TWM444569U - 具導電彈性體之非察覺式活動感測裝置 - Google Patents

Description

具導電彈性體之非察覺式活動感測裝置

本創作係關於一種具導電彈性體之非察覺式活動感測裝置，尤指一種受到外力擠壓時，其導電彈性體及非導電彈性體之對應部位會擠壓變形，而使該導電彈性體能與定位於該非導電彈性體上的導電纖維相接觸，並相互導通之感測裝置。

按，受到全球普遍生育率下降及醫療環境改善之影響，不但使得世界各國的高齡人口比例大幅提高，亦造成慢性疾病盛行率的顯著成長，因此，各式醫療照護服務的需求亦隨之不斷增加。隨著各式醫療照護服務的發展，居家環境下的身體活動監測技術亦隨之發展，以便醫療照護服務的提供者能更即時且全面地掌握受測對象(高齡者或慢性病患者)的活動狀況(例如：受測者的呼吸、身體活動訊號、身體重心位置及姿態等訊號)，進而能更迅速且主動地為受測者提供所需之醫療照護服務。

承上，為使醫療照護服務的提供者能掌握受測者在居家環境中的各種活動情形(如，臥離床：睡眠狀態、行動情況及坐立情況等)，部份相關廠商開發設計了一種感測裝置，請參閱第1圖所示，該感測裝置1包括兩層彈性結構11、複數第一導電纖維12(金屬導電纖維、金屬化合物型導電纖維或炭黑導電纖維等)及一導電織物13，其中該等第一導電纖維12係分別縫設於該等彈性結構11上，且能暴露於該等彈性結 構11之相互對應之一側表面；該導電織物13係由第二導電纖維131與普通紗線132交織製成(或由該等第二導電纖維131與普通纖維混紡後再編織而成)，且該導電織物13係設置於該等彈性結構11之間，當該感測裝置1受到外力擠壓時，該等彈性結構11會受到擠壓而變形，進而使該等第一導電纖維12能與該導電織物13之該等第二導電纖維131相接觸並相互導通，並形成複數個接觸點及複數個感測電阻。當該感測裝置1之該等第一導電纖維12或該導電織物13與一控制模組(圖式未顯示)相電氣連接時，該控制模組便能藉由一總感測電阻值及其工作電壓與該感測裝置1所受到的壓力大小、壓力面積及接觸點的數量之關係產生訊號。當該控制模組與另一電子裝置(圖式未顯示)透過有線或無線的方式建立連線，醫療照護服務的提供者便能透過該電子裝置分析處理該等訊號並了解受測者的活動狀況。

該感測裝置1能被應用至居家環境中的各種產品(如：床墊、椅墊、桌椅腳墊甚至衣物等)，並藉此對受測者在居家環境中的各種活動情形進行監測。由於該感測裝置1不但侵入性與約束性較低，能有效降低受測者心理上的抵抗意識，更由於結構輕便、簡單且柔軟，而具備使用便利且舒適度佳等優點，因此，在居家醫療照護服務的領域中，該感測裝置1已逐漸成為應用於各式監測裝置的重要技術之一。

創作人不但長期投入醫療照護等相關領域的研發，更持續關注市場反應並針對使用者所回饋的各種訊息進行細心地研究，在創作人長期研究的過程中發現，雖然該感測裝置1 具備前述之諸多優點，惟，該感測裝置1之設計仍有進一步改良之空間，復請參閱第1圖所示，由於該導電織物13係由金屬導電纖維或金屬化合物型導電纖維等第二導電纖維131與普通紗線132交織製成，在長期使用後，該等第二導電纖維131可能因受到彎折而形成凸起之尖部131a，由於該尖部131a係凸起於該導電織物13所在之平面，因此該尖部131a很可能在該感測裝置1未受到外力之狀態下便接觸到該等第一導電纖維12，進而使該等第一導電纖維12能與該導電織物13相互導通，如此，便會產生錯誤之導通訊號；再者，由於該導電織物13係由金屬導電纖維或金屬化合物型導電纖維等第二導電纖維131與普通紗線132交織製成，在長期使用後，該等普通紗線132可能因長期磨擦而在該導電織物13之表面產生許多毛球132a，該等毛球132a可能產生在對應於該等第一導電纖維12之位置，且由於該等毛球132a係由不導電的該等普通紗線132所形成，在該感測裝置1受到外力擠壓時，該等毛球132a便會阻礙該等第一導電纖維12與該等第二導電纖維131間之相互導通，如此，便會降低該感測裝置1在使用上的靈敏度。

綜上所述可知，雖然習知的感測裝置1能有效降低受測者心理上的抵抗意識，且具備使用便利且舒適度佳等優點，惟，受限於該導電織物13之材料特性，該感測裝置1在長期使用後，其偵測訊號之正確性及靈敏度均會逐漸下降，以致其耐用性並不理想，因此，如何藉由改變該感測裝置1之結構設計，以提高該感測裝置1偵測訊號之正確性及靈敏度， 即成為本創作在此欲探討的一重要課題。

有鑑於習知感測裝置之諸多問題，創作人乃根據其長久以來服務於相關產業之經驗，並透過多次反覆地設計與改良，終於開發出本創作之一種具導電彈性體之非察覺式活動感測裝置，以期能藉本創作提高感測裝置偵測訊號之正確性以及靈敏度，並藉此提高其耐用性。

本創作之一目的，係提供一種具導電彈性體之非察覺式活動感測裝置，包括一非導電彈性體、至少一導電纖維及一導電彈性體，該非導電彈性體係由軟質且具彈性之非導體(如：聚氨酯材料等)製成，其一側面係呈凹凸起伏狀，且形成至少一凹陷部；該導電纖維係定位(如：縫設)於該凹陷部中；該導電彈性體係由軟質且具彈性之導體(如：導電泡綿或導電橡膠等)製成，且係設置於該非導電彈性體呈凹凸起伏狀之該側面上，且當該感測裝置受到外力擠壓時，該導電彈性體及該非導電彈性體之對應部位會擠壓變形，而使該導電彈性體能與該導電纖維相接觸，並相互導通。如此，由於本創作係以導電彈性體取代習知感測裝置之導電織物，故能有效避免習知感測裝置使用導電織物所產生的諸多問題，例如：當導電織物之導電纖維斷裂或凸起時，該導電織物之導電纖維可能在該習知感測裝置並未受到外力擠壓時，便接觸到縫設於該非導電彈性體上的導電纖維，以致於產生錯誤的接觸訊號；或者，由於導電織物係以導電纖維與普通 纖維混紡而織成，其中普通纖維可能會在長期使用下產生毛球，進而在該感測裝置受到外力擠壓時，阻礙該導電織物之導電纖維與縫設於該非導電彈性體上的導電纖維間的相互導通。因此，相較於習知感測裝置，將本創作之具導電彈性體之非察覺式活動感測裝置使用於偵測訊號時，不但能對訊號偵測有更高的正確性與靈敏度，且長期使用下亦不會減損其效能，大大地提昇該感測裝置在使用上的耐用性。

為便 貴審查委員能對本創作之目的、技術特徵及其功效，做更進一步之認識與瞭解，茲舉實施例配合圖式，詳細說明如下：

本創作係一種具導電彈性體之非察覺式活動感測裝置，在本創作之第一較佳實施中，請參閱第2圖及第3圖所示，該感測裝置2包括一非導電彈性體21、至少一導電纖維22及一導電彈性體23，該非導電彈性體21係由發泡材料(如：聚氨酯材料等)製成，惟，本創作並不以此為限，該非導電彈性體21亦可由其他軟質且具彈性之非導體製成，合先陳明。在本第一較佳實施例中，該導電纖維22係被縫設於該非導電彈性體21上，且由於該非導電彈性體21係由可彈性變形之材料製成，因此，在該導電纖維22被縫合至該非導電彈性體21時，該導電纖維22將能使該非導電彈性體21之局部區域被束緊，進而使該非導電彈性體21之表面呈凹凸起伏狀，意即，使得對應於該導電纖維22之位置形成該等凹陷部 211，且使該非導電彈性體21之其他位置相對於該凹陷部211形成該等凸起部212。在此特別一提者，雖然在前述實施例中，係藉由該導電纖維22將該非導電彈性體21之局部區域束緊，進而使該非導電彈性體21之表面呈凹凸起伏狀，惟，本創作並不以此為限，廠商亦可以在最初生產該非導電彈性體21時，便將其設計為表面呈凹凸起伏狀，嗣，再將該導電纖維22透過縫設、黏著或其他定位方式定位於該非導電彈性體21表面之凹陷部211，換言之，廠商得自行變化該導電纖維22之定位方式及該非導電彈性體21之設計。

承上，該導電彈性體23係由軟質且具彈性之導體(如：導電泡綿或導電橡膠等)製成，且係設置於該非導電彈性體21呈凹凸起伏狀之該側面上。在本第一較佳實施例中，係透過黏合之方式使得該導電彈性體23之周緣與該非導電彈性體21之周緣能相互結合成一體，惟，本創作並不以此為限，請參閱第4圖所示，在本創作之第二較佳實施例中，廠商亦可設計面積較大之一非導電彈性體31，且於該非導電彈性體31之一側面的局部區域上縫設導電纖維32，進而使該非導電彈性體31上對應於該導電纖維32之區域呈凹凸起伏狀，嗣，將面積較小之一導電彈性體33放置於該一側面的其他區域，並將該非導電彈性體31對折，以令該非導電彈性體31能構成貼附於該導電彈性體33兩對應側面之兩層片狀體，嗣，藉一棉線34沿其周緣進行縫合以形成一感測裝置3，此時，該非導電彈性體31係構成該感測裝置3之主體，且令該導電彈性體33被收容於其中，如此，同樣能令該導電彈性體33被 穩固地被定位於該非導電彈性體31呈凹凸起伏之該側面上，同理，廠商亦可藉非導電彈性體31製成之兩片獨立的片狀體將該導電彈性體33包覆於兩層片狀體之間，並沿該等非導電彈性體31之周緣將兩片非導電彈性體31封合成一體，亦可獲致均等之功效，凡熟悉本領域技術之人士，在參閱本說明書所揭露之內容後所能輕易思及之等效變化或修飾，均應屬不脫本創作所欲主張保護之範疇。

復請參閱第3圖所示，在該感測裝置2沒有受到外力擠壓的狀態下，該導電彈性體23係抵靠於該非導電彈性體21表面之該等凸起部212上，進而能與定位於該凹陷部211之該導電纖維22之間保持一間距；在該感測裝置2受到外力擠壓的狀態下，該導電彈性體23及該非導電彈性體21之對應部位會被擠壓而變形，進而使該導電彈性體23能與該導電纖維22相接觸，並相互導通。如此，由於本創作係以該導電彈性體23取代習知感測裝置之導電織物(如第1圖所示之導電織物13)，因此，相較於習知感測裝置，將該感測裝置2使用於偵測訊號時，能有效避免使用導電織物時可能發生的諸多問題，而能避免產生錯誤的接觸訊號，或在長期使用後靈敏度下降，有以上說明可知，本創作之感測裝置2不但能對訊號偵測有更高的正確性與靈敏度，且長期使用下亦不會減損其效能，大大地提昇該感測裝置2在使用上的耐用性。

按，以上所述，僅為本創作之較佳實施例，惟本創作之技術特徵並不侷限於此，凡任何熟悉該項技藝者，在本創作之技術領域內，可輕易思及的變化或修飾，皆應涵蓋在以下 本創作的申請專利範圍中。在此特別一提者，本創作的應用範圍並不以上述實施例為限，本創作亦可應用至各式電子設備之按鍵(如：一般居家之門鈴或會議室的通知鈴等)，因此，本創作的應用領域並非本創作之限制條件，凡本技術領域之人士所能輕易思及之轉用及修飾，仍不脫離本創作之申請專利範圍，合先陳明。

2、3‧‧‧感測裝置

21、31‧‧‧非導電彈性體

211‧‧‧凹陷部

212‧‧‧凸起部

22、32‧‧‧導電纖維

23、33‧‧‧導電彈性體

34‧‧‧棉線

第1圖係習知感測裝置之剖面示意圖；第2圖係本創作第一較佳實施例之整體結構示意圖；第3圖係本創作第一較佳實施例之剖面示意圖；及第4圖係本創作第二較佳實施例之整體結構示意圖。

2‧‧‧感測裝置

21‧‧‧非導電彈性體

211‧‧‧凹陷部

212‧‧‧凸起部

22‧‧‧導電纖維

23‧‧‧導電彈性體

Claims (5)

1. 一種具導電彈性體之非察覺式活動感測裝置，包括：一非導電彈性體，係由軟質且具彈性之非導體製成，其一側面係呈凹凸起伏狀，且形成至少一凹陷部；至少一導電纖維，係定位於該凹陷部中；及一導電彈性體，係由軟質且具彈性之導體製成，且係設置於該非導電彈性體呈凹凸起伏狀之該側面上，在該感測裝置受到外力擠壓之狀態下，該導電彈性體及該非導電彈性體之對應部位會因擠壓而變形，進而使該導電彈性體能與該導電纖維相接觸，並相互導通。
2. 如請求項1所述之感測裝置，其中該導電纖維係縫設於該凹陷部中。
3. 如請求項2所述之感測裝置，其中該非導電彈性體係與該導電彈性體相互結合成一體。
4. 如請求項2所述之感測裝置，其中該非導電彈性體與該導電彈性體均係呈片狀體，該非導電彈性體所構成之兩層片狀體係分別貼附於該導電彈性體之兩對應側，且沿其周緣被封合而成一體，以令該導電彈性體能被收容於該非導電彈性體所製成之片狀體之間。
5. 如請求項4所述之感測裝置，其中該非導電彈性體之周緣係藉一棉線而被縫合成一體。