专利名称：一种用于测量生理信号的穿戴物结构的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种用于测量生理信号的穿戴物结构；更具体而言，本发明的穿戴物结构是利用其所保存导电液体，增强以金属纤维纺织工法制成的传感器对生理信号的感测。
背景技术：
观测人体于各种情境下的反应为提升人类生活品质的重要因素，透过评测人体状态的方式，可进一步改善人类的健康或激发人类的潜能，例如于医疗应用中，利用周期性测量评估病患生理状态的方式，则可随时得知病患身体的变化，并据以选择最有利的治疗及照护方式；或于体育应用中，利用测量运动员于训练或比赛时的生理状态的方式，则可据以依照运动员负荷的差异，调整最佳的训练方式，借以发挥出最大的潜力。而随着科技的进步，如何提供使用者更便利且正确的生理状态感测结果亦成为重要的课题。
目前，欲测量人体的生理状况，如肌电状态或心电状态等，主要是将与监测器相连的传导媒介至于人体特殊部位上，传导媒介便可由人体感测生理信号，并将测得的生理信号透过图形的方式显示于监测器上，以进一步获知使用者的生理状况。一般而言，目前常见用来感测的传导媒介物为电极贴片或具电极的织物。详言之，电极贴片主要是透过贴片上的粘性物质，将贴片上的电极使用者的皮肤组织紧密贴合，进而由监测器测量并接收电极所传送的生理信号，以确认使用者目前的生理状况。类似地，具电极的织物亦透过穿戴等固定方式，将织物中的电极与使用者皮肤贴 合，并同样由监测器测量接收电极所传送的生理信号，以确认使用者目前的生理状况。然而，电极贴片的粘性物质将因重复使用而减损其粘性，导致其最后将无法粘合于使用者的皮肤组织，进而影响使用者生理状况的感测结果。另一方面，具电极的织物若仅透过一般穿戴式的接触，其于正常使用的状况下，将会因为接触面不够密合，而容易有电极与使用者之间隙过大的状况，同样地，此种状况亦会导致感测信号微弱。因此，如何解决前述先前技术中所存在的问题，以增加生理信号感测的精确度，此乃业界亟需努力的目标。
发明内容
为解决前述使用电极贴片或具电极织物为媒介时，所导致测量使用者的生理信号产生的不便，本发明提供了一种用于测量生理信号的穿戴物结构，其主要是透过导电液体，增强穿戴物结构中传感器对于人体生理信号的感测，据以更精确地得知使用者的生理状况。为完成前述目的，本发明提供一种用于测量生理信号的穿戴物结构，包含一感测层、一储液层以及一包覆层。感测层具有用以感测使用者的生理信号的至少一个传感器。储液层覆盖于感测层并储有导电液体。包覆层覆盖于储液层，用以防止导电液体流失。储液层是介于感测层以及包覆层间，导电液体是用以加强至少一个传感器对于使用者的生理信号的感测。所述的穿戴物结构,其进一步的特点是,该储液层包含多个填充元件,该些填充元件于该储液层中介定多个容置空间，用以储存该导电液体。所述的穿戴物结构，其进一步的特点是，更包含一固定层，设置于该包覆层以及该储液层间，用以固定该些填充元件。所述的穿戴物结构，其进一步的特点是，所述填充元件的材质是为尼龙、碳纤、聚乙烯(Polyethylene, PE)、聚丙烯(Polypropylene, PP)以及聚偏氟乙烯(Polyvinylidenefluoride, PVDF)其中之一。所述的穿戴物结构，其进一步的特点是，各该填充元件是单芯结构。
所述的穿戴物结构，其进一步的特点是，各该填充元件是多芯结构。所述的穿戴物结构，其进一步的特点是，该感测层是由金属、不锈钢纤维、铜纤维、碳纤维以及溅镀银其中之一所制成。所述的穿戴物结构，其进一步的特点是，该至少一传感器的一感测面具有多个凸起。透过上述所揭露的技术特征，本发明的穿戴式结构所具有的导电液体，可进一步加强生理信号的测量，使得人体生理信号得以更方便且更精确地进行。更者，本发明的穿戴式结构主要可用以制作成各种可穿戴物，便于使用者配着于身体需感测的部位。在参阅图式及随后描述的实施方式后，此技术领域具有通常知识者便可了解本发明的其他目的，以及本发明的技术手段及实施态样。
图I是为本发明第一实施例的穿戴式结构的剖面图；图2A及图2B是为本发明第二实施例的穿戴式结构的剖面图；图3是为本发明第三实施例的穿戴式结构的剖面图；以及图4是为本发明第四实施例的穿戴式结构的剖面图。主要元件符号说明I :穿戴物结构11 :感测层111 :传感器13 :储液层131:导电液体15:包覆层17:固定层19:感测层191 :传感器1911 :感测面2:穿戴物结构23 :储液层231 :导电液体233、233’ 填充元件3、4:穿戴物结构5:使用者SI :生理信号Pl:凸起
具体实施例方式以下将透过实施例来解释本发明内容。然而，本发明的实施例并非用以限制本发明需在如实施例所述的任何环境、应用或方式方能实施。因此，关于实施例的说明仅为阐释本发明的目的，而非用以直接限制本发明。需说明者，以下实施例及图示中，与本发明非直接相关的元件已省略而未绘示。首先，请参考图1，其为本发明第一实施例的一穿戴物结构I的剖面图。穿戴物结构I包含一感测层11、一储液层13以及一包覆层15。其中，如图所示，储液层13覆盖于感测层11，包覆层15是覆盖于储液层13，且各层的相对应关系是为储液层13介于感测层11及包覆层15间。而穿戴物结构I中各元件的功能将于下述的内容中详细说明。具体而言，穿戴物结构I的感测层11是直接与一使用者5产生接触。其中，感测层11具有至少一传感器111，用以感测使用者5所产生的生理信号SI，而该感测层11是由金属、不锈钢纤维、铜纤维、碳纤维或溅镀银等材质以织物的方式编织而成。储液层13是用来储存一导电液体131，用来提高穿戴物结构I的湿度，使得使用者5与至少一传感器111间所具的空隙得以透过导电液体131补足，借以增加至少一传感器111的传导能力，进而增强对使用者5的生理信号SI的感测，俾后续生理信号SI传送至与至少一传感器111通讯连结的一监测器(未绘示)。须特别说明者，导电液体131于第一实施例中可为常见的导 电液体，例如自来水等非纯水液体(纯水无法导电)，然其并非用以限制导电液体的实施态样。然当导电液体131储存于储液层13时，其相对于使用者5接触的感测层11的另一侧有流失导电液体131的可能性，因此需要额外设置包覆层15来防止导电液体131的流失。据此，包覆层15可由不透气的防水材质制成，如此一来，当包覆层15覆盖于储液层13时，其将可防止储液层13的导电液体131的流失。接着，请参考图2A，其为本发明第二实施例的一穿戴物结构2的剖面图。其中，第二实施例的穿戴物结构2与第一实施例的穿戴物结构I大致相同，因此具相同符号的元件及其功效将不再赘述，而第二实施例与第一实施例的差异在于储液测层的不同。具体而言，第二实施例的穿戴物结构2具有与第一实施例不同的一储液层23。具体而言，储液层23储存一导电液体231，同样地，导电液体231用以提高穿戴物结构2的湿度。另外，储液层23具有多个填充元件233，用以于储液层23中界定多个容置空间A，俾导电液体231的储存。进一步来说，于第二实施例中，填充元件233为固态柱状物，例如以尼龙、碳纤、聚乙烯(Polyethylene, PE)、聚丙烯(Polypropylene, PP)或聚偏氟乙烯(Polyvinylidenefluoride,PVDF)等材料制成的小尺寸柱状物。而利用将填充元件233规律性排列的方式，可使得填充元件233具支撑感测层21及包覆层25的功效，并同时使穿戴物结构2具可挠性，便于贴合使用者5的任意身体部位。再者，如图所示，填充元件233的设置可于储液层23中界定出多个容置空间A，而当填充元件233彼此的间距相对较小时，导电液体231与填充元件233间的附着力将大于导电液体231本身的内聚力，进而产生毛细现象，使得导电液体231可以依附在多个填充元件233上，俾储液层23对于导电液体231的储存。更详细来说，当欲感测使用者5的使用者的生理信号SI时，可将导电液体231喷洒于穿戴物结构2上，此时导电液体231就会透过前述的毛细现象，被吸入储液层23多个填充元件233所界定的容置空间A，因此，导电液体231将得以被保存于穿戴物结构2中。类似地，或可直接利用使用者5的汗水作为导电液体231，换言之，当使用者5流汗时，汗水将可经由毛细现象被吸入储液层23，并保存于填充元件233所介定的容置空间A中。需另外说明者，填充元件233是以单芯结构完成，然其并非用以限制其实施态样。请参考图2B，第二实施例于其他实施态样中，储液层23的填充元件亦可为具多芯结构的填充元件233’，如图2B所示，各填充元件233’是将多个小尺寸条状物结合扭转构成。透过此多芯结构，将可进一步强化储液层23储存液体的功能。接下来，请参考图3，其为本发明第三实施例的穿戴物结构3的剖面图。其中，第三实施例的穿戴物结构3与第二实施例的穿戴物结构2大致相同，因此具相同符号的元件及其功效将不再赘述，而第三实施例与第二实施例的差异在于第三实施例的穿戴物结构3增加了一固定层17。具体而言，如图所示，固定层17是设置于储液层23以及包覆层15间，其目的在于用以固定填充元件233于储液层23中的位置。须特别强调者，固定层17可以弹性织布制成，然其并非用以限制固定层17的材质。 请参考本发明图4，其为本发明第四实施例的穿戴物结构4的剖面图。其中，第四实施例的穿戴物结构4与第一实施例的穿戴物结构I大致相同，因此具相同符号的元件及其功效将不再赘述，而第四实施例与第一实施例的差异在于感测层的不同。详细来说，于第四实施例中，为能使穿戴物结构4与使用者5的接触更加密合，使传感器得以更精确地测量使用者的生理信号，第四实施例的一感测层19的一至少一传感器191的一感测面1911具多个凸起P1。具体而言，如图4所示，感测层19的至少一传感器191于接触人体的感测面1911上具有多个凸起P1，此种结构于使用时，将可大幅提升使用者5与感测面1911间接触的密合度，如此便更能进一步加强使用者5生理信号SI的感测。须特别说明，于第四实施例中，凸起Pl是圆凸状，可使穿戴物结构4接触使用者5时不会令使用者感到不适，然其并非用以限制凸起Pl的实施态样。综上所述，本发明的穿戴物结构将可以使穿戴物结构的传感器精确感测使用者的生理信号。如此一来，以往用电极贴片或一般具电极的织物作为感测媒介时所具有的缺点将可轻易克服，使得使用者生理状态的感测更有效率地被完成，更者，本发明的穿戴式结构可用以制作成各种可穿戴物，便于使用者配着于身体需感测的部位。惟上述实施例仅为例示性说明本发明的实施态样，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的保护范畴。任何熟悉此技艺的人士可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利保护范围应以申请专利范围为准。
权利要求
1.一种用于测量生理信号的穿戴物结构，包含 一感测层，具有用以感测一使用者的生理信号的至少一传感器； 一储液层，覆盖于该感测层并储有一导电液体；以及 一包覆层，覆盖于该储液层，用以防止该导电液体流失； 其中，该储液层是介于该感测层以及该包覆层间，该导电液体是用以增强该至少一传感器对于该使用者的生理信号的感测。
2.如权利要求I所述的穿戴物结构，其特征在于该储液层包含多个填充元件，该些填充元件于该储液层中介定多个容置空间，用以储存该导电液体。
3.如权利要求2所述的穿戴物结构，其特征在于更包含一固定层，设置于该包覆层以及该储液层间，用以固定该些填充元件。
4.如权利要求2所述的穿戴物结构，其特征在于所述填充元件的材质是为尼龙、碳纤、聚乙烯、聚丙烯以及聚偏氟乙烯其中之一。
5.如权利要求4所述的穿戴物结构，其特征在于各该填充元件是单芯结构。
6.如权利要求4所述的穿戴物结构，其特征在于各该填充元件是多芯结构。
7.如权利要求I所述的穿戴物结构，其特征在于该感测层是由金属、不锈钢纤维、铜纤维、碳纤维以及溅镀银其中之一所制成。
8.如权利要求I所述的穿戴物结构，其特征在于该至少一传感器的一感测面具有多个凸起。
全文摘要
本发明是提供一种用于测量生理信号的穿戴物结构，包含感测层、储液层以及包覆层。感测层具有用以感测使用者的生理信号的至少一个传感器。储液层覆盖于感测层并储有导电液体。包覆层覆盖于储液层，用以防止导电液体流失。储液层是介于感测层以及包覆层间，导电液体是用以加强至少一个传感器对于使用者的生理信号的感测。
文档编号A61B5/00GK102727180SQ201110100029
公开日2012年10月17日 申请日期2011年4月13日 优先权日2011年4月13日
发明者彭荣祥, 苏以祯, 萧金沐, 黄宏旭 申请人:金鼎联合科技纤维股份有限公司