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TWI805972B - 感測心臟生理活動與肺臟呼吸狀態的智慧衣 - Google Patents

感測心臟生理活動與肺臟呼吸狀態的智慧衣 Download PDF

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TWI805972B
TWI805972B TW109142725A TW109142725A TWI805972B TW I805972 B TWI805972 B TW I805972B TW 109142725 A TW109142725 A TW 109142725A TW 109142725 A TW109142725 A TW 109142725A TW I805972 B TWI805972 B TW I805972B
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洪乙文
蘇柏翰
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國立成功大學
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Abstract

一種感測心臟生理活動與肺臟呼吸狀態的智慧衣，係包括：至少一對電極件及與各該電極件連接的導程走線的心電圖導程收集器、設置多個功能單元的控制模組以及包括：上層導電性織材、下層導電性織材、設於該上層導電性織材及該下層導電性織材間的絕緣膜、與該上層導電性織材連接的上層走線以及與該下層導電性織材連接的下層走線的呼吸換能器；該導程走線末端設有一第一導電連接元件，各該上層走線以及下層走線之末端分別設有一第四導電連接元件，且該控制模組之一板側上設有第二及第三導電連接元件，各該第四導電連接元件分別與該第三導電連接元件連接，使該控制模組處理自該呼吸換能器所輸出到的電容變化信號，以進行人體呼吸狀態的檢測；又該第二導電連接元件與該第一導電連接元件連接，以供該控制模組的多個功能單元處理自該心電圖導程收集器所感測到的心臟生理活動訊號。

Description

感測心臟生理活動與肺臟呼吸狀態的智慧衣
本發明係有關於一種智慧衣，更詳而言之，係有關於一種便於使用者在日常生活或運動中更可全面進行健康監測的感測心臟生理活動與肺臟呼吸狀態的智慧衣。
隨著醫療科技的發展，市面上推出各式各樣的感測裝置來感測使用者的生理訊號，尤其是近年來的智慧穿戴產品的市場需求，其應用領域日漸廣泛，例如應用於運動領域中的智慧運動手錶或手環，此外又伴隨著物聯網(IoT)、雲端大數據與AI人工智慧等應用技術的成熟，更有運動智慧衣問市，以收集心跳數據以及移動距離等運動數據。
然而，現有的運動智慧衣所提供的生理訊號感測設備由於硬體結構的限制，容易讓使用者感覺不適，進而影響生理訊號收集的準確度，例如心電圖數據被廣泛用於心血管疾病的分析診斷，心臟本身的電位變化會經過心臟周圍的導電組織與體液反應到人體皮膚上，運用微電極技術記錄心臟微小電脈衝的變化所產生的心肌細胞內外電位差，即心律週期間電位變化的紀錄，以收集心電圖的多個導程，一般而言，使用者身上需配戴多個用於貼在人體皮膚的導電片及與其連接的引線，且各引線亦須與一記錄器進行連接，以連續監測多個導程的心電圖信號。然而，上述的各引線與記錄器對使用者日常活動造成極大干擾，且活動時因位移易造成雜訊不利信號分析與判讀，而且上述多個導電片、引線或記錄器的配戴拆卸不易，讓使用者望之怯步，同時使用後清潔更是困擾。
綜上所述，如何解決現有智慧衣在收集生理訊號上存在使用穿戴不便性、清潔困難以及感測精確性的問題，即為本發明待解決的技術課題。
鑒於上述習知技術之缺失，本發明之主要目的在於提出一種感測心臟生理活動與肺臟呼吸狀態的智慧衣，使用者以穿著一般衣物的方式即可穿戴完成該智慧衣，同時活動自如下即可進行生理訊號的感測，實現與人體皮膚貼附性優而達到感測精確性佳的功能。
本發明之另一目的在於提出一種感測心臟生理活動與肺臟呼吸狀態的智慧衣，各感測元件採用軟性織物材料，並與衣物本體整合於一體，使用者穿著舒適度佳，且可與該衣物本體一同下水洗滌，易於清潔且耐用。
為達上述及其他目的，本發明提出一種感測心臟生理活動的智慧衣，係包括：一衣本體，具有一接觸面以及與該接觸面相對的一外表面，該接觸面用以接觸人體皮膚；一心電圖導程收集器，其包括至少一導程收集結構，其係可設於該衣本體的接觸面，該至少一導程收集結構包括：一對電極件以及與各該電極件連接的導程走線，該電極件與導程走線係為導電性織材製成，該導程走線朝一預定方向延伸的一末端設有一第一導電連接元件，該第一導電連接元件之連接端係穿過該導程走線的末端及該衣本體以設於該衣本體的外表面上；以及一控制模組，其係為一設置多個功能單元的基板，其係設於該衣本體之外表面上，該基板之一板側上設有一第二導電連接元件，用以與該第一導電連接元件之連接端連接，以供該基板的多個功能單元處理自該心電圖導程收集器所感測到的心臟生理活動訊號。
可選擇性的，上述感測心臟生理活動的智慧衣中，該基板之板側上復設有一對第三導電連接元件，且該智慧衣復包括：一呼吸換能器，該呼吸換能器由多層結構組成，以根據呼吸狀態下的人體腔體起伏輸出相應的電容變化信號，該多層結構包括上層導電性織材、下層導電性織材、設於該上層導電性織材及該下層導電性織材間的絕緣膜、與該上層導電性織材連接的上層走線以及與該下層導電性織材連接的下層走線，該多層結構係可設於該衣本體的接觸面或外表面上，其中，該上層走線以及下層走線係採用導電性織材製成，且各該上層走線以及下層走線朝該預定方向延伸的一末端分別設有一第四導電連接元件，各該第四導電連接元件分別與該對第三導電連接元件連接，使該控制模組處理自該呼吸換能器所輸出到的電容變化信號，以進行人體呼吸狀態的檢測。
可選擇性的，上述感測心臟生理活動的智慧衣中，其復包括一收容袋，其係設於該衣本體的外表面上，用以收容該控制模組；其中，該衣本體的外表面上設有一第一接合件，該收容袋具有一可活動側，且該可活動側之側緣設有一用以與該第一接合件連接的第二接合件，藉由該第一接合件與第二接合件間的連接關係以操作該可活動側之掀起或閉合，以便於拆卸或安裝該控制模組的操作。
本發明還提供一種感測肺臟呼吸狀態的智慧衣，係包括：一衣本體，具有一接觸面以及與該接觸面相對的一外表面，該接觸面用以接觸人體皮膚；一呼吸換能器，該呼吸換能器由多層結構組成，以根據呼吸狀態下的人體腔體起伏輸出相應的電容變化信號，該多層結構包括：上層導電性織材、下層導電性織材、設於該上層導電性織材及該下層導電性織材間的絕緣膜、與該上層導電性織材連接的上層走線以及與該下層導電性織材連接的下層走線，該多層結構係可設於該衣本體的接觸面或外表面上，其中，該上層走線以及下層走線採用一第二導電性織材製成，且各該上層走線以及下層走線朝一預定方向延伸的末端分別設有一第一導電連接元件；以及一控制模組，其係為一設置多個功能單元的基板，該基板之一板側上設有一對第二導電連接元件，用以與該第一導電連接元件的一連接端連接，使該基板係設於該衣本體之接觸面或外表面上，以供該基板的多個功能單元處理自該呼吸換能器所輸出到的電容變化信號，以進行人體呼吸狀態的檢測。
可選擇性的，上述感測肺臟呼吸狀態的智慧衣中，其復包括一收容袋，其係設於該衣本體的外表面上，用以收容該控制模組；其中，該衣本體的外表面上設有一第一接合件，該收容袋具有一可活動側，且該可活動側之一側緣設有一用以與該第一接合件連接的第二接合件，藉由該第一接合件與第二接合件間的連接關係以操作該可活動側之掀起或閉合，以便於拆卸或安裝該控制模組的操作。
可選擇性的，上述感測肺臟呼吸狀態的智慧衣中，其中，該基板之板側上復設有一對第三導電連接元件，該基板係設於該衣本體之外表面，且該智慧衣復包括一心電圖導程收集器，該心電圖導程收集器包括：至少一導程收集結構，其包括：一對電極件以及與各該電極件連接的導程走線，該至少一導程收集結構係可設於該衣本體的接觸面，其中，該電極件與導程走線係為導電性織材製成，且該導程走線朝一預定方向延伸的一末端設有一第四導電連接元件，該第四導電連接元件之一連接端係穿過該導程走線的末端及該衣本體以設於該衣本體的外表面上。
相較於先前技術，本發明之感測心臟生理活動與肺臟呼吸狀態的智慧衣藉由例如鈕扣的導電連接元件來外接控制模組，因此可依功能需求擴充或升級該控制模組，此外，本發明以導電性織材設置感測元件以及信號傳輸走線，解決現有智慧衣安裝傳輸功能模組所帶來的穿戴不適性以及不耐清潔的問題，此外，由於本發明以導電性織材設置感測元件以及信號傳輸走線可與衣本體貼合，故感測元件可以更貼附於使用者皮膚，進而提升感測的精確性。
以下內容將搭配圖式，藉由特定的具體實施例說明本發明之技術內容，熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用。本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不背離本發明之精神下，進行各種修飾與變更。尤其是，於圖式中各個元件的比例關係及相對位置僅具示範性用途，並非代表本發明實施的實際狀況。
本發明內容所提出之感測心臟生理活動與肺臟呼吸狀態的智慧衣，係提供一種易於穿著、舒適度佳且耐清洗的智慧衣。首先如圖1所示，其係為本發明之智慧衣應用於感測心臟生理活動實施例下的外觀圖，本實施例之感測心臟生理活動的智慧衣包括：一衣本體1A、一心電圖導程收集器2以及一控制模組4，該衣本體1A具有一接觸面10以及與該接觸面10相對的一外表面11，該接觸面10用以接觸人體皮膚，為直觀性，圖1所示之衣本體1A已將內面翻出，故此處所謂的內面即為前述的接觸面10；該心電圖導程收集器2包括至少一導程收集結構，其係設於該衣本體1A的接觸面10，該至少一導程收集結構係包括：一對電極件20以及與各該電極件20連接的導程走線21。在此須特別強調的是，為簡化圖式以及說明，以圖1為例，本實施例之感測心臟生理活動的智慧衣1A提供單一導程的心電圖感測，但不以此為限，亦可在該衣本體1A的接觸面10上增設多對電極件20，以實現三導程、六導程或十二導程之多導程的心電圖感測，端視實施形態而定。
該電極件20與導程走線21係為導電性織材製成，該導程走線21朝一預定方向延伸的一末端210設有一導電連接元件211，該預定方向係指朝向設置該控制模組4的方向，藉由該導程走線21將電極件20感測到的電訊號傳送到該控制模組4，其中該導電連接元件211之連接端211a係穿過該導程走線21的末端210以及衣本體1A以設於該衣本體1A的外表面11上，該導電連接元件211之連接端211a則與該控制模組4連接，該控制模組4係為一設置多個功能單元的基板40，該基板40係設於該衣本體1A之外表面11上，該基板40之一板側上設有一導電連接元件41，用以與該第一導電連接元件211之連接端211a連接，如圖2所示，以供該基板40的多個功能單元處理自該心電圖導程收集器2所感測到的心臟生理活動訊號。在此補充說明的是，本實施例之基板40上的導電連接元件41以及穿過該導程走線21末端210與衣本體1A的導電連接元件211可採用鈕扣型式實現，舉例而言，例如公扣或母扣的鈕扣，且配置型式並不限於圖2所示的該導電連接元件211採用公扣以及該導電連接元件41採用母扣，換言之，亦可相互對調，然不限於鈕扣型式實現，亦可採用其他導電連接元件進行電性連接。
接著，請參閱圖3，其用以顯示本發明感測心臟生理活動的智慧衣之控制模組的多個功能單元的基本架構圖，本實施例之控制模組40A用以提供心電感測處理，該控制模組40A至少包括：高通濾波器、放大器、低通濾波器以及無線傳輸模組。心臟活動所發出之電訊號經由體內身體組織傳遞至人體皮膚，而透過該電極件20、導程走線21與導電連接元件41A可將該電訊號進一步傳輸至該控制模組40A，以高通與低通濾波器去除心電訊號頻帶外不感興趣的訊號，並且透過放大器與具增益之低通濾波器放大心電訊號，供無線傳輸模組進行取樣與傳輸至一監測裝置進行分析或運算等之處理，該監測裝置例如行動電話、電腦或網路伺服器等，使該監測裝置可透過人工智慧等演算法，進行心臟疾病與其他健康資訊分析。
接著，如圖4所示，其係為本發明感測心臟生理活動的智慧衣的另一實施例，本實施例之智慧衣復包括一隔離片6，其係設於該衣本體局部的接觸面10上，用以覆蓋該導程走線，以使人體皮膚與該導程走線隔離，而僅外露出該電極件20。
接著，如圖5A及圖5B所示，其係為本發明感測心臟生理活動的智慧衣的再一實施例，本實施例之智慧衣復包括一收容袋7，其係設於該衣本體1A的外表面11上，用以收容該控制模組4，且該衣本體1A的外表面11上設有一第一接合件12，該收容袋7具有一可活動側71，且該可活動側71之側緣設有一用以與該第一接合件12連接的第二接合件72，藉由該第一接合件12與第二接合件72間的連接關係以操作該可活動側71之掀起或閉合，以便於拆卸或安裝該控制模組4的操作。
此外，如圖6所示，其係為本發明感測心臟生理活動的智慧衣的又再一實施例，在此提出說明的是，圖6所示之衣本體1A與圖1不同，意即，圖6非以內面(接觸面)外顯，本實施例之智慧衣復包括一束縛件8，其係設置於該衣本體的外表面11上，且設置該外表面11的區域係相對於用以設置該心電圖導程收集器2之電極件20的區域，以對該區域提供束緊效果，使該電極件20更貼附於人體皮膚，因此即使使用者執行大動作也不易造成該心電圖導程收集器2位移而影響感測。
接著，如圖7所示，其係為本發明之智慧衣應用於感測肺臟呼吸狀態實施例下的外觀圖，本實施例之感測肺臟呼吸狀態的智慧衣與上述圖1所示之實施例之不同處在於：本實施例之衣本體1B的接觸面10上設置有一呼吸換能器5，該呼吸換能器5由多層結構組成，如圖8所示，該多層結構包括上層導電性織材50、下層導電性織材51、設於該上層導電性織材50及該下層導電性織材51間的絕緣膜52、與該上層導電性織材50連接的上層走線53以及與該下層導電性織材51連接的下層走線54，該呼吸轉能器5之電性結構是一平行板電容，使用者呼吸時身體腔體起伏會改變該呼吸轉能器5內上、下層導電性織材(50及51)之間距，因此電容值將會改變，此變化可透過控制模組4進行呼吸感測處理。
同理於上述圖1實施例，該上層走線53以及下層走線54朝該控制模組4方向延伸的一末端亦設有一導電連接元件55，該導電連接元件55之連接端(在此未予以圖示)係穿過該上層走線53(或下層走線54)的末端以及衣本體1B以設於該衣本體1B的外表面11上，該導電連接元件55之連接端則與該控制模組4之導電連接元件連接，該上層走線53以及下層走線54係採用導電性織材製成，藉由該上層走線53以及下層走線54將上、下層導電性織材(50及51)感測到的電容值傳送到該控制模組4。補充說明的是，該呼吸轉能器5的設置位置並不限於圖7所示之衣本體1B的接觸面10，亦可以設置於該衣本體1B的外表面11，簡言之，該呼吸轉能器5並不須直接與人體皮膚接觸，該呼吸轉能器5利用上、下層導電性織材(50及51)所形成的電容結構依據使用者呼吸時身體腔體起伏改變作為呼吸感測處理，因此亦可設置於衣本體1B的外表面11。
接著，請參閱圖9A以及圖9B，其用以顯示本發明感測肺臟呼吸狀態的智慧衣之控制模組的多個功能單元的基本架構圖，本實施例之控制模組用以提供呼吸感測處理，感測方法可有兩種，分別如圖9A以及圖9B所示，首先如圖9A，本實施例之控制模組40B透過電容轉頻率轉換器將電容變化轉換為方波之頻率變化，再透過頻率轉數位轉換器將方波的頻率數值進行數位化，最後經由無線傳輸模組將此數位數值傳輸至一監測裝置；另外，如圖9B所示為另一種感測方法，本實施例之控制模組40C透過電容轉電能轉換器將電容變化轉換為電壓、電流、電量或時間變化(包含電壓式、電流式、電荷式與電容轉時間變化的感測方法)，再透過無線傳輸模組進行取樣與傳輸至該監測裝置。
接著，請參閱圖10，其用以顯示本發明之感測心臟生理活動與肺臟呼吸狀態的智慧衣的外觀圖，本實施例與上述圖1及圖7的不同處在於：本實施例之智慧衣1C兼具有感測心臟生理活動以及感測肺臟呼吸狀態的功能。因此，本發明之智慧衣可依使用者所需的感測功能增設以導電性織材製成的心電圖導程收集器2以及呼吸換能器5，同時依據心電圖導程數量的需求可以增設多個以導電性織材製成的電極件20，又利用以導電性織材製成的走線(21、53及54)以及導電連接元件的安裝而可以彈性調整該控制模組4的傳輸介面多寡，故能彈性增減所需收集的感測信號，改善現有智慧衣設計上的侷限性，易於對智慧衣的功能進行升級或調整。
在此補充說明的是，為使以導電性織材的上述電極件或呼吸換能器貼附於人體皮膚或緊貼人體以利於感測，除如上述圖6所示，於該衣本體的外表面11相對於設置該電極件或呼吸換能器的區域上設置上述束縛件8外，另可採用以伸縮彈性材質製成該衣本體，讓使用者穿著該衣本體後，因其伸縮彈性材質的特性而可貼覆於人體，獲得更佳的感測性外，同時也兼具舒適度。
另外，補充說明的是，本發明之感測心臟生理活動與肺臟呼吸狀態的智慧衣的另一實施例中，可於該衣本體之領圍處或腰圍處與穿脫衣方向相對處設有一拉鏈(在此未予以圖示)，以方便於使用者穿脫該衣本體，尤其是更適用於該衣本體為以伸縮彈性材質製成的緊身衣，藉由設於該領圍處或腰圍處的拉鏈便於使用者穿脫該緊身衣。
上述實施例僅例示性說明本發明之原理及功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技術之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，本發明之權利保護範圍，應如本發明申請專利範圍所列。
1A,1B,1C:衣本體 10:接觸面 11:外表面 12:第一接合件 2:心電圖導程收集器 20:電極件 21:導程走線 210:末端 211:導電連接元件 211a:連接端 4:控制模組 40,40A.40B,40C:基板 41,41A:導電連接元件 5:呼吸換能器 50:上層導電性織材 51:下層導電性織材 52:絕緣膜 53:上層走線 54:下層走線 55:導電連接元件 6:隔離片 7:收容袋 71:可活動側 72:第二接合件 8:束縛件
圖1為本發明之智慧衣用於感測心臟生理活動的一實施例外觀圖。
圖2為本發明之智慧衣設置導程走線與控制模組的側面爆炸圖。
圖3為本發明之感測心臟生理活動的智慧衣之控制模組的多個功能單元的基本架構圖。
圖4為本發明感測心臟生理活動的智慧衣的衣本體接觸面一實施例的外觀圖。
圖5A及圖5B分別為本發明感測心臟生理活動的智慧衣的衣本體的另一實施例。
圖6為本發明感測心臟生理活動的智慧衣的衣本體的又另一實施例。
圖7為本發明之智慧衣應用於感測肺臟呼吸狀態的一實施例下的外觀圖。
圖8為本發明感測肺臟呼吸狀態的智慧衣之呼吸轉能器的結構切面圖。
圖9A及圖9B為本發明感測肺臟呼吸狀態的智慧衣之控制模組的多個功能單元的基本架構圖。
圖10為本發明之感測心臟生理活動與肺臟呼吸狀態的智慧衣的外觀圖。
1C:衣本體
2:心電圖導程收集器
20:電極件
21:導程走線
4:控制模組
5:呼吸換能器
50:上層導電性織材
51:下層導電性織材
52:絕緣膜
53:上層走線
54:下層走線

Claims (20)

  1. 一種感測心臟生理活動的智慧衣，係包括：一衣本體，具有一接觸面以及與該接觸面相對的一外表面，該接觸面用以接觸人體皮膚，其中該衣本體係以伸縮彈性材質製成；一心電圖導程收集器，該心電圖導程收集器包括至少一導程收集結構，其係可設於該衣本體的接觸面，該至少一導程收集結構包括：一對電極件以及與各該電極件連接的導程走線，該電極件與導程走線係為導電性織材製成，該導程走線朝一預定方向延伸的一末端設有一第一導電連接元件，該第一導電連接元件之連接端係穿過該導程走線的末端及該衣本體以設於該衣本體的外表面上；以及一控制模組，其係為一設置多個功能單元的基板，其係設於該衣本體之外表面上，該基板之一板側上設有一第二導電連接元件，用以與該第一導電連接元件之連接端連接，以供該基板的多個功能單元處理自該心電圖導程收集器所感測到的心臟生理活動訊號，該控制模組至少包括：高通濾波器、放大器、低通濾波器以及無線傳輸模組，心臟活動所發出之心臟訊號經由體內身體組織傳遞至人體皮膚，而透過該電極件、導程走線與第一導電連接元件及第二導電連接元件將該心臟訊號傳輸至該控制模組，以高通與低通濾波器去除該心臟訊號頻帶外不具參考性的訊號以取得一心電訊號，並且透過放大器與具增益之低通濾波器放大該心電訊號，供該無線傳輸模組進行取樣與傳輸至一外部的監測裝置進行分析或運算處理；其中，該基板上的第二導電連接元件以及穿過該導程走線末端與衣本體的第一導電連接元件的連接端係採用以公扣與母扣結構達成相互電性連接以進行電訊號的傳輸處理。
  2. 如請求項1所述的感測心臟生理活動的智慧衣，其復包括一隔離片，其係設於該衣本體局部的接觸面上，用以覆蓋該導程走線，以使人體皮膚與該導程走線隔離。
  3. 如請求項1所述的感測心臟生理活動的智慧衣，其中，該基板之板側上復設有一對第三導電連接元件，且該智慧衣復包括：一呼吸換能器，該呼吸換能器由多層結構組成，以根據呼吸狀態下的人體腔體起伏輸出相應的電容變化信號，該多層結構包括：上層導電性織材、下層導電性織材、設於該上層導電性織材及該下層導電性織材間的絕緣膜、與該上層導電性織材連接的上層走線以及與該下層導電性織材連接的下層走線，該多層結構係可設於該衣本體的接觸面或外表面上，其中，該上層走線以及下層走線係採用導電性織材製成，且各該上層走線以及下層走線朝該預定方向延伸的一末端分別設有一第四導電連接元件，各該第四導電連接元件分別與該對第三導電連接元件連接，使該控制模組處理自該呼吸換能器所輸出到的電容變化信號，以進行人體呼吸狀態的檢測。
  4. 如請求項3所述的感測心臟生理活動的智慧衣，其中，該多層結構係設於該衣本體的接觸面時，該第四導電連接元件之一端係穿設於該衣本體之外表面上。
  5. 如請求項1所述的感測心臟生理活動的智慧衣，其中，可在該衣本體的接觸面上增設多對電極件，以實現多導程的心電圖感測。
  6. 如請求項3所述的感測心臟生理活動的智慧衣，其復包括一隔離片，其係設於該衣本體的接觸面上，用以覆蓋該導程走線以及該呼吸換能器，以使人體皮膚與該導程走線以及該呼吸換能器隔離。
  7. 如請求項1所述的感測心臟生理活動的智慧衣，其復包括一收容袋，其係設於該衣本體的外表面上，用以收容該控制模組。
  8. 如請求項7所述的感測心臟生理活動的智慧衣，其中，該衣本體的外表面上設有一第一接合件，該收容袋具有一可活動側，且該可活動側之側緣設有一用以與該第一接合件連接的第二接合件，藉由該第一接合件與第二接合件間的連接關係以操作該可活動側之掀起或閉合，以便於拆卸或安裝該控制模組的操作。
  9. 如請求項1所述的感測心臟生理活動的智慧衣，其中，該衣本體之領圍處或腰圍處與穿脫衣方向相對處設有一拉鏈，以方便於使用者穿脫該衣本體。
  10. 如請求項1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的感測心臟生理活動的智慧衣，其復包括一束縛件，其係設置於該衣本體的外表面上，且設置該外表面的區域係相對於用以設置該心電圖導程收集器之電極件的區域，以對該區域提供束緊效果，使該電極件更貼附於人體皮膚。
  11. 一種感測肺臟呼吸狀態的智慧衣，係包括：一衣本體，具有一接觸面以及與該接觸面相對的一外表面，該接觸面用以接觸人體皮膚，其中該衣本體係以伸縮彈性材質製成；一呼吸換能器，該呼吸換能器由多層結構組成，以根據呼吸狀態下的人體腔體起伏輸出相應的電容變化信號，該多層結構包括：上層導電性織材、下層導電性織材、設於該上層導電性織材及該下層導電性織材間的絕緣膜、與該上層導電性織材連接的上層走線以及與該下層導電性織材連接的下層走線，該多層結構係可設於該衣本體的接觸面或外表面上，其中，該上層走線以及下層走線 係由導電性織材製成，且各該上層走線以及下層走線朝一預定方向延伸的末端分別設有一第一導電連接元件；以及一控制模組，其係為一設置多個功能單元的基板，該基板之一板側上設有一對第二導電連接元件，用以與該第一導電連接元件的一連接端連接，使該基板係設於該衣本體之接觸面或外表面上，以供該基板的多個功能單元處理自該呼吸換能器所輸出到的電容變化信號，以進行人體呼吸狀態的檢測，該控制模組至少包括：高通濾波器、放大器、低通濾波器以及無線傳輸模組，人體呼吸使腔體起伏而改變該呼吸轉能器內上層導電性織材與下層導電性織材之間距所產生之電容變化信號傳輸至該控制模組，以高通與低通濾波器去除該電容變化信號頻帶外不具參考性的訊號以取得一呼吸訊號，並且透過放大器與具增益之低通濾波器放大該呼吸訊號，供該無線傳輸模組進行取樣與傳輸至一外部的監測裝置進行分析或運算處理；其中，該基板上的該對第二導電連接元件以及設於該上層走線以及下層走線之末端的第一導電連接元件的連接端係採用以公扣與母扣結構達成相互電性連接以進行電訊號的傳輸處理。
  12. 如請求項11所述的感測肺臟呼吸狀態的智慧衣，其復包括一收容袋，其係設於該衣本體的外表面上，用以收容該控制模組。
  13. 如請求項12所述的感測肺臟呼吸狀態的智慧衣，其中，該衣本體的外表面上設有一第一接合件，該收容袋具有一可活動側，且該可活動側之一側緣設有一用以與該第一接合件連接的第二接合件，藉由該第一接合件與第二接合件間的連接關係以操作該可活動側之掀起或閉合，以便於拆卸或安裝該控制模組的操作。
  14. 如請求項11所述的感測肺臟呼吸狀態的智慧衣，其復包括一隔離片，其係設於該衣本體的局部接觸面上，用以覆蓋該呼吸換能器，以使人體皮膚與該呼吸換能器隔離。
  15. 如請求項11所述的感測肺臟呼吸狀態的智慧衣，其中，該多層結構係設於該衣本體的接觸面且該基板係設於該衣本體之外表面上時，該上層走線的該第一導電連接元件之連接端係穿過該上層走線的末端及該衣本體以設於該衣本體的外表面上，以及該下層走線的該第一導電連接元件之連接端係穿過該下層走線的末端及該衣本體以設於該衣本體的外表面上。
  16. 如請求項11所述的感測肺臟呼吸狀態的智慧衣，其中，該衣本體之領圍處或腰圍處與穿脫衣方向相對處設有一拉鏈，以方便於使用者穿脫該衣本體。
  17. 如請求項11所述的感測肺臟呼吸狀態的智慧衣，其中，該基板之板側上復設有一對第三導電連接元件，該基板係設於該衣本體之外表面，且該智慧衣復包括一心電圖導程收集器，該心電圖導程收集器包括：至少一導程收集結構，其包括：一對電極件以及與各該電極件連接的導程走線，該至少一導程收集結構係可設於該衣本體的接觸面，其中，該對電極件與導程走線係為導電性織材製成，且各該導程走線朝一預定方向延伸的一末端設有一第四導電連接元件，各該第四導電連接元件之一連接端係分別穿過該導程走線的末端及該衣本體以設於該衣本體的外表面上，各該第四導電連接元件之連接端分別與該基板上的該第三導電連接元件之連接端連接，以供該基板的多個功能單元處理自該心電圖導程收集器所感測到的心臟生理活動訊號。
  18. 如請求項17所述的感測肺臟呼吸狀態的智慧衣，其復包括一隔離片，其係設於該衣本體的局部接觸面上，用以覆蓋該心電圖導程收集器之導程走線，以使人體皮膚與該導程走線隔離。
  19. 如請求項17或18所述的感測肺臟呼吸狀態的智慧衣，其復包括一束縛件，其係設置於該衣本體的外表面上，且設置該外表面的區域係相對於用以設置該心電圖導程收集器之電極件的區域，以對該區域提供束緊效果，使該電極件更貼附於人體皮膚。
  20. 如請求項17所述的感測肺臟呼吸狀態的智慧衣，其中，可在該衣本體的接觸面上增設多對電極件，以實現多導程的心電圖感測。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201707645A (zh) * 2015-08-18 2017-03-01 Ｒｒ系列有限公司 非接觸式電子心電圖系統
TW201722341A (zh) * 2015-12-22 2017-07-01 國立成功大學 智慧穿戴式配備以及跟智慧穿戴式配備搭配的外部資訊平台與電腦程式產品
CN110236517A (zh) * 2019-04-02 2019-09-17 复旦大学 用于睡眠监测的心肺信号感知与采集系统
CN210014750U (zh) * 2019-07-18 2020-02-04 宁波韧和科技有限公司 一种电容式弹性应变传感器与可穿戴产品
CN111407249A (zh) * 2015-11-23 2020-07-14 Zoll医疗公司 可穿戴医疗装置
CN111433567A (zh) * 2017-11-29 2020-07-17 诺基亚技术有限公司 包括柔性基板的用于感测的装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8945328B2 (en) * 2012-09-11 2015-02-03 L.I.F.E. Corporation S.A. Methods of making garments having stretchable and conductive ink
US10244949B2 (en) * 2012-10-07 2019-04-02 Rhythm Diagnostic Systems, Inc. Health monitoring systems and methods
US10660382B2 (en) * 2015-02-27 2020-05-26 Honeywell Safety Products Usa, Inc. Apparatus, systems and methods for optimizing and masking compression in a biosensing garment
RU171819U1 (ru) * 2015-12-23 2017-06-16 ОАО "Научно-производственное предприятие космического приборостроения "КВАНТ" Конструкция для кардиомониторинга с электродами из токопроводящей ткани
CN106994018A (zh) * 2016-01-22 2017-08-01 赖小荣 一种基于智慧衣的人体生理信号采集装置
CN106510689A (zh) * 2016-12-30 2017-03-22 东南大学 一种穿戴式多生理参数采集装置
US20180310847A1 (en) * 2017-04-27 2018-11-01 Virginia Commonwealth University Wearable monitoring device
WO2019009276A1 (ja) * 2017-07-03 2019-01-10 東洋紡株式会社 生体情報計測用衣類

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201707645A (zh) * 2015-08-18 2017-03-01 Ｒｒ系列有限公司 非接觸式電子心電圖系統
CN111407249A (zh) * 2015-11-23 2020-07-14 Zoll医疗公司 可穿戴医疗装置
TW201722341A (zh) * 2015-12-22 2017-07-01 國立成功大學 智慧穿戴式配備以及跟智慧穿戴式配備搭配的外部資訊平台與電腦程式產品
CN111433567A (zh) * 2017-11-29 2020-07-17 诺基亚技术有限公司 包括柔性基板的用于感测的装置
CN110236517A (zh) * 2019-04-02 2019-09-17 复旦大学 用于睡眠监测的心肺信号感知与采集系统
CN210014750U (zh) * 2019-07-18 2020-02-04 宁波韧和科技有限公司 一种电容式弹性应变传感器与可穿戴产品

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