CN107156967A - 一种康复锻炼用智能t恤 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种康复锻炼用智能T恤，本发明包括弹力T恤、姿态测量模块、接收模块，所述姿态测量模块包括感应式传感器、电路板、压电振动器，所述感应式传感器均匀缝合于弹力T恤的正面中部和弹力T恤的背面中部，所述电路板的一侧设置有卡扣连接器，所述感应式传感器的两端均通过卡扣连接器与电路板连接；本发明采用Z字型感应式传感器缝合在弹力T恤上，不同的体态变换引起Z字型感应式传感器不同的几何特征及电感和阻抗变化，以实现患者锻炼时的体态与输出电信号之间的一一对应关系；通过压电振动器实现振动刺激获得的信号传递给患者，从而鼓励患者正确的姿势习惯，恢复正常的生理状态。

Description

一种康复锻炼用智能T恤
技术领域
本发明涉及智能服装技术领域，具体为一种康复锻炼用智能T恤。
背景技术
随着科技的进步和生活水平的提高，人们对服装的要求也越来越高。人们希望服装除了保温和美观功能外还应具有更多的功能。当具有防水、阻燃、抗菌和防静电等功能的服装出现后，人们又希望服装能够检测外部环境并根据所处环境的改变而发生作用，即实现服装的智能化和信息交换功能：如能记录、分析、贮存、传递和显示信息资料，使穿着者随时都能获得有用的信息。迄今为止，市场上供应的所谓“可穿载计算机”仅是可携带装备，而不是服装的一部分。因此，研究和开发具有电子功能的真正的同时具有感知和反应双重功能的智能服装是人们追求的目标。
在康复姿态训练与恢复期间用于检测姿态运动的有不同解决方案。通常进行姿势分析的有特定的惯性器件，如加速计，惯性测量单元(IMU)，电磁传感器或立体声摄影测量系统和混合动力系统。但其中的一些技术不太适合开发一种可佩戴测量系统如电磁传感器的重量问题，或不可能在患者背部安装照相机或光学传感器。加速度计和陀螺仪通常集成在紧身胸衣和惯性测量装置中，它们根据在矢状面脊柱的曲率变化来检测位置变化，从测量得到的倾斜度和角速率来获得位置信息。然而，位置值会受到积分法漂移问题的影响。可穿戴式传感器主要缺点是重量、尺寸、支撑结构的刚性等特性，患者如果全天佩戴会感到难以接受。
发明内容
本发明的目的在于提供一种康复锻炼用智能T恤，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种康复锻炼用智能T恤，包括弹力T恤、姿态测量模块、接收模块，所述姿态测量模块包括感应式传感器、电路板、压电振动器，所述感应式传感器均匀缝合于弹力T恤的正面中部和弹力T恤的背面中部，所述电路板的一侧设置有卡扣连接器，所述感应式传感器的两端均通过卡扣连接器与电路板连接，所述电路板的外侧套接有与电路板相匹配的封装盒，所述压电振动器设置于电路板和封装盒之间，所述接收模块包括蓝牙网关、蓝牙主机。
优选的，所述电路板上集成安装有直接数字合成器、调理电路、微控制器、蓝牙模块、电源模块，所述调理电路与感应式传感器的两端通过电路连接，所述直接数字合成器的输出端连接到调理电路的输入端，所述调理电路的输出端连接到微控制器的输入端，所述微控制器与蓝牙模块之间通过电路连接。
优选的，所述感应式传感器采用直径1毫米的漆包线呈Z字形制成。
优选的，所述电源模块包括锂电池、电压转换电路，所述锂电池和电压转换电路之间通过电路连接，所述锂电池采用两节串联9V电池。
优选的，所述调理电路由电感传感器、放大器、四象限乘法器、40Hz低通滤波器串联连接，放大器两端并联连接10uH电感。
优选的，所述电压转换电路由3个MAXI672芯片、12个电容(6个100uF电解电容，3个4.7uF电解电容和3个0.1uF电容)、3个10uH电感及两个电阻(R1为470kΩ，R2为250kΩ)组成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用Z字型感应式传感器缝合在弹力T恤上，不同的体态变换引起Z字型感应式传感器不同的几何特征及电感和阻抗变化，以实现患者锻炼时的体态与输出电信号之间的一一对应关系；基于微处理器的蓝牙模块设计，将信号上传，与医师标准姿态对比后提醒患者矫正自己的体位；通过压电振动器实现振动刺激获得的信号传递给患者，实现医生嘱咐的反馈作用，从而鼓励患者正确的姿势习惯，恢复正常的生理状态。
附图说明
图1为本发明的前视图；
图2为本发明的后视图；
图3为电路板的结构示意图；
图4为调理电路的连接示意图；
图5为电压转换电路的连接示意图；
图6为接收模块的结构示意图。
图中：1、弹力T恤；2、姿态测量模块；3、接收模块；4、感应式传感器；5、电路板；6、压电振动器；7、卡扣连接器；8、封装盒；9、蓝牙网关；10、蓝牙主机；11、直接数字合成器；12、调理电路；13、微控制器；14、蓝牙模块；15、电源模块；16、锂电池；17、电压转换电路。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：包括弹力T恤1、姿态测量模块2、接收模块3，姿态测量模块2包括感应式传感器4、电路板5、压电振动器6，感应式传感器4均匀缝合于弹力T恤1的正面中部和弹力T恤1的背面中部，电路板5的一侧设置有卡扣连接器7，感应式传感器4的两端均通过卡扣连接器7与电路板5连接，电路板5的外侧套接有与电路板5相匹配的封装盒8，压电振动器6设置于电路板5和封装盒8之间，接收模块3包括蓝牙网关9、蓝牙主机10，电路板5上集成安装有直接数字合成器11、调理电路12、微控制器13、蓝牙模块14、电源模块15，调理电路12与感应式传感器4的两端通过电路连接，直接数字合成器11的输出端连接到调理电路12的输入端，调理电路12的输出端连接到微控制器13的输入端，微控制器13与蓝牙模块14之间通过电路连接，感应式传感器4采用直径1毫米的漆包线呈Z字形制成，电源模块15包括锂电池16、电压转换电路17，锂电池16和电压转换电路17之间通过电路连接，锂电池16采用两节串联9V电池，调理电路12由电感传感器、放大器、四象限乘法器、40Hz低通滤波器串联连接，放大器两端并联连接10uH电感，电压转换电路17由3个MAXI672芯片、12个电容(6个100uF电解电容，3个4.7uF电解电容和3个0.1uF电容)、3个10uH电感及两个电阻(R1为470kΩ，R2为250kΩ)组成。
本发明在具体实施时，采用Z字型感应式传感器4缝合在弹力T恤1上，患者锻炼时，不同的体态变换引起Z字型感应式传感器4不同的几何特征及电感和阻抗变化，以实现患者锻炼时的体态与输出电信号之间的一一对应关系；感应式传感器4将信号输送到调理电路12，经过调理电路12处理后，信号通过电路输送到微控制器13，基于微处理器的蓝牙模块14设计，蓝牙模块14与蓝牙主机10之间通过蓝牙网关9通信，将信号上传到接收模块3，与医师标准姿态对比后提醒患者矫正自己的体位；通过压电振动器6实现振动刺激获得的信号传递给患者，实现医生嘱咐的反馈作用，从而鼓励患者正确的姿势习惯，恢复正常的生理状态。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种康复锻炼用智能T恤，其特征在于：包括弹力T恤(1)、姿态测量模块(2)、接收模块(3)，所述姿态测量模块(2)包括感应式传感器(4)、电路板(5)、压电振动器(6)，所述感应式传感器(4)均匀缝合于弹力T恤(1)的正面中部和弹力T恤(1)的背面中部，所述电路板(5)的一侧设置有卡扣连接器(7)，所述感应式传感器(4)的两端均通过卡扣连接器(7)与电路板(5)连接，所述电路板(5)的外侧套接有与电路板(5)相匹配的封装盒(8)，所述压电振动器(6)设置于电路板(5)和封装盒(8)之间，所述接收模块(3)包括蓝牙网关(9)、蓝牙主机(10)。
2.根据权利要求1所述的一种康复锻炼用智能T恤，其特征在于：所述感应式传感器(4)采用直径1毫米的漆包线呈Z字形制成。
3.根据权利要求1所述的一种康复锻炼用智能T恤，其特征在于：所述电路板(5)上集成安装有直接数字合成器(11)、调理电路(12)、微控制器(13)、蓝牙模块(14)、电源模块(15)，所述调理电路(12)与感应式传感器(4)的两端通过电路连接，所述直接数字合成器(11)的输出端连接到调理电路(12)的输入端，所述调理电路(12)的输出端连接到微控制器(13)的输入端，所述微控制器(13)与蓝牙模块(14)之间通过电路连接。
4.根据权利要求3所述的一种康复锻炼用智能T恤，其特征在于：所述电源模块(15)包括锂电池(16)、电压转换电路(17)，所述锂电池(16)和电压转换电路(17)之间通过电路连接，所述锂电池(16)采用两节串联9V电池。
5.根据权利要求3所述的一种康复锻炼用智能T恤，其特征在于：所述调理电路(12)由电感传感器、放大器、四象限乘法器、40Hz低通滤波器串联连接，放大器两端并联连接10uH电感。
6.根据权利要求4所述的一种康复锻炼用智能T恤，其特征在于：所述电压转换电路(17)由3个MAXI672芯片、12个电容(6个100uF电解电容，3 个4.7uF电解电容和3个0.1uF电容)、3个10uH电感及两个电阻(R1为470kΩ，R2为250kΩ)组成。
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