[實用新型]光纖傳感智能服裝

有效

• 申請號: 201420766660.6
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN204318732U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 張誠;苗長云;楊昆;趙軍發;穆殿偉;田新宇;沈子淇
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 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

本實用新型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。

背景技術

智能服裝是指能夠對外界環境或內部狀態進行感知，并及時進行響應的服裝，是目前服裝產業發展的新領域。人體體征參數，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的監測，可以預防某些疾病的發生，如心腦血管疾病等。另外，在一些特殊場合或工作環境下也需要對人體的體征參數進行實時監測。由于服裝具有可穿戴性、不影響人正常活動，因此，服裝是進行人體體征參數實時檢測的理想載體，智能服裝的研發具有重要意義。

經調研，發明專利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，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。

發明專利201210151420公開了一種人體生理指標與服裝微氣候指標監測系統，用于檢測人體的溫度、服裝內濕度和人體脈搏。該系統將數字溫度傳感器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送模塊間采用Zigbee無線方式進行數據通信，服裝內各模塊通過導電纖維與電源模塊相連。

發明專利201010581424公開了一種人體生理參數測量的穿戴式多生理參數記錄裝置。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進行擬合計算，得到血壓值，實現了對心電、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人體參數的檢測，由于導電纖維纏繞而產生的天線效應，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境下工作，從而限制了智能服裝的應用場合。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是，克服上述現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。

本實用新型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、用于波長解調及信號傳輸的光學信號處理單元和用于參數信息顯示、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，片狀聚合物材料的彈性大于光纖光柵材料；片狀聚合物與內層織物相連，片狀聚合物的開槽面朝向內層織物；內層織物彈性大于外層織物，內層織物與外層織物間形成口袋，在口袋中裝有硬質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，片狀聚合物材料的彈性大于光纖光柵材料；片狀聚合物與內層織物相連，片狀聚合物的開槽面朝向內層織物；內層織物彈性大于外層織物，內層織物與外層織物間形成口袋，在口袋中裝有硬質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，內層織物的兩端縫有粘扣。

所述光學信號處理單元位于服裝前擺處，以內嵌口袋方式與服裝連接，光學信號處理單元包括用于實現光纖光柵波長解調的光學模塊和用于信號處理的電路及供電電池。