CN208741753U - 可自动调节身体体温的可穿戴设备及可穿戴系统 - Google Patents

Abstract

一种可自动调节身体体温的可穿戴设备，包括穿戴部件，穿戴部件包括至少一个分离式部件，其包括适配人体相应部位外形的柔性穿戴外壳、设置在柔性穿戴外壳上的至少一个刺激电极、电源管理模块、控制模块和无线模块，柔性穿戴外壳用于贴附人体表面，刺激电极用于接触人体皮肤，所述无线模块接收上位机终端以无线方式发送的刺激指令，控制模块依照刺激指令，控制电源管理模块向刺激电极输出用于刺激人体相应部位的刺激电信号，通过刺激电极刺激人体产生热量的增加/减少，实现穿戴者体温的调节。本实用新型解决了传统天气寒冷或炎热的情况下，仅能靠外部环境因素快速调节人体体温的问题。

Description

可自动调节身体体温的可穿戴设备及可穿戴系统

技术领域

本实用新型涉及可穿戴设备，特别是涉及一种可自动调节身体体温的可穿戴设备。

背景技术

我国南方地区环境湿度相对较高又缺乏室内供暖设施，因而，南方的冬天十分“难过”。人体长期处于温度较低的外部环境中时，体内代谢将逐步减缓，造成四肢发凉，身体发寒等的一系列反应。常言道“寒从足底生”，由于脚距心脏的距离最远，血供少且慢，脚的皮下脂肪较薄，保暖性也很差。因而，寒冷的感觉将逐步由脚踝蔓延，经过小腿、大腿最后至人体上身。传统的保暖措施较多，如用热水烫脚、室内安装火盆、使用一次性或可多次充电的“暖宝宝”贴放在腿部加热。传统的取暖措施相对较为麻烦，实用性、便携性较差、性价比较低，目前还没有较好的解决方式可以解决上述问题。

可穿戴设备发展至今，已经有越来越多的可穿戴设备进入到了大众的生活中。可穿戴设备是一类具有高便携性的电子产品，市面上的可穿戴设备大多以手机辅助器件、生理信号检测等的形式存在，它们更多的是在扮演信息收集者的角色。其实，可穿戴技术发展至今，同样可以以功能输出者的形式呈现自身的价值。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种可自动调节身体体温的可穿戴设备，解决环境造成身体产热量低/高的问题，在不影响穿戴者身体健康的情况下，使穿戴者自主地调节身体的产热量，调节人体体温。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种可自动调节身体体温的可穿戴设备，包括穿戴部件，所述穿戴部件包括由上位机终端无线控制的至少一个分离式部件，所述分离式部件包括适配人体相应部位外形的柔性穿戴外壳、设置在所述柔性穿戴外壳上的至少一个刺激电极、电源管理模块、控制模块和无线模块，所述无线模块、所述控制模块、所述电源管理模块和所述刺激电极依次相连，所述柔性穿戴外壳用于贴附人体表面，所述刺激电极用于接触人体皮肤，所述无线模块接收上位机终端以无线方式发送的刺激指令，所述控制模块依照所述刺激指令，控制所述电源管理模块向所述刺激电极输出用于刺激人体相应部位的刺激电信号，以刺激人体产热的增加或减少。

进一步地：

所述穿戴部件包括多个分离式部件，所述多个分离式部件分别设置成左脚脚套、左脚护膝、右脚脚套以及右脚护膝的形式。

所述穿戴部件上还设置有温度传感器，所述温度传感器检测的人体温度信号通过所述无线模块发送至所述上位机终端，所述上位机终端还根据所述人体温度信号来生成所述刺激指令，所述刺激指令至少控制所述电信号的时间和强度。

所述刺激电极包括至少一个穴位刺激电极，所述穴位刺激电极设置在所述柔性穿戴外壳上的对应于可激发人体产热增加/减少的人体穴位的贴附部位；优选地，所述穴位刺激电极经设置对应于包括选涌泉穴、太溪穴、昆仑穴、太冲穴、公孙穴中的一种或多种的脚部穴位，或者经设置对应于包括足三里穴、伏兔穴、委中穴中的一种或多种的膝部/腿部穴位。

所述控制模块包括微控制器和与所述微控制器相连的D/A转换器，所述电源管理模块包括升压电路、降压电路以及功率放大电路，所述D/A转换器用于在所述微控制器的控制下，将所述无线模块接收的数字信号转换为模拟电信号交由所述电源管理模块处理，所述功率放大电路用于在所述微控制器的控制下，对模拟电信号进行放大，所述升压电路和所述降压电路分别用于在所述微控制器的控制下，对所述模拟电信号进行电压幅值调整。

一种可自动调节身体体温的可穿戴系统，包括所述的可穿戴设备以及与所述可穿戴设备无线通信连接的上位机终端。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供一种可以对人体体温自动调节的可穿戴设备，该设备可以在不影响穿戴者身体健康的情况下，通过穿戴部件上的刺激电极输出刺激电信号，来刺激人体产生热量的增加/减少，使穿戴者自主地调节身体的产热量，调节人体体温，例如，可以设置刺激电极在穿戴部件上的特定部分，采用对经皮穴位电刺激的方式，通过刺激人体的相关穴位，来增加/ 减少人体的产热，最终实现人体温度可调的目的。由此，本实用新型能够极好地克服例如我国冬季南方室内缺少取暖设施，由于室内环境的寒冷等外界因素所导致的人体不适的问题，同时也能够解决夏天室内闷热导致人体不适的问题。

本实用新型具体实施例的优点还有：

1)穿戴部件使用脚套、护膝等的形式，让使用者可以在任意场合、任意时间提升/降低身体热量，以高便携性提升了设备的使用价值；

2)穿戴部件的使用，一定程度上解放了外界环境中的控温设备，避免了特殊环境中，不能防止空调、暖气等控温设备的困扰；

3)让身体自动调节自己的产热/散热，可以在一定程度上具有增强体质的功效。

本实用新型的可自动调节身体体温的可穿戴设备，有效地解决了传统天气寒冷或炎热的情况下，仅能靠外部环境因素快速调节人体体温的问题。除具有上述优点之外，穿戴部件中的温度传感器实时的检测人体体温变化情况，并且依据实际情况调节穿戴部件的刺激时间、强度，还在一定程度上消除了个体差异性问题，灵活性强，适用性广。

附图说明

图1为本实用新型实施例的可自动调节身体体温的可穿戴设备结构框图。

具体实施方式

以下对本实用新型的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。

参阅图1，在一种实施例中，一种可自动调节身体体温的可穿戴设备，包括穿戴部件，所述穿戴部件包括由上位机终端300无线控制的至少一个分离式部件，例如脚套100、护膝200，所述分离式部件包括适配人体相应部位外形的柔性穿戴外壳110、210、设置在所述柔性穿戴外壳110、210 上的至少一个刺激电极120、220、电源管理模块130、230、控制模块140、 240和无线模块150、250，所述无线模块150、250、所述控制模块140、 240、所述电源管理模块130、230和所述刺激电极120、220依次相连，所述柔性穿戴外壳用于贴附人体表面，所述刺激电极用于接触人体皮肤，上位机终端300以无线方式发送刺激指令至所述无线模块150、250，所述控制模块140、240依照所述刺激指令，控制所述电源管理模块130、230向所述刺激电极120、220输出用于刺激人体相应部位的刺激电信号，通过所述刺激电极120、220刺激人体产生热量的增加/减少，实现穿戴者体温的调节。

在优选实施例中，所述穿戴部件包括多个分离式部件，所述多个分离式部件分别设置成左脚脚套、左脚护膝、右脚脚套以及右脚护膝的形式。各部件可单独使用。

在优选实施例中，所述穿戴部件上还设置有温度传感器143、243，所述温度传感器143、243检测的人体温度信号通过所述无线模块150、250 发送至所述上位机终端300，所述上位机终端300还根据所述人体温度信号来生成所述刺激指令，所述刺激指令至少控制所述电信号的时间和强度。

在优选实施例中，所述刺激电极120、220包括至少一个穴位刺激电极，所述穴位刺激电极设置在所述柔性穿戴外壳110、210上的对应于可激发人体产热增加/减少的人体穴位的贴附部位；优选地，所述穴位刺激电极经设置对应于包括选涌泉穴、太溪穴、昆仑穴、太冲穴、公孙穴中的一种或多种的脚部穴位，或者经设置对应于包括足三里穴、伏兔穴、委中穴中的一种或多种的膝部/腿部穴位。

在优选实施例中，所述控制模块140、240包括微控制器141、241和与所述微控制器141、241相连的D/A转换器142、242，所述电源管理模块130、230包括升压电路131、231、降压电路132、232以及功率放大电路133、233，所述D/A转换器用于在所述微控制器的控制下，将所述无线模块接收的数字信号转换为模拟电信号交由所述电源管理模块处理，所述功率放大电路用于在所述微控制器的控制下，对模拟电信号进行放大，所述升压电路和所述降压电路分别用于在所述微控制器的控制下，对所述模拟电信号进行电压幅值调整。电源管理模块130、230还可包括电池134、 234。

在优选实施例中，所述上位机终端300为智能手机或平板电脑等具有无线发送功能的智能终端设备。

在一些实施例中，所述穿戴部件中的所述柔性外壳内包含不止一个的穴位刺激电极，所述穿戴设备的刺激方式为经皮体表穴位电刺激的方式。优选的，所述穴位刺激电极选用柔性电极和刚性小尺寸电极中的一种或多种，所述穿戴部件中的所述柔性外壳结构贴附于人体皮肤表面，贴附部分内至少包含一个可激增/减少人体产热的穴位，优选的，所述脚套部件覆盖穴位选涌泉穴、太溪穴、昆仑穴、太冲穴、公孙穴中的一种或多种，所述护膝部件选用足三里穴、伏兔穴、委中穴中的一种或多种。所述上位机终端300与所述穿戴部件实时连接，生成刺激信号并以无线通信的方式将信号传输至穿戴部件，所述穿戴部件将刺激信号转换、输出，对人体的各个穴位刺激，增加/减少人体的热量，实现穿戴者体温的适度调节。

在一些实施例中，所述外壳上或所述外壳内还设置有温度传感器，所述控制模块将所述温度传感器信息发送至上位机，所述上位机结合所述温度信息产生刺激指令。

一种可自动调节身体体温的可穿戴系统，包括前述任一实施例的可自动调节身体体温的可穿戴设备以及上位机终端。

参见图1，在一些具体实施例中，所述脚套包括基于人体外形的柔性穿戴外壳110、与人体皮肤接触的刺激电极120、电源管理模块130、控制模块140、无线模块150。

在一些具体实施例中，所述穿戴部件采用柔性且弹性较好的材料，方便所述穿戴部件中的所述刺激电极与人体皮肤接触，柔性外壳可由硅胶、 TPU等柔性材料，通过铸模或3D打印的方式完成；柔性外壳设置有通信接口与电源输入接口；所述穿戴部件中的电路采用多层PCB电路，也可优选为柔性FPC电路或柔性与非柔性结合的电路。

在一些具体实施例中，所述与人体皮肤接触的刺激电极优选几何尺寸小的电极，几何尺寸较小的电极可提升产生刺激信号的电流密度，从而增大所述刺激信号在人体中的刺激深度，已达到更好的刺激效果；参见图1，所述脚套中的刺激电极包括涌泉穴电极121，可选包括太溪穴电极122、昆仑穴电极123、太冲穴电极124、公孙穴电极125中的一种或多种。

参见图1，在一些具体实施例中，所述脚套部件中的电源管理模块包括升压电路131、降压电路132、功率放大电路133，微控制器产生数字信号类型的模拟信号，信号较为微弱不足以达到刺激人体的目的，因此，将信号转至功率放大电路，对电压/电流进行有效放大，再转接至升压或降压电路，保证电路的刺激能力。

参见图1，在一些具体实施例中，所述脚套部件中的控制模块包括微控制器141、D/A转换器142、温度传感器143，所述穿戴部件中的无线模块接收所述上位机终端计算生成的刺激信号，由于无线模块接收信号的信号类型是数字信号，将信号进行数模转换，可对信号再处理，因此，无线模块接收的刺激信号在微控制器的控制下，经过D/A转换器进行模数转换，最终交由电源管理模块进行再处理。

在一些具体实施例中，所述脚套部件中还包括无线模块150，无线模块用于接收上位机终端的信号或指令。

在一些具体实施例中，所述护膝部件与所述脚套部件的结构大致相同，所述护膝部件包括基于人体外形的柔性穿戴外壳210、电源管理模块230、控制模块240、无线模块250，所述护膝部件中刺激电极包括足三里穴电极 222，可选包括伏兔穴电极221、委中穴电极223中的一种或多种。

在某些特定实施例中，若使用穿戴部件计算生成刺激信号，可所述的穿戴部件中添加存储模块，也可扩大微处理器的处理计算能力，同时，也可使用大容量的电池。

所述上位机可以包括温度信号处理301、温度检测显示302、针法转换计算303、控制数据储存304、刺激时间检测305几大功能模块。穿戴部件中上传的温度传感器信息在上位机上处理与显示，上位机终端可控制改变穿戴部件对穿戴者的刺激方式，实现设备的最佳刺激。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种可自动调节身体体温的可穿戴设备，其特征在于,包括穿戴部件，所述穿戴部件包括由上位机终端无线控制的至少一个分离式部件，所述分离式部件包括适配人体相应部位外形的柔性穿戴外壳、设置在所述柔性穿戴外壳上的至少一个刺激电极、电源管理模块、控制模块和无线模块，所述无线模块、所述控制模块、所述电源管理模块和所述刺激电极依次相连，所述柔性穿戴外壳用于贴附人体表面，所述刺激电极用于接触人体皮肤，所述无线模块接收上位机终端以无线方式发送的刺激指令，所述控制模块依照所述刺激指令，控制所述电源管理模块向所述刺激电极输出用于刺激人体相应部位的刺激电信号，以刺激人体产热的增加或减少。

2.如权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于,所述穿戴部件包括多个分离式部件，所述多个分离式部件分别设置成左脚脚套、左脚护膝、右脚脚套以及右脚护膝的形式。

3.如权利要求1或2所述的可穿戴设备，其特征在于,所述穿戴部件上还设置有温度传感器，所述温度传感器检测的人体温度信号通过所述无线模块发送至所述上位机终端，所述上位机终端还根据所述人体温度信号来生成所述刺激指令，所述刺激指令至少控制所述电信号的时间和强度。

4.如权利要求1或2所述的可穿戴设备，其特征在于,所述刺激电极包括至少一个穴位刺激电极，所述穴位刺激电极设置在所述柔性穿戴外壳上的对应于可激发人体产热增加/减少的人体穴位的贴附部位。

5.如权利要求1或2所述的可穿戴设备，其特征在于,所述控制模块包括微控制器和与所述微控制器相连的D/A转换器，所述电源管理模块包括升压电路、降压电路以及功率放大电路，所述D/A转换器用于在所述微控制器的控制下，将所述无线模块接收的数字信号转换为模拟电信号交由所述电源管理模块处理，所述功率放大电路用于在所述微控制器的控制下，对模拟电信号进行放大，所述升压电路和所述降压电路分别用于在所述微控制器的控制下，对所述模拟电信号进行电压幅值调整。

6.一种可自动调节身体体温的可穿戴系统，其特征在于,包括如权利要求1至5任一项所述的可穿戴设备以及与所述可穿戴设备无线通信连接的上位机终端。