CN113576483A - 一种可穿戴设备 - Google Patents

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CN113576483A CN202110902555.5A CN202110902555A CN113576483A CN 113576483 A CN113576483 A CN 113576483A CN 202110902555 A CN202110902555 A CN 202110902555A CN 113576483 A CN113576483 A CN 113576483A
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刘永峰
成贤锴
蔡黎明
朱文亮
周虹
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Abstract

本发明提供一种可穿戴设备，包括：服装；信号采集装置，包括若干电极组件；导电织物布外表面设有用以粘接人体皮肤的水凝胶层；信号处理装置；柔性导线；信号采集装置采集的人体电信号通过柔性导线传输至信号处理装置；信号处理装置处理人体电信号以形成监测数据。采用服装作为载体，便于紧身穿戴，保证各传感器较好的贴身采集信号。电极组件采用具有良好电学性的导电织物布采集电信号以及采用水凝胶层粘接，柔软性好、阻抗小、耐水洗、信号采集稳定，粘度适宜，与皮肤有良好的粘连性。采用柔性导线进行电性连接，柔软性良好，便于弯曲或拉伸。穿戴设备本体整体柔软度好、可穿戴性强，电极组件结构优化以保证信号采集稳定。

Description

一种可穿戴设备
技术领域
本发明涉及生物电信号检测设备技术领域，尤其涉及一种可穿戴设备。
背景技术
随着经济社会的发展，人们对生命健康有了越来越多的关注，医疗卫生领域的发展空前繁荣。评价健康程度的生理电信号在医疗诊断方面有着重要地位，是不可或缺的关键手段。生物电信号包括心电图、脑电图、眼电图和肌电图，这些信号形式包含大量的生理信息，借助现代生物仪器技术，为日益扩大的全球医疗需求提供非侵入式的、成本低廉的临床生理监控与药物治疗。由此，可穿戴设备由此进入市场，将电子学技术与传统服装有效结合，使得服装除了具有保暖、美化的功能外，还具有监测人体生物电信号的作用，以随时监测人体当前健康状况。目前的可穿戴设备结构设计单一。
发明内容
为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现。
本发明提供一种可穿戴设备，包括：
服装，用以穿戴于人身；
信号采集装置，设置于所述服装内表面，包括若干电极组件；所述电极组件设有用以采集人体电信号的导电织物布，所述导电织物布外表面设有用以粘接人体皮肤的水凝胶层；
信号处理装置，设置于所述服装外表面，用以处理所述信号采集装置采集的人体生物电信号；
柔性导线，用以电性连接所述采集装置与所述信号处理装置；
所述信号采集装置采集的人体电信号通过所述柔性导线传输至所述信号处理装置；所述信号处理装置处理所述人体电信号以形成监测数据。
优选地，所述电极组件数目为至少五个，用以采集三导心电。
优选地，所述信号采集装置还包括：
至少一温度传感器，靠近人体腋下设置，用以采集人体温度电信号；
和/或呼吸传感器，靠近人体前胸下方设置，用以采集人体呼吸信号。
优选地，所述电极组件还包括导电海绵、柔性导线；
所述导电海绵设置于所述导电织物布朝向所述服装的一侧，以形成缓冲结构；所述柔性导线，一端周侧粘接于所述导电海绵且其末端固接于所述导电织物布内表面；另一端电性连接于所述信号处理装置。
优选地，所述导电织物布固定于所述服装表面并与该表面共同形成空腔；所述导电海绵设置于所述空腔内，支撑所述导电织物布以形成其表面的缓冲结构；所述柔性导线一端伸入所述空腔后依次固定于所述导电海绵、所述导电织物布。
优选地，所述信号处理装置包括：
信号处理器，用以接收人体生物电信号并转换为数字信号；所述信号处理器设有若干信号触点；
底座，设有若干第一金属触点；所述第一金属触点与服装内的信号采集装置通过导线电性连接；
所述信号处理器与所述底座相卡接，并使得若干所述信号触点分别与若干所述第一金属触点接触导通，以接收并处理所述信号采集装置发出的人体生物电信号。
优选地，所述底座包括安装座、基座；所述安装座、所述基座自服装的外层面料两侧相固定并夹持所述外层面料；若干所述第一金属触点设置于所述安装座；所述信号处理器卡装于所述安装座。
优选地，所述信号处理装置还包括FPC板，设置于所述基座与所述外层面料之间；所述FPC板设有若干第二金属触点；若干第二金属触点分别与若干所述第一金属触点接触导通；其中，
所述FPC板与服装内若干导线电性连接，以使得所述第一金属触点与所述导线电性连接。
优选地，所述柔性导线包括柔性导电纤维、编织线；其中，
所述编织线包括至少两纱线；至少两纱线相互编织形成具有若干编织眼孔的所述编织线；
所述柔性导电纤维呈弯曲状穿插于若干所述编织线的编织眼孔，以与若干所述编织线编织呈一体结构。
优选地，所述柔性导电纤维包括导电线，所述导电线外表面设有信号屏蔽层(313)；所述导电线形成电信号传输通道；所述信号屏蔽层用以屏蔽外界磁场干扰所述柔性导电芯的电信号传输工作。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明提供一种可穿戴设备，穿戴设备本体采用服装作为载体，便于紧身穿戴，保证各传感器较好的贴身采集信号。电极组件采用具有良好电学性的导电织物布采集电信号以及采用水凝胶层粘接，柔软性好、阻抗小、耐水洗、信号采集稳定，粘度适宜，与皮肤有良好的粘连性。采用柔性导线进行电性连接，柔软性良好，便于弯曲或拉伸。穿戴设备本体整体柔软度好、可穿戴性强，电极组件结构优化以保证信号采集稳定。
在一优选方案中，电极组件包括导电织物布、导电海绵、柔性导线、水凝胶层。通过导电织物布采集生物电信号，导电织物布的柔软性提高配戴舒适性；通过导电海绵支撑导电织物布，保证电极组件与皮肤具有良好的接触性能及柔软性；柔性导线经过导电海绵及导电织物布两次固定，提高柔性导线固定牢固度，防止因柔性导线与导电织物布断开连接而导致信号丢失；通过在导电织物布外表面设置水凝胶层，用以粘接皮肤，减少运动时电极组件与皮肤之间的滑动幅度，降低运动对电极组件采集电信号的干扰。电极组件具有良好的柔性、弹性、耐弯折性、耐水洗性，使用寿命长。
在一优选方案中，信号处理装置包括可拆卸连接的信号处理器与底座，底座设计成相固定的安装座、基座的结构，便于底座固定于外层面料上，装配便捷，无需在外层面料上开设相应的复杂装配结构，降低底座的安装对服装面料强度影响。信号处理器的安装，通过其与安装座的卡接实现。一方面便于信号处理器装配于服装表面；另一方面信号处理器与底座固定牢固，相互之间不易产生晃动。此外，安装座具有足够的区域用以多金属触点设计，以配合服装内的多个信号采集组件，实现多项生理参数的监测。
在一优选方案中，安装座设置凸起部，用以安装第一金属触点；凸起部的楔形结构与信号处理器设有信号触点的第二卡槽轮廓相匹配，凸起部卡入第二卡槽过程中使得第一金属触点逐渐压紧信号触点，增加两触点区域连接的紧密性。
在一优选方案中，底座通过FPC板与导线电性连接，无需焊接，无需高温条件，可适用于金属导线或弹性非金属导线的连接，便于多根导线稳定汇集。进一步地，在基座设设有容腔，容腔靠近基座侧端的一侧壁设有缺口，使得底座装配过程中外溢的导电漆溢出至基座外，以免导电漆积留于FPC板与基座装配缝隙处而影响了FPC板与导线的电性连接。
在一优选方案中，将柔性导电纤维编织于编织线内形成柔性导线，柔性导电纤维呈弯曲状分布，以提高柔性导线的伸缩性，进而保证柔性导线的弹性，使柔性导线具有良好的的导电性、柔性、耐拉伸、耐折叠、抗信号干扰。优选地，柔性导电纤维通过导电线传输电信号，在导电线外周设置信号屏蔽层，信号屏蔽层用以屏蔽外界磁场对导电线信号传输的干扰，并能够保护微弱信号，提高信号抗干扰性、确保信号质量。优选地，柔性导电纤维从内至外依次设置的柔性导电芯、第一绝缘层、信号屏蔽层、第二绝缘层。柔性导电芯既具有良好的柔性又具有良好的电学性能，用以传输电信号；此外，外侧纤维丝向内侧纤维丝挤压产生向心力，导电丝内的纤维丝在沿其长度方向获得摩擦性，增加导电丝的强度。信号屏蔽层用以屏蔽外界磁场对柔性导电芯信号传输的干扰，并能够保护微弱信号，提高信号抗干扰性、确保信号质量。第一绝缘层用以防止柔性导电芯与信号屏蔽层接触而发生短路。第二绝缘层用以防止信号屏蔽层接触其他电子元件或电器或人体汗液而引入传导干扰。即柔性导电纤维具有良好的导电性、柔性、耐拉伸、耐折叠、抗信号干扰，使用安全性好、耐水性，屏蔽外界磁场以保证信号传输稳定性。本发明提供的柔性导线初始电阻率为0.1-10s/cm；50％形变拉伸1000次，电阻率变化小于5％。通过改进柔性导线的结构设计，提高穿戴设备本体信号弹性及稳定性。
本上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的穿戴设备本体的结构正视图；
图2为本发明的信号采集装置、信号处理装置的连接关系示意图；
图3为本发明的一实施例中电极组件装配于服装时的结构剖视图；
图4为本发明的一实施例中电极组件与服装未装配时的结构侧视图；
图5为本发明的一实施例中电极组件与服装未装配时的立体结构示意图；
图6为本发明的TPU层的立体结构示意图；
图7为本发明的又一实施例中电极组件装配于服装时的结构俯视图；
图8为本发明的一实施例中信号处理装置的爆炸结构示意图；
图9为本发明的又一实施例中信号处理装置的与服装面料层装配结构爆炸示意图；
图10为本发明的导线与第一基座装配结构爆炸示意图；
图11为本发明的信号处理器的立体结构示意图；
图12为本发明的信号处理器的局部结构爆炸示意图；
图13为本发明的安装座的立体结构示意图；
图14为本发明一实施例中信号处理装置的立体结构示意图；
图15为本发明的柔性导线的结构正视图；
图16为本发明的柔性导线的照片；
图17为本发明的柔性导电纤维的结构剖视图；
图18为本发明的导电丝的结构剖视图；
图19为本发明的人员1在走动状态下穿戴设备本体与Biopack仪器的心率测量对比图；
图20为本发明的人员1在跑动状态下穿戴设备本体与Biopack仪器的心率测量对比图。
100、穿戴设备本体；
10、信号处理装置；11、信号处理器；111、信号触点；112、第一卡槽；113、弹性锁件；114、第二卡槽；1141、第二安装槽；115、指示灯窗口；116、防滑部；117、开口；118、USB接口；1101、第一盒体；11011、扣槽；1102、第二盒体；11021、扣接部；12、底座；121、安装座；1211、第一金属触点；1212、卡接凸起；1213、凹腔；1214、凸起部；12141、楔形结构；12142、安装部；121421、第一安装槽；1215、侧壁结构；1216、底板；1217、第一固定孔；1218、定位凸起；122、基座；1221、容腔；12211、缺口；1222、第二固定孔；1223、定位孔；122a、第一基座；122b、第二基座；13、FPC板；131、第二金属触点；132、第二让位缺口；
20、电极组件；21、导电织物布；211、摩擦纹理结构；22、空腔；23、导电海绵；24、水凝胶层；25、TPU层；26、导电漆；
30、导线；31、柔性导电纤维；311、导电丝；3111、纤维丝；3112、金属导电层；312、第一绝缘层；313、信号屏蔽层；314、第二绝缘层；
40、服装；41、外层面料；411、第一让位缺口；42、内层面料；
50、温度传感器；
60、呼吸传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，本发明的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。在下列描述中，诸如中心、厚度、高度、长度、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部等用词为基于附图所示的方位或位置关系。特别地，“高度”相当于从顶部到底部的尺寸，“宽度”相当于从左边到右边的尺寸，“深度”相当于从前到后的尺寸。这些相对术语是为了说明方便起见并且通常并不旨在需要具体取向。涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系，除非以其他方式明确地说明。
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
实施例1
本发明提供一种可穿戴设备，包括穿戴设备本体100，如图1、图2所示，所述穿戴设备本体100包括：
服装40，用以穿戴于人身；
信号采集装置，设置于所述服装40内表面，包括若干电极组件20；所述电极组件20设有用以采集人体电信号的导电织物布21，所述导电织物布21外表面设有用以粘接人体皮肤的水凝胶层24；
信号处理装置10，设置于所述服装40外表面，用以处理所述信号采集装置采集的人体生物电信号；
柔性导线30，用以电性连接所述采集装置与所述信号处理装置10；
所述信号采集装置采集的人体电信号通过所述柔性导线30传输至所述信号处理装置10；所述信号处理装置10处理所述人体电信号以形成监测数据。
具体地，穿戴设备本体100采用服装40作为载体，服装40布料具有良好的弹性，便于紧身穿戴，且根据需要采集人体各部位的电信号，保证各传感器较好的贴身采集信号。
信号采集装置包括若干电极组件20，电极组件20采用导电织物布21采集电信号，导电织物布21是以织物为基材，通过后处理形成具有良好电学性能的织物结构，柔软性良好，提高人体佩戴穿戴设备本体100时的舒适性；电子组件20采用水凝胶层24粘接皮肤，增加电极组件20与皮肤的接触性，有效减少运动时电极组件20与皮肤之间滑动幅度，进而降低运动对电信号采集的干扰。此外，水凝胶层24具有柔软性，人体接触水凝胶层24舒适性良好，降低采集信号给用户带来的异物感，以及防止电极组件20的配置擦伤皮肤。水凝胶层24耐水洗，且易清洁，用清水擦即可完成其表面清洗，使其恢复粘性，且粘性保持时间长。电极组件20的结构设计，使得电极组件20阻抗小且信号采集稳定，粘度适宜，与皮肤有良好的粘连性且不致敏，与传统的医用湿电极比，在剪切向下撕时，不会因为强粘连性而损伤皮肤，保证优良动态特性的同时又具有较好的舒适性。
采用柔性导线30进行电性连接，柔软性良好，降低人体佩戴时导线结构带给人体的不适感；此外，柔性导线30能够较好的随服装40的变形而发生相应的弯曲或拉伸运动。
在一实施例中，如图1、图2所示，所述电极组件20数目为至少五个，用以采集三导心电。具体地，五个所述电极组件20位置分别对应于人体左右前胸、右下肋骨、右下腹、左下腹设置，以获取心电信号，形成多导的心电采集；其中，两对应于人体左右前胸设置的电极组件20还用于监测胸阻抗信号。
在一实施例中，如图2所示，所述信号采集装置还包括：
至少一温度传感器50，靠近人体腋下设置，用以采集人体温度电信号；
和/或呼吸传感器60，靠近人体前胸下方设置，用以采集人体呼吸信号。具体地，在一实施例中，信号采集装置包括用以采集心电信号的五个电极组件20、一个温度传感器50、一个呼吸传感器60，温度传感器50靠近人体左腋下设置，呼吸传感器60呈条状，自服装40一侧正面一侧延伸至另一侧。实现人体3导心电、胸阻抗、呼吸应变、体温的监测，集成度高、使用方便且采集信号稳定。柔性导线30数目为九根，其中五根来自五个电极组件20；柔性导线30通过压烫处理进行固定，柔性导线30不易折断，柔性导线30一端电性连接于一信号采集组件，另一端电性连接于信号处理装置10。信号处理装置10接收并处理五个电极组件20采集的心电信号、温度传感器50采集的温度电信号、呼吸传感器60采集的呼吸应变电信号、两个靠近胸口的电极组件20采集的胸阻抗电信号，以实现三导心电、一导呼吸、一导体温的监测；其中胸阻抗复用三导心电中的两电极。
在一实施例中，所述呼吸传感器60为柔性传感器结构，以提高穿戴柔性。具体地，所述呼吸传感器60为布基结构的电容式应变传感器或电阻式应变传感器，通过TPU压烫处理固定于服装40前衣的内表面且对应于前胸位置设置。呼吸率的测量方式可以采用心电包络法、胸阻抗法、呼吸应变体积描记法和加速度法融合，结合信号处理装置10内的三轴或九轴加速度信号，确定静止、走动、跑动等行为状态，优选不同运动状态下最适应的传感器信号进行解析计算，或者多维的数据进行融合分析，完成动态呼吸率的测量。
在一实施例中，所述温度传感器50为NTC热敏电阻传感器，采用银结合塑料的方式将NTC热敏电阻头封装成扁圆形，粘接于服装40前衣内表面并靠近腋下设置，并通过收紧袖口，尽量让体温传感器50处于腋窝中心处。温度传感器50接线后立即穿孔进入服装40前衣和/或后衣夹层内，保持走线隐蔽。
在一实施例中，如图3至图5所示，所述电极组件20还包括导电海绵23、柔性导线30；
所述导电海绵23设置于所述导电织物布21朝向所述服装40的一侧，以形成缓冲结构；
所述柔性导线30，一端周侧粘接于所述导电海绵23且其末端固接于所述导电织物布21内表面；另一端电性连接于所述信号处理装置10。具体地，导电海绵23具有缓冲性及支撑性，支撑起导电织物布21以便于导电织物布21靠近人体皮肤，使得电极组件20在人体表面形成正压力，保证电极组件20与人体皮肤具有良好的接触性能，以便于电信号采集；导电海绵23提高了电极组件20的柔软性，进而提高人体接触电极组件20的舒适性；导电海绵23的导电性，使得导电织物布21、导电海绵23、柔性导线30形成良好的导通性能，以便于导电织物布21采集的人体生物电信号能够稳定地通过柔性导线30传输至信号处理装置，以供处理成用户可获取的数据。柔性导线30的固定包括导电海绵23粘接面的粘接及导电织物布21的固定，通过两次固定方式提高了柔性导线30的固定牢固度，当用户大幅度运动导致柔性导线30与导电织物布21连接断开时，柔性导线30与导电海绵23的固定还能保证电极组件20的正常使用，导电织物布21与导电海绵23接触以实现两者电性连接，进而通过导电海绵23将导电织物布21采集的人体生物电信号传递至柔性导线30后传输至信号处理装置，防止数据因意外情况信号丢失。服装40需反复清洗，电极组件20可以多次反复水洗，且保证采集信号性能的稳定性，水凝胶层24多次水洗仍保持良好的粘接性，不易脱落，可紧贴人体皮肤。电极组件20装配于服装40表面后，可直接使用，采集信号稳定；无需在人体表面抹耦合剂来降低接触电阻，避免耦合剂的使用引起信号噪声，此外耦合剂在使用过程中存在挥发，而导致信号质量逐渐变差。
进一步地，所述导电织物布21固定于所述服装40内表面并与该表面共同形成空腔22；所述导电海绵23设置于所述空腔22内，支撑所述导电织物布21以形成其表面的缓冲结构；所述柔性导线30一端伸入所述空腔22后依次固定于所述导电海绵23、所述导电织物布21。导电织物布21设导电海绵23，一方面美观电极组件20外表面，另一方面通过导电织物布21与服装40内表面的固定即可限位导电海绵23，装配简单。
在一实施例中，所述导电海绵23数目为至少两个；所述柔性导线30夹设于两所述导电海绵23粘接处；
或，所述导电海绵23弯折形成两粘接面；所述柔性导线30夹设于两粘接面之间。
具体地，在一实施例中，导电海绵23一面具有粘接面，两导电海绵23的粘接面相对设置，用以粘接。如图1所示，两导电海绵23的粘接面粘接并夹住柔性导线30，即两粘接面粘接的同时固定住柔性导线30。装配便捷且柔性导线30固定稳固。进一步地，导电海绵23的数目为两个，以便于电极组件20的小型化设计。在又一实施例中，所述导电海绵23弯折形成两粘接面(图中未示出)；所述柔性导线30夹设于两粘接面之间，柔性导线30固定稳固的同时减少两片导电海绵23对准进行粘接的工艺，以及节省成本。将一片导电海绵23两侧朝向粘接面方向弯折，形成两相对的粘接面，两粘接面粘接时固定住柔性导线30。
进一步地，靠近所述导电织物布21的导电海绵结构设有缺口(图中未示出)；所述柔性导线30穿过所述缺口以固接于所述导电织物布21内表面。当柔性导线30通过两片导电海绵23固定时，靠近导电织物布21的一片导电海绵设有缺口，以供柔性导线30穿过后达到导电织物布21内表面以进行固定。当柔性导线30夹设于弯折的导电海绵的两粘接面之间，靠近导电织物布21的导电海绵结构设有缺口，以供穿线。缺口的设置，便于穿线，且使得柔性导线30固定更稳固。
在一实施例中，所述柔性导线30末端通过导电漆粘接于所述导电织物布21内表面；
或，所述柔性导线30末端通过导电纱线缝制于所述导电织物布21内表面。具体地，当所述柔性导线30末端通过导电漆26粘接于所述导电织物布21内表面时，导电海绵23放置于服装40表面，在导电海绵23朝向导电织物布21的外表面或在导电织物布21的内表面涂覆导电漆26，将柔性导线30末端放置于导电漆26中，将导电织物布21按压于导电海绵23上，导电漆26室温固化以使得柔性导线30末端粘接于导电织物布21内表面，操作简便，其中，导电漆26包括但不限于导电银漆。当所述柔性导线30末端通过导电纱线缝制于所述导电织物布21内表面时，通过导电纱线缝制，缩短工时，其中，导电纱线包括但不限于导电银纤维纱线，具有导电性，便于柔性导线30于导电织物布21电性连接，使生物电信号在导电织物布21和柔性导线30之间能够快速稳定的进行传导，避免因为运动导致导电织物布21与柔性导线30接触不良而引入较大的干扰。
在一实施例中，如图3至图7所示，还包括TPU层25；所述TPU层25呈框体结构，覆盖所述导电织物布21与所述服装40表面装配处，在压烫下，所述TPU层25粘接使得所述导电织物布21固接于所述服装40表面。具体地，所述TPU层25为薄膜结构，设有中空区域，以形成框体结构。导电织物布21被导电海绵23撑起的凸起部位自TPU层25中空区域内穿出，TPU层25的薄膜层部位按压在所述导电织物布21与所述服装40表面装配处，通过压烫机压烫，使得TPU层25在高温下轻微熔融后冷却固化，利用TPU层25的粘接性能，使得导电织物布21固定于服装40表面。此时，导电织物布21四周在TPU层25的固定下，导电织物布21凸起部位对导电海绵23施加朝向服装40方向的作用力，进而使得导电海绵23稳固的位于空腔22内而不随意晃动，以保证电极组件20信号采集的稳定性。
在一实施例中，所述水凝胶层24为纯水凝胶物质，具有粘接性即可。在又一实施例中，所述水凝胶层24掺杂有导电颗粒，以提高水凝胶层24的导电性。其中，导电颗粒包括但不限于银粉、碳纳米管粉，导电颗粒呈粉末状，一方面便于导电颗粒的混合，另一方面降低水凝胶层24表面摩擦力，增加人体接触舒适性。
在一实施例中，如图7所示，所述导电织物布21外表面设有摩擦纹理结构211，用以增加导电织物布21外表面与水凝胶层24之间的摩擦力，以提高水凝胶层24在导电织物布21外表面上的粘接牢固度。
在一实施例中，如图8、图14所示，所述信号处理装置10包括：
信号处理器11，用以接收人体生物电信号并转换为数字信号；所述信号处理器11设有若干信号触点111；
底座12，设有若干第一金属触点1211；所述第一金属触点1211与服装内的信号采集装置通过导线30电性连接；
所述信号处理器11与所述底座12相卡接，并使得若干所述信号触点111分别与若干所述第一金属触点1211接触导通，以接收并处理所述信号采集装置发出的人体生物电信号。信号处理器11的安装，通过其与底座12的卡接实现。一方面便于信号处理器装配于服装40表面；另一方面信号处理器11与底座12固定牢固，相互之间不易产生晃动。
在一实施例中，为了便于信号采集准装置、信号处理装置10的安装及提高穿戴设备本体100表面美观度，服装40的前衣包括至少两层面料，即至少包括外层面料41、内层面料42。
进一步地，所述底座12包括安装座121、基座122；所述安装座121、所述基座122自服装的外层面料41两侧相固定并夹持所述外层面料41；若干所述第一金属触点1211设置于所述安装座(121)；所述信号处理器11卡装于所述安装座121。
具体地，如图9所示，安装座121、基座122分别安装于外层面料41的两侧，安装座121、基座122可通过紧固件固定，并在外层面料41上开设让位孔，用以让位紧固件的装配。底座12设计成相固定的安装座121、基座122的结构，便于底座12固定于外层面料41上，装配便捷，无需在外层面料41上开设相应的复杂装配结构，降低底座12的安装对服装面料强度影响。此外，安装座121具有足够的区域用以多金属触点设计，以配合服装40上的多个信号采集组件，实现多项生理参数的监测。
在一实施例中，信号处理器11固定于服装40对应于人体前胸的位置，便于与服装40上集成的各信号采集组件电性连接，便于走线的排布。
在一实施例中，信号处理器11还包括主控模块、存储模块、蓝牙模块、AD模块、电源模块。当信号处理器11与底座12装配到位，若干信号触点111分别与若干第一金属触点1211接触导通，第一金属触点1211与服装40上的信号采集装置通过导线30电性连接，信号采集装置采集到的人体生物电信号依次通过导通的第一金属触点1211、信号触点111传递至AD模块。具体地，AD模块与服装40上的信号采集装置通过导线30电性连接，用以接收服装40上信号采集装置采集到的人体生物电信号并将人体生物电信号进行模数转换，转换为数字信号。主控模块分别与AD模块、存储模块、蓝牙模块、电源模块电性连接。主控模块用以接收AD模块处理后的数字信号并经过数据分析和运算转换为用户需要的数据形式。存储模块用以将主控模块处理后形成的数据存储起来。蓝牙模块通过无线信号与远程智能终端设备连接，用以将主控模块处理后的数据发送至远程智能终端设备。电源模块用以为其余模块供电。
进一步地，信号处理器11还包括九轴加速度传感器或三轴加速度传感器，用以获取用户静止、走动、跑动不同状态信息，以便根据不同状态解析人体生物电信号。
在一实施例中，如图8所示，所述信号处理器11两侧分别设有第一卡槽112，所述安装座121设有相匹配的卡接凸起1212；所述卡接凸起1212卡入所述第一卡槽112，以实现卡接。第一卡槽112、卡接凸起1212结构简单、便于加工，且该卡接装配结构占用空间小，有利于信号处理装置10的小型化设计。
在一实施例中，所述信号处理器11为盒体结构，内部设有用以容纳主控模块、存储模块、蓝牙模块、AD模块、电源模块、九轴加速度传感器或三轴加速度传感器的空腔。所述信号处理器11结构简单、小巧轻便，容量大。进一步地，所述信号处理器11两侧外表面内凹形成第一卡槽112，加工简便。进一步地，第一卡槽112靠近所述信号处理器11底部设置，以缩小卡接凸起1212与安装座121底表面的距离，有利于安装座121的小型化设计。
进一步地，所述安装座121两侧朝向所述信号处理器11延伸形成两侧壁结构1215，所述卡接凸起1212设置于所述侧壁结构1215。具体地，安装座121包括底板1216，底板1216两侧朝向所述信号处理器11延伸形成两侧壁结构1215。所述卡接凸起1212卡入相应所述第一卡槽112内后，所述侧壁结构1215内表面抵靠于所述信号处理器11外表面，以稳固两者的卡接。
进一步地，所述第一卡槽112沿所述信号处理器11长度方向延伸，以增大所述第一卡槽112与所述卡接凸起1212卡接面积，增加卡接牢固度。
在一实施例中，第一金属触点1211为金属弹针，具有一定的弹性。第一金属触点1211与信号触点111接触导通前，第一金属触点1211凸出于安装座121正面，通过第一金属触点1211与信号触点111相互压紧实现接触导通，压紧时，第一金属触点1211回缩，第一金属触点1211外露表面与安装座121正面齐平，使得安装座121的金属触点区域与信号处理器11的信号处理区域实现面面接触，减少装配缝隙，提高防水性，以免触点区域发生短路。应单理解，安装座121的正面表示安装座121朝向信号处理器11的一面，安装座121的背面表示安装座121朝向外层面料41的一面。
在一实施例中，如图8、图11所示，所述安装座121正面设有凹腔1213，所述信号处理器11底部设有弹性锁件113；所述信号处理器11、所述安装座121卡装到位时，所述弹性锁件113伸入所述凹腔1213内，以实现锁定。通过第一卡槽112与卡接凸起1212的卡接，限制所述信号处理器11沿远离或靠近所述底座12的运动。第一卡槽112与卡接凸起1212之间相互的摩擦力，一定程度能够限制所述卡接凸起1212脱离所述第一卡槽112的运动；为了防止在信号处理装置10受到较大外力时卡接凸起1212不会自第一卡槽112内脱离，通过弹性锁件113伸入凹腔1213赖限制所述信号处理器11沿所述第一卡槽112延伸方向的运动，确保所述信号处理器11安装牢固。此外，当所述信号处理器11、所述安装座121到位时，弹性锁件113弹入凹腔1213内时发出机械声，起到提示安装到位的作用，用户可撤去装配施加力。
在一实施例中，如图8、图11所示，所述安装座121正面设有凸起部1214；所述凸起部1214包括沿卡装方向逐渐收窄的楔形结构12141、设置于所述楔形结构12141矮端且呈平台结构的安装部12142；所述信号处理器11底部设有与所述凸起部1214形状相匹配的第二卡槽114；所述第一金属触点1211、所述信号触点111分别设置于所述安装部12142、所述第二卡槽114区域；所述凸起部1214卡入所述第二卡槽114并使得所述第一金属触点1211压紧于相匹配的所述信号触点111。具体地，第二卡槽114与凸起部1214轮廓相匹配，则第二卡槽114与楔形结构12141相对应的区域沿卡装方向逐渐收窄。安装部12142设有若干第一安装槽121421，一所述第一安装槽121421固定一所述第一金属触点1211，所述第一金属触点1211凸出于第一安装槽121421的朝向信号处理器11的一表面。所述第二卡槽114设有若干第二安装槽1141，一所述第二安装槽1141固定一所述信号触点111。设计楔形结构12141沿卡装方向逐渐收窄，使得凸起部1214自第二卡槽114开口端卡入过程中，楔形结构12141与第二卡槽114内表面逐渐压紧，进而使得第一金属触点1211、信号触点111之间逐渐压紧以实现电性导通。即通过楔形结构12141的设计，使得信号处理器11的信号触点区域与底座12的金属触点区域紧密连接，不易随着用户运动而发生两触点区域之间错位松动，适用于可穿戴设备。
进一步地，所述楔形结构12141上下表面夹角为4°-6°，使得凸起部1214与第二卡槽114内表面卡紧压实的同时便于凸起部1214与第二卡槽114的卡接。
在一实施例中，如图9、图10所示，所述信号处理装置10还包括FPC板13，设置于所述基座122与所述外层面料41之间；所述FPC板13设有若干第二金属触点131；若干第二金属触点131分别与若干所述第一金属触点1211接触导通；其中，
所述FPC板13与服装内若干导线电性连接，以使得所述第一金属触点1211与所述导线电性连接。通过FPC板13转接，使得服装40内的导线与安装座121的电性连接，FPC板13体积小巧且具有良好的柔性，可随衣服揉曲而发生变形，不易折断，实现多个柔性导线30的高密度汇聚。具体地，外层面料41设有第一让位缺口411，用以让位安装座121上的第一金属触点1211与FPC板13上的第二金属触点131接触导通。
进一步地，所述FPC板13背面设有若干焊盘(图中未示出)；如图9、图10所示，所述基座122设有若干容腔1221，用以容纳导电漆；其中，
一所述焊盘、一所述导线、一所述容腔1221三者依次位置相对应，所述焊盘与所述容腔1221夹持的所述导电漆固化以固接所述导线。具体地，安装座121与基座122分别自外层面料41的外侧、内侧相固定时，安装座121、基座122分别对FPC板13的两表面施加机械力，使得FPC按压于基座122；焊盘、容腔1221共同夹持形成盛放导电漆的空间。FPC板13的焊盘将导线30按压入导电漆内，导电漆固化后固定住导线30并使得导线30与FPC板13电性连接。采用FPC板13与导电漆相配合的方案实现对导线30的固定，替代焊接方案，无需高温处理，安全且降低加工难度。通过导电漆固化结合安装座121、基座122相固定形成的机械力，提高导线30的固定牢固度；此外，导线30可采用金属导线或弹性非金属导线，不局限于焊接工艺采用金属导线的方案。此外，FPC板13的设置，体积小巧，且可根据服装采集信号需求实现多根导线30的固接，接线集成度高，适用于各种柔性可穿戴设备。
进一步地，导电漆为导电银漆，室温下10分钟左右开始固化，静置22-26小时即可完全固化。
在一实施例中，所述容腔1221靠近所述基座122侧端的一侧壁设有缺口12211，用以溢料。安装座121、基座122相固定并将FPC板13按压于基座122上时，此时容腔1221内的导电漆在FPC板13按压下发生外溢，开设缺口12211，以形成容腔1221内的导电漆外溢口，使得导电漆外溢至基座122外侧，以免导电漆向FPC板13内部区域溢出，而导致电性连接的短路，使得多根导线30稳定可靠汇集后固定于FPC板13背面。
在一实施例中，如图8、图13所示，安装座121设有若干第一固定孔1217、基座122分别设有若干第二固定孔1222，通过紧固件依次穿过第一固定孔1217、第二固定孔1222或依次穿过第二固定孔1222、第一固定孔1217实现固定；FPC板13设有若干第二让位缺口132，用以让位安装座121、基座122通过紧固件固定。进一步地，为了避免紧固件安装时抵触到信号处理器11外表面而影响信号处理器11的性能，第一固定孔1217为盲孔，第二固定孔1222为通孔，紧固件依次穿过第二固定孔1222、第一固定孔1217实现固定。
进一步地，为了降低安装座121、基座122的装配难度，安装座121设有若干定位凸起1218，基座122设有若干相匹配的定位孔1223。装配安装座121、基座122时，定位凸起1218对准相匹配的定位孔1223伸入，再通过紧固件穿过第二固定孔1222、第一固定孔1217实现固定。
在一实施例中，如图9所示，所述基座122包括第一基座122a、第二基座122b；所述第一基座122a、第二基座122b分别自服装40的内层面料42两侧相固定并夹持所述内层面料42；所述安装座121固定于所述第一基座122a。具体地，服装为了容纳导线30、信号采集装置，服装40至少具有两层面料。进一步地，为了节省服装成本及提高服装贴肤时的舒适度，服装40具有两层面料，即外层面料41、内层面料42。为了便于安装座121与基座122的紧固件连接，以及降低内层面料42相对基座122的滑动，通过设置第一基座122a、第二基座122b的设置，使得基座122与内层面料42相固定，且第一基座122a、第二基座122b装配简单，通过紧固件配合第二基座122b上、第一基座122a、安装座121对应的固定孔即可实现固定。内层面料42仅需开设让位紧固件穿过的孔洞即可，简化对内层面料42的加工工序。
在一实施例中，第一基座122a、第二基座122b结构相同。在又一实施例中，为了降低加工成本，第一基座122a、第二基座122b结构不一样，第一基座122a设有若干用以容纳导电漆的容腔1221，容腔1221靠近第一基座122a侧端的一侧设有用以溢料的缺口。第二基座122b为平板结构。
在一实施例中，所述信号处理器11、所述安装座121的触点111数目均为九个并呈阵列排布；安装座121上的一个第一金属触点1211对应服装40上一路的信号采集信息，第一金属触点1211与相应的信号触点111接触导通后将该路的信号采集信息传递至信号处理器11。所述信号处理器11、所述安装座121结构简单，便于开设相应触点结构，可增加信号处理装置10的触点数目，以配合多项人体生物电信号的处理。采用弹针阵列接口，提高底座的输入引脚数量。具体地，在一实施例中，如图1、图2所示，服装40上设有的信号采集装置包括五个用以检测心电信号的电极组件20、一个用以检测当前体温的温度传感器50、一个用以检测呼吸应变的呼吸传感器60，呼吸传感器60为带状并设置于两侧面料之间；其中，靠近胸口设置的两电极组件20还用以检测胸阻抗。柔性导线30数目为九根，信号处理器11上的信号触点111数目为九个，安装座121上的第一金属触点1211数目为九个，一电极组件20采用一根柔性导线30，温度传感器50采用两根柔性导线30，呼吸传感器60采用两根柔性导线30，以使得信号处理装置10接收并处理五个电极组件20采集的心电信号、温度传感器50采集的温度电信号、呼吸传感器60采集的呼吸应变电信号、两个靠近胸口的电极组件20采集的胸阻抗电信号，以实现三导心电、一导呼吸、一导体温的监测；其中胸阻抗复用三导心电中的两电极。
进一步地，九个触点呈3×3阵列排布。即九个信号触点111、九个第一金属触点1211均呈3×3阵列排布，排布紧凑，有利于信号处理装置10的小型化设计。进一步地，触点数目还可为更多个，以接入更多路的信号。
在一实施例中，信号处理器11内设置信号指示灯(图中未示出)，信号处理器11盒体设有指示灯窗口115，通过指示灯窗口115观看信号指示灯，通过信号指示灯以指示信号处理器11当前工作状态。其中，信号处理器11当前工作状态包括正常运行状态、异常运行状态；正常运行状态包括连接蓝牙状态或不连接蓝牙状态；异常运行状态为信号读取异常状态，包括心电读取异常状态或体温读取异常状态或呼吸读取异常状态或数据存储异常状态。当信号处理器11内设置三轴加速度传感器或九轴加速度传感器时，异常运行状态还包括三轴加速度传感器或九轴加速度传感器读取异常状态。
在一实施例中，信号处理器11设置感应开关(图中未示出)，用以通过人体感应结果开启或关闭信号处理器11，替代传统机械开关，以简化信号处理器11的结构设计，有利于信号处理器11的小型化设计，且提高防水性能。
在一实施例中，如图8所示，信号处理器11外表面设有防滑部116，用以增加其与用户接触部位的摩擦力，以便于用户装卸信号处理器11、安装座121。此外，防滑部116还起到辅助用户找到装卸时着力部位，便于装卸。
在一实施例中，如图12所示，信号处理器11盒体设有开口117，开口117处设有USB接口118，通过数据线以传输数据或充电。
在一实施例中，如图12所示，信号处理器11呈盒体结构，包括第一盒体1101、第二盒体1102，第一盒体1101、第二盒体1102共同夹持形成一空腔，该空腔用以容纳主控模块、存储模块、蓝牙模块、AD模块、电源模块、九轴加速度传感器或三轴加速度传感器，以便于各模块的装卸或更换。
进一步地，第一盒体1101、第二盒体1102通过扣槽与扣接部实现快速装配。具体地，第一盒体1101两侧设有若干扣槽11011，第二盒体1102两侧设有若干扣接部11021，扣槽11011与扣接部11021相扣接，以实现两盒体的快速装卸。
在一实施例中，信号处理装置10为长方形或正方形，信号处理器11、底座12相应设计为长方形，以便于两者卡接。
在一实施例中，如图15、图16所示，所述柔性导线30包括柔性导电纤维31、编织线32；其中，
所述编织线32包括至少两纱线；至少两纱线相互编织形成具有若干编织眼孔的所述编织线32；
所述柔性导电纤维31呈弯曲状穿插于若干所述编织线32的编织眼孔，以与若干所述编织线32编织呈一体结构。
具体地，至少两纱线通过并丝机固定在编织机上，通过编织机进行编织，编织密度根据生产工艺而定，编织形成的编织线32内具有若干编织眼孔(图中未示出)。柔性导电纤维31通过依次穿过编织线32上的若干编织眼孔以编织形成柔性导线30。柔性导电纤维31呈弯曲状固定于编织线32，柔性导线30随着穿戴设备本体100拉伸或扭曲时，柔性导电纤维31可随之伸展或扭曲，进而提高柔性导线30的弹性，柔性导线30抗折叠、抗拉伸，适用于柔性穿戴设备。
进一步地，柔性导电纤维31呈波浪状延伸，结构对称，使得柔性导线30各部位电阻值均匀，信号传输性能稳定。
在一实施例中，所述柔性导电纤维31数目为2根-4根，以保证制得柔性导线30具有良好的导电性。为了柔性导线30的小型化设计，柔性导电纤维31的数目为两个。
在一实施例中，为了柔性导线30的小型化设计，编织线32的数目为两个，能够稳固固定呈弯曲状延伸的柔性导电纤维31。
在一实施例中，如图17、图18所示，保证柔性导线30的弹性，编织线32采用具有弹性的纱线进行编织。进一步地，纱线为氨纶线，弹性好。
进一步地，所述柔性导电纤维31包括导电线，所述导电线外表面设有信号屏蔽层313；
所述导电线形成电信号传输通道；所述信号屏蔽层313用以屏蔽外界磁场干扰所述导电线的电信号传输工作。具体地，在穿戴设备领域，采用的导线结构通常为设有绝缘材料的导电体，绝缘材料用以防止导电体接触其余导电物体，这样的导线结构信号传输易受外界磁场干扰。通过在导电线外表面设置信号屏蔽层313，用以屏蔽外界磁场对柔性导电芯信号传输的干扰，能够保护微弱信号，提高信号抗干扰性、确保信号质量。
进一步地，所述柔性导电纤维31包括导电丝311，包括纤维丝3111及设于所述纤维丝3111外表面的金属导电层3112；若干导电丝311加捻缠绕形成柔性导电芯；
第一绝缘层312，设于所述柔性导电芯外周表面；
信号屏蔽层313，设于所述第一绝缘层312外周表面；所述第一绝缘层312用以分隔所述柔性导电芯与所述信号屏蔽层313；
第二绝缘层314，设于所述信号屏蔽层313外周表面，用以分隔所述信号屏蔽层313与外界电子元件；
所述柔性导电芯形成电信号传输通道；所述信号屏蔽层313用以屏蔽外界磁场干扰所述柔性导电芯的电信号传输工作。
具体地，柔性导电芯外周设置第一绝缘层312，以形成导电线。纤维丝3111具有良好的柔性，进而赋予导电丝311柔性性能；通过若干具有良好柔性的导电丝311加捻缠绕形成柔性导电芯，形成的柔性导电芯既具有良好的柔性又具有良好的电学性能，用以传输电信号；此外，外侧纤维丝向内侧纤维丝挤压产生向心力，导电丝311内的纤维丝在沿其长度方向获得摩擦性，增加导电丝311的强度。在柔性导电芯外依次设有第一绝缘层312、信号屏蔽层313、第二绝缘层314，信号屏蔽层313用以屏蔽外界磁场对柔性导电芯信号传输的干扰，并能够保护微弱信号，提高信号抗干扰性、确保信号质量。第一绝缘层312用以分隔柔性导电芯与信号屏蔽层313，以免柔性导电芯与信号屏蔽层313接触而发生短路。第二绝缘层314用以分隔信号屏蔽层313与外界，以免柔性导电纤维31接触其他电子元件或电器时，信号屏蔽层313直接接触其他电子元件或电器时而发生电性传输，影响了柔性导电纤维31及其他电子元件或电器的正常运行。即柔性导电纤维31通过从内至外依次设置的柔性导电芯、第一绝缘层312、信号屏蔽层313、第二绝缘层314，使得柔性导电纤维31具有良好导电性、柔性，屏蔽外界磁场以保证信号传输稳定性。以单根柔软的纤维丝为基础，经过表面金属化处理，再经过绝缘裹覆和屏蔽涂层包覆处理，确保了很好的柔性、绝缘性和屏蔽性，适用于穿戴设备本体100上的信号传导与连接；因基材的韧性，其与信号采集装置或信号处理装置10的连接处，仍然能保持很好的连接强度与可靠性。穿戴设备本体100耐揉搓、水洗、甩干等操作。
在一实施例中，所述第一绝缘层312和/或所述第二绝缘层314选自硅橡胶层、聚氨酯层、聚酰胺层、聚乙烯层、聚酰亚胺层中至少一种。具体地，硅橡胶具有优异的电绝缘性能、耐电晕性、耐电弧性、防水性；聚氨酯具有绝缘绝热、防水性；聚酰胺具有优异的电绝缘性能、耐气候性、防水性及力学性能；聚乙烯具有良好的电绝缘性能、防水性；聚酰亚胺具有优异的电绝缘性能、良好的防水性。采用任意一种材料在柔性导电芯外层形成第一绝缘层312，起到绝缘作用的同时，隔绝外界水汽与柔性导电芯的接触，使得柔性导电纤维31可反复水洗。采用任意一种材料在信号屏蔽层313外层形成第二绝缘层314，起到绝缘作用的同时，隔绝外界水汽与信号屏蔽层313的接触，以保证信号屏蔽层313的正常使用。此外，第二绝缘层314还起到防护、缓冲的作用。两道绝缘层结构确保柔性导电纤维31的绝缘防水性能，耐水性，且避免人体汗液导电引入的传导干扰。
进一步地，所述第一绝缘层312和/或所述第二绝缘层314厚度为200μm-300μm，保证所述第一绝缘层312和/或所述第二绝缘层314绝缘性能的同时降低柔性导电纤维31的厚度，以便于柔性导电纤维31的小型化设计，进而便于采用柔性导电纤维31制得的柔性导线30在穿戴设备本体100内走线进行电性连接的同时降低柔性导线30带给用户的异物感。
在一实施例中，所述信号屏蔽层313为镀银层，厚度为3μm-5μm。镀银层易加工且厚度易控制，可采用化学镀处理形成镀银层。
在一实施例中，所述纤维丝3111包括芳纶纤维或PBO纤维，直径为10μm-50μm；所述柔性导电芯包括100-300根所述导电丝311。具体地，芳纶纤维具有超高强度、高模量、耐高温、耐酸耐碱、重量轻、抗老化的特点；PBO纤维具有高强度、耐热难燃，具有良好的机械性能及化学性能。芳纶纤维或PBO纤维军可在反复穿戴或反复水洗下保证较长使用寿命。后续加工制得的柔性导线30耐高温，即可适用于高温焊接工艺，也适用于缝纫或导电漆粘接，便于柔性导线30与电子元件的连接，适用范围广。
在一实施例中，所述金属导电层3112为镀银层，厚度为0.1μm-2μm。镀银层易加工且厚度易控制，可采用化学镀处理形成镀银层。金属导电层3112厚度为0.1μm-2μm，制得的导电丝311具有良好的导电性；且通过控制金属导电层3112厚度，一方面避免导电丝311过细，而使得形成的柔性导电芯阻抗较高，导致后续采集的信号衰弱；另一方面避免导电丝311过粗，使得通过若干导电丝311加捻缠绕形成的柔性导电芯直径较大，导致后续布线时产生较大寄生电容而导致信号衰弱。
本发明提供的柔性导线30，耐水性、耐拉伸、耐折叠、抗信号干扰；避免人体出汗影响柔性导线30信号传输质量。初始电阻率为0.1-10s/cm；50％形变拉伸1000次，电阻率变化小于5％。与信号采集装置、信号处理装置10的电性连接方式包括但不限于高温焊接或缝纫连接或导电漆连接工艺，适用范围广。
如图5所示，柔性导线30的制备包括以下步骤：
S1、纤维丝3111表面经化学镀处理以形成金属导电层3112，制得所述导电丝311；
S2、若干所述导电丝311一端固定，另一端回转，经加捻缠绕，制得所述柔性导电芯；
S3、所述柔性导电芯从含有熔融绝缘材料的模具中通过，经冷却以形成第一绝缘层312的包覆结构；
S4、在所述第一绝缘层312外周表面镀金属层，形成信号屏蔽层313；
S5、再次经熔融绝缘材料包覆、冷却，以形成第二绝缘层314，制得柔性导电纤维31；
S6、至少两纱线相互编织形成具有若干编织眼孔的所述编织线32；
S7、所述柔性导电纤维31呈弯曲状穿插于若干所述编织线32的编织眼孔，编织制得所述柔性导线30。
在一实施例中，导电丝311的制备包括以下步骤：
化学镀银处理：将整束纤维丝3111置入无水乙醇和纯净水的混合液中,每升混合液中含有5-25g的无水乙醇；在60-80℃条件下粗化30-90min，然后用水清洗至中性；经粗化处理的纤维丝束置入体积浓度为20-100m1/L的酸溶液中，在40-80℃条件下水解10-80min；然后用水清洗至中性，经水解处理的纤维丝束置入按每升混合液中含有5-20ml的盐酸、0.1-1g的氯化钯、10-30g的氯化亚锡和纯净水的混合液中，在40-80℃条件下钯盐活化10-30min；经钯盐活化处理的纤维丝束置入按每升混合液中含有10-100ml的盐酸、1-6g的次亚磷酸钠和纯净水的混合液中，在室温条件下还原1-5min，然后用水清洗至中性；经还原处理的纤维丝束置入按每升化学镀银液中含有1-5g的硝酸银、0.02-0.5g的氢氧化钠、1.5-10ml的氨水、0.lg-5g的络合剂、3-20g的还原剂和纯净水的化学镀银液中，在该化学镀银液温度为30-60℃条件下化学镀银30-90min，然后用水清洗至中性，风干或烘干即制得导电丝311；
其中，所述的酸溶液选自盐酸、硝酸、硫酸溶液中至少一种；所述的络合剂为乙二胺四乙酸单钠；所述的还原剂选自葡萄糖、酒石酸钠、酒石酸钾钠中至少一种。
进一步地，导电丝311的制备还包括采用电镀或磁控溅射处理或真空蒸镀处理，加厚纤维丝表面的镀银层，以增加导电丝311的导电性。
在一实施例中，第一绝缘层312的包覆具体包括以下步骤：
准备绝缘材料颗粒，置于模具内并加热熔融，将柔性导电芯以1m/s-5m/s的速度通过该模具，使得柔性导电芯外周表面包覆熔融的绝缘材料，经自然冷却或通风冷却，使得熔融的绝缘材料冷却固化形成第一绝缘层312。
在一实施例中，信号屏蔽层313采用磁控溅射处理或真空蒸镀处理形成。
在一实施例中，第二绝缘层314的包覆具体包括以下步骤：
准备绝缘材料颗粒，置于模具内并加热熔融，将步骤S4制得的半成品以1m/s-5m/s的速度通过该模具，表面包覆熔融的绝缘材料，经自然冷却或通风冷却，使得熔融的绝缘材料冷却固化形成第二绝缘层314。
本发明提供的制备方法工艺简单、易操作，适用于批量生产。制得的柔性导线30具有良好的导电性、柔性、强度、抗信号干扰性。
实施例2
准备10组健康成年人员，分别采用穿戴设备本体100、Biopack仪器同时监测30组人员在跑动及走动状态下的心率值，穿戴设备本体100监测作为实验组，Biopack仪器监测作为对照组。
其中，Biopack仪器采用的是医用湿电极。
如图1、图10、图11所示，穿戴设备本体100采用五个电极组件20采集心电信号，电极组件20包括导电织物布21、两导电海绵23、柔性导线30、水凝胶层24，导电织物布21通过TPU层25压烫固定于服装40内表面，柔性导线30通过两导电海绵23的粘接及导电漆进行两次固定。
测试条件为跑动速度为5m/s-7m/s；走动速度为1.5m/s-2m/s；每隔25秒监测一次心率值，连续获取24次时间点的两监测设备获取的心率值变化情况。跑动心率监测条件为跑动5分钟后开始监测心率值变化情况。
应当理解，实际监测时，为了时刻监测用户生物电信号变化，穿戴设备本体100监测间隔时间较短，如每隔5秒监测一次生物电信号。本实验中，为了监测较长时间段内心率变化状况，设置为每隔25秒监测一次心率值。
前5组、后5组人员在走动状态下分别采用穿戴设备本体100、Biopack仪器同时监测得到的心率值分别见表一、表二。
表一
Figure BDA0003200251170000171
表二
Figure BDA0003200251170000181
前5组、后5组人员在跑动状态下分别采用穿戴设备本体100、Biopack仪器同时监测得到的心率值分别见表三、表四。
表三
Figure BDA0003200251170000191
表四
Figure BDA0003200251170000201
由表一、表二、表三、表四可知，采用穿戴设备本体100监测的跑动及走动状态下的心率值与采用Biopack仪器监测的跑动及走动状态下的心率值相近，心率变化走势相近，表明穿戴设备本体100采用导电织物布21采集心电信号，配合电极组件20的结构设计、位置设计，使得电极组件20采集心电信号的性能良好，且可反复水洗并适用任意运动状态下的配戴。图19、图20为人员1两种运动状态下的心率值对比图，采用穿戴设备本体100监测的两种运动状态下的心率变化走势相近。应当理解，图12、图13的横坐标表示从监测初始开始依次到监测结束时的当前记录次数，如横坐标为数字1，表示第一次，对应初始监测时间点；横坐标为数字2，表示第二次监测数据，第二次与第一次间隔25秒；横坐标为数字3，表示第三次，第三次与第二次间隔25秒，以此类推，在此不再赘述。
以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可穿戴设备，其特征在于，包括：
服装(40)，用以穿戴于人身；
信号采集装置，设置于所述服装(40)内表面，包括若干电极组件(20)；所述电极组件(20)设有用以采集人体电信号的导电织物布(21)，所述导电织物布(21)外表面设有用以粘接人体皮肤的水凝胶层(24)；
信号处理装置(10)，设置于所述服装(40)外表面，用以处理所述信号采集装置采集的人体生物电信号；
柔性导线(30)，用以电性连接所述采集装置与所述信号处理装置(10)；
所述信号采集装置采集的人体电信号通过所述柔性导线(30)传输至所述信号处理装置(10)；所述信号处理装置(10)处理所述人体电信号以形成监测数据。
2.根据权利要求1所述的一种可穿戴设备，其特征在于，所述电极组件(20)数目为至少五个，用以采集三导心电。
3.根据权利要求1所述的一种可穿戴设备，其特征在于，所述信号采集装置还包括：
至少一温度传感器(50)，靠近人体腋下设置，用以采集人体温度电信号；
和/或呼吸传感器(60)，靠近人体前胸下方设置，用以采集人体呼吸信号。
4.根据权利要求1所述的一种可穿戴设备，其特征在于，所述电极组件(20)还包括导电海绵(23)、柔性导线(30)；
所述导电海绵(23)设置于所述导电织物布(21)朝向所述服装(40)的一侧，以形成缓冲结构；
所述柔性导线(30)，一端周侧粘接于所述导电海绵(23)且其末端固接于所述导电织物布(21)内表面；另一端电性连接于所述信号处理装置(10)。
5.根据权利要求4所述的一种可穿戴设备，其特征在于，所述导电织物布(21)固定于所述服装(40)内表面并与该表面共同形成空腔(22)；所述导电海绵(23)设置于所述空腔(22)内，支撑所述导电织物布(21)以形成其表面的缓冲结构；所述柔性导线(30)一端伸入所述空腔(22)后依次固定于所述导电海绵(23)、所述导电织物布(21)。
6.根据权利要求1所述的一种可穿戴设备，其特征在于，所述信号处理装置(10)包括：
信号处理器(11)，用以接收人体生物电信号并转换为数字信号；所述信号处理器(11)设有若干信号触点(111)；
底座(12)，设有若干第一金属触点(1211)；所述第一金属触点(1211)与服装内的信号采集装置通过导线(30)电性连接；
所述信号处理器(11)与所述底座(12)相卡接，并使得若干所述信号触点(111)分别与若干所述第一金属触点(1211)接触导通，以接收并处理所述信号采集装置发出的人体生物电信号。
7.根据权利要求6所述的一种可穿戴设备，其特征在于，所述底座(12)包括安装座(121)、基座(122)；所述安装座(121)、所述基座(122)自服装的外层面料(41)两侧相固定并夹持所述外层面料(41)；若干所述第一金属触点(1211)设置于所述安装座(121)；所述信号处理器(11)卡装于所述安装座(121)。
8.根据权利要求7所述的一种可穿戴设备，其特征在于，所述信号处理装置(10)还包括FPC板(13)，设置于所述基座(122)与所述外层面料(41)之间；所述FPC板(13)设有若干第二金属触点(131)；若干第二金属触点(131)分别与若干所述第一金属触点(1211)接触导通；其中，
所述FPC板(13)与服装内若干导线电性连接，以使得所述第一金属触点(1211)与所述导线电性连接。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种可穿戴设备，其特征在于，所述柔性导线(30)包括柔性导电纤维(31)、编织线(32)；其中，
所述编织线(32)包括至少两纱线；至少两纱线相互编织形成具有若干编织眼孔的所述编织线(32)；
所述柔性导电纤维(31)呈弯曲状穿插于若干所述编织线(32)的编织眼孔，以与若干所述编织线(32)编织呈一体结构。
10.根据权利要求9所述的一种可穿戴设备，其特征在于，所述柔性导电纤维(31)包括导电线，所述导电线外表面设有信号屏蔽层(313)；
所述导电线形成电信号传输通道；所述信号屏蔽层(313)用以屏蔽外界磁场干扰所述柔性导电芯的电信号传输工作。
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