TWI286071B - Heart rate monitoring unit - Google Patents

Description

1286071， (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明相關於心率監控器，尤其相關於包含用來將心 " 率監控器貼附於使用者的胸部的圓周帶件的心率監控器。 【先前技術】 監控個人的心率對於運動以及對於其他醫學原因而言 • 很常見。許多心率監控器是被佩戴在個人的胸部上，且使 用捲繞個人軀幹的帶件來固持於定位。心率監控器典型上 包含一對電極，而此對電極必須維持與使用者的皮膚接觸 以接收心率訊號。但是，心率監控器單元及電極典型上被 包裝在硬質塑膠罩內。此塑膠罩通常不能良好地裝配抵靠 使用者的胸部。結果，在劇烈運動例如奔跑，騎自行車， 或慢跑期間，電極經常喪失與使用者皮膚的接觸。 因此，對於容許電極甚至是在劇烈運動期間也能維持 ® 與使用者皮膚的接觸的心率監控器有需求。 【發明內容】 根據本發明的第一方面，提供一種心率監控器，包含 至少一電極，與此至少一電極電通訊的電子設備單元，及 底座。電子設備單兀及該至少一電極由底座支撐。底座包 含界定在電子設備單元與該至少一電極之間的第一橋接部 份。第一橋接部份包含至少一帶件連接部份。在一較佳實 施例中，該至少一電極包含第一及第二電極，底座具有界 -5- (2) 1286071· 定一縱向軸線的長度，電子設備單元沿著縱向軸線被設置 在第一電極與第二電極之間，第一橋接部份被界定在第一 電極與電子設備單元之間，並且底座進一步包含界定在第 % 二電極與電子設備單元之間的第二橋接部份。 、 根據本發明的另一方面，提供一種心率監控器底座， 包含第一及第二電極部份，設置在第一及第二電極部份之 間的電子設備單元部份，界定在第一電極部份與電子設備 φ 單元部份之間的第一橋接部份，及界定在第二電極部份與 電子設備單元部份之間的第二橋接部份。第一橋接部份包 含第一帶件連接部份，且第二橋接部份包含第二帶件連接 部份。 根據本發明的另一方面，提供一種心率監控單元，包 含心率監控器及帶件。心率監控器包含可適應使用者的胸 部且具有界定一縱向軸線的長度的底座，由底座支撐的電 子設備單元，及也由底座支撐的第一及第二電極。電子設 • 備單元沿著縱向軸線被設置在第一電極與第二電極之間， 並且第一及第二電極與電子設備單元電通訊。底座包含界 定在電子設備單元與第一電極之間的第一橋接部份，及界 定在電子設備單元與第二電極之間的第二橋接部份。第一 及第二橋接部份分別具有界定於第一及第二橋接部份的第 一及第二開口，且第一及第二開口的每一個具有界定於第 一及第二開口的缺口。帶件具有相反的第一及第二端部， 其分別包含第一及第二帶件連接器。第一及第二帶件連接 器的每一個包含從其延伸的具有凸緣的圓柱形部份。第一 (3) 1286071. 帶件連接器的圓柱形部份由第一開口的缺口接收，且第二 帶件連接器的圓柱形部份由第二開口的缺口接收。 根據本發明的另一方面，提供一種心率監控器底座， ^ 具有界定一縱向軸線的長度。底座包含電子設備單元部份 - ，第一電極部份，及第一帶件連接部份。電子設備單元部 份具有接近第一電極部份的第一端部及遠離第一電極部份 的第二端部。第一電極部份具有接近電子設備單元部份的 • 第一端部及遠離電子設備單元部份的第二端部。第一帶件 連接部份被設置在電子設備單元部份的第二端部與第一電 極部份的第二端部之間。在一較佳實施例中，心率監控器 底座進一步包含第二電極部份，其具有接近電子設備單元 部份的第二端部的第一端部，及遠離電子設備單元部份的 第二端部；及第二帶件連接部份，設置在電子設備單元部 份的第一端部與第二電極部份的第二端部之間。在此實施 例中，第二帶件連接部份凸出離開電子設備單元部份。 • 在另一較佳實施例中，心率監控器底座包含固定於第 一電極部份的第一電極，及固定於電子設備單元部份的電 子設備單元，因而提供一心率監控器。 在另一較佳實施例中，上述的心率監控器包含具有第 一及第二端部的帶件。帶件的第一端部連接於第一帶件連 接部份，因而提供一心率監控單元。 在心率監控單元的其他較佳實施例中，第一及第二電 極部份的第二端部的每一個於在帶件的第一及第二相反端 部之間的位置點處連接於帶件，底座是由撓性橡膠製成， (4) 1286071 第一帶件連接部份的至少一部份沿著縱向軸線與第一電極 部份的至少一部份重疊，第二帶件連接部份的至少一部份 沿著縱向軸線與第二電極部份的至少一部份重疊，並且第 " 一及第二電極部份可分別相對於電子設備單元部份及第一 - 及第二帶件連接部份樞轉。 本發明可藉著參考圖式而更容易地被瞭解。 相同數字在圖式的數個視圖中標示相同的部份。 【實施方式】 參考圖1，圖中顯示佩戴心率監控器10的個人（也 稱爲使用者）100。心率監控器10藉著帶件12而被固持 於定位。參考圖2，心率監控器1 0包含底座1 4，〈而底座 14包含至少一個且較佳地爲二個或二個以上的電極16a 及16b及電子設備單元18。使用者的心率是由電極16a 及1 6b測量。可測量的電位差隨著心臟跳動形成在二電極 Φ 16a與16b之間。 心率監控器10藉著帶件12而繞使用者的身體被緊固 ，其中帶件1 2較佳地由彈性材料製成。帶件1 2可由例如 布料，塑膠，或其他彈性體製成。帶件12可爲任何用來 將底座14固定於使用者100的身體的物品。例如，帶件 可爲皮帶，繩子，條片，或類似者。在另一實施例中，心 率監控器10可使用暫時性黏著劑而被黏著於使用者100 的身體。如圖1所示，測得的心率資訊被例如感應式地輸 送至包含用來顯示測得的心率的機構104的接收器102。 (5) 1286071· 接收器1 02可位在使用者的手腕上，使用者所騎的自行車 上，或任何使用者可讀取測得的心率的其他有利位置。或 者，心率監控器10可包含用來儲存，處理，及顯示脈搏 \ 資訊的機構，因而不須分開的接收器102。 - 參考圖2及3，心率監控器10的底座14包含二電極 16a，16b。電極16a及16b位在底座14的底側14a上。 於此位置，當心率監控器10裝配在使用者上時，電極 # 16a及16b會接觸使用者的皮膚。應可瞭解電極16a及 16b可用數種不同的方式被固定於底座14。例如，電極 16a及16b可被黏著於底座14,或是可被設置在底座14 的開口中或可被壓入配合在開口中。 如圖2所示，底座14也包含設置在二電極16a，16b 之間的電子設備單元18 ^電子設備單元18經由導體20 而與二電極16a，16b電通訊。電子設備單元18處理從電 極16a，16b獲得的資訊。電子設備單元18包含例如用來 ® 接收來自電極16a及16b的訊號的機構，用來從接收的訊 號偵測心率的機構，用來儲存心率資訊的機構，及用來將 心率資訊感應式地輸送至接收器102的機構。應可瞭解電 子設備單元18的操作只是舉例說明，熟習此項技術者會 容易地瞭解電子設備單元18的操作及其與所附的電極 16a及16b的相互作用。應可瞭解電子設備單元18可用 數種不同的方式被固定於底座14。例如，電子設備單元 18可被黏著於底座14或被黏著在底座14的開口中，或 是可被壓入配合在開口中。另外，在一較佳實施例中，底 -9 - (6) 1286071 座14爲中空狀，而電子設備單元18被放置在底座14中 〇 底座14較佳地由彈性體材料例如橡膠製成，其具有 " 撓性而容許底座14在使用期間彎曲及撓曲。底座14也可 - 由塑膠或其他材料製成。但是，用來製成本發明的不同組 件的材料並非本發明的限制。 如圖4及5所示，底座14包含至少一個且較佳地爲 # 二個帶件連接部份22a及22b，而帶件12包含至少一個 且較佳地爲二個帶件連接器24a及24b。底座14與帶件 1 2之間的連接根據本發明可藉著任何連接配置來實施， 因而使帶件12及底座14的端部可被可拆離地連接，或是 被固定地連接在一起。但是，如圖所示，在一較佳實施例 中，在帶件12的相反端部12a及12b上的二帶件連接器 24a及24b分別連接於帶件連接部份22a及22b。 在一較佳實施例中，帶件連接部份22a及22b被設置 • 在橋接部份25a及25b上。橋接部份25a及25b爲分別被 界定在電子設備單元18與電極16a及16b之間的底座14 的部份。如圖4所示，帶件連接部份22a被包含於電子設 備單元18與電極16a之間的橋接部份25a，而帶件連接 部份22b被設置在電子設備單元18與電極16b之間的橋 接部份25b上。 在一較佳實施例中，帶件連接部份爲被界定於橋接部 份25a及25b的連接開口 22a及22b。較佳地’連接開口 22a及22b的每一個包含缺口 26。帶件連接器24a及24b -10- (7) 1286071 包含從其延伸的具有盤狀部份或凸緣3 0的圓柱形部份2 8 。爲將心率監控器10連接於帶件12，帶件連接器24a及 2 4b的凸緣30及圓柱形部份28分別被***連接開口 22a ' 及22b內。然後，帶件連接器24a及24b於大致平行於如 “ 圖2所示的底座14的縱向軸線L的方向被移入缺口 26內 。然後，圓柱形部份28被缺口 26接收。應可瞭解連接開 口 22a及22b具有比凸緣30大的直徑，而缺口 26具有比 # 凸緣30小的直徑。此容許帶件連接器24a及2朴被接收 在連接開口 22a及22 b中且然後被固定在缺口 26中。 當繞使用者的身體裝配時，帶件12的彈性有助於帶 件連接器24a及24b被維持固定在缺口 26中。造成彈性 帶件12拉伸的從身體向外指向的力藉著使帶件連接器 2 4a及2 4b的圓柱形部份28壓抵於界定缺口 26的表面而 有益於連接。 在一較佳實施例中，如圖5所示，連接開口 22a及 ® 22b包含用來接收圓柱形部份28的第一缺口 26a及用來 接收凸緣30的第二缺口 2 6b。此容許凸緣30與底座.14 的底側14a齊平。 在另一實施例中，連接開口 22 a及22b與圓柱形部份 28及凸緣30的配置可顛倒。連接開口可被界定於帶件12 ，而圓柱形部份28及凸緣30可被設置在橋接部份25a及 2 5b上。應可瞭解帶件連接部份22a及22b及帶件連接器 24a及24b可包含任何已知的連接方案。例如，帶件連接 部份22a及22b及帶件連接器24 a及24b可包含鈕釦，按 -11 - (8) 1286071 扣，帶扣，或類似者。 由於帶件連接部份22a及22b被設置在電極16a及 1 6b的內側，因此當帶件1 2連接於心率監控器1 〇且整個 " 心率監控單元32 (帶件1 2加上心率監控器1 〇 )繞使用者 ·· 的身體被裝配時，帶件12的一部份壓抵於底座14的頂部 表面14b。此配置有助於將電極16a及16b固定抵靠使用 者的身體。此在習知技術的心率監控器傾向於喪失電極與 # 使用者身體之間的接觸的劇烈運動期間很有利。如圖5所 示，底座14較佳地具有弧形形狀。此也有助於保持電極 16a及16b維持與使用者身體的接觸。 本發明的心率監控器60的第二較佳實施例顯示在圖 6及7中。根據此實施例，底座14包含設置在電極16a 及16b與電子設備單元18之間的縮頸部份62a及62b。 縮頸部份62a及62b被界定於橋接部份25a及25b。如圖 6所示，電極16a及16b界定第一寬度，縮頸部份62a及 • 2 6b界定第二寬度，而第一寬度大於第二寬度。 如上所述，底座14較佳地由彈性體材料例如橡膠製 成，以具有撓性而容許底座14在使用期間彎曲及撓曲。 縮頸部份62a及62b提供更大的撓性。如由熟習此項技術 者可瞭解的，縮頸部份62a及62b容許電極16a及16b在 使用者正在運動的同時於上下方向移動（見圖6中的箭頭 )。此特徵容許電極1 6a及1 6b可在劇烈運動期間維持與 使用者身體的接觸。 本發明的心率監控器70的第三較佳實施例顯示在圖 -12- (9) 1286071 8至12中。在此實施例中，監控器70包含底座72，而底 座72具有電子設備單元部份74，帶件連接部份76a及 76b，及電極部份78a及7 8b。電子設備單元部份74具有 、 相反端部74a及74b，電極部份78a具有相反端部78c及 - 7 8d，而電極部份78b具有相反端部78e及78f。另外，帶 件連接部份76a具有相反端部76c及76d，而帶件連接部 份76b具有相反端部76e及76f。 # 如圖8所示，電子設備單元部份74包含固定於其上 的電子設備單元18。在一較佳實施例中，電子設備單元 18被設置在電子設備單元部份74的內部。但是，在其他 實施例中，電子設備單元18可被固定於電子設備單元部 份74的外部。電極部份78 a及78b包含固定於其上的電 極 16a 及 16b〇 如圖11所示，帶件連接部份76a及76b的遠端部 76c及76f延伸離開電子設備單元部份74的端部74a及 Φ 74b，而電極部份78a及78b的遠端部78c及78f也是如 此。如圖8所示，帶件連接部份76a及76b沿著縱向軸線 L與電極部份78a及78b重疊。以此配置，當帶件12連 接於心率監控器70時，帶件12將電極部份78a及78b且 因此將電極16a及16b固持抵靠使用者的身體。如圖9中 可見的，由於電極部份78a及78b的厚度的結果，電極部 份78a及78b (圖中只顯示電極部份78b )可分別相對於 電子設備單元部份74及第一及第二帶件連接部份76a及 7 6 b樞轉。 -13- (10) 1286071 應可暸解現在敘述的本發明的實施例涵蓋帶件連接部 份76a被設置在電子設備單元部份74的端部74b與電極 部份78a的端部78c之間的任何位置的態樣。並且，本發 " 明涵蓋帶件連接部份76b被設置在電子設備單元部份74 - 的端部74a與電極部份78b的端部78f之間的任何位置的 態樣。換句話說，帶件連接部份76a及76b的端部76c及 7 6f被定位在電極部份78a及78b的端部78c及78f的內 • 側。 在一較佳實施例中，帶件12的帶件連接器24a及 24b包含槽盤部份80 (具有延伸部8 0a及盤件80b)，而 帶件連接部份包含相應的套槽82及開口 84。如由熟習此 項技術者會瞭解的，槽盤部份80被***套槽82內，並且 盤件80b被偏壓至開口 84內。此將帶件12固定於底座 72。此配置並非本發明的限制。應可瞭解本發明涵蓋任何 已知的連接或緊固方案。例如，帶件連接部份76a及7 6b ® 及帶件連接器24a及24b可包含鈕釦，按扣，帶扣，或類 似者。並且，如圖所示，帶件1 2可爲可調整式。 如圖9及12所示，在一較佳實施例中，電極部份 7 8a及7 8b (圖9中只顯示電極部份7 8b)在其端部78c 及78f上包含可調整的嚙合構件86。可調整的嚙合構件 86的每一個界定一空間8 8，以供帶件1 2在心率監控單元 被固定於使用者身體時通過。帶件12可在運動期間在空 間88內移動。此配置有助於將電極部份78a及78 b且因 此將電極16a及16b固持抵靠使用者的身體。其他的連接 •14- (11) 1286071 方案也可被包含在電極部份78a及78b的端部78c及78f 處。可使用其他的可調整配置，例如可調整的嚙合構件可 界定一封閉的空間。並且，可使用不可調整的配置，例如 " 鈕釦，按扣，縫合，或帶扣。另外，可省略可調整的嚙合 、 構件86。如圖11所示，此實施例也可包含縮頸部份62a 及 62b。 上述的實施例爲本發明的例示性實施例。熟習此項技 • 術者可在不離開此處所揭示的發明槪念下對上述實施例進 行無數種的利用及改變。因此，本發明的範圍完全由附隨 的申請專利範圍界定。 【圖式簡單說明】 圖1爲顯示根據本發明的第一較佳實施例的包含固定 在個人胸部上的心率監控器及帶件的心率監控單元的視圖 〇 • 圖2爲圖1的心率監控器的底部視圖，顯示底座的底 側及其組件。 圖3爲圖1的心率監控器的頂部視圖，顯示底座的頂 部表面。 圖4爲圖1的心率監控器及帶件的分解圖。 圖5爲圖1的心率監控單元的側視圖，以剖面顯示底 座 0 圖6爲根據本發明的第二較佳實施例的具有縮頸部份 的心率監控器的底部視圖。 -15- (12) 1286071 圖7爲圖6的心率監控器的側視圖。 圖8爲根據本發明的第三較佳實施例的心率監控單元 的頂部視圖。 匱I 9爲圖8的心率監控單元的一部份的立體圖，顯示 電極部份樞轉離開電子設備單元部份及帶件連接部份。 圖1〇爲圖8的心率監控單元的一部份的分解圖，顯 示帶件連接器如何連接於帶件連接部份。 圖1 1爲圖8的心率監控器底座的側視圖，顯示電極 部份’帶件連接部份，電子設備單元部份，及其各別端部 〇 圖12爲圖8的心率監控單元的底部視圖。 【主要元件符號說明】 1 0 :心率監控器 1 2 :帶件 14 :底座 14a :底座的底側 14b :頂部表面 1 6a :電極 1 6 b :電極 18 :電子設備單元 20 :導體 22a :帶件連接部份，連接開口 22b :帶件連接部份，連接開口 -16- (13) 1286071 24a :帶件連接器 24b :帶件連接器 2 5 a :橋接部份 、 25b :橋接部份 - 26 :缺口 28 :圓柱形部份 30 :凸緣 # 3 2 :心率監控單元 60 :心率監控器 62a :縮頸部份 62b :縮頸部份 70 :心率監控器 72 :底座 74 :電子設備單元部份 74a :端部 @ 74b :端部 76a :帶件連接部份 76b :帶件連接部份 7 6 c :端部 7 6d :端部 76e :端部 76f :端部 7 8 a :電極部份 7 8 b :電極部份 -17- (14) 1286071 7 8 c :端部 7 8 d :端部 78e :端部 7 8 f :端部 80 :槽盤部份

8 0 a :延伸部 80b :盤件 82 :套槽 84 :開口 86 :可調整的嚙合構件 100 :個人 102 :接收器 1 04 :用來顯示測得的心率的機構

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Claims (1)

1286071 -- f【年3月w日修(更)正本 ⑴ -- 十、申請專利範圍 第94 1 45333號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 • 民國96年3月20日修正 • I一種心率監控器，包含： 至少一電極； 電子設備單元，其中該電子設備單元與該至少一電極 A 電通訊；及 W 底座，其中該電子設備單元及該至少一電極由該底座 支撐，該底座包含界定在該電子設備單元與該至少一電極 之間的第一橋接部份，並且該第一橋接部份包含至少一帶 件連接部份； 其中該至少一帶件連接部份包含界定於該第一橋接部 份的開口，並且該開口包含界定於該開口的缺口。 2·如申請專利範圍第1項所述的心率監控器，其中該 φ 至少一電極包含第一及第二電極，該底座具有界定一縱向 軸線的長度，該電子設備單元沿著該縱向軸線被設置在該 第一電極與該第二電極之間，該第一橋接部份被界定在該 第一電極與該電子設備單元之間，並且該底座進一步包含 界定在該第二電極與該電子設備單元之間的第二橋接部份 3 .如申請專利範圍第2項所述的心率監控器，其中該 至少一帶件連接部份包含第一及第二帶件連接部份，並且 該第一帶件連接部份被設置在該第一橋接部份上，且該第 (2) (2)1286071 二帶件連接部份被設置在該第二橋接部份上。 4 ·如申請專利範圍第3項所述的心率監控器，其中該 第一及第二帶件連接部份包含界定於該第一及第二橋接部 份的第一及第二開口，並且該第一及第二開口的每一個包 含界定於該第一及第二開口的缺口。 5 ·如申請專利範圍第1項所述的心率監控器，其中該 底座可適應使用者的身體部份。 6 ·如申請專利範圍第1項所述的心率監控器，其中該 底座具有弧形形狀。 7·如申請專利範圍第1項所述的心率監控器，其中該 第一橋接部份包含縮頸部份。 8 ·如申請專利範圍第3項所述的心率監控器，其中該 第一及第二橋接部份的每一個包含縮頸部份。 9·如申請專利範圍第7項所述的心率監控器，其中該 至少一電極界定第一寬度，該縮頸部份界定第二寬度，並 且該第一寬度大於該第二寬度。 I 0.如申請專利範圍第3項所述的心率監控器，進一 步包含具有相反的第一及第二端部的帶件，其中該第一端 部包含第一帶件連接器且該第二端部包含第二帶件連接器 ，並且該第一及第二帶件連接器分別與該第一及第二帶件 連接部份連接。 II ·如申請專利範圍第1 〇項所述的心率監控器，其中 該第一及第二帶件連接部份包含第一及第二開口，而該第 一及第二開口的每一個具有界定於該第一及第二開口的缺 -2 - 1286071 ⑶ 口 ’並且該第一及第二帶件連接器的每一個包含從其延伸 的具有凸緣的圓柱形部份，且 其中該第一帶件連接器的該圓柱形部份由該第一開口 的該缺口接收，並且該第二帶件連接器的該圓柱形部份由 該第二開口的該缺口接收。

1 2 ·如申請專利範圍第1 〇項所述的心率監控器，其中 該第一及第二帶件連接部份的每一個包含從其延伸的具有 凸緣的圓柱形部份，並且該第一及第二帶件連接器包含第 一及第一開口，而該第一及第二開口的每一個具有界定於 該第一及第二開口的缺口，且 其中該第一帶件連接部份的該圓柱形部份由該第一開 口的該缺口接收，並且該第二帶件連接部份的該圓柱形部 份由該第二開口的該缺口接收。

1 3 ·如申請專利範圍第1項所述的心率監控器，其中 該心率監控器藉著帶件而固定於使用者的身體，該帶件包 含連接於該底座的該至少一帶件連接部份的至少一帶件連 接器，並且該至少一電極被定位在該帶件與該使用者的身 體之間。 14. 一種心率監控器底座，包含： 第一及第二電極部份；及 電子設備單元部份，設置在該第一及第二電極部份之 間，其中一第一橋接部份被界定在該第一電極部份與該電 子設備單元部份之間，且一第二橋接部份被界定在該第二 電極部份與該電子設備單元部份之間； -3- (4) 1286071 其中該第一橋接部份包含第一帶件連接部份， 二橋接部份包含第二帶件連接部份；且 其中該第一及第二帶件連接部份包含界定於該 第二橋接部份的第一及第二開口，並且該第一及第 的每一個包含界定於該第一及第二開口的缺口。 1 5 . —種心率監控單元，包含： (a )心率監控器，該心率監控器包含： (i) 底座，其中該底座具有界定一縱向 長度，且可適應使用者的胸部； (ii) 電子設備單元，其中該電子設備單 底座支撐；及 (iii) 第一及第二電極，其中該第一及第 由該底座支撐，該電子設備單元沿著該縱向軸 置在該第一電極與該第二電極之間，並且該第 二電極與該電子設備單元電通訊； (iv) 其中該底座包含界定在該電子設備 該第一電極之間的第一橋接部份，及界定在該 備單元與該第二電極之間的第二橋接部份，該 第二橋接部份分別具有界定於該第一及第二橋 的第一及第二開口，且該第一及第二開口的每 有界定於該第一及第二開口的缺口；及 (b)帶件，具有相反的第一及第二端部，其 一端部包含第一帶件連接器且該第二端部包含第二 接器； 且該第 第一及 二開口 軸線的 元由該 二電極 線被設 一及第 單元與 電子設 第一及 接部份 一個具 中該第 帶件連 -4- 1286071

(i)其中該第一及第二帶 含從其延伸的具有凸緣的圓柱形 (π)其中該第一帶件連接 該第一開口的該缺口接收，且該 圓柱形部份由該第二開口的該缺 件連接器的每一個包 部份；且 器的該圓柱形部份由 第二帶件連接器的該 口接收。

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