測量該待測物的重 量，並持續監測該待測物；以及 Ο —警示單元； 其中，當該控制介面模組監測到該第二氣墊上的該待測物 的重量發生增加或減少時，觸發該警示單元發出警訊。 2·如申請專利範圍第1項所述之可攜式氣墊裝置，其中該第 —氣墊區為多個甜甜圈氣囊所組成。 3.如申請專利範圍第1項所述之可攜式氣墊裝置，其中該第 —氣塾區為軟性材質。 1如申請專利範圍第1項所述之可攜式氣塾裝置，其中該第 ® ~氣塾區之内圍備有一連接元件。 5.如申請專利範圍第2項所述之可攜式氣墊裝置，其中該甜 甜圈氣囊之間具有相通的氣體引道。 6·如申請專利範圍第1項所述之可攜式氣墊裝置，其中該第 二氣塾區為多個甜甜圈氣囊所組成。 7.如申請專利範圍第丨項所述之可攜式氣墊裝置，其中該第 二氣墊區為軟性材質。 8·如申請專利範圍第6項所述之可攜式氣墊裝置，其中該甜 甜圈氣囊之間具有相通的氣體引道。 201034602 9. 如申請專利範圍第1項所述之可攜式氣墊裝置，其中該第 二氣墊區之外圍備有一連接元件。 10. 如申請專利範圍第1項所述之可攜式氣墊裝置，其中該控 制介面模組還包括一控制單元、一電源單元、一洩氣閥單 元、一幫浦單元、一壓力感測單元、一發送單元、一汽笛 單元、以及多個切換元件； 其中該控制單元分別連接該電源單元、該洩氣閥單元、該 幫浦單元、該壓力感測單元、該發送單元、該汽笛單元、 ❸ 與該切換元件。 11. 如申請專利範圍第10項所述之可攜式氣墊裝置，其中該 控制單元還包括一微控制器與至少一個顯示器。 12. 如申請專利範圍第10項所述之可攜式氣墊裝置，其中該 電源單元還包括一電池與一調節器。 13. 如申請專利範圍第10項所述之可攜式氣墊裝置，其中該 洩氣閥單元還包括一洩氣閥與一洩氣閥驅動器。 14. 如申請專利範圍第10項所述之可攜式氣墊裝置，其中該 G 幫浦單元還包括一幫浦與一幫浦驅動器。 15. 如申請專利範圍第10項所述之可攜式氣墊裝置，其中該 壓力感測單元還包括一壓力感測元件與一放大器。 16. 如申請專利範圍第10項所述之可攜式氣墊裝置，其中該 發送單元還包括一發送器與一天線。 17. 如申請專利範圍第10項所述之可攜式氣墊裝置，其中該 汽笛單元還包括一汽笛與一放大器。 18. 如申請專利範圍第1項所述之可攜式氣墊裝置，其中該控 制介面模組以無線訊號傳輸觸發該警示單元。 19 201034602 19. 如申請賴細第1項所叙可攜式氣墊裝置，其中該警 不單元還包括至少-個微控制器一接收器、—汽笛單 70、以及—電池’其中該微控制器接收該接《之訊號， 來觸發該汽笛單元發出警訊。 ’ 20. 如申請專利範圍第19項所述之可攜式氣墊裝置 該 接收器備有一天線。 。 21. 如申清專利範圍第19項所述之可攜式氣墊裝置，其中該 汽笛單元還包括一汽笛與一放大器。 X 〇 22. 一種可攜式氣墊裝置的運作方法，該方法包括下列步驟： 一控制介面模組連接於—第二氣墊區； 該控制介面模崎該第二氣墊區充氣，並满該第二氣塾 充氣是否達到預設值； 當該第二氣墊區已達到充氣之預設值後，測量該第二氣塾 區上-待測物的重量，顯示及記錄該待測物重量，並可選 擇是否進入警戒模式； 〇 以警細錢’雜浙賴崎魏制制物的重 量’當_該待測物重量是否超過或減少時，則立即發出 警訊，並可傳輸具有警示之無線訊號至-警示單元，以觸 發警示。 3’如申π專利範圍第22項所述之可攜式氣墊裝置的運作方 法，其中該控制介面模組的運作包括： 判斷該第二氣塾區充氣是否達到預設值； w 第—氣墊區上待測物的重量，顯示及記錄該待測物 重量； 、是否進人警戒模’並持續監測該待測物的重量； 20 201034602 當偵測到該待測物重量超過或減少，則發出一警示。 24.如申請專利範圍第23項所述之可攜式氣墊裝置的運作方 法，其中該測量該第二氣墊區上待測物的重量之負載與壓 力之間是一種線性關係。 ❹

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