感應服裝和用感應服裝進行采集的人體指標采集系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種感應服裝和人體指標采集系統。該感應服裝包括彈性胸下圍，在彈性胸下圍對應人體心電感應敏感區域的位置設有n個織物結構柔性電極，在n個織物結構柔性電極在服裝穿著時朝向人體的表面上還分別設有n個硅膠圈，該服裝還包括能夠與電極數據處理器上n個電極扣對應連接的n個電極扣、以及將n個織物結構柔性電極與n個電極扣對應連接起來的n個導聯線。其中，n為大于或等于2的整數。織物結構柔性電極非常柔軟，可以適應人體體表曲面，容易貼合人體體表，既舒適又可水洗和重復使用；易于與服裝集成一體；適用于動態及長時間監測。采用織物結構柔性電極進行心電采集，更準確地收集人體心率、電解質、體脂含量、呼吸等。
【專利說明】
感應服裝和用感應服裝進行采集的人體指標采集系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種人體指標采集技術，尤其涉及一種感應服裝和用感應服裝進行采集的人體指標采集系統。
【背景技術】
[0002]人體指標采集的一個重要方面是心電采集，感應器通過心電電極將體內的離子導電轉換為體外的電子導電。
[0003]近年來，隨著人們生活水平的提高和生活節奏的加快，人們越來越重視運動及健身鍛煉，因此，如果能夠長時間連續性監測運動及健身鍛煉心電指標，將更科學合理地指導人們運動或健身鍛煉。還可以同時配合其他指標比如體溫、體脂含量等指標的采集，心電指標結合身體其他指標一起進行綜合分析來指導人們運動或健身鍛煉。
[0004]在本領域中，現有的心電采集技術是通過不銹鋼導電膠電極對人體進行感應檢測，在采集人體心率的過程中，心電數據易受腦電波、肌電波干擾，在洗滌過程中容易氧化磨損。而傳統的醫用心電電極，為了降低皮膚-電極界面的阻抗，電極表面涂有一層水凝膠。一方面，水凝膠會引起患者過敏，引發皮疹、皮膚刺激等，另一方面，隨著監測時間的延長，水凝膠干涸，電極-皮膚界面的阻抗變大，信號靈敏度和信噪比下降。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型要解決的技術問題是提出一種通過設置在服裝上的心電感應器能夠對人體的心電指標進行長時間連續性監測的感應服裝和用感應服裝進行采集的人體指標采集系統。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案:
[0007]—方面，提供一種感應服裝。該服裝包括彈性胸下圍，在彈性胸下圍對應人體心電感應敏感區域的位置設有η個織物結構柔性電極，在η個織物結構柔性電極在服裝穿著時朝向人體的表面上還分別設有η個硅膠圈，該服裝還包括能夠與電極數據處理器上η個電極扣對應連接的η個電極扣、以及將η個織物結構柔性電極與η個電極扣對應連接起來的η個導聯線。其中，η為大于或等于2的整數。
[0008]對于上述感應服裝，導聯線通過三角針縫制固定在服裝上。
[0009]對上上述感應服裝，η個織物結構柔性電極位于同一水平線上。
[0010]對于上述感應服裝，當η= 3時，第一織物結構柔性電極到最近側縫的距離小于第一織物結構柔性電極到第二織物結構柔性感應電極的距離小于第三織物結構柔性電極到最近側縫的距離。
[0011 ] 對于上述感應服裝，當η = 3時，三個電極扣中第一電極扣與第二電極扣位于同一水平線上，三電極扣的連線構成一個三角形。
[0012]對于上述感應服裝，當η = 2時，兩個電極扣位于同一水平線上。
[0013]對于上述感應服裝，服裝為女性運動胸衣，η個織物結構柔性電極設置在彈性胸下圍里層，附著于人體皮膚表面上，η個電極扣設置在彈性胸下圍外層。
[0014]對于上述感應服裝，服裝為男性緊身衣，彈性胸下圍由彈力橡筋制成，位于男性緊身衣里層，η個織物結構柔性電極設置在彈性胸下圍上附著于人體皮膚表面上，η個電極扣設置在彈性胸下圍外層。
[0015]對于上述感應服裝，該服裝還包括溫度感應器。
[0016]另一方面，還提供一種人體指標采集系統。該系統包括如上所述的感應服裝以及與該感應服裝電連接的電極數據處理器。
[0017]與現有技術相比，本實用新型技術方案主要的優點如下:
[0018]本實用新型感應服裝整體結構的設計是為了更好地滿足人體工效學，在保證心電信號準確性的前提下，滿足消費者舒適性要求。保持感應電極與人體皮膚的接觸狀態和接觸壓力良好，提高皮膚界面濕度，改善由于電極與皮膚接觸阻抗變化引起的干擾，提高心電信號信噪比。本實用新型采用的紡織結構柔性電極非常柔軟，可以適應人體體表的曲面，很容易貼合人體體表，既舒適又可水洗和重復使用；易于與服裝集成于一體，不會讓人產生突兀感;適用于動態及長時間監測。采用織物結構柔性電極進行心電采集，更準確地收集人體心率、電解質、體脂含量、呼吸等，更加科學合理地指導消費者運動或健身鍛煉，非常受運動消費者青睞。
【附圖說明】
[0019]圖1是人體局部剖析圖；
[0020]圖2是本實用新型的感應服裝制作方法的流程圖；
[0021 ]圖3Α-3Ε是實施例1女性運動胸衣的織物結構柔性電極分解圖；
[0022]圖4是實施例1女性運動胸衣的反面款式圖；
[0023]圖5是實施例1女性運動胸衣的正面款式圖；
[0024]圖6Α-6Ε是實施例2男性緊身衣的織物結構柔性電極分解圖；
[0025]圖7是實施例2男性緊身衣的反面款式圖；
[0026]圖8是實施例2男性緊身衣的正面款式圖；
[0027]圖9Α-9Ε是實施例3女性運動胸衣的織物結構柔性電極分解圖；
[0028]圖10是實施例3女性運動胸衣的反面款式圖；
[0029]圖11是實施例3女性運動胸衣的正面款式圖；
[0030]圖12Α-12Ε是實施例4男性緊身衣的織物結構柔性電極分解圖；
[0031 ]圖13是實施例4男性緊身衣的反面款式圖；
[0032]圖14是實施例4男性緊身衣的正面款式圖。
【具體實施方式】
[0033]本實用新型的人體指標采集系統包括感應服裝和與感應服裝電連接的電極數據處理器，其中感應服裝是整個系統最關鍵最基礎的部件。
[0034]圖1為人體局部剖析圖。圖1示出了根據人體工程學在人體體表曲面貼條進行測試研究，經數據分析確定在人體BP點(即乳點)下方6-llcm的區域內進行心電數據采集，如圖1所示，需要在貼條區域I處設置心電電極進行心電數據采集，以確保數據的準確性和穩定性。
[0035]確定了人體心電感應敏感區域的位置之后，在彈性胸下圍對應人體心電感應敏感區域的位置設置η個織物結構柔性感應電極，η個織物結構柔性感應電極在服裝穿著時朝向人體的表面上還分別設有η個硅膠圈，該服裝還包括能夠與電極數據處理器上η個電極扣對應連接的η個電極扣、以及用于將η個紡織柔性感應電極與η個電極扣對應連接起來的η個導聯線。其中，η為大于或等于2的整數，優選為η = 2或3。在一個實施例中，該服裝還包括體溫感應器。當η為3時，第一織物結構柔性感應電極到最近側縫的距離小于第一織物結構柔性感應電極到第二織物結構柔性感應電極的距離小于第三織物結構柔性感應電極到最近側縫的距離。根據人體工效學，以消費者舒適性為前提性，給消費者提供了便利環保的身體健康監測環境，并且得到了廣大消費者的認可。
[0036]如圖2所示，步驟SI，在服裝與所確定的心電感應敏感區域對應的彈力胸下圍區域上開η個洞。步驟S2，將η個織物結構柔性感應電極分別固定在η個洞中，開洞的方式例如為鐳射工藝。步驟S3，將η個硅膠圈分別放置在穿著該服裝時η個織物結構柔性感應電極朝向人體的表面上，通過熱熔貼合邊緣。硅膠圈的作用為防滑，使織物結構柔性電極更有效地接觸皮膚，讓消費者全方位體驗智能服裝的舒適性。步驟S4，將與η個織物結構柔性感應電極分別連接的η個導聯線縫制在服裝上，縫制方式優選為三角針縫制工藝。步驟S5，在η個導聯線的末端分別釘上能夠與電極數據處理器上η個電極扣對應連接的η個電極扣。例如可以在服裝側的電極扣采用母電極扣并且在電極數據處理器側的電極扣采用公電極扣，通過母電極扣與公電極扣嚙合而對應連接，也可以在服裝側的電極扣采用公電極扣并且在電極數據處理器側的電極扣采用母電極扣。
[0037]下面通過實施例進一步詳細說明本實用新型的技術方案。下面的各個附圖中附圖標記最高一位為I表示η = 3時感應服裝的感應部件，最高一位為2表示η = 2時感應服裝的感應部件，最高一位為3表示感應服裝的面料。
[0038]下面參照圖3Α-3Ε、圖4和圖5以η= 3的女性運動胸衣為例描述本實用新型的實施例I O
[0039]圖3Α-3Ε為實施例1所述的女性運動胸衣的織物結構柔性電極分解圖。首先將運動胸衣的下擺裁片下半部鐳射出三個洞，這三個洞在同一水平線上，洞的大小應當與織物結構柔性電極的大小一致。將圖3Α所示的織物結構柔性電極固定在下擺裁片的鏤空位置，再將圖3Β所示的環寬度為5mm的硅膠圈放置在穿著該胸衣時電極朝向人體的表面上，通過熱熔技術貼合邊緣。為了將電極保持在人體心電感應敏感區域的位置以確保數據的準確性和穩定性，如圖3C所示，三個織物結構柔性電極在一條水平線上，第一織物結構柔性電極110與第二織物結構柔性電極120之間的距離(中心點距離)為35mm，第一織物結構柔性電極110到最近側縫線的距離為25mm，第三織物柔性電極130到最近側縫線的距離為65mm。在織物結構柔性電極區域內用導聯線在織物結構柔性電極和電極扣之間傳輸數據。導聯線由金屬材料制成。導聯線通過三角針縫制工藝固定在運動胸衣上，此縫制方法為服裝保持面料原彈力，為穿著提供了充分的舒適性。再將運動胸衣的下擺裁片沿著對折線朝里翻折，使織物結構柔性電極緊密貼合皮膚，精確測量人體指標數據。在導聯線的末端釘上電極扣用于與外部數據處理器的連接。優選地，這些電極扣分別為第一公電極扣111、第二公電極扣121、以及第三公電極扣131，如圖3D所示。如圖3E所示，電極數據處理器上設置有分別與第一公電極扣111、第二公電極扣121和第三公電極扣131相對應的第一母電極扣112、第二母電極扣122和第三母電極扣132。第一母電極扣112與第二母電極扣122位于同一水平線上，三母電極扣的連線構成一個三角形，第一母電極扣112與第二母電極扣122之間的距離為16mm，第一母電極扣112與第三母電極扣132之間的距離為26mm，將織物結構柔性電極上的公電極扣與電極數據處理器上的母電極扣一一對應聯接起來，第一公電極扣111對應第一母電極扣112，第二公電極扣121對應第二母電極扣122，第三公電極扣131對應第三母電極扣132，如此操作就能夠將心電數據傳輸進行數據處理。
[0040]圖4為實施例1女性運動胸衣的反面款式圖，如圖所示，女性運動胸衣所采用的是經編高彈面料310，首先將運動胸衣的下擺鐳射三個洞，這三個洞在同一水平線上，將織物柔性電極固定在鏤空位置，再將環寬為5mm的硅膠圈放置在穿著時電極朝向人體的表面上，用熱熔技術貼合邊緣，硅膠圈的作用為防滑，使織物結構柔性電極更有效地接觸皮膚，讓消費者全方位體驗智能服裝的舒適性。如圖3C所示，第一織物結構柔性電極110與第二織物結構柔性電極120之間的距離(中心點距離)為35mm，第一織物結構柔性電極110到最近側縫線的距離為25mm，第三織物柔性電極130到最近側縫線的距離為65mm。在織物結構柔性電極區域內用各個導聯線將各個織物結構柔性電極與各個電極扣對應連接起來進行數據傳輸，導聯線通過三角針縫制工藝固定在女性運動胸衣上，此縫制方法為服裝保持面料原彈力，給穿著者提供了充分的舒適性。在金屬導聯線的末端釘上公電極扣，分別為第一公電極扣111、第二公電極扣121、以及第三公電極扣131。
[0041]圖5為實施例1女性運動胸衣的正面款式圖，如圖所示女性運動胸衣所采用的是經編高彈面料310。在運動胸衣下擺處突出了三個公電極扣，分別為第一公電極扣111、第二公電極扣121、以及第三公電極扣131，其作用為織物結構柔性電極與電極數據處理器的樞紐，為消費者創造了更多地便利性，也使智能服更加地美觀。
[0042]下面參照圖6A-6E、圖7和圖8以n= 3的男性緊身衣為例描述本實用新型的實施例2。
[0043]圖6A-6E為實施例2男性緊身衣的織物結構柔性電極分解圖。首先在位于男性緊身衣里層的彈力胸下圍上鐳射出三個洞，這三個洞在同一水平線上。再將圖6A所示的織物結構柔性電極固定在鏤空位置，把圖6B所示的環寬度為5mm的硅膠圈放置在穿著該緊身衣時織物結構柔性電極朝向人體的表面上，通過熱熔技術將織物結構柔性電極和硅膠圈緊密貼合。如圖6C所示，第一織物結構柔性電極140與第二織物結構柔性電極150之間的距離(中心點距離)為35mm，第一織物結構柔性電極140到最近側縫線的距離為30mm，第三織物柔性電極160號到最近側縫線的距離為80mm。在織物結構柔性電極區域內用導聯線在織物結構柔性電極與電極扣之間進行數據傳輸。導聯線由金屬材料制成。導聯線通過三角針縫制工藝固定在運動胸衣上，此縫制方法為服裝保持面料原彈力，為穿著提供了充分的舒適性。將里層彈力橡筋制成的彈性胸下圍與面層彈性材料相縫合，其作用是使織物結構柔性電極更加充分貼合皮膚，精確測量人體指標數據。最后，在導聯線的末端釘上電極扣用于與外部數據處理器的連接。優選地，這些電極扣分別為第一公電極扣141、第二公電極扣151、以及第三公電極扣153。如圖6D所示，第一公電極扣141與第二公電極扣151位于同一水平線上，兩者之間的距離為16mm，第一公電極扣141與第三公電極扣161之間的距離為26mm。
[0044]電極數據處理器上設置有分別與第一公電極扣141、第二公電極扣151和第三公電極扣161相對應的第一母電極扣142、第二母電極扣152和第三母電極扣162，如圖6E所示。第一母電極扣142與第二母電極扣152位于同一水平線上，兩者之間的距離為16mm，第一母電極扣142與第三母電極扣162之間的距離為26mm，將織物結構柔性電極上的公電極扣與電極數據處理器上的母電極扣一一對應連接起來，第一公電極141扣對應第一母電極扣142，第二公電極扣151對應第二母電極扣152，第三公電極扣161對應第三母電極扣162，如此操作就能夠將心電數據傳輸進行數據處理。
[0045]圖7是實施例2男性緊身衣的反面款式圖。如圖7所示，男性緊身衣所采用的是高彈面料320，在高彈面料320的里層設有彈力橡筋制成的彈性胸下圍330。首先將彈性胸圍里層在與身體心電感應敏感區域對應的位置上鐳射三個洞，將紡織結構柔性電極固定在彈性胸圍里層的鏤空位置，再將環寬為5_的硅膠圈放置在穿著時電極朝向人體的表面上，通過熱熔技術貼合邊緣。硅膠圈的作用為防滑，使人體皮膚更有效地與電極相接觸。第一織物結構柔性電極140與第二織物結構柔性電極150之間距離(中心點距離)為35mm，第一織物結構柔性電極140到最近的側縫線的距離為30mm，第三織物結構柔性電極160到最近側縫線的距離為80mm。在織物結構柔性電極區域內用金屬導聯線將各個織物結構柔性電極與各個電極扣對應連接起來進行數據傳輸，導聯線通過三角針縫制工藝固定在男性緊身衣上，此縫制方法為服裝保持面料原彈力，給穿著者提供了充分的舒適性。在金屬導聯線的末端釘上公電極扣，分別為第一公電極扣141、第二公電極扣151、以及第三公電極扣161。其中，位于男性緊身衣里層的彈力橡筋制成的彈性胸下圍的作用是使織物結構柔性電極更加充分貼合皮膚，精確測量人體所需的數據。
[0046]圖8是實施例2男性緊身衣的正面款式圖。如圖8所示，男性緊身衣所采用的是高彈面料320。在緊身衣里層的彈力橡筋制成的彈性胸下圍處突出了三個公電極扣，分別為第一公電極扣141、第二公電極扣151、以及第三公電極扣161，其作用為織物結構柔性電極與電極數據處理器的樞紐，為消費者創造了更多地便利性，也使智能服更加地美觀。
[0047]下面參照圖9A-9E、圖10和圖11以n= 2的女性運動胸衣為例描述本實用新型的實施例3。
[0048]圖9A-9E是實施例3女性運動胸衣的織物結構柔性電極分解圖，其織物結構柔性電極制作原理與實施例1同理，主要區別在于實施例3中使用的織物結構柔性電極的數量為2個。其中，第一織物結構柔性電極210與第二織物結構柔性電極220位于同一水平線上，兩者之間的距離(中心點距離)為135mm，在織物結構柔性電極區域內通過導聯線將織物結構柔性電極與電極扣連接起來進行數據傳輸，導聯線由金屬材料制成，通過三角針縫制工藝固定在女性運動胸衣上，此縫制方法為服裝保持面料原彈力，為穿著提供了充分的舒適性。在導聯線的末端釘上電極扣，分別為第一公電極扣211和第二公電極扣221，第一公電極扣211與第二公電極扣221位于同一水平線上，兩者之間的距離為43mm。
[0049]電極數據處理器上設置有相對應的母電極扣，如圖9E所示，第一母電極扣212與第二母電極扣222位于同一水平線上，兩者之間的距離為43mm，將女性運動胸衣上的公電極扣與電極數據處理器上的母電極扣對應，第一公電極扣211對應第一母電極扣212，第二公電極扣212對應第二母電極扣222，如此操作就能夠將心電數據傳輸進行數據處理。
[0050]圖10是實施例3女性運動胸衣的反面款式圖。如圖10所示，實施例3的女性運動胸衣所采用的是經編高彈面料310，其織物結構柔性電極的制作原理與實施例1同理，第一織物結構柔性電極210與第二織物結構柔性電極220之間的距離為135mm，在織物結構柔性電極區域內通過導聯線將織物結構柔性電極與電極扣連接起來進行數據傳輸，導聯線由金屬材料制成，通過三角針縫制工藝固定在女性胸衣上，此縫制方法為服裝保持面料原彈力，為穿著提供了充分的舒適性。在金屬導聯線的末端釘上公電極扣，分別為第一公電極扣211和第二公電極扣221。
[0051 ]圖11是實施例3女性運動胸衣的正面款式圖。如圖11所示，實施例3的女性運動胸衣所采用的是經編高彈面料310。在運動胸衣的下擺處突出了兩個公電極扣，分別為一公電極扣211和第二公電極扣212，其作用為織物結構柔性電極與電極數據處理器的樞紐，為消費者創造了更多地便利性，也使智能服更加地美觀。
[0052]下面參照圖12A-12E、圖13和圖14以n= 2的男性緊身衣為例描述本實用新型的實施例4。
[0053]圖12A-12E是實施例4男性緊身衣的織物結構柔性電極分解圖，其織物柔性電極制作原理與實施例2同理，主要區別在于實施例4中使用的織物結構柔性電極的數量為2個。第一織物結構柔性電極230與第二織物結構柔性電極240位于同一水平線上，兩者之間的距離為135mm，在織物結構柔性電極區域內通過導聯線將織物結構柔性電極與電極扣連接起來進行數據傳輸，導聯線由金屬材料制成，通過三角針縫制工藝固定在男性緊身衣上，此縫制方法為服裝保持面料原彈力，為穿著提供了充分的舒適性。在導聯線的末端釘上電極扣，分別為第一公電極扣231和第二公電極扣241，第一公電極扣231與第二公電極扣241位于同一水平線上，兩者之間的距離為43mm。
[0054]電極數據處理器上設置相對應的母電極扣，如圖12E所示，第一母電極扣232與第二母電極扣242位于同一水平線上，兩者之間的距離為43mm，將織物結構柔性電極上的公電極扣與電極數據處理器上的母電極扣一一對應，第一公電極扣231對應第一母電極扣232，第二公電極扣241對應第二母電極扣242，如此操作就能夠將心電數據傳輸進行數據處理。
[0055]圖13是實施例4男性緊身衣的反面款式圖。如圖13所示，實施例4的男性緊身衣所采用的是高彈面料320，緊身衣內層具有彈力橡筋制成的彈性胸下圍330。其織物結構柔性電極制作原理與實施例2同理，第一織物結構柔性電極230與第二織物結構柔性電極240之間的距離為135mm，在織物結構柔性電極區域內通過導聯線將織物結構柔性電極與電極扣連接起來進行數據傳輸，導聯線由金屬材料制成，通過三角針縫制工藝固定在男性緊身衣上，此縫制方法為服裝保持面料原彈力，為穿著提供了充分的舒適性。在導聯線的末端釘上公電極扣，分別為第一公電極扣231和第二公電極扣241。位于男性緊身衣里層的彈力橡筋制成的彈性胸下圍的作用是使織物結構柔性電極更加充分貼合皮膚，精確測量人體所需的數據。
[0056]圖14是實施例4男性緊身衣的正面款式圖。如圖14所示，實施例4男性緊身衣所采用的是高彈面料320，緊身衣內層具有彈力橡筋制成的彈性胸下圍330。在緊身衣的彈性胸下圍330處突出了兩個公電極處，分別為第一公電極扣231和第二公電極扣241，其作用為織物結構柔性電極與電極數據處理器的樞紐，為消費者創造了更多地便利性，也使智能服更加地美觀。
【主權項】
1.一種感應服裝，其特征在于，該服裝包括彈性胸下圍，在彈性胸下圍對應人體心電感應敏感區域的位置設有η個織物結構柔性電極，在η個織物結構柔性電極在服裝穿著時朝向人體的表面上還分別設有η個硅膠圈，該服裝還包括能夠與電極數據處理器上η個電極扣對應連接的η個電極扣、以及將η個織物結構柔性電極與η個電極扣對應連接起來的η個導聯線， 其中，η為大于或等于2的整數。2.如權利要求1所述的感應服裝，其特征在于，導聯線通過三角針縫制固定在服裝上。3.如權利要求1所述的感應服裝，其特征在于，η個織物結構柔性電極位于同一水平線上。4.如權利要求3所述的感應服裝，其特征在于，當η= 3時，第一織物結構柔性電極到最近側縫的距離小于第一織物結構柔性電極到第二織物結構柔性感應電極的距離小于第三織物結構柔性電極到最近側縫的距離。5.如權利要求1所述的感應服裝，其特征在于，當η= 3時，三個電極扣中第一電極扣與第二電極扣位于同一水平線上，三電極扣的連線構成一個三角形。6.如權利要求1所述的感應服裝，其特征在于，當η= 2時，兩個電極扣位于同一水平線上。7.如權利要求1所述的感應服裝，其特征在于，服裝為女性運動胸衣，η個織物結構柔性電極設置在彈性胸下圍里層，附著于人體皮膚表面上，η個電極扣設置在彈性胸下圍外層。8.如權利要求1所述的感應服裝，其特征在于，服裝為男性緊身衣，彈性胸下圍由彈力橡筋制成，位于男性緊身衣里層，η個織物結構柔性電極設置在彈性胸下圍上附著于人體皮膚表面上，η個電極扣設置在彈性胸下圍外層。9.如權利要求1所述的感應服裝，其特征在于，該服裝還包括溫度感應器。10.一種人體指標采集系統，其特征在于，該系統包括如上述任一項權利要求所述的感應服裝以及與該感應服裝電連接的電極數據處理器。
【文檔編號】A61B5/0402GK205514585SQ201620076911
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月26日
【發明人】鮑良有
【申請人】李寧體育(上海)有限公司