可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊及使用該感測(cè)墊的感測(cè)床墊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊及使用該感測(cè)墊的感測(cè)床墊，該可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊包含一介電質(zhì)基材、多個(gè)電極層以及至少一電連接線，該介電質(zhì)基材設(shè)有多個(gè)感測(cè)區(qū)塊，各該感測(cè)區(qū)塊具有一第一表面及一相對(duì)的第二表面，該些電極層分別設(shè)置于各該感測(cè)區(qū)塊的第一表面，該電連接線電性連接該些電極層，藉此，可感測(cè)躺臥于感測(cè)墊上的人體的生理電信號(hào)。
【專利說明】可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊及使用該感測(cè)墊的感測(cè)床墊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種感測(cè)墊，特別涉及一種生理電信號(hào)感測(cè)墊及使用該生理電信號(hào)感測(cè)墊的感測(cè)床墊。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有為能提供即時(shí)受照護(hù)者的狀況，大都會(huì)安裝許多感測(cè)器，如中國(guó)臺(tái)灣公告專利新型第M433198號(hào)所揭示的「遠(yuǎn)端姿態(tài)監(jiān)控照護(hù)床」，使用壓感元件感測(cè)床腳所受的壓力，當(dāng)受照護(hù)者移動(dòng)或摔落時(shí)，壓感元件可立即反應(yīng)床腳所受壓力的變化，進(jìn)而判斷出受照護(hù)者的動(dòng)向。但是現(xiàn)有的壓感元件只以壓力呈現(xiàn)受照護(hù)者的動(dòng)向，無法傳遞受照護(hù)者的生理電信號(hào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的壓感元件只以壓力呈現(xiàn)受照護(hù)者的動(dòng)向，無法傳遞受照護(hù)者的生理電信號(hào)。因此，有必要提供一創(chuàng)新且具創(chuàng)造性的可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊及使用該感測(cè)墊的感測(cè)床墊，以解決上述問題。
[0004]解決上述技術(shù)問題的采用的技術(shù)方案是提供一種可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊，其包含一介電質(zhì)基材、多個(gè)電極層以及至少一電連接線，該介電質(zhì)基材設(shè)有多個(gè)感測(cè)區(qū)塊，各該感測(cè)區(qū)塊具有一第一表面及一相對(duì)的第二表面，該些電極層分別設(shè)置于各該感測(cè)區(qū)塊的第一表面，該電連接線電性連接該些電極層。
[0005]其中，該介電質(zhì)基材的該些感測(cè)區(qū)塊呈陣列分布。
[0006]其中，該些電極層的幾何尺寸相同。
[0007]其中，該些電極層的幾何尺寸不相同
[0008]本發(fā)明另提供一種感測(cè)床墊，其包含一墊體及一第一可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊，該墊體具有一上表面及一相對(duì)的下表面，該第一可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊設(shè)置于該墊體的上表面，其包含一介電質(zhì)基材、多個(gè)電極層以及至少一電連接線，該介電質(zhì)基材設(shè)有多個(gè)感測(cè)區(qū)塊，各該感測(cè)區(qū)塊具有一第一表面及一相對(duì)的第二表面，該些電極層分別設(shè)置于各該感測(cè)區(qū)塊的第一表面，該電連接線電性連接該些電極層。
[0009]其中，感測(cè)床墊還包括一介電質(zhì)織物，該介電質(zhì)織物設(shè)置于該第一可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊上。
[0010]其中，該介電質(zhì)織物設(shè)置于該第一可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊的介電質(zhì)基材上。
[0011]其中，該介電質(zhì)織物設(shè)置于該第一可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊的該些電極層上。
[0012]其中，該介電質(zhì)織物選自如下的一種:床單及保潔墊。
[0013]其中，感測(cè)床墊還包括一中央處理單元，該中央處理單元電性連接該電連接線。
[0014]其中，感測(cè)床墊還包括一床架，該墊體設(shè)置于該床架上。
[0015]其中，感測(cè)床墊還包括一第二可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊，該第二可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊設(shè)置于該床架與該墊體之間。[0016]其中，該第二可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊的結(jié)構(gòu)與該第一可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊的結(jié)構(gòu)相同。
[0017]當(dāng)人體躺臥于本發(fā)明的生理電信號(hào)感測(cè)墊時(shí)，人體接觸各該感測(cè)區(qū)塊的第二表面的部位會(huì)與各該感測(cè)區(qū)塊及各該電極層構(gòu)成一電容感測(cè)單元，亦即利用人體作為電容感測(cè)單元的其中一電極。藉由人體與該生理電信號(hào)感測(cè)墊所構(gòu)成的多個(gè)電容感測(cè)單元，可即時(shí)感測(cè)人體生理電信號(hào)的變化。
[0018]本發(fā)明的生理電信號(hào)感測(cè)墊可與墊體組合成一感測(cè)床墊，該感測(cè)床墊可對(duì)躺臥其上的人體進(jìn)行生理電信號(hào)感測(cè)，其感測(cè)結(jié)果可作為判斷人體現(xiàn)況的重要參考依據(jù)。
[0019]本發(fā)明的生理電信號(hào)感測(cè)墊及感測(cè)床墊具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制作及低成本等優(yōu)點(diǎn)，且可應(yīng)用于居家照護(hù)。
[0020]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1顯示本發(fā)明可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2顯示沿圖1的X-X線的可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊的結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0023]圖3顯示人體躺臥于可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊的示意圖；
[0024]圖4顯示本發(fā)明第一實(shí)施例感測(cè)床墊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5顯示中央處理單元、電連接線及電極層的連接示意圖；
[0026]圖6顯示使用本發(fā)明感測(cè)床墊進(jìn)行人體生理電信號(hào)感測(cè)的陣列響應(yīng)圖；及
[0027]圖7顯示本發(fā)明第二實(shí)施例感測(cè)床墊的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下配合附圖及本發(fā)明的較佳實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段。
[0029]圖1顯示本發(fā)明生理電信號(hào)感測(cè)墊10的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2顯示沿圖1的X-X線的生理電信號(hào)感測(cè)墊的結(jié)構(gòu)剖視圖。請(qǐng)配合參閱圖1及圖2，該生理電信號(hào)感測(cè)墊10包含一介電質(zhì)基材11、多個(gè)電極層12以及至少一電連接線13。該介電質(zhì)基材11設(shè)有多個(gè)感測(cè)區(qū)塊111，該些感測(cè)區(qū)塊111呈陣列分布，且各該感測(cè)區(qū)塊111具有一第一表面11 Ia及一相對(duì)的第二表面111b。該些電極層12分別設(shè)置于各該感測(cè)區(qū)塊111的第一表面111a，在本實(shí)施例中，該些電極層12的幾何尺寸相同?；蛘撸诹硪粚?shí)施例中，該些電極層12的幾何尺寸可不相同。該電連接線13電性連接該些電極層12。
[0030]請(qǐng)參閱圖3，是一顯示人體躺臥于生理電信號(hào)感測(cè)墊的示意圖。在本實(shí)施例中，當(dāng)人體躺臥于本發(fā)明的生理電信號(hào)感測(cè)墊10時(shí)，人體接觸各該感測(cè)區(qū)塊111的第二表面Illb的部位會(huì)與各該感測(cè)區(qū)塊111及各該電極層12構(gòu)成一電容感測(cè)單元C，亦即利用人體作為該電容感測(cè)單元C的其中一電極。藉由人體與該生理電信號(hào)感測(cè)墊10所構(gòu)成的多個(gè)電容感測(cè)單元C，可即時(shí)感測(cè)人體生理電信號(hào)的變化。
[0031]在本實(shí)施例中， 各該電容感測(cè)單元C的電容值計(jì)算公式為 [0032]C= ε X A/d
[0033]其中ε表示該介電質(zhì)基材11的介電常數(shù)，A表示人體接觸各該感測(cè)區(qū)塊111的第二表面Illb的部位面積，d表示該介電質(zhì)基材11的各該感測(cè)區(qū)塊111的厚度。
[0034]當(dāng)人體接觸面積A出現(xiàn)變化時(shí)，各該電容感測(cè)單元C的電容值變化AC可由下列公式求得。
[0035]Λ C= ε X Λ A/d
[0036]當(dāng)人體重量 施加于各該感測(cè)區(qū)塊111使其厚度d出現(xiàn)變化時(shí)，各該電容感測(cè)單元C的電容值變化AC可由下列公式求得。
[0037]AC= ε XA/Ad
[0038]當(dāng)人體接觸面積A及各該感測(cè)區(qū)塊111的厚度d同時(shí)出現(xiàn)變化時(shí)，各該電容感測(cè)單元C的電容值變化ΛC可由下列公式求得。
[0039]AC= ε X Δ A/ Δ d
[0040]根據(jù)上述該些公式，可計(jì)算出人體動(dòng)態(tài)變化時(shí)的生理電信號(hào)變化。
[0041]圖4顯示本發(fā)明第一實(shí)施例感測(cè)床墊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5顯示中央處理單元、電連接線及電極層的連接示意圖。請(qǐng)配合參閱圖4及圖5，本發(fā)明第一實(shí)施例的感測(cè)床墊M包含一墊體20及一第一可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊10。該墊體20具有一上表面20a及一相對(duì)的下表面20b。該第一可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊10設(shè)置于該墊體20的上表面20a,且該第一可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊10包含一介電質(zhì)基材11、多個(gè)電極層12以及至少一電連接線
13。該介電質(zhì)基材11設(shè)有多個(gè)感測(cè)區(qū)塊111，該些感測(cè)區(qū)塊111呈陣列分布，且各該感測(cè)區(qū)塊111具有一第一表面Illa及一相對(duì)的第二表面111b。該些電極層12分別設(shè)置于各該感測(cè)區(qū)塊111的第一表面111a，在本實(shí)施例中，該些電極層12的幾何尺寸相同?；蛘?，在另一實(shí)施例中，該些電極層12的幾何尺寸可不相同。該電連接線13電性連接該些電極層12。
[0042]請(qǐng)配合參閱圖3、圖4及圖5，當(dāng)人體躺臥于該感測(cè)床墊M時(shí)，人體接觸各該感測(cè)區(qū)塊111的第二表面Illb的部位會(huì)與各該感測(cè)區(qū)塊111及各該電極層12構(gòu)成一電容感測(cè)單元C。在本實(shí)施例中，為了計(jì)算該些電容感測(cè)單元C的電容值變化，利用一中央處理單元30電性連接該些電連接線13，以藉由該些電連接線13對(duì)該些電容感測(cè)單元C進(jìn)行電容值變化計(jì)算。根據(jù)已知的電氣物理特性，電容可以傳遞交流(時(shí)變)電氣信號(hào)，所以本發(fā)明藉由人體表面與電極層12之間構(gòu)成的電容,亦可傳導(dǎo)人體本身的電氣信號(hào),例如:心電信號(hào)、肌電信號(hào)以及呼吸等等人體生理本身產(chǎn)生的微弱電氣信號(hào)，例如圖6呈現(xiàn)靜態(tài)臥床感測(cè)電容值示意圖，不同區(qū)塊所表現(xiàn)的密度即代表不同大小的電容值，X軸與Y軸代表X方向與Y方向相對(duì)空間位置的感測(cè)電極。一般電氣信號(hào)可經(jīng)由傳遞媒介完成電氣信號(hào)傳遞，已知的常見傳遞媒介需具有電阻、電容、電感等其中一種特性，本發(fā)明首次揭示利用電極與人體構(gòu)成“電容”，即擁有電氣信號(hào)傳遞能力，使感測(cè)墊及感測(cè)床墊可將人體生理電信號(hào)對(duì)外傳遞，供外部的信號(hào)處理電路進(jìn)行生理電信號(hào)處理(例如放大處理)。因生理電信號(hào)的處理作業(yè)為現(xiàn)有技術(shù)，在此不特別詳述撰其作業(yè)細(xì)節(jié)。
[0043]請(qǐng)參閱圖7，其顯示本發(fā)明第二實(shí)施例感測(cè)床墊的結(jié)構(gòu)示意圖。第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的差異在于第二實(shí)施例還包括有一介電質(zhì)織物40、一第二可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊50及一床架60。在本實(shí)施例中，該介電質(zhì)織物40設(shè)置于該第一可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊10上，較佳地，該介電質(zhì)織物40設(shè)置于該第一可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊10的介電質(zhì)基材11上，以增加各該感測(cè)區(qū)塊111的介電質(zhì)厚度，此外，該介電質(zhì)織物40可選自如下的一種:床單及保潔墊?；蛘撸诹硪粚?shí)施例中，該介電質(zhì)織物40亦可設(shè)置于該第一可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊10的該些電極層12上，作為另一面介電質(zhì)之用。
[0044]請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D7，該墊體20設(shè)置于該床架60上，而該第二可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊50設(shè)置于該床架60與該墊體20之間。在本實(shí)施例中，同時(shí)使用該第一可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊10及該第二可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊50，可實(shí)現(xiàn)人體生理電信號(hào)的多樣化分析，較佳地，該第二可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊50的結(jié)構(gòu)與該第一可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊10的結(jié)構(gòu)相同。
[0045]根據(jù)圖7的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明可建立出兩電容，其中第一個(gè)電容是由人體表面與第一可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊10的電極層12耦合所產(chǎn)生，它的電容因子(介電系數(shù)、距離、面積等)會(huì)依使用者的環(huán)境狀況產(chǎn)生不同的變化組合而產(chǎn)生不同電容值；第二個(gè)電容是由第一可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊10的電極層12與第二可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊50的電極層相互耦合所產(chǎn)生，所以它的面積因子是固定的，介電系數(shù)與距離只受壓力影響，極為單純。所以使用兩個(gè)感測(cè)床墊時(shí)，可得出多重感測(cè)結(jié)果。
[0046]本發(fā)明的生理電信號(hào)感測(cè)墊10及感測(cè)床墊M具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制作及低成本等優(yōu)點(diǎn)，且可應(yīng)用于居家照護(hù)。
[0047]當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要 求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊，其特征在于，包含: 一介電質(zhì)基材，設(shè)有多個(gè)感測(cè)區(qū)塊，各該感測(cè)區(qū)塊具有一第一表面及一相對(duì)的第二表面； 多個(gè)電極層，分別設(shè)置于各該感測(cè)區(qū)塊的第一表面；以及 至少一電連接線，電性連接該些電極層。
2.如權(quán)利要求1所述的可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊，其特征在于，該介電質(zhì)基材的該些感測(cè)區(qū)塊呈陣列分布。
3.如權(quán)利要求1所述的可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊，其特征在于，該些電極層的幾何尺寸相同。
4.如權(quán)利要求1所述的可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊，其特征在于，該些電極層的幾何尺寸不相同。
5.一種感測(cè)床墊，其特征在于，包含: 一墊體，具有一上表面及一相對(duì)的下表面 '及 一第一可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊，設(shè)置于該墊體的上表面，該第一可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊包含: 一介電質(zhì)基材，設(shè)有多個(gè)感測(cè)區(qū)塊，各該感測(cè)區(qū)塊具有一第一表面及一相對(duì)的第二表面； 多個(gè)電極層，分別設(shè)置于各該感測(cè)區(qū)塊的第一表面；以及 至少一電連接線，電性連接該些電極層。
6.如權(quán)利要求5所述的感測(cè)床墊，其特征在于，還包括一介電質(zhì)織物，該介電質(zhì)織物設(shè)置于該第一可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊上。
7.如權(quán)利要求6所述的感測(cè)床墊，其特征在于，該介電質(zhì)織物設(shè)置于該第一可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊的介電質(zhì)基材上。
8.如權(quán)利要求6所述的感測(cè)床墊，其特征在于，該介電質(zhì)織物設(shè)置于該第一可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊的該些電極層上。
9.如權(quán)利要求6所述的感測(cè)床墊，其特征在于，該介電質(zhì)織物選自如下的一種:床單及保潔墊。
10.如權(quán)利要求5所述的感測(cè)床墊，其特征在于，還包括一中央處理單元，該中央處理單元電性連接該電連接線。
11.如權(quán)利要求5所述的感測(cè)床墊，其特征在于，還包括一床架，該墊體設(shè)置于該床架上。
12.如權(quán)利要求11所述的感測(cè)床墊，其特征在于，還包括一第二可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊，該第二可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊設(shè)置于該床架與該墊體之間。
13.如權(quán)利要求12所述的感測(cè)床墊，其特征在于，該第二可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊的結(jié)構(gòu)與該第一可傳遞生理電信號(hào)感測(cè)墊的結(jié)構(gòu)相同。
【文檔編號(hào)】A61B5/04GK103654761SQ201310376169
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月28日
【發(fā)明者】吳文棋 申請(qǐng)人:陳鈺涵