本實(shí)用新型涉及摩擦電傳感技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及生理信號(hào)采集傳感帶及其應(yīng)用，更具體地，涉及生理信號(hào)采集傳感帶、生理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、生理監(jiān)測(cè)床墊和生理監(jiān)測(cè)枕頭。

背景技術(shù)：

基于摩擦發(fā)電機(jī)的生理信號(hào)監(jiān)測(cè)傳感帶已被應(yīng)用于人體生理信號(hào)的采集與監(jiān)測(cè)，如心跳、呼吸等。摩擦發(fā)電機(jī)中構(gòu)成摩擦界面的兩個(gè)摩擦層不斷發(fā)生接觸分離，產(chǎn)生感應(yīng)電荷，改變了兩輸出電極之間的電容，使兩電極間產(chǎn)生電勢(shì)差，當(dāng)與外電路接通時(shí)，以交流的脈沖電的形式輸出。但由于心跳、呼吸等人體活動(dòng)幅度較小，從而作用在摩擦發(fā)電機(jī)上的力較小，導(dǎo)致摩擦發(fā)電機(jī)的輸出信號(hào)小，不易識(shí)別、分析和處理。

由此，基于摩擦發(fā)電機(jī)的生理信號(hào)監(jiān)測(cè)傳感帶有待改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種生理信號(hào)采集傳感帶，該生理信號(hào)采集傳感帶通過(guò)在摩擦發(fā)電機(jī)的第一電極層與第一高分子聚合物絕緣層間設(shè)置了一層增強(qiáng)層，當(dāng)?shù)谝浑姌O層與第一高分子聚合物絕緣層之間的摩擦界面產(chǎn)生感應(yīng)電荷后，增強(qiáng)層可降低摩擦產(chǎn)生的電子與感應(yīng)正電荷在內(nèi)部電場(chǎng)作用下的中和速率，從而使感應(yīng)電荷的密度提高，進(jìn)而，使第一電極層與第二電極層之間的電勢(shì)差增大，從而，傳感帶輸出信號(hào)的幅值增大。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提供了一種生理信號(hào)采集傳感帶。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該生理信號(hào)采集傳感帶包括：摩擦發(fā)電機(jī)：所述摩擦發(fā)電機(jī)包括：依次層疊設(shè)置的第一電極層、增強(qiáng)層、第一高分子聚合物絕緣層和第二電極層；絕緣層，所述絕緣層包覆在所述摩擦發(fā)電機(jī)的外表面；屏蔽層，所述屏蔽層包覆在所述絕緣層的外表面；封裝層，所述封裝層包覆在所述屏蔽層的外表面；以及輸出電極，所述輸出電極包括第一引出電極和第二引出電極，所述第一引出電極穿入所述絕緣層、所述屏蔽層和所述封裝層并與所述第一電極層相連，所述第二引出電極穿過(guò)所述封裝層與所述屏蔽層相連，或所述第二引出電極穿過(guò)所述絕緣層、所述屏蔽層和所述封裝層并與所述屏蔽層和所述第二電極層相連。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的生理信號(hào)采集傳感帶，在摩擦發(fā)電機(jī)的第一電極層與第一高分子聚合物絕緣層間設(shè)置了一層增強(qiáng)層，當(dāng)?shù)诙姌O層與第一高分子聚合物絕緣層之間的摩擦界面產(chǎn)生感應(yīng)電荷后，增強(qiáng)層可降低摩擦產(chǎn)生的電子與感應(yīng)正電荷在內(nèi)部電場(chǎng)作用下的中和速率，從而使感應(yīng)電荷的密度提高，進(jìn)而，使第一電極層與第二電極層之間的電勢(shì)差增大，從而，傳感帶輸出信號(hào)的幅值增大。同時(shí)，絕緣層和屏蔽層實(shí)現(xiàn)了自防潮和自屏蔽的功能，這不僅增加了其輸出電信號(hào)的穩(wěn)定性，同時(shí)還延長(zhǎng)了使用壽命。并且，該生理信號(hào)采集傳感帶的成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、信號(hào)敏感度高、穩(wěn)定性好。

進(jìn)一步說(shuō)明的是，本實(shí)用新型實(shí)施例的生理信號(hào)采集傳感帶是基于摩擦發(fā)電機(jī)的原理制成的。該生理信號(hào)采集傳感帶不僅可用于監(jiān)測(cè)人體呼吸、心跳的頻率和/或波形，還可同時(shí)檢測(cè)其他生理行為和動(dòng)作信號(hào)。以睡眠生理監(jiān)測(cè)為例，當(dāng)人處于安靜睡眠中時(shí)，由生理信號(hào)采集傳感帶輸出的生理電信號(hào)(如電壓信號(hào))能反映人體安靜睡眠中的呼吸、心跳的頻率和/或波形；當(dāng)睡眠中出現(xiàn)翻身、離床、打鼾等動(dòng)作時(shí)，生理信號(hào)采集傳感帶會(huì)輸出明顯異于處于安靜睡眠中的生理電信號(hào)，基于上述信號(hào)，可以分析睡眠質(zhì)量及人體健康狀況。

任選地，所述第一高分子聚合物絕緣層的靠近所述第一電極層的表面上設(shè)置有凹凸結(jié)構(gòu)。

任選地，所述第一高分子聚合物絕緣層與所述第二電極層相對(duì)的兩個(gè)表面構(gòu)成摩擦界面。

任選地，構(gòu)成所述摩擦界面的兩個(gè)表面中的至少一個(gè)表面上設(shè)置有凸起陣列結(jié)構(gòu)。

任選地，所述第一高分子聚合物絕緣層是由聚二甲基硅氧烷形成的。

任選地，所述增強(qiáng)層的載流子濃度不大于所述第一高分子聚合物絕緣層的載流子濃度，且所述增強(qiáng)層的電子遷移率不大于所述第一高分子聚合物絕緣層的電子遷移率。

任選地，所述增強(qiáng)層是由選自聚四氟乙烯、聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚偏氟乙烯、橡膠、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、硅膠、聚酰胺、聚乙烯醇、聚三氟氯乙烯和全氟乙丙烯共聚物的至少一種形成的。

任選地，所述增強(qiáng)層的厚度為0.03mm-2mm。

任選地，所述增強(qiáng)層具有鏤空結(jié)構(gòu)。

任選地，所述鏤空結(jié)構(gòu)呈陣列排布。

任選地，相鄰所述鏤空結(jié)構(gòu)的間距為5mm-25mm。

任選地，所述鏤空結(jié)構(gòu)的寬度為1mm-5mm。

任選地，所述摩擦發(fā)電機(jī)進(jìn)一步包括：第二高分子聚合物絕緣層，所述第二高分子聚合物絕緣層設(shè)置在所述第一高分子聚合物絕緣層與第二電極層之間，且所述第二高分子聚合物絕緣層與所述第一高分子聚合物絕緣層相對(duì)的兩個(gè)表面構(gòu)成摩擦界面，且至少一個(gè)表面上設(shè)置有凸起陣列結(jié)構(gòu)。

任選地，該生理信號(hào)采集傳感帶進(jìn)一步包括：微動(dòng)加強(qiáng)模塊，所述微動(dòng)加強(qiáng)模塊設(shè)置在所述屏蔽層和所述封裝層之間。

任選地，所述微動(dòng)加強(qiáng)模塊為多個(gè)，且呈陣列排布。

任選地，所述微動(dòng)加強(qiáng)模塊是由選自乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氨基甲酸酯、可發(fā)性聚乙烯、泡棉、丁苯橡膠、聚乙烯和三元乙丙橡膠的至少一種形成的。

任選地，所述微動(dòng)加強(qiáng)模塊是由乙烯-醋酸乙烯共聚物形成的。

任選地，該生理信號(hào)采集傳感帶進(jìn)一步包括：監(jiān)測(cè)電路，所述監(jiān)測(cè)電路與所述輸出電極相連，用于采集并處理所述輸出電極輸出的生理電信號(hào)。

基于前述的生理信號(hào)采集傳感帶，根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，本實(shí)用新型提供了一種生理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該系統(tǒng)包括：前述的生理信號(hào)采集傳感帶；以及終端設(shè)備，所述終端設(shè)備與所述生理信號(hào)采集傳感帶相連，所述終端設(shè)備用于對(duì)所述生理信號(hào)采集傳感帶輸出的生理電信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并顯示統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果。

進(jìn)一步地，根據(jù)本實(shí)用新型的又一方面，本實(shí)用新型提供了一種生理監(jiān)測(cè)床墊。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，該生理監(jiān)測(cè)床墊包括：床墊本體；以及前述生理信號(hào)采集傳感帶，該生理信號(hào)采集傳感帶設(shè)置在床墊本體的內(nèi)部和/或外部。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的生理監(jiān)測(cè)床墊，利用前述生理信號(hào)采集傳感帶采集生理信號(hào)，具有自供電、靈敏度高、輸出電信號(hào)穩(wěn)定、使用操作簡(jiǎn)單和使用壽命的優(yōu)點(diǎn)。并且，該生理監(jiān)測(cè)床墊的結(jié)構(gòu)及制作工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的特點(diǎn)。

進(jìn)一步地，根據(jù)本實(shí)用新型的又一方面，本實(shí)用新型提供了一種生理監(jiān)測(cè)枕頭。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該生理監(jiān)測(cè)枕頭包括：枕頭本體；以及前述生理信號(hào)采集傳感帶，所述生理信號(hào)采集傳感帶設(shè)置在所述枕頭本體的內(nèi)部和/或外部。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的生理監(jiān)測(cè)枕頭，利用前述生理信號(hào)采集傳感帶采集生理信號(hào)，具有自供電、靈敏度高、輸出電信號(hào)穩(wěn)定、使用操作簡(jiǎn)單和使用壽命的優(yōu)點(diǎn)。并且，該生理監(jiān)測(cè)枕頭的結(jié)構(gòu)及制作工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的特點(diǎn)。

進(jìn)一步地，根據(jù)本實(shí)用新型的再一方面，本實(shí)用新型提供了一種生理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該系統(tǒng)包括：前述生理監(jiān)測(cè)床墊或前述的生理監(jiān)測(cè)枕頭；以及終端設(shè)備，所述終端設(shè)備與所述生理監(jiān)測(cè)床墊或所述生理監(jiān)測(cè)枕頭相連，所述終端設(shè)備用于對(duì)所述生理監(jiān)測(cè)床墊或所述生理監(jiān)測(cè)枕頭輸出的生理電信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并顯示統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的生理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用前述生理監(jiān)測(cè)床墊或生理監(jiān)測(cè)枕頭采集生理信號(hào)，具有自供電、靈敏度高、輸出電信號(hào)穩(wěn)定、使用操作簡(jiǎn)單和使用壽命的優(yōu)點(diǎn)。在利用終端設(shè)備對(duì)生理信號(hào)進(jìn)行分析診斷，使檢測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確可靠。并且，該生理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及制作工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的特點(diǎn)。

本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明

本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1顯示了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的生理信號(hào)采集傳感帶的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2顯示了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的增強(qiáng)層的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3顯示了根據(jù)本實(shí)用新型又一個(gè)實(shí)施例的生理信號(hào)采集傳感帶的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4顯示了根據(jù)本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例的生理信號(hào)采集傳感帶的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5顯示了利用現(xiàn)有生理信號(hào)采集傳感帶檢測(cè)人體健康情況的結(jié)果示意圖；

圖6顯示了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的利用生理信號(hào)采集傳感帶檢測(cè)人體健康情況的結(jié)果示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，術(shù)語(yǔ)“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型而不是要求本實(shí)用新型必須以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提供了一種生理信號(hào)采集傳感帶。參考圖1，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該生理信號(hào)采集傳感帶包括：摩擦發(fā)電機(jī)100、絕緣層200、屏蔽層300、封裝層400和輸出電極500。進(jìn)一步地，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)上述各部件進(jìn)行具體解釋說(shuō)明：

摩擦發(fā)電機(jī)100：根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，摩擦發(fā)電機(jī)100包括：依次層疊設(shè)置的第一電極層110、增強(qiáng)層120、第一高分子聚合物絕緣層130和第二電極層140。在摩擦發(fā)電機(jī)的第一電極層與第一高分子聚合物絕緣層間設(shè)置了一層增強(qiáng)層，當(dāng)?shù)诙姌O層與第一高分子聚合物絕緣層之間的摩擦界面產(chǎn)生感應(yīng)電荷后，增強(qiáng)層可降低摩擦產(chǎn)生的電子與感應(yīng)正電荷在內(nèi)部電場(chǎng)作用下的中和速率，從而使感應(yīng)電荷的密度提高，進(jìn)而，使第一電極層與第二電極層之間的電勢(shì)差增大，從而，傳感帶輸出信號(hào)的幅值增大。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，第一電極層110和第二電極層140均是由電極材料形成的。由此，生理信號(hào)采集傳感帶的柔性好，便于根據(jù)待檢測(cè)物和待檢測(cè)部位調(diào)整形狀，以使生理信號(hào)采集傳感帶緊密貼合待檢測(cè)部位，使檢測(cè)效果更好。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，第一高分子聚合物絕緣層130的靠近第一電極層110的表面上設(shè)置有凹凸結(jié)構(gòu)。由此，第一高分子聚合物絕緣層靠近第一電極層的表面具有較大的表面積，使其與增強(qiáng)層粘合時(shí)能夠提高膠與該表面的結(jié)合強(qiáng)度。

其中，需要說(shuō)明的是，凹凸結(jié)構(gòu)的形狀不受特別的限制，只要能增加第一高分子聚合物絕緣層靠近第一電極層的表面的表面積即可。根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，凹凸結(jié)構(gòu)可以是凸起、凹陷或凹凸并存的花紋結(jié)構(gòu)或點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，第一高分子聚合物絕緣層130與第二電極層140相對(duì)的兩個(gè)表面構(gòu)成摩擦界面。第一高分子聚合物絕緣層呈電負(fù)性，摩擦易得電子，而第二電極層摩擦易失電子，二者摩擦易產(chǎn)生感應(yīng)電荷，構(gòu)成摩擦界面。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，構(gòu)成摩擦界面的兩個(gè)表面中的至少一個(gè)表面上設(shè)置有凸起陣列結(jié)構(gòu)。由此，兩個(gè)表面的接觸面積顯著增加，從而通過(guò)摩擦能夠產(chǎn)生更多的感應(yīng)電荷，使感應(yīng)電荷的密度提高，進(jìn)而，使第一電極層與第二電極層之間的電勢(shì)差增大，從而，傳感帶輸出信號(hào)的幅值增大。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，第一高分子聚合物絕緣層是由聚二甲基硅氧烷形成的。由此，聚二甲基硅氧烷呈較強(qiáng)的電負(fù)性，摩擦易得電子，進(jìn)而，第一高分子聚合物絕緣層與第二電極層摩擦產(chǎn)生的感應(yīng)電荷的密度更高，使摩擦發(fā)電機(jī)的輸出信號(hào)更強(qiáng)。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，增強(qiáng)層120的載流子濃度不大于第一高分子聚合物絕緣層130的載流子濃度，且增強(qiáng)層120的電子遷移率不大于第一高分子聚合物絕緣層130的電子遷移率。因此，當(dāng)兩摩擦界面產(chǎn)生感應(yīng)電荷后，增強(qiáng)層可降低摩擦產(chǎn)生的電子與感應(yīng)正電荷在內(nèi)部電場(chǎng)作用下的中和速率，從而提高感應(yīng)電荷的密度，以提高第一電極層與第二電極層之間的電勢(shì)差，使傳感帶輸出信號(hào)的幅值增大。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以將制備增強(qiáng)層的原料采用注塑或壓延工藝成型后，與第一高分子聚合物絕緣層粘合在一起。由此，制備方法簡(jiǎn)單，并且增強(qiáng)層與第一高分子聚合物絕緣層的結(jié)合強(qiáng)度高。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，增強(qiáng)層120是由聚四氟乙烯形成的。由此，增強(qiáng)層的電負(fù)性強(qiáng)，摩擦產(chǎn)生的電子與感應(yīng)正電荷在內(nèi)部電場(chǎng)作用下的中和速率顯著下降，進(jìn)而，使傳感帶輸出信號(hào)的幅值明顯增大。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，增強(qiáng)層120的厚度為0.03mm-2mm。由此，使生理信號(hào)采集傳感帶具有適宜的厚度和良好的輸出特性。

參考圖2，根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，增強(qiáng)層120可以具有鏤空結(jié)構(gòu)121。由此，通過(guò)設(shè)置鏤空結(jié)構(gòu)，使粘結(jié)的過(guò)程中膠進(jìn)入鏤空結(jié)構(gòu)內(nèi)，從而，使第一高分子聚合物絕緣層與增強(qiáng)層的結(jié)合強(qiáng)度更大。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，鏤空結(jié)構(gòu)121的形狀不受特別的限制，可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，例如，鏤空結(jié)構(gòu)121可以為圓形、橢圓形、叉指形、菱形和三角形等各種形狀。

參考圖2，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，鏤空結(jié)構(gòu)呈陣列排布。由此，粘結(jié)的過(guò)程中進(jìn)入鏤空結(jié)構(gòu)內(nèi)的膠更多，使第一高分子聚合物絕緣層與增強(qiáng)層的結(jié)合更緊密。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，相臨鏤空結(jié)構(gòu)121的間距可以為5mm-25mm。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，鏤空結(jié)構(gòu)121的寬度可以為1mm-5mm。由此，使增強(qiáng)層具有足夠的強(qiáng)度并且在粘合時(shí)與膠有足夠的接觸面積，從而保證結(jié)合強(qiáng)度。

參考圖3，根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，摩擦發(fā)電機(jī)100進(jìn)一步包括：第二高分子聚合物絕緣層150，該第二高分子聚合物絕緣層150設(shè)置在第一高分子聚合物絕緣層130與第二電極層140之間，且第二高分子聚合物絕緣層150與第一高分子聚合物絕緣層130相對(duì)的兩個(gè)表面構(gòu)成摩擦界面，且至少一個(gè)表面上設(shè)置有凸起陣列結(jié)構(gòu)。由此，摩擦發(fā)電機(jī)由材料不同的第一高分子聚合物絕緣層與第二高分子聚合物絕緣層經(jīng)摩擦產(chǎn)生感應(yīng)電荷，進(jìn)而改變第一電極層與第二電極層之間的電容，使兩電極間產(chǎn)生電勢(shì)差。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，第二高分子聚合物絕緣層是由選自聚酰亞胺薄膜、苯胺甲醛樹(shù)脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纖維素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纖維素薄膜、纖維素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚鄰苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纖維(再生)海綿薄膜、聚氨酯彈性體薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纖維薄膜、聚甲基薄膜，甲基丙烯酸酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚酯薄膜、聚異丁烯薄膜、聚氨酯柔性海綿薄膜、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇縮丁醛薄膜、甲醛苯酚薄膜、氯丁橡膠薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡膠薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯薄膜和聚乙烯丙二酚碳酸鹽薄膜中的至少一種形成的。

其中，需要說(shuō)明的是，凸起陣列結(jié)構(gòu)的形狀不受特別的限制，只要能增加兩個(gè)表面即第一高分子聚合物絕緣層與第二高分子聚合物絕緣層的接觸面積即可。

絕緣層200：根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，絕緣層200包覆在摩擦發(fā)電機(jī)100的外表面。由此，不僅防水和防潮，省去了在最外層表面進(jìn)行防潮處理的工序，而且解決了摩擦發(fā)電機(jī)的封裝問(wèn)題，避免了外界環(huán)境因素對(duì)摩擦發(fā)電機(jī)的發(fā)電的影響，使摩擦發(fā)電機(jī)的信號(hào)更敏感，更穩(wěn)定。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，絕緣層為柔性材料。由此，生理信號(hào)采集傳感帶的柔性好，便于根據(jù)待檢測(cè)物和待檢測(cè)部位調(diào)整形狀，以使生理信號(hào)采集傳感帶緊密貼合待檢測(cè)部位，使檢測(cè)效果更好。

屏蔽層300：根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，屏蔽層300包覆在絕緣層200的外表面。由此，屏蔽層使生理信號(hào)采集傳感帶具有自屏蔽的功能，這不僅增加了其輸出電信號(hào)的穩(wěn)定性，同時(shí)還延長(zhǎng)了使用壽命。

封裝層400：根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，封裝層400包覆在屏蔽層300的外表面。封裝層400不僅對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)(即摩擦發(fā)電機(jī)100、絕緣層200和屏蔽層300)起到保護(hù)作用，而且避免了外部環(huán)境因素影響其內(nèi)部結(jié)構(gòu)正常工作，也保證了其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的清潔，同時(shí)還可按需求將上述生理監(jiān)測(cè)傳感帶進(jìn)行固定。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，封裝層400是由超纖材料形成。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，在屏蔽層300的外表面包覆封裝層時(shí)，可以先提供兩塊封裝層中間體(即將完整的封裝層分為上下兩部分)，并將由絕緣層和屏蔽層包覆的摩擦發(fā)電機(jī)設(shè)置于兩部分封裝層中間體之間，然后將熱源分別對(duì)應(yīng)壓緊于上下兩部分封裝層原料，通過(guò)熱壓整形形成具有封裝層的生理信號(hào)采集傳感帶。根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，熱壓過(guò)程中采用熱熔膠粘接，其中，熱壓整形的時(shí)間為15秒-25秒，熱壓整形的溫度為：65℃-120℃。

輸出電極500：根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，輸出電極500包括第一引出電極510和第二引出電極520，其中，第一引出電極510穿入絕緣層200、屏蔽層300和封裝層400并與第一電極層110相連，第二引出電極520穿入封裝層400與屏蔽層300相連，或第二引出電極520穿過(guò)絕緣層200、屏蔽層300和封裝層400并與屏蔽層300和第二電極層140相連。由此，利用輸出電極將摩擦發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電信號(hào)輸出。

參考圖4，根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，該生理信號(hào)采集傳感帶進(jìn)一步包括：微動(dòng)加強(qiáng)模塊600，該微動(dòng)加強(qiáng)模塊600設(shè)置在屏蔽層300和封裝層400之間。其中，需要說(shuō)明的是，圖4中輸出電極未示出。由此，通過(guò)微動(dòng)加強(qiáng)模塊可有效避免摩擦發(fā)電機(jī)局部受力增加使局部形變過(guò)大時(shí)，摩擦界面相互附著時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，而導(dǎo)致的摩擦界面分離速度慢的問(wèn)題，微動(dòng)加強(qiáng)模塊使外力較為均勻地施加在摩擦發(fā)電機(jī)上，減小生理信號(hào)采集傳感帶的局部形變，加快摩擦層間的分離速度，提高傳感帶的輸出靈敏度。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，微動(dòng)加強(qiáng)模塊600為多個(gè)，且呈陣列排布。由此，生理信號(hào)采集傳感帶的局部形變更小，摩擦層間的分離速度更快，傳感帶的輸出靈敏度更高。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，微動(dòng)加強(qiáng)模塊600是由選自乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氨基甲酸酯、可發(fā)性聚乙烯、泡棉、丁苯橡膠、聚乙烯和三元乙丙橡膠的至少一種形成的。

根據(jù)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，微動(dòng)加強(qiáng)模塊600是由乙烯-醋酸乙烯共聚物形成的。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，在屏蔽層300的外表面包覆封裝層時(shí)，可以將封裝層中間體(即將完整的封裝層分為上下兩部分)，并將由絕緣層和屏蔽層包覆的摩擦發(fā)電機(jī)設(shè)置于兩個(gè)封裝層中間體與微動(dòng)加強(qiáng)模塊之間，然后將熱源分別對(duì)應(yīng)壓緊于兩個(gè)封裝層中間體，從而對(duì)封裝層中間體、微動(dòng)加強(qiáng)模塊和絕緣層與屏蔽層包覆的摩擦發(fā)電機(jī)三者進(jìn)行熱壓整形形成生理信號(hào)采集傳感帶。其中封裝層為生理信號(hào)采集傳感帶的外表面，微動(dòng)加強(qiáng)模塊可以為多個(gè)，并按照一定間隔距離排列，微動(dòng)加強(qiáng)模塊的設(shè)置使封裝層的外側(cè)為凸起和凹陷間隔設(shè)置的表面。根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，熱壓過(guò)程中采用熱熔膠粘接，其中，熱壓整形的時(shí)間為15秒-25秒，熱壓整形的溫度為：65℃-120℃。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該生理信號(hào)采集傳感帶進(jìn)一步包括：監(jiān)測(cè)電路(圖中未示出)，該監(jiān)測(cè)電路與輸出電極相連，用于采集并處理輸出電極輸出的生理電信號(hào)。由此，便于對(duì)生理電信號(hào)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)。

在此，對(duì)生理信號(hào)采集傳感帶的用途進(jìn)行說(shuō)明，本實(shí)用新型實(shí)施例的生理信號(hào)采集傳感帶是基于摩擦發(fā)電機(jī)的原理制成的。該生理信號(hào)采集傳感帶不僅可用于監(jiān)測(cè)人體呼吸、心跳的頻率和/或波形，還可同時(shí)監(jiān)測(cè)其他生理行為和動(dòng)作信號(hào)。將生理信號(hào)采集傳感帶鋪設(shè)或鑲嵌在能夠使該生理信號(hào)采集傳感帶正常監(jiān)測(cè)的床墊上，使人體的胸部對(duì)應(yīng)生理信號(hào)采集傳感帶所處的床墊區(qū)域，即可對(duì)人體的生理信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。進(jìn)一步地，以睡眠生理監(jiān)測(cè)為例進(jìn)行說(shuō)明，當(dāng)人處于安靜睡眠中時(shí)，由生理信號(hào)采集傳感帶感應(yīng)并輸出的生理電信號(hào)(如電壓信號(hào))能反映人體安靜睡眠中的呼吸、心跳的頻率和/或波形；當(dāng)睡眠中出現(xiàn)翻身、離床、打鼾等動(dòng)作時(shí)，生理信號(hào)采集傳感帶會(huì)輸出明顯異于處于安靜睡眠中的生理電信號(hào)，上述信號(hào)，為分析睡眠質(zhì)量及人體健康狀況提供準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

進(jìn)而，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)本實(shí)用新型的又一方面，本實(shí)用新型提供了一種生理監(jiān)測(cè)床墊。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，該生理監(jiān)測(cè)床墊包括：床墊本體和前述生理信號(hào)采集傳感帶，該生理信號(hào)采集傳感帶設(shè)置在床墊本體的內(nèi)部和/或外部。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的生理監(jiān)測(cè)床墊，利用前述生理信號(hào)采集傳感帶采集生理信號(hào)，具有自供電、靈敏度高、輸出電信號(hào)穩(wěn)定、使用操作簡(jiǎn)單和使用壽命的優(yōu)點(diǎn)。并且，該生理監(jiān)測(cè)床墊的結(jié)構(gòu)及制作工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的特點(diǎn)。

進(jìn)一步地，根據(jù)本實(shí)用新型的又一方面，本實(shí)用新型又提供了一種生理監(jiān)測(cè)枕頭。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該生理監(jiān)測(cè)枕頭包括：枕頭本體和前述生理信號(hào)采集傳感帶，所述生理信號(hào)采集傳感帶設(shè)置在所述枕頭本體的內(nèi)部和/或外部。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的生理監(jiān)測(cè)枕頭，利用前述生理信號(hào)采集傳感帶采集生理信號(hào)，具有自供電、靈敏度高、輸出電信號(hào)穩(wěn)定、使用操作簡(jiǎn)單和使用壽命的優(yōu)點(diǎn)。并且，該生理監(jiān)測(cè)枕頭的結(jié)構(gòu)及制作工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的特點(diǎn)。

進(jìn)一步地，根據(jù)本實(shí)用新型的再一方面，本實(shí)用新型提供了一種生理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該系統(tǒng)包括：前述生理監(jiān)測(cè)床墊或生理監(jiān)測(cè)枕頭以及終端設(shè)備，其中，終端設(shè)備與生理監(jiān)測(cè)床墊或生理監(jiān)測(cè)枕頭相連，該終端設(shè)備用于對(duì)生理監(jiān)測(cè)床墊或生理監(jiān)測(cè)枕頭輸出的生理電信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并顯示統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的生理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用前述生理監(jiān)測(cè)床墊或生理監(jiān)測(cè)枕頭采集生理信號(hào)，具有自供電、靈敏度高、輸出電信號(hào)穩(wěn)定、使用操作簡(jiǎn)單和使用壽命的優(yōu)點(diǎn)。在利用終端設(shè)備對(duì)生理信號(hào)進(jìn)行分析診斷，使檢測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確可靠。并且，該生理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及制作工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的特點(diǎn)。

下面參考具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說(shuō)明，需要說(shuō)明的是，這些實(shí)施例僅僅是說(shuō)明性的，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

實(shí)施例1

將本實(shí)用新型實(shí)施例的具有聚四氟乙烯(PTFE)增強(qiáng)層的生理信號(hào)采集傳感帶和與不含有增強(qiáng)層但其它結(jié)構(gòu)相同的傳感帶分別與示波器相連，對(duì)人體的心臟和呼吸及其他身體動(dòng)態(tài)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，其中，本實(shí)用新型實(shí)施例的具有聚四氟乙烯(PTFE)增強(qiáng)層的生理信號(hào)采集傳感帶，其摩擦發(fā)電機(jī)依次設(shè)置鋁形成的第一電極層，厚度為0.1mm；PTFE增強(qiáng)層，厚度為0.2mm；聚二甲基硅氧烷形成的第一高分子聚合物絕緣層，厚度為0.2mm；聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜形成的第二高分子聚合物絕緣層，厚度為0.1mm；銅形成的第二電極層，厚度為0.1mm。

將上述兩組傳感帶均放置在四個(gè)測(cè)試點(diǎn)：A點(diǎn)位于心臟正上方5cm處，B點(diǎn)正對(duì)心臟位置，C點(diǎn)位于心臟正下方5cm處，D點(diǎn)位于心臟正下方10cm處進(jìn)行監(jiān)測(cè)。不含增強(qiáng)層的傳感帶的輸出電壓如圖5所示，而具有PTFE增強(qiáng)層的生理信號(hào)采集傳感帶的輸出電壓如圖6所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的內(nèi)嵌PTFE增強(qiáng)層的生理信號(hào)采集傳感帶與不含有增強(qiáng)層的傳感帶相比，其輸出信號(hào)提高約20％。

在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。