CN211211531U

CN211211531U - 一种基于多种柔性传感器的体感服饰

Info

Publication number: CN211211531U
Application number: CN201920352013.3U
Authority: CN
Inventors: 胡镇邦; 桂志
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-03-20
Filing date: 2019-03-20
Publication date: 2020-08-11
Anticipated expiration: 2029-03-20

Abstract

本实用新型公开了一种基于多种柔性传感器的体感服饰，属于体感服饰技术领域。传统的运动监测技术，仅能提供有限的运动监测数据，鲜有一种穿戴设备能将互动体感与健身运动结合、适应场景的各种变化，满足人们移动化、个人化的健身需求，本实用新型通过在服饰本体上集成有一个或者多个具有用于采集人体各个部位的姿态、位移、形变动态信息功能的柔性传感器、导电基座以及安装在导电基座上用于驱动柔性传感器的控制器模块，可实时获取身体主要部位的尺寸数据以及全面的运动监测数据和人体生理体征信息，通过结合其他计算设备和云端服务器，可将用户身体监测部位的动态数据通过驱动模块中的通信单元实时的传送到各智能终端，并结合软件实现与智能空间、虚拟环境的互动体验，实现健身训练的“千人千面”，增加了健身的趣味性。

Description

一种基于多种柔性传感器的体感服饰

技术领域

本实用新型涉及体感服饰技术领域，具体是指一种基于多种柔性传感器的体感服饰。

背景技术

随着社会和经济的不断发展，人们对身体素质和健康目标的要求日益增高，对生命质量的重视程度也越来越高，越来越多的人投入运动和健身中，并且开始使用智能设备来监测运动状态。然而，传统的运动监测技术，比如心率带，智能手表，健康手环等，往往仅能提供有限的运动监测数据，鲜有一种穿戴设备能将互动体感与健身运动结合，既能增加健身的趣味性，又能全面直观的掌握各种运动数据。并适应场景的各种变化，来满足人们移动化、个人化的健身需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服上述技术的缺陷，提供一种基于多种柔性传感器的体感服饰，其通过柔性传感器实时获取身体主要部位的尺寸、姿态、位移以及形变，进而获取全面的运动监测数据和人体生理体征信息。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种基于多种柔性传感器的体感服饰，包括服饰本体，所述服饰本体上集成有一个或者多个用于采集人体各个部位的姿态、位移、形变等动态信息的柔性传感器、导电基座以及安装在导电基座上用于驱动柔性传感器的控制器模块，所述柔性传感器与控制器模块之间通过柔性导线电性连接，所述柔性传感器集成在服饰本体上的位置对应于人体的胸部、腰部、颈部、肩部、手臂、臀部、腿部或膝盖。

作为改进，所述柔性传感器包括柔性拉伸传感器、位移传感器、以及应变传感器的一种或多种。

作为改进，所述柔性拉伸传感器为电阻型、电容型、电感型的一种或多种组合传感器。

作为改进，所述控制器模块包括锂电池、充电电路、模拟前端电路、数字信号处理单元以及数据存储和加密单元和人体运动检测单元；所述充电电路分别与模拟前端电路和数字信号处理单元连接，所述柔性传感器的输出端连接至模拟前端电路的输入端，所述模拟前端电路的输出端连接数字信号处理单元的输入端；

所述锂电池用于给模拟前端电路和数字信号处理单元供电；

所述模拟前端电路用于将所述柔性拉伸传感器测得的电阻、电容以及电感的变化转换为脉冲宽度变化的编码信号；

所述数字信号处理单元用于将所述编码信号转换为原始的感应变化量，并对所述感应变化量做数值域的滤波，以输出对应于一个或者多个柔性传感器的多种量纲变化指标。

作为改进，所述控制器模块还包括其他集成传感器，所述其他集成传感器包括GPS模块、ECG模块、惯性传感单元以及温度湿度压力传感器等的一种或多种组合。

作为改进，所述控制器模块还包括通信单元，所述通信单元由无线或者有线通讯接口向计算设备输出相应指标，计算设备包括移动智能终端、电脑主机、云服务器，所述计算设备在显示终端上呈现运动、身体各部位形状特征变化量以及使用所述变化量来构成一个交互式的应用场景；

显示终端为便携式计算机，平板电脑，智能手机或具有合适的通信和显示能力的常规显示屏，亦可集成或嵌入到穿衣镜或户外LED大屏中构成一个智能显示终端；

输出终端为包含有嵌入式微处理器或控制器的智能终端，如：智能音箱、语音助手、车载智能音响、智能家居等具有声光交互控制功能的智能终端设备。

作为改进，所述服饰本体包括长袖、短袖、无袖上衣、长裤、短裤、内裤、胸罩、手套、腕带、肘带、臂带、腰带、束腹带、头饰、帽子、面罩、护膝带或袜子。

作为改进，所述柔性导线包括柔性导电纤维、柔性导电纱线或柔性导电织物。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：在服饰上增设柔性传感器、控制器模块，可实时获取身体主要部位的尺寸数据以及全面的运动监测数据和人体生理体征信息，另外通过结合其他计算设备和云端服务器，可将用户身体各监测部位的动态数据通过驱动模块中的通信单元（如蓝牙，wifi或以太网线缆等）实时的传送到各智能终端，并结合软件实现与智能空间、虚拟环境的互动体验，同时通过结合云端的大数据分析和AI算法模型及时给出反馈，为健身者制定个性化的健身解决方案，实现健身训练的“千人千面”。

附图说明

图1是本实用新型一种基于多种柔性传感器的体感服饰的电路控制原理图。

图2是本实用新型一种基于多种柔性传感器的体感服饰的结构示意图一。

图3是本实用新型一种基于多种柔性传感器的体感服饰的结构示意图二。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型一种基于多种柔性传感器的体感服饰做进一步的详细说明。

结合附图，一种基于多种柔性传感器的体感服饰，包括服饰本体，服饰本体上集成有一个或者多个用于采集人体各个部位的姿态、位移、形变等动态信息的柔性传感器、导电基座以及安装在导电基座上用于驱动柔性传感器的控制器模块，柔性传感器包括柔性拉伸传感器、位移传感器、以及应变传感器的一种或多种，柔性拉伸传感器为电阻型、电容型、电感型的一种或多种组合传感器，控制器模块包括锂电池、充电电路、模拟前端电路、数字信号处理单元以及数据存储和加密单元和人体运动检测单元；充电电路分别与模拟前端电路和数字信号处理单元连接，柔性传感器的输出端连接至模拟前端电路的输入端，模拟前端电路的输出端连接数字信号处理单元的输入端；锂电池用于给模拟前端电路和数字信号处理单元供电；模拟前端电路用于将柔性拉伸传感器测得的电阻、电容以及电感的变化转换为脉冲宽度变化的编码信号；数字信号处理单元用于将编码信号转换为原始的感应变化量，并对感应变化量做数值域的滤波，以输出对应于一个或者多个柔性传感器的多种量纲变化指标；控制器模块还包括其他集成传感器，其他集成传感器包括GPS模块、ECG模块、惯性传感单元以及温度湿度压力传感器等的一种或多种组合；控制器模块还包括通信单元，通信单元由无线或者有线通讯接口向计算设备输出相应指标，计算设备包括移动智能终端、电脑主机、云服务器，计算设备在显示终端上呈现运动、身体各部位形状特征变化量以及使用变化量来构成一个交互式的应用场景；显示终端为便携式计算机，平板电脑，智能手机或具有合适的通信和显示能力的常规显示屏，亦可集成或嵌入到穿衣镜或户外LED大屏中构成一个智能显示终端；输出终端为包含有嵌入式微处理器或控制器的智能终端，如：智能音箱、语音助手、车载智能音响、智能家居等具有声光交互控制功能的智能终端设备，柔性传感器与控制器模块之间通过柔性导线电性连接，柔性导线包括柔性导电纤维、柔性导电纱线或柔性导电织物，柔性传感器集成在服饰本体上的位置对应于人体的胸部、腰部、颈部、肩部、手臂、臀部、腿部或膝盖，服饰本体包括长袖、短袖、无袖上衣、长裤、短裤、内裤、胸罩、手套、腕带、肘带、臂带、腰带、束腹带、头饰、帽子、面罩、护膝带或袜子。

本实用新型在具体实施时，服饰本体包括裤子，内衣，内裤，抹胸，文胸，袜子，丝袜，头箍，手套以及头套等，上述服饰本体可采用柔性一体化设计，其包括：由可拉伸织物材料制成的服饰，和在该服饰上集成的由一个或多个新型柔性传感器、导电基座，以及一块包含了锂电池、充电电路、上电复位、模拟前端电路、惯性传感单元、数字信号处理器、数据存储和加密单元以及通信单元的可分离无线电子驱动模块所组成的实时拉伸、形变等变化量的所述控制器模块；本专利申请的体感服饰能够准确实时测量穿戴者身体相应部分的尺寸、形变和姿态变化，误差范围小于1%，为穿戴者的运动健身提供准确的数据支持；另外，所述体感服饰还可以包括运动衣，运动裤，运动内衣，运动内裤，运动抹胸，运动文胸，运动袜子，运动丝袜，运动头箍，运动护腿，运动护碗，运动手套，运动头套等。此时，控制器模块还能通过pcba板上的其他集成传感器（ECG模块，计步器等）辅助监测身体体征状态，通过传感器融合算法处理，该体感服饰能够准确实时获取穿戴者身体相应部分的尺寸变化，三维动态，运动姿态习惯监测，及心率，运动轨迹等信息为穿戴者的个人健康状态提供参考，帮助佩戴者了解自己的身体状况，及时调整运动类型和方式，达到真正意义上科学的运动效果。所述控制器模块与服饰本体上集成的导电基座为可分离设计，这样设计的控制器模块就可自动适配不同服饰上的导电基座。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种基于多种柔性传感器的体感服饰，其特征在于：包括服饰本体，所述服饰本体上集成有一个或者多个具有用于采集人体各个部位的姿态、位移、形变动态信息功能的柔性传感器、导电基座以及安装在导电基座上用于驱动柔性传感器的控制器模块，所述柔性传感器与控制器模块之间通过柔性导线电性连接，所述柔性传感器集成在服饰本体上的位置对应于人体的胸部、腰部、颈部、肩部、手臂、臀部、腿部或膝盖。

2.根据权利要求1所述的一种基于多种柔性传感器的体感服饰，其特征在于：所述柔性传感器包括柔性拉伸传感器、位移传感器、以及应变传感器的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的一种基于多种柔性传感器的体感服饰，其特征在于：所述柔性拉伸传感器为电阻型、电容型、电感型的一种或多种组合传感器。

4.根据权利要求3所述的一种基于多种柔性传感器的体感服饰，其特征在于：所述控制器模块包括锂电池、充电电路、模拟前端电路、数字信号处理单元以及数据存储和加密单元和人体运动检测单元；所述充电电路分别与模拟前端电路和数字信号处理单元连接，所述柔性传感器的输出端连接至模拟前端电路的输入端，所述模拟前端电路的输出端连接数字信号处理单元的输入端；所述锂电池用于给模拟前端电路和数字信号处理单元供电；所述模拟前端电路用于将所述柔性拉伸传感器测得的电阻、电容以及电感的变化转换为脉冲宽度变化的编码信号；所述数字信号处理单元用于将所述编码信号转换为原始的感应变化量，并对所述感应变化量做数值域的滤波，以输出对应于一个或者多个柔性传感器的多种量纲变化指标。

5.根据权利要求1所述的一种基于多种柔性传感器的体感服饰，其特征在于：所述控制器模块还包括其他集成传感器，所述其他集成传感器包括GPS模块、ECG模块、惯性传感单元以及温度湿度压力传感器的一种或多种组合。

6.根据权利要求1所述的一种基于多种柔性传感器的体感服饰，其特征在于：所述控制器模块还包括通信单元，所述通信单元由无线或者有线通讯接口向计算设备输出相应指标，计算设备包括移动智能终端、电脑主机、云服务器，所述计算设备在显示终端上呈现运动、身体各部位形状特征变化量以及使用所述变化量来构成一个交互式的应用场景；显示终端为便携式计算机，平板电脑，智能手机或具有合适的通信和显示能力的常规显示屏，亦可集成或嵌入到穿衣镜或户外LED大屏中构成一个智能显示终端；输出终端为包含有嵌入式微处理器或控制器的智能终端设备。

7.根据权利要求1所述的一种基于多种柔性传感器的体感服饰，其特征在于：所述服饰本体包括长袖、短袖、无袖上衣、长裤、短裤、内裤、胸罩、手套、腕带、肘带、臂带、腰带、束腹带、头饰、帽子、面罩、护膝带或袜子。

8.根据权利要求1所述的一种基于多种柔性传感器的体感服饰，其特征在于：所述柔性导线包括柔性导电纤维、柔性导电纱线或柔性导电织物。