一种智能监测呼吸的可穿戴设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种智能监测呼吸的可穿戴设备，包括由弹性材料制成的适于穿戴于身体上的主体部、多个呈纱线状的拉伸传感器、若干可拉伸导线、电路板和无线通信模块。每条拉伸传感器的两端均通过可拉伸导线连接至电路板；无线通信模块连接于电路板。每条拉伸传感器整体至少有两端固定在主体部上，且多条拉伸传感器配置在主体部的不同位置，以对应于身体不同的呼吸检测部位。主体部未形变时，拉伸传感器处于无形变的正常伸展状态。该可穿戴设备上安装的拉伸传感器能实时智能监测人体的呼吸状态，能精准测量人体呼吸频率、幅度、呼吸差以及呼吸暂停时间，该设备简洁实用、方便携带，克服了只能在医院监测呼吸状态的限制，适用于家庭以及户外场景。以及户外场景。以及户外场景。

【技术实现步骤摘要】
一种智能监测呼吸的可穿戴设备


[0001]本技术涉及智能实时监测呼吸的装置领域，具体涉及一种智能实时监测呼吸的可穿戴设备，该设备上安装有可随设备同步拉伸的传感器。

技术介绍

[0002]传统的测量呼吸状态的方法是采用呼吸机监测的方式，机器占地大而且线路繁多，对使用环境和医护人员的依赖性较大，且使用地点受到限制。现有的可穿戴的智能监测呼吸设备的传感器多为波浪形，不能灵敏的感知人体呼吸时的身体围度变化，且未针对不同人群的不同呼吸方式，如胸腔或腹腔扩张来呼吸等，来设置多个不同部位的传感器，从而可能导致呼吸监测结果不准确。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种便捷可穿戴的智能实时监测呼吸的设备，以至少改善上述问题。
[0004]为了实现以上目的，本技术提供一种智能监测呼吸的可穿戴设备。所述可穿戴设备包括由弹性材料制成的适于穿戴于身体上的主体部、多个呈纱线状的拉伸传感器、若干可拉伸导线、电路板和无线通信模块。每条拉伸传感器的两端均通过可拉伸导线连接至所述电路板；所述无线通信模块连接于所述电路板。所有拉伸传感器、可拉伸导线、电路板和无线通信模块均安装在所述主体部上。每条拉伸传感器整体至少有两端固定在所述主体部上，且多条拉伸传感器配置在主体部的不同位置，以对应于身体不同的呼吸检测部位。
[0005]其中，所述主体部未形变时，所述拉伸传感器处于无形变的正常伸展状态。
[0006]作为本技术的智能监测呼吸的可穿戴设备：拉伸传感器为薄膜状柔性拉伸传感器或纤维状拉伸传感器。这些传感器随长度的变化，电、磁信号将发生变化。如传感器形变时，电阻、电容或电压、电流、频率、电感，将发生对应变化。对呼吸的数字图像化监示，如图3、图4所示。图3为布置在不同测试位置的五根拉伸传感器的电阻随时间的变化曲线图，以及对应的呼吸特征，吸气时，胸腔或腹腔扩张，呼吸幅度越大，传感器拉伸越大，电阻变化越大，虽然不同拉伸传感器感应的呼吸幅度不一样，但呼吸周期一致，由此可表征出呼吸状态。图4为经过电路板计算输出的在给定时刻，五根布置在不同测试位置的拉伸传感器感应的呼吸幅度值，可见不同测试位置的呼吸幅度不一样。
[0007]对于呼吸的测量是基于胸部和腹部的各种与扩张、收缩相关运动而进行。与这些相关运动，包括呼吸、咳嗽、打喷嚏、吐痰等，在图像化显示中，将显示不同的特征谱。
[0008]所述拉伸传感器之一的纤维状拉伸传感器，包括薄膜聚合物，弹性纤维和导电组分，其可以是电阻型传器，导电组分可以是银丝纤维、碳纳米管或金丝纤维。所述薄膜聚合物包覆在所述导电组分和弹性纤维的外部。传感器外层，由弹性、绝缘聚合物保护层包裹。
[0009]为了实际对呼吸相关运动监测，传感器的拉伸长度与传感器电、磁学性能变化，将呈线性关系。线性区应大于形变5％(如图10)，以满足呼吸幅度要求。
[0010]作为本技术的智能监测呼吸的可穿戴设备的进一步改进：所述主体部为每条拉伸传感器各设置一个条形通道，所述拉伸传感器穿过所述条形通道，条形通道的尺寸和拉伸传感器未形变时的尺寸相同，每个拉伸传感器的两端固定于所述主体部上。
[0011]作为本技术的智能监测呼吸的可穿戴设备的进一步改进：每个拉伸传感器的两端各通过一个电连接件来连接一根可拉伸导线，此可拉伸导线再连接至所述电路板。
[0012]作为本技术的智能监测呼吸的可穿戴设备的进一步改进：所述电连接件为微型接线卡扣或者金属子母扣。
[0013]作为本技术的智能监测呼吸的可穿戴设备的进一步改进：每个拉伸传感器的两端均使用导电银胶固定于所述电连接件，导电银胶的拉伸形变量可达20％以上，满足人体呼吸形变量的要求，适用于对人体呼吸维度变化的测量。
[0014]作为本技术的智能监测呼吸的可穿戴设备的进一步改进：所述主体部为紧身衣；多个所述拉伸传感器横向布置在所述紧身衣上，相对于人体的胸腔和腹腔位置。
[0015]作为本技术的智能监测呼吸的可穿戴设备的进一步改进：所述主体部为弹性绑带；所有拉伸传感器的走向设置为，在所述弹性绑带缠绕于人体躯干时，平行于人体躯干的围度方向。
[0016]作为本技术的智能监测呼吸的可穿戴设备的进一步改进：所述弹性绑带的两端分别安装钩圈和钩扣，所述钩扣能勾住所述钩圈而相互固定。除了钩圈和钩扣之外，还可以是魔术贴、子母扣等其他连接方式。
[0017]作为本技术的智能监测呼吸的可穿戴设备的进一步改进：所述弹性绑带为整面一体结构或者为多条平行的紧身条横向串接而成；所述拉伸传感器相互平行的设置在整面的弹性绑带上，或者为每条紧身条上设置一个拉伸传感器。
[0018]作为本技术的智能监测呼吸的可穿戴设备的进一步改进，所述无线通信模块为蓝牙模块、NB模块、wifi模块或者NFC模块，安装在所述电路板上，可发出无线信号，由手机等中继设备接收信号并向网络平台发送数据，由手机端或电脑终端接收信号并访问呼吸监测数据。
[0019]作为本技术的智能监测呼吸的可穿戴设备的进一步改进，所述可拉伸导线为可伸缩的铜导线或不锈钢纱线，柔软舒适耐弯折，使用方便。
[0020]作为本技术的智能监测呼吸的可穿戴设备的进一步改进，所述主体部的材质可以是氨纶，或者是氨纶含量为10～100％的面料，例如是氨纶含量为22％的面料。紧身衣本体材质还可以是聚酯、聚氨酯、聚酰胺、树脂或者莫代尔等。
[0021]本技术的智能监测呼吸的可穿戴设备可穿戴于人身上，设备上安装的拉伸传感器能实时智能监测人体的呼吸状态，能精准测量人体呼吸频率、幅度、呼吸差以及呼吸暂停时间，该设备简洁实用、方便携带，克服了只能在医院监测呼吸状态的限制，适用于家庭以及户外场景。
[0022]本技术的智能监测呼吸的可穿戴设备可以配合手机APP或微信小程序或单独使用，例如所述无线通信模块为蓝牙模块，可穿戴设备通过蓝牙模块向手机传输数据，手机将蓝牙信号转化为相应的数值数据并发送至服务器，也可通过NB、wifi直接上传数据，服务器接收手机端直接发来的数值数据，进行显示与修改数据库，网页端可直接访问数据库，获得数据将数据可视化，适用于健康人群或者卧床不易穿戴衣物人群的呼吸监测。
附图说明
[0023]图1为本技术的智能监测呼吸的智能紧身衣的正面结构示意图。
[0024]图2为本技术的智能监测呼吸的智能紧身衣的电路模块连接图。
[0025]图3为五根布置在不同测试位置的拉伸传感器的电阻随时间的变化曲线图，包括对应的呼吸特征。
[0026]图4为经过电路板计算输出的在给定时刻，五根布置在不同测试位置的拉伸传感器感应的呼吸幅度值。
[0027]图5为本技术的智能监测呼吸的智能紧身衣的反面结构示意图。
[0028]图6为本技术的智能监测呼吸的一种智能绑带的正面结构示意图。
[0029]图7为本技术的智能监测呼吸的一种智能绑带的反面结构示意图。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能监测呼吸的可穿戴设备，其特征在于：所述可穿戴设备包括由弹性材料制成的适于穿戴于身体上的主体部、多个呈纱线状的拉伸传感器、若干可拉伸导线、电路板和无线通信模块；每条拉伸传感器的两端均通过可拉伸导线连接至所述电路板；所述无线通信模块连接于所述电路板；所有拉伸传感器、可拉伸导线、电路板和无线通信模块均安装在所述主体部上，每条拉伸传感器整体至少有两端固定在所述主体部上，且多条拉伸传感器配置在主体部的不同位置，以对应于身体不同的呼吸检测部位；其中，所述主体部未形变时，所述拉伸传感器处于无形变的正常伸展状态。2.根据权利要求1所述的智能监测呼吸的可穿戴设备，其特征在于：所述拉伸传感器包括薄膜聚合物和导电组分；所述导电组分为银丝纤维、碳纳米管或金丝纤维；所述薄膜聚合物包覆在所述导电组分外部。3.根据权利要求1所述的智能监测呼吸的可穿戴设备，其特征在于：所述主体部为每条拉伸传感器各设置一个条形通道，所述拉伸传感器穿过所述条形通道，条形通道的尺寸和拉伸传感器未形变时的尺寸相同，每个拉伸传感器的两端固定于所述主体部上。4.根据权利要求1所述的智能监测呼吸的可穿戴设备，其特征在于：每个...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄雅琳，
申请(专利权)人：厦门柯迪森科技有限公司，
类型：新型
国别省市：