TW202000129A - 穿戴式裝置 - Google Patents

Abstract

一種穿戴式裝置，包括：監測本體，包括有主體框槽，主體框槽之外框至少設置氣體連通孔，而氣體連通孔內覆蓋防護膜，構成主體框槽內形成密封防水、防塵；氣體致動器，設置於監測本體之主體框槽中，並使氣體透過氣體連通孔導入主體框槽內由氣體致動器集中傳輸； 氣囊，設置於監測本體外部與氣體致動器連通，氣體致動器驅動運作傳輸氣體集中於氣囊內，使氣囊充氣鼓脹於監測本體外；驅動控制模組，控制氣體致動器之驅動運作；以及感測器，透過驅動控制模組控制，並直接感測氣體致動器驅動運作傳輸氣壓變化而計算穿戴使用者之生理資訊。

Description

穿戴式裝置

本案係關於一種穿戴式裝置，尤指一種採用壓電致動之氣體致動器以感測生理資訊之穿戴式裝置。

現今社會中講求快速及個人壓力日益龐大，對於追求個人健康之意識逐漸抬頭發展中，一般人會衍生想經常性地監測或檢視自身的健康情形。一般而言，傳統對於人體生理健康資訊的數據量測主要透過固定的血壓計、或是體積龐大的檢測儀器，此等檢測儀器中通常包含馬達型的氣體泵、氣囊袋、感測器、洩氣閥、電池……等元件，其中馬達型的氣體泵容易產生摩擦損耗的情形，且該等元件組裝後之體積龐大，不利經常性的使用，然若是採以體積較小的馬達型的氣體泵，則其損耗速度將更快、並會消耗更多的能源。

為了要便於一般人可經常性的監測自身的健康情形，且使監測裝置便於攜帶，目前市面上穿戴式之健康監測裝置與日俱增。但以市面上常見的穿戴式健康監測裝置來看，其通常採以光學偵測之方式來進行檢測，然而，此光學偵測之方式之精準度不高，故時常導致誤差值產生，而無法有效取得可信數據，如此一來，使用者無法取得自身健康的相關準確數據，容易造成判定上的誤差。

通常來說，欲感測一待測者之生理資訊，通常會如第1圖所示，選擇如頭部1a、心臟部位1b、手腕1c或是腳腕1d等位置進行監測，該等位置係為人體中最易感測到脈搏血壓以及心跳等資訊之位置，是以透過在這些位置進行感測，可快速且有效地瞭解到待測者的生理健康資訊。然而，如前所述，若是採以光學偵測的穿戴式健康監測裝置，則會因為其精準度不高而導致難以採信其所檢測出來的數據資料，但若採用前述一般坊間可信度較高的血壓器或是其他測量儀器，則又因該等儀器之體積過於龐大，而無法達到輕、薄、可攜式之目標。

因此，如何發展一種可改善上述習知技術缺失，可使個人健康監測裝置達到體積小、微型化、便於攜帶、省電、且精準度高之穿戴式裝置，實為目前迫切需要解決之問題。

本案之主要目的在於提供一種採用壓電致動之氣體致動器以感測生理資訊之穿戴式裝置，藉由壓電致動之氣體致動器將氣體傳輸至氣囊，使氣囊充氣鼓脹，再透過設置於其相對位置之感測器感測穿戴使用者之生理資訊，俾解決習知技術之採用檢測儀器所具備之體積大、難以薄型化、無法達成可攜式之目的以及耗電等缺失，同時更解決另一習知技術所採用之光學偵測之健康監測裝置精準度不高之問題，除此之外，穿戴式裝置具有防水膜之設計，達到防水、防塵、便於使用者攜帶之功效。

為達上述目的，本案之一較廣義實施態樣為提供一種穿戴式裝置，包括：一監測本體，包括有一主體框槽，該主體框槽之外框至少設置一氣體連通孔，而該氣體連通孔內覆蓋一防護膜，構成該主體框槽內形成密封防水、防塵；一氣體致動器，設置於該監測本體之該主體框槽中，並使氣體透過該氣體連通孔導入該主體框槽內由該氣體致動器集中傳輸； 一氣囊，設置於該監測本體外部與該氣體致動器連通，該氣體致動器驅動運作傳輸氣體集中於氣囊內，使該氣囊充氣鼓脹於監測本體外；一驅動控制模組，設置於該監測本體之該主體框槽中，控制該氣體致動器之驅動運作；以及一感測器，設置於該監測本體之該主體框槽中，透過該驅動控制模組之控制，並直接感測該氣體致動器驅動運作傳輸氣壓變化而計算穿戴使用者之生理資訊。

體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖示在本質上係當作說明之用，而非架構於限制本案。

請參閱第2A圖、第2B圖、第2C圖及第7圖所示，本案之穿戴式裝置2係供以穿戴使用者配戴於其所需進行感測的特定部位，且該特定部位係可如第1圖所示，即為頭部1a、心臟部位1b、手腕1c、腳腕1d或是其他需欲進行感測之特定部位，並不以此為限。於本實施例中，穿戴式裝置2包含一監測本體21、一氣體致動器22、一氣囊23、一感測器24、一驅動控制模組25以及一傳輸模組26。其中監測本體21包含一穿戴件211及一主體框槽212，監測本體21並於主體框槽212外部側端設置有一凹接結構213，供與穿戴件211扣接於上定位連接，此種扣接方式可以凸凹對接來實施，如第2C圖或第2D圖所示穿戴件211在一對接端採以設置一扣接凸部結構211a之形式來與主體框槽212外部側端所設置凹接結構213形成凸凹對接，讓主體框槽212與穿戴件211扣接定位成一體連接，當然穿戴件211係可為軟性或是硬性材質所構成之環形帶狀結構，例如可為矽膠材質、塑膠材質、金屬材質或是其他可運用之相關材質，並不以此為限，其主要用以環繞套設於穿戴使用者之特定部位上。又，於本實施例中，利用一電路板28上封裝氣體致動器22、感測器24、驅動控制模組25以及傳輸模組26於上，而電路板28裝設於主體框槽212中，使氣體致動器22、感測器24、驅動控制模組25以及傳輸模組26設置於監測本體21之主體框槽212中得以定位，且驅動控制模組25分別透過電路板28之線路布置與氣體致動器22、感測器24與傳輸模組26電性連接，以及監測本體21之主體框槽212係為一方型中空之框體結構，而穿戴式裝置2更可包含一蓋體27，以覆蓋密封主體框槽212上方，於本實施例，蓋體27為一螢幕，用以對應覆蓋密封主體框槽212，以用於顯示一資訊，但不以此為限；且於本實施例中，螢幕係可為但不限為觸控式螢幕，供穿戴使用者可觸控螢幕以選擇所欲顯示之資訊，然該等資訊係可包含穿戴使用者之生理資訊、時間資訊、來電顯示資訊……等之至少其中之一。

上述之氣體致動器22設置於主體框槽212中，需要外部空氣導入以傳輸氣體，因此主體框槽212之外框上可以設置複數個氣體連通孔212a，本實施例中，僅於主體框槽212之外框上設置一個氣體連通孔212a，但不以此為限；但為了使穿戴式裝置2內部所設置之氣體致動器22、感測器24、驅動控制模組25以及傳輸模組26因水氣而導致生鏽、受損或因粉塵堆積而導致元件損壞等，因此穿戴式裝置2必須達到防水防塵之設計，故避免水氣、粉塵由氣體連通孔212a進入主體框槽212中，如第2B圖所示，氣體連通孔212a外部設有一防護膜214封閉，並用一通氣壓環215壓持防護膜214而嵌置於氣體連通孔212a中定位，如此防護膜214須更新維護時可以拆除通氣壓環215在氣體連通孔212a中之嵌置作用，即可再更新防護膜214，復利用通氣壓環215壓持更新防護膜214而嵌置於氣體連通孔212a中定位，便可完成防護膜214之更換作業，並保持穿戴式裝置2達到防水防塵之功效。且防護膜214為一防水、防塵且可供氣體穿透之膜狀結構，防護膜214之防護等級為國際防護等級認證（International Protection Marking, IEC 60529）IP64之等級，即防塵等級為6(完全防塵，粉塵無法進入)，防水等級為4(防潑濺，水從任何角度潑濺到設備上均無負面效果)，但不以此為限。防護膜214之防護等級也可為國際防護等級認證IP68之等級，即防塵等級為6，防水等級為8(持續浸入水中無負面效果)，但亦不以此為限。

上述之氣囊23為設置於主體框槽212外表底部，並與氣體致動器22連通。因此如第7圖所示、如第6A圖所示，當本案之穿戴式裝置2套戴於穿戴使用者之手腕上時，且驅動控制模組25控制驅動氣體致動器22運作時，供使氣體致動器22傳輸氣體進入氣囊23，使氣囊23充氣鼓脹(如第6B圖所示)以固定穿戴使用者之手腕，以壓迫穿戴使用者所穿戴之特定部位，此時，感測器24透過驅動控制模組25之控制，直接感測氣體致動器22之氣壓變化而計算穿戴使用者之生理資訊，於本實施例中，感測器24為一壓力感測器得以配合氣囊23充氣作用來感測穿戴使用者之生理資訊之用，且於本實施例中，生理資訊係為脈搏血壓以及心跳……等數據，但不以此為限，如此感測器24可將該等生理資訊傳送至驅動控制模組25中，以進行紀錄，由螢幕之蓋體27來顯示該等生理資訊，或者將該等生理資訊傳送至傳輸模組26，而傳輸模組26與驅動控制模組25電性連接，並可對外與一外部裝置3連接(如第7圖所示)，於本實施例中，傳輸模組26可再將量測到的穿戴使用者之生理資訊傳送至外部裝置3，以進行更進一步的分析統計儲存(例如雲端儲存、大數據儲存)，再回傳給穿戴式裝置2，藉以更瞭解穿戴使用者之生理健康情形，然其所設置之位置並不以此為限，其係可依照實際施作情形而任施變化。於一些實施例中，傳輸模組26係可為有線傳輸模組，例如包含USB、mini-USB或是micro-USB，但不以此為限；而於另一些實施例中，傳輸模組亦可為無線傳輸模組，例如可為Wi-Fi模組、藍芽模組、無線射頻辨識模組(Radio Frequency Identification，RFID)或是近場通訊模組(Near Field Communication，NFC)，但亦不以此為限；且傳輸模組26更可同時包含有線傳輸模組及無線傳輸模組，且其資料傳輸型態係可依照實際施作情形而任施變化，凡可將儲存於驅動控制模組25內之穿戴使用者之生理資訊傳送至外部裝置3之實施態樣均在本案之保護範圍內，不另行贅述。又於本實施例中，外部裝置3係可為但不限為雲端系統、可攜式裝置、電腦系統……等，該等外部裝置3主要係接收本案之穿戴式裝置所傳送之穿戴使用者之生理資訊，並可透過一程式以對該等資訊進行進一步之分析比對，藉以更瞭解穿戴使用者之生理健康情形。

再另一實施例中，上述之氣囊23也可以設置於穿戴件211一內側下，如第2D圖，穿戴件211設置有一容置凹槽211b，而氣囊23設置於穿戴件211之容置凹槽211b外側底部，並具有一進氣嘴231穿伸於容置凹槽211b上，且容置凹槽211b兩側端設置有一扣接凸部結構211a之形式，並與主體框槽212外部側端所設置凹接結構213形成凸凹對接，供使主體框槽212(如第2B圖所示)扣接定位連接於容置凹槽211b上，且使氣囊23之進氣嘴231與氣體致動器22相連通，當氣體致動器22運作時，傳輸氣體進入氣囊23，使氣囊23充氣鼓脹(如第6C圖所示)，以固定穿戴使用者之手腕，以壓迫穿戴使用者所穿戴之特定部位，此時，感測器24透過驅動控制模組25之控制，直接感測氣體致動器22之氣壓變化而計算穿戴使用者之生理資訊。

瞭解本案之穿戴式裝置2進行感測時，主要係透過驅動控制模組25以控制並驅動該採以壓電致動之氣體致動器22，使氣體致動器22將氣體傳輸至氣囊23，使氣囊23充氣鼓脹以壓迫穿戴使用者所穿戴之特定位置，此時，再透過感測器24以感測穿戴使用者之生理資訊，於一些實施例中，螢幕27係可直接顯示其所感測到的生理資訊，於另一些實施例中，更可透過傳輸模組26以將感測到的生理資訊傳送至外部裝置3，以進行更進一步之解析。而氣體致動器22之細部結構特徵及作動方式如下進一步說明：

請參閱第3圖、第4A圖及第4B圖所示，於本實施例中，氣體致動器22係由微型氣體傳輸裝置22A及微型閥門裝置22B共同組合而成，其中微型氣體傳輸裝置22A具有一進氣板221、一共振片222、一壓電致動件223、兩組絕緣片224a、224b、一導電片225及一集氣板226等結構；將壓電致動件223對應於共振片222而設置，並使進氣板221、共振片222、壓電致動件223、絕緣片224a、導電片225及另一絕緣片224b等依序堆疊設置，且壓電致動件223係由一懸浮板223a、一外框223b、至少一支架223c以及一壓電元件223d所共同組裝而成。以及微型閥門裝置22B則由一集氣板226、一閥門片227以及一出口板228等依序堆疊組裝而成，但不以此為限。於本實施例中，如第4A圖所示，集氣板226不僅為單一的板件結構，亦可為周緣具有側壁之框體結構，且由該周緣所構成之側壁與其底部之板件共同定義出一集氣腔室226a，故當本案之微型氣壓動力裝置22組裝完成後，則其正面示意圖會如第3圖所示，可見該微型氣體傳輸裝置22A係容設於集氣板226之集氣腔室226a中，且其下係與閥門片227及出口板228堆疊而成。而其組裝完成之背面示意圖則可見出口板228上之卸壓通孔228a及出口229，出口229用以與氣囊23連接，卸壓通孔228a則供以使微型閥門裝置22B內之氣體排出，以達卸壓之功效。藉由此微型氣體傳輸裝置22A以及微型閥門裝置22B之組裝設置，以使氣體自微型氣體傳輸裝置22A之進氣板221上之至少一進氣孔221a進氣，並透過壓電致動件223之作動，而流經多個壓力腔室繼續傳輸，進而可使氣體於微型閥門裝置22B內單向流動，並將壓力蓄積於與微型閥門裝置22B之出口229相連之氣囊23中，且當需進行卸壓時，則調控微型氣體傳輸裝置22A之輸出量，使氣體經由微型閥門裝置22B之出口板228上的卸壓通孔228a而排出，以進行卸壓。

請續參閱第4A圖及第4B圖所示，微型氣體傳輸裝置22A之進氣板221具有一體成型的進氣孔221a、匯流排孔221b及匯流腔室221c，且於匯流腔室221c供氣體暫存，於本實施例中，進氣孔221a之數量係為4個，但不以此為限，其係貫穿進氣板221，主要用以使氣體自裝置外順應大氣壓力之作用而自進氣孔221a流入微型氣體傳輸裝置22A內，且匯流排孔221b用以與進氣孔221a連通，而匯流排孔221b的中心交流處為匯流腔室221c，且匯流腔室221c與匯流排孔221b相連通，藉此可將自進氣孔221a進入匯流排孔221b之氣體引導並匯流集中至匯流腔室221c傳遞。

上述之共振片222係由一可撓性材質所構成，但不以此為限，且於共振片222上具有一中空孔洞222a，對應於進氣板221之匯流腔室221c而設置，以使氣體流通。

上述之壓電致動件223包含一懸浮板223a、一外框223b、至少一支架223c以及一壓電元件223d，其中，壓電元件223d貼附於懸浮板223a上，用以施加電壓產生形變以驅動懸浮板223a彎曲振動，至少一支架223c係連接於懸浮板223a以及外框223b之間提供彈性支撐，且於至少一支架223c、懸浮板223a及外框223b之間更具有至少一空隙223e，用以供氣體流通。外框223b係環繞設置於懸浮板223a之外側。本案之壓電致動件223係為一凹形之壓電致動件，於本實施例中，懸浮板223a與外框223b形成了非共平面結構，懸浮板223a表面其水平低於外框223b之上表面，且懸浮板223a之表面亦低於外框223b之下表面，使壓電致動件223呈現一中心凹陷之盤型結構；此外，懸浮板223a表面與共振片222之間維持一暫存腔室220之間距，暫存腔室220之間距可由形成於懸浮板223a及外框223b之間的至少一支架223c調整。且於本實施例中，懸浮板223a之表面也可以具有一凸部223f，凸部223f之頂面與外框223b之表面為非共平面，於本實施例中，懸浮板223a上凸部223f之頂面低於外框223b之上表面，使凸部頂面與共振片222之間形成一暫存腔室220之間距，暫存腔室220之間距可由至少一支架223c來調整。上述之暫存腔室220之間距將會影響微型氣體傳輸裝置22A的傳輸效果，故維持固定的暫存腔室220之間距對於微型氣體傳輸裝置22A提供穩定的傳輸效率十分重要。

本案之壓電致動件223之懸浮板223a使用沖壓方式，使其向下凹陷，使得壓電致動件223之懸浮板223a凹陷形成一空間得與共振片222構成一可調整之暫存腔室220之間距。透過將上述壓電致動件223之懸浮板223a採以成形凹陷構成一暫存腔室220之結構改良，所需的暫存腔室220之間距得以透過調整壓電致動件223之懸浮板223a形成之凹陷距離來完成，有效地簡化了調整暫存腔室220之間距的結構設計，同時也達成簡化製程、縮短製程時間等優點。

此外，請續參閱第4A圖及第4B圖所示，於微型氣體傳輸裝置22A中更具有絕緣片224a、導電片225及另一絕緣片224b係依序對應設置於壓電致動件223之下，且其形態大致上對應於壓電致動件223之外框223b之形態。於一些實施例中，絕緣片224a、224b即由可絕緣之材質所構成，例如：塑膠，但不以此為限，以進行絕緣之用；於另一些實施例中，導電片225由可導電之材質所構成，例如：金屬，但不以此為限，以進行電導通之用。

請參閱第4B圖所示，當進氣板221、共振片222與壓電致動件223依序對應組裝後，則於共振片222之中空孔洞222a位於進氣板221之匯流腔室221c之下，且在共振片222與壓電致動件223之間更形成暫存腔室220，用以暫存氣體，且暫存腔室220係透過共振片222之中空孔洞222a而與進氣板221之匯流腔室221c處相連通，且暫存腔室220之兩側則可由壓電致動件223之至少一支架223c之間的空隙223e而與微型閥門裝置22B之集氣板226相連通。

請續參閱第5A圖至第5C圖所示，當微型氣體傳輸裝置22A作動時，主要由壓電致動件223被施加電壓而致動，並以支架223c為支點，使懸浮板223a進行垂直方向之往復式振動。如第5A圖所示，當壓電致動件223被施加電壓而致動向下振動時，共振片222亦會隨之共振而進行垂直之往復式振動，亦即共振片222對應於進氣板221之匯流腔室221c的部分亦會隨之彎曲振動形變，即為共振片222對應於進氣板221之匯流腔室221c的部分係視為共振片222之可動部222b，是以當壓電致動件223向下彎曲振動時，此時共振片222的可動部222b會因流體的帶入、推壓以及壓電致動件223振動之帶動，而隨著壓電致動件223向下彎曲振動形變，則氣體由進氣板221上的至少一進氣孔221a進入，並透過匯流排孔221b以匯集到其中央的匯流腔室221c處，再經由共振片222上與匯流腔室221c對應設置的中空孔洞222a向下流入至暫存腔室220中，其後，由於受壓電致動件223振動之帶動，共振片222亦會隨之共振而進行垂直之往復式振動。請繼續參閱第5B圖所示，壓電致動件223向上抬升，此時共振片222之可動部222b抵觸於向上位移之壓電致動件223之凸部223f之上，使凸部223f以外的區域與共振片222兩側之固定部222c之間的暫存腔室220縮小，並藉由此共振片222之形變，以壓縮暫存腔室220之體積，並關閉暫存腔室220中間流通空間，促使其內的氣體推擠向兩側流動，進而經過壓電致動件223之至少一支架223c之間的空隙223e而向下穿越流動。再如第5C圖所示，共振片222受壓電致動件223向上抬升的振動而共振向上，共振片222之可動部222b亦隨著形成向上位置，進而使匯流腔室221c內的氣體再由共振片222的中空孔洞222a而流入暫存腔室220內，並經由壓電致動件223之支架223c之間的空隙223e而向下穿越流出微型氣體傳輸裝置22A。不斷地重複以上作動步驟，便可透過使氣體持續地由進氣孔221a進入後向下輸送，來達到傳輸氣體之目的。

再請同時參閱第4A圖、第4B圖所示，本案之微型氣體傳輸裝置22A由一集氣板226、一閥門片227以及一出口板228等依序堆疊組裝而成。集氣板226具有凹陷以形成一集氣腔室226a，以及集氣板226中具有第一貫穿孔226b及第二貫穿孔226c，第一貫穿孔226b及第二貫穿孔226c之一端係與集氣腔室226a相連通，另一端則分別與集氣板226之第一卸壓腔室226d及第一出口腔室226e相連通，以及，在第一出口腔室226e處更進一步增設一凸部結構226f，例如可為一圓柱結構，但不以此為限。

上述之出口板228包含有一卸壓通孔228a及一出口通孔228b，其中卸壓通孔228a、出口通孔228b係貫穿出口板228，出口板228上具有凹陷之一第二卸壓腔室228d及一第二出口腔室228e，卸壓通孔228a設在第二卸壓腔室228d中心部分，且於第二卸壓腔室228d與第二出口腔室228e之間更具有一連通流道228c，用以供氣體流通，而出口通孔228b之一端與第二出口腔室228e相連通，另一端則與出口229相連通，於本實施例中，出口229係與氣囊23相連接(或者如第2D圖與氣囊23之進氣嘴231相連通)。

上述之閥門片227上具有一閥孔227a，當閥門片227在集氣板226及出口板228之間定位組裝時，出口板228之卸壓通孔228a對應於集氣板226之第一貫穿孔226b，第二卸壓腔室228d對應於該集氣板226之第一卸壓腔室226d，該第二出口腔室228e對應於集氣板226之第一出口腔室226e，而閥門片227設置於集氣板226及出口板228之間，阻隔第一卸壓腔室226d與第二卸壓腔室228d連通，且閥門片227之閥孔227a設置於第二貫穿孔226c及該出口通孔228b之間，且閥孔227a係與位於集氣板226之第一出口腔室226e之凸部結構226f對應設置，藉由此單一之閥孔227a之設計，以使氣體可因應其壓差而達到單向流動之目的。

上述出口板228之卸壓通孔228a一端可進一步增設凸出而形成之一凸部結構228f，例如可為但不限為圓柱結構，以加強使閥門片227快速地抵觸且封閉卸壓通孔228a，並達到一預力抵觸作用完全密封之效果；以及，出口板228更具有至少一限位結構228g，以本實施例為例，限位結構228g係設置於第二卸壓腔室228d內，且為一環形塊體結構，但不以此為限，其主要為當微型閥門裝置22B進行集壓作業時，供以輔助支撐閥門片227之用，以防止閥門片227塌陷，並可使閥門片227可更迅速地開啟或封閉。

當微型閥門裝置22B集壓作動時，主要如第5A圖至第5C圖所示所示，其係可因應來自於微型氣體傳輸裝置22A向下傳輸之氣體所提供之壓力，又或是當外界的大氣壓力大於與出口229連接的氣囊23的內部壓力時，則氣體會自微型氣體傳輸裝置22A之集氣板226中的集氣腔室226a分別經第一貫穿孔226b以及第二貫穿孔226c而向下流入第一卸壓腔室226d及第一出口腔室226e內，此時，向下的氣體壓力係使可撓性的閥門片227向下彎曲形變進而使第一卸壓腔室226d的體積增大，且對應於第一貫穿孔226b處向下平貼並抵頂於卸壓通孔228a之端部，進而可封閉出口板228之卸壓通孔228a，故於第二卸壓腔室228d內的氣體不會自卸壓通孔228a處流出。當然，本實施例，可利用卸壓通孔228a端部增設一凸部結構228f之設計，以加強使閥門片227快速地抵觸且封閉卸壓通孔228a，並達到一預力抵觸作用完全密封之效果，同時並透過環設於卸壓通孔228a周邊之限位結構228g，以輔助支撐閥門片227，使其不會產生塌陷。另一方面，由於氣體係自第二貫穿孔226c而向下流入第一出口腔室226e中，且對應於第一出口腔室226e處之閥門片227亦向下彎曲形變，故使得其對應的閥孔227a向下打開，氣體則可自第一出口腔室226e經由閥孔227a而流入第二出口腔室228e中，並由出口通孔228b而流至出口229及與出口229相連接氣囊23，藉此以對氣囊23進行集壓之作動。

請續參閱第5D圖所示，當微型閥門裝置22B進行卸壓時，其係可藉由調控微型氣體傳輸裝置22A之氣體傳輸量，使氣體不再輸入集氣腔室226a中，或是當與出口229連接氣囊23內部壓力大於外界的大氣壓力時，則可使微型閥門裝置22B進行卸壓。此時，氣體將自與出口229連接的出口通孔228b輸入至第二出口腔室228e內，使得第二出口腔室228e之體積膨脹，進而促使可撓性之閥門片227向上彎曲形變，並向上平貼、抵頂於集氣板226上，故閥門片227之閥孔227a會因抵頂於集氣板226而關閉。當然，在本實施例，可利用第一出口腔室226e增設一凸部結構226f之設計，供可撓性之閥門片227向上彎曲形變更快速抵觸，使閥孔227a更易於達到一預力抵觸作用完全貼附密封之關閉狀態，因此，當處於初始狀態時，閥門片227之閥孔227a會因緊貼抵頂於該凸部結構226f而關閉，則第二出口腔室228e內的氣體將不會逆流至第一出口腔室226e中，以達到更好的防止氣體外漏之效果。以及，第二出口腔室228e中的氣體係可經由連通流道228c而流至第二卸壓腔室228d中，進而使第二卸壓腔室228d的體積擴張，並使對應於第二卸壓腔室228d的閥門片227同樣向上彎曲形變，此時由於閥門片227未抵頂封閉於卸壓通孔228a端部，故卸壓通孔228a即處於開啟狀態，即第二卸壓腔室228d內的氣體可由卸壓通孔228a向外流進行卸壓作業。當然，本實施例，可利用卸壓通孔228a端部增設之凸部結構228f或是透過設置於第二卸壓腔室228d內之限位結構228g，讓可撓性之閥門片227向上彎曲形變更快速，更有利脫離關閉卸壓通孔228a之狀態。如此，可藉由此單向之卸壓作業將與出口229連接氣囊23內的氣體排出而降壓，或是完全排出而完成卸壓作業。

綜上所述，本案所提供之穿戴式裝置，主要藉由透過驅動控制模組以控制並驅動該採以壓電致動之氣體致動器，使氣體致動器將氣體傳輸至氣囊，使氣囊充氣鼓脹以壓迫穿戴使用者所穿戴之特定位置，此時，再透過感測器以感測穿戴使用者之生理資訊，藉此可達到精準量測之功效，除此之外，更可使穿戴式裝置之防水膜之設計達到防水、防塵之功效、便於使用者攜帶。因此，本案採用壓電致動之氣體致動器之穿戴式裝置，極具產業利用價值，爰依法提出申請。

縱使本發明已由上述實施例詳細敘述而可由熟悉本技藝人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

1a‧‧‧頭部1b‧‧‧心臟部位1c‧‧‧手腕1d‧‧‧腳腕2‧‧‧穿戴式裝置21‧‧‧監測本體211‧‧‧穿戴件211a‧‧‧扣接凸部結構211b‧‧‧容置凹槽212‧‧‧主體框槽212a‧‧‧氣體連通孔213‧‧‧凹接結構214‧‧‧防護膜215‧‧‧通氣壓環22‧‧‧氣體致動器22A‧‧‧微型氣體傳輸裝置22B‧‧‧微型閥門裝置220‧‧‧暫存腔室221‧‧‧進氣板221a‧‧‧進氣孔221b‧‧‧匯流排孔221c‧‧‧匯流腔室222‧‧‧共振片222a‧‧‧中空孔洞222b‧‧‧可動部222c‧‧‧固定部223‧‧‧壓電致動件223a‧‧‧懸浮板223b‧‧‧外框223c‧‧‧支架223d‧‧‧壓電元件223e‧‧‧空隙223f‧‧‧凸部224a、224b‧‧‧絕緣片225‧‧‧導電片226‧‧‧集氣板226a‧‧‧集氣腔室226b‧‧‧第一貫穿孔226c‧‧‧第二貫穿孔226d‧‧‧第一卸壓腔室226e‧‧‧第一出口腔室226f‧‧‧凸部結構227‧‧‧閥門片227a‧‧‧閥孔228‧‧‧出口板228a‧‧‧卸壓通孔228b‧‧‧出口通孔228c‧‧‧連通流道228d‧‧‧第二卸壓腔室228e‧‧‧第二出口腔室228f‧‧‧凸部結構228g‧‧‧限位結構229‧‧‧出口23‧‧‧氣囊231‧‧‧進氣嘴24‧‧‧感測器25‧‧‧驅動控制模組26‧‧‧傳輸模組27‧‧‧蓋體28‧‧‧電路板3‧‧‧外部裝置

第1圖為習知之待測者量測生理資訊之位置示意圖。 第2A圖為本案穿戴式裝置外觀示意圖。 第2B圖為本案穿戴式裝置之相關構件分解示意圖。 第2C圖為本案穿戴式裝置之主體框槽與穿戴件相互拆組示意圖。 第2D圖為本案穿戴式裝置之主體框槽與另一較佳穿戴件相互拆組示意圖。 第3圖所本案穿戴式裝置之氣體致動器外觀示意圖。 第4A圖為第3圖之氣體致動器分解示意圖。 第4B圖為第3圖之氣體致動器剖面示意圖 第5A圖至第5C圖為第4B圖之氣體致動器集壓作動示意圖。 第5D圖為第4B圖之氣體致動器卸壓作動示意圖。 第6A圖為本案穿戴式裝置穿戴於使用者之手腕上之示意圖。 第6B圖為第2C圖之氣囊充氣示意圖。 第6C圖為第2D圖之氣囊充氣示意圖。 第7圖為本案穿戴式裝置之驅動架構示意圖。

21‧‧‧監測本體

212‧‧‧主體框槽

212a‧‧‧氣體連通孔

213‧‧‧凹接結構

214‧‧‧防護膜

215‧‧‧通氣壓環

22‧‧‧氣體致動器

24‧‧‧感測器

25‧‧‧驅動控制模組

26‧‧‧傳輸模組

27‧‧‧蓋體

28‧‧‧電路板

Claims (23)

1. 一種穿戴式裝置，包含： 一監測本體，包括有一主體框槽，該主體框槽之外框至少設置一氣體連通孔，而該氣體連通孔內覆蓋一防護膜，構成該主體框槽內形成密封防水、防塵； 一氣體致動器，設置於該監測本體之該主體框槽中，並使氣體透過該氣體連通孔導入該主體框槽內由該氣體致動器集中傳輸； 一氣囊，設置於該監測本體外部與該氣體致動器連通，該氣體致動器驅動運作傳輸氣體集中於氣囊內，使該氣囊充氣鼓脹於監測本體外； 一驅動控制模組，設置於該監測本體之該主體框槽中，控制該氣體致動器之驅動運作； 一感測器，設置於該監測本體之該主體框槽中，透過該驅動控制模組之控制，並直接感測該氣體致動器驅動運作傳輸氣壓變化而計算穿戴使用者之生理資訊。
2. 如申請專利範圍第1項所述之穿戴式裝置，其中該生理資訊為脈搏血壓、心跳等數據。
3. 如申請專利範圍第1項所述之穿戴式裝置，其中該監測本體包括有一傳輸模組，設置於該監測本體之該主體框槽中，供與該驅動控制模組電性連接，藉此透過該感測器感測穿戴使用者之一生理資訊傳送至該驅動控制模組中進行紀錄，該該驅動控制模組將該生理資訊傳送至該傳輸模組，該傳輸模組將該生理資訊傳遞至一外部裝置進行更進一步的分析統計儲存。
4. 如申請專利範圍第3項所述之穿戴式裝置，其中該傳輸模組為一無線傳輸模組，該無線傳輸模組為一Wi-Fi模組、一藍芽模組、一無線射頻辨識模組及一近場通訊模組之其中之一。
5. 如申請專利範圍第3項所述之穿戴式裝置，其中該傳輸模組為一有線傳輸模組，該有線傳輸模組為一USB、一mini-USB、一micro-USB之其中之一。
6. 如申請專利範圍第3項所述之穿戴式裝置，其中該外部裝置係為一雲端系統、一可攜式裝置、一電腦系統之其中之一或其組合。
7. 如申請專利範圍第1項所述之穿戴式裝置，其中該氣體致動器包含: 一微型氣體傳輸裝置，包括： 一進氣板，具有至少一進氣孔、至少一匯流排孔及一匯流腔室，至少一該匯流排孔連通至少一該進氣孔，至少一該匯流排孔與該匯流腔室連通，至少一該進氣孔供導入氣體透過至少一該匯流排孔引導進入該匯流腔室中； 一共振片，具有一中空孔洞，對應該進氣板之該匯流腔室； 一壓電致動件，包含一懸浮板、一外框、至少一支架以及一壓電元件，該外框環繞設置於該懸浮板的周邊，至少一該支架連接設置於該懸浮板與該外框之間，用以提供彈性支撐該懸浮板，且至少一該支架、該懸浮板與該外框之間具有一空隙，而該壓電元件貼附於該懸浮板表面上； 兩組絕緣片，設置於該壓電致動件之下；以及 一導電片，設置於兩組該絕緣片之間； 其中，該共振片堆疊於該壓電致動件之該外框上，該進氣板堆疊於該共振片上，且該共振片與該壓電致動件之間具有一間距以形成一暫存腔室，該壓電致動件被施加電壓驅動時，氣體由該進氣板之至少一該進氣孔導入，經至少一該匯流排孔匯集至該匯流腔室，再流經該共振片之該中空孔洞進入該暫存腔室內，再由該壓電致動件之該空隙向下傳輸持續導送氣體；以及 一微型閥門裝置，該微型閥門裝置包括： 一集氣板，該集氣板具有一第一貫穿孔、一第二貫穿孔、一第一卸壓腔室以及一第一出口腔室，該第一貫穿孔與該第一卸壓腔室相連通，該第二貫穿孔與該第一出口腔室相連通，該第一出口腔室具有一凸部結構； 一閥門片，具有一閥孔，位置對應到該集氣板之該凸部結構；以及 一出口板，包含一卸壓通孔、一出口通孔、一第二卸壓腔室以及一第二出口腔室，該卸壓通孔設置在該第二卸壓腔室之中心部位，該卸壓通孔端部具有另一凸部結構，該出口通孔與該第二出口腔室相連通，以及該出口通孔與一出口連通，而該第二卸壓腔室及該第二出口腔室之間具有一連通流道，以及該出口與該氣囊相連通； 其中，該閥門片及該出口板依序對應堆疊設置定位在該集氣板上，該出口板之該卸壓通孔對應於該集氣板之該第一貫穿孔，該出口板之該第二卸壓腔室對應於該集氣板之該第一卸壓腔室，該出口板之該第二出口腔室對應於該集氣板之該第一出口腔室，而該閥門片設置於該集氣板及該出口板之間，以阻隔該第一卸壓腔室與該第二卸壓腔室相連通，且該閥孔位於該第二貫穿孔及該出口通孔之間； 當氣體自該微型氣體傳輸裝置傳輸至該微型閥門裝置內，閥門片並受導入氣體氣流控制與該集氣板之該凸部結構形成遠離，以開啟該閥孔，而使導入氣體透過通過該閥孔，再導入該出口通孔內，透過該出口進入該氣囊內進行集壓作業。
8. 如申請專利範圍第7項所述之穿戴式裝置，其中該微型氣體傳輸裝置停止驅動運作，使該出口連接該氣囊內部壓力大於外界的大氣壓力時，該氣囊內充氣氣體透過該出口通孔之排出控制該閥門片，使該閥孔與該集氣板之該凸部結構抵觸而被封閉，以令該出口通孔與該第一卸壓腔室及該第一出口腔室連通，使該氣囊內充氣氣體經由該連通流道進入該第二卸壓腔室內，並促使該閥門片不與該出口板之該凸出結構抵觸而打開該卸壓通孔，讓該氣囊內充氣氣體經由該卸壓通孔流出，以進行該氣囊卸壓作業。
9. 如申請專利範圍第7項所述之穿戴式裝置，其中該懸浮板表面與該外框表面形成為非共平面，且使該懸浮板表面與該共振片之間保持該間距。
10. 如申請專利範圍第9項所述之穿戴式裝置，其中該間距由該至少一支架成形於該懸浮板與該外框之間所調整。
11. 如申請專利範圍第7項所述之穿戴式裝置，其中該懸浮板表面具有一凸部，該凸部頂面與該外框表面為非共平面。
12. 如申請專利範圍第7項所述之穿戴式裝置，其中該集氣板表面更具有一集氣腔室，且該集氣腔室與該第一貫穿孔及該第二貫穿孔相連通。
13. 如申請專利範圍第7項所述之穿戴式裝置，其中穿戴式裝置之該集氣板之該第一卸壓腔室及該第一出口腔室係形成於所相對之該集氣腔室上。
14. 如申請專利範圍第7項所述之穿戴式裝置，其中該微型閥門裝置之該出口板包含至少一限位結構，該至少一限位結構設置於該第二卸壓腔室內。
15. 如申請專利範圍第1項所述之穿戴式裝置，其中該監測本體包括有一穿戴件，該穿戴件與該主體框槽相互扣接成一體，供以該主體框槽固定穿戴使用者之一特定部位，並透過該感測器以感測穿戴使用者之一生理資訊。
16. 如申請專利範圍第15項所述之穿戴式裝置，其中該主體框槽外部側端設置有一凹接結構，該穿戴件在一對接端設置一扣接凸部結構，供與該主體框槽之外部側端所設置凹接結構形成凸凹對接，讓該主體框槽與該穿戴件扣接定位成一體連接。
17. 如申請專利範圍第15項所述之穿戴式裝置，其中該氣囊設置於該主體框槽底部與該氣體致動器連通。
18. 如申請專利範圍第15項所述之穿戴式裝置，其中該穿戴件設置一容置凹槽，而該氣囊設置於該穿戴件之容置凹槽外側底部，並具有一進氣嘴穿伸於該容置凹槽上，且該容置凹槽兩側端設置有一扣接凸部結構，供與該主體框槽之外部側端所設置凹接結構形成凸凹對接，讓該主體框槽與該穿戴件扣接定位成一體連接，且該氣囊之該進氣嘴與該氣體致動器相連通。
19. 如申請專利範圍第1項所述之穿戴式裝置，其中該監測本體包括有一蓋體密封該主體框槽上方。
20. 如申請專利範圍第19項所述之穿戴式裝置，其中該蓋體為一螢幕，以顯示該生理資訊。
21. 如申請專利範圍第1項所述之穿戴式裝置，其中進一步包括有一通氣壓環，該通氣壓環壓持該防護膜而嵌置於該氣體連通孔中定位。
22. 如申請專利範圍第1項所述之穿戴式裝置，其中該防護膜為一防水、防塵且可供氣體穿透之膜狀結構，為IP64之國際防護等級認證。
23. 如申請專利範圍第1項所述之穿戴式裝置，其中該防護膜為一防水、防塵且可供氣體穿透之膜狀結構，為IP68之國際防護等級認證。

Images