穿戴式血压测量装置的制作方法

本案是关于一种穿戴式血压测量装置，尤指一种微型气体泵结合弹性介质、压力传感器的穿戴式血压测量装置。

背景技术：

于讲求快速及个人压力日益庞大的现今社会中，对于追求个人健康的意识逐渐抬头发展中，是以一般人会衍生想经常性地监测或检视自身的健康情形。一般而言，传统对于人体生理健康信息的数据量测主要透过固定的血压计、或是体积庞大的检测仪器，此等检测仪器中通常包含马达型的气体泵、气囊袋、传感器、泄气阀、电池…等元件，其中马达型的气体泵容易产生摩擦损耗的情形，且该多个元件组装后的体积庞大，不利用经常性的使用，然若是采以体积较小的马达型的气体泵，则其损耗速度将更快、并会消耗更多的能源。

为了要便于一般人可经常性的监测自身的健康情形，且使监测装置便于携带，目前市面上穿戴式的健康监测装置与日俱增。但以市面上常见的穿戴式健康监测装置来看，其通常采以光学检测的方式来进行检测，然而，此光学检测的方式的精准度不高，故时常导致误差值产生，而无法有效取得可信数据，如此一来，使用者无法取得自身健康的相关准确数据，容易造成判定上的误差。

通常来说，欲感测一待测者的生理信息，通常会选择如头部、心脏部位、手腕或是脚腕等位置进行监测，该多个位置是为人体中最易感测到脉搏血压以及心跳等信息的位置，是以透过在该多个位置进行感测，可快速且有效地了解到待测者的生理健康信息。然而，如前所述，若是采以光学检测的穿戴式健康监测装置，则会因为其精准度不高而导致难以采信其所检测出来的数据资料，但若采用前述一般坊间可信度较高的血压器或是其他测量仪器，则又因该多个仪器的体积过于庞大，而无法达到轻、薄、可携式的目标。

因此，如何发展一种可改善上述已知技术缺失，可使个人健康监测装置达到体积小、微型化、便于携带、省电、且精准度高的穿戴式血压测量装置，实为目前迫切需要解决的问题。

技术实现要素：

本案的主要目的在于提供一种微型气体泵结合弹性介质、压力传感器的穿戴式血压测量装置，借由压电致动的微型气体泵将气体传输至弹性介质，使弹性介质充气鼓胀，再透过设置于其相对位置的压力传感器感测穿戴使用者的血压信息，俾解决已知技术的采用检测仪器所具备的体积大、难以薄型化、无法达成可携式的目的以及耗电等缺失，同时更解决另一已知技术所采用的光学检测的健康监测装置精准度不高的问题。

为达上述目的，本案的一较广义实施态样为提供一种穿戴式血压测量装置，包括：一带状结构，供穿戴于使用者上，并具有一外表面及一内表面；一微型气体泵，设置于该带状结构上；以及一压力传感器，透过一弹性介质结合于该微型气体泵上，并设置于该带状结构的该内表面上，供与使用者皮肤接触监测血压；其中，该微型气体泵运作，驱使气体传输至该弹性介质中，让该弹性介质充气鼓胀而推动该压力传感器顶抵于使用者的皮肤，以透过压平扫描进行目标动脉的测量血压数值。

附图说明

图1为已知的待测者量测生理信息的位置示意图。

图2A为本案的穿戴式血压测量装置结构示意图。

图2B为本案的穿戴式血压测量装置的相关构件配置位置示意图。

图3为本案的穿戴式血压测量装置穿戴于使用者身上的示意图

图4所示为本案的穿戴式血压测量装置的微型气体泵的组合结构示意图。

图5为图4所示的穿戴式血压测量装置的微型气体泵的分解结构示意图。

图6为本案的微型气体泵架构压力传感器的剖面示意图。

图7A至图7D为微型气体泵架构压力传感器的作动示意图。

图8为本案的穿戴式血压测量装置的量测作动示意图。

第9图为本案的穿戴式血压测量装置的卸压示意图。

附图标记说明

1a：头部

1b：心脏部位

1c：手腕

1d：脚腕

11a：骨骼

11b：动脉

11c：皮肤

2：穿戴式血压测量装置

21：带状结构

210：外表面

211：内表面

22：微型气体泵

22A：微型气体传输装置

22B：微型阀门装置

221：进气板

221a：进气孔

221b：汇流排孔

221c：汇流腔室

222：共振片

222a：中空孔

222b：可动部

223：压电致动器

223a：悬浮板

223b：压电陶瓷板

2241、2242：绝缘片

225：导电片

226：集气板

226a：第一通孔

226b：第二通孔

226c：第二集气腔室

226d：第二卸压腔室

226e：连通槽

226f：第二凸出结构

227：阀门片

227a：阀孔

228：出口板

228a：集气通孔

228b：卸压通孔

228c：第一集气腔室

228d：第一卸压腔室

228e：连通流道

228f：第一凸出结构

23：弹性介质

24：压力传感器

25：驱动控制模块

251：传输模块

252：屏幕

具体实施方式

体现本案特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本案能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本案的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非架构于限制本案。

请参阅图1至图6，本案的穿戴式血压测量装置2是供以穿戴使用者配戴于其所需进行感测的特定部位，且该特定部位是可如图1所示，即为头部1a、心脏部位1b、手腕1c、脚腕1d或是其他需欲进行感测的特定部位，并不以此为限。于本实施例中，穿戴式血压测量装置2包含带状结构21、微型气体泵22、弹性介质23、压力传感器24、以及驱动控制模块25，其中带状结构21具有外表面210及内表面211，且外表面210相对于内表面211；微型气体泵22设置于带状结构21上，由带状结构21穿置定位而外露于内表面211；弹性介质23设置于微型气体泵22上，并与的相连通；压力传感器24设置于弹性介质23上，并透过弹性介质23结合设置于微型气体泵22上，且弹性介质23及压力传感器24位于带状结构21的内表面211上，使压力传感器24作为感测穿戴使用者的血压信息之用，并可将该血压信息传送至驱动控制模块24中，以进行纪录；驱动控制模块25亦同样设置于带状结构21上，以控制微型气体泵22运作及接收压力传感器24所量测血压信息。其中，上述的弹性介质23可为一气囊，但不以此为限。

请参阅图1，于本实施例中，穿戴式血压测量装置2的带状结构21是可为软性或是硬性材质所构成的环形带状结构，例如可为硅胶材质、塑胶材质、织带材质、毛巾材质、皮件材质、金属材质或是其他可运用的相关材质，并不以此为限，其主要用以环绕套设于穿戴使用者的特定部位上，例如：手腕1c或是脚腕1d，但不以此为限。当然，带状结构21的长度亦不以此为限，于一些实施例中，带状结构21亦可为采以较长的织带材质或是毛巾材质所构成的套带，借以套戴于穿戴使用者的头部1a；又或者是，于另一些实施例中，带状结构21亦可为采以较长的塑胶材质的辅助固定带，借以环绕穿戴于穿戴使用者的胸部区域1b，以监控穿戴使用者心脏部位的生理信息。至于带状结构21两端的连接方式可采以魔鬼毡的粘贴方式、或是以凸凹对接的扣接方式、或是采以一般表带常用的扣接环的形式，甚至于其亦可为一体成型的环状结构等，其连接方式是可依照实际施作情形而任施变化，并不以此为限。

穿戴式血压测量装置2的带状结构21除了用以供环绕套设于穿戴使用者的特定部位上之外，其更用以承载微型气体泵22及驱动控制模块25，如前所述，驱动控制模块25是连接设置于带状结构21的外表面210上，然其连接设置的方式是可为一体成型、或是额外扣设于带状结构21之上，均不以此为限。

又请参阅图2A及图2B，本实施例中，穿戴式血压测量装置2更可包含一传输模块251及一屏幕252，传输模块251及屏幕252设置于驱动控制模块25之上，屏幕252以用于显示血压信息，但不以此为限；当然，于另一些实施例中，穿戴式血压测量装置2亦可透过另一盖体(未图示)以覆盖于驱动控制模块25上，且不以前述的屏幕252为限。且于本实施例中，屏幕252是可为但不限为触控式屏幕，供穿戴使用者可触控屏幕252以选择所欲显示的信息，然该多个信息是可包含穿戴使用者的血压信息、时间信息、来电显示信息…等的至少其中之一。

请参阅图3，当使用者透过屏幕252操作驱动控制模块25时，驱动控制模块25可透过带状结构21内导线(未图示)与微型气体泵22电性连接，以控制微型气体泵22的致动，进而可由外部汲取气体进入弹性介质23内，并撑起弹性介质23及设置于其上的压力传感器24，使压力传感器24顶抵接触使用者的皮肤11c，以测量使用者的血压信息。请同时参阅图4、图5及图6，于本实施例中，微型气体泵22是为一压电致动的微型气压动力装置，但不以此为限。且以本实施例为例，微型气体泵22是由微型气体传输装置22A及微型阀门装置22B共同组合而成，其中微型气体传输装置22A具有一进气板221、一共振片222、一压电致动器223、两绝缘片2241、2242、一导电片225等结构，其是将压电致动器223对应于共振片222而设置，并使一进气板221、一共振片222、一压电致动器223、一绝缘片2241、一导电片225及一另一绝缘片2242等依序堆叠设置，且压电致动器223是由一悬浮板223a以及一压电陶瓷板223b组装而成；以及微型阀门装置22B则由集气板226、阀门片227以及出口板228等依序堆叠组装而成，但不以此为限。且于本实施例中，如图5所示，集气板226不仅为单一的板件结构，亦可为周缘具有侧壁的框体结构，且由该周缘所构成的侧壁与其底部的板件共同定义出一容置空间，以及如图5及图6所示，进气板221具有至少一进气孔221a、至少一汇流排孔221b及一汇流腔室221c，其中至少一进气孔221a供导入气流，汇流排孔221b对应进气孔221a，且引导进气孔211a的气流汇流至汇流腔室221c，共振片222具有一中空孔222a对应于汇流腔室221c，且中空孔222a的周围为一可动部222b，而压电致动器223与共振片222相对应设置，且共振片222与压电致动器223的压电陶瓷板223b之间具有一间隙，以使压电致动器223受驱动时，使气流由进气板221的至少一进气孔221a导入，经至少一汇流排孔221b汇集至汇流腔室221c，再流经共振片222的中空孔222a，以进入此间隙内，由压电陶瓷板223b与共振片222的可动部222b产生共振传输气流。故当本案的微型气体泵22组装完成后，则其正面示意图会如图4所示，可见微型气体传输装置22A是容设于集气板226的容置空间中，且其下是与阀门片227及出口板228堆叠而成。又如图5及图6所示，微型阀门装置22B的出口板228设有一集气通孔228a及一卸压通孔228b，以及凹设有一第一集气腔室228c及一第一卸压腔室228d，其中集气通孔228a连通第一集气腔室228c，以及卸压通孔228b连通第一卸压腔室228d与外部之间，第一集气腔室228c与第一卸压腔室228d之间设有一连通流道228e，以及第一卸压腔室228d中具有一第一凸出结构228f，又集气板226设有多个通孔、一第二集气腔室226c、一第二卸压腔室226d及一连通槽226e，其中连通槽226e透过多个通孔分别与第二集气腔室226c及第二卸压腔室226d连通，第二集气腔室226c对应出口板228的第一集气腔室228c而构成一集气腔室，第二卸压腔室226d对应出口板228的第一卸压腔室228d而构成一卸压腔室，多个通孔包含一第一通孔226a，第一通孔226a连通于第二集气腔室226c与连通槽226e之间，以及多个通孔包含一第二通孔226b，第二通孔226b连通于第二卸压腔室226d与连通槽226e之间，且第二集气腔室226c中具有一第二凸出结构226f，而阀门片227设于集气板226及出口板228之间，并具有一阀孔227a，对应集气通孔228a，且受第二凸出结构226f常态抵顶形成一预力作用，完全封闭阀孔227a；借由此微型气体传输装置22A以及微型阀门装置22B的组装设置，以及弹性介质23结合封闭于微型气体泵22的集气通孔228a上，以使气体自微型气体传输装置22A的进气板221上的至少一进气孔221a进气，并透过压电致动器223于连通槽226e中共振作动，而压缩气体导入微型阀门装置22B中，进而使气体于微型阀门装置22B内单向流动，并经由阀门片227的阀孔227a导入于出口板228的集气通孔228a中，而气压蓄集于相连的弹性介质23中，以进行集压作业，且当需进行卸压时，则微型气体传输装置22A停止致动，使弹性介质23内气体经由微型阀门装置22B的出口板228的连通流道228e导入卸压通孔228b排出，以进行卸压。以下就详细本案微型气体泵22的集气及泄压作动作说明。

再请参阅图7A至图7D所示，微型气体泵22致动后，其压电致动器223的压电陶瓷板223b受电压驱动，利用压电效应产生形变，进而连动悬浮板223a上下振动、位移。因此如图7A所示，当压电陶瓷板223b带动压电致动器223的悬浮板223a向上位移，远离共振板222时，悬浮板223a与共振板222之间的容积增加，使气体开始由进气板221的进气孔221a进入，开始向由外部汲取气体由进气孔221a进入经汇流排孔221b汇集到汇流腔室221c而进入微型气体泵22内。此时压电致动器223致动如图7B所示向下位移至原先位置时，共振板222的可动部222b与悬浮板223a相互靠近，进而挤压悬浮板223a两侧气体，通过压电致动器223的间隙223c进入集气板226的连通槽226e内。再请参阅图7C，此时压电陶瓷板223b带动压电致动器223的悬浮板223a再向下位移，如此连通槽226e内气体容积增加，进而气体快速由通孔226a、226b导入第二集气腔室226c、一第二卸压腔室226d中，此时气体压力会推送阀门片227形变上移，且阀孔227a脱离第二凸部结构226f的预力作用，开启第二集气腔室226c连通第一集气腔室228c，且第一卸压腔室226d的卸压通孔228b受阀门片227顶触而封闭，此时连通槽226e内气体即可由出口板228的集气通孔228a导入相通的弹性介质23内蓄集气压，即可如图7D所示，气体填充弹性介质23的体积，进而推动在其上方的压力传感器24位移，伴随着压电致动器223连续作动，气体持续通过集气板226、阀孔227a以及集气通孔228b，用以支撑压力传感器24升高至能够紧抵于使用者的测量部位。

由上述可知，本案的穿戴式血压测量装置2实施量测时，如图7及图8所示，随着微型气体泵22不断地填充弹性介质23，使压力传感器24能够紧迫于使用者的皮肤11c，来压迫于使用者在皮肤11c与骨骼11a之间的动脉11b，压力传感器24通过紧抵于使用者的动脉11b，使用压平扫描进行目标动脉11b的测量血压数值，并将血压信息传递至驱动控制模块25上。

再请参阅图9所示，于量测血压完成后，微型气体泵22便停止运作，此时，弹性介质23内部的压力高于微型气体泵22，使气体由弹性介质23流入微型气体泵22中，当气体流入微型气体泵22时，位于出口板228内的气体会推动阀门片227，使阀门片227的阀孔227a向下顶抵于集气板226的第二凸部结构226f上，进而封闭阀孔227a，避免气体逆流回集气板226，同时会撑开封闭卸压通孔228b的阀门片227，形成卸压通孔228b开启，使弹性介质23内气体能通过集气通孔228a再由连通流道228e导入卸压通孔228b，由卸压通孔228b向外流出，完成卸压动作。

于本实施例中，本案的传输模块251设置于驱动控制模块25之上(如图3所示)，用以将前述量测到的血压信息传送至外部装置(未图示)，以进行更进一步的分析统计，借以更了解穿戴使用者的健康情形，然其所设置的位置并不以此为限，其是可依照实际施作情形而任施变化。于一些实施例中，传输模块251是可为有线传输模块，例如包含USB、mini-USB或是micro-USB，但不以此为限；而于另一些实施例中，传输模块亦可为无线传输模块，例如可为Wi-Fi模块、蓝牙模块、无线射频辨识模块(Radio Frequency Identification，RFID)或是近场通讯模块Near Field Communication，NFC)，但亦不以此为限；且传输模块251更可同时包含有线传输模块及无线传输模块，且其资料传输型态是可依照实际施作情形而任施变化，凡可将储存于驱动控制模块25内的穿戴使用者的生理信息传送至外部装置的实施态样均在本案的保护范围内，不另行赘述。又于本实施例中，外部装置是可为但不限为云端系统、可携式装置、电脑系统…等，该多个外部装置主要是接收本案的穿戴式血压测量装置2所传送的穿戴使用者的生理信息，并可透过一程序以对该多个信息进行进一步的分析比对，借以更了解穿戴使用者的生理健康情形。

综上所述，本案所提供的穿戴式血压测量装置，主要借由压电致动的微型气体泵将气体传输至弹性介质中，用以撑起压力传感器，让压力传感器能够紧抵于使用者，再透过压力传感器以感测穿戴使用者的血压信息，并将血压信息再传送至驱动控制模块，并可进一步透过传输模块将该多个血压信息传输至外部装置、或是由屏幕直接显示该多个血压信息，借此可达到随时、随地精准量测的功效，除此之外，更可使穿戴式装置达到体积小、重量轻、便于使用者携带、以及节能省电的功效。因此，本案采用压电致动的微型气体泵的穿戴式血压测量装置，极具产业利用价值，爰依法提出申请。

纵使本实用新型已由上述实施例详细叙述而可由熟悉本技艺人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附申请专利范围所欲保护者。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。