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生物信息采集裝置及智能服及智能手套的制作方法

文檔序號:11787481閱讀:572來源:國知局
生物信息采集裝置及智能服及智能手套的制作方法

本發明屬于紡織品領域,涉及一種生物信息采集裝置及智能服及智能手套。



背景技術:

生物電信號通常是指活動細胞或組織(如人體、動物組織)不論在靜止狀態還是活動狀態,都會產生與生命狀態密切相關的,有規律的電現象,稱為生物電。而采用相關的采集裝置采集生物電信號得到的信息稱為生物信息。

隨著社會和經濟的發展,以及實驗或醫學方面的研究需要和應用需要,生物信息(如心電信號、動作電位信號、胃電信號等)通常作為判斷生物體(如人體、動物組織)的生命特征以及健康狀況的重要手段之一。然而在現有技術中,都是采用專用的設備對生物信息設備進行采集,由于現有的設備中主要是采用人工的方式將用于測量生物信息的生物信息監測器的探頭貼合在生物體上,通過導線連接控制設備,以測得對應的生物信息。從而導致測量生物信息的設備不能方便攜帶依然只能停留在醫院產所或專用的設備上,以至于大多數人們無法及時的獲知自己或親友的生物電信號,從而不能及時的了解自身或他人的健康狀況。

另外,雖然某些生物信息監測器被應用到可穿戴用品上,但是由于生物信息監測器之間或與主控芯片連接的導線通常為絕緣塑料包覆的銅質線芯,由于其直徑較大,且不易固定在可穿戴用品上,更為重要的是,由于其不易彎折,從而對生物體的動作造成影響。

因此,如何方便的對生物體的生物信息進行采集,以及生物信息監測器在可穿戴用品上的固定,提高可穿戴用品的舒適性,是目前所要解決的問題。



技術實現要素:

本發明的目的是方便對生物體的生物信息進行采集,以及生物信息監測器在可穿戴用品上的固定,提高可穿戴用品的舒適性。

更具體的,本發明提供了一種生物信息采集裝置,應用于可穿戴用品上,設置在所述可穿戴用品上的生物信息采集組件、主控單元、用于連接所述生物信息采集組件和所述主控單元的導電紗線;

其中,所述生物信息采集組件至少有部分固定于所述可穿戴用品上對應生物體待監測部位的位置;所述主控單元與所述生物信息采集組件通過導電紗線電性連接后,所述導電紗線至少有一部分穿設于所述可穿戴用品中。

本發明還提供了一種智能服,包含衣體、上述中的生物信息采集裝置。其中,生物信息采集裝置設置在智能服上。

本發明還提供了一種智能手套,包含手套、上述中的生物信息采集裝置,其中,生物信息采集裝置設置在智能手套上。

在本申請中,由于生物信息采集組件是設置在可穿戴用品上的,并且由于生物信息采集組件與主控單元之間是通過導電紗線實現電性連接的,方便工作人員將導電紗線作為縫合線的方式固定在可穿戴用品,并使得導電紗線與可穿戴用品連為一體,而無須通過額外使用縫合線對導線進行固定,從而可提高固定的效果。同時由于通過這種方式,使得導電紗線可以像普通紗線一樣被縫合在可穿戴用品,可以隨著可穿戴用品的形態進行相適應的改變,如卷曲、收縮等,因而可在不影響生物體的動作以及可穿戴用品的外觀的情況下,可以極大的提高可穿戴用品的實用性和舒適性。并且,由于采用上述方式,使得普通可穿戴用品也可轉變為生物信息采集裝置,極大的提高了生物信息采集裝置的應用范圍,從而一旦生物體穿上生物信息采集裝置后,即可實現對生物體的生物信息的全天候監測,方便的對生物體的生物信息進行采集。

作為優選的,導電紗線包含若干根相互纏繞的纖維紗構成紗線本體、鍍在紗線本體外表面的導電金屬層。

在本申請中,由于導電紗線是由若干根相互纏繞的纖維紗構成紗線本體、鍍在紗線本體外表面的導電金屬層所構成,因而使得各種具有一定強力的紗線本體均可作為制造導電紗線的原料,降低了制造成本,并且能夠根據不同種類的可穿戴用品,選擇合適的紗線本體制造導電紗線,以滿足實際應用中導電紗線的強力需求和外觀設計要求。與此同時,通過鍍在紗線本體外表面的導電金屬層,僅需要將導電紗線分別與生物信息采集組件和主控單元直接纏繞貼合,即可實現兩者之間的電性連接。

作為優選的,導電紗線包含若干根相互纏繞的纖維紗,且各纖維紗中至少有一根纖維紗的外表面鍍有金屬層。其中,被鍍有金屬層的纖維紗的細度大于其他的纖維紗的細度。

在本申請中,由于導電紗線是由若干根相互纏繞的纖維紗所構成,并且各纖維紗中至少有一根纖維紗的外表面鍍有金屬層,因而可在實現導電紗線導電功能的情況下,通過將鍍有金屬層的纖維紗與若干根未鍍有金屬層的纖維紗相互纏繞的方式,以提升導電紗線強力的情況下,對導電紗線起到了一個較好的保護作用,防止其在實際使用的過程中出現斷裂,另外通過這種方式,可使得鍍有金屬層的纖維紗的表面外觀可被未鍍有金屬層的纖維紗所覆蓋或遮擋,從而使得導電紗線可根據實際的需求轉化成不同顏色的紗線,以便于較好的替代部分紗線,實現進而使得導電紗線與可穿戴用品可以融為一體。

作為優選的,導電紗線包含帶有中空結構的紗線主體,設置在中空結構中的若干根導線金屬絲。

在本申請中,由于導電紗線是由中空結構的紗線主體和設置在中空結構中的若干根導線金屬絲所構成,因而可在通過導線金屬絲在實現紗線具有導電功能的情況下,通過紗線主體對中空結構的紗線主體起到一個保護和絕緣的作用,避免導線金屬絲在使用的過程中出現磨損而導致斷裂。另外,由于導線金屬絲是位于紗線主體中,并且導線金屬絲本身具有良好的收縮和卷曲特性,因而可跟隨中空結構的紗線主體在可穿戴用品中進行相適應的改變,如卷曲、收縮等,以便于可以像縫合線在實現對可穿戴用品的部分面料進行縫合的情況下,還能實現生物信息采集組件與主控單元之間的電性連接。

作為優選的,生物信息采集組件包含第一電極、第二電極;第一電極與第二電極分別通過導電紗線與主控單元電性連接;其中,第一電極固定于可穿戴用品上對應生物體待監測部位,而第二電極被固定于可穿戴用品上的對應生物體的參考部位,且第一電極與第二電極之間形成可用于測量生物信息的電位差。

在本申請中,可通過將第一電極和第二電極分別放置在可穿戴用品上的生物體待監測部位和參考部位,從而可使得第一電極和第二電極之間形成用于測量生物信息的電位差,并且由于第一電極和第二電極分別通過導電紗線連接主控單元,進而可通過主控單元將第一電極和第二電極之間電位差轉換成對應的生物信息。

作為優選的,生物信息采集裝置還包含設置在可穿戴用品上并分別與第一電極和第二電極連接的觸發組件,且觸發組件位于第一電極或第二電極與可穿戴用品之間;

觸發組件包含:與第一電極或第二電極連接的膠套、設置在膠套內的形狀記憶金屬件;

其中,形狀記憶金屬件的激發溫度低于待測生物體的體溫;當生物體穿上可穿戴用品時,形狀記憶金屬件被激發,形狀記憶金屬件向生物信息采集組件的方向變形,將生物信息采集組件抵持在生物體的待監測部位上。

在本申請中,由于設置在可穿戴用品上的觸發組件是分別與第一電極和第二電極直接相連,并且位于第一電極或第二電極與可穿戴用品之間,同時由于觸發組件是由膠套、設置在膠套內的形狀記憶金屬件所構成,并且形狀記憶金屬件在被激發后是向生物信息采集組件的方向變形,從而在實際應用中,當生物體穿上可穿戴用品時,可通過生物體的溫度激發形狀記憶金屬件,進而使得形狀記憶金屬件發生形變,以確保生物信息采集組件在形狀記憶金屬件的作用下,無須借助外力的作用即可貼緊生物體的待監測部位,并可通過主控單元長時間的對生物體的生物信息進行精確的監測。

作為優選的,形狀記憶金屬件由多個形狀記憶合金彈簧構成,且各形狀記憶合金彈簧沿膠套的直徑方向均勻排布;其中,形狀記憶合金彈簧在未被激發時為壓縮狀態,而在被激發后為膨脹狀態,沿垂直于膠套的直徑方向變形。

在本申請中,由于形狀記憶金屬件是由多個形狀記憶合金彈簧構成,而形狀記憶合金彈簧在生物體穿上可穿戴用品后,能夠在生物體的體溫的作用下發生膨脹等形變,并且形狀記憶合金彈簧在未被激發時為壓縮狀態,而在被激發后為膨脹狀態,從而可通過將各形狀記憶合金彈簧是沿膠套的直徑方向均勻排布,即相互平行的設置在可穿戴用品內部或生物信息采集組件與可穿戴用品之間,以使得各形狀記憶合金彈簧在膨脹后,沿垂直于膠套的直徑方向變形,從而使得第一電極和第二電極在膠套的作用下緊貼在生物體皮膚上,進而可保證第一電極和第二電極在使用過程中可以隨著皮膚一起形變且與皮膚保持良好的貼合,以及能根據不同的生物體進行自適應的松緊調整,保持穿戴舒適性。

作為優選的,形狀記憶合金彈簧包含:抵持第一電極或第二電極的第一端、抵持可穿戴用品的第二端、分別連接第一端和第二端的螺旋部;螺旋部的直徑大小從第一端到第二端相同;觸發組件還包含設置膠套內,并位于形狀記憶合金彈簧兩端的墊片,其中,與第一端連接的墊片面積小于與第二端連接的墊片面積。

在本申請中,由于與第一端連接的墊片面積小于與第二端連接的墊片面積,因而使得織物電極被形狀記憶合金彈簧抵持的區域單位面積上所受到的作用力,大于可穿戴用品被形狀記憶合金彈簧抵持的區域單位面積上所受到的作用力,以保證形狀記憶合金彈簧在被激發后,是推動織物電極朝向生物體待監測部位的方向發生變形,從而確保織物極電或第二電極能夠緊貼作用于生物體的皮膚。

作為優選的,第一電極和第二電極均為織物電極;織物電極包含:至少一層金屬薄膜、至少一層織物層;其中,金屬薄膜覆蓋在織物層上,且織物層背離金屬薄膜的一側被形狀記憶金屬件所抵住。

在本申請中,由于第一電極和第二電極均為織物電極,而織物電極可以是由織物層、覆蓋在織物層上的金屬薄膜所構成,因而使得織物電極不僅保留著織物原有的舒適性、透氣性和生物體親和性等諸多優點,還具有接收生物信息的智能傳感器的功能,并且由于織物電極是通過金屬薄膜是貼合在生物體皮膚表面的,因而無須插入生物體的皮膚內,即可實現對通過生物信息的監測,進而當生物體與可穿戴用品上的織物電極長期接觸后,織物電極不會對生物體皮膚造成任何的刺激性過敏行為。

或者,織物電極包含若干根鍍有金屬層的紗線,且各紗線相互交織或纏繞;織物電極至少有一側被形狀記憶金屬件所抵住。

在本申請中,由于織物電極還可以是由多根相互交織或纏繞的紗線形成,并且各紗線均鍍有金屬層,形成了具有類似織物組織結構的金屬導電層,可較好的貼合在生物體皮膚表面,從而可在實現織物電極可在較好的保留著織物原有的舒適性、透氣性和生物體親和性等諸多優點的情況下,具有接收生物信息的智能傳感器的功能,同時也無須插入生物體的皮膚內,即可實現對通過生物信息的監測,進而當生物體與可穿戴用品上的織物電極長期接觸后,織物電極不會對生物體皮膚造成任何的刺激性過敏行為。

或者,織物電極包含若干根鍍有金屬層的形狀記憶合金線,且各形狀記憶合金線相互交織或纏繞。

在本申請中,由于織物電極是由若干根鍍有金屬層的形狀記憶合金線交織或纏繞而成,從而當可穿戴用品穿在人體上時,尤其是織物電極接觸人體的待監測部位后,如手指、手臂等,由于人體的體溫高于形狀記憶合金線的激發溫度后,各形狀記憶合金線自動卷曲,從而可對人體的待監測部位形成多角度的包覆,進而可提升織物電極測得的生物信息的準確性。

作為優選的,織物電極和主控單元均與可穿戴用品可拆卸連接;其中,形狀記憶金屬件的抵持織物電極的一端與織物電極的表面相互貼緊;織物電極在與可穿戴用品連接后,形狀記憶金屬件的另一端與可穿戴用品貼緊。

附圖說明

圖1為本發明第一種實施方式中生物信息采集裝置與可穿戴用品結合時的結構示意圖;

圖2為本發明第一種實施方式中可穿戴用品與生物信息采集組件結合時的結構示意圖;

圖3為本發明第一種實施方式中織物電極的截面示意圖;

圖4為本發明第一種實施方式中織物電極的基底材料的結構示意圖;

圖5為本發明第一種實施方式中形狀記憶合金彈簧在被激發時的結構示意圖;

圖6為本發明第四種實施方式中智能手套的結構示意圖。

具體實施方式

實施方式一

本發明的第一種實施方式提供了一種生物信息采集裝置,應用于可穿戴用品3上,如圖1和圖2所示,包含設置在可穿戴用品3上的生物信息采集組件、的主控單元、用于連接生物信息采集組件和主控單元的導電紗線4。

其中,生物信息采集組件至少有部分固定于可穿戴用品3上對應生物體待監測部位的位置。主控單元與生物信息采集組件通過導電紗線4電性連接后,導電紗線4至少有一部分穿設于可穿戴用品3中。并且,在本實施方式中,優選以衣體作為可穿戴用品3為例說明。

通過上述內容不難發現,由于生物信息采集組件是設置在可穿戴用品3上的,并且由于生物信息采集組件與主控單元之間是通過導電紗線4實現電性連接的,并且由于導電紗線4至少有一部分穿設于可穿戴用品3中,方便工作人員將鍍有金屬層的紗線作為縫合線的方式固定在可穿戴用品3,并使得導電紗線4與可穿戴用品3連為一體,而無須通過額外使用縫合線對導線進行固定,從而可提高固定的效果。同時由于通過這種方式,使得導電紗線4可以像普通紗線一樣被縫合在可穿戴用品,可以隨著可穿戴用品的形態進行相適應的改變,如卷曲、收縮等,因而可在不影響生物體的動作以及可穿戴用品3的外觀的情況下,可以極大的提高可穿戴用品的實用性和舒適性。并且,由于采用上述方式,使得普通的可穿戴用品也可安裝生物信息采集裝置,從而極大的提高了生物信息采集裝置的應用范圍,進而在生物體穿上生物信息采集裝置后,即可實現對生物體的生物信息的全天候監測,方便的對生物體的生物信息進行采集。

并且,由于采用上述方式,使得普通可穿戴用品,如衣體、手套、護腕等均可裝配生物信息采集裝置,極大的提高了生物信息采集裝置的應用范圍,從而一旦生物體穿上生物信息采集裝置后,即可實現對生物體的生物信息的全天候監測。另外,需要說明的是,生物體可以是人體,也可以是動物等具有生命特征的個體,而本實施方式,作為優選,以人體為例說明。

具體的說,在本實施方式中,上述導電紗線4包含若干根相互纏繞的纖維紗構成紗線本體、鍍在紗線本體外表面的導電金屬層。

由此可知,由于導電紗線4是由若干根相互纏繞的纖維紗構成紗線本體、鍍在紗線本體外表面的導電金屬層所構成,因而使得各種具有一定強力的紗線本體均可作為制造導電紗線4的原料,降低了制造成本,并且能夠根據不同種類的可穿戴用品3選擇合適的紗線本體制造導電紗線4,以滿足實際應用中導電紗線4的強力需求和外觀設計要求。與此同時,通過鍍在紗線本體外表面的導電金屬層,僅需要將導電紗線4分別與生物信息采集組件和主控單元直接纏繞貼合,即可實現電性連接。

并且,需要說明的,上述導電金屬層是通過磁控濺射法在紗線表面沉積而成,其厚度介于30nm~40nm,可保證導電紗線4具有良好的導電性能,并能防止導電紗線4因長時間使用而出現磨損,進而導致導電紗線4出現斷路的現象。

另外,在本實施方式中,作為優選,帶導電紗線包含20根10D的纖維紗。

為了保證導電紗線4的強度采用由脫乙酰甲殼素制成的纖維作為纖維紗,可極大的提高導電紗線4的強度,且實驗結果表明,導電紗線4的斷裂強度為335cn/dtex。

另外,在本實施方式中,如圖1所示,上述生物信息采集組件包含第一電極1、第二電極2。第一電極1與第二電極2分別通過導電紗線4與主控單元電性連接。第一電極1固定于可穿戴用品3上對應生物體待監測部位,而第二電極2被固定于可穿戴用品3上的對應生物體的參考部位,且第一電極1與第二電極2之間形成可用于測量生物信息的電位差。

由此不難發現,可通過將第一電極1和第二電極2分別放置在可穿戴用品3上的生物體待監測部位和參考部位,從而可使得第一電極1和第二電極2之間形成用于測量生物信息的電位差,并且由于第一電極1和第二電極2分別通過導電紗線4連接主控單元,進而可通過主控單元將第一電極1和第二電極2之間電位差轉換成生物信息。

另外,在本實施方式中,生物信息采集裝置還包含設置在可穿戴用品3上并分別與第一電極1和第二電極2連接的觸發組件,且觸發組件位于第一電極1或第二電極2與可穿戴用品3之間。

觸發組件包含:與第一電極1或第二電極2連接的膠套10、設置在膠套10內的形狀記憶金屬件9。

其中,形狀記憶金屬件9的激發溫度低于待測生物體的體溫。當生物體穿上可穿戴用品3時,形狀記憶金屬件9被激發,形狀記憶金屬件9向生物信息采集組件的方向變形,將生物信息采集組件抵持在生物體的待監測部位上。需要說明的是,本實施方式優選人體的體溫作為上述待測生物體的體溫。

由此可得,由于設置在可穿戴用品3上的觸發組件是分別與第一電極1和第二電極2直接相連,并且位于第一電極1或第二電極2與可穿戴用品3之間,同時由于觸發組件是由膠套10、設置在膠套10內的形狀記憶金屬件9所構成,并且形狀記憶金屬件9在被激發后是向生物信息采集組件的方向變形,從而在實際應用中,當生物體穿上可穿戴用品3時,可通過生物體的溫度激發形狀記憶金屬件9,進而使得形狀記憶金屬件9發生形變,以確保生物信息采集組件在形狀記憶金屬件9的作用下,無須借助外力的作用即可貼緊生物體的待監測部位,并可通過主控單元長時間的對生物體的生物信息進行精確的監測。

需要說明的是,上述第一電極1和第二電極2可通過縫合線縫合、膠體粘貼、卡針卡合等方式固結在可穿戴用品3的表面上。而在本實施方式中,第一電極1和第二電極2可以為普通的電極,如插入式電極等,也可以為織物電極,而在本實施方式中,作為優選,可以采用織物電極作為第一電極1和第二電極2,并且參考電極的織物層1-1背離織物電極的一側被記憶金屬組件9所抵住。與此同時,通過電極扣14實現第一電極1和第二電極2與主控單元之間的電性連接,其中,電極扣14的指針貫穿可穿戴用品3的表層,而指針的針尖部分與導電紗線3纏繞連接,從而在將電極扣14的一端與第一電極1、第二電極2或主控單元相連,即可實現三者之間的電性連接。

另外,在本實施方式中,如圖1所示,形狀記憶金屬件9由多個形狀記憶合金彈簧9-1構成,且各形狀記憶合金彈簧9-1沿膠套10的直徑方向均勻排布;其中,形狀記憶合金彈簧9-1在未被激發時為壓縮狀態,而在被激發后為膨脹狀態,沿垂直于膠套10的直徑方向變形。需要說明的是,作為優選,本實施方式僅以三個形狀記憶合金彈簧9-1構成形狀記憶金屬件9作說明,并對形狀記憶合金彈簧9-1的具體的個數不作具體的限定和說明。

由此可知,由于形狀記憶金屬件9是由多個形狀記憶合金彈簧9-1構成,而形狀記憶合金彈簧9-1在生物體穿上可穿戴用品3后,能夠在生物體的體溫的作用下發生膨脹等形變,并且形狀記憶合金彈簧9-1在未被激發時為壓縮狀態,如圖5中左側的狀態,而在被激發后為膨脹狀態,如圖5中右側的狀態,從而可通過將各形狀記憶合金彈簧9-1是沿膠套10的直徑方向均勻排布,即相互平行的設置在可穿戴用品3內部或生物信息采集組件與可穿戴用品3之間,以使得各形狀記憶合金彈簧9-1在膨脹后,沿垂直于膠套10的直徑方向變形,從而使得第一電極1和第二電極2在膠套10的作用下緊貼在生物體皮膚上,進而可保證第一電極1和第二電極2在使用過程中可以隨著皮膚一起形變且與皮膚保持良好的貼合,以及能根據不同的生物體進行自適應的松緊調整,保持穿戴舒適性

另外,在本實施方式中,如圖1所示,形狀記憶合金彈簧9-1包含:抵持第一電極1或第二電極2的第一端、抵持可穿戴用品3的第二端、分別連接第一端和第二端的螺旋部。螺旋部的直徑大小從第一端到第二端相同;觸發組件還包含設置膠套10內,并位于形狀記憶合金彈簧9-1兩端的墊片9-2,其中,與第一端連接的墊片面積小于與第二端連接的墊片面積。

在本申請中,由于與第一端連接的墊片面積小于與第二端連接的墊片面積,因而使得織物電極被形狀記憶合金彈簧9-1抵持的區域單位面積上所受到的作用力,大于可穿戴用品3被形狀記憶合金彈簧9-1抵持的區域單位面積上所受到的作用力,以保證形狀記憶合金彈簧9-1在被激發后,是推動織物電極朝向生物體待監測部位的方向發生變形,從而確保織物極電或第二電極2能夠緊貼作用于生物體的皮膚。

另外,在本實施方式中,如圖3所示,織物電極1至少包括一層金屬薄膜1-2和一層織物層1-1。其中,金屬薄膜1-2覆蓋在織物層1-1上,且織物層1-1背離金屬薄膜1-2的一側被觸發組件所抵住。

由此不難發現,由于織物電極1是由織物層1-1、覆蓋在織物層上的金屬薄膜1-2所構成,從而使得織物電極1不僅保留著織物原有的舒適性、透氣性和生物體親和性等諸多優點,還具有接收生物電信號的智能傳感器的功能,并且由于織物電極1是通過金屬薄膜1-2是貼合在生物體皮膚表面的,因而無須插入生物體的皮膚內,即可實現對通過生物電信號的監測,進而當生物體與可穿戴用品上的織物電極1長期接觸后,可穿戴用品內的織物電極1不會對生物體皮膚造成任何的刺激性過敏行為,從而提升了可穿戴用品的舒適性。

另外,需要說明的是,如圖4所示,上述織物電極的織物層1-1可以是采用普通紗線以平紋、斜紋或緞紋等組織結構織造而成的面料。而金屬薄膜1-2則是由一層納米級的金屬層構成,而在本實施方式中,作為優選,織物電極的織物層1-1包含兩層納米級的金屬層,其中,第一層納米級的金屬層是通過磁控濺射法在織物表面沉積而成,而第二層納米級的金屬層是通過電鍍或者化學鍍的方式繼續在第一層納米級的金屬層的表面鍍膜而形成的,并且第一層納米級的金屬層和第二層納米級的金屬層具有相同的厚度。

并且,需要說明的是,上述織物電極形狀可以是圓形、方形等結構,以便可以較好的貼合生物體的待監測部位。而織物電極中的金屬薄膜1-2可以是金、銀、鋁、銅或鎳等金屬通過磁控濺射或電鍍而構成,從而使得織物電極的來源廣泛,且可降低織物電極的制造成本。

為了更好的說明上述織物電極的結構,在本實施方式中,僅以滌綸紗線作為織造織物電極的基底材料為例說明,并且,如圖4所示,織物電極為圓形,且織物電極中織物層1-1是由粗細為140D的滌綸紗線平紋機織而成的面料,而上述第一層納米級的金屬層和第二層納米級的金屬層的厚度均為40nm,且織物電極的直徑尺寸為15mm。

另外,值得一提的是,在本實施方式中,上述主控單元包含信息處理模塊5和與信息處理模塊5電性相連的信息反饋模塊6。其中,主控單元可設置在可穿戴用品3上,也可單獨設置在外部終端中,而作為優選,在本實施方式中,信息處理模塊5和信息反饋模塊6可固定在可穿戴用品3上,也可設置在外部。而作為優選,信息處理模塊5和信息反饋模塊6設置在可穿戴用品3上。其中,信息處理模塊5通過電導線3和電連接線4分別連接上述織物電極和第二電極2,并且,在實際裝配的過程中,電導線3和電連接線4至少有部分被藏在可穿戴用品3的內部。

并且,在本實施方式中,信息處理模塊5主要是由微型化器件構成,包含緩沖放大器、混合信號處理器、微型電源、模數轉換器、信息存儲裝置等,而信息反饋模塊6可以為無線傳輸模塊為,用于將采集的生物信息傳輸到外部終端(如平板、電腦、手環)中進行記錄、分析和計算。其中,作為優選,混合信號處理器為MSP430芯片,信息反饋模塊6為藍牙接口,且藍牙接口為HC-05藍牙接口。

與此同時,在本實施方式中,生物信息采集裝置還包含與主控單元相連接的外部終端。其中,外部終端可以是外接的手機,也可以是平板電腦、筆記本或臺式電腦等終端,也可以固定在可穿戴用品3上的具有顯示功能的微型裝置8,以顯示相應的監測結果。而在本實施方式中,作為優選,外部終端為固定在可穿戴用品3上的具有顯示功能的微型裝置8。因此,本實施方式對于外部終端具體為上述何種類型不作具體的限定和描述。

另外,需要說明的是,在本實施方式中,上述第一電極1和第二電極2可分別由多個織物電極1組成,并且各織物電極1設置對應人體的待監測部位,如心臟、人體中的各個穴位上等,而在本實施方式中,如圖2所示,每個待監測部位對應的生物電信號可通過設置兩個織物電極1作為第一電極1,和一個織物電極1作為第二電極2來監測,其中在實際設置的過程中,設置在生物信息采集裝置上的生物信息監測裝置的主控單元可根據兩個作為第一電極1的織物電極1與作為第二電極2的織物電極1之間的電位差的平均值確定待監測部位的生物電信號,并將生物電信號傳輸到外部終端中得到各種與生命特征如心電圖、肌電圖等相關的生物信息,以提升測量精度。因此,本實施方式對于生物電信號監測裝置中第一電極1和第二電極2中包含的織物電極個數不作具體的限定。

在本實施方式中,可通過生物信息采集裝置對需要進行監護的人員進行監測,能夠及時的了解到被監護人員的心電圖、血壓等生命特征,以使得用戶或看護人員可以實時的了解對應的生物信息,以預防疾病或制定相應的治療計劃,防止突發的情況產生。

實施方式二

本發明的第二種實施方式涉及一種生物信息采集裝置,本實施方式與上述第一實施方式大致相同,其不同之處在于,在本實施方式中,導電紗線包含若干根相互纏繞的纖維紗,且各纖維紗至少有一根纖維紗的外表面鍍有金屬層。并且,作為優選,本實施方式僅以20根的纖維紗,其中有10根纖維紗的外表面鍍有導電金屬層為例作說明。

通過上述內容可知,由于導電紗線4是由若干根相互纏繞的纖維紗所構成,并且各纖維紗中至少有一根纖維紗的外表面鍍有金屬層,因而可在實現導電紗線4導電功能的情況下,通過將鍍有金屬層的纖維紗與若干根未鍍有金屬層的纖維紗相互纏繞的方式,可在提升導電紗線強力的情況下,對導電紗線起到了一個較好的保護作用,防止其在實際使用的過程中出現斷裂,另外通過這種方式,可使得鍍有金屬層的纖維紗的表面外觀可被未鍍有金屬層的纖維紗所覆蓋或遮擋,從而使得導電紗線可根據實際的需求轉化成不同顏色的紗線,以便于較好的替代部分紗線,實現進而使得導電紗線與可穿戴用品可以融為一體。

并且,需要說明的,上述導電金屬層是通過磁控濺射法在紗線表面沉積而成,其厚度介于10nm~20nm,可保證導電紗線4具導電紗線4有良好的導電性能,并能防止導電紗線4因長時間使用而出現磨損,進而導致導電紗線4出現斷電的現象。

另外,在本實施方式中,鍍有導電金屬層的纖維紗的直徑大于未鍍有導電金屬層的纖維紗,并且,作為優選,在本實施方式中,鍍有導電金屬層的纖維紗的直徑為未鍍有導電金屬層的纖維紗的兩倍,為20D,從而在通過導電紗線4連接第一電極1、第二電極2或主控單元,可方便快速的連接到導電紗線4內部的鍍有導電金屬層的纖維紗。另外,為了保證導電紗線4的強度,采用由脫乙酰甲殼素制成的纖維作為上述纖維紗從而可極大的提高導電紗線4的強度,且實驗結果表明,導電紗線4的斷裂強度為415cn/dtex。

另外,在本實施方式中,導電紗線4還可以包含覆蓋在相互纏繞的纖維紗所構成的紗線主體的外表面的電磁屏蔽層,以防止導電紗線4在可穿戴用品上產生靜電或對可穿戴用品上的信息處理模塊5產生信號干擾。具體的說,作為優選,通過磁控濺射法在紗線表面沉積而成一層Cu/Ni薄膜,其厚度介于30nm~40nm之間,以保證導電紗線4的耐磨性,并且在使用時可通過電極扣的針尖部分連接導電紗線4鍍有導電金屬層的纖維紗。

實施方式三

本發明的第三種實施方式涉及一種生物信息采集裝置,本實施方式與上述第一實施方式大致相同,其不同之處在于,在本實施方式中,導電紗線4包含帶有中空結構的紗線主體,設置在中空結構中的若干根導線金屬絲。

通過上述內容可知,由于導電紗線4是由中空結構的紗線主體和設置在中空結構中的若干根導線金屬絲所構成,因而可在通過導線金屬絲在實現紗線具有導電功能的情況下,通過紗線主體對中空結構的紗線主體起到一個保護和絕緣的作用,避免導線金屬絲在使用的過程中出現磨損而導致斷裂。另外,由于導線金屬絲是位于紗線主體中,并且導線金屬絲本身具有良好的收縮和卷曲特性,因而可跟隨中空結構的紗線主體在可穿戴用品3中進行相適應的改變,如卷曲、收縮等,以便于可以像縫合線在實現對可穿戴用品3的部分面料進行縫合的情況下,還能實現生物信息采集組件與主控單元之間的電性連接。

另外,值得一提的是,在本實施方式中,上述導電紗線4還可以包含一層噴射在紗線主體外表面的絕緣涂料層,并且絕緣涂料層中包含Cu、Zn等金屬成份,從而可以對導電紗線4起到一個良好的電磁屏蔽作用,并且可以使得導電紗線4根據不同的需要設計成特定顏色的紗線,以滿足不同的設計需求。

并且,作為優選,在本實施方式中導電紗線4的外徑為1mm,內徑為0.8mm,并以聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)作為制作帶有中空結構的紗線主體。同時實驗結果表明,導電紗線4的斷裂強度為315cn/dtex,滿足實際的設計需求。

實施方式四

本發明的第二種實施方式涉及一種生物信息采集裝置,本實施方式與上述第一、第二或第三實施方式大致相同,其不同之處在于,在本實施方式中,第一電極或第二電極是由若干根鍍有金屬層的紗線所構成,并且各紗線相互交織或纏繞。其中,織物電極至少有一側被觸發組件所抵住。

通過上述內容可知,由于織物電極還可以是由多根相互交織或纏繞的紗線形成,并且各紗線均鍍有金屬層,形成了具有類似織物組織結構的金屬導電層,可較好的貼合在生物體皮膚表面,從而可在實現織物電極可在較好的保留著織物原有的舒適性、透氣性和生物體親和性等諸多優點的情況下,具有接收生物信息的智能傳感器的功能,同時也無須插入生物體的皮膚內,即可實現對通過生物信息的監測,進而當生物體與可穿戴用品3上的織物電極長期接觸后,織物電極不會對生物體皮膚造成任何的刺激性過敏行為。

實施方式五

本發明的第三種實施方式涉及一種生物信息采集裝置,本實施方式與上述第一、第二或第三實施方式大致相同,其不同之處在于,在本實施方式中,織物電極包含若干根鍍有金屬層的形狀記憶合金線,且各形狀記憶合金線相互交織或纏繞。

通過上述內容不難發現,在實際應用時,由于織物電極是由若干根鍍有金屬層的形狀記憶合金線交織或纏繞而成,從而當可穿戴用品3穿在人體上時,尤其是織物電極接觸人體的待監測部位后,如手指、手臂等,由于人體的體溫高于形狀記憶合金線的激發溫度后,各形狀記憶合金線自動卷曲,從而可對人體的待監測部位形成多角度的包覆,進而可提升織物電極測得的生物信息的準確性。

實施方式六

本發明的第六種實施方式涉及一種智能服,包含衣體、上述第一、第二、第三、第四或第五實施方式中的生物信息采集裝置。

其中,生物信息采集裝置包含設置在衣體上的生物信息采集組件、主控單元、用于連接生物信息采集組件和主控單元的導電紗線。

生物信息采集組件至少有部分固定于衣體上對應生物體待監測部位的位置。主控單元與生物信息采集組件通過導電紗線電性連接后,導電紗線至少有一部分穿設于可穿戴用品中。

通過上述內容不難發現,由于生物信息采集組件是設置在衣體上的,并且由于生物信息采集組件與主控單元之間是通過導電紗線4實現電性連接的,并且由于導電紗線4至少有一部分穿設于衣體中,方便工作人員將鍍有金屬層的紗線作為縫合線的方式固定在衣體上,并使得導電紗線4與衣體連為一體,而無須通過額外使用縫合線對導線進行固定,從而可提高固定的效果。同時由于通過這種方式,使得導電紗線4可以像普通紗線一樣被縫合在衣體上,可以隨著衣體的形態進行相適應的改變,如卷曲、收縮等,因而可在不影響生物體的動作以及智能服外觀的情況下,極大的提高智能服的實用性和舒適性。

實施方式七

本發明的第五種實施方式涉及一種智能手套,包含手套7,如圖6所示,包含上述第一、第二、第三、第四或第五實施方式中的生物信息采集裝置。

其中,生物信息采集裝置包含生物信息采集組件、設置在手套7上的主控單元、用于連接生物信息采集組件和主控單元的導電紗線。

并且,生物信息采集組件中的至少有部分固定于手套7上對應生物體待監測部位的位置。主控單元與生物信息采集組件通過導電紗線電性連接后,導電紗線至少有一部分穿設于手套7中。

通過上述內容不難發現,由于生物信息采集組件是設置在手套7上的,并且由于生物信息采集組件與主控單元之間是通過導電紗線4實現電性連接的,并且由于導電紗線4至少有一部分穿設于手套7中,方便工作人員將鍍有金屬層的紗線作為縫合線的方式固定在手套7,并使得導電紗線4與手套7連為一體,而無須通過額外使用縫合線對導線進行固定,從而可提高固定的效果。同時由于通過這種方式,使得導電紗線4可以像普通紗線一樣被縫合在手套7,可以隨著手套7的形態進行相適應的改變,如卷曲、收縮等,因而可在不影響生物體的動作以及手套7的外觀的情況下,可以極大的提高手套7的實用性和舒適性。

具體的說,在本實施方式中,另外,在本實施方式中,上述生物信息采集組件包含第一電極1、第二電極2。第一電極1與第二電極2分別通過導電紗線4與主控單元電性連接。第一電極1固定于可穿戴用品3上對應生物體待監測部位,而第二電極2被固定于可穿戴用品3上的對應生物體的參考部位,且第一電極1與第二電極2之間形成可用于測量生物信息的電位差。

并且,作為優選,如圖6所示,僅以生物信息采集手套7包含五個第一電極1和一個第二電極作為參考,其中,五個第一電極1分別設置在監測手套7內對應人體的五個手指的部位,而第二電極設置在手套7內對應手掌的部位。

由此可知,由于第一電極1是分別設置在監測手套7內對應人體的五個手指的部位,而第二電極設置在監測手套7內對應手掌的部位,從而可精確的測得人體的各個手指對應的生物信息,以便于后續對人體健康狀況進行綜合性評估。

另外,在本實施方式中,上述導電紗線也可以采用若干根相互纏繞的纖維紗,且各纖維紗至少有一根纖維紗的外表面鍍有金屬層構成;

或者,采用帶有中空結構的紗線主體,設置在中空結構中的若干根導線金屬絲所構成。而本實施方式對比不作具體的限定。

上述各實施方式是實現本發明的具體實施例,本領域的普通技術人員可以理解,而在實際應用中,可以在形式上和細節上對其作各種改變,而不偏離本發明的精神和范圍。

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