CN106690583B - 一种智能变色服装 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能变色服装，所述智能变色服装构成如下：手腕脉搏传感器（1）、PCB板（2）、衣服本体（3）和漆包线（4）；所述衣服本体（3）包括油墨层（31）、面料层（32）和加热层（33）；所述油墨层（31）、面料层（32）和加热层（33）由外向内依次连接，手腕脉搏传感器（1）固定连接于手腕里侧的面料层（32）和加热层（33）之间，手腕脉搏传感器（1）包括信号处理器（11）和光电探头（12）。所述智能变色服装能够检测人体的心跳状态，并且将其放映到衣服上，安全且直观，有效的将人体监护系统和服饰相结合。
Description
技术领域
本发明涉及变色服装的结构设计和应用技术领域，特别提供了一种智能变色服装。
背景技术
心电监护与移动医疗系统目前已经趋于成熟，然而在结合服饰的研究中还有待继续深入探究。基于心率与脉搏相一致的原理，具有心电监护功能的服饰设计以服装为基础，结合心电监测仪使其在人体医疗领域具有特殊作用。早期的心率监测服饰只能对心率进行监测而不能将数据等信息通过心电图反映出来。此类服饰分为触及式和非触及式两种，触及式心率监测服饰已有许多成功案例，但非触及式还处在研发试验阶段。1990年，卡耐基—梅隆大学对在服装中嵌入质地较硬或较软的组件进行实验，但成品很少并未展开深入研究。外国学者目前的研究前沿主要是对传感的应用、智能纱线研制并与服装结合进行大量试验与尝试：Gi-Soo Chung和Hee-Cheol Kim]等人研发出一种数字智能纱线，使用这种纱线制作服装，将生物传感器嵌入到服装中整体配合测量出的心率值的测量结果等同于用传感器直接测量的心率值；Hakyung Cho和Joohyeon Lee对心电监测服装中传感器的选用和位置进行研究与服装款式设计，将服装设计为两层：里层和表层，将传感器隐藏在服装里层，从服装表层来看，与普通衣服相比没有十分明显的改观，但在不影响服装穿着舒适性的基础上具有特殊功能性，并使用导电织物传输信号。
美国Textronics公司已上市一款具有心率监测功能的内衣，内部安置了心跳传感器，通过应用一种特殊的元件和纺织材料获取多种人体生理参数。并将测量心率装置设备集成在内衣的上面，不需单独佩戴心率带，其结果通过相应手表显示。
人们迫切希望获得一种技术效果优良的智能变色服装。
发明内容
本发明的目的是提供一种技术效果优良的智能变色服装，具备人体监护功能和警示性。
所述智能变色服装构成如下：手腕脉搏传感器1、PCB板2、衣服本体3和漆包线4；所述衣服本体3包括油墨层31、面料层32和加热层33；所述油墨层31、面料层32和加热层33由外向内依次连接，手腕脉搏传感器1固定连接于手腕里侧的面料层32和加热层33之间，手腕脉搏传感器1包括信号处理器11和光电探头12；光电探头12与信号处理器11相连，信号处理器11通过PCB板2与漆包线4相连接，漆包线4均匀的穿插连接于面料层32上。
所述智能变色服装首先进行人体生理信号采集，主要借助光电探头12来采集心电信号，信号处理器11对光电探头12采集到的信号进行放大，并且传输到PCB板2，PCB板2接收到的信号进行处理、放大、以发热的形式传递到漆包线4，漆包线4加热油墨层31，显示出预先设定的图案。
手腕脉搏传感器1上有三个连接点：+极、-极、信号脉冲，分别与PCB电路板上的三个位置对应连接。
锂子动力电池为整个PCB电路板提供电能；USB充电口为1锂子动力电池充电：电流1A电压5V；拨动开关具备PCB电路板开启、关闭功能；LED贴片灯珠反应工作状态，起警示作用；LED贴片灯珠的闪烁可反应大概心率值，其中，绿色LED为电源开关指示灯，黄色LED为充电指示灯，红色LED为电阻丝温度过高警示灯，粉红色LED为加热指示灯：电感器将USB充电口的5V电压升压，给1锂子动力电池充电；多圈玻璃釉电位器调节保护温度；电阻起到限流、分压、保护作用；电容储能滤波，提供单片机复位延时，保护场效应管；三端稳压电源调整器为探头提供电源；双管道运算放大器当电阻丝温度过高LED警示灯发亮提示，用来切断第一单片机控制器；按住测试钮，便可使电路连接工作，为电阻丝加热，实验测试中起到辅助作用；晶体振荡器将直流电转换成交流电；场效应管当做电子开关使用；两组降压电源模块控制服装中的两个图案的模块，将电压由高压降为低压与加热器电压匹配。
所述油墨层31为43℃变色的黄色油墨层。43℃略高于人体正常体表温度36℃，因此在正常情况下不发生颜色的变化；加热丝的加热温度可控制在43℃的安全范围内。
所述漆包线4为直径0.2mm的聚氨酯漆包线。具有良好的耐高频性能，直焊性，着色性能，耐潮性能。具有良好的机械强度、耐刮性能、耐化学性能、热稳定性及耐溶剂性。大多适用于家用电器、电子仪器、电讯仪表及高频环境中应用的绕组。
所述智能变色服装能够检测人体的心跳状态，并且将其放映到衣服上，安全且直观，有效的将人体监护系统和服饰相结合。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为智能变色服装原理图；
图2为STC89C52RC单片机控制器原理图；
图3为稳压电路原理图；
图4为温度过高警示模块原理图；
图5为降压电源模块原理图；
图6为传感器控制模块原理图；
图7为LM35B双管道运算放大器温度调控模块原理图。
具体实施方式
如图1-7所示，所述智能变色服装构成如下：手腕脉搏传感器1、PCB板2、衣服本体3和漆包线4；所述衣服本体3包括油墨层31、面料层32和加热层33；所述油墨层31、面料层32和加热层33由外向内依次连接，手腕脉搏传感器1固定连接于手腕里侧的面料层32和加热层33之间，手腕脉搏传感器1包括信号处理器11和光电探头12；光电探头12与信号处理器11相连，信号处理器11通过PCB板2与漆包线4相连接，漆包线4均匀的穿插连接于面料层32上。
所述智能变色服装首先进行人体生理信号采集，主要借助光电探头12来采集心电信号，信号处理器11对光电探头12采集到的信号进行放大，并且传输到PCB板2，PCB板2接收到的信号进行处理、放大、以发热的形式传递到漆包线4，漆包线4加热油墨层31，显示出预先设定的图案。
手腕脉搏传感器1上有三个连接点：+极、-极、信号脉冲，分别与PCB电路板上的三个位置对应连接。
锂子动力电池为整个PCB电路板提供电能；USB充电口为1锂子动力电池充电：电流1A电压5V；拨动开关具备PCB电路板开启、关闭功能；LED贴片灯珠反应工作状态，起警示作用；LED贴片灯珠的闪烁可反应大概心率值，其中，绿色LED为电源开关指示灯，黄色LED为充电指示灯，红色LED为电阻丝温度过高警示灯，粉红色LED为加热指示灯：电感器将USB充电口的5V电压升压，给1锂子动力电池充电；多圈玻璃釉电位器调节保护温度；电阻起到限流、分压、保护作用；电容储能滤波，提供单片机复位延时，保护场效应管；三端稳压电源调整器为探头提供电源；双管道运算放大器当电阻丝温度过高LED警示灯发亮提示，用来切断第一单片机控制器；按住测试钮，便可使电路连接工作，为电阻丝加热，实验测试中起到辅助作用；晶体振荡器将直流电转换成交流电；场效应管当做电子开关使用；两组降压电源模块控制服装中的两个图案的模块，将电压由高压降为低压与加热器电压匹配。
所述油墨层31为43℃变色的黄色油墨层。43℃略高于人体正常体表温度36℃，因此在正常情况下不发生颜色的变化；加热丝的加热温度可控制在43℃的安全范围内。
所述漆包线4为直径0.2mm的聚氨酯漆包线。具有良好的耐高频性能，直焊性，着色性能，耐潮性能。具有良好的机械强度、耐刮性能、耐化学性能、热稳定性及耐溶剂性。大多适用于家用电器、电子仪器、电讯仪表及高频环境中应用的绕组。
所述智能变色服装能够检测人体的心跳状态，并且将其放映到衣服上，安全且直观，有效的将人体监护系统和服饰相结合。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种智能变色服装，其特征在于：所述智能变色服装构成如下：手腕脉搏传感器（1）、PCB板（2）、衣服本体（3）和漆包线（4）；所述衣服本体（3）包括油墨层（31）、面料层（32）和加热层（33）；所述油墨层（31）、面料层（32）和加热层（33）由外向内依次连接，手腕脉搏传感器（1）固定连接于手腕里侧的面料层（32）和加热层（33）之间，手腕脉搏传感器（1）包括信号处理器（11）和光电探头（12）；光电探头（12）与信号处理器（11）相连，信号处理器（11）通过PCB板（2）与漆包线（4）相连接，漆包线（4）均匀的穿插连接于面料层（32）上，所述智能变色服装首先进行人体生理信号采集，主要借助光电探头（12）来采集心电信号，信号处理器（11）对光电探头（12）采集到的信号进行放大，并且传输到PCB板（2），PCB板（2）接收到的信号进行处理、放大、以发热的形式传递到漆包线（4），漆包线（4）加热油墨层（31），显示出预先设定的图案，手腕脉搏传感器（1）上有三个连接点：+极、-极、信号脉冲，分别与PCB电路板上的三个位置对应连接，锂子动力电池为整个PCB电路板提供电能；USB充电口为1锂子动力电池充电：电流1A电压5V；拨动开关具备PCB电路板开启、关闭功能；LED贴片灯珠反应工作状态，起警示作用；LED贴片灯珠的闪烁可反应大概心率值，其中，绿色LED为电源开关指示灯，黄色LED为充电指示灯，红色LED为电阻丝温度过高警示灯，粉红色LED为加热指示灯：电感器将USB充电口的5V电压升压，给1锂子动力电池充电；多圈玻璃釉电位器调节保护温度；电阻起到限流、分压、保护作用；电容储能滤波，提供单片机复位延时，保护场效应管；三端稳压电源调整器为探头提供电源；双管道运算放大器当电阻丝温度过高LED警示灯发亮提示，用来切断第一单片机控制器；按住测试钮，便可使电路连接工作，为电阻丝加热，实验测试中起到辅助作用；晶体振荡器将直流电转换成交流电；场效应管当做电子开关使用；两组降压电源模块控制服装中的两个图案的模块，将电压由高压降为低压与加热器电压匹配。
2.根据权利要求1所述智能变色服装，其特征在于：所述油墨层（31）为43℃变色的黄色油墨层。
3.根据权利要求2所述智能变色服装，其特征在于：所述漆包线（4）为直径0.2mm的聚氨酯漆包线。
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