CN211213118U - 一种具有心率与呼吸检测功能的智能衣服 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有心率与呼吸检测功能的智能衣服，包括衣服本体，及设置在衣服本体内侧的电路部件和松紧带；所述电路部件包括：心率信号采集模块，其采用三个布料式电极获取心率信号；呼吸信号采集模块，其通过二电极法获取呼吸信号；所述松紧带环形粘附在衣服本体内侧的后背部，且松紧带的一端设有连接部，所述衣服本体的正前方设有与连接部配合连接的适配部。通过将一个布料式电极作为取样的参考电极，另两个布料式电极获取心脏附近细胞的电脉冲后过滤该参考电极的无效电脉冲，获取精准的心率数据；衣服本体通过连接部与适配部的配合连接，使衣服本体的横向尺寸变小，提高心率数据或呼吸数据的准确度。

Description

一种具有心率与呼吸检测功能的智能衣服

技术领域

本实用新型涉及智能服装技术领域，具体涉及为一种具有心率与呼吸检测功能的智能衣服。

背景技术

人体常见的检测生理参数如心率或呼吸频率等，是直接反映人类身体健康状况的重要指数。传统的健康检测通常到医院等专业机构通过各种检测仪器检测人体各项指标进行针对性检查，该方法准确可靠，但其存在检查周期长、费用昂贵的缺点，同时该方法难以适用于一些行动不便的病人或老人。因此，人们研究并设计具有人体健康检测功能的智能服装，可随时随地检测人体的心率或呼吸频率等生理参数，提供便捷的健康检测功能。

但申请人研究发现，目前具有心率或呼吸检测功能的智能服装没有大量推广，主要存在以下原因：

1.目前智能衣服多数采用传感器获取心脏的心率信号，但由于人体心脏附近的细胞受其它细胞的电脉冲干扰，使获取的心率数据存在偏差。

2.心率传感器等检测元件在工作时需要与皮肤贴合接触才能获得准确数据，因此难以设置在宽松的休闲衣服上，故目前设有心率或呼吸检测的智能衣服多为运动文胸或内衣或运动背心等，而该类用户对心率或呼吸检测的需求较低，使得具有心率或呼吸检测功能的智能衣服没有得到推广使用。

实用新型内容

为了克服上述目前的智能衣服采用传感器检测并获得的心率数据或呼吸数据不精准的术缺陷，本实用新型提供一种具有心率与呼吸检测功能的智能衣服，通过将一个布料式电极作为取样的参考电极，另两个布料式电极获取心脏附近细胞的电脉冲后过滤该参考电极的无效电脉冲，获取精准的心率数据；衣服本体通过连接部与适配部的配合连接，使衣服本体的横向尺寸变小，使得人体与衣服紧密贴合，提高传感器获取心率数据或呼吸数据的准确度。

为了解决上述问题，本实用新型按以下技术方案予以实现的：

本实用新型所述一种具有心率与呼吸检测功能的智能衣服，包括衣服本体，及设置在衣服本体内侧的电路部件和松紧带；

所述电路部件包括：

心率信号采集模块，其采用三个布料式电极获取心率信号；

呼吸信号采集模块，其通过二电极法获取呼吸信号；

所述松紧带环形粘附在衣服本体内侧的后背部，且松紧带的一端设有连接部，该连接部穿通衣服本体后露出在衣服本体的正前方，所述衣服本体的正前方设有与连接部配合连接的适配部。

进一步地，所述三个布料式电极分别为第一电极、第二电极和第三电极，所述第一电极和第二电极分别设于衣服本体的两侧腋下并靠近胸部的一侧，所述第三电极设于衣服本体的右侧肾脏部。

进一步地，所述布料式电极是由银纤维经纺织制成。

进一步地，所述心率信号采集模块还包括第一运算放大器和第一A/D转换器。

进一步地，所述呼吸信号采集模块包括由半导体材料制成的采集带、第二运算放大器和第二A/D转换器；

所述采集带环绕于衣服本体的胸腔附近。

进一步地，所述电路部件还包括：

微控制单元，其用于控制心率信号采集模块和呼吸信号采集模块的工作；

无线通信模块，其用于发送心率数据和呼吸数据到外部终端设备；

供电模块，其用于给微控制单元和呼吸信号采集模块提供电源。

进一步地，所述无线通信模块的通信方式为WiFi、蓝牙、NFC或蜂窝移动通信中的一种；

所述供电模块为片状锂电池。

进一步地，所述连接部为挂钩，所述适配部为开设在衣服本体正前方的若干挂孔。

进一步地，所述连接部为磁体，所述适配部为与磁体相互吸引的导磁片。

进一步地，所述连接部为魔术子贴，所述适配部为与魔术子贴配合的魔术母贴

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.心率信号采集模块是采用一个布料式电极获取人体某一位置细胞的电脉冲作为参考脉冲信号，另两个布料式电极获取心脏附近的电脉冲作为心率脉冲信号，通过将心率脉冲信号与参考脉冲信号比较后，过滤心率脉冲信号中的无效电脉冲，避免人体其它细胞对心脏细胞的干扰，使该心率信号为人体心脏真正的心率数据。

2.衣服本体内侧设有松紧带，该松紧带采用弹性材料制成，其容易被拉伸，通过松紧带的拉伸，带动衣服本体横向收紧，使得衣服本体的横向尺寸变小，进而使衣服更贴合人体皮肤，检测获取精准的心率信号和呼吸信号。此外，采用连接部与适配部的配合连接，可随意轻松改变衣服本体的横向尺寸，避免采用其它工具或手动收紧衣服本体的麻烦，结构简单合理，通用性高强，合理解决了具有心率或呼吸检测功能的宽松衣服存在测量不准的缺陷。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本实用新型所述电路部件的原理图；

图2是本实用新型所述连接部和适配部的一种优选结构图；

图3是本实用新型的所述连接部和适配部的另一种优选结构图；

图4是本实用新型的所述连接部和适配部的再一种优选结构图。

图中：11-挂钩；12-挂孔；

21-磁体；22-导磁片；

31-魔术子贴；32-魔术母贴。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1～图4所示，其为本实用新型所述的一种具有心率与呼吸检测功能的智能衣服的优选结构。

具体地，所述智能衣服包括衣服本体、电路部件和松紧带，其中，所述电路部件采用符合IPX-7的防水结构设置在衣服本体的内侧，使智能衣服满足短时间浸泡清洗的要求。所述松紧带粘附在衣服本体内侧的后背部，且松紧带的一端设有连接部，该连接部穿通衣服本体后露出在衣服本体的正前方，所述衣服本体的正前方设有适配部，通过连接部与适配部的配合连接，使松紧带带动衣服本体横向收紧，减小衣服本体的横向尺寸，进而使电路部件紧密贴合皮肤，提高获取心率信号和呼吸信号的精准度。

需要说明的是，本实施例并不限制衣服本体的结构、形状或材料，本领域技术人员可采用现有的纺织材料制成衣服本体，如采用麻、棉布、涤纶或皮革等材料制成的短袖或长袖，随后将电路部件通过防水结构设置在衣服本体内侧，使具有本实用新的电路部件和松紧带的结构均可适用于各种衣服。其中，防水结构为本领域技术人员可实施并实现的，在此不过多陈述。

进一步的，如图1所示，所述电路部件包括心率信号采集模块、呼吸信号采集模块、微控制单元、无线通信模块和供电模块。

其中，心率信号采集模块包括三个布料式电极、第一运算放大器和第一A/D转换器，其中，布料式电极是以锦纶长丝、涤纶长丝等多元复合纤维为基材，采用纳米银层固化技术将纯银沁入把基材包裹起来变成永久的银纤维，即把纳米银层镀在复合纤维上形成银纤维，再把银纤维纺织成布料后制成电极。作为优选地，电极中复合纤维的含量小于40％，这样既保持了原丝的可织造性，又使织物表面电阻低、导电效果好。由银纤维纺织成的电极经多次洗涤后屏蔽效能并不减弱，这是其它金属纤维混纺成防辐射面料所制成的电极所不可比的，而且金属化面料不可洗涤，而金属纤维混纺成防辐射面料所制成的电极洗涤几次后屏蔽效果衰减很厉害。

所述布料式电极、第一运算放大器和第一A/D转换器通过导线依次连接，作为优选地，导线采用由医用硅像胶做外皮的金属导线，制作成硅胶导线，其外形柔软适中，能满足抗拉伸强度、抗腐 蚀的导线，可埋藏在衣着内部，也可设置在衣着外部。

进一步的，三个布料式电极分别为第一电极、第二电极和第三电极，所述第一电极和第二电极分别设于衣服本体的两侧腋下并靠近胸部的一侧，获取心脏的附近细胞产生的生物电势作为心率脉冲信号，传递至第一运算放大器，所述第三电极设于衣服本体的右侧肾脏部，采集人体其它位置细胞产生的生物电脉冲后作为参考脉冲信号，传递至第一运算放大器，随后通过第一A/D转换器转换成心率数据。通过第一运算放大器内部的放大过滤电路，将心率脉冲信号与参考脉冲信号比较，滤去心率脉冲信号中的无效脉冲信号，使从第一运算放大器传递至第一A/D转换器的心率信号为心脏细胞产生的心率数据，避免在对心率检测时其它细胞对心脏细胞的干扰。

进一步的，呼吸信号采集模块包括采集带、第二运算放大器和第二A/D转换器，其中，所述采集带由柔性材料制成的环带结构，其环绕在衣服本体的胸腔附近，呼吸时胸腔附近的肌肉使采集带发生形变。在该采集带表面附着有半导体材料，半导体材料感应到采集带的形变后根据半导体应变效应使阻值发生变化。所述供电模块连接采集带的半导体两端，给采集带通入高频恒流的电流，通过内部芯片测量采集带阻值变化后的电压值，通过与原始电压值比较后获得电压差作为呼吸信号，随后依次传递至第二运算放大器和第二A/D转换器转变成呼吸数据。

进一步的，微控制单元为微型单片机，用于接收心率信号采集模块和呼吸信号采集模块输出的数字信号。作为优选地，所述电路部件还包括有存储器，用于较长时间储存心率数据和呼吸数据。无线通信模块用于发送心率数据和呼吸数据到外部终端设备，作为优选地，所述无线通信模块的通信方式为WiFi、蓝牙、NFC或蜂窝移动通信中的一种，将心率数据和呼吸数据在短距离地传递至外部终端设备进行显示，所述外部终端可为手机或平板电脑等。供电模块优选为片状锂电池，其可一块或多块，可分别给微控制单元和呼吸信号采集模块提供电源。

作为一实施例，如图2所示，所述连接部为挂钩11，挂钩11可采用金属或塑料材质制成；所述适配部为开设在衣服本体正前方的若干挂孔12，且挂孔12与挂钩11相隔一定距离。优选地，挂孔12数量为3个，各挂孔12以一定间距地排列设置。挂钩11可选择性地挂靠在挂孔12中，带动松紧带横向收缩衣服本体，使衣服本体的横向尺寸变小，进而使电路部件与人体皮肤紧密贴合，提高电路部件对心率信号或呼吸信号的获取。

作为一实施例，如图3所示，所述连接部为磁体21，所述适配部为与磁体21相互吸引的导磁片22，且磁体21与导磁片22相隔一定距离。通过手动拖拉磁体21与导磁片22磁性吸引，带动松紧带横向收缩衣服本体。

作为一实施例，如图4所示，所述连接部为魔术子贴31，所述适配部为与魔术子贴31配合的魔术母贴32，且魔术母贴32与魔术子贴31相隔一定距离。通过手动拖拉魔术子贴31与魔术母贴32可拆性地粘贴，带动松紧带横向收缩衣服本体。

需要说明的是，上述连接部和适配部的具体结构仅为本实用新型的优选方案，在拉动松紧带后使衣服本体维持在收紧状态的连接结构均在本实用新型的保护范围之内。

本实施例所述一种具有心率与呼吸检测功能的智能衣服的其它结构参见现有技术。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种具有心率与呼吸检测功能的智能衣服，包括衣服本体，其特征在于：还包括设置在衣服本体内侧的电路部件和松紧带；

所述电路部件包括：

心率信号采集模块，其采用三个布料式电极获取心率信号；

呼吸信号采集模块，其通过二电极法获取呼吸信号；

所述松紧带环形粘附在衣服本体内侧的后背部，且松紧带的一端设有连接部，该连接部穿通衣服本体后露出在衣服本体的正前方，所述衣服本体的正前方设有与连接部配合连接的适配部。

2.根据权利要求1所述的具有心率与呼吸检测功能的智能衣服，其特征在于：

所述三个布料式电极分别为第一电极、第二电极和第三电极，所述第一电极和第二电极分别设于衣服本体的两侧腋下并靠近胸部的一侧，所述第三电极设于衣服本体的右侧肾脏部。

3.根据权利要求2所述的具有心率与呼吸检测功能的智能衣服，其特征在于：

所述布料式电极是由银纤维经纺织制成。

4.根据权利要求1-3任一项所述的具有心率与呼吸检测功能的智能衣服，其特征在于：

所述心率信号采集模块还包括第一运算放大器和第一A/D转换器。

5.根据权利要求1所述的具有心率与呼吸检测功能的智能衣服，其特征在于：

所述呼吸信号采集模块包括由半导体材料制成的采集带、第二运算放大器和第二A/D转换器；

所述采集带环绕于衣服本体的胸腔附近。

6.根据权利要求1所述的具有心率与呼吸检测功能的智能衣服，其特征在于，所述电路部件还包括：

微控制单元，其用于控制心率信号采集模块和呼吸信号采集模块的工作；

无线通信模块，其用于发送心率数据和呼吸数据到外部终端设备；

供电模块，其用于给微控制单元和呼吸信号采集模块提供电源。

7.根据权利要求6所述的具有心率与呼吸检测功能的智能衣服，其特征在于：

所述无线通信模块的通信方式为WiFi、蓝牙、NFC或蜂窝移动通信中的一种；

所述供电模块为片状锂电池。

8.根据权利要求1所述的具有心率与呼吸检测功能的智能衣服，其特征在于：

所述连接部为挂钩，所述适配部为开设在衣服本体正前方的若干挂孔。

9.根据权利要求1所述的具有心率与呼吸检测功能的智能衣服，其特征在于：

所述连接部为磁体，所述适配部为与磁体相互吸引的导磁片。

10.根据权利要求1所述的具有心率与呼吸检测功能的智能衣服，其特征在于：

所述连接部为魔术子贴，所述适配部为与魔术子贴配合的魔术母贴。

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