呼吸量测装置的制作方法

本实用新型涉及一种量测装置，特别是涉及一种呼吸量测装置。

背景技术：

现代人生活忙碌、身心感受压力频繁，造成许多的心理疾病，如焦虑症、忧郁症等。同时，根据多项医学研究指出，不少慢性疾病，如高血压、头痛、大肠激躁症等也都是由外在压力所造成。因此，为了改善这些现代文明病，除了使用药物治疗之外，不少传统养生或是现代医疗，都建议从呼吸来帮助身体放松及缓解上述症状。

然而，对大部分的人来说，呼吸虽然无时无刻地进行着，却也是最常被忽略的一门学问。其实，呼吸必须借由有意识地改变节奏和深度，才能达到调整血压、循环及消化，以及强化身体的痊愈能力等功效。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能通过声音的侦测及信号转换，并将相关信号传输至一个接收器，以协助使用者监测及训练自身呼吸的呼吸量测装置。

本实用新型呼吸量测装置，适用于将一位使用者呼吸所产生的气流速率转换成一笔量测信号。并且，该呼吸量测装置包含一个发声单元、一个感测模组，一个运算单元，及一个外壳单元。

该外壳单元包括一个管道壳体及一个机身壳体。

该发声单元设置于该管道壳体中，且包括一个供该气流输入的流道，并在该流道中产生紊流而发出一个声音。

该感测模组设置于该机身壳体中，且用于侦测该声音，并通过该声音的振荡转换成一笔电压信号。

该运算单元设置于该机身壳体中，且信号连接该感测模组，以接收该电压信号，并根据一个信号转换关系将该电压信号转换成该量测信号。

较佳地，该发声单元还包括至少一个能使该气流产生紊流的发声器，该流道形成于该发声器中。

较佳地，该发声器为哨子。

较佳地，该感测模组为一个电容式麦克风。

较佳地，该运算单元包括一个控制模组及一个开关。该控制模组信号连接于该感测模组，且能配合该开关的导通，而构成一个能接收该电压信号的信号回路，使得该控制模组能通过该信号回路，将该电压信号转换成该量测信号。

较佳地，该运算单元还包括一个无线传输模组。该无线传输模组信号连接于该控制模组，且能将该量测信号通过无线传输的方式进行转换，并传递至一个能显示相关于该量测信号的接收器。

较佳地，该管道壳体具有一个第一连接部，该机身壳体具有一个第二连接部。该第一、二连接部彼此嵌合，使该管道壳体能组装或拆卸地连结于该机身壳体。

较佳地，该机身壳体内部界定出一个流动空间，及一个与该流动空间相连通的量测空间。该外壳单元还包括多个分别形成于该机身壳体，并将该流动空间连通外界与该发声单元的气孔，使该气流能通过所述气孔而在该流道中流动。该感测模组及该运算单元设置于该量测空间中。

本实用新型的有益效果在于：该使用者呼吸所产生的气流通过该发声单元而发出声音，再借由该感测模组及该运算单元转换成该量测信号，以供进行后续信号处理及分析该用户的呼吸参数。

附图说明

本实用新型的其他特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是一个前视图，说明本实用新型呼吸量测装置的一个实施例；

图2是一个右侧视图，说明该实施例的一个外壳单元；

图3是一个剖视示意图，是沿图1中III-III剖切线进行剖视，用于说明该实施例的一个发声单元的位置，以及示意一个感测模组与一个运算单元；

图4是一个示意图，说明该实施例与一个接收器进行无线传输；

图5是一个信号示意图，说明该实施例中的一个电压信号与一个量测信号之间的一个信号转换关系；

图6是一个信号示意图，说明该实施例中的该量测信号相对于一个时间轴的关系图。

具体实施方式

参阅图1、图2，及图3，本实用新型呼吸量测装置的一个实施例适用将一位使用者(图未示)呼吸所产生的气流速率转换成一笔量测信号，并包含一个发声单元100、一个感测模组200、一个运算单元300，及一个外壳单元400。

参阅图1，该发声单元100包括多个能使该气流产生紊流的发声器110，以及形成于每一个发声器110中的一个流道120。在本实施例中，每一个发声器110为一个哨子，且所述发声器110的数目为三个，但也能仅为一个、两个，或三个以上。当该气流输入所述流道120时，会在所述流道120中产生紊流而发出一个声音。值得一提的是，由于所述发声器110的构造，让该使用者(图未示)不论是呼出或者是吸入而产生的气流皆能让所述发声器110发出该声音。不过，对于不同的呼吸状态而言，该声音的响度及波形也不尽相同，必须通过后续的分析，才能分辨及获得正确的呼吸参数。

参阅图3，该感测模组200用于侦测该声音，并通过该声音的振荡转换成一笔电压信号。在本实施例中，该感测模组200为一个电容式麦克风。要说明的是，本实用新型是以声音侦测来作为量测手段，而该电容式(Capacitive)麦克风，相对于压电式(Piezoelectric)麦克风及压阻式(Piezoresistive)麦克风两者，其具有低噪音及高灵敏度等特性。并且，随着半导体制程与微机电技术的进步，该电容式麦克风目前已能和一个感测放大电路结合成一个模组化芯片，使得设备尺寸得以缩小，同时提升感测效能，而能让本实用新型能更准确地量测该声音。

参阅图3，该运算单元300包括一个控制模组310、一个开关320、一个无线传输模组330，及一个用于指示该控制模组310状态的指示灯340。该控制模组310信号连接于该感测模组200，且能配合该开 关320的导通，而构成一个能接收该电压信号的信号回路。使得该控制模组310能通过该信号回路，并根据如图5所示的一个信号转换关系将该电压信号转换成该量测信号；同时，通过该指示灯340指示该使用者(图未示)该控制模组310正在运作中。要注意的是，该电压信号与该量测信号之间的转换关系，并不一定是如图5所呈现的线性关系，而是与该控制模组310的电路特性相关；在此，仅为示意表示。该无线传输模组330信号连接于该控制模组310，且能将该量测信号通过无线传输的方式进行转换，并传递至一个能显示相关于该量测信号的接收器500(见图4)。在本实施例中，该接收器500为智能型手机，但也能为桌面计算机、笔记本电脑、平板计算机、智能型电视，及智能型手表的其中一者。要说明的是，该接收器500除了能接收由该无线传输模组330所传输出来的信号之外，还必须通过内置于其存储器的编程软件进行分析。此外，该指示灯340同样也能用于指示本实用新型是否已经与该接收器500连接。

参阅图2与图3，该外壳单元400包括一个管道壳体410、一个机身壳体420，及多个气孔430。其中，该管道壳体410具有一个第一连接部411；该机身壳体420具有一个第二连接部421。该第一、二连接部411、421彼此嵌合，使该管道壳体410能组装或拆卸地连结于该机身壳体420。另外，该机身壳体420内部界定出一个流动空间610及一个与该流动空间610相连通的量测空间620。所述气孔430分别形成于该机身壳体420，并将该流动空间610连通外界与该发声单元100，使该气流能通过所述气孔430而在该流道120中流动。以及，该发声单元100设置于该管道壳体410中；该感测单元200及该运算单元300设置于该量测空间620中。

借此，该使用者(图未示)先按下该开关320，以启动该控制模组310及该无线传输模组330，并与该接收器500信号连接。接着，再将嘴含着该管道壳体410且进行呼吸，其所吸吐的气流让所述发声器110发出该声音。通过该感测模组200的侦测，以及该控制模组310的转换，让该无线传输模组330将该量测信号传输至该接收器500。该接收器500将所接收到的信号依时序进行记录，所得到的信号图如图6所示。要说明的是，一般人呼吸的气流速率是犹如弦波般的变化， 而且该量测信号是相关于该气流流速，所以该量测信号相对于时间轴的图形曲线也会形如一个弦波。因此，通过量测该弦波的周期及频率，即能获得该使用者(图未示)的呼吸周期及频率。此外，对于呼吸参数中相当重要的肺活量大小，可以让该使用者(图未示)经过深呼吸后，再对本实用新型的发声单元100全力吹气，而以该量测信号的最大值作为最大吹气的速率，并通过该量测信号的曲线计算所吹出的气体体积。举例来说，该使用者(图未示)在一个时间t1及一个时间t2之间所呼出及吸入的气体体积大小，是该量测信号曲线在该时间t1、t2之间的面积，与所述流道120截面积的乘积。此外，本实用新型不仅能借由该弦波曲线求得一般常见的呼吸常数，还能通过网络联机或自身安装的应用编程来获得建议的弦波曲线，提供给该用户(图未示)比对练习，以达到身体放松及缓解压力的功效。另外，若该开关320没有被开启，则本实用新型还是能用来当作一般的警告器，通过该发声单元100发出警示声响，可以说是具备多用途的设计。

综上所述，本实用新型呼吸量测装置通过呼吸的气流让该发声单元100发出声音，并借由该感测模组200及该运算单元300转换成该量测信号，且传输至该接收器500以进行分析。除了能获得相关的呼吸参数以监测使用者的呼吸特性之外，也能通过该接收器500上的编程软件指引、训练用户进行正确且有效的呼吸，所以确实能达成本实用新型的目的。

以上所述者，仅为本实用新型的实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即凡依本实用新型权利要求书及说明书内容所做的简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型的范围。