CN105982380A - 一种通过拉力传感器实现测量身体数据的智能服装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通过拉力传感器实现测量身体数据的智能服装，由高分子弹性材料作为基础材料制成紧身服装，并将一些高分子弹性材料线固定在服装的胸部，腰部等拟测量尺寸的部位，在每条测量用高分子弹性材料的连接处连接拉力传感器，再在衣服商标处或边角加入低功耗蓝牙通信芯片及其匹配电路。当每一根对应的弹性高分子材料发生形变时，其连接的拉力传感器就能检测到相应的拉力，然后将数据传送给蓝牙处理器芯片进行计算处理。本申请通过对弹性材料形变特征采集实现响应数据测量的电子设备本身；弹性材料形变特征可以通过拉力传感器转化为相应拉力数据，再由处理器计算处理后通过蓝牙传输技术传送至终端设备这种整合创新技术。

Description

一种通过拉力传感器实现测量身体数据的智能服装

【技术领域】

本发明涉及服装生产技术领域，具体的说，是一种通过拉力传感器实现测量身体数据的智能服装。

【背景技术】

现实生活中，人与人的体型差异很大，即使外表看起来形体近乎接近的人，其不同身体部位的尺寸也各不形同。以服装制作、订制行业为例，目前对于人体身材尺寸的测量以服装设计师、裁缝或者购买者自己进行的人工测量为主，这种测量一般使用传统的量身尺，且测量时需要手工进行每一个部位的尺寸记录，这就带来很多的问题：

1)传统的测量方法需要逐次测量各个位置的尺寸，且每完成一个身体部位测量都需要人工记录，比较花费时间。

2)传统的测量方法由于测量人主观或自身能力的原因，很容易出现偏差，且记录下来的数据由于每个人的记录标准不同，导致被测量人或使用该数据的人难以理解或不方便使用。

3)传统的测量方法，在测量完成后，其测量数据很难被记录和保存。被测量人大部分无法保留自己的尺寸数据，人体的尺寸数据也就很难得到有效运用，并为人们提供帮助。

4)由于每一次测量、记录较花时间或成本，且需要借助他人帮助才能完成，被测量人日常很难实现高频次的测量以监控自己身材尺寸的变化情况。

随着智能科技的发展，上述问题有了解决的可能性。但是，目前还没有出现类似本发明的智能设备来实现尺寸的快速、智能测量。而本发明的提出就是为了解决存在的这些问题，结合特定的材料、传感器、低功耗蓝牙传输芯片，形成新型的智能服装，再配合终端客户端软件APP，从而可以实现以下几个功能：

1)当该服装被穿着在身上后，可以瞬间测量各个拟测试身体部位的尺寸，包括颈围、胸围、胸宽、背宽、上身长、肩宽、腹围、腰围、臂长上臂围、小臂围、臀围、立裆、腿(裤)长、大腿围、小腿围、脚口。

2)测量的尺寸将被瞬间传输并储存在存储介质上(如传输到手机，并通过手机APP保存，并由手机APP进一步处理以实现有价值的应用。)

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种通过拉力传感器实现测量身体数据的智能服装。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种通过拉力传感器实现测量身体数据的智能服装，其包含：

A：拉力传感器

B：高分子弹性材料

C：低功耗蓝牙通信芯片

由高分子弹性材料作为基础材料制成紧身服装，如紧身T恤衫、紧身内衣裤、紧身运动衣，并将一些高分子弹性材料线固定或埋设在服装的拟测量尺寸的部位(如腰部，肩部，胸部，臀部，大小腿、颈部、大小臂、手腕等)，在每条测量用高分子弹性材料的连接处连接拉力传感器，再在衣服商标处或 边角加入低功耗蓝牙通信芯片及其匹配电路。当每一根对应的弹性高分子材料发生形变时，其连接的拉力传感器就能检测到相应的拉力，然后将数据传送给蓝牙处理器芯片进行计算处理。所述的A可由英飞凌公司、恩智普等传感器芯片公司提供，如freescale MPX2053表压传感器。当然也包括市场上同类型(或有相似及更优功能)的传感器均适用。主要实现将服装穿在身上后，对材料的形变量进行力学测量。

所述的B可由晓星氨纶、英威达(invista)、华丰纺织(Huafeng)等可以生产具有类似特性的(具有拉伸长度与张力具有对应关系的)特种线材的生产厂商提供，如晓星氨纶生产的SS型系列、H350系列特种线材，英威达162C系列等，当然也包括市场上同类型(部分可适用的厂商及特种线材)的特种线材均可适用。此材料形变系数与张力相对线性或具备规律性的关系，适合作为标准测量的材料。

所述的C由意法半导体公司、锐迪科公司等提供，如德州仪器TI CC5425主芯片、CC2540芯片等，当然也包括市场上同类型或有相似及更优功能的其他特种线材均可适用。主要实现数据的接收、处理，并将数据传输到客户端APP上。

一种通过拉力传感器实现测量身体数据的智能服装的应用方法，其具体步骤为：

由高分子弹性材料制成基础弹性紧身服装，在各个拟测量身材尺寸的位置通过特定方式埋设一些高分子弹性材料线，在每一根弹性高分子材料的末端通过结构件连接拉力传感器，用来感应弹性材料的形变量；当这种弹性紧身材料服装被人穿着后，会紧紧地贴合身体的皮肤表面，此时，埋设在各个关 键部位的高分子弹性材料就会发生形变：被拉长，通过按下服装上的确认按钮或点击APP端的确认按钮，在该确认指令下，智能服装将激活各个对应压力传感器进行不同部位高分子弹性材料线张力的数据采集，然后将数据传送给蓝牙处理器芯片进行计算处理，对应传送至客户端APP；被检测到的不同部位弹性材料因拉长而产生的张力，将被换算成各个部位的身材尺寸，并通过形象的用户界面交互图形表现出来；实现穿衣一次就能测量出身体各个部分的体型参数，并快速的记录对应身体部位，排除了不同个体手工测量引入的主观误差；得出的是一组参考性强，误差客观、测量部位标准化的个人体型数据，并且APP客户端可以依据数据库对个体分析，打分及提出健康建议。

所述的测量点为颈部、胸部、背部、肩部、腹部、腰部、立裆、腿(裤)长、大腿围、小腿围、脚口中的一处或者几处。

体型数据包含颈围、胸围、胸宽、背宽、上身长、肩宽、腹围、腰围、臂长上臂围、小臂围、臀围、立裆、腿长、大腿围、小腿围、脚口。

由于衣服材料纤维的形变量(伸长量)与所引起的张力(拉力)相对线性(或具备可换算的规律性对应关系)，线材不同的形变量能精确的对应大小不同的拉力，并被传感器采集到，因此数据具有较高准确性和科学性。蓝牙芯片将传感器数据分析处理后，对应传送至客户端APP，通过形象的用户界面交互图形表现出来。实现穿衣一次就能测量出身体各个部分的体型参数，并快速的记录对应身体部位，排除了不同个体手工测量引入的主观误差。得出的是一组参考性强，误差客观、测量部位标准化的个人的完整体型数据，并且APP客户端可以依据数据库对个体分析，打分及提出健康建议等等。如图3所示。

本申请的特点在于：

(1)通过对弹性材料形变特征采集实现响应数据测量的电子设备(智能服装)本身。

(2)弹性材料形变特征可以通过拉力传感器转化为相应拉力数据，再由处理器计算处理后通过蓝牙传输技术传送至终端设备这种整合创新技术。

本申请的技术优点在于：

(1)本发明是首创的以服装为载体智能化测量人体数据的的智能服饰，目前尚无任何同类的智能服装产品出现。

(2)有效解决了传统的测量方法速度慢、人工记录、花费时间的问题。

(3)通过该服装，为人体的尺寸测量提供了新的统一的标准，解决了人工测量的主观偏差、记录误差问题，可实现测量数据的标准全面、快速记录、有效保存、清晰易懂。

(4)由于该服装被穿着在身上后，可以瞬间测量各个拟测试身体部位的尺寸(如身长、胸围、腰围、臀围、臂长、臂围、腿长、腿围、肩宽等)，实现了数据的快速方便测量、使用人可以不再借助专业人士的帮助，随时监控身材尺寸变化情况。

(5)测量的尺寸将作为数字信号被传输并储存在存储介质上(如传输到手机，并通过手机APP存储，方便易用，并由手机APP进一步处理以实现有价值的应用。

【附图说明】

图1可埋设测量线的部位示意；

图2智能服装外观示意图；

图3本申请的工作原理示意图。

【具体实施方式】

以下提供本发明一种通过拉力传感器实现测量身体数据的智能服装的具体实施方式。

实施例1：

将高分子弹性材料线：晓星氨纶生产的SS型20D/1特种线材，设置在一件提前制好的弹性紧身T恤的各个测量点，如胸部、腰部、肩部，设置方式为：将带弹性的内部光滑的细管通过线缝或粘附一类的方式固定在指定的服装部位，再以弹性高分子材料线从细管中穿过，以此起到保护高分子弹性材料线的作用，并确保该弹性高分子材料周围产生的阻力最小且可计算。将压力传感器freescale MPX2053与这些位置的高分子弹性材料通过结构装置扣在一起，即在每一根弹性高分子材料的末端通过结构件连接拉力传感器，将这种传感器与弹性材料结合做成条状或者环状，用来感应各个拟测量部位埋设的对应弹性材料的形变量，拉动弹性材料时，弹性材料的拉力将通过结构件转化为对传感器表面的压力。

传感器通过柔性电路板与主板模块、控制电路连接，主板模块包括：纽扣电池供电系统，蓝牙处理器，蓝牙天线，通过结构件包装后安置在衣服的袖口或商标等位置。

当电源打开或者客户端APP发出同步信号时，主板上蓝牙芯片激活，打开电源，传感器采集数据，当有人穿上这件服装的时候，各个传感器将采集 到的各对应位置的高分子弹性材料线传导出的压力，转换为不同的电压值输出(50mv以内)，蓝牙芯片的ADC接口将这些模拟电压转化为数字信号量化，不同的值对应不同的压力值D，于是等效于ADC1接口采集到了D1，ADC2接口采集到了D2等等，结合弹性材料形变量与拉力的关系(例如，本案例所述的一根0.3米长的ss型20D/1线材，当其被拉长200％至0.6米时，在零阻力情况下，其参数对应的拉力约为2.58g)，D1对应形变量Q1，D2对应形变量Q2等等，再结合材料初始的长度，于是就得出传感器所在部位高分子弹性材料形变后的长度数据L1，L2等，其对应的可以分别是腰围/胸围等这些数据，通过蓝牙芯片传送给客户端的APP，记录在人体模型的相应部分，就得到了测量者的体型数据。

智能服装外观示意图(图2)大致可如下，视实际情况可能有变动。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种通过拉力传感器实现测量身体数据的智能服装，其特征在于，其包含：

A：拉力传感器

B：高分子弹性材料

C：低功耗蓝牙通信芯片

由高分子弹性材料作为基础材料制成服装，并将一些高分子弹性材料线固定或者埋设在服装的测量尺寸的部位，在每条测量用的高分子弹性材料的连接处设置拉力传感器，再在衣服商标处或边角部位加入低功耗蓝牙通信芯片及其匹配电路；当高分子材料发生形变时，其连接的拉力传感器就能检测到拉力，然后将数据传送给蓝牙处理器芯片进行计算处理。

2.一种通过拉力传感器实现测量身体数据的智能服装的应用方法，其特征在于，其具体步骤为：

由高分子弹性材料制成基础弹性紧身服装，在各个拟测量身材尺寸的位置通过特定方式埋设一些高分子弹性材料线，在每一根弹性高分子材料的末端通过结构件连接拉力传感器，用来感应弹性材料的形变量；当这种弹性紧身材料服装被人穿着后，会紧紧地贴合身体的皮肤表面，此时，埋设在各个关键部位的高分子弹性材料就会发生形变：被拉长，通过按下服装上的确认按钮或点击APP端的确认按钮，在该确认指令下，智能服装将激活各个对应压力传感器进行不同部位高分子弹性材料线张力的数据采集，然后将数据传送给蓝牙处理器芯片进行计算处理，对应传送至客户端APP；被检测到的不同部位弹性材料因拉长而产生的张力，将被换算成各个部位的身材尺寸，并通过形象的用户界面交互图形表现出来；实现穿衣一次就能测量出身体各个部分的体型参数，并快速的记录对应身体部位，排除了不同个体手工测量引入的主观误差；得出的是一组参考性强，误差客观、测量部位标准化的个人体型数据，并且APP客户端可以依据数据库对个体分析，打分及提出健康建议。

3.如权利要求2所述的一种通过拉力传感器实现测量身体数据的智能服装的应用方法，其特征在于，所述的测量点为颈部、胸部、背部、肩部、腹部、腰部、立裆、腿长、裤长、大腿围、小腿围、脚口中的一处或者几处。

4.如权利要求2所述的一种通过拉力传感器实现测量身体数据的智能服装的应用方法，其特征在于，体型数据包含颈围、胸围、胸宽、背宽、上身长、肩宽、腹围、腰围、臂长上臂围、小臂围、臀围、立裆、腿长、裤长、大腿围、小腿围、脚口中的一处或者几处。

5.如权利要求2所述的一种通过拉力传感器实现测量身体数据的智能服装的应用方法，其特征在于，埋设方式是将带弹性的细管固定在指定的服装部位，再以弹性高分子材料从细管中穿过。