TWI391109B - 可攜式氣墊裝置 - Google Patents

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TWI391109B
TWI391109B TW098110525A TW98110525A TWI391109B TW I391109 B TWI391109 B TW I391109B TW 098110525 A TW098110525 A TW 098110525A TW 98110525 A TW98110525 A TW 98110525A TW I391109 B TWI391109 B TW I391109B
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Bor Nian Chuang
Tien Cheng Tseng
Chan Hsiao Ho
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Ind Tech Res Inst
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    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47D—FURNITURE SPECIALLY ADAPTED FOR CHILDREN
    • A47D15/00—Accessories for children's furniture, e.g. safety belts or baby-bottle holders
    • A47D15/001—Mattresses
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G19/00—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
    • G01G19/44—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for weighing persons
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    • G—PHYSICS
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Description

可攜式氣墊裝置
本發明係關於一種可攜式氣墊裝置(portable cushion device)。
台灣專利308839號揭露一種嬰兒安全睡眠保護墊圈。如第一圖所示，保護氣墊圈100提供內部氣墊(inner cushion)110、外圍保護墊圈(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100可調整嬰兒睡姿與避免嬰兒滾落床下。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，此舒適氣墊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240舒適性，可以有線或無線傳輸使用感測器230量測心跳數據，床墊210與控制器使用管線連接，此舒適氣墊200沒有提供透氣功能。感測器230需掛在嬰兒240身上。
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 cushion region)、一控制介面模組(control interface module)、以及一警示單元(alarm unit)。此第二氣墊區備有一充氣口。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圍，將上述及本發明之其他目的與優點詳述於後。
第三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。如第三A圖所示，可攜式氣墊裝置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、以及一警示單元340。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連接於第二氣墊區320，透過充氣口321將第二氣墊區320充氣至一特定壓力，並且當一待測物(圖中無標示)置於第二氣墊區320上時，控制介面模組330測量待測物的重量，並持續監測待測物。當控制介面模組330監測到第二氣墊區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。
第三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。如第三B圖所示，第一氣墊區310與第二氣墊區320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圖是一個範例示意圖，說明第一氣墊區與第二氣墊區之拆裝，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的內圍與第二氣墊區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(valve unit)333、一幫浦單元(pump unit)334、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(switch)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 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，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。
洩氣閥單元333可包含一洩氣閥(valve)3330與一洩氣閥驅動器(valve driver)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可包含一發送器(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3310控制發出無線訊號。汽笛單元337可包含一汽笛(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一致。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410。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410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墊區之示意圖，並且與本發明之某些揭露的實施範例一致。此範例中，控制介面模組330藉由一通氣管420與第二氣墊區320的充氣口321連接，來進行第二氣墊區320充氣。壓力感測單元335將來自洩氣閥單元333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320的充氣壓力，同時利用洩氣閥單元333來降低第二氣墊區320內的空氣壓力。壓力感測單元335接受自第二氣墊區320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320上之待測物的重量。所以控制介面模組330連接第二氣墊區320，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LED燈510、一電源開關520、以及一吊孔530。當接收器342接收顯示與控制介面模組330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330對第二氣墊320區充氣至一特定壓力時，停止繼續對第二氣墊區320進行充氣，控制介面模組330則顯示重量，例如為0，將第一氣墊區310設於第二氣墊區320之外圍。將嬰兒600置放於第二氣墊充氣區320上，控制介面模組330測量到嬰兒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330持續對嬰兒600做監測。當控制介面模組330感測到重量增加或減少時，如嬰幼兒600從第二氣墊區320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720中，當控制介面模組停止充氣時，例如可顯示0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，控制介面模組連接於第二氣墊區，並對第二氣墊區充氣，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，測量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)，並可選擇是否進入警戒模式，並持續監測待測物的重量(步驟830)，偵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量中，可藉由壓力感測單元測得待測物的重量所造成第二氣墊內之壓力，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耦合分析模擬，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。
惟，以上所述者，僅為發明之實施例而已，當不能依此限定本發明實施之範圍。即大凡一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內。
100．．．保護氣墊圈
110．．．內部氣墊
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
331．．．控制單元
3310．．．微控制器
3311．．．液晶顯示器
332．．．電源單元
3320．．．調節器
3321．．．電池
333．．．洩氣閥單元
3330．．．洩氣閥
3331．．．洩氣閥驅動器
334．．．幫浦單元
3340．．．幫浦
3341．．．幫浦驅動器
335．．．壓力感測單元
3350．．．壓力感測器
3351．．．放大器
336．．．發送單元
3360．．．發送器
3361．．．天線
337．．．汽笛單元
3370．．．汽笛
3371．．．放大器
338．．．切換元件
330．．．控制介面模組
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
338．．．切換元件
410．．．通氣管接口
320．．．第二氣墊區
321．．．充氣口
330．．．控制介面模組
331．．．控制單元
333．．．洩氣閥單元
334．．．幫浦單元
335．．．壓力感測單元
410．．．通氣管接口
420．．．通氣管
340．．．警示單元
341．．．微控制器
342．．．接收器
3421．．．天線
343．．．電池
344．．．汽笛單元
3441．．．放大器
3442．．．汽笛
330．．．控制介面模組
340．．．警示單元
342．．．接收器
344．．．汽笛單元
510．．．LED燈
520．．．電源開關
530．．．吊孔
300．．．可攜式氣墊裝置
310．．．第一氣墊區
320．．．第二氣墊區
330．．．控制介面模組
340．．．警示單元
600．．．嬰兒
710．．．將一控制介面模組連接於一第二氣墊區，並且將第一氣墊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墊區上的嬰兒重量發生增加或減少時，立即發出警示
810．．．判斷第二氣墊區充氣是否達到預設值
820．．．測量第二氣墊區上之待測物的重量，顯示及記錄此待測物重量
830．．．選擇是否進入警戒模式，並持續監測待測物的重量
840．．．當偵測到待測物重量超過或減少，發出一警示
第一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。
第三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。
第三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墊區之拆裝，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。
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。
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。
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

Claims (15)

  1. 一種可攜式氣墊裝置，該裝置包含：一第二氣墊區，為具有相通氣體引道之軟性材質的多個甜甜圈氣囊所組成，備有一充氣口與一連接元件；一第一氣墊區，為具有相通氣體引道之軟性材質的多個甜甜圈氣囊所組成，備有一連接元件；該第一氣墊區的該連接元件與該第二氣墊區的該連接元件組裝，則該第一氣墊區設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；以及一警示單元；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，其中該第一氣墊區的該多個氣囊為甜甜圈形狀。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之可攜式氣墊裝置，其中該第二氣墊區的該多個氣囊為甜甜圈形狀。
  4. 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、 與該切換元件。
  5. 如申請專利範圍第4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。
  6. 如申請專利範圍第4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。
  7. 如申請專利範圍第4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。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之可攜式氣墊裝置，其中該幫浦單元還包括一幫浦與一幫浦驅動器。
  9. 如申請專利範圍第4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。
  10. 如申請專利範圍第4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。
  11. 如申請專利範圍第4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。
  12. 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。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之可攜式氣墊裝置，其中該警示單元還包括至少一個微控制器、一接收器、一汽笛單元、以及一電池，其中該微控制器接收該接收器之訊號，來觸發該汽笛單元發出警訊。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之可攜式氣墊裝置，其中該接收器備有一天線。
  15. 如申請專利範圍第13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。
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