WO2024055687A1 - 一种气囊组件及可穿戴设备 - Google Patents
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
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- A61B5/022—Measuring pressure in heart or blood vessels by applying pressure to close blood vessels, e.g. against the skin; Ophthalmodynamometers
Abstract
本申请实施例公开了一种气囊组件和可穿戴设备。可应用于健康监测领域，可用于进行血压测量，并在血压测量的过程中削弱由于压合处造成的边界效应，增大有效压力面积，以提升血压测量的准确性和稳定性。该气囊组件包括膨胀气囊层和设置在膨胀气囊层表面的凸起气囊层，并在两个气囊层之间设置用于气体流通的气道。凸起气囊层包括多个子气囊，其中，多个子气囊中包括第一子气囊和第二子气囊，第一子气囊设置在比第二子气囊更靠近膨胀气囊层的中间部位的位置上，第一子气囊的充气腔体容量比第二子气囊的充气腔体容量小。
Description
本申请涉及可穿戴设备领域，尤其涉及一种气囊组件和一种可穿戴设备。
随着智能手表，智能手环等智能可穿戴设备的普及，越来越多的功能被集成在智能可穿戴设备中，血压测量是智能可穿戴设备新增功能中的一个亮点特性。在进行血压测量的过程中，需要对可穿戴设备中的气囊进行充气，气囊充气膨胀后会加压压迫用户的动脉，进而测量用户的血压。
当前进行血压测量的可穿戴设备中多采用单层气囊结构，单层气囊结构由于整体的膨胀高度较低，其边界效应较为明显，导致气囊的边界处难以与用户皮肤表面紧密贴合，进而难以提供足够的有效压力面积。双层气囊结构在一定程度上弥补了单层气囊结构的不足，通过两层气囊的叠加，削弱边界效应。但双层气囊结构存在整体膨胀高度大的问题，导致双层气囊结构整体上较为臃肿，厚度大，透气性不佳，易闷汗，佩戴舒适性差，用户体验差。另外，由于双层气囊结构增大了气囊的充气腔体容量，也在一定程度上降低了制动效率。
双层气囊结构仅在一定程度上削弱了边界效应，但并不能完全规避边界效应，双层气囊结构靠近压合处的位置依旧难以像中间部位一样与用户皮肤紧密贴合，难以提供足够的有效压力。因此，如何在保证用户配搭舒适度的情况下，削弱边界效应，增大气囊与用户皮肤表面的有效压力面积，以提高血压测量的准确性和稳定性，成为亟待解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种气囊组件和可穿戴设备，通过气囊组件的结构设计，增大气囊与用户皮肤表面的有效压力面积，以提高血压测量的准确性和稳定性。
基于此，本申请实施例提供以下技术方案：
第一方面，本申请实施例首先提供一种气囊组件，可应用于测量血压的可穿戴设备中。该气囊组件包括膨胀气囊层和设置在膨胀气囊层表面的凸起气囊层，膨胀气囊层与凸起气囊层之间设置有连通的第一气道，用于供气体在膨胀气囊层和凸起气囊层之间流通；凸起气囊层包括多个子气囊，其中，多个子气囊包括第一子气囊和第二子气囊，第一子气囊设置在比第二子气囊更靠近膨胀气囊层的中间部位的位置上，也即，第二子气囊设置在比第一子气囊更靠近膨胀气囊层的边缘部位(压合处)的位置上，第一子气囊的充气腔体容量小于第二子气囊的充气腔体容量，也即，第一子气囊的最大气体容量小于第二子气囊的最大气体容量，也即，在充满气的状态下，第一子气囊的膨胀高度小于第二子气囊的膨胀高度。
通常情况下，膨胀气囊层的中间部位的膨胀高度较高，由于边界效应的存在，越靠近膨胀气囊层的压合处，膨胀气囊层的膨胀高度越低。因此，在设置凸起气囊层的子气囊时，将相比第一子气囊而言更靠近膨胀气囊层的压合处的第二子气囊的充气腔体容量设置得更大，能够使得在充气情况下，第二子气囊的膨胀高度大于第一子气囊，以更好的缓解边界效应，提升靠近压合处的部位的膨胀高度，增大有效压力面积，以提高血压测量的准确性和稳定性。
在一种可能的实现方式中，膨胀气囊层采用双层气囊结构设计，包括相叠置的第一膨胀气囊层和第二膨胀气囊层，两层膨胀气囊层之间设置有连通的第二气道，用于供气体在两层膨胀气囊层之间流通，可将第二气道设置为条状结构，并在第二气道上设置有隔筋，以将第二气道分割成多个子气道。
通过第二气道的设计，能够使得在充气的过程中气流更加平稳的通过气道，使得膨胀气囊层的膨胀效果更好，尤其是靠近压合处的部位也可以得到充分的膨胀，进而增大有效压力面积，以提高血压测量的准确性和稳定性。
在一种可能的实现方式中，第二气道设置于膨胀气囊层的中间部位，且第二气道与膨胀气囊层的边缘部位之间存在一定的距离，第二气道的宽度与膨胀气囊层的宽度的比值大于1：10，为了适应可穿戴设备腕带的形状，膨胀气囊层通常设置为矩形形状，包括长边和短边，膨胀气囊层的长边对应于可穿戴设备腕带的长边，膨胀气囊层的短边对应于可穿戴设备的短边，膨胀气囊层的宽度是根据膨胀气囊层短边的长度确定的，第二气道与膨胀气囊层长边的距离和第二气道与膨胀气囊层短边的距离之间的差值在预设范围内。示例性的预设范围可以是5mm。示例性的，也可以在第二气道与膨胀气囊层长边的距离和
第二气道与膨胀气囊层短边的距离设置为相同的，仅存在一定的工程误差。
通过上述设计，能够使得进行充气时，膨胀气囊层的膨胀更加均匀，进而增大有效压力面积，以提高血压测量的准确性和稳定性。
在一种可能的实现方式中，可以将子气道的长度设置为小于30mm，以使得充气过程中，膨胀气囊层得到更好的膨胀效果，还可以将子气道的长度与隔筋的长度比值设置为大于2且小于8，以保证充气过程中第二气道的稳定性和可靠性。
在一种可能的实现方式中，可将膨胀气囊层与凸起气囊层之间的第一气道设置为条状结构，并在第一气道上设置隔筋，将第一气道分割成多个子气道。
通过第一气道的设计，能够使得在充气的过程中气流更加平稳的通过气道，使得凸起气囊层的膨胀效果更好，进而增大有效压力面积，以提高血压测量的准确性和稳定性。
在一种可能的实现方式中，可根据实际需要在膨胀气囊层或凸起气囊层的内壁的适当位置设置加强筋。
加强筋的设置会对气囊的膨胀产生一定的抑制效果，通过合理的设计可以进而进一步改善气囊膨胀后的形状，进一步增大有效压力面积，以提高血压测量的准确性和稳定性。
在一种可能的实现方式中，可在膨胀气囊层内壁或凸起气囊层内壁的中间位置设置加强筋。
在膨胀气囊层内壁或凸起气囊层内壁的中间位置设置加强筋，能够在一定程度上限制膨胀气囊层或凸起气囊层的中间部位的膨胀，减小气囊组件的中间部位和边缘部位之间的膨胀高度差，进而增大有效压力面积，以提高血压测量的准确性和稳定性。
在一种可能的实现方式中，可将凸起气囊层的气囊壁的厚度设置为小于膨胀气囊层的气囊壁的厚度。
上述设计能够使得在对气囊组件进行充气的过程中，可以使得凸起气囊层相较于膨胀气囊层得到更好的膨胀效果，进而增大有效压力面积，以提高血压测量的准确性和稳定性。
在一种可能的实现方式中，可以将膨胀气囊层靠近凸起气囊层一侧的气囊壁的厚度设置为小于膨胀气囊层远离凸起气囊层一侧的气囊壁的厚度。
上述设计能够保证靠近用户皮肤表面的一侧得到更好的膨胀效果，提高血压测量的准确性和稳定性。与此同时，对远离用户皮肤表面的一侧的气囊的膨胀进行适当的限制，可以降低其膨胀后的整体膨胀高度，提高佩戴舒适度。
在一种可能的实现方式中，可以为膨胀气囊层或凸起气囊层设置厚度不均匀的气囊壁。
气囊壁的厚度会在一定程度上影响气囊的膨胀情况，例如，气囊壁的厚度较厚会对气囊的膨胀造成一定的限制，导致同一个气囊中，气囊壁较厚的位置与气囊壁较薄的位置相比，气囊壁较薄的位置的膨胀效果更好。因此，通过对气囊壁的厚度进行合理的设计，可以减小气囊组件的中心部位的膨胀高度与靠近压合处的部位的膨胀高度之间的高度差，进而增大有效压力面积，以提高血压测量的准确性和稳定性。
具体的，在一种可能的实现方式中，靠近膨胀气囊层中间部位的气囊壁的厚度大于远离膨胀气囊层中间部位的气囊壁的厚度。在另一种可能的实现方式中，相比于第二子气囊更靠近膨胀气囊层的中间位置的第一子气囊的气囊壁的厚度大于第二子气囊的气囊壁的厚度。在另一种可能的实现方式中，凸起气囊层包括的多个子气囊中还包括第三子气囊，靠近第三子气囊中间位置的气囊壁的厚度大于远离第三子气囊中间部位的气囊壁的厚度。
以上对气囊壁厚度的具体设计，均能够达到减小气囊组件的中心部位的膨胀高度与靠近压合处的部位的膨胀高度之间的高度差的效果，进而增大有效压力面积，以提高血压测量的准确性和稳定性。
在一种可能的实现方式中，从靠近膨胀气囊层的中间部位到远离膨胀气囊层的中间部位的方向上，多个子气囊的充气腔体容量逐渐增大，也即，多个子气囊的最大气体容量逐渐增大，也即，在充满气的状态下，多个子气囊的膨胀高度逐渐增大。
通过这种渐变的设计，能够保证膨胀后的气囊组件的表面高度过度平稳，提供更好的施压效果，以提高血压测量的准确性和稳定性。
在一种可能的实现方式中，可以在膨胀气囊层的气囊壁在靠近压合处的位置上设置折叠结构。示例性的，该折叠结构可以通过热压气囊壁的方式形成，或者，该折叠结构也可以通过其他可能的工艺方式
形成。
通过折叠结构的设置能够进一步改善膨胀气囊层膨胀后的形状。
在一种可能的实现方式中，凸起气囊层所包含的多个子气囊中，部分子气囊独立设置(彼此之间不连通)，部分子气囊之间彼此连通。具体的，多个子气囊中包括相邻的第四子气囊和第五子气囊，第四子气囊与第五子气囊之间设置有连通的气道，供气体在第四子气囊和第五子气囊之间流通。多个子气囊中还包括与第四子气囊相邻的第六气囊，第四子气囊与第六气囊之间相互独立，未设置连通的气道。
通过有选择性的对相邻的两个子气囊之间设置连通的气道，可以改变充气后的凸起气囊层的膨胀形状，以适应不同用户或不同腕带形状的需求，增大有效压力面积，以提高血压测量的准确性和稳定性。
在一种可能的实现方式中，凸起气囊层包含的多个子气囊可以为条状结构、矩形结构、菱形结构、或者圆形结构。多个子气囊可以形状相同，也可以形状不同。
在一种可能的实现方式中，膨胀气囊层上开设有进气口，用于将膨胀气囊层的充气腔体和外界空气连通。
第二方面，本申请实施例提供一种气囊组件，可应用于测量血压的可穿戴设备中。该气囊组件包括膨胀气囊层，该膨胀气囊层包括相叠置的第一膨胀气囊层和第二膨胀气囊层，两层膨胀气囊层之间设置有连通的第二气道，用于供气体在两层膨胀气囊层之间流通，可将第二气道设置为条状结构，并在第二气道上设置有隔筋，以将第二气道分割成多个子气道。
在一种可能的实现方式中，第二气道设置于膨胀气囊层的中间部位，且第二气道与膨胀气囊层的边缘部位之间存在一定的距离，第二气道的宽度与膨胀气囊层的宽度的比值大于1：10，为了适应可穿戴设备腕带的形状，膨胀气囊层通常设置为矩形形状，包括长边和短边，膨胀气囊层的长边对应于可穿戴设备腕带的长边，膨胀气囊层的短边对应于可穿戴设备的短边，膨胀气囊层的宽度是根据膨胀气囊层短边的长度确定的，第二气道与膨胀气囊层长边的距离和第二气道与膨胀气囊层短边的距离之间的差值在预设范围内。示例性的预设范围可以是5mm。示例性的，也可以在第二气道与膨胀气囊层长边的距离和第二气道与膨胀气囊层短边的距离设置为相同的，仅存在一定的工程误差。
在一种可能的实现方式中，可以将子气道的长度设置为小于30mm，以使得充气过程中，膨胀气囊层得到更好的膨胀效果，还可以将子气道的长度与隔筋的长度比值设置为大于2且小于8，以保证充气过程中第二气道的稳定性和可靠性。
在一种可能的实现方式中，该气囊组件还包括凸起气囊层，膨胀气囊层与凸起气囊层之间设置有连通的第一气道，用于供气体在膨胀气囊层和凸起气囊层之间流通；凸起气囊层包括多个子气囊，其中，多个子气囊包括第一子气囊和第二子气囊，第一子气囊设置在比第二子气囊更靠近膨胀气囊层的中间部位的位置上，也即，第二子气囊设置在比第一子气囊更靠近膨胀气囊层的边缘部位(压合处)的位置上，第一子气囊的充气腔体容量小于第二子气囊的充气腔体容量，也即，第一子气囊的最大气体容量小于第二子气囊的最大气体容量，也即，在充满气的状态下，第一子气囊的膨胀高度小于第二子气囊的膨胀高度。
第三方面，本申请实施例提供一种可穿戴设备，可用于进行血压测量。该可穿戴设备包括表体、压力传感器和上述第一方面或者第二方面所描述的气囊组件，其中，压力传感器与表体电连接，且用于检测气囊组件内的气压。
在一种可能的实现方式中，该可穿戴设备还包括腕带，并将气囊组件设置于腕带内。
本申请实施例第二方面和第三方面能够实现如第一方面所述的有益效果，为避免重复，此处不再进行赘述。
图1为本申请实施例提供的一个单层气囊组件的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一个双层气囊组件的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一个单层气囊组件的俯视图；
图4为本申请实施例提供的一个单层气囊膨胀后的侧视图；
图5为本申请实施例提供的一个气囊组件的有效压力面积的示意图；
图6为本申请实施例提供的一个气囊组件的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的一个膨胀气囊层的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的一个凸起气囊层的结构示意图；
图9为本申请实施例提供的另一个凸起气囊层的结构示意图；
图10为本申请实施例提供的另一个凸起气囊层的结构示意图；
图11为本申请实施例提供的另一个气囊组件的结构示意图；
图12为本申请实施例提供的另一个气囊组件的结构示意图；
图13为本申请实施例提供的一个气道的结构示意图；
图14为本申请实施例提供的另一个气道的结构示意图；
图15a为本申请实施例提供的另一个气囊组件的结构示意图；
图15b为本申请实施例提供的另一个气囊组件的结构示意图；
图15c为本申请实施例提供的另一个气囊组件的结构示意图；
图16a为本申请实施例提供的另一个气囊组件的结构示意图；
图16b为本申请实施例提供的另一个气囊组件的结构示意图；
图17为本申请实施例提供的另一个气囊组件的结构示意图；
图18为本申请实施例提供的另一个膨胀气囊层的结构示意图；
图19为本申请实施例提供的一个可穿戴设备的结构示意图；
附图标记：
1-单层气囊结构；101-单层气囊的中间部位；102-单层气囊的压合处；2-双层气囊结构；201-双层
气囊结构的中间部位；202-双层气囊结构的压合处；301-进气口；302-气囊边界的压合处；6-气囊组件；601-膨胀气囊层；602-凸起气囊层；603-第一气道；6021-第一子气囊；6022-第二子气囊；6011-膨胀气囊层的气囊壁；6012-进气口；6013-充气腔体；6014-第一膨胀气囊层；6015-第二膨胀气囊层；604-第二气囊；6042-子气道；6041-隔筋；6016-膨胀气囊层内壁上的加强筋；6023-凸起气囊层内壁上的加强筋；60111-第一气囊壁；60112-第二气囊壁；7-表体。
1-单层气囊结构；101-单层气囊的中间部位；102-单层气囊的压合处；2-双层气囊结构；201-双层
气囊结构的中间部位；202-双层气囊结构的压合处；301-进气口；302-气囊边界的压合处；6-气囊组件；601-膨胀气囊层；602-凸起气囊层；603-第一气道；6021-第一子气囊；6022-第二子气囊；6011-膨胀气囊层的气囊壁；6012-进气口；6013-充气腔体；6014-第一膨胀气囊层；6015-第二膨胀气囊层；604-第二气囊；6042-子气道；6041-隔筋；6016-膨胀气囊层内壁上的加强筋；6023-凸起气囊层内壁上的加强筋；60111-第一气囊壁；60112-第二气囊壁；7-表体。
下面结合本发明实施例中的附图对本发明实施例进行描述。以下描述中，示出本发明实施例的具体方面或可使用本发明实施例的具体方面的附图。应理解，本发明实施例可在其它方面中使用，并可包括附图中未描绘的结构或逻辑变化。因此，以下详细描述不应以限制性的意义来理解，且本发明的范围由所附权利要求书界定。例如，应理解，结合所描述方法的揭示内容可以同样适用于用于执行所述方法的对应设备或系统，且反之亦然。例如，如果描述一个或多个具体方法步骤，则对应的设备可以包含如功能单元等一个或多个单元，来执行所描述的一个或多个方法步骤(例如，一个单元执行一个或多个步骤，或多个单元，其中每个都执行多个步骤中的一个或多个)，即使附图中未明确描述或说明这种一个或多个单元。另一方面，例如，如果基于如功能单元等一个或多个单元描述具体装置，则对应的方法可以包含一个步骤来执行一个或多个单元的功能性(例如，一个步骤执行一个或多个单元的功能性，或多个步骤，其中每个执行多个单元中一个或多个单元的功能性)，即使附图中未明确描述或说明这种一个或多个步骤。进一步，应理解的是，除非另外明确提出，本文中所描述的各示例性实施例和/或方面的特征可以相互组合。
本发明实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b，或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，a-b，a-c，b-c，或a-b-c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
本发明的实施方式部分使用的术语仅用于对本发明的具体实施例进行解释，而非旨在限定本发明。
随着手表，手环等智能可穿戴设备的普及，越来越多的功能被集成在智能可穿戴设备中，血压测量是智能可穿戴设备新增功能中的一个亮点特性。在进行血压测量的过程中，需要对可穿戴设备中的气囊
进行充气，气囊充气膨胀后会加压压迫用户的动脉，进而测量用户的血压。
当前进行血压测量的可穿戴设备中多采用单层气囊结构，如图1所示，为单层气囊结构1充气后的侧视图。可以看出，单层气囊结构在充气后的侧截面会形成类似椭圆的形状，其中间部位101膨胀高度较高，可以与用户的皮肤表面形成良好的接触以提供有效压力，但靠近压合处102的部位由于膨胀的高度远低于中间部位，因此，难以与用户的皮肤表面形成良好的接触，难以提供有效压力。
如图2所示，为双层气囊结构2充气后的侧视图，双层气囊结构式在单层气囊结构之上的一种改进，以削弱边界效应，增大有效压力面。双层气囊结构由平行设置的两层单层气囊构成，相比于单层气囊，其中间部位201的膨胀高度变大，靠近压合处202的部位的膨胀高度也变大。双层气囊结构在一定程度上弥补了单层气囊结构的不足，通过两层气囊的叠加，削弱边界效应。但双层气囊结构的设计也存在多种问题：一、整体膨胀高度大，导致双层气囊结构整体上较为臃肿，厚度大，透气性不佳，易闷汗，佩戴舒适性差，用户体验差。二、由于双层气囊结构增大了气囊的充气腔体的容量，充气时的气体需求量增大，也在一定程度上降低了制动效率。三、双层气囊结构仅在一定程度上削弱了边界效应，但并不能完全规避边界效应，双层气囊结构的边界处依旧难以像中心位置一样与用户皮肤紧密贴合，难以提供足够的有效压力。
可见，单层气囊结构和双层气囊结构都难以很好的解决边界效应的问题，应用于可穿戴设备中时难以提供足够的有效压力，导致在使用过程中血压测量的准确度和稳定度难以得到保障。因此，如何在保证用户配搭舒适度的情况下，削弱边界效应，增大气囊与用户皮肤表面的有效压力面积，以提高血压测量的准确性和稳定性，成为亟待解决的问题。
接下来，以单层气囊结构为例，对本申请实施例所要解决的技术问题进行一个详细的介绍。如图3所示，可穿戴设备中的气囊通常为近似矩形结构，用于与可穿戴设备腕带的形状进行适配。图3中A-A的方向为腕带长度的方向，B-B的方向为腕带宽度的方向。气囊结构3包括至少一个进气口301，用于向气囊内部进行充气。为了实现气囊的密封性，气囊的边界处会进行压合处理，因此气囊结构3还包括位于气囊边界的压合处302。
如图4所示，(a)为普通单层气囊结构充气后的侧视图，可以看出，受到压合处102的影响，靠近压合处的部位膨胀效果较差，导致从气囊的中间部位101到靠近压合处102的部位的膨胀高度逐渐降低。在这种情况下，气囊的中间部位101可以与用户的皮肤表面紧密贴合，达到较好的施压效果，施压效果从气囊的中间部位101到压合处102逐渐变差。如图4所示，(a)为普通单层气囊结构充气后的俯视图，其中，中间部位可以提供有效的压力，而靠近压合处的部位无法提供有效的压力。在如图4所示的俯视图中，气囊结构中能有提供有效压力的面积称为有效压力面积。
为了解决上述问题，现有技术中通常采用增大气囊的充气腔体的容量的方法，以增大气囊的整体膨胀高度，进而增大有效压力面积的方式，但这种方式会导致气囊的整体膨胀高度较大，导致可穿戴设备的腕带较厚。另一种方式是采用增大气囊的宽度，以增大有效压力面积的方式，但这种方式会导致气囊的宽度较大，进而导致可穿戴设备的腕带较宽。这两种方法均对可穿戴设备的美观性和用户佩戴的舒适度产生一定的影响。
因此，参见图4，本申请实施例所要解决的主要问题就是如何通过改进气囊的设计，增大有效压力面积，使得膨胀后的气囊的侧视图如图4中的(b)所示，与膨胀后的普通气囊(a)相比，膨胀后的气囊(b)从中间部位101到靠近压合处102的部位的膨胀高度衰减较小，使得膨胀后的气囊(b)能够与用户的皮肤表面能够有更大的有效压力面积，提供更好的施压效果。
参见图5，通过改进气囊的设计，一方面，可以在保持气囊的宽度不变的情况下增大有效压力面积，提升血压测量的准确度和稳定性，有效改善由于佩戴方法不正确或者手腕粗细不同所带来的测量误差。另一方面，可以在保持相同的有效压力面的情况下，降低气囊的中间部位的膨胀高度，使得可穿戴设备的腕带更加轻薄，提升用户佩戴的舒适度；还可以减小气囊的宽度，使得可穿戴设备的腕带更窄，提升用户佩戴的舒适度；还可以减小气囊膨胀所需的充气量，提升气囊充气的致动效率。
针对现有气囊结构存在的上述边界效应问题，本申请实施例提供一种膨胀时能够提供较大有效压力面的气囊组件。具体请参阅图6，图6为本申请实施例提供的气囊组件的一个结构示意图，具体的，图6为本申请实施例提供的气囊组件的侧视图。当将如图6所示的气囊组件应用于智能穿戴设备中，进行
血压测量时，图中B-B的方向对应于腕带宽度的方向。如图6所示，本申请实施例提供的气囊组件包括膨胀气囊层601和凸起气囊层602，凸起气囊层602设置在膨胀气囊层601的表面。凸起气囊层602与膨胀气囊层601之间设置有连通的第一气道603，用于供气体在膨胀气囊层601和凸起气囊层602之间流通。当将如图6所示的气囊组件应用于智能穿戴设备中，进行血压测量时，凸起气囊层602为靠近用户皮肤表面的一侧，膨胀气囊层为远离用户皮肤表面的一侧。
膨胀气囊层601用于起膨胀作用，保证整个气囊组件在充气后能够形成一定的膨胀高度，从而提供足够的压力。如图7所示，膨胀气囊层601包括气囊壁6011、进气口6012和充气腔体6013。膨胀气囊层601上开设有进气口6012，进气口6012将膨胀气囊层601的充气腔体6013与外界空气连通，用于将外界气体充入充气腔体内，或者将充气腔体内的气体排出。应当理解，进气口6012可以根据实际需要设置在膨胀气囊层的各个位置上，本申请实施例对此不进行限定。
在另一种可能的实现方式中，也可以为膨胀气囊层601和凸起气囊层602分别设置进气口，同时进行充气，以提升充气的效率，节省充气的时间，在这种设计下，膨胀气囊层601与凸起气囊层602之间可以设置第一气道603，也可以不设置第一气道603。
凸起气囊层包括多个凸起的子气囊，子气囊包括气囊壁和充气腔体。子气囊的数量和大小可以根据实际情况进行设计，本申请实施例对此不进行限定。同样，本申请实施例对子气囊的具体形状不进行限定，示例性的，子气囊可以是如图8或者图9所示的条状结构，子气囊也可以是如图10所示的矩形结构，子气囊还可以是菱形结构、圆形结构等，也可以是其他各种可能的形状。各个子气囊的形状可以相同，也可以不同，本申请对比不进行限定。
在一种可能的实现方式中，如图6所示，凸起气囊层602包括多个彼此独立设置的子气囊，此时，各个子气囊的充气腔体之间是不连通的，各个子气囊与膨胀气囊层601之间分别设置有连通的气道603，用于供气体在膨胀气囊层601和各个子气囊之间进行流通。在另一种可能的实现方式中，如图11所示，凸起气囊层包括的多个子气囊之间彼此连通，即，各个子气囊的充气腔体之间是连通的。且凸起气囊层602与膨胀气囊层601之间设置连通的气道603，用于供气体在膨胀气囊层601和凸起气囊层602之间进行流通。气道603可以设置为一个，也可以设置为多个。在另一种可能的实现方式中，凸起气囊层602包括的多个子气囊，可以将部分子气囊之间设置为连通的，部分子气囊之间设置为独立的，子气囊之间连通或者独立的具体设置可以根据实际情况进行设计，本申请实施例对此不进行限定。
在一种可能的实现方式中，凸起气囊层602所包含的多个子气囊中，部分子气囊独立设置(彼此之间不连通)，部分子气囊之间彼此连通。具体的，多个子气囊中包括相邻的第四子气囊和第五子气囊，第四子气囊与第五子气囊之间设置有连通的气道，供气体在第四子气囊和第五子气囊之间流通。多个子气囊中还包括与第四子气囊相邻的第六气囊，第四子气囊与第六气囊之间相互独立，未设置连通的气道。
通过有选择性的对相邻的两个子气囊之间设置连通的气道，可以改变充气后的凸起气囊层的膨胀形状，以适应不同用户或不同腕带形状的需求，增大有效压力面积，以提高血压测量的准确性和稳定性。
通过在膨胀气囊层的表面设置包含多个子气囊的凸起气囊层，能够在一定程度上环节由于压合处造成的边界效应，提升靠近压合处的部位的膨胀高度，增大有效压力面积，以提高血压测量的准确性和稳定性。
在一种可能的实现方式中，如图6所述，多个子气囊包括第一子气囊6021和第二子气囊6022。第一子气囊6021设置在比第二子气囊6022更靠近膨胀气囊层601的中间部位的位置上，也即，第一子气囊6021设置在比第二子气囊6022更远离膨胀气囊层601的压合处的位置上。第一子气囊6021的充气腔体容量小于第二子气囊6022的充气腔体容量，也即，第一子气囊6021的最大气体容量小于第二子气囊6022的最大气体容量，也即，在充满气的状态下，第一子气囊6021的膨胀高度小于第二子气囊6022的膨胀高度。
通常情况下，如前所述，膨胀气囊层601的中间部位的膨胀高度较高，由于边界效应的存在，越靠近膨胀气囊层601的压合处，膨胀气囊层601的膨胀高度越低。因此，在设置凸起气囊层602的子气囊时，将相比第一子气囊6021而言更靠近膨胀气囊层601的压合处的第二子气囊6022的充气腔体容量设置得更大，能够使得在充气情况下，第二子气囊6022的膨胀高度大于第一子气囊6021，以更好的缓解边界效应，提升靠近压合处的部位的膨胀高度，增大有效压力面积，以提高血压测量的准确性和稳定性。
在一种可能的实现方式中，从靠近膨胀气囊层601的中间部位到远离膨胀气囊层的中间部位的方向上，多个子气囊的充气腔体容量逐渐增大，也即，多个子气囊的最大气体容量逐渐增大，也即，在充满气的状态下，多个子气囊的膨胀高度逐渐增大。
通过这种渐变的设计，能够保证膨胀后的气囊组件的表面高度过度平稳，提供更好的施压效果，以提高血压测量的准确性和稳定性。
在一种可能的实现方式中，膨胀气囊层601仅包括单层膨胀气囊，在另一种可能的实现方式中，如图12所示，膨胀气囊层601包括相叠置的第一膨胀气囊层6014和第二膨胀气囊层6015，第一膨胀气囊层6014与第二膨胀气囊层6015之间设置有连通的第二气道604，用于供气体在第一膨胀气囊层6014和第二膨胀气囊层6015之间流通。增加膨胀气囊层的层数能够增大气囊组件的整体膨胀高度，在另一种可能的实现方式中，膨胀气囊层601还可以包括更多相叠置的膨胀气囊层，例如，第三膨胀气囊层、第四膨胀气囊层等，本申请实施例对膨胀气囊层的数量不进行限定，可根据实际情况进行设计。
在一种可能的实现方式中，进气口6012可根据需要设置在任一层膨胀气囊层上，通过膨胀气囊层之间连通的气道间接对未设置充气口的气囊层进行充气。在另一种可能的实现方式中，可以为每一层膨胀气囊层设置一个进气口，在这种情况下，第一膨胀气囊层与第二膨胀气囊层之间可以设置第二气道604，也可以不设置第二气道604。在另一种可能的实现方式中，可以为某几层膨胀气囊层设置进气口，通过膨胀气囊层之间连通的气道为其他不设置进气口的膨胀气囊层充气，本申请实施例对充气口的具体设置方式不进行限定。
在一种可能的实现方式中，如图13所示，第二气道604为条状结构，第二气道604设置有隔筋6041，隔筋6041将第二气道分割成多个子气道6042。
如图13所示的气道结构在对气囊组件进行充气时，能够使得气流更加平稳的通过气道，使得膨胀气囊层的膨胀效果更好，尤其是靠近压合处的部位也可以得到充分的膨胀，进而增大有效压力面积，以提高血压测量的准确性和稳定性。
在一种可能的实现方式中，如图14所示，可以将第二气道604设置在膨胀气囊层601的中间部位，并与膨胀气囊层601的四周之间存在预设距离。在图14中，A-A为膨胀气囊层601长边的方向，膨胀气囊层601长边的方向对应于可穿戴设备腕带的长度方向，将膨胀气囊层601长边的长度称为膨胀气囊层的长度，B-B为膨胀气囊层601短边的方向，膨胀气囊层601短边的方向对应于可穿戴设备腕带的宽度方向，将膨胀气囊层601短边的长度称为膨胀气囊层的宽度。在一种可能的实现方式中，第二气道604的宽度与膨胀气囊层601的宽度的比值大于1：10，且第二气道604与膨胀气囊层长边的距离和第二气道604与膨胀气囊层短边的距离的插值在预设范围内，示例性的，预设范围可以是5mm。示例性的，也可以在第二气道604与膨胀气囊层长边的距离和第二气道604与膨胀气囊层短边的距离设置为相同的，仅存在一定的工程误差。
通过上述设计，能够使得进行充气时，膨胀气囊层601的膨胀更加均匀，进而增大有效压力面积，以提高血压测量的准确性和稳定性。
对于第二气道604中的子气道6042和隔筋6041的具体设计，在一种可能的实现方式中，可将子气道6042的长度设置为小于30mm，以使得通过子气道对膨胀气囊层进行充气时，膨胀气囊层的膨胀效果更好。另外，为了保证隔筋6041能够稳定的将第二气囊604分割成多个子气道6042，保证在充气过程中第二气囊604的可靠性，可将子气道6042的长度与隔筋6041的长度的比值设置为大于2且小于8。在此基础上，可将隔筋的长度设置为4-10mm。
在一种可能的实现方式中，膨胀气囊层601与凸起气囊层602之间的第一气道603也可以设置为如图13所示的结构，即，第一气道603为条状结构，该第一气道603设置有隔筋，该隔筋将第一气道603分割成多个子气道。当采用如图6所示的设计时，第一气囊603可以设置在子气囊的中间部位，并与子气囊的边缘部位(子气囊的气囊壁与膨胀气囊层的气囊壁进行压合的部位)之间存在预设距离。当采用如图11所示的设计时，第一气囊603可以设置在凸起气囊层602的中间部位，并于凸起气囊层602的边缘部位(凸起气囊层的气囊壁与膨胀气囊层的气囊壁进行压合的部位)之间存在预设距离。
为了进一步改善气囊膨胀后的形状，可以根据实际需要在膨胀气囊层601的内壁的适当位置上设置加强筋6016。加强筋6016的设置会对气囊的膨胀产生一定的抑制效果，进而改变气囊膨胀后的形状。加强筋6016可以根据实际需求设置成各种形状，设置成不同的大小，设置在不同的位置上，本申请实施例对加强筋6016的形状、大小、数量、位置等不进行限定。
通过对加强筋6016的位置进行合理的设计，可以进一步增大有效压力面积，以提高血压测量的准确性和稳定性。
在一种可能的实现方式中，可以在膨胀气囊层601内壁的中间位置设置加强筋6016，示例性的，如图15a所示，加强筋6016可以仅设置在靠近凸起气囊层602一侧的气囊壁的内壁上；如图15b所示加强筋6016也可以相对的设置在两层气囊壁的内壁上。在膨胀气囊层601的内壁的中间位置设置加强筋6016，能够在一定程度上限制膨胀气囊层601的中间部位的膨胀，减小膨胀气囊层601中间部位和靠近压合处的部位之间的膨胀高度差，进而增大有效压力面积，以提高血压测量的准确性和稳定性。
在另一种可能的实现方式中，也可以将加强筋6016设置在膨胀气囊层601的气囊壁内测的其他位置，示例性的，可以将加强筋6016设置在如图15c所示的位置上。
参照膨胀气囊层601的内壁上的加强筋6016的设置，可以根据实际需要在凸起气囊层602的内壁的适当位置上设置加强筋6023。加强筋6023可以对气囊的膨胀产生一定的抑制效果，进而改变气囊膨胀后的形状。加强筋6023可以根据实际需求设置成各种形状，设置成不同的大小，设置在不同的位置上，本申请实施例对加强筋6023的形状、大小、数量、位置等不进行限定。
通过对加强筋6023的位置进行合理的设计，可以进一步增大有效压力面积，以提高血压测量的准确性和稳定性。
在一种可能的实现方式中，可以在凸起气囊层602内部上的中间位置设置加强筋6023，示例性的，如图16a所示，可以在凸起气囊层的子气囊的内壁的上的中间部位设置加强筋6023。在子气囊的内壁上的中间位置设置加强筋6023，能够在一定程度上限制子气囊的中间部位的膨胀，减小子气囊中间部位和边缘部位的膨胀高度差，进而增大有效压力面积，以提高血压测量的准确性和稳定性。
在另一种可能的实现方式中，也可以将加强筋6023设置在子气囊的气囊壁内侧的其他位置，示例性的，可以将加强筋6023设置在如图16b所示的位置上。
气囊壁的厚度会在一定程度上影响气囊的膨胀情况，例如，气囊壁的厚度较厚会对气囊的膨胀造成一定的限制，导致同一个气囊中，气囊壁较厚的位置与气囊壁较薄的位置相比，气囊壁较薄的位置的膨胀效果更好。基于此，为了进一步改善气囊膨胀后的形状，可以根据实际需要在对气囊组件的气囊壁的厚度进行一定的设计。
在一种可能的实现方式中，可以为膨胀气囊层601或者凸起气囊层602设置厚度不均匀的气囊壁，例如，可以将希望抑制膨胀(膨胀高度低一些)的部位的气囊壁的厚度设计得厚一些，而将希望膨胀效果好一些(膨胀高度高一些)的部位的气囊壁的厚度设计得薄一些。示例性的，可以将靠近膨胀气囊层601中间部位的气囊壁的厚度设置为大于靠近膨胀气囊层601压合处的气囊壁的厚度；和/或，可以将靠近膨胀气囊层601中间部位的第一子气囊的气囊壁的厚度设置为大于远离膨胀气囊层602中间部位的第二子气囊的气囊壁的厚度；和/或，可以将凸起气囊层602的子气囊的气囊壁的厚度设计为靠近中间部位的气囊壁的厚度大于远离子气囊中间部位的气囊壁的厚度。
在一种可能的实现方式中，可以将凸起气囊层602的气囊壁的厚度设置为小于膨胀气囊层601的气囊壁的厚度。这样，在对气囊组件进行充气的过程中，可以使得凸起气囊层相较于膨胀气囊层得到更好的膨胀效果，进而增大有效压力面积，以提高血压测量的准确性和稳定性。
在一种可能的实现方式中，可以将膨胀气囊层601靠近凸起气囊层602一侧的气囊壁的厚度设置为小于膨胀气囊层601远离凸起气囊层602一侧的气囊壁的厚度。在将气囊组件6应用于可穿戴设备的腕带中时，凸起气囊层为靠近用户皮肤表面的一层，而膨胀气囊层为远离用于皮肤表面的一侧，通过上述设计可以保证靠近用户皮肤表面的一侧得到更好的膨胀效果，提高血压测量的准确性和稳定性。与此同时，对远离用户皮肤表面的一侧的气囊的膨胀进行适当的限制，可以降低其膨胀后的整体膨胀高度，提
高佩戴舒适度。
通过对气囊壁的厚度进行合理的设计，可以减小气囊组件6的中心部位的膨胀高度与靠近压合处的部位的膨胀高度之间的高度差，进而增大有效压力面积，以提高血压测量的准确性和稳定性。
为了进一步改善气囊膨胀后的形状，如图17所示，可以通过在气囊组件6的表面设置线状缠绕来改变气囊组件6膨胀后的形状。线状缠绕可以设置在膨胀气囊层601的表面，也可以设置在凸起气囊层602的表面，还可以同时设置在膨胀气囊层601的表面和凸起气囊层602的表面。
在一种可能的实现方式中，可通过采用线状材料(例如，绳子、胶带等)在气囊组件6的表面进行缠绕来实现线状缠绕的效果。在另一种可能的实现方式中，也可以通过在气囊组件6的气囊壁的内部和/或外部设置线状缠绕的加强筋来实现线状缠绕的效果。本申请实施例对此不进行限定，只要能达到气囊膨胀时，线状缠绕部位的膨胀受到一定的限制即可。
为了进一步改善气囊膨胀后的形状，可以对膨胀气囊层601的气囊壁6011进行进一步设计。如图18中(a)所示，膨胀气囊层601的气囊壁6011包括第一气囊壁60111和第二气囊壁60112，其中，第一气囊壁60111是靠近凸起气囊层602一侧的气囊壁，第二气囊壁60112是远离凸起气囊层602一侧的气囊壁。普通的气囊壁6011是光滑而没有折痕的。为了进一步提升膨胀气囊层601靠近压合处的部位的膨胀高度，如图18中(b)所示，可以在膨胀气囊层的气囊壁在靠近压合处的位置上设置一个折叠结构。在一种可能的实现方式中，该折叠结构可以通过热压气囊壁的方式形成，该折叠结构也可以通过其他可能的工艺方式形成，本申请实施例对此不进行限定。
本申请实施例还提供一种可穿戴设备，该可穿戴设备集成血压测量的功能，可用于测量血压。该可穿戴设备可以是手表、手环等佩戴在手腕上的电子设备，也可以是袖带式血压计(佩戴在胳膊上进行血压测量)或者手指式血压计(佩戴在手指上进行血压测量)，还可以是其他各种通过气囊对血压进行测量的电子设备。
如图19所示，该可穿戴设备可以包括表体7，压力传感器(图中未示出)和本申请实施例所提供的气囊组件6。压力传感器用于检测气囊组件6内的气压，压力传感器与表体7电连接。表体7包括显示器，用于显示血压测量结果。
在一种可能的实现方式中，表体7和气囊组件6可拆卸连接，从而可以方便的对气囊组件6进行拆卸，并更换为其他腕带，从而满足用户的各种佩戴的要求，提高用户体验。在另一种可能的实现方式中，该可穿戴设备还包括腕带，气囊组件6可以设置在腕带内。在另一种可能的实现方式中，气囊组件6也可以设置在腕带表面靠近用户皮肤表面的一层。正常佩戴时，不需要对气囊组件6进行充气，腕带可以保持一个轻薄的状态，保证可穿戴设备佩戴的舒适性。需要进行血压测量是，可对气囊组件6进行充气，以对用户的皮肤表面施加有效压力。
以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (18)
- 一种气囊组件，其特征在于，所述气囊组件包括膨胀气囊层(601)和凸起气囊层(602)；所述凸起气囊层(602)设置于所述膨胀气囊层(601)的表面，所述凸起气囊层(602)与所述膨胀气囊层(601)之间设置有连通的第一气道(603)，用于供气体在所述膨胀气囊层(601)和所述凸起气囊层(602)之间流通；所述凸起气囊层(602)包括多个子气囊，所述多个子气囊包括第一子气囊(6021)和第二子气囊(6022)，所述第一子气囊(6021)设置在比所述第二子气囊(6022)更靠近所述膨胀气囊层(601)的中间部位的位置上，所述第一子气囊(6021)的充气腔体容量小于所述第二子气囊(6022)的充气腔体容量。
- 根据权利要求1所述的气囊组件，其特征在于：所述膨胀气囊层(601)包括相叠置的第一膨胀气囊层(6014)和第二膨胀气囊层(6015)，所述第一膨胀气囊层(6014)与所述第二膨胀气囊层(6015)之间设置有连通的第二气道(604)，用于供气体在所述第一膨胀气囊层(6014)和所述第二膨胀气囊层(6015)之间流通，所述第二气道(604)为条状结构，所述第二气道(604)设置有隔筋(6041)，所述隔筋(6041)将所述第二气道(604)分割为多个子气道(6042)。
- 根据权利要求2所述的气囊组件，其特征在于，所述第二气道(604)设置于所述膨胀气囊层(601)的中间部位，所述第二气道(604)的宽度与所述膨胀气囊层(601)的宽度的比值大于1：10，所述膨胀气囊层(601)的宽度是根据所述膨胀气囊层短边的长度确定的，所述第二气道(604)与所述膨胀气囊层长边的距离和所述第二气道(604)与所述膨胀气囊层短边的距离之间的差值在预设范围内。
- 根据权利要求2或3所述的气囊组件，其特征在于，所述子气道(6042)的长度小于30mm，所述子气道(6042)的长度与所述隔筋(6041)的长度的比值大于2且小于8。
- 根据权利要求1-4中任一项所述的气囊组件，其特征在于，所述第一气道(603)设置为条状结构，所述第一气道(603)设置有隔筋，所述隔筋将所述第一气道分割为多个子气道。
- 根据权利要求1-5中任一项所述的气囊组件，其特征在于，所述膨胀气囊层(601)或所述凸起气囊层(602)的内壁上设置有加强筋(6016)。
- 根据权利要求6所述的气囊组件，其特征在于，所述膨胀气囊层(601)或至少一个所述子气囊的内壁上的中间部位设置有加强筋(6016)。
- 根据权利要求1-7中任一项所述的气囊组件，其特征在于，所述凸起气囊层(602)的气囊壁的厚度小于所述膨胀气囊层(601)的气囊壁的厚度。
- 根据权利要求1-8任一项所述的气囊组件，其特征在于，所述膨胀气囊层(601)靠近所述凸起气囊层(602)一侧的气囊壁的厚度小于所述膨胀气囊层(601)远离所述凸起气囊层(602)一侧的气囊壁的厚度。
- 根据权利要求1-9中任一项所述的气囊组件，其特征在于，所述膨胀气囊层(601)或所述凸起气囊层(602)的气囊壁的厚度不均匀。
- 根据权利要求10所述的气囊组件，其特征在于：靠近所述膨胀气囊层(601)中间部位的气囊壁的厚度大于远离所述膨胀气囊层(601)中间部位的气囊壁的厚度；或者所述第一子气囊(6021)的气囊壁的厚度大于所述第二子气囊(6022)的气囊壁的厚度；或者所述多个子气囊包括第三子气囊，靠近所述第三子气囊中间部位的气囊壁的厚度大于远离述第三子气囊中间部位的气囊壁的厚度。
- 根据权利要求1-11中任一项所述的气囊组件，其特征在于，从靠近所述膨胀气囊层(601)的中间部位到远离所述膨胀气囊层(601)的中间部位的方向上，所述多个子气囊的充气腔容量逐渐增大。
- 根据权利要求1-12中任一项所述的气囊组件，其特征在于，所述膨胀气囊层(601)的气囊壁在靠近压合处的位置上设置有折叠结构。
- 根据权利要求1-13中任一项所述的气囊组件，其特征在于：所述多个子气囊包括相邻的第四子气囊和第五子气囊，所述第四子气囊和所述第五子气囊之间设置有连通的气道，用于供气体在所述第四子气囊和所述第五子气囊之间流通；所述多个子气囊还包括与所述第四子气囊相邻的第六子气囊，所述第四子气囊和所述第六子气囊之间未设置有连通的气道。
- 根据权利要求1-14中任一项所述的气囊组件，其特征在于，所述子气囊为条状结构、矩形结构、菱形结构、或者圆形结构。
- 根据权利要求1-15中任一项所述的气囊组件，其特征在于，所述膨胀气囊层(601)上开设有进气口(6012)，所述进气口(6012)将所述膨胀气囊层(601)的充气腔体(6013)与外界空气连通。
- 一种可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备包括表体(7)，压力传感器和如权利要求1-16中任一项所述的气囊组件(6)；所述压力传感器用于检测所述气囊组件(6)内的气压，所述压力传感器与所述表体(7)电连接。
- 根据权利要求17所述的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备还包括腕带，所述气囊组件(6)设置于所述腕带内。
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