生理信号测量设备的制作方法

1.本发明涉及一种压力测量设备，且特别是涉及一种生理信号测量设备。


背景技术：

2.传统的中医脉诊是通过医者将其三指施于寸口脉并施以压力进而感知脉象变化，再综合所有信息以完成诊断。然而，把脉时的按压力度，以及不同脉象间的判断，大都是凭借医者个人的诊疗经验而做出诊断。由于不同的医者在按压力度上往往有不同的标准，因此，需要一种客观可量化的诊脉仪器。然而，目前的诊脉仪器无法针对深度不同的尺部、关部、以及寸部分别施加适当的压力，导致测量精度可能有所不足。


技术实现要素：

3.本发明提供一种生理信号测量设备，能够针对深度不同的脉点分别施加适当的压力，大幅提高测量敏锐度。
4.根据本发明一实施例，提供一种生理信号测量设备，包括基座、气囊装置、多个压力传感器以及多个弹性体。气囊装置配置于基座上，且包括多个子气囊。多个压力传感器分别配置于多个子气囊上。多个弹性体分别配置于多个子气囊中的每一个以及多个压力传感器中对应的一个之间。
5.基于上述，通过配置分立的子气囊与弹性体，本发明实施例提供的生理信号测量设备能够针对深度不同的脉点分别施加适当的压力，各压力传感器能正确地感测各脉点的脉压，大幅提高测量敏锐度，并缩短测量时间。
6.为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。
附图说明
7.图1a为本发明实施例的生理信号测量设备配戴于使用者手部时的示意图，图1b以及图1c为图1a的生理信号测量设备配戴于使用者手部时的横截面示意图；
8.图2a以及图2b为本发明实施例的生理信号测量设备的局部示意图；
9.图3为本发明实施例的生理信号测量设备的示意图；
10.图4a为一比较例的生理信号测量设备的脉压曲线图，图4b为本发明实施例的生理信号测量设备的脉压曲线图；
11.图5a及图5b为本发明实施例的生理信号测量设备的脉压曲线图；
12.图6a以及图6b为本发明实施例的生理信号测量设备的脉波信号图。
13.符号说明
14.10:生理信号测量设备
15.100:基座
16.101、102、103:弹性体
17.101s、102s、103s、101s’、102s’、103s’:压力传感器
18.110:容置部
19.200:气囊装置
20.201、202、203:子气囊
21.204:充放气口
22.205:连通区域
23.300:驱动系统
24.400:束缚件
25.c1:第一翼
26.c2:第二翼
27.c3:连接部
28.w1、w2、w3、w4:间隔件
具体实施方式
29.参照图1a至图1c，图1a绘示根据本发明实施例的生理信号测量设备配戴于使用者手部时的俯视示意图，图1b以及图1c绘示了图1a的生理信号测量设备配戴于使用者手部时的横截面示意图。
30.生理信号测量设备10包括基座100、气囊装置200、驱动系统300以及束缚件400。基座100包括相对配置的第一翼c1以及第二翼c2，以及连接第一翼c1以及第二翼c2的连接部c3，且第一翼c1、第二翼c2以及连接部c3围绕形成容置部110。气囊装置200配置于容置部110中，以在后面即将描述的对气囊装置200充气的过程中，对气囊装置200的膨胀范围构成限制。
31.在本实施例中，基座100的第一翼c1、第二翼c2以及连接部c3一体成型配置，以提升结构强度，且第一翼c1与第二翼c2平行配置，以适于手部放置，但本发明不以此为限。
32.生理信号测量设备10还包括受驱动系统300驱动的压力传感器101s、102s、103s以及弹性体101、102、103，压力传感器101s配置于弹性体101上，压力传感器102s配置于弹性体102上，压力传感器103s配置于弹性体103上。
33.请先参照图2a及图2b，气囊装置200包括子气囊201、202、203。压力传感器101s配置于子气囊201上，且弹性体101配置于子气囊201以及压力传感器101s之间。压力传感器102s配置于子气囊202上，且弹性体102配置于子气囊202以及压力传感器102s之间。压力传感器103s配置于子气囊203上，且弹性体103配置于子气囊203以及压力传感器103s之间。
34.气囊装置200还包括充放气口204、连通区域205、以及间隔件w1、w2、w3、w4。充放气口204的数量可以是一个或多个。间隔件w2配置于子气囊201以及子气囊202之间，间隔件w3配置于子气囊202以及子气囊203之间，间隔件w1配置于子气囊201远离间隔件w2的一侧，且间隔件w4配置于子气囊203远离间隔件w3的一侧。当通过充放气口204充气进入气囊装置200，由于连通区域205与子气囊201、202、203相连通，气体会通过连通区域205后分别进入子气囊201、202、203，使得子气囊201、202、203呈现如图2b所示的充气状态。
35.请同时参照图1b、图1c以及图2b，由于气囊装置200以及其上的压力传感器101s、102s、103s与弹性体101、102、103被配置于容置部110中，当通过驱动系统300通过充放气口
204充气进入气囊装置200，使得子气囊201、202、203呈现充气状态，气囊装置200的膨胀范围会受到基座100的限制，使得充气后的气囊装置200可以对使用者的手部施加压力。
36.应当特别说明的是，本发明实施例的生理信号测量设备10将压力传感器101s、102s、103s分别配置于分立的弹性体101、102、103以及分立的子气囊201、202、203上，使得压力传感器101s、102s、103s可以分别贴合接触在手部的三个点上，且压力得以集中施加该三个点上，而不会分散至其他位置，达到敏锐测量的功效。具体而言，请同时参照图1b、图2b以及图3，在一些实施例中，生理信号测量设备10可以脉压测量器来实现，且如图3所示通过束缚件400(例如，弹性绑带)配戴于使用者手部以测量寸口脉的脉压，其中压力传感器101s用于测量「尺」部，压力传感器102s用于测量「关」部，压力传感器103s用于测量「寸」部，但是本发明的生理信号测量设备10并不限于测量寸口脉。
37.还应当特别说明的是，由于压力传感器101s、102s、103s对应的脉点可能在不同的深度位置，子气囊201、202、203被配置为当子气囊201、202、203在同一充气压力下，子气囊201、202、203相对于基座100的高度可以不同，当脉点越深，对应的子气囊201、202或203的高度越高，以确保各脉点都被施以适当大小的压力，使压力传感器101s、102s、103s三者都能贴合手部以精确感测脉压。以图3所示的寸口脉测量为例，由于尺部与寸部相较于关部位于手部的较深处，子气囊201以及子气囊203相对于基座100的高度被配置为大于子气囊202相对于基座100的高度，以确保压力传感器101s、102s、103s都能正确感测脉压。在一实施例中，子气囊201以及子气囊203相对于基座100的高度h1及h3是子气囊202相对于基座100的高度h2的1.1～1.5倍，且通过单一充放气口204充气即可达到贴合且敏锐测量之功效，但本发明不以上述高度比例为限。
38.参照图4a以及图4b，图4a绘示了根据一比较例的生理信号测量设备的脉压曲线图，图4b绘示了根据本发明实施例的生理信号测量设备的脉压曲线图，其中横轴为时间，纵轴为子气囊内的气压。
39.在图4a的比较例中，生理信号测量设备(未绘示)包括压力传感器101s’、102s’、103s’，其与本发明的生理信号测量设备10的差异在于，该些压力传感器101s’、102s’、103s’对应的子气囊的高度相同。当以此比较例的生理信号测量设备测量寸口脉的脉压，压力传感器101s’、102s’、103s’分别在脉压曲线上的点a’、b’以及c’处获得足够的脉压数据并结束测量。可以看到，在压力传感器101s’的测量曲线中，各个脉波的振幅较小，致使压力传感器101s’需要较长的感测时间来收集足够的脉压数据，造成点a’、b’以及c’对应的三个时间点之间的最大间隔达到12秒，拉长了生理信号测量设备的整体测量时间。
40.接下来请参照图4b，由于本发明的生理信号测量设备10的压力传感器101s、102s、103s被配置在分立的子气囊201、202、203上，且子气囊201、202、203对应尺部、关部、以及寸部的深度而具有不同的高度，使得尺部、关部、以及寸部可以分别被施加适当的压力，且压力传感器101s、102s、103s三者能分别感测尺部、关部、以及寸部的脉压，而不会有脉压数据不明确或不足而延长感测时间的状况。因此，当压力传感器101s、102s、103s分别在脉压曲线上的点a、b以及c处获得足够的脉压数据并结束测量，与点a、b以及c对应的三个时间点之间的最大间隔仅约7秒，相较于图4a所示的比较例，大幅度缩短了生理信号测量设备的整体测量时间。
41.同时参照图3、图5a及图5b，其中图5a及图5b绘示了根据本发明实施例的生理信号
测量设备的脉压曲线图。曲线i表示生理信号测量设备10没有配置弹性体101、102、103的状况。曲线ii表示生理信号测量设备10配置有弹性体101、102、103，且各弹性体的厚度为2.5mm，硬度为50ha。曲线iii表示生理信号测量设备10配置有弹性体101、102、103，且各弹性体的厚度为4.5mm，硬度为10ha。
42.如图5a所示，当生理信号测量设备10配置有弹性体101、102、103，且各弹性体的厚度为2.5mm，硬度为50ha(即曲线ii)，各个脉波的振幅较未设置弹性体的情况(曲线i)大，且最大振幅可达到15.32mmhg，相对的，曲线i的最大振幅仅为12.88mmhg。类似的，如图5b所示，当生理信号测量设备10配置有弹性体101、102、103，且各弹性体的厚度为4.5mm，硬度为10ha(即曲线iii)，各个脉波的振幅较未设置弹性体的情况(曲线i)大，且最大振幅可达到15.76mmhg，明显大于曲线i的最大振幅。
43.请再参照图6a以及图6b，其中图6a绘示了与图5a及图5b中的曲线i对应的脉波信号图，图6b绘示了与图5a中的曲线ii或与图5b中的曲线iii对应的脉波信号图，其中纵轴为相对压力(任意单位)。可以看到，在图6a所示没有设置弹性体的情况下，其脉波信号图无法如图6b配置有适当厚度以及硬度的弹性体101、102、103时所得到的脉波信号图提供各脉波中的微小跳动(如图6b中的圈选处)。
44.总的来说，通过在子气囊201、202、203以及压力传感器101s、102s、103s之间配置具有适当厚度以及适当硬度的弹性体101、102、103，可以使来自于子气囊201、202、203的压力更加集中地施加于使用者的各脉点，增加了所测量到的脉波的振幅大小，还能够更精确测量到各脉波中的微小跳动，大幅提高测量敏锐度。
45.根据本发明的一些实施例，各弹性体101、102、103的硬度可以小于或等于50ha。在一些较佳的实施例中，各弹性体101、102、103的硬度小于或等于10ha。根据本发明的一些实施例，各弹性体101、102、103的厚度可以小于或等于5mm。在一些较佳的实施例中，各弹性体101、102、103的厚度小于或等于2mm。
46.综上所述，通过配置分立的子气囊与弹性体，本发明实施例提供的生理信号测量设备能够针对深度不同的脉点分别施加适当的压力，各压力传感器能贴合皮肤以正确地感测各脉点的脉压，大幅提高测量敏锐度，并缩短测量时间。

技术特征：
1.一种生理信号测量设备，包括：基座；气囊装置，配置于所述基座上，且包括多个子气囊；多个压力传感器，分别配置于所述多个子气囊上；以及多个弹性体，分别配置于所述多个子气囊中的每一个以及所述多个压力传感器中对应的一个之间。2.如权利要求1所述的生理信号测量设备，其中所述多个弹性体的硬度小于或等于50ha。3.如权利要求1所述的生理信号测量设备，其中所述多个弹性体的厚度小于或等于5mm。4.如权利要求1所述的生理信号测量设备，其中所述多个子气囊相连通。5.如权利要求1所述的生理信号测量设备，其中当所述多个子气囊在同一充气压力下，所述多个子气囊相对于所述基座的高度不同。6.如权利要求5所述的生理信号测量设备，其中所述多个子气囊包括依序排列于所述基座上的第一子气囊、第二子气囊以及第三子气囊，当所述第一子气囊至所述第三子气囊在同一充气压力下，所述第一子气囊以及所述第三子气囊相对于所述基座的高度大于所述第二子气囊相对于所述基座的高度。7.如权利要求6所述的生理信号测量设备，其中所述第一子气囊以及所述第三子气囊相对于所述基座的高度是所述第二子气囊相对于所述基座的高度的1.1～1.5倍。8.如权利要求1所述的生理信号测量设备，其中所述基座包括相对配置的第一翼以及第二翼，以及连接所述第一翼以及所述第二翼的连接部，且所述第一翼、所述第二翼以及所述连接部围绕形成容置部，所述气囊装置、所述多个压力传感器以及所述多个弹性体配置于所述容置部中。9.如权利要求8所述的生理信号测量设备，其中所述第一翼、所述第二翼以及所述连接部一体成型配置。10.如权利要求8所述的生理信号测量设备，其中所述第一翼与所述第二翼平行配置。

技术总结
本发明公开一种生理信号测量设备，包括基座、气囊装置、多个压力传感器以及多个弹性体。气囊装置配置于基座上，且包括多个子气囊。多个压力传感器分别配置于多个子气囊上。多个弹性体分别被配置于子气囊以及压力传感器之间。性体分别被配置于子气囊以及压力传感器之间。性体分别被配置于子气囊以及压力传感器之间。


技术研发人员：蔡林芫 高文清 潘俊腾 庄锦棠
受保护的技术使用者：友达光电股份有限公司
技术研发日：2023.07.06
技术公布日：2023/9/7