專利名稱：一種用于測(cè)量生理信號(hào)的穿戴物結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種用于測(cè)量生理信號(hào)的穿戴物結(jié)構(gòu)；更具體而言，本發(fā)明的穿戴物結(jié)構(gòu)是利用其所保存導(dǎo)電液體，增強(qiáng)以金屬纖維紡織工法制成的傳感器對(duì)生理信號(hào)的感測(cè)。
背景技術(shù)：
觀測(cè)人體于各種情境下的反應(yīng)為提升人類生活品質(zhì)的重要因素，透過評(píng)測(cè)人體狀態(tài)的方式，可進(jìn)一步改善人類的健康或激發(fā)人類的潛能，例如于醫(yī)療應(yīng)用中，利用周期性測(cè)量評(píng)估病患生理狀態(tài)的方式，則可隨時(shí)得知病患身體的變化，并據(jù)以選擇最有利的治療及照護(hù)方式；或于體育應(yīng)用中，利用測(cè)量運(yùn)動(dòng)員于訓(xùn)練或比賽時(shí)的生理狀態(tài)的方式，則可據(jù)以依照運(yùn)動(dòng)員負(fù)荷的差異，調(diào)整最佳的訓(xùn)練方式，借以發(fā)揮出最大的潛力。而隨著科技的進(jìn)步，如何提供使用者更便利且正確的生理狀態(tài)感測(cè)結(jié)果亦成為重要的課題。
目前，欲測(cè)量人體的生理狀況，如肌電狀態(tài)或心電狀態(tài)等，主要是將與監(jiān)測(cè)器相連的傳導(dǎo)媒介至于人體特殊部位上，傳導(dǎo)媒介便可由人體感測(cè)生理信號(hào)，并將測(cè)得的生理信號(hào)透過圖形的方式顯示于監(jiān)測(cè)器上，以進(jìn)一步獲知使用者的生理狀況。一般而言，目前常見用來感測(cè)的傳導(dǎo)媒介物為電極貼片或具電極的織物。詳言之，電極貼片主要是透過貼片上的粘性物質(zhì)，將貼片上的電極使用者的皮膚組織緊密貼合，進(jìn)而由監(jiān)測(cè)器測(cè)量并接收電極所傳送的生理信號(hào)，以確認(rèn)使用者目前的生理狀況。類似地，具電極的織物亦透過穿戴等固定方式，將織物中的電極與使用者皮膚貼 合，并同樣由監(jiān)測(cè)器測(cè)量接收電極所傳送的生理信號(hào)，以確認(rèn)使用者目前的生理狀況。然而，電極貼片的粘性物質(zhì)將因重復(fù)使用而減損其粘性，導(dǎo)致其最后將無法粘合于使用者的皮膚組織，進(jìn)而影響使用者生理狀況的感測(cè)結(jié)果。另一方面，具電極的織物若僅透過一般穿戴式的接觸，其于正常使用的狀況下，將會(huì)因?yàn)榻佑|面不夠密合，而容易有電極與使用者之間隙過大的狀況，同樣地，此種狀況亦會(huì)導(dǎo)致感測(cè)信號(hào)微弱。因此，如何解決前述先前技術(shù)中所存在的問題，以增加生理信號(hào)感測(cè)的精確度，此乃業(yè)界亟需努力的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
為解決前述使用電極貼片或具電極織物為媒介時(shí)，所導(dǎo)致測(cè)量使用者的生理信號(hào)產(chǎn)生的不便，本發(fā)明提供了一種用于測(cè)量生理信號(hào)的穿戴物結(jié)構(gòu)，其主要是透過導(dǎo)電液體，增強(qiáng)穿戴物結(jié)構(gòu)中傳感器對(duì)于人體生理信號(hào)的感測(cè)，據(jù)以更精確地得知使用者的生理狀況。為完成前述目的，本發(fā)明提供一種用于測(cè)量生理信號(hào)的穿戴物結(jié)構(gòu)，包含一感測(cè)層、一儲(chǔ)液層以及一包覆層。感測(cè)層具有用以感測(cè)使用者的生理信號(hào)的至少一個(gè)傳感器。儲(chǔ)液層覆蓋于感測(cè)層并儲(chǔ)有導(dǎo)電液體。包覆層覆蓋于儲(chǔ)液層，用以防止導(dǎo)電液體流失。儲(chǔ)液層是介于感測(cè)層以及包覆層間，導(dǎo)電液體是用以加強(qiáng)至少一個(gè)傳感器對(duì)于使用者的生理信號(hào)的感測(cè)。所述的穿戴物結(jié)構(gòu),其進(jìn)一步的特點(diǎn)是,該儲(chǔ)液層包含多個(gè)填充元件,該些填充元件于該儲(chǔ)液層中介定多個(gè)容置空間，用以儲(chǔ)存該導(dǎo)電液體。所述的穿戴物結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，更包含一固定層，設(shè)置于該包覆層以及該儲(chǔ)液層間，用以固定該些填充元件。所述的穿戴物結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，所述填充元件的材質(zhì)是為尼龍、碳纖、聚乙烯(Polyethylene, PE)、聚丙烯(Polypropylene, PP)以及聚偏氟乙烯(Polyvinylidenefluoride, PVDF)其中之一。所述的穿戴物結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，各該填充元件是單芯結(jié)構(gòu)。
所述的穿戴物結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，各該填充元件是多芯結(jié)構(gòu)。所述的穿戴物結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，該感測(cè)層是由金屬、不銹鋼纖維、銅纖維、碳纖維以及濺鍍銀其中之一所制成。所述的穿戴物結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，該至少一傳感器的一感測(cè)面具有多個(gè)凸起。透過上述所揭露的技術(shù)特征，本發(fā)明的穿戴式結(jié)構(gòu)所具有的導(dǎo)電液體，可進(jìn)一步加強(qiáng)生理信號(hào)的測(cè)量，使得人體生理信號(hào)得以更方便且更精確地進(jìn)行。更者，本發(fā)明的穿戴式結(jié)構(gòu)主要可用以制作成各種可穿戴物，便于使用者配著于身體需感測(cè)的部位。在參閱圖式及隨后描述的實(shí)施方式后，此技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識(shí)者便可了解本發(fā)明的其他目的，以及本發(fā)明的技術(shù)手段及實(shí)施態(tài)樣。


圖I是為本發(fā)明第一實(shí)施例的穿戴式結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖2A及圖2B是為本發(fā)明第二實(shí)施例的穿戴式結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖3是為本發(fā)明第三實(shí)施例的穿戴式結(jié)構(gòu)的剖面圖；以及圖4是為本發(fā)明第四實(shí)施例的穿戴式結(jié)構(gòu)的剖面圖。主要元件符號(hào)說明I :穿戴物結(jié)構(gòu)11 :感測(cè)層111 :傳感器13 :儲(chǔ)液層131:導(dǎo)電液體15:包覆層17:固定層19:感測(cè)層191 :傳感器1911 :感測(cè)面2:穿戴物結(jié)構(gòu)23 :儲(chǔ)液層231 :導(dǎo)電液體233、233’ 填充元件3、4:穿戴物結(jié)構(gòu)5:使用者SI :生理信號(hào)Pl:凸起
具體實(shí)施例方式以下將透過實(shí)施例來解釋本發(fā)明內(nèi)容。然而，本發(fā)明的實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明需在如實(shí)施例所述的任何環(huán)境、應(yīng)用或方式方能實(shí)施。因此，關(guān)于實(shí)施例的說明僅為闡釋本發(fā)明的目的，而非用以直接限制本發(fā)明。需說明者，以下實(shí)施例及圖示中，與本發(fā)明非直接相關(guān)的元件已省略而未繪示。首先，請(qǐng)參考圖1，其為本發(fā)明第一實(shí)施例的一穿戴物結(jié)構(gòu)I的剖面圖。穿戴物結(jié)構(gòu)I包含一感測(cè)層11、一儲(chǔ)液層13以及一包覆層15。其中，如圖所示，儲(chǔ)液層13覆蓋于感測(cè)層11，包覆層15是覆蓋于儲(chǔ)液層13，且各層的相對(duì)應(yīng)關(guān)系是為儲(chǔ)液層13介于感測(cè)層11及包覆層15間。而穿戴物結(jié)構(gòu)I中各元件的功能將于下述的內(nèi)容中詳細(xì)說明。具體而言，穿戴物結(jié)構(gòu)I的感測(cè)層11是直接與一使用者5產(chǎn)生接觸。其中，感測(cè)層11具有至少一傳感器111，用以感測(cè)使用者5所產(chǎn)生的生理信號(hào)SI，而該感測(cè)層11是由金屬、不銹鋼纖維、銅纖維、碳纖維或?yàn)R鍍銀等材質(zhì)以織物的方式編織而成。儲(chǔ)液層13是用來儲(chǔ)存一導(dǎo)電液體131，用來提高穿戴物結(jié)構(gòu)I的濕度，使得使用者5與至少一傳感器111間所具的空隙得以透過導(dǎo)電液體131補(bǔ)足，借以增加至少一傳感器111的傳導(dǎo)能力，進(jìn)而增強(qiáng)對(duì)使用者5的生理信號(hào)SI的感測(cè)，俾后續(xù)生理信號(hào)SI傳送至與至少一傳感器111通訊連結(jié)的一監(jiān)測(cè)器(未繪示)。須特別說明者，導(dǎo)電液體131于第一實(shí)施例中可為常見的導(dǎo) 電液體，例如自來水等非純水液體(純水無法導(dǎo)電)，然其并非用以限制導(dǎo)電液體的實(shí)施態(tài)樣。然當(dāng)導(dǎo)電液體131儲(chǔ)存于儲(chǔ)液層13時(shí)，其相對(duì)于使用者5接觸的感測(cè)層11的另一側(cè)有流失導(dǎo)電液體131的可能性，因此需要額外設(shè)置包覆層15來防止導(dǎo)電液體131的流失。據(jù)此，包覆層15可由不透氣的防水材質(zhì)制成，如此一來，當(dāng)包覆層15覆蓋于儲(chǔ)液層13時(shí)，其將可防止儲(chǔ)液層13的導(dǎo)電液體131的流失。接著，請(qǐng)參考圖2A，其為本發(fā)明第二實(shí)施例的一穿戴物結(jié)構(gòu)2的剖面圖。其中，第二實(shí)施例的穿戴物結(jié)構(gòu)2與第一實(shí)施例的穿戴物結(jié)構(gòu)I大致相同，因此具相同符號(hào)的元件及其功效將不再贅述，而第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的差異在于儲(chǔ)液測(cè)層的不同。具體而言，第二實(shí)施例的穿戴物結(jié)構(gòu)2具有與第一實(shí)施例不同的一儲(chǔ)液層23。具體而言，儲(chǔ)液層23儲(chǔ)存一導(dǎo)電液體231，同樣地，導(dǎo)電液體231用以提高穿戴物結(jié)構(gòu)2的濕度。另外，儲(chǔ)液層23具有多個(gè)填充元件233，用以于儲(chǔ)液層23中界定多個(gè)容置空間A，俾導(dǎo)電液體231的儲(chǔ)存。進(jìn)一步來說，于第二實(shí)施例中，填充元件233為固態(tài)柱狀物，例如以尼龍、碳纖、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狀物。而利用將填充元件233規(guī)律性排列的方式，可使得填充元件233具支撐感測(cè)層21及包覆層25的功效，并同時(shí)使穿戴物結(jié)構(gòu)2具可撓性，便于貼合使用者5的任意身體部位。再者，如圖所示，填充元件233的設(shè)置可于儲(chǔ)液層23中界定出多個(gè)容置空間A，而當(dāng)填充元件233彼此的間距相對(duì)較小時(shí)，導(dǎo)電液體231與填充元件233間的附著力將大于導(dǎo)電液體231本身的內(nèi)聚力，進(jìn)而產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象，使得導(dǎo)電液體231可以依附在多個(gè)填充元件233上，俾儲(chǔ)液層23對(duì)于導(dǎo)電液體231的儲(chǔ)存。更詳細(xì)來說，當(dāng)欲感測(cè)使用者5的使用者的生理信號(hào)SI時(shí)，可將導(dǎo)電液體231噴灑于穿戴物結(jié)構(gòu)2上，此時(shí)導(dǎo)電液體231就會(huì)透過前述的毛細(xì)現(xiàn)象，被吸入儲(chǔ)液層23多個(gè)填充元件233所界定的容置空間A，因此，導(dǎo)電液體231將得以被保存于穿戴物結(jié)構(gòu)2中。類似地，或可直接利用使用者5的汗水作為導(dǎo)電液體231，換言之，當(dāng)使用者5流汗時(shí)，汗水將可經(jīng)由毛細(xì)現(xiàn)象被吸入儲(chǔ)液層23，并保存于填充元件233所介定的容置空間A中。需另外說明者，填充元件233是以單芯結(jié)構(gòu)完成，然其并非用以限制其實(shí)施態(tài)樣。請(qǐng)參考圖2B，第二實(shí)施例于其他實(shí)施態(tài)樣中，儲(chǔ)液層23的填充元件亦可為具多芯結(jié)構(gòu)的填充元件233’，如圖2B所示，各填充元件233’是將多個(gè)小尺寸條狀物結(jié)合扭轉(zhuǎn)構(gòu)成。透過此多芯結(jié)構(gòu)，將可進(jìn)一步強(qiáng)化儲(chǔ)液層23儲(chǔ)存液體的功能。接下來，請(qǐng)參考圖3，其為本發(fā)明第三實(shí)施例的穿戴物結(jié)構(gòu)3的剖面圖。其中，第三實(shí)施例的穿戴物結(jié)構(gòu)3與第二實(shí)施例的穿戴物結(jié)構(gòu)2大致相同，因此具相同符號(hào)的元件及其功效將不再贅述，而第三實(shí)施例與第二實(shí)施例的差異在于第三實(shí)施例的穿戴物結(jié)構(gòu)3增加了一固定層17。具體而言，如圖所示，固定層17是設(shè)置于儲(chǔ)液層23以及包覆層15間，其目的在于用以固定填充元件233于儲(chǔ)液層23中的位置。須特別強(qiáng)調(diào)者，固定層17可以彈性織布制成，然其并非用以限制固定層17的材質(zhì)。 請(qǐng)參考本發(fā)明圖4，其為本發(fā)明第四實(shí)施例的穿戴物結(jié)構(gòu)4的剖面圖。其中，第四實(shí)施例的穿戴物結(jié)構(gòu)4與第一實(shí)施例的穿戴物結(jié)構(gòu)I大致相同，因此具相同符號(hào)的元件及其功效將不再贅述，而第四實(shí)施例與第一實(shí)施例的差異在于感測(cè)層的不同。詳細(xì)來說，于第四實(shí)施例中，為能使穿戴物結(jié)構(gòu)4與使用者5的接觸更加密合，使傳感器得以更精確地測(cè)量使用者的生理信號(hào)，第四實(shí)施例的一感測(cè)層19的一至少一傳感器191的一感測(cè)面1911具多個(gè)凸起P1。具體而言，如圖4所示，感測(cè)層19的至少一傳感器191于接觸人體的感測(cè)面1911上具有多個(gè)凸起P1，此種結(jié)構(gòu)于使用時(shí)，將可大幅提升使用者5與感測(cè)面1911間接觸的密合度，如此便更能進(jìn)一步加強(qiáng)使用者5生理信號(hào)SI的感測(cè)。須特別說明，于第四實(shí)施例中，凸起Pl是圓凸?fàn)睿墒勾┐魑锝Y(jié)構(gòu)4接觸使用者5時(shí)不會(huì)令使用者感到不適，然其并非用以限制凸起Pl的實(shí)施態(tài)樣。綜上所述，本發(fā)明的穿戴物結(jié)構(gòu)將可以使穿戴物結(jié)構(gòu)的傳感器精確感測(cè)使用者的生理信號(hào)。如此一來，以往用電極貼片或一般具電極的織物作為感測(cè)媒介時(shí)所具有的缺點(diǎn)將可輕易克服，使得使用者生理狀態(tài)的感測(cè)更有效率地被完成，更者，本發(fā)明的穿戴式結(jié)構(gòu)可用以制作成各種可穿戴物，便于使用者配著于身體需感測(cè)的部位。惟上述實(shí)施例僅為例示性說明本發(fā)明的實(shí)施態(tài)樣，以及闡釋本發(fā)明的技術(shù)特征，并非用來限制本發(fā)明的保護(hù)范疇。任何熟悉此技藝的人士可輕易完成的改變或均等性的安排均屬于本發(fā)明所主張的范圍，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍應(yīng)以申請(qǐng)專利范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種用于測(cè)量生理信號(hào)的穿戴物結(jié)構(gòu)，包含 一感測(cè)層，具有用以感測(cè)一使用者的生理信號(hào)的至少一傳感器； 一儲(chǔ)液層，覆蓋于該感測(cè)層并儲(chǔ)有一導(dǎo)電液體；以及 一包覆層，覆蓋于該儲(chǔ)液層，用以防止該導(dǎo)電液體流失； 其中，該儲(chǔ)液層是介于該感測(cè)層以及該包覆層間，該導(dǎo)電液體是用以增強(qiáng)該至少一傳感器對(duì)于該使用者的生理信號(hào)的感測(cè)。
2.如權(quán)利要求I所述的穿戴物結(jié)構(gòu)，其特征在于該儲(chǔ)液層包含多個(gè)填充元件，該些填充元件于該儲(chǔ)液層中介定多個(gè)容置空間，用以儲(chǔ)存該導(dǎo)電液體。
3.如權(quán)利要求2所述的穿戴物結(jié)構(gòu)，其特征在于更包含一固定層，設(shè)置于該包覆層以及該儲(chǔ)液層間，用以固定該些填充元件。
4.如權(quán)利要求2所述的穿戴物結(jié)構(gòu)，其特征在于所述填充元件的材質(zhì)是為尼龍、碳纖、聚乙烯、聚丙烯以及聚偏氟乙烯其中之一。
5.如權(quán)利要求4所述的穿戴物結(jié)構(gòu)，其特征在于各該填充元件是單芯結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求4所述的穿戴物結(jié)構(gòu)，其特征在于各該填充元件是多芯結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求I所述的穿戴物結(jié)構(gòu)，其特征在于該感測(cè)層是由金屬、不銹鋼纖維、銅纖維、碳纖維以及濺鍍銀其中之一所制成。
8.如權(quán)利要求I所述的穿戴物結(jié)構(gòu)，其特征在于該至少一傳感器的一感測(cè)面具有多個(gè)凸起。
全文摘要
本發(fā)明是提供一種用于測(cè)量生理信號(hào)的穿戴物結(jié)構(gòu)，包含感測(cè)層、儲(chǔ)液層以及包覆層。感測(cè)層具有用以感測(cè)使用者的生理信號(hào)的至少一個(gè)傳感器。儲(chǔ)液層覆蓋于感測(cè)層并儲(chǔ)有導(dǎo)電液體。包覆層覆蓋于儲(chǔ)液層，用以防止導(dǎo)電液體流失。儲(chǔ)液層是介于感測(cè)層以及包覆層間，導(dǎo)電液體是用以加強(qiáng)至少一個(gè)傳感器對(duì)于使用者的生理信號(hào)的感測(cè)。
文檔編號(hào)A61B5/00GK102727180SQ201110100029
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月13日
發(fā)明者彭榮祥, 蘇以禎, 蕭金沐, 黃宏旭 申請(qǐng)人:金鼎聯(lián)合科技纖維股份有限公司