TWM579275U - 健康監測裝置 - Google Patents

Abstract

一種健康監測裝置，包括：穿戴件架構於受測者之人體部位而接觸皮膚組織；光學監測模組，設置於該穿戴件內，包含有一驅動控制器、一光學傳感器及至少一發光元件，光學傳感器透過發光元件所發射光源透射於皮膚組織後，反射回的光源由光學傳感器接收以產生偵測訊號，偵測訊號由驅動控制器轉換一健康數據資訊輸出；以及氣囊定位組件包含有集氣致動器及彈性氣囊，集氣致動器設置於穿戴件內，以及彈性氣囊設置於穿戴件上，彈性氣囊受集氣致動器供輸氣體於內部，以充氣而彈性位移突出於穿戴件外，進而精準監測健康數據資訊。

Description

健康監測裝置

本案係關於一種健康監測裝置，尤指一種具備氣囊定位組件以穩固地貼合皮膚組織來實施健康量測之健康監測裝置。

在講求快速及個人壓力日益龐大的現今社會中，對於追求個人健康之意識逐漸抬頭發展中，是以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流體泵、氣囊袋、感測器、洩氣閥、電池……等元件，其中馬達型的流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，不利用經常性的使用，然若是採以體積較小的馬達型的流體泵，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。通常來說，此光學偵測之方式係以光學傳感器設置於穿戴式裝置上，並將穿戴式裝置穿戴於人體部位(如手腕或是腳腕等位置)進行監測，而之所以其精準度不高，最大影響因素乃是光學傳感器無法完全貼近受測者之皮膚，導致誤差值產生，而無法有效取得到待測者的生理健康的可信數據資訊。

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、且精準度高之健康監測裝置，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健康監測裝置，藉由氣囊定位組件以及集氣致動器搭配彈性氣囊所達到可定置定位之設計，以集氣致動器供輸氣體於彈性氣囊內部，讓穿戴件能穩固定置於受測者人體部位，並使光學傳感器得以貼合靠近受測者皮膚組織，達成精準監測健康數據資訊。

為達上述目的，本案之一較廣義實施態樣為提供一種健康監測裝置，包含：一穿戴件，架構於受測者之人體部位而接觸一皮膚組織，並具有一本體，該本體設有一監測框口；一光學監測模組，設置於該穿戴件之該本體內，包含有一驅動控制器、一光學傳感器及至少一發光元件，該光學傳感器及該發光元件設置於對應該本體之該監測框口，而該光學傳感器透過該發光元件所發射光源透射於該皮膚組織後，反射回的光源由該光學傳感器接收以產生一偵測訊號，該偵測訊號由該驅動控制器轉換一健康數據資訊輸出；以及一氣囊定位組件，包含有一集氣致動器及一彈性氣囊，該集氣致動器設置於該穿戴件之該本體內，以及該彈性氣囊設置於穿戴件上，該彈性氣囊受該集氣致動器供輸氣體於內部，以充氣而彈性位移突出於該穿戴件外，讓該穿戴件能穩固定置於受測者之人體部位，並使該光學傳感器得以貼合靠近受測者之該皮膚組織，進而精準監測健康數據資訊。

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1圖、第2A圖、第2B圖、第3圖至第6圖及第11圖，本案之健康監測裝置可供受測者穿戴進行健康監測，健康監測裝置包含有一穿戴件1、一光學監測模組2及一氣囊定位組件3。其中穿戴件1得以架構於受測者之人體部位而接觸皮膚組織4，此穿戴件1可為掛戴之耳機，或者是穿戴環，如手環、手錶等等，但不以此為限；於實施例中，穿戴件1具有一本體11，本體11具有一監測框口111。又，上述之光學監測模組2設置於穿戴件1之本體11內，包含有一驅動控制器21、一光學傳感器22及至少一發光元件23，且光學傳感器22及一發光元件23對應到本體11之監測框口111位置，如此光學傳感器22透過發光元件23所發射光源透射於受測者皮膚組織4後，反射回的光源由光學傳感器22接收以產生偵測訊號，偵測訊號由驅動控制器21轉換一健康數據資訊輸出。以及上述之氣囊定位組件3包含有一集氣致動器31及一彈性氣囊32，集氣致動器31設置於穿戴件1之本體11內，以及彈性氣囊32設置於穿戴件1上，藉此受集氣致動器31供輸氣體於內部，以充氣而彈性位移 突出於穿戴件1外(如第2B圖及第6圖)，讓穿戴件1能穩固定置於受測者人體部位，並使光學傳感器22得以貼合靠近受測者皮膚組織4(如第11圖)，進而精準監測健康數據資訊，而此健康數據資訊可以包含一心率數據、一心電圖數據及一血壓數據。

請參閱第1圖、第2A圖、第2B圖，健康監測裝置實施於耳機上，於本實施例中，光學監測模組2設置於穿戴件1之本體11內，而驅動控制器21包含有一驅動電路板211及一微處理器212，驅動電路板211架構定位於穿戴件1之本體11內，並位於耳機音箱12之下方，而光學傳感器22、每一發光元件23及微處理器212封裝定位於驅動電路板211上，並與驅動電路板211連接以獲得所需求電性及驅動控制訊號，且光學傳感器22及一發光元件23對應到本體11之監測框口111位置，供使光學傳感器22透過發光元件23所發射光源透射於監測框口111位置而射入受測者皮膚組織4後，反射回的光源由光學傳感器22接收以產生偵測訊號進行監測，偵測訊號由驅動控制器21之微處理器212轉換一健康數據資訊輸出；而集氣致動器31也設置定位於驅動電路板211上連接所需求電性及驅動控制訊號，以及彈性氣囊32設置定位於穿戴件1之本體11外，且環繞耳機音箱12之外部，彈性氣囊32透過一氣體連接通道33與集氣致動器31連通，藉此彈性氣囊32受集氣致動器31供輸氣體於內部，以充氣而彈性位移突出於穿戴件1外(如第2B圖)，讓穿戴件1能穩固定置於受測者人體部位，並使光學傳感器22得以貼合靠近受測者皮膚組織4(如第11圖)，進而精準監測健康數據資訊。

請參閱第3圖至第6圖，健康監測裝置實施於穿戴環上，於本實施例中，穿戴件1在本體11外並連接有一環帶結構13，環帶結構13係可為軟性或是硬性材質，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受測者之特定部位上，例如：手腕或是腳腕，但不以此為限。至於穿戴件1兩端之環帶結構13連接方式可採以魔鬼氈之黏貼方式、或是以凸凹對接之扣接方式、或是採以一般穿戴件常用的扣接環之形式，甚至於其亦可為一體成型之環帶結構13等，其連接方式係可依照實際施作情形而任施變化，並不以此為限。又，環帶結構13之內表面設置彈性氣囊32，而光學監測模組2設置於穿戴件1之本體11內，以及驅動控制器21包含有一驅動電路板211及一微處理器212，驅動電路板211架構定位於穿戴件1之本體11內，而光學傳感器22、每一發光元件23及微處理器212封裝定位於驅動電路板211上，並與驅動電路板211連接以獲得所需求電性及驅動控制訊號，且光學傳感器22及一發光元件23對應到本體11之監測框口111位置，供使光學傳感器22透過發光元件23所發射光源透射於監測框口111位置而射入受測者皮膚組織4後，反射回的光源由光學傳感器22接收以產生偵測訊號進行監測，偵測訊號由驅動控制器21之微處理器212轉換一健康數據資訊輸出；又，本體11內部具有一嵌置座體112，且嵌置座體112底部設有集氣槽口113及一連通流道114，集氣槽口113及連通流道114相互連通，且連通流道114連通彈性氣囊32，以及本體11底部設有一蓋板115封蓋密封集氣槽口113及連通流道114；上述之集氣致動器31設置定位於嵌置座體112中，並與驅動電路板211連接以獲得所需求電性及驅動控制訊號，且集氣致動器31之集氣位置與集氣槽口113連通並密封，藉此集氣致動器31供輸氣體導入集氣槽口113及連通流道114中，供使彈性氣囊32受集氣致動器31供輸氣體於內部，以充氣而彈性位移突出於穿戴件1外(如第6圖，讓穿戴件1能穩固定置於受測者人體部位，並使光學傳感器22得以貼合靠近受測者皮膚組織4(如第11圖)，進而精準監測健康數據資訊。

由上述說明瞭解本案健康監測裝置可藉由集氣致動器31供輸氣體於彈性氣囊32內部，讓穿戴件1能穩固定置於受測者人體部位，並使光學傳感器22得以貼合靠近受測者皮膚組織4達成精準監測健康數據資訊，以下就集氣致動器31之結構及作動供輸氣體方式做說明：

請參閱第2A圖及第4圖、第7A圖至第7D圖，集氣致動器31包含一微型泵311、一集氣閥座312、一腔板313、一閥片314及一閥開關315。其中集氣閥座312設置定位於驅動電路板211上(如第2A圖)，或者架構承置於嵌置座體112中(如第4圖)，集氣閥座312於下方表面凹設有一集氣槽312a，以及於上方表面設置一下部集氣腔室312b及一下部卸壓腔室312c，集氣槽312a與下部集氣腔室312b之間具有一集氣通孔312d，供使集氣槽312a與下部集氣腔室312b彼此連通，下部集氣腔室312b與下部卸壓腔室312c在集氣閥座312之上方表面相隔設置，且下部集氣腔室312b與下部卸壓腔室312c之間設有一連通流道312e，供使下部集氣腔室312b與下部卸壓腔室312c彼此連通，下部卸壓腔室312c中具有一集氣閥座凸部312f，而集氣閥座凸部312f中心設有一卸壓通孔312g，連通下部卸壓腔室312c，且卸壓通孔312g與閥開關315連通，閥開關315用以控制卸壓通孔312g之排氣，上述之集氣槽312a如第2A圖所示與氣體連接通道33連通密封，以使彈性氣囊32與集氣槽312a、集氣通孔312d相連通，得以充氣而彈性位移突出於本體11外，或者如第4圖所示，集氣槽312a與集氣槽口113連通密封，以使連通流道114及彈性氣囊32與集氣槽312a相互連通，彈性氣囊32得以充氣而彈性位移突出於本體11外；又，腔板313承置於集氣閥座312上，且對應集氣閥座312之上表面分別設置有一與下部集氣腔室312b彼此對應封蓋之上部集氣腔室313a及一與下部卸壓腔室312c彼此對應封蓋之上部卸壓腔室313b，而上部集氣腔室313a中設有一腔板凸部313c，腔板313在相對上部集氣腔室313a及上部卸壓腔室313b之表面凹設一連通腔室313d，集氣致動器31承置於腔板313上而封蓋連通腔室313d，且連通腔室313d貫通至少一連通孔313e，分別與上部集氣腔室313a及上部卸壓腔室313b連通；再者，閥片314設置於集氣閥座312與腔板313之間，而閥片314抵觸集氣閥座凸部312f而封閉卸壓通孔312g，且閥片314抵觸腔板凸部313c之位置設有一閥孔314a，且閥孔314a因抵觸腔板凸部313c而被封閉。

又請參閱第8A圖至第8B圖所示，上述之微型泵311由一進流板3111、一共振片3112、一壓電致動器3113、一第一絕緣片3114、一導電片3115及一第二絕緣片3116依序堆疊組成。其中進流板3111具有至少一進流孔3111a、至少一匯流排槽3111b及一匯流腔室3111c，進流孔3111a供導入氣體，進流孔3111a對應貫通匯流排槽3111b，且匯流排槽3111b匯流到匯流腔室3111c，使進流孔3111a所導入氣體得以匯流至匯流腔室3111c中。於本實施例中，進流孔3111a與匯流排槽3111b之數量相同，進流孔3111a與匯流排槽3111b之數量分別為4個，並不以此為限，4個進流孔3111a分別貫通4個匯流排槽3111b，且4個匯流排槽3111b匯流到匯流腔室3111c。

請參閱第8A圖、第8B圖及第9A圖所示，上述之共振片3112透過貼合方式組接於進流板3111上，且共振片3112上具有一中空孔3112a、一可動部3112b及一固定部3112c，中空孔3112a位於共振片3112的中心處，並與進流板3111的匯流腔室3111c對應，而可動部3112b設置於中空孔3112a的周圍且與匯流腔室3111c相對的區域，而固定部3112c設置於共振片3112的外周緣部分而貼固於進流板3111上。

請繼續參閱第8A圖、第8B圖及第9A圖所示，上述之壓電致動器3113包含有一懸浮板3113a、一外框3113b、至少一支架3113c、一壓電元件3113d、至少一間隙3113e及一凸部3113f。其中，懸浮板3113a為一正方形型態，懸浮板3113a之所以採用正方形，乃相較於圓形懸浮板之設計，正方形懸浮板3113a之結構明顯具有省電之優勢，因在共振頻率下操作之電容性負載，其消耗功率會隨頻率之上升而增加，又因邊長正方形懸浮板3113a之共振頻率明顯較圓形懸浮板低，故其相對的消耗功率亦明顯較低，亦即本案所採用正方形設計之懸浮板3113a，具有省電優勢之效益；外框3113b環繞設置於懸浮板3113a之外側；至少一支架3113c連接於懸浮板3113a與外框3113b之間，以提供彈性支撐懸浮板3113a的支撐力；以及一壓電元件3113d具有一邊長，該邊長小於或等於懸浮板3113a之一邊長，且壓電元件3113d貼附於懸浮板3113a之一表面上，用以被施加電壓以驅動懸浮板3113a彎曲振動；而懸浮板3113a、外框3113b與支架3113c之間構成至少一間隙3113e，用以供氣體通過；凸部3113f為設置於懸浮板3113a貼附壓電元件3113d之表面的相對之另一表面，凸部3113f於本實施例中，也可以是透過一蝕刻製程製出一體成形突出於懸浮板3113a貼附壓電元件3113d之表面的相對之另一表面上形成之一凸狀結構。

請繼續參閱第8A圖、第8B圖及第9A圖所示，上述之進流板3111、共振片3112、壓電致動器3113、第一絕緣片3114、導電片3115及第二絕緣片3116依序堆疊組合，其中懸浮板3113a與共振片3112之間需形成一腔室空間3117，腔室空間3117可利用於共振片3112及壓電致動器3113之外框3113b之間的間隙填充一材質形成，例如：導電膠，但不以此為限，以使共振片3112與懸浮板3113a之間可維持一定深度形成腔室空間3117，進而可導引氣體更迅速地流動，且因懸浮板3113a與共振片3112保持適當距離使彼此接觸干涉減少，促使噪音產生可被降低，當然於實施例中，亦可藉由增加壓電致動器3113之外框3113b高度來減少共振片3112及壓電致動器3113之外框3113b之間的間隙所填充導電膠之厚度，如此可避免導電膠隨熱壓溫度及冷卻溫度熱脹冷縮而影響到成型後腔室空間3117之實際間距，減少導電膠的熱壓溫度及冷卻溫度對微型泵311整體組裝結構的間接影響，但不以此為限。另外，腔室空間3117將會影響微型泵的傳輸效果，故維持一固定的腔室空間3117對於微型泵提供穩定的傳輸效率是十分重要。

如第9B圖所示，於另一些壓電致動器3113實施例中，懸浮板3113a可以採以沖壓成形使其向外延伸一距離，其向外延伸距離可由成形於懸浮板3113a與外框3113b之間的至少一支架3113c所調整，使在懸浮板3113a上的凸部3113f的表面與外框3113b的表面兩者形成非共平面，利用於外框3113b的組配表面上塗佈少量填充材質，例如：導電膠，以熱壓方式使壓電致動器3113貼合於共振片3112的固定部3112c，進而使得壓電致動器3113得以與共振片3112組配結合，如此直接透過將上述壓電致動器3113之懸浮板3113a採以沖壓成形構成一腔室空間3117的結構改良，所需的腔室空間3117得以透過調整壓電致動器3113之懸浮板3113a沖壓成形距離來完成，有效地簡化了調整腔室空間3117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，第一絕緣片3114、導電片3115及第二絕緣片3116皆為框型的薄型片體，依序堆疊於壓電致動器3113上即組構成微型泵311整體結構。

為了瞭解上述微型泵311提供氣體傳輸之輸出作動方式，請繼續參閱第9C圖至第9E圖所示。請先參閱第9C圖，壓電致動器3113的壓電元件3113d被施加驅動電壓後產生形變帶動懸浮板3113a向下位移，此時腔室空間3117的容積提升，於腔室空間3117內形成了負壓，便汲取匯流腔室3111c內的氣體進入腔室空間3117內，同時共振片3112受到共振原理的影響而同步向下位移，連帶增加了匯流腔室3111c的容積，且因匯流腔室3111c內的氣體進入腔室空間3117的關係，造成匯流腔室3111c內同樣為負壓狀態，進而通過進流孔3111a、匯流排槽3111b來吸取氣體進入匯流腔室3111c內；請再參閱第9D圖，壓電元件3113d帶動懸浮板3113a向上位移，壓縮腔室空間3117，同樣的，共振片3112因與懸浮板3113a共振而向上位移，迫使同步推擠腔室空間3117內的氣體往下通過間隙3113e向下傳輸，以達到傳輸氣體的效果；最後請參閱第9E圖，當懸浮板3113a被向下帶動時，共振片3112也同時被帶動而向下位移，此時的共振片3112將使壓縮腔室空間3117內的氣體向間隙3113e移動，並且提升匯流腔室3111c內的容積，讓氣體能夠持續地通過進流孔3111a、匯流排槽3111b來匯聚於匯流腔室3111c內。透過不斷地重複上述第9C圖至第9E圖所示之微型泵311提供氣體傳輸作動步驟，使微型泵311能夠連續將氣體自進流孔3111a進入進流板3111及共振片3112所構成流道並產生壓力梯度，再由間隙3113e向下傳輸，使氣體高速流動，達到微型泵311傳輸氣體輸出的作動操作。請繼續參閱第9A圖，微型泵311之進流板3111、共振片3112、壓電致動器3113、第一絕緣片3114、導電片3115及第二絕緣片3116皆可透過微機電的面型微加工技術製程，使微型泵311的體積縮小，以構成一微機電系統之微型泵311。

由上述說明可知，如第10圖所示，本案健康監測裝置穿戴於手腕上實施，此時集氣致動器31在具體實施上，如第7B圖至第7C圖所示，集氣致動器31受控制驅動實施氣體傳輸時，氣體由集氣致動器31外透過微型泵311傳輸氣體輸出導入連通腔室313d中集中，再由連通腔室313d透過連通孔313e導入至上部集氣腔室313a及上部卸壓腔室313b中，以推動閥片314離開腔板凸部313c，且閥片314抵觸集氣閥座凸部312f而封閉卸壓通孔312g，同時上部卸壓腔室313b內氣體也透過連通流道312e流入上部集氣腔室313a中，使氣體得以經過閥片314之閥孔314a而流通至集氣閥座312之下部集氣腔室312b中，再集中透過集氣通孔312d連通並集中於彈性氣囊32(如第4圖)中，使彈性氣囊32充氣鼓脹而彈性位移突出於穿戴件1之本體11外，讓穿戴件1能穩固定置於受測者人體部位，並使光學傳感器22得以貼合靠近受測者皮膚組織4(如第11圖)，且彈性氣囊32充氣抵頂於受測者皮膚組織4，得以壓迫於受測者在皮膚組織4與骨骼6之間的血管5阻止血液流動，進而使光學傳感器22精準監測健康數據資訊。

當然，在本案之健康監測裝置在不穿戴之情況下，可停止實施充氣，如第7D圖所示，集氣致動器31停止傳輸氣體運作，彈性氣囊32(如第4圖)內氣體氣壓大於連通腔室313d處之氣體氣壓，彈性氣囊32內之氣體會推送閥片314位移，使其抵觸腔板凸部313c而封閉閥孔314a，同時閥片314會離開抵觸集氣閥座凸部312f，進而開通卸壓通孔312g，彈性氣囊32內之氣體則會由連通流道312e導出至卸壓通孔312g中，同時閥開關315控制開啟，以控制卸壓通孔312g之排氣，進而使彈性氣囊32內部氣體排出到集氣致動器31外部，完成彈性氣囊32的卸壓作業。

又，本案集氣致動器31除了上述之微型泵311結構外，其也可以搭配一種箱型微型泵30之結構及作動方式來實施氣體傳輸。請參閱第12圖及第13A圖至第13C圖，箱型微型泵30包含有依序堆疊之噴氣孔片301、腔體框架302、致動體303、絕緣框架304及導電框架305；噴氣孔片301包含了複數個連接件301a、一懸浮片301b及一中空孔洞301c，懸浮片301b可彎曲振動，複數個連接件301a鄰接於懸浮片301b的周緣，本實施例中，連接件301a其數量為4個，分別鄰接於懸浮片301b的4個角落，但不此以為限；中空孔洞301c形成於懸浮片301b的中心位置；腔體框架302承載疊置於懸浮片301b上；致動體303承載疊置於腔體框架302上，並包含了一壓電載板303a、一調整共振板303b、一壓電板303c，其中，壓電載板303a承載疊置於腔體框架302上，調整共振板303b承載疊置於壓電載板303a上，壓電板303c承載疊置於調整共振板303b上，供施加電壓後發生形變以帶動壓電載板303a及調整共振板303b進行往復式彎曲振動；絕緣框架304則是承載疊置於致動體303之壓電載板303a上，導電框架305承載疊置於絕緣框架304上，其中，致動體303、腔體框架302及懸浮片301b之間形成一共振腔室306。

再請參閱第13A圖至第13C圖，其為本案箱型微型泵30作動示意圖。請先參閱第12圖及第13A圖，箱型微型泵30透過複數個連接件301a固定設置，噴氣孔片301底部形成一氣流腔室307；請再參閱第13B圖，當施加電壓於致動體303之壓電板303c時，壓電板303c因壓電效應開始產生形變並同步帶動調整共振板303b與壓電載板303a，此時，噴氣孔片301會因亥姆霍茲共振（Helmholtz resonance）原理一起被帶動，使得致動體303向上移動，由於致動體303向上位移，使得噴氣孔片301底面的氣流腔室307的容積增加，其內部氣壓形成負壓，於箱型微型泵30外的氣體將因為壓力梯度，由噴氣孔片301的連接件301a的空隙進入氣流腔室307並進行集壓；最後請參閱第13C圖，氣體不斷地進入氣流腔室307內，使氣流腔室307內的氣壓形成正壓，此時，致動體303受電壓驅動向下移動，將壓縮氣流腔室307的容積，並且推擠氣流腔室307內氣體，使氣體進入箱型微型泵30後型推擠排出，實現氣體之傳輸流動。

本案之箱型微型泵30也可為透過微機電製程的方式所製出的微機電系統氣體泵浦，其中，噴氣孔片301、腔體框架302、致動體303、絕緣框架304及導電框架305皆可透過面型微加工技術製成，以縮小箱型微型泵30的體積。

綜上所述，本案所提供之健康監測裝置，藉由氣囊定位組件以集氣致動器搭配彈性氣囊之定置定位設計，以集氣致動器供輸氣體於彈性氣囊內部，讓穿戴件能穩固定置於受測者人體部位，並使光學傳感器得以貼合靠近受測者皮膚組織，達成精準監測健康數據資訊，極具產業利用價值，爰依法提出申請。

縱使本創作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。

1‧‧‧穿戴件

11‧‧‧本體

111‧‧‧監測框口

112‧‧‧嵌置座體

113‧‧‧集氣槽口

114‧‧‧連通流道

115‧‧‧蓋板

12‧‧‧耳機音箱

13‧‧‧環帶結構

2‧‧‧光學監測模組

21‧‧‧驅動控制器

211‧‧‧驅動電路板

212‧‧‧微處理器

22‧‧‧光學傳感器

23‧‧‧發光元件

3‧‧‧氣囊定位組件

31‧‧‧集氣致動器

311‧‧‧微型泵

3111‧‧‧進流板

3111a‧‧‧進流孔

3111b‧‧‧匯流排槽

3111c‧‧‧匯流腔室

3112‧‧‧共振片

3112a‧‧‧中空孔

3112b‧‧‧可動部

3112c‧‧‧固定部

3113‧‧‧壓電致動器

3113a‧‧‧懸浮板

3113b‧‧‧外框

3113c‧‧‧支架

3113d‧‧‧壓電元件

3113e‧‧‧間隙

3113f‧‧‧凸部

3114‧‧‧第一絕緣片

3115‧‧‧導電片

3116‧‧‧第二絕緣片

3117‧‧‧腔室空間

312‧‧‧集氣閥座

312a‧‧‧集氣槽

312b‧‧‧下部集氣腔室

312c‧‧‧下部卸壓腔室

312d‧‧‧集氣通孔

312e‧‧‧連通流道

312f‧‧‧集氣閥座凸部

312g‧‧‧卸壓通孔

313‧‧‧腔板

313a‧‧‧上部集氣腔室

313b‧‧‧上部卸壓腔室

313c‧‧‧腔板凸部

313d‧‧‧連通腔室

313e‧‧‧連通孔

314‧‧‧閥片

314a‧‧‧閥孔

315‧‧‧閥開關

32‧‧‧彈性氣囊

33‧‧‧氣體連接通道

30‧‧‧箱型微型泵

301‧‧‧噴氣孔片

301a‧‧‧連接件

301b‧‧‧懸浮片

301c‧‧‧中空孔洞

302‧‧‧腔體框架

303‧‧‧致動體

303a‧‧‧壓電載板

303b‧‧‧調整共振板

303c‧‧‧壓電板

304‧‧‧絕緣框架

305‧‧‧導電框架

306‧‧‧共振腔室

307‧‧‧氣流腔室

4‧‧‧皮膚組織

5‧‧‧血管

6‧‧‧骨骼

第1圖為本案健康監測裝置一較佳實施例實施於耳機示意圖。 第2A圖為第1圖所示本案健康監測裝置之剖面示意圖。 第2B圖為第2A圖所示健康監測裝置之氣囊定位組件實施充氣示意圖。 第3圖為本案健康監測裝置另一較佳實施例實施於穿戴環示意圖。 第4圖為第3圖所示健康監測裝置之剖面示意圖。 第5圖為第3圖所示健康監測裝置之光學監測模組置設位置示意圖。 第6圖為第3圖所示健康監測裝置之彈性氣囊實施充氣示意圖。 第7A圖為本案健康監測裝置之集氣致動器剖面示意圖。 第7B圖至第7C圖為第7A圖所示集氣致動器之充氣作動示意圖。 第7D圖 為第7A圖所示集氣致動器之卸壓作動示意圖。 第8A圖所示為本案微型泵之分解示意圖。 第8B圖所示為本案微型泵另一角度視得之分解示意圖。 第9A圖所示為本案微型泵之剖面示意圖。 第9B圖所示為本案微型泵另一較佳實施例之剖面示意圖。 第9C圖至第9E圖為第9A圖所示微型泵之作動示意圖。 第10圖所示為本案健康監測裝置實施穿戴於人體手腕上示意圖。 第11圖所示為本案健康監測裝置之光學傳感器貼合靠近皮膚組織之量測示意圖。 第12圖為本案健康監測裝置之箱型微型泵相關構件分解示意圖。 第13A圖至第13C圖為本案箱型微型泵作動示意圖。

Claims (17)

1. 一種健康監測裝置，包含： 　一穿戴件，架構於受測者之人體部位而接觸一皮膚組織，並具有一本體，該本體設有一監測框口； 　一光學監測模組，設置於該穿戴件之該本體內，包含有一驅動控制器、一光學傳感器及至少一發光元件，該光學傳感器及該發光元件設置於對應該本體之該監測框口，而該光學傳感器透過該發光元件所發射光源透射於該皮膚組織後，反射回的光源由該光學傳感器接收以產生一偵測訊號，該偵測訊號由該驅動控制器轉換一健康數據資訊輸出；以及 　一氣囊定位組件，包含有一集氣致動器及一彈性氣囊，該集氣致動器設置於該穿戴件之該本體內，以及該彈性氣囊設置於穿戴件上，該彈性氣囊受該集氣致動器供輸氣體於內部，以充氣而彈性位移突出於該穿戴件外，讓該穿戴件能穩固定置於受測者之人體部位，並使該光學傳感器得以貼合靠近受測者之該皮膚組織，進而精準監測健康數據資訊。
2. 如申請專利範圍第1項所述之健康監測裝置，其中該驅動控制器包含有一驅動電路板及一微處理器，其中該驅動電路板架構定位於該穿戴件之該本體內，且該光學傳感器、每一該發光元件及該微處理器封裝定位於該驅動電路板上並與該驅動電路板連接，以獲得所需求電性及驅動控制訊號，以及該集氣致動器與該驅動電路板連接以獲得所需求電性及驅動控制訊號，而該光學傳感器產生該偵測訊號由該微處理器轉換該健康數據資訊輸出。
3. 如申請專利範圍第1項所述之健康監測裝置，其中該健康數據資訊包含一心率數據、一心電圖數據及一血壓數據。
4. 如申請專利範圍第1項所述之健康監測裝置，其中該集氣致動器包含有一微型泵、一集氣閥座、一腔板、一閥片及一閥開關，其中該集氣閥座架構承置於該本體內，並於下方表面凹設有一集氣槽，以及上方表面設置一下部集氣腔室及一下部卸壓腔室，該集氣槽與該下部集氣腔室之間具有一集氣通孔，供使該集氣槽與該下部集氣腔室彼此連通，該下部集氣腔室與該下部卸壓腔室在該集氣閥座之上方表面相隔設置，且該下部集氣腔室與該下部卸壓腔室之間設有一連通流道，供使該下部集氣腔室與該下部卸壓腔室彼此連通，該下部卸壓腔室中具有一集氣閥座凸部，而該集氣閥座凸部中心設有一卸壓通孔，連通該下部卸壓腔室，且該卸壓通孔與該閥開關連通，以控制卸壓通孔之排氣，而該彈性氣囊與該集氣槽、該集氣通孔相連通，以及該腔板承置於該集氣閥座上，且對應該集氣閥座之上表面分別設置有一與該下部集氣腔室彼此對應封蓋之上部集氣腔室，以及一與該下部卸壓腔室彼此對應封蓋之上部卸壓腔室，而該上部集氣腔室中設有一腔板凸部，且該腔板在相對於該上部集氣腔室及該上部卸壓腔室之另一表面凹設一連通腔室，而該微型泵承置於該腔板上封蓋該連通腔室，且該連通腔室貫通至少一連通孔，分別與該上部集氣腔室及該上部卸壓腔室連通，又該閥片設置於該集氣閥座與該腔板之間，以抵觸該集氣閥座凸部而封閉該卸壓通孔，且抵觸該腔板凸部之位置設有一閥孔，該閥孔因抵觸該腔板凸部而被封閉。
5. 如申請專利範圍第4項所述之健康監測裝置，其中該微型泵受控制驅動導輸氣體至該連通腔室中集中，再自該連通腔室通過該連通孔導入至該上部集氣腔室及該上部卸壓腔室中，以推動該閥片離開該腔板凸部，且推動該閥片抵觸該集氣閥座凸部而封閉該卸壓通孔，同時該上部卸壓腔室內氣體自該連通流道導入該上部集氣腔室中，並通過該閥片之該閥孔繼續導入該下部集氣腔室中，且透過該集氣通孔集中至該集氣槽中，供填充於該彈性氣囊中，令該彈性氣囊得以充氣而彈性位移突出於該穿戴件之該本體外，讓該穿戴件能穩固定置於受測者之人體部位。
6. 如申請專利範圍第4項所述之健康監測裝置，其中該微型泵停止導輸氣體時，該彈性氣囊內充氣氣壓大於該連通腔室處之氣體氣壓，此時該彈性氣囊內集氣氣體得以推動該閥片位移抵觸該腔板凸部而封閉該閥孔，同時推動該閥片離開抵觸該集氣閥座凸部而開啟該卸壓通孔，同時該閥開關開氣控制該卸壓通孔之排氣，使該彈性氣囊內充氣氣體自該連通流道導出至該卸壓通孔中而排出該集氣致動器外部，完成該彈性氣囊卸壓作業。
7. 如申請專利範圍第4項所述之健康監測裝置，其中該微型泵包含： 　一進流板，具有至少一進流孔、至少一匯流排槽及一匯流腔室， 其中該進流孔供導入氣體，該進流孔對應貫通該匯流排槽，且該匯流排槽匯連通該匯流腔室，使該進流孔所導入氣體得以匯流至該匯流腔室中； 　一共振片，結合於該進流板上，具有一中空孔、一可動部及一固定部，該中空孔位於該共振片中心處，並與該進流板之該匯流腔室對應，而該可動部設置於該中空孔周圍，且與該匯流腔室相對之區域，而該固定部設置於該共振片的外周緣部分，以貼固於該進流板上；以及 　一壓電致動器，結合於該共振片上相對應設置； 　其中，該共振片與該壓電致動器之間具有一腔室空間，該壓電致動器受驅動時，導入氣體由該進流板之該進流孔進入，經該匯流排槽匯集至該匯流腔室中，通過該共振片之該中空孔，再由該壓電致動器與該共振片之該可動部產生共振，以傳導氣體輸出。
8. 如申請專利範圍第7項所述之健康監測裝置，其中該壓電致動器包含： 　一懸浮板，為一正方形形態，可彎曲振動； 　一外框，環繞設置於該懸浮板之外側； 　至少一支架，連接於該懸浮板與該外框之間，以提供該懸浮板彈性支撐；以及 　一壓電元件，具有一邊長，該邊長小於或等於該懸浮板之一邊長，且該壓電元件貼附於該懸浮板之一表面上，用以施加電壓以驅動該懸浮板彎曲振動。
9. 如申請專利範圍第7項所述之健康監測裝置，其中該微型泵進一步包括有一第一絕緣片、一導電片及一第二絕緣片，其中該進流板、該共振片、該壓電致動器、該第一絕緣片、該導電片及該第二絕緣片依序堆疊結合設置。
10. 如申請專利範圍第8項所述之健康監測裝置，其中該懸浮板包含一凸部，設置於該懸浮板貼附該壓電元件之表面的相對之另一表面。
11. 如申請專利範圍第10項所述之健康監測裝置，其中該凸部以蝕刻製程製出一體成形突出於該懸浮板貼附該壓電元件之表面的相對之另一表面上形成一凸狀結構。
12. 如申請專利範圍第7項所述之健康監測裝置，其中該壓電致動器包含： 　一懸浮板，為一正方形形態，可彎曲振動； 　一外框，環繞設置於該懸浮板之外側； 　至少一支架，連接成形於該懸浮板與該外框之間，以提供該懸浮板彈性支撐，並使該懸浮板之一表面與該外框之一表面形成為非共平面結構，且使該懸浮板之一表面與該共振板保持一腔室空間；以及 　一壓電元件，具有一邊長，該邊長小於或等於該懸浮板之一邊長，且該壓電元件貼附於該懸浮板之一表面上，用以施加電壓以驅動該懸浮板彎曲振動。
13. 如申請專利範圍第4項所述之健康監測裝置，其中該微型泵為一微機電系統之微型泵。
14. 如申請專利範圍第4項所述之健康監測裝置，其中該彈性氣囊透過一氣體連接通道與該集氣致動器之該集氣槽連通，藉此該彈性氣囊受該集氣致動器供輸氣體於內部得以充氣而彈性位移。
15. 如申請專利範圍第4項所述之健康監測裝置，其中該本體內部具有一嵌置座體，而該集氣致動器承置定位於該嵌置座體中，且該嵌置座體底部設有一集氣槽口及一連通流道，供與該集氣致動器之該集氣槽相互連通，且該連通流道連通該彈性氣囊，藉此該彈性氣囊受該集氣致動器供輸氣體於內部得以充氣而彈性位移。
16. 如申請專利範圍第4項所述之健康監測裝置，其中該微型泵為一箱型微型泵，該箱型微型泵包含： 　一噴氣孔片，包含複數個連接件、一懸浮片及一中心孔洞，該懸浮片可彎曲振動，該複數個連接件鄰接於該懸浮片周緣，而該中心孔洞形成於懸浮片的中心位置，該懸浮片透過該複數個連接件固定設置，該複數個連接件並提供彈性支撐該懸浮片，且該噴氣孔片底部間形成一氣流腔室，且該複數個連接件及該懸浮片之間形成至少一空隙； 　一腔體框架，承載疊置於該懸浮片上； 　一致動體，承載疊置於該腔體框架上，以接受電壓而產生往復式地彎曲振動； 　一絕緣框架，承載疊置於該致動體上；以及 　一導電框架，承載疊設置於該絕緣框架上； 　其中，該致動體、該腔體框架及該懸浮片之間形成一共振腔室，透過驅動該致動體以帶動該噴氣孔片產生共振，使該噴氣孔片之該懸浮片產生往復式地振動位移，以造成該氣體通過該空隙進入該氣流腔室再排出，實現該氣體之傳輸流動。
17. 如申請專利範圍第16項所述之健康監測裝置，其中該致動體包含： 　一壓電載板，承載疊置於該腔體框架上； 　一調整共振板，承載疊置於該壓電載板上；以及 　一壓電板，承載疊置於該調整共振板上，以接受電壓而驅動該壓電載板及該調整共振板產生往復式地彎曲振動。