[發(fā)明專利]光纖傳感智能服裝及其心音、血壓參數(shù)的處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410745004.2
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN104382569A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設計）人: 張誠;苗長云;楊昆;趙軍發(fā);穆殿偉;田新宇;沈子淇
• 申請（專利權）人: 天津工業(yè)大學
• 主分類號: A61B5/0205
• 分類號: A61B5/0205;A41D13/00;A41D27/00
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 仝林葉

技術領域

本發(fā)明涉及智能服裝技術領域，更具體的說，是涉及一種光纖傳感智能服裝及其心音、血壓參數(shù)的處理方法。

背景技術

智能服裝是指能夠對外界環(huán)境或內(nèi)部狀態(tài)進行感知，并及時進行響應的服裝，是目前服裝產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新領域。人體體征參數(shù)，如體溫、心率、血壓等，反映了人體的健康情況，通過對這些體征參數(shù)的監(jiān)測，可以預防某些疾病的發(fā)生，如心腦血管疾病等。另外，在一些特殊場合或工作環(huán)境下也需要對人體的體征參數(shù)進行實時監(jiān)測。由于服裝具有可穿戴性、不影響人正?；顒?，因此，服裝是進行人體體征參數(shù)實時檢測的理想載體，智能服裝的研發(fā)具有重要意義。

經(jīng)調(diào)研，發(fā)明專利200610125600.6公開了一種基于MEMS的智能服裝，能夠采集心電、心音等人體生理參數(shù)，該服裝利用MEMS技術制作柔性傳感器陣列薄膜，使用聚合物對其進行封裝，利用導電纖維將傳感器陣列薄膜與紡織品縫合為一體。

發(fā)明專利201210151420公開了一種人體生理指標與服裝微氣候指標監(jiān)測系統(tǒng)，用于檢測人體的溫度、服裝內(nèi)濕度和人體脈搏。該系統(tǒng)將數(shù)字溫度傳感器DS18B20、濕度傳感器DHT11和壓電薄膜脈搏傳感器HK2000A嵌入服裝中，利用單片機實現(xiàn)信號的采集、顯示與無線傳輸，傳感器與單片機之間采取有線連接方式。

實用新型專利201320696659公開了一種基于Zigbee的面向戶外運動的智能服裝，通過嵌入服裝中的信息檢測模塊監(jiān)測人體溫度、心率、血壓和脈搏信號。各信息檢測模塊與信息處理和發(fā)送模塊間采用Zigbee無線方式進行數(shù)據(jù)通信，服裝內(nèi)各模塊通過導電纖維與電源模塊相連。

發(fā)明專利201010581424公開了一種人體生理參數(shù)測量的穿戴式多生理參數(shù)記錄裝置。由穿戴衣、脈搏波測量單元和控制盒組成，穿戴衣、脈搏波測量單元以有線方式分別與控制盒連接，控制盒通過藍牙無線通信方式與智能手機通信。該裝置利用脈搏傳輸時間參數(shù)進行擬合計算，得到血壓值，實現(xiàn)了對心電、血壓和血氧三種生理指標的檢測。該裝置中，心電電極是由支撐墊向內(nèi)粘有硬海綿和由導電纖維織物包裹的軟海綿構成，導電織物通過導線與處理單元連接。

上述四種智能服裝或可穿戴設備均采用電學傳感器實現(xiàn)人體參數(shù)的檢測，由于導電纖維纏繞而產(chǎn)生的天線效應，使電信號采集和傳輸過程中易受電磁干擾，降低采集信號的信噪比，影響檢測精度。此外，發(fā)明專利201210151420和實用新型專利201320696659中的檢測單元(傳感器)體積大，具有一定重量，不便于與織物結合，影響了服裝穿著的舒適性。此外，基于電學傳感器的智能服裝均不能在強電磁干擾和強磁場環(huán)境下工作，從而限制了智能服裝的應用場合。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是，克服上述現(xiàn)有技術中智能服裝所存在的缺陷，提供一種光纖傳感智能服裝及其心音、血壓參數(shù)的處理方法。

本發(fā)明一種光纖傳感智能服裝，包括服裝本體、光纖光柵脈搏傳感器、光纖光柵心音/呼吸傳感器、用于波長解調(diào)及信號傳輸?shù)墓鈱W信號處理單元和用于參數(shù)信息顯示、存儲及遠程通信的信息處理終端；所述光纖光柵脈搏傳感器織入或嵌入服裝袖口處，所述光纖光柵心音/呼吸傳感器織入或嵌入服裝前胸部，光學信號處理單元織入或嵌入服裝；光纖光柵脈搏傳感器、光纖光柵心音/呼吸傳感器分別通過單模光纖與光學信號處理單元連接；光學信號處理單元通過無線方式與信息處理終端進行通信。

所述光纖光柵脈搏傳感器包括脈搏敏感元件、內(nèi)層織物和外層織物，由光纖光柵和片狀聚合物構成脈搏敏感元件，片狀聚合物沿中線開V型槽，將光纖光柵固定在片狀聚合物的V型槽內(nèi)，片狀聚合物材料的彈性大于光纖光柵材料；片狀聚合物與內(nèi)層織物相連，片狀聚合物的開槽面朝向內(nèi)層織物；內(nèi)層織物彈性大于外層織物，內(nèi)層織物與外層織物間形成口袋，在口袋中裝有硬質(zhì)塑料材料構成的外輪廓為弧面的填充物，填充物固定在片狀聚合物的正上方；內(nèi)層織物和外層織物的兩端分別連接腕帶，腕帶上縫有粘扣。

所述光纖光柵心音/呼吸傳感器包括心音/呼吸敏感元件、內(nèi)層織物和外層織物，由光纖光柵和片狀聚合物構成心音/呼吸敏感元件，片狀聚合物沿中線開V型槽，將光纖光柵放置在片狀聚合物的V型槽內(nèi)，片狀聚合物材料的彈性大于光纖光柵材料；片狀聚合物與內(nèi)層織物相連，片狀聚合物的開槽面朝向內(nèi)層織物；內(nèi)層織物彈性大于外層織物，內(nèi)層織物與外層織物間形成口袋，在口袋中裝有硬質(zhì)塑料材料構成的外輪廓為弧面的填充物，填充物固定在片狀聚合物的正上方，內(nèi)層織物的兩端縫有粘扣。