TWI699199B - 腹式呼吸引導器 - Google Patents

Abstract

本發明係一種腹式呼吸引導器，包含手指感應單元、控制裝置、控制開關及加壓裝置。其中，手指感應單元具有量測件，係用以測量使用者之心跳值並傳送心跳訊號；控制裝置具有處理單元及傳送單元，處理單元係連接並接收手指感應單元所傳送之心跳訊號，處理單元判斷心跳訊號是否大於預設值，若大於預設值則傳送第一啟動訊號；控制開關係連接控制裝置之傳送單元，依據第一啟動訊號開啟控制開關；加壓裝置係連接控制開關，當控制開關啟動後，加壓裝置會對充氣單元進行充氣加壓或不充氣加壓。

Description

腹式呼吸引導器

本發明係一種呼吸引導器，特別係一種透過加壓裝置對充氣單元進行充氣加壓或不充氣加壓，藉此讓使用者進行腹式呼吸。

胸式呼吸主要係包含肋骨(Rib)與胸肋肌群(Sternocostal muscles)的協調動作，造成胸腔(Thoracic cavity)及腹腔(Abdominal cavity)體積於呼吸過程中不同程度的擴張及收縮，形成腔室間之壓力差，而氣流得以順利進出肺臟(Lung)完成呼吸運動。腹式呼吸係運用腹部肌群(Abdominal muscles)的協調動作，促使腹腔體積於呼吸過程中不同程度的擴張與收縮，間接地影響胸腔壓力變化，而氣流得以順利進出肺臟完成呼吸運動。一般而言，吸氣時為腹部凸起、吐氣腹部凹陷的表徵，且由於間接影響與腹腔位於胸腔之下方，因此，此呼吸方式易產生深長進氣量，能加強肺臟下半部的換氣。以呼吸生理觀點，腹式呼吸具有低呼吸頻率、於單位呼吸次數下有較高進氣量、以及較少能量耗損等特性，因而腹式呼吸較胸式呼吸更有效率，成為復健、瑜珈、氣功等的重要的學習項目之一。

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之目的就是在提供一種腹式呼吸引導器，透過手指感應單元量測手指之心跳值是否高於預設值，藉此啟動加壓裝置對充氣單元進行充氣加壓或不充氣加壓，以對使用者之腹部進行加壓，讓使用者可以緩緩做出利用腹部去呼吸的動作，以達到訓練腹式呼吸法之效果。

本發明係一種腹式呼吸引導器，包含手指感應單元、控制裝置、控制開關及加壓裝置。其中，手指感應單元具有量測件，量測件係用以測量使用者之心跳值並傳送心跳訊號。而本發明之控制裝置具有處理單元及傳送單元，其中處理單元係連接並接收手指感應單元所傳送之心跳訊號，處理單元判斷心跳訊號是否大於一預設值，若大於預設值則傳送第一啟動訊號。

續言之，本發明之控制開關係連接控制裝置之傳送單元，用以接收第一啟動訊號，依據第一啟動訊號開啟控制開關。而本發明之加壓裝置係連接控制開關，當控制開關啟動後，加壓裝置會對充氣單元進行充氣加壓或不充氣加壓。

較佳者，本發明之腹式呼吸引導器，更包含壓力感測裝置，壓力感測裝置係連接充氣單元，用以感測充氣單元充氣加壓後的壓力值並傳送壓力訊號至電子裝置。

較佳者，本發明之腹式呼吸引導器之手指感應單元上更可例如設有藍芽傳輸單元，透過藍芽傳輸單元將使用者之心跳值傳送至電子裝置。

較佳者，本發明之腹式呼吸引導器，更包含即時啟動裝置，即時啟動裝置係連接控制開關，啟動即時啟動裝置後會傳送第二啟動訊號予控制開關，控制開關接收到第二啟動訊號後會開啟控制開關。

較佳者，本發明之腹式呼吸引導器之充氣單元例如係設置於使用者之腹部，透過加壓裝置會對充氣單元進行充氣加壓或不充氣加壓，以輔助使用者進行腹式呼吸。

較佳者，本發明之腹式呼吸引導器之充氣單元可例如為氣囊。

較佳者，本發明之腹式呼吸引導器之量測件可例如為手指脈搏紅外線感測單元。

較佳者，本發明之腹式呼吸引導器之控制裝置可例如為Arduino單晶片微控制器。

較佳者，本發明之腹式呼吸引導器之控制開關可例如為繼電器。

較佳者，本發明之腹式呼吸引導器之加壓裝置可例如為充氣幫浦。

綜上述，本發明之腹式呼吸引導器具有下列優點：

(1) 透過本發明之腹式呼吸引導器讓使用者緩慢呼吸可活化副交感神經，降低心跳速率，減緩焦慮感。

(2) 本發明的腹式呼吸會產生深長進氣量，能加強下半部肺臟的換氣，因此，可強化呼吸效益，促進體內供氧能力，強化人體運動能力。

為利 貴審查員瞭解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本發明配合圖式，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍，且為使便於理解，下述實施例中的相同元件係以相同的符號標示來說明合先敘明。

請一併參閱圖1至圖3。圖1係為本發明之腹式呼吸引導器之電路方塊圖。圖2係為本發明之腹式呼吸引導器之結構示意圖。圖3係為本發明之腹式呼吸引導器之電子裝置接收壓力訊號及心跳值之示意圖。

本發明係一種腹式呼吸引導器，包含手指感應單元10、控制裝置20、控制開關30及加壓裝置40。其中，手指感應單元10具有量測件11，量測件11係用以測量使用者之心跳值並傳送心跳訊號12，其中手指感應單元10可例如透過一電線110連接控制裝置20之處理單元21。上述之手指感應單元10上更設有藍芽傳輸單元70，透過藍芽傳輸單元70將使用者之心跳值傳送至電子裝置100。上述之量測件11可例如為手指脈搏紅外線感測單元，且手指感應單元10可例如為一軟性套袋，讓使用者可將手指放入套袋中並接觸量測件11，透過量測件11感測手指之心跳值，上述之使用者之手指可例如為拇指或食指。

續言之，本發明之控制裝置20具有處理單元21及傳送單元22，其中處理單元21係連接並接收手指感應單元10所傳送之心跳訊號，處理單元21判斷心跳訊號12是否大於一預設值，若大於預設值則傳送第一啟動訊號23。上述之控制裝置20可例如為Arduino單晶片微控制器。而本發明之控制開關30可例如係藉由一電線120電性連接控制裝置20之傳送單元22，控制開關30係接收第一啟動訊號23，再依據第一啟動訊號23開啟控制開關30。上述之控制開關30可例如為繼電器。

再言之，本發明之加壓裝置40係電性連接控制開關30，且控制開關30可例如設置於加壓裝置40上，當控制開關30啟動後，加壓裝置40會對充氣單元50進行充氣加壓(充氣)或不充氣加壓(放氣)，其中，充氣單元50係設置於使用者之腹部，透過加壓裝置40對充氣單元50進行充氣加壓(充氣)或不充氣加壓(放氣)，以輔助使用者進行腹式呼吸。上述之充氣單元50可例如為氣囊，加壓裝置40可例如為充氣幫浦，且充氣單元50係透過充氣孔52上的充氣管53連接加壓裝置40。

此外，本發明之腹式呼吸引導器更包含壓力感測裝置60及即時啟動裝置80，其中，壓力感測裝置60係連接充氣單元50，用以感測充氣單元50充氣加壓後的壓力值並傳送壓力訊號61至電子裝置100。而即時啟動裝置80係透過電線130連接控制開關30，啟動即時啟動裝置80後會傳送第二啟動訊號81予控制開關30，控制開關30接收到第二啟動訊號81後會開啟控制開關30。上述之電子裝置100可例如係使用者手持著或是放置於使用者之周圍，但於此並不設限，只要讓電子裝置100可以接收到壓力訊號61及心跳值的位置即可。

現在人常因生活、感情、家庭，產生壓力，而造成緊張，常在緊張的環境下生活對身體是非常大的影響，其實最簡單的舒緩方式，就是我們人一生下來就會的呼吸。有八成的民眾都是使用胸式呼吸法，也就是吸入空氣時胸腔會擴大的呼吸法，胸式呼吸法只使用到1/3至1/6的肺活量，而因為瑜珈越來越盛行的腹式呼吸法，則是將大量的空氣吸入腹部，主要是利用深呼吸來幫助穩定情緒。腹式呼吸法不需要用到胸腔部分，而是利用腹部橫膈膜用力收縮。雖然腹呼吸法可以改善焦慮緊張感，但是腹式呼吸法在訓練時係需要有指導人員以口令引導，相當耗時費力，如果自己經常忘記訓練效果則大打折扣。

請繼續參閱圖1至圖3。舉例來說，當使用者要練習腹式呼吸法時，可利用腰帶51將充氣單元50綁在腹部上。接著，使用者再將手指放入手指感應單元10中並且讓手指持續性的觸碰著量測件11，透過量測件11測量使用者手指上的心跳值並利用手指感應單元10上的藍芽傳輸單元70將心跳訊號12傳送給控制裝置20之處理單元21以及電子裝置100並將心跳值儲存在電子裝置100中。上述之電子裝置100可例如為手機或平板電腦，讓使用者可透過手機或平板電腦監控心跳值，以掌握自己的健康狀態。上述之心跳訊號12可例如以藍芽傳輸單元70以無線方式傳輸給控制裝置20之處理單元21或是透過電線110以有線方式傳輸給控制裝置20之處理單元21。

續言之，當控制裝置20之處理單元21接收到心跳訊號12後， 處理單元21會判斷心跳訊號12是否有大於預設值，若大於預設值則透過控制裝置20之傳送單元22傳送第一啟動訊號23給控制開關30，控制開關30接收第一啟動訊號23後，會依據第一啟動訊號23開啟控制開關30，藉此啟動加壓裝置40。接著，已啟動的加壓裝置40會經由與充氣單元50之充氣孔52連接的充氣管53對充氣單元50進行充氣加壓(充氣)或不充氣加壓(放氣)，當充氣單元50反覆進行充氣加壓(充氣)及不充氣加壓(放氣)使用者的腹部後，讓使用者可以緩緩做出利用腹部去呼吸的動作，以達到訓練腹式呼吸法之效果，且透過腹部加壓之訓練亦可作為訓練橫膈(吸氣肌)及訓練腹肌群(吐氣肌)。

上述之充氣加壓(充氣)約5秒後停止加壓，接著開始放氣(不充氣加壓)約5秒，以此為一循環，當充氣單元50反覆進行多次循環後，可供使用者達到訓練腹式呼吸法之效果。本發明係以充氣加壓(充氣)5秒及不充氣加壓(放氣)5秒作為舉例，但於此並不設限，可依使用者實際需求而有所改變。上述之充氣管53可例如為可撓性塑膠管體，但於此並不設限，只要可傳送氣體之管體皆適用本發明。此外，由於一般成人平均心跳一分鐘為70下至90下之間，若心跳過高容易造成呼吸困難及喘不過氣，因此，本發明之心跳訊號12之預設值可例如為高於90下後，控制裝置20之傳送單元22就會傳送第一啟動訊號23給控制開關30以啟動加壓裝置40及充氣單元50。

再言之，若充氣單元50反覆進行充氣加壓(充氣)及不充氣加壓(放氣)使用者的腹部一段時間後，手指感應單元10會再次感測使用者的心跳值並傳送心跳訊號12給控制裝置20之處理單元21，當處理單元21判斷心跳訊號小於預設值後，控制裝置20之傳送單元22會傳送一關閉訊號90給控制開關30，控制開關30依據關閉訊號90停止加壓裝置40之作動。上述之一段時間可例如為10分鐘、20分鐘或30分鐘。

承上述，本發明之壓力感測裝置60係設置在充氣單元50之一內側且靠近使用者之腹部，透過壓力感測裝置60感測充氣單元50充氣加壓後的壓力值並且傳送壓力訊號61給電子裝置100並將壓力值儲存在電子裝置100中，讓使用者可直接於電子裝置100上監控腹部上的充氣單元之充氣加壓的狀態，避免充氣加壓的強度過高，造成使用者的身體不適。

另外，本發明更選擇性包含即時啟動裝置80連接控制開關30，讓使用者可省略手指感應單元10之量測件11測量手指的心跳值之步驟，直接啟動即時啟動裝置80並傳送第二啟動訊號81給控制開關30，讓控制開關30依據第二啟動訊號81開啟加壓裝置40。上述之即時啟動裝置80可例如為一按鈕。

總言之，透過本發明之腹式呼吸引導器於設計上之巧思，透過手指感應單元量測手指之心跳值是否高於預設值，藉此啟動加壓裝置對充氣單元進行充氣加壓或不充氣加壓，以對使用者之腹部進行加壓，讓使用者可以緩緩做出利用腹部去呼吸的動作，以達到訓練腹式呼吸法之效果。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

10：手指感應單元 11：量測件 12：心跳訊號 20：控制裝置 21：處理單元 22：傳送單元 23：第一啟動訊號 30：控制開關 40：加壓裝置 50：充氣單元 51：腰帶 52：充氣孔 53：充氣管 60：壓力感測裝置 61：壓力訊號 70：藍芽傳輸單元 80：即時啟動裝置 81：第二啟動訊號 90：關閉訊號 100：電子裝置 110：電線 120：電線 130：電線

圖1係為本發明之腹式呼吸引導器之電路方塊圖。

圖2係為本發明之腹式呼吸引導器之結構示意圖。

圖3係為本發明之腹式呼吸引導器之電子裝置接收壓力訊號及心跳值之示意圖。

10：手指感應單元 11：量測件 12：心跳訊號 20：控制裝置 21：處理單元 22：傳送單元 23：第一啟動訊號 30：控制開關 40：加壓裝置 50：充氣單元 60：壓力感測裝置 61：壓力訊號 70：藍芽傳輸單元 80：即時啟動裝置 81：第二啟動訊號 90：關閉訊號 100：電子裝置

Claims (9)

1. 一種腹式呼吸引導器，至少包含：一手指感應單元，該手指感應單元具有一量測件，該量測件係用以測量一使用者之心跳值並傳送一心跳訊號；一控制裝置，該控制裝置具有一處理單元及一傳送單元，其中該處理單元係連接並接收該手指感應單元所傳送之該心跳訊號，該處理單元判斷該心跳訊號是否大於一預設值，若大於該預設值則傳送一第一啟動訊號；一控制開關，該控制開關係連接該控制裝置之該傳送單元，用以接收該第一啟動訊號，依據該第一啟動訊號開啟該控制開關；一加壓裝置，該加壓裝置係連接該控制開關，當該控制開關啟動後，該加壓裝置會對一充氣單元進行充氣加壓或不充氣加壓，其中該充氣單元係設置於該使用者之腹部，透過該加壓裝置對該充氣單元進行充氣加壓或不充氣加壓，以輔助該使用者進行腹式呼吸。
2. 如申請專利範圍第1項所述之腹式呼吸引導器，更包含一壓力感測裝置，該壓力感測裝置係連接該充氣單元，用以感測該充氣單元充氣加壓後的壓力值並傳送一壓力訊號至一電子裝置。
3. 如申請專利範圍第1項所述之腹式呼吸引導器，其中該手指感應單元上更設有一藍芽傳輸單元，透過該藍芽傳輸單元將該使用者之該心跳值傳送至一電子裝置。
4. 如申請專利範圍第1項所述之腹式呼吸引導器，更包含一即時啟動裝置，該即時啟動裝置係連接該控制開關，啟動該即時啟動裝置後會傳送一第二啟動訊號予該控制開關，該控制開關接收到該第二啟動訊號 後會開啟該控制開關。
5. 如申請專利範圍第1項所述之腹式呼吸引導器，其中該充氣單元係為氣囊。
6. 如申請專利範圍第1項所述之腹式呼吸引導器，其中該手指感應單元之該量測件係為手指脈搏紅外線感測單元。
7. 如申請專利範圍第1項所述之腹式呼吸引導器，其中該控制裝置係為Arduino單晶片微控制器。
8. 如申請專利範圍第1項所述之腹式呼吸引導器，其中該控制開關係為繼電器。
9. 如申請專利範圍第1項所述之腹式呼吸引導器，其中該加壓裝置係為充氣幫浦。

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