CN105640522A - 实时监测人体生理体征参数的可穿戴智能服装 - Google Patents

实时监测人体生理体征参数的可穿戴智能服装 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种实时监测人体生理体征参数的可穿戴智能服装,包括与人体体型相贴合的服装,所述服装里设置有微型柔性温度传感器、心率传感器、呼吸传感器以及与可穿戴服装相连接的可拆卸微型数据处理与记录系统;可穿戴温度传感器为大面积印刷式且植入到服装本体内;心率传感器和呼吸传感器为导电纺织电极;微型数据处理与记录系统包括:信号处理和传输模块、中央处理器、数据储存模块、LCD显示屏和电源模块;温度传感器、心率传感器、呼吸传感器及LCD显示屏均通过植入服装中的柔性导线与微型数据记录装置相连接;穿着者可以通过所述植入服装内的LCD显示屏实时观察个体生理体征参数。

Description

实时监测人体生理体征参数的可穿戴智能服装
技术领域
本发明涉及智能可穿戴领域,具体涉及一种实时监测人体生理体征参数的可穿戴智能服装。
背景技术
穿戴式个体生理监测系统是将个体生理信息检测、无线通信和穿戴式技术融合在一起的一种监测人体生理状态的系统,相对于传统生理指标监测设备,穿戴式监测可以在一种低生理、低心理负荷甚至无负荷状态下获取生理参数,且穿戴式监测系统具有体积小、成本低、功耗小、穿戴方便等特点。
现有的可穿戴式生命体征监测设备的功能大致相同,主要是监测人体的各种生命信号,如心率、呼吸、血压等,并加以记录和储存。
皮肤温度是评价人体热舒适性最为重要的生理指标之一,然而,由于人体各个部位皮肤温度的的不均衡性,现有的可穿戴式监测设备没有设置对皮肤温度的监测或者使用例如热电偶等传统点式温度传感器仅对个体身体某一点上的皮肤进行温度测量。
社区、家庭是可穿戴监测系统的主要市场,因此对于穿戴设备的要求主要是:微型化、柔性化、低成本、低功耗、操作简单。而现有的可穿戴监测设备主要用于医用及军用,限制了个体运动,此外穿着者无法便捷的读取实时数据(即:需通过个人电脑下载数据方可查看)。
因此,鉴于以上不足,本发明设计了一款适用于家庭的可穿戴式个体生理监测系统,可在不影响穿着者正常生活、工作的情况下,实时获取且显示个体基本生理体征参数。
发明内容
本发明的目的是提供一种实时监测人体生理体征参数的智能可穿戴服装,用于全天候实时监测人体心率、呼吸频率和平均皮肤温度。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案为:一种实时监测人体生理体征参数的可穿戴智能服装,其特征在于,包括与人体体型相贴合的服装本体,所述服装本体由内外两层面料组成,服装本体内设置有温度传感器、心率传感器、呼吸传感器以及微型数据处理与记录系统;
所述温度传感器为大面积印刷式温度传感器;
所述心率传感器和呼吸传感器均为导电纺织电极;
所述微型数据处理与记录系统包括:信号处理和传输模块、中央处理器、数据储存模块、LCD显示屏和电源模块;
所述温度传感器、心率传感器、呼吸传感器及LCD显示屏均通过植入服装中的柔性导线与所述微型数据处理与记录系统相连接。
本发明一个较佳实施例中,所述导电纺织电极在作为心电监测电极的同时,也用作阻抗法测量呼吸波形成的电极。
本发明一个较佳实施例中,所述导电纺织电极采用导电银线通过刺绣工艺植入到服装本体的两层面料之间。
本发明一个较佳实施例中,所述温度传感器置于所述服装本体的内层面料上,且与人体皮肤直接接触。
本发明一个较佳实施例中,所述温度传感器设置有5只,分布在人体对应的左侧胸部1只、左上臂1只、右侧腹部1只以及背部2只。
本发明一个较佳实施例中,所述微型数据处理与记录系统通过金属按扣和与服装本体相连接。
本发明一个较佳实施例中,所述LCD显示屏设置在所述服装的左袖口处,从而方便使用者随时查看实时生理指标。
本发明一个较佳实施例中,所述LCD显示屏为3行数字显示,从上到下依次显示实时平均皮肤温度Tsk、实时心率HR和实时呼吸频率RR。
本发明一个较佳实施例中,所述导电纺织电极由导电纺织面料制成,所述导电纺织面料是通过在普通纺织面料上用金属溶液浸镀固化而形成一层导电层的方法制成的。
本发明一个较佳实施例中,所述服装本体采用透气纤维材料和氨纶制成。
本发明一个较佳实施例中,所述服装本体所用面料的氨纶含量大于等于20%。
本发明一个较佳实施例中,大面积式印刷电子温度传感器的所述面积大小优选:2.0cm×3.0cm。
本发明一个较佳实施例中,所述微型数据处理与记录系统为可拆卸式,并通过microUSB接口进行充电和导出实时记录的生理参数数据。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷,本发明具备以下有益效果:本发明不仅可以实时监测人体的心率和呼吸频率还可以监测人体的平均皮肤温度,并通过植入在服装中的显示屏进行显示。导电纺织面料以及柔性的导线具有的柔软特性在起到自身功能性的同时,不会影响到服装本体的穿着舒适性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明;
图1为可实时监测人体基本生理体征参数的可穿戴服装的正面图;
图2为可实时监测人体基本生理体征参数的可穿戴服装的背面图;
图3为本发明中微型数据处理系统的结构图;
图中:1、服装本体,2、温度传感器,3、心率传感器,4、呼吸传感器,5、微型数据处理与记录系统,7、信号处理和传输模块,8、中央处理器,9、存储模块,10、LCD显示屏,11、电源模块。
具体实施方式
现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明,这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1、图2、图3所示,一种实时监测人体生理体征参数的可穿戴智能服装,可穿戴温度传感器2植入在服装本体1内对应于人体的左前胸、右腹部、左上臂处以及背部位置处,且分布在人体对应的左侧胸部1只、左上臂1只、右侧腹部1只以及背部2只。导电纺织电极缝制在服装本体1的两层面料之间;可穿戴大面积印刷式温度传感器2置于服装本体1的内层,直接与人体皮肤接触。图1中导电纺织面料在作为心电检测电极的同时,也用作阻抗法测量呼吸波形的电极。可穿戴温度传感器2和导电纺织面料获得的信号均通过服装本体1内部植入的柔性导线通过金属按扣传输到服装外层的微型数据处理与记录系统5中,微型数据处理与记录系统5则通过金属按扣和柔性导线将信号发送至服装本体1左袖口的微型LCD显示屏10上,以方便穿着者实时观测自身的基本生理体征参数。
如图3所示,微型数据处理与记录系统5中包括信号处理和传输模块7、中央处理器8、数据储存模块9、电源模块11,信号处理和传输模块7主要的作用是接收传感器的信号,并将由其生理信号转化为电信号而传输到中央处理器8中,中央处理器8再对其电信号进行处理转化为数字信号储存在存储模块9中,存储模块9则可将最终的数据通过导线传输到LCD显示屏10上。
综上所述:在所述服装本体1里设置可穿戴温度传感器2、心率传感器3、呼吸传感器4、微型数据处理与记录系统5;微型数据记录与显示装置5包括:信号处理和传输模块7、中央处理器8、数据储存模块9、LCD显示屏10和电源模块11;所述温度传感器2、心率传感器3及呼吸传感器4均通过植入服装本体1中的柔性导线与微型数据记录装置5相连接;LCD显示屏10则通过植入于服装本体内的柔性导线与微型数据记录装置5相连接。穿着者可以通过所述服装的LCD显示屏10实时观察个体的生理参数。
以上依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (9)

1.一种实时监测人体生理体征参数的可穿戴智能服装,其特征在于,包括与人体体型相贴合的服装本体,所述服装本体由内外两层面料组成,服装本体内设置有温度传感器、心率传感器、呼吸传感器以及微型数据处理与记录系统;
所述温度传感器为大面积印刷式温度传感器;
所述心率传感器和呼吸传感器均为导电纺织电极;
所述微型数据处理与记录系统包括:信号处理和传输模块、中央处理器、数据储存模块、LCD显示屏和电源模块;
所述温度传感器、心率传感器、呼吸传感器及LCD显示屏均通过植入服装中的柔性导线与所述微型数据处理与记录系统相连接。
2.根据权利要求1所述的实时监测人体生理体征参数的可穿戴智能服装,其特征在于:所述导电纺织电极采用导电银线通过刺绣工艺植入到服装本体的两层面料之间。
3.根据权利要求1所述的实时监测人体生理体征参数的可穿戴智能服装,其特征在于:所述温度传感器置于所述服装本体的内层面料上,且与人体皮肤直接接触。
4.根据权利要求3所述的实时监测人体生理体征参数的可穿戴智能服装,其特征在于:所述温度传感器设置有5只,分布在人体对应的左侧胸部1只、左上臂1只、右侧腹部1只以及背部2只。
5.根据权利要求1所述的实时监测人体生理体征参数的可穿戴智能服装,其特征在于:所述微型数据处理与记录系统通过金属按扣和与服装本体相连接。
6.根据权利要求1所述的实时监测人体生理体征参数的可穿戴智能服装,其特征在于:所述LCD显示屏设置在所述服装的左袖口处,从而方便使用者随时查看实时生理指标。
7.根据权利要求1所述的实时监测人体生理体征参数的可穿戴智能服装,其特征在于:所述LCD显示屏为3行数字显示,从上到下依次显示实时平均皮肤温度Tsk、实时心率HR和实时呼吸频率RR。
8.根据权利要求1所述的实时监测人体生理体征参数的可穿戴智能服装,其特征在于:所述导电纺织电极由导电纺织面料制成,所述导电纺织面料是通过在普通纺织面料上用金属溶液浸镀固化而形成一层导电层的方法制成的。
9.根据权利要求1所述的实时监测人体生理体征参数的可穿戴智能服装,其特征在于:所述服装本体所用面料的氨纶含量大于等于20%。
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