CN105249943A - 一种智能衣服控制***及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能衣服控制***及其控制方法,该***包括:安装有通信模块、控制器的衣服;与通信模块无线通讯,用于接收电源信息、位置信息和运动信息,并发出用于控制指令的手机终端;与通信模块无线通讯,接收控制器的数据,用于得出诊断结果、原因分析和治疗建议的云计算服务器。本发明结构简单、安装使用方便、功能强大、用户体验好。
Description
所属技术领域
本发明属于智能控制技术领域,尤其涉及一种用于对身体状态实时检测的智能衣服的控制***及其控制方法。
背景技术
人体运动与生活息息相关,不同的运动,如静坐、步行、跑步、骑车等人体的日常活动,运动变化数据的强度,频率和时间有短时或持续性的特征。追求高品质生活的人士,希望得到科学健身指导;对身心健康关注的人士,希望通过科学运动干预、改善和控制慢性病(糖尿病、冠心病、肥胖症、高血压、血脂异常等代谢异常及心血管疾病);超重儿童和体制虚弱的儿童,需要加强运动锻炼观察。体育科研人员、运动教练、健康指导、临床医生等也需要实时观察及追踪准确的人体运动信息以便开展相关的科学研究及改善措施,甚至在一些高危作业、大幅度动作的环境下,对人体动作及力度的实时监测相当重要。子女们由于工作繁忙,他们白天很少有时间陪伴老人,同时,子女们也有必要及时知道父母的身体状况,特别是一些平时身体就不太好的老人,他们更需要进行一些室外锻炼,他们的身体状况也最令子女担忧。
为解决上述问题,现有技术中已经出现了各种智能穿戴设备,比如智能手环和计步器等。智能手环是一种穿戴式智能设备,可以记录用户日常生活中的锻炼、睡眠及饮食等实时数据,并将这些数据与手机、平板电脑等移动终端同步,起到通过数据指导健康生活的作用。智能手环具有计步以及测量距离、卡里路、脂肪等功能,同时还具有睡眠监测、高档防水和疲劳提醒等功能。计步器主要是电子计步器或内置计步器功能软件的智能手机,其中后者通过手机内的陀螺仪和加速度计,使用相应的应用软件进行记步,以统计用户散步及跑步的步数。
上述这些穿戴设备功能比较单一,仅限于检测运动相关指标,不太适合病人小孩等群体。对于疾病监测,健康指导,远程看护等需求,不能提供统一有效的解决方案。
衣服,人类遮掩身体的用布料,丝绸,天鹅绒等材质做成的各种样式的遮挡物,同时在不同的场合区分开来,衣服在当今已经成为了不可或缺的东西,是人类最重要的、最必须的穿戴物。但是,现有的衣服功能单一,智能化程度低。现有技术中虽然也出现了病人监护服一类的智能产品,但这些产品功能单一,控制性能差,用户体验欠佳。
发明内容
本发明为解决现有技术中的上述问题而提供一种结构简单、安装使用方便、功能强大、用户体验好的智能衣服控制***及其控制方法。
本发明为解决现有技术中存在的技术问题,本发明提供了一种智能衣服控制***,采取的技术方案是:
一种智能衣服控制***,其特征在于,所述控制***包括:
控制器和通信模块;
与控制器连接的运动检测装置,用于监测运动量;
与控制器连接的传感器控制单元,接收控制器的控制指令,并将传感器所获得数据传送至控制器;
与通信模块无线通讯的手机终端,用于接收电源信息、位置信息和运动信息,并发出用于控制指令;
与通信模块无线通讯的云计算服务器,接收控制器的数据,用于得出诊断结果、原因分析和治疗建议。
进一步的,所述传感器控制单元与海拔高度传感模块和加速度传感模相连,所述海拔高度传感模块感应用户当前的海拔高度信息,并将所述海拔高度信息发送至控制器,供控制器根据海拔高度信息确定佩戴者是否发生意外;所述加速度传感模块获取用户当前的加速度信息,并将所述加速度信息发送至控制器,供控制器根据加速度信息确定佩戴者是否发生意外。
进一步的,所述传感器控制单元与医疗检测模块相连,所述医疗检测模块可用于检测生理参数,包括全部采用无创传感器、检测血糖、血脂、血液粘稠度、血压、血流量、心率、血管内壁斑块,传感器控制单元将这些生理参数发送个控制器,由控制器传输给通信模块上传至云计算服务器。
进一步的,所述上云计算服务器包括用于生理参数存储的存储单元,所述存储单元预存有用户的生理参数历史数据,云计算服务器将上述生理参数分别与相应的历史数据进行比对,以判断用户当前身体状态是否正常。
进一步的,所述运动检测装置包括应变式检测设备,所述应变式检测设备包含一个以上分别与人体关节相对应的采集关节运动数据的应变式传感器。
进一步的,所述运动检测装置包括肌电信号(EMG,electromyogram)检测设备相连,所述EMG检测设备包含一个以上分别与人体肌肉相对应的采集肌电数据的EMG传感器。
进一步的,控制器可通过关节运动数据和肌电数据确定人体动作的动作幅度、动作速度、动作力度和动作轨迹;其中,关节运动数据用以指示具体关节的变化程度,即弯曲和转动的幅度、速度、轨迹,肌电数据为EMG传感器实时采集肌肉和周围神经的生物电信号,从而获得人体运动中的肌肉运动变化的生理信息数据,即肌电数据,该肌电数据反映肌肉的收缩和舒张情况,该肌电数据结合肌肉控制的关节处的关节运动数据能由控制器得出相应人体动作的动作幅度、动作速度、动作力度和运动轨迹。
进一步,所述控制器可用于控制智能衣服的开关机、故障等状态、检控制智能衣服的电源模块实现对电源的实时管理、手机传感器的数据并按照写好的通讯协议将传感器的数据发送给通信模块。
进一步,所述通信模块可用于实现手机终端、云计算服务器与控制器的蓝牙和GSM通讯。
所述***进一步包括远程看护模块,该模块包括:
与控制器和设备电源监控单元连接的设备状态指示及报警装置,用于接收控制器的状态控制指令和设备电源监控单元的电源状态信息,并向控制器发送报警信息;
与控制器连接的设备电源监控单元,用于接收控制器待机和关机信息;
与控制器连接的GPS定位***,用于传输位置信息至控制器,并可通过手机终端将所述位置信息发送至网络医院平台,供网络医院平台将所述位置信息发送至急救中心。
进一步的,所述***包括设置有与设备电源监控单元连接,采用无线和有线两种充电方式的充电***。
本发明为解决现有技术中存在的技术问题,本发明还提供了上述一种智能衣服控制***的控制方法,采取的技术方案是:
一种智能衣服控制***的控制方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:
(1)充电***通过有线或无线方式为控制***充电,以保障***的电力供应;
(2)运动检测装置实时检测用户运动信息,传感器控制单元实时采集各种生理参数;
(3)控制器对运动信息和生理参数进行处理和分析后,由通信模块将处理和分析后的数据发送给云计算服务器和手机和/或手机终端;
(4)云计算服务器将接收到的数据与历史数据比对分析,并将比对结果发送给手机终端;
(5)必要时,手机终端通过控制器向报警装置发出报警信息,自动联络医疗机构。
进一步的,上述步骤(2)中的用户运动信息包括:通过关节运动数据和肌电数据确定人体动作的动作幅度、动作速度、动作力度和动作轨迹。
进一步的,上述步骤(2)中的生理参数包括:血压、心电、脉搏、呼吸。
进一步的,上述步骤(5)中,手机终端在联络医疗机构时,发送用户的位置信息。
本发明具有的优点和积极效果是:(1)由于本发明使用无线充电和有线充电,使用方便;(2)采用云计算服务器,提高了数据计算的效率和结果的准确度;(3)采用蓝牙模块和GSM通讯,实现控制器与手机终端和云计算服务器的通信,提高了控制指令发送的效率以及准确度;(4)运动检测模块通过采集的关节运动数据和肌电数据确定人体动作,通过通讯模块发送至云计算机,从而能够使智能服装用户通过外部设备能够实时监测判断结果,实现追踪、分析和判断人体运动状态,从而实现随时随地实时监测运动的目的,通过两种传感器分别对关节及肌肉进行监测,从而能够精准的判断出当前运动状态,通过应变式传感器组监测关节运动数据确定动作幅度、动作速度和动作轨迹,通过EMG传感器监测肌电数据确定动作幅度、动作速度和动作力度,从而能实时把握当前运动状态;(5)本发明根据生理参数数据判断用户当前身体状况,并且当识别出用户出现异常时,发出报警;(6)本发明功能高度集成,可满足运动人士、疾病人士、老年人士的多重需求,结构简单,使用方便,模块化的设计降低了复杂度,可以更好的为人们的日常生活所服务。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种智能衣服控制***结构示意图;
图中:1、控制器;1-1、充电***;1-2、设备状态指示及报警装置;1-3、设备电源监控单元;1-4、传感器控制单元;1-5、GPS定位***;1-6、运动检测装置;2、手机终端;3、云计算服务器;4、通信模块。
图2是本发明提供的一种智能衣服控制***的通信链路示意图。
图3是本发明提供的一种智能衣服控制***所采用的传感器***采集***的实施方式。
图4是本发明实施例提供的一种智能衣服控制***的控制方法的流程图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下。
如图1所示,本发明实施例的智能衣服控制***主要包括:控制器1、手机终端2、云计算服务器3、通信模块4。
用于控制智能衣服的开关机、故障等状态、检控制智能衣服的电源模块实现对电源的实时管理、手机传感器的数据并按照写好的通讯协议将传感器的数据发送给通信模块的的控制器1。
与通信模块4无线通讯,用于接收电源信息、位置信息和运动信息,并发出用于控制指令的手机终端2。
与通信模块4无线通讯,接收控制器1的数据,用于得出诊断结果、原因分析和治疗建议的云计算服务器3。
与控制器1无线通讯,用于实现手机终端2、云计算服务器3与控制器1的蓝牙和GSM通讯通信模块4。
控制器1还包括:充电***1-1、设备状态指示及报警装置1-2、设备电源监控单元1-3、传感器控制单元1-4、GPS定位***1-5、运动检测装置1-6。
充电***1-1与设备电源监控单元1-3连接,充电***1-1采用无线和有线两种充电方式。
设备状态指示及报警装置1-2,与控制器1和设备电源监控单元1-3连接,接收控制器1的状态控制指令和设备电源监控单元1-3的电源状态信息,并向控制器发送报警信息。
设备电源监控单元1-3,与控制器1连接,用于接收控制器1的待机和关机信息。
传感器控制单元1-4,与控制器1连接,接收控制器1的控制指令,并将传感器所获得的数据传送至控制器1。
GPS定位***1-5,与控制器1连接,用于传输位置信息至控制器1。
运动检测装置1-6,与控制器1连接,用于监测运动量。
控制器1可用于控制智能衣服的开关机、故障等状态、检控制智能衣服的电源模块实现对电源的实时管理、手机传感器的数据并按照写好的通讯协议将传感器的数据发送给通信模块。
参见图2,本发明通信部分主要分为传感器采集身体数据、主控制器和传感器模块、通信模块和手机终端、通信模块和云计算机之间的通信。通信模块和手机终端、通信模块和云计算机之间的通信主要是分为蓝牙通信和3G通信这两种方式,当手机终端和衣服距离近的时候可以通过连接蓝牙的方式通信,当手机终端和智能衣服距离比较远时,由于智能衣服上插有GSM卡,采用3G通信方式通信。
所述传感器控制单元1-4与海拔高度传感模块和加速度传感模相连,所述海拔高度传感模块感应用户当前的海拔高度信息,并将所述海拔高度信息发送至控制器,供控制器根据海拔高度信息确定佩戴者是否发生意外;所述加速度传感模块获取用户当前的加速度信息,并将所述加速度信息发送至控制器,供控制器根据加速度信息确定佩戴者是否发生意外。
所述传感器控制单元1-4与人医疗检测模块相连,所述传感器控制单元与医疗检测模块相连,所述医疗检测模块可用于检测生理参数,包括全部采用无创传感器、检测血糖、血脂、血液粘稠度、血压、血流量、心率、血管内壁斑块,传感器控制单元将这些生理参数发送个控制器,由控制器传输给通信模块上传至云计算服务器。
所述上云计算服务器3包括用于生理参数存储的存储单元,所述存储单元预存有用户的生理参数历史数据,云计算服务器将上述生理参数分别与相应的历史数据进行比对,以判断用户当前身体状态是否正常。
所述运动检测装置1-6包括应变式检测设备,所述应变式检测设备包含一个以上分别与人体关节相对应的采集关节运动数据的应变式传感器。
所述运动检测装置1-6包括肌电信号(EMG,electromyogram)检测设备相连,所述EMG检测设备包含一个以上分别与人体肌肉相对应的采集肌电数据的EMG传感器。
控制器1可通过关节运动数据和肌电数据确定人体动作的动作幅度、动作速度、动作力度和动作轨迹;其中,关节运动数据用以指示具体关节的变化程度,即弯曲和转动的幅度、速度、轨迹,肌电数据为EMG传感器实时采集肌肉和周围神经的生物电信号,从而获得人体运动中的肌肉运动变化的生理信息数据,即肌电数据,该肌电数据反映肌肉的收缩和舒张情况,该肌电数据结合肌肉控制的关节处的关节运动数据能由控制器得出相应人体动作的动作幅度、动作速度、动作力度和运动轨迹。
优选的,参见图3,在一个实施例中,本发明的医疗检测模块和运动检测装置的传感器可集成由传感器***采集***来无线采集数据。
传感器采集身体数据,传感器与身体接触,身体的一些症状会使相应的传感器的物理特性产生变化,通过处理这种物理变化,并使之装换成数字信号通过传感器***采集***通过无线的方式收集,然后由12C总线送给主控制器(中央处理器)便完成了身体信息数据的采集。具体的,主控制器(中央处理器)和传感器***采集***采用12C总线的通信方式,通过串行数据(SDA)线和串行时钟(SCL)线在连接到总线的器件间传递信息,个连接到总线的器件都可以通过唯一的地址和一直存在的简单的主机/从机关系软件设定地址,主机可以作为主机发送器或主机接收器。
本***还包括远程看护模块,该模块具体包括与控制器1和设备电源监控单元1-3连接的设备状态指示及报警装置1-2,用于接收控制器的状态控制指令和设备电源监控单元的电源状态信息,并向控制器发送报警信息;与控制器连接的设备电源监控单元,用于接收控制器待机和关机信息;
与控制器连接的GPS定位***1-5,用于传输位置信息至控制器1,并可通过手机终端将所述位置信息发送至网络医院平台,供网络医院平台将所述位置信息发送至急救中心。
进一步的,所述***包括设置有与设备电源监控单元连接,采用无线和有线两种充电方式的充电***。
参见图4,采用如下方法运行智能衣服控制***,该方法包括如下步骤:
S1.充电***通过有线或无线方式为控制***充电,以保障***的电力供应;
S2.运动检测装置实时检测用户运动信息,传感器控制单元实时采集各种生理参数;
S3.控制器对运动信息和生理参数进行处理和分析后,由通信模块将处理和分析后的数据发送给云计算服务器和手机和/或手机终端;
S4.云计算服务器将接收到的数据与历史数据比对分析,并将比对结果发送给手机终端;
S5.必要时,手机终端通过控制器向报警装置发出报警信息,自动联络医疗机构。
用户运动信息包括:通过关节运动数据和肌电数据确定人体动作的动作幅度、动作速度、动作力度和动作轨迹。生理参数包括:血压、心电、脉搏、呼吸。手机终端在联络医疗机构时,发送用户的位置信息。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,做出若干等同替代或明显变型,而且性能或用途相同,都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (15)
1.一种智能衣服控制***,其特征在于,所述控制***包括:
控制器和通信模块;
与控制器连接的运动检测装置,用于监测运动量;
与控制器连接的传感器控制单元,接收控制器的控制指令,并将传感器所获得数据传送至控制器;
与通信模块无线通讯的手机终端,用于接收电源信息、位置信息和运动信息,并发出用于控制指令;
与通信模块无线通讯的云计算服务器,接收控制器的数据,用于得出诊断结果、原因分析和治疗建议。
2.如权利要求1所述的***,其特征在于,所述传感器控制单元与海拔高度传感模块和加速度传感模相连,所述海拔高度传感模块感应用户当前的海拔高度信息,并将所述海拔高度信息发送至控制器,供控制器根据海拔高度信息确定佩戴者是否发生意外;所述加速度传感模块获取用户当前的加速度信息,并将所述加速度信息发送至控制器,供控制器根据加速度信息确定佩戴者是否发生意外。
3.如权利要求1或2所述的***,其特征在于,所述传感器控制单元与医疗检测模块相连,所述医疗检测模块可用于检测生理参数,包括全部采用无创传感器、检测血糖、血脂、血液粘稠度、血压、血流量、心率、血管内壁斑块,传感器控制单元将这些生理参数发送个控制器,由控制器传输给通信模块上传至云计算服务器。
4.如权利要求3所述的***,其特征在于,所述上云计算服务器包括用于生理参数存储的存储单元,所述存储单元预存有用户的生理参数历史数据,云计算服务器将上述生理参数分别与相应的历史数据进行比对,以判断用户当前身体状态是否正常。
5.如权利要求1所述的***,其特征在于,所述运动检测装置包括应变式检测设备,所述应变式检测设备包含一个以上分别与人体关节相对应的采集关节运动数据的应变式传感器。
6.如权利要求1或5所述的***,其特征在于,所述运动检测装置包括肌电信号(EMG,electromyogram)检测设备相连,所述EMG检测设备包含一个以上分别与人体肌肉相对应的采集肌电数据的EMG传感器。
7.如权利要求1所述的***,其特征在于,控制器可通过关节运动数据和肌电数据确定人体动作的动作幅度、动作速度、动作力度和动作轨迹;其中,关节运动数据用以指示具体关节的变化程度,即弯曲和转动的幅度、速度、轨迹,肌电数据为EMG传感器实时采集肌肉和周围神经的生物电信号,从而获得人体运动中的肌肉运动变化的生理信息数据,即肌电数据,该肌电数据反映肌肉的收缩和舒张情况,该肌电数据结合肌肉控制的关节处的关节运动数据能由控制器得出相应人体动作的动作幅度、动作速度、动作力度和运动轨迹。
8.如权利要求1所述的***,其特征在于,所述控制器可用于控制智能衣服的开关机、故障等状态、检控制智能衣服的电源模块实现对电源的实时管理、手机传感器的数据并按照写好的通讯协议将传感器的数据发送给通信模块。
9.如权利要求1所述的***,其特征在于,所述通信模块可用于实现手机终端、云计算服务器与控制器的蓝牙和GSM通讯。
10.如权利要求1所述的***,其特征在于,所述***进一步包括远程看护模块,该模块包括:
与控制器和设备电源监控单元连接的设备状态指示及报警装置,用于接收控制器的状态控制指令和设备电源监控单元的电源状态信息,并向控制器发送报警信息;
与控制器连接的设备电源监控单元,用于接收控制器待机和关机信息;
与控制器连接的GPS定位***,用于传输位置信息至控制器,并可通过手机终端将所述位置信息发送至网络医院平台,供网络医院平台将所述位置信息发送至急救中心。
11.如权利要求1所述的***,其特征在于,所述***包括设置有与设备电源监控单元连接,采用无线和有线两种充电方式的充电***。
12.一种智能衣服控制***的控制方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:
(1)充电***通过有线或无线方式为控制***充电,以保障***的电力供应;
(2)运动检测装置实时检测用户运动信息,传感器控制单元实时采集各种生理参数;
(3)控制器对运动信息和生理参数进行处理和分析后,由通信模块将处理和分析后的数据发送给云计算服务器和手机和/或手机终端;
(4)云计算服务器将接收到的数据与历史数据比对分析,并将比对结果发送给手机终端;
(5)必要时,手机终端通过控制器向报警装置发出报警信息,自动联络医疗机构。
13.如权利要求12所述的方法,其特征在于,上述步骤(2)中的用户运动信息包括:通过关节运动数据和肌电数据确定人体动作的动作幅度、动作速度、动作力度和动作轨迹。
14.如权利要求12所述的方法,其特征在于,上述步骤(2)中的生理参数包括:血压、心电、脉搏、呼吸。
15.如权利要求12所述的方法,其特征在于,手机终端在联络医疗机构时,发送用户的位置信息。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |