一种用于测量生理信号的穿戴物结构制作方法

彭荣祥, 苏以祯, 萧金沐, 黄宏旭

2012年10月17日

2011年4月13日

2011年4月13日

金鼎联合科技纤维股份有限公司

A61B5/00GK102727180SQ201110100029

穿戴 生理 测量 信号 用于 结构

1.一种用于测量生理信号的穿戴物结构，包含 一感测层，具有用以感测一使用者的生理信号的至少一传感器； 一储液层，覆盖于该感测层并储有一导电液体；以及 一包覆层，覆盖于该储液层，用以防止该导电液体流失； 其中，该储液层是介于该感测层以及该包覆层间，该导电液体是用以增强该至少一传感器对于该使用者的生理信号的感测2.如权利要求I所述的穿戴物结构，其特征在于该储液层包含多个填充元件，该些填充元件于该储液层中介定多个容置空间，用以储存该导电液体3.如权利要求2所述的穿戴物结构，其特征在于更包含一固定层，设置于该包覆层以及该储液层间，用以固定该些填充元件4.如权利要求2所述的穿戴物结构，其特征在于所述填充元件的材质是为尼龙、碳纤、聚乙烯、聚丙烯以及聚偏氟乙烯其中之一5.如权利要求4所述的穿戴物结构，其特征在于各该填充元件是单芯结构6.如权利要求4所述的穿戴物结构，其特征在于各该填充元件是多芯结构7.如权利要求I所述的穿戴物结构，其特征在于该感测层是由金属、不锈钢纤维、铜纤维、碳纤维以及溅镀银其中之一所制成8.如权利要求I所述的穿戴物结构，其特征在于该至少一传感器的一感测面具有多个凸起

本发明是关于一种用于测量生理信号的穿戴物结构；更具体而言，本发明的穿戴物结构是利用其所保存导电液体，增强以金属纤维纺织工法制成的传感器对生理信号的感测

以下将透过实施例来解释本发明内容然而，本发明的实施例并非用以限制本发明需在如实施例所述的任何环境、应用或方式方能实施因此，关于实施例的说明仅为阐释本发明的目的，而非用以直接限制本发明需说明者，以下实施例及图示中，与本发明非直接相关的元件已省略而未绘示首先，请参考图1，其为本发明第一实施例的一穿戴物结构I的剖面图穿戴物结构I包含一感测层11、一储液层13以及一包覆层15其中，如图所示，储液层13覆盖于感测层11，包覆层15是覆盖于储液层13，且各层的相对应关系是为储液层13介于感测层11及包覆层15间而穿戴物结构I中各元件的功能将于下述的内容中详细说明具体而言，穿戴物结构I的感测层11是直接与一使用者5产生接触其中，感测层11具有至少一传感器111，用以感测使用者5所产生的生理信号SI，而该感测层11是由金属、不锈钢纤维、铜纤维、碳纤维或溅镀银等材质以织物的方式编织而成储液层13是用来储存一导电液体131，用来提高穿戴物结构I的湿度，使得使用者5与至少一传感器111间所具的空隙得以透过导电液体131补足，借以增加至少一传感器111的传导能力，进而增强对使用者5的生理信号SI的感测，俾后续生理信号SI传送至与至少一传感器111通讯连结的一监测器(未绘示)须特别说明者，导电液体131于第一实施例中可为常见的导 电液体，例如自来水等非纯水液体(纯水无法导电)，然其并非用以限制导电液体的实施态样然当导电液体131储存于储液层13时，其相对于使用者5接触的感测层11的另一侧有流失导电液体131的可能性，因此需要额外设置包覆层15来防止导电液体131的流失据此，包覆层15可由不透气的防水材质制成，如此一来，当包覆层15覆盖于储液层13时，其将可防止储液层13的导电液体131的流失接着，请参考图2A，其为本发明第二实施例的一穿戴物结构2的剖面图其中，第二实施例的穿戴物结构2与第一实施例的穿戴物结构I大致相同，因此具相同符号的元件及其功效将不再赘述，而第二实施例与第一实施例的差异在于储液测层的不同具体而言，第二实施例的穿戴物结构2具有与第一实施例不同的一储液层23具体而言，储液层23储存一导电液体231，同样地，导电液体231用以提高穿戴物结构2的湿度另外，储液层23具有多个填充元件233，用以于储液层23中界定多个容置空间A，俾导电液体231的储存进一步来说，于第二实施例中，填充元件233为固态柱状物，例如以尼龙、碳纤、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状物而利用将填充元件233规律性排列的方式，可使得填充元件233具支撑感测层21及包覆层25的功效，并同时使穿戴物结构2具可挠性，便于贴合使用者5的任意身体部位再者，如图所示，填充元件233的设置可于储液层23中界定出多个容置空间A，而当填充元件233彼此的间距相对较小时，导电液体231与填充元件233间的附着力将大于导电液体231本身的内聚力，进而产生毛细现象，使得导电液体231可以依附在多个填充元件233上，俾储液层23对于导电液体231的储存更详细来说，当欲感测使用者5的使用者的生理信号SI时，可将导电液体231喷洒于穿戴物结构2上，此时导电液体231就会透过前述的毛细现象，被吸入储液层23多个填充元件233所界定的容置空间A，因此，导电液体231将得以被保存于穿戴物结构2中类似地，或可直接利用使用者5的汗水作为导电液体231，换言之，当使用者5流汗时，汗水将可经由毛细现象被吸入储液层23，并保存于填充元件233所介定的容置空间A中需另外说明者，填充元件233是以单芯结构完成，然其并非用以限制其实施态样请参考图2B，第二实施例于其他实施态样中，储液层23的填充元件亦可为具多芯结构的填充元件233’，如图2B所示，各填充元件233’是将多个小尺寸条状物结合扭转构成透过此多芯结构，将可进一步强化储液层23储存液体的功能接下来，请参考图3，其为本发明第三实施例的穿戴物结构3的剖面图其中，第三实施例的穿戴物结构3与第二实施例的穿戴物结构2大致相同，因此具相同符号的元件及其功效将不再赘述，而第三实施例与第二实施例的差异在于第三实施例的穿戴物结构3增加了一固定层17具体而言，如图所示，固定层17是设置于储液层23以及包覆层15间，其目的在于用以固定填充元件233于储液层23中的位置须特别强调者，固定层17可以弹性织布制成，然其并非用以限制固定层17的材质 请参考本发明图4，其为本发明第四实施例的穿戴物结构4的剖面图其中，第四实施例的穿戴物结构4与第一实施例的穿戴物结构I大致相同，因此具相同符号的元件及其功效将不再赘述，而第四实施例与第一实施例的差异在于感测层的不同详细来说，于第四实施例中，为能使穿戴物结构4与使用者5的接触更加密合，使传感器得以更精确地测量使用者的生理信号，第四实施例的一感测层19的一至少一传感器191的一感测面1911具多个凸起P1具体而言，如图4所示，感测层19的至少一传感器191于接触人体的感测面1911上具有多个凸起P1，此种结构于使用时，将可大幅提升使用者5与感测面1911间接触的密合度，如此便更能进一步加强使用者5生理信号SI的感测须特别说明，于第四实施例中，凸起Pl是圆凸状，可使穿戴物结构4接触使用者5时不会令使用者感到不适，然其并非用以限制凸起Pl的实施态样综上所述，本发明的穿戴物结构将可以使穿戴物结构的传感器精确感测使用者的生理信号如此一来，以往用电极贴片或一般具电极的织物作为感测媒介时所具有的缺点将可轻易克服，使得使用者生理状态的感测更有效率地被完成，更者，本发明的穿戴式结构可用以制作成各种可穿戴物，便于使用者配着于身体需感测的部位惟上述实施例仅为例示性说明本发明的实施态样，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的保护范畴任何熟悉此技艺的人士可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利保护范围应以申请专利范围为准