TWM529160U - 壓力感測裝置、使用其之壓力感測系統及使用其之壓力感測開關 - Google Patents

Description

壓力感測裝置、使用其之壓力感測系統及使用其之壓力感測開關

本創作與感測器有關，特別是指一種可以多方面應用之壓力感測裝置、使用該壓力感測裝置之壓力感測系統及使用該壓力感測裝置之壓力感測開關。

感測器是一種能夠將待測物理量或化學量按一定規律變換成可用輸出信號的裝置，目前廣泛地應用在汽車、醫療、工業測量及自動控制等領域。

以醫療方面而言，傳統的方式都是透過穿戴式感測裝置來感測病患的生理狀態，同時再配合電腦來監控病患是否有異常狀況，但是在操作上需要專業的醫護人員，而且也不太適合使用在需要長期追蹤病情的病患，再加上病患可能因為穿戴上的不舒服或是無意識的動作而造成感測裝置的脫落，這樣勢必會影響感測結果。因此，傳統的穿戴式感測裝置在使用上並不方便。

另外就自動控制技術來說，例如動作感測裝置，只要有人經過感測範圍時就會自動開燈或發出聲音，以提醒住家來達到保全效果。但是這種感測裝置通常都是安裝在戶外，很容易受到外界環境因素(如雨水或灰塵)的影響而造成結構上的損壞或發生短路的問題，所以實際所能提供的警示效果並不理想。

本創作之主要目的在於提供一種壓力感測裝置，其具有結構簡單、高實用性及應用層面廣泛的特色。

為了達成上述目的，本創作所提供之壓力感測裝置包含有一彈性管體與一壓力感測器，該彈性管體的內部具有一腔室，且該彈性管體之一端具有一連通該腔室之開口，該壓力感測器塞設於該彈性管體之開口內，用以感測該彈性管體之腔室在該彈性管體受到外力作用時的壓力變化而發送一感測訊號。

藉此，當該彈性管體受到外力作用時，該腔室內的空氣會被壓縮而產生壓力變化，此時該壓力感測器便會根據感測到的壓力變化發送感測訊號。在實際使用時，利用該彈性管體的密閉保護效果，可以將該壓力感測裝置放在需要防水或防塵等特殊環境之下進行使用，不用擔心該壓力感測器受到外在環境因素的影響而損壞。

本創作之次一目的在於提供一種壓力感測系統，其能用來感測使用者的生理狀態變化。

為了達成上述目的，本創作之壓力感測系統主要是利用該壓力感測裝置搭配一訊號處理裝置，其中該訊號處理裝置用來接收且處理該壓力感測器所發送之感測訊號，並將感測結果轉換成一生理訊號。藉此，在實際使用時可以將該壓力感測裝置埋在病床的床墊內、輪椅或任何椅子的坐墊內，以便隨時感測使用者的生理狀態變化(如心跳、呼吸或身體動作)，一旦出現異常時即能利用該訊號處理裝置在最短時間內發出警告通知，讓醫護人員可以進行緊急處理。

本創作之再一目的在於提供一種壓力感測開關，其能用來作為居家防護或是幫助提醒店家有顧客進出。

為了達成上述目的，本創作之壓力感測開關除了該壓力感測裝置之外，還包含有一控制器與一負載裝置，該控制器電性連接該壓力感測器，用以接收該壓力感測器所發送之一感測訊號，並且根據所接收到的感測訊號而發送一控制訊號，該負載裝置電性連接該控制器，用以接收該控制器之控制訊號，並且根據所接收到的控制訊號而進行開啟或關閉。藉此，在實際使用時可以將該壓力感測裝置埋設在門口的地墊內，當有人進出時會對透過地墊對該壓力感測裝置施以踩踏壓力，此時該控制器便會控制該負載裝置進行開啟或關閉，並搭配燈光或聲音來達到提醒或作為門禁答理的防盜效果。

有關本創作所提供之壓力感測裝置、壓力感測系統及壓力感測開關的詳細構造、特點、組裝或使用方式，將於後續的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本創作領域中具有通常知識者應能瞭解，該等詳細說明以及實施本創作所列舉的特定實施例，僅係用於說明本創作，並非用以限制本創作之專利申請範圍。

請參閱第1及2圖，本創作第1實施例之壓力感測裝置10包含有一條彈性管體20及兩個壓力感測器30。

彈性管體20由矽膠、橡膠或其他類似的彈性材質所製成。彈性管體20的內部具有一腔室22，在本實施例中，彈性管體20之兩端分別具有一連通腔室22之開口24。

壓力感測器30以麥克風為例，並不限於壓電式、壓阻式或電容式。兩個壓力感測器30分別塞設於彈性管體20之一個開口24內，使彈性管體30之腔室22可以被兩個壓力感測器30給封閉住。

由上述可知，如第2圖所示，當彈性管體20受到外力作用時，腔室22內的空氣會被壓縮而產生壓力變化，此時壓力感測器30便會根據感測到的壓力變化而發送一感測訊號，一旦外力解除之後，彈性管體20便會回復到原本的狀態。

另一方面，壓力感測裝置10在結構上可以有不同的變化，如3圖所示，彈性管體20也可以只有一端具有開口24，開口24內設有壓力感測器30，彈性管體20之另一端具有一端壁26，使得彈性管體20之腔室22可以被端壁26與壓力感測器30給封閉住。再如第4圖所示，彈性管體20也可以是三通管，其中一端塞設一個壓力感測器30，另外兩端可以配合其他不同形式的彈性管體使用，如此的並接方式可以根據實際需要來達到增加長度的效果。

在實際使用時，本創作之壓力感測裝置10可以應用在多種不同的場合：

首先利用彈性管體20的密閉保護效果，可以將整個壓力感測裝置10放在需要防水或防塵等特殊環境之下進行使用，再加上壓力感測器30是塞在彈性管體20內，所以不用擔心壓力感測器30會受到外在環境因素的影響而損壞。此時再配合一控制器42與一負載裝置44即可構成一壓力感測開關40，如第5圖所示，當控制器42接收到壓力感測器30所發送之感測訊號時，控制器42會根據感測結果發送一控制訊號至負載裝置44，使負載裝置44進行開啟或關閉。

再如第6圖所示，本創作之壓力感測裝置10也可以埋設於一般住家門口或商家門口的地墊12內，當有人進出時會對透過地墊12對彈性管體20施以踩踏壓力，此時的壓力感測器30會發送感測訊號至控制器42，接著控制器42會進一步控制負載裝置44進行開啟或關閉，在負載裝置44進行開啟或關閉的過程中可以額外搭配燈光或聲音來提醒住家或店家，如此便能達到提升住家防護安全及提醒店家有顧客進出的效果。

接著請參閱第7至9圖，本創作之壓力感測裝置10可以埋設於病床的床墊14內，並且根據長度的不同來調整位置，如果長度較短，以對應於病患的胸部為最佳埋設位置，如果長度夠長，則是以對應於病患之軀幹15為最佳埋設位置。藉此，當病患躺在病床之後，病患的心跳、呼吸或是身體的任何移動都會對彈性管體20造成不同程度的壓力，此時再配合一訊號處理裝置52構成一壓力感測系統50，如第11圖所示，當訊號處理裝置52接收到壓力感測器30的感測訊號之後會將感測結果轉換成一生理訊號，一旦病患出現狀況時，例如沒有心跳、停止呼吸或摔下病床，訊號處理裝置52會顯示異常的生理訊號且在最短時間內發出警告通知，讓醫護人員可以立刻進行緊急處理。在相同的原理之下，壓力感測系統50也可以用來偵測一般人的睡眠品質，或者也可以埋設於輪椅16的坐墊18內，如第10圖所示，藉由感測病患坐在輪椅16後的肢體動作來達到偵測生理狀態的效果。

綜上所陳，本創作之壓力感測裝置10利用彈性管體20的密封效果及材料特性，再配合壓力感測器30的感測功能，不但可以在特殊環境下使用，同時也可以用來偵測病患的生理狀態，甚至可以運用在一般住家的保全及商家對於顧客進出的提醒效果，進而達到結構簡單、高實用性及應用層面廣泛的目的。

10‧‧‧壓力感測裝置
12‧‧‧地墊
14‧‧‧床墊
15‧‧‧軀幹
16‧‧‧輪椅
18‧‧‧坐墊
20‧‧‧彈性管體
22‧‧‧腔室
24‧‧‧開口
26‧‧‧端壁
30‧‧‧壓力感測器
40‧‧‧壓力感測開關
42‧‧‧控制器
44‧‧‧負載裝置
50‧‧‧壓力感測系統
52‧‧‧訊號處理裝置

第1圖為本創作第1實施例之壓力感測裝置的立體分解圖。 第2圖為本創作第1實施例之壓力感測裝置的剖視圖。 第3圖為本創作第2實施例之壓力感測裝置的剖視圖。 第4圖為本創作第3實施例之壓力感測裝置的局部剖視圖。 第5圖為本創作之壓力感測開關的方塊圖。 第6圖為本創作之壓力感測裝置埋設於地墊內的示意圖。 第7圖為本創作之壓力感測裝置埋設於床墊內的示意圖。 第8圖為本創作之壓力感測裝置埋設於床墊內的另一示意圖。 第9圖為本創作之壓力感測裝置埋設於床墊內的剖面示意圖。 第10圖為本創作之壓力感測裝置埋設於輪椅之坐墊內的示意圖。 第11圖為本創作之壓力感測系統的方塊圖。

10‧‧‧壓力感測裝置

20‧‧‧彈性管體

24‧‧‧開口

30‧‧‧壓力感測器

Claims (9)

1. 一種壓力感測裝置，包含有： 至少一彈性管體，該彈性管體的內部具有一腔室，且該彈性管體之一端具有一連通該腔室之開口；以及 至少一壓力感測器，設於該彈性管體之開口內，用以感測該腔室在該彈性管體受到外力作用時的壓力變化。
2. 如請求項1所述之壓力感測裝置，其中該彈性管體之另一端具有一相對該開口之端壁，使得該彈性管體在該壓力感測器與該端壁之間形成該腔室。
3. 如請求項1所述之壓力感測裝置，其中該彈性管體之兩端分別具有一該開口，該壓力感測器的數量為二，該二壓力感測器分別設於該彈性管體之一該開口內，使得該彈性管體在該二壓力感測器之間形成該腔室。
4. 一種壓力感測系統，包含有： 一如請求項1所述之壓力感測裝置；以及 一訊號處理裝置，電性連接該壓力感測器，用以接收且處理該壓力感測器所發送之一感測訊號。
5. 如請求項4所述之壓力感測系統，其中該彈性管體之另一端具有一相對該開口之端壁。
6. 如請求項4所述之壓力感測系統，其中該彈性管體之兩端分別具有一該開口，該壓力感測器的數量為二，該二壓力感測器分別設於該彈性管體之一該開口內，使得該彈性管體在該二壓力感測器之間形成該腔室。
7. 一種壓力感測開關，包含有： 一如請求項1所述之壓力感測裝置； 一控制器，電性連接該壓力感測器，用以接收該壓力感測器所發送之一感測訊號，並且根據所接收到的感測訊號而發送一控制訊號；以及 一負載裝置，電性連接該控制器，用以接收該控制器之控制訊號，並且根據所接收到的控制訊號進行開啟或關閉。
8. 如請求項7所述之壓力感測開關，其中該彈性管體之另一端具有一相對該開口之端壁。
9. 如請求項7所述之壓力感測開關，其中該彈性管體之兩端分別具有一該開口，該壓力感測器的數量為二，該二壓力感測器分別設於該彈性管體之一該開口內，使得該彈性管體在該二壓力感測器之間形成該腔室。