CN112472042B - 可穿戴人体特征采集装置、检测装置、检测内衣 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种可穿戴人体特征采集装置、检测装置、检测内衣及监测***，所述可穿戴人体特征采集装置，包括：多个柔性导电电极，分别用于与人体接触；多个温度传感器，分别用于检测人体温度；生物阻抗传感器，利用所述柔性导电电极检测人体的生物阻抗；链路导线，以菊花链的方式使所述多个温度传感器和所述多个柔性导电电极分别串联连接。本公开可以实现实时同步、准确采集和检测包括温度和生物阻抗等多种人体特征数据。

Description

可穿戴人体特征采集装置、检测装置、检测内衣

技术领域

本公开涉及传感器领域，尤其涉及一种可穿戴人体特征采集装置、检测装置、检测内衣及监测***。

背景技术

随着移动通讯和以5G为核心的物联网的高速发展，可穿戴设备如智能手环、智能手表逐渐进入我们的生活。这些智能设备极大地便利了我们的生活，使得我们的健康监控和健康管理有了巨大变化。

但目前的可穿戴设备很多都是利用贴片等装置贴在身上，一是不方便，二是长时间贴在身上容易引起皮肤过敏。如何把可穿戴设备和内衣集成在一起是一个世界性难题。另外，COVID-19的流行使全人类面临前所未有的公共健康危机。数以亿计的人被迫隔离在家，这其中包括很多无症状传染者和轻症病人。在这种环境下，如果有效地监控自己的健康变得尤为重要。目前，现有的可穿戴设备难以满足应对COVID-19和未来的类似恶心传染病的需求，难以在隔离环境下自我监控健康并及时将监测结果传送给医护人员。

除了一般性的身体特征的监控，女性身体健康存在其特殊性。女性健康和女性生理周期以及女性乳腺健康密切相关。如何有效监测女性生理周期及乳腺健康是对可穿戴设备的另一大挑战。传统的乳腺健康是通过乳腺X射线检测，这种方法测试过程比较痛苦，同时X射线对人体有比较大影响，不可能进行经常性检测。针对这一问题，目前都是使用大型专业医疗仪器监测乳腺多点的温度，或监测乳腺多点的生物阻抗，但普通用户不可能随时随地进行测试，更谈不上长时间跟踪性测试。

发明内容

本公开正是为了解决上述课题而完成，其目的在于提供一种基于可导电织物的可穿戴人体特征采集装置、检测装置、检测内衣及监测***。本公开提供该公开内容部分以便以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。该公开内容部分并不旨在标识所要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的技术方案的范围。

为了解决上述技术问题之一，本公开实施例提供一种可穿戴人体特征采集装置，其特征在于，包括：

多个柔性导电电极，分别用于与人体接触；

多个温度传感器，分别用于检测人体温度；

生物阻抗传感器，利用所述柔性导电电极检测人体的生物阻抗；

链路导线，以菊花链的方式使所述多个温度传感器和所述多个柔性导电电极分别串联连接。

为了解决上述技术问题之一，本公开实施例提供了一种可穿戴人体特征检测装置，其特征在于，包括：

如前项所述的可穿戴人体特征采集装置，以及

处理器单元；

其中，所述处理器单元通过所述串行总线向所述多路开关发送控制信号；

所述生物阻抗传感器基于所述处理器单元对所述多路开关的控制，检测两个所述柔性导电电极之间的生物阻抗，并通过所述串行总线将检测结果发送给所述处理器单元；

所述温度传感器的检测结果通过所述串行总线发送给所述处理器单元。

为了解决上述技术问题之一，本公开实施例提供了一种人体特征检测内衣，其特征在于，包括：

如前项所述的可穿戴人体特征检测装置；

其中，所述柔性导电电极由柔性可导电织物制成，分别被配置与人体乳腺相对应的位置。

为了解决上述技术问题之一，本公开实施例提供一种数据监测***，其特征在于，包括：

如前项所述的人体特征检测内衣；

终端设备，用于接收所述人体特征检测内衣发来的检测数据并进行显示和/或计算。

根据本公开的技术方案，与现有技术相比，可以实时监测心电、心音、肺音、血氧、体温、动态血压以及乳腺多点的温度和生物阻抗，可以有效监测心脏、肺、呼吸、血氧、睡眠、女性生理周期等多种指标。

人体特征检测内衣可以将采集到的人体生理特征参数数字化，并通过蓝牙或其他无线连接方式传送到智能手机和其他智能设备，智能手机和其他智能设备将所采集的信息和对信息的初步分析显示给用户。智能手机和其他智能设备可以通过无线网络将数据进而传送到云端数据中心，数据中心对收到的数据进行基于大数据和人工智能的深度学习和分析，并将结果发送到智能手机和其他智能设备，并显示给用户。这些结果还可以同时传送给用户确认的亲属或医疗机构。

同时，本公开还具有半导体制冷/加热器(TEC-thermoelectric cooler)制成的微型可穿戴体温调节器的人体特征检测内衣，可以有效监测和控制用户体温。

附图说明

图1是根据本公开的人体特征检测内衣的一个实施例的示意图；

图2是根据本公开的人体特征检测内衣的另一个实施例的示意图；

图3是根据本公开的可穿戴人体特征采集装置的一个实施例的结构示意图；

图4是根据本公开的人体特征检测内衣的另一个实施例的示意图；

图5是根据本公开的人体特征检测内衣一个实施例的单元结构示意图；

图6是根据本公开的人体数据监测***的示例性架构图。

结合附图并参考以下具体实施方式，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，元件和元素不一定按照比例绘制。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本公开；本公开的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本公开的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本公开的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

为了使本技术领域的人员更好地理解本公开方案，下面将结合附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

[人体特征检测内衣及采集装置、检测装置]

如图1所示，是根据本公开的人体特征检测内衣的一个实施例的示意图。在一个或多个实施例中，人体特征检测内衣例如为一件胸衣103，其内部缝制有柔性可导电织物以用作柔性导电电极，柔性导电织物的手感和穿着感和普通织物101没有区别，例如可以在使用时与用户身体直接接触的位置例如胸衣下沿105的内衬的心脏下方处，分别缝制宽条形的可导电织物以构成左右两组导电电极107，用于采集人体心电信号和/或肌电信号。这里，可导电织物的形状、宽度、位置及数量并不限定，只要可以与用户接触以采集人体特征信号均可，例如可以分别被配置在与人体乳腺相对应的位置。

导电电极107例如可以相当于心电传感器(ECG)的两个电极，在靠近心脏下方的位置和胸衣下沿上的连接件即两个金属扣111相连。与其配套的可穿戴人体特征采集装置109可以直接扣在两个金属扣111上。这里，导电电极107可以通过使用传统的缝制线并以传统的缝合技术相连接。这里，导电电极107与可穿戴人体特征采集装置109分开设置，当然也可以一体设置，导电电极107可以构成可穿戴人体特征采集装置109的一部分，并不做限定。

这里，两个金属扣111用于连接导电电极107和可穿戴人体特征采集装置109，当然其两个金属扣111可以是导电的金属按扣或具有磁性的背板。

这里，可穿戴人体特征采集装置109可以直接扣在金属扣111或通过磁性吸附在磁性背板上。通过以上两种方式，可穿戴人体特征采集装置109实现可拆卸。当然，可穿戴人体特征采集装置109也可以通过封装在硅胶或类似硅胶的材料内与两组导电电极107一体成形并缝制到服饰上，从而既可以实现防水又可以实现减少服饰在洗涤过程中所受到的冲击以及在烘干过程中所承受的高温对可穿戴人体特征采集装置109造成的损害。这里，可穿戴人体特征采集装置109与金属扣111可以设置在位于胸口处，当然也可以设置在其他位置。

当然，可穿戴人体特征采集装置109也可以连接到其他类型的服饰的其他任何部位，在服饰上的位置不做限定。只要左右两组电极能够实现与人体有足够大面积的接触即可正常工作，并不限定具体接触位置和具体接触面积。

这里，可穿戴人体特征采集装置109例如也可以连接到各种类型的服饰的外部，例如，可穿戴人体特征采集装置109也可以通过另一组可导电织物制成的柔性导电电极连接到服饰外部。本公开对于服饰外部的材质和制作工艺也没有特殊要求，利用可导电织物制成的导线可以沿着服饰传统缝合位置走线，这样在外部难以识别人体特征检测内衣和传统服饰，在缝合传统服饰时，可以将导线一并缝制以降低生产成本并节约工时。

这里，在一个或多个实施例中，可穿戴人体特征采集装置109中例如包括温度传感器，例如是具有能检测0.1摄氏度的温度变化的温度灵敏度远红外温度传感器，不仅能实现准确监测女性***期的体温轻微变化，更能准确监测发烧、潮热等较大的体温变化。特别要指出的是，可穿戴人体特征采集装置109例如在抗击新冠(COVID-19)期间，医护人员可以利用该装置监测中重度新冠患者。中重度新冠病人的一个显著特点是肺部病变而导致呼吸困难，肺部噪音明显。随着病情的消退，这种噪音也会消退。因此，该装置可以在恶性传染病流行期间，用于在隔离环境下轻症病人、疑似病人和健康人在远程/非接触情况下的健康监控。总之，该装置既可以在平时进行女性健康综合监测，又可以在恶性传染病流行期间，进行远程非接触健康综合监控。

这里，在一个或多个实施例中，可穿戴人体特征采集装置109例如还可以包括生物阻抗传感器，以利用柔性导电电极107检测人体的生物阻抗。

如图2所示，为根据本公开的人体特征检测内衣的另一个实施例的示意图。在一个或多个实施例中，人体特征检测内衣例如为一件胸衣203，其内部缝制有可导电织物作为柔性导电电极，两个杯罩内密布了多个传感器201，传感器201通过链路导线207以菊花链的方式使多个传感器201和多个柔性导电电极分别串联连接，并接入到中心处理器205中。

这里，传感器201例如可以包括远红外温度传感器和生物阻抗传感器，如图3所示，为根据本公开的可穿戴人体特征采集装置的一个实施例的结构示意图。

在该实施例中，柔性导电电极301为片状电极，每个传感器201设置在导电电极301上。其中，生物阻抗传感器利用柔性导电电极301检测人体的生物阻抗，远红外温度传感器305被设置在片状的柔性导电电极301上，透过片状的柔性导电电极301上所设的红外感知窗口303，可以准确地检测0.1度级的体温变化。这里，可以实现准确监测早期乳腺增生或癌变所导致的乳腺温度变化低于0.5度的轻微变化。

传统的乳腺无创监测设备中，每个传感器接出一组导线，多个传感器的接线变得繁杂笨重，即使在医院做专业测试都十分复杂，根本无法让没有专业知识的普通用户居家使用。如图3所示，本公开使用了菊花链式链接，链路导线包括一条分别连接于多个温度传感器、多路开关(下方描述)的电源端子的电源线(VCC)，一条分别连接于多个温度传感器、多路开关的接地端子的地线(GND)，两条生物阻抗线(BioZ-0，BioZ-1)，以及I2C串行总线(SCL，SDA)，当然，这里各种导线的数量并不做限定，可以根据不同服饰及位置或测量精准度的要求分别设置多根。但在本实施例中，仅设有以上数量的导线，以尽可能减少导线数量。

在该实施例中，例如高精度远红外温度传感器305直接和I2C串行总线相连，数据直接通过该总线上传到中心处理器205。

生物阻抗的测量是测量身体上，例如乳腺周围尽可能多的两点间的阻抗。为了实现这一功能，还包括多个分别与柔性导电电极301对应、基于从I2C串行总线发来的控制信号进行开关的多路开关，在本实施例中，双通道模拟开关307的输入端309与导电电极301连接，两个通道的输出端分别与生物阻抗线(BioZ-0，BioZ-1)连接，其控制端连接于串行总线。

在一个或多个实施例中，本公开还提供了一种可穿戴人体特征检测装置，包括处理器单元，例如为中心处理器205，通过I2C串行总线向多路开关307发送控制信号；而生物阻抗传感器基于中心处理器205对多路开关307的控制，检测两个柔性导电电极之间的生物阻抗，并通过I2C串行总线将检测结果发送给中心处理器205。

在一个或多个实施例中，例如中心处理器205通过I2C串行总线发送命令打开或闭合双通道模拟开关307中的任意一个通道的开关，使得电极信号可以通过生物阻抗线BioZ-0和BioZ-1的任何一条线连通于生物阻抗传感器。例如当中心处理器205通过I2C串行总线发送将第一电极对应的双通道模拟开关的上面通道的开关闭合、下面通道的开关打开，将第二电极对应的双通道模拟开关的上面通道的开关打开、下面通道的开关闭合，且其它电极对应的双通道模拟开关的上下通道的开关都打开的命令，则第一电极将通过BioZ-0线与生物阻抗传感器导通，第二电极通过BioZ-1线与生物阻抗传感器导通，由此，生物阻抗传感器就能够检测第一电极与第二电极间的生物阻抗了。同理，中心处理器205通过控制各电极对应的双通道模拟开关，就可以测量任意两个电极间的生物阻抗。通过上述菊花链式连接，巧妙避免了繁杂的接线，有效提高了设备的使用便捷性和使用可靠性，实现多点测试***至关重要的技术性突破。需要说明的是，生物阻抗线并不限于两条，可以是更多；各电极对应的开关也不限于双通道模拟开关，可以是多通道开关。

在一个或多个实施例中，也可以采用其他串行总线，例如SPI等，并不做限定。

这里，在一个或多个实施例中，可穿戴人体特征检测装置例如可以是集成了多种传感器，能够同步检测各类人体特征信号的微型监护仪。可穿戴人体特征检测装置的内部例如可以集成多个心电传感器(ECG)、肌电传感器、心音传感器、肺音传感器、血氧传感器、微型听诊器、微型血氧仪、温度传感器、移动/加速度传感器、陀螺仪和生物阻抗传感器等一种或多种部件，可以同步采集人体的心电信号、肌电信号、心音信号、肺音信号、脉压/血氧、脉搏信号、体温、身体姿态和加速度等多重生理指标，并可以利用这些指标推算出心功能、动态血压、睡眠状态等多个导出参数。这里，可穿戴人体特征检测装置的内部的多个部件可以集成在同一位置，也可以根据需要设置在不同位置。

在一个或多个实施例中，可穿戴人体特征检测装置还可以包括：

模数转换器，用于将柔性导电电极和多个传感器的信号数字化并传输至中心处理器205，这里模数转换器可以集成为一个整体的模数转换器并接入中心处理器205；例如，模数转换器连接温度传感器305和中心处理器205，用于接收温度传感器305的信号，经过信号调整、放大和滤波后将模拟信号转换成数字信号并传送到中心处理器205；

预处理电路，用于调整人体特征采集装置采集的柔性导电电极和多个传感器的信号并传输至中心处理器205，例如，预处理电路607分别连接至导电电极和模数转换器，通过接收导电电极的信号，经过信号调整、放大和滤波后接入到模数转换器并通过模数转换器将模拟信号转换成数字信号并传送到中心处理器205；

通信模块，用于接收中心处理器205采集的数据并发送至外部监控设备或服务器；

电源模块，包括无线充电单元和/或电池单元，用于为人体特征检测内衣的传感器单元等各用电模块提供能量。

在一个或多个实施例中，预处理电路、模数转换器、电源模块、通信模块与微型监护仪、中心处理器205可以被集成为一体设置，当然也可以分别设置在不同位置。

[人体特征检测内衣变型例]

进入更年期的女性很多都受到潮热的困扰，经常莫名其妙地感觉燥热而导致大汗淋漓。即使对非更年期女性，在炎热的夏季，大汗淋漓也是非常不适和尴尬的体验。针对这些问题，本发明公布了一种利用半导体制冷/加热器(TEC-thermoelectric cooler)制成的微型可穿戴体温调节器401，根据温度传感器305的检测结果制冷或制热。如图4所示。体温调节器401设置在人体特征检测内衣例如为胸衣上，可以有效监测和控制用户体温。这里，体温调节器401可以一体式设置在胸衣上，也可以可拆卸的方式与胸衣进行组合，并不做限定。

体温调节器401具有温度调节面，例如是半导体制冷/加热器贴片，用于与用户身体接触；体温调节器401的另一面是散热面，例如可以同时包括柔性散热片403和微型风扇405，当然，也可以仅包含一者。

在一个或多个实施例中，体温调节器401内部还可以包含半导体制冷/加热器贴片的控制电路和可充电电池。

在一个或多个实施例中，体温调节器401例如可以直接附在女性胸衣的后部内衬407上，半导体制冷/加热器面和身体接触，散热面和内衬接触。为了提高散热效率，在微型风扇405处，胸衣例如可以设置部分细孔以便于空气流通。

在一个或多个实施例中，体温调节器401的另一种形式是散热面没有微型风扇405，散热面使用例如含石墨烯的柔性散热材料来进行散热。当然，也可以使用铝制或铜制等金属材料作为散热片进行散热。

在一个或多个实施例中，体温调节器401内部设置有充电电池，例如体温调节器401可以放在充电盒409中充电。这里，充电盒409设置有多个插槽411，可以供多个体温调节器401同时充电。一旦充满电，LED灯413会产生颜色变化，例如由红变蓝等，表示体温调节器401充电完成。

如图5所示，为一个实施例中人体特征检测内衣的控制模块的功能框图。其中，控制模块包括温度传感器501(305)、半导体制冷/加热器器503、微型风扇507(405)、驱动模块例如TEC驱动电路505和风扇驱动电路509、微处理器511(205)、蓝牙通信模块513及电池和充电电路515。

其中，微处理器511(205)用于通过温度传感器501(305)监测体温调节器401的温度，并通过控制信号驱动TEC驱动电路505带动半导体制冷/加热器(503)制冷或加热，同时可以通过控制信号驱动风扇驱动电路509驱动微型风扇507(405)来进行散热。

在一个或多个实施例中，控制模块中设置有蓝牙通信模块513，当然也可以使用其他类型无线通讯模块。通过各种类型的无线通讯模块和智能手机或类似智能设备相连收受其控制以设定工作模式，例如连续工作模式、间歇式工作模式、是否开启风扇等等。

在一个或多个实施例中，体温调节器401利用包括温度传感器501(305)的可穿戴人体特征检测装置来监测实际体温、心率和呼吸节奏等，从而确定人体对潮热的实际感受。当潮热来临时，体温会有所升高，但心率和呼吸节奏、肺音的变化会更为明显，利用这些生理指标自动启动体温调节器401来控制体温。当这些参数恢复平稳后，停止体温调节器401工作，以实现对身体的自适应控制和调节。

在一个或多个实施例中，对于在寒冷户外或对于处于生理期怕寒的女性，体温调节器401可以反向工作进行加热，提高体温来御寒，即利用可穿戴人体特征检测装置来监测实际体温、心率和呼吸节奏，发现身体温度过低则自动启动体温调节器401进行加热，待体温正常后，停止工作。

[***结构]

下面，说明本公开的一个实施例的人体数据监测***的结构。如图6所示，***结构可以包括终端设备601、602、603、604，网络605，服务器606和人体特征检测内衣607。网络605用以在终端设备601、602、603、604，服务器606和人体特征检测内衣607之间提供通信链路的介质。

在本实施例中，人体特征检测内衣607将采集到的多种身体生理参数同步采集和数字化后，将这些人体特征数据发送至的终端设备(例如图6所示的终端设备601、602、603或604)进行显示或数据处理，数据传输可以通过网络605进行。网络605用于传输所述人体特征检测内衣607采集到的人体特征数据和/或所述终端设备接收的所述人体特征数据，其可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。需要指出的是，上述无线连接方式可以包括但不限于3G/4G/5G连接、Wi-Fi连接、蓝牙连接、WiMAX连接、Zigbee连接、UWB(ultrawideband)连接、以及其他现在已知或将来开发的无线连接方式。

终端设备601、602、603或604可以是具有显示屏和/或支持网页浏览的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、电子书阅读器、MP3播放器、MP4播放器、头戴式显示设备、膝上型便携计算机和台式计算机、数字广播接收器、PDA个人数字助理、PAD平板电脑、PMP便携式多媒体播放器、车载终端例如车载导航终端、头戴式显示设备、智能手环、智能手表等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。

用户可以使用终端设备601、602、603、604通过网络605与服务器606交互，以接收或发送数据信息等。终端设备601、602、603或604上可以安装有各种客户端应用，例如网页浏览器应用、购物类应用、搜索类应用、即时通信工具、邮箱客户端、社交平台软件等。

终端设备601、602、603、604上的相关软件对接收到的人体特征数据进行实时处理或进行储存以进行后续分析，并显示心音、心电、心率、体温、血氧饱和度、身体姿态和加速度等重要指标。同时利用网络605，将人体特征数据上传到服务器606，服务器606进行数据自动归档，并通过大数据和人工智能算法自动对数据进行深度分析，计算推导出心功能、动态血压、睡眠状态、生理周期、健康指数等综合性指标。

服务器606用于通过网络605发送或接收所述人体特征检测内衣607采集到的人体特征数据和/或所述终端设备601、602、603或604发送或接收的所述人体特征数据，其可以是提供各种服务的服务器，例如对终端设备601、602、603或604上显示的页面提供支持的后台服务器。

在一个或多个实施例中，由于很多综合性指标的导出需要原始数据有高度的同步性才能进行相关性分析，可穿戴人体特征采集装置可以同步采集所需要的所有数据。

服务器606分析的结果通过网络605反馈给用户和用户指定的医疗机构的终端设备601、602、603、604进行确认，如果需要，用户可以再到医院，进行更深入的检查。遇到紧急情况，专业医疗人员可以立刻通过远程通讯直接介入，给予用户医学指导，或召唤急救***将用户送医。

这里，终端设备可以包括处理装置例如中央处理器、图形处理器等，其可以根据存储在只读存储器ROM中的程序或者从存储装置加载到随机访问存储器RAM中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM中，还存储有各种程序和数据。处理装置、ROM以及RAM通过总线彼此相连。输入/输出I/O接口也连接至总线。

通常，以下装置可以连接至I/O接口：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置；包括例如液晶显示器LCD、扬声器、振动器等的输出装置；包括例如磁带、硬盘等的存储装置；以及通信装置。

这里，终端设备可以独立或通过与其他电子终端设备配合运行***中的应用实现本公开的应用，其中，操作***中的应用例如Android***、iOS***、Windows***、鸿蒙***等的应用实现本公开的具体应用。

需要说明的是，本公开实施例所提供的人体数据监测***一般由服务器与终端设备601、602、603或604共同执行。

应该理解，图6中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。

[本公开的优势]

本公开的可穿戴人体特征采集装置集成了多个心电传感器(ECG)、肌电传感器、心音传感器、肺音传感器、血氧传感器、微型听诊器、微型血氧仪、温度传感器、移动/加速度传感器、陀螺仪和生物阻抗等一种或多种部件，能够实现多种生理信号检测功能，是目前集成度最高的微型监护仪。本公开的可穿戴人体特征采集装置总重量能够控制在十五克以内，便捷轻盈。目前的传统听诊器或数字听诊器均有一个庞大的听诊头用来拾音，正是由于听诊头的笨重，使得整个设备无法实现可穿戴。本公开的可穿戴人体特征采集装置从传感器设计到微型声学腔设计，传感器整体机械结构的声学响应设计，再到采集电路的自适应放大滤波电路设计和采样后的数字信号处理等多个工程学科的整体优化和设计调整，摆脱了传统的听诊头的笨重，同时实现高保真人体声学信号采集。

本公开的人体特征检测内衣采用多点乳腺无创监测，完美结合了乳腺温度和生物阻抗两种监测方法。利用链式连接巧妙地避免了繁杂的多传感器并行接线难题。采用温度分辨率在0.1度的高灵敏度远红外温度传感器，实现了对乳腺温度细微变化的精确测量。

本公开的人体特征检测内衣利用半导体制冷/加热器制成的微型可穿戴体温调节贴片和人体特征采集装置配合使用。利用人体特征采集装置来监测实际体温、心率和呼吸节奏等数据，从而确定人体状态，控制体温调节贴片对体温进行调节，实现自适应体温控制。另外，可穿戴体温调节贴片可以使用含石墨烯的软性散热材料替代微型风扇，实现静音条件下的高效散热。

本公开人体特征采集装置的各种传感器均实现了生理参数的同步采集。并通过无线通讯方式，把数据传送到智能手机或类似智能设备上。这些智能设备对数据进行实时处理，同时利用无线通讯网络，将数据上传到云端数据中心，数据中心进行数据自动归档，并通过大数据和人工智能算法自动对数据进行深度分析，并将结果通过网络及时反馈给用户和用户指定的医疗机构进行确认。

本公开的人体特征检测内衣使用了柔性导电织物替代传统的生物粘胶贴片电极或金属电极。这种柔性导电织物手感和穿着感和普通织物没有区别，使得人体特征检测内衣穿着舒适，可反复冲洗和烘干，与传统服饰在穿着和打理上没有区别。人体特征检测内衣的加工方法与传统服饰没有区别，便于大规模生产和降低成本。可导电织物做成的导电电极和导线也是用传统的缝合技术相连，并使用传统的缝制线缝制。利用可导电织物制成的导线可以沿着服饰传统缝合位置走线，这样在外部看不出人体特征检测内衣和传统服饰的区别以便于生产。在缝合传统服饰时，顺便将导线一并缝制，从而降低了生产成本，节约了工时。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，前述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体ROM等非易失性存储介质，或随机存储记忆体RAM等。

应该理解的是，这些步骤并不是必然按照描述的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，其中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的***、方法的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，第一获取单元还可以被描述为“获取至少两个网际协议地址的单元”。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行***、装置或设备使用或与指令执行***、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体***、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、可擦除可编程只读存储器EPROM或快闪存储器、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器CD-ROM、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种可穿戴人体特征采集装置，其特征在于，包括：

多个柔性导电电极，分别用于与人体接触；

多个温度传感器，分别用于检测人体温度；

生物阻抗传感器，利用所述柔性导电电极检测人体的生物阻抗；

链路导线，以菊花链的方式使所述多个温度传感器和所述多个柔性导电电极分别串联连接。

根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种可穿戴人体特征采集装置，其特征在于，

所述温度传感器是具有能检测0.1摄氏度的温度变化的温度灵敏度远红外温度传感器；

所述柔性导电电极为片状电极；

所述温度传感器被设置在所述柔性导电电极上，所述柔性导电电极设有窗口，用于所述温度传感器的红外感测。

根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种可穿戴人体特征采集装置，其特征在于，

所述链路导线包括串行总线和多条生物阻抗线；

所述可穿戴人体特征采集装置包括多个分别与所述多个柔性导电电极对应、基于从所述串行总线发来的控制信号进行开关的多路开关；

所述柔性导电电极介由所述多路开关分别连接至所述多条生物阻抗线。

根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种可穿戴人体特征采集装置，其特征在于，

所述链路导线包括一条分别连接于所述多个温度传感器、多路开关的电源端子的电源线，一条分别连接于所述多个温度传感器、多路开关的接地端子的地线，两条所述生物阻抗线，以及所述串行总线。

根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种可穿戴人体特征检测装置，其特征在于，包括：

如前任一项所述的可穿戴人体特征采集装置，以及

处理器单元；

其中，所述处理器单元通过所述串行总线向所述多路开关发送控制信号；

所述生物阻抗传感器基于所述处理器单元对所述多路开关的控制，检测两个所述柔性导电电极之间的生物阻抗，并通过所述串行总线将检测结果发送给所述处理器单元；

所述温度传感器的检测结果通过所述串行总线发送给所述处理器单元。

根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种可穿戴人体特征检测装置，其特征在于，还具有至少集成了以下传感器的至少一者，能够同步检测以下人体特征信号的微型监护仪：

心电传感器，用于采集人体的心电信号；

肌电传感器，用于采集人体的肌电信号；

心音传感器，通过微型听诊器采集人体的心音信号；

肺音传感器，通过所述微型听诊器采集人体的肺音信号；

血氧传感器；

速度/加速度传感器，用于检测人体的血压、脉搏信号；

陀螺仪，用于检测人体的身体姿态。

根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种可穿戴人体特征检测装置，其特征在于，还包括：

预处理电路，用于调整所述柔性导电电极和多个所述传感器的信号，

模数转换器，用于将所述柔性导电电极和多个所述传感器的信号数字化并传输至所述处理器单元，

电源模块，用于为所述可穿戴人体特征检测装置的各用电模块提供能量，

通信模块，用于将所述处理器单元收集的数据发送至外部监控设备或服务器。

根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种可穿戴人体特征检测装置，其特征在于，

所述预处理电路、模数转换器、电源模块、通信模块与所述微型监护仪、所述处理器单元被集成为一体。

根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种人体特征检测内衣，其特征在于，包括：

如前任一项所述的可穿戴人体特征检测装置；

其中，所述柔性导电电极由柔性可导电织物制成，分别被配置与人体乳腺相对应的位置。

根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种人体特征检测内衣，其特征在于，

所述人体特征检测内衣是胸衣；

在所述胸衣的下沿的内衬的心脏下方处，具有由柔性导电织物制成的至少两个用于采集人体心电信号和/或肌电信号的电极；

所述电极连接至所述胸衣下沿上的连接件，心电传感器被装配于所述连接件。

根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种人体特征检测内衣，其特征在于，还包括：

体温调节器，根据所述温度传感器的检测结果制冷或制热；

所述体温调节器包括：

温度调节面，位于与用户身体接触侧；

散热面，位于所述温度调节面的相反侧；

驱动模块，根据所述处理器单元的控制信号驱动所述温度调节面和散热面的工作；

其中，所述散热面至少包括散热风扇、石墨烯材料、金属材料的一种或多种。

根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种人体数据监测***，其特征在于，包括：

如前任一项所述的人体特征检测内衣；

终端设备，用于接收所述人体特征检测内衣发来的检测数据并进行显示和/或计算。

根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种人体数据监测***，其特征在于，还包括：

服务器，通过网络从所述人体特征检测内衣和/或所述终端设备接收所述检测数据，进行所述检测数据的归档、计算、分析；

所述服务器将对所述检测数据计算、分析后的结果发送给所述终端设备和/或医疗机构。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的但不限于具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims (7)

1.一种可穿戴人体特征检测装置，用于同时监测乳腺多点的温度和阻抗，其特征在于，包括：

多个柔性导电电极，分别用于与人体接触；

多个温度传感器，分别用于检测人体温度；

生物阻抗传感器，利用所述柔性导电电极检测人体的生物阻抗；

链路导线，以菊花链的方式使所述多个温度传感器和所述多个柔性导电电极分别串联连接，

所述温度传感器是具有能检测0.1摄氏度的温度变化的温度灵敏度远红外温度传感器；

所述柔性导电电极为片状电极；

所述温度传感器被设置在所述柔性导电电极上，所述柔性导电电极设有窗口，用于所述温度传感器的红外感测，

所述链路导线包括串行总线和多条生物阻抗线；

所述可穿戴人体特征采集装置包括多个分别与所述多个柔性导电电极对应、基于从所述串行总线发来的控制信号进行开关的多路开关，所述多路开关为双通道模拟开关，其两个通道的输出端分别与生物阻抗线连接，控制端连接于所述串行总线；

所述柔性导电电极介由所述多路开关分别连接至所述多条生物阻抗线，

所述链路导线包括一条分别连接于所述多个温度传感器、多路开关的电源端子的电源线，一条分别连接于所述多个温度传感器、多路开关的接地端子的地线，两条所述生物阻抗线，以及所述串行总线，以及

处理器单元；

其中，所述处理器单元通过所述串行总线向所述多路开关发送控制信号；

所述生物阻抗传感器基于所述处理器单元对所述多路开关的控制，检测两个所述柔性导电电极之间的生物阻抗，并通过所述串行总线将检测结果发送给所述处理器单元；

所述处理器单元通过所述串行总线发送命令打开或闭合所述双通道模拟开关中的任意一个通道的开关，使得电极信号可以通过所述生物阻抗线的任何一条线连通于生物阻抗传感器，当所述处理器单元通过所述串行总线发送将第一电极对应的双通道模拟开关的上面通道的开关闭合、下面通道的开关打开，将第二电极对应的双通道模拟开关的上面通道的开关打开、下面通道的开关闭合，且其它电极对应的双通道模拟开关的上下通道的开关都打开的命令，则所述第一电极将通过第一生物阻抗线与生物阻抗传感器导通，第二电极通过第二生物阻抗线与生物阻抗传感器导通，以测量任意两个电极间的生物阻抗；

所述温度传感器的检测结果通过所述串行总线发送给所述处理器单元。

2.如权利要求1所述的可穿戴人体特征检测装置，其特征在于，还具有至少集成了以下传感器的至少一者，能够同步检测以下人体特征信号的微型监护仪：

心电传感器，用于采集人体的心电信号；

肌电传感器，用于采集人体的肌电信号；

心音传感器，通过微型听诊器采集人体的心音信号；

肺音传感器，通过所述微型听诊器采集人体的肺音信号；

血氧传感器；

速度/加速度传感器，用于检测人体的血压、脉搏信号；

陀螺仪，用于检测人体的身体姿态。

3.如权利要求1或2所述的可穿戴人体特征检测装置，其特征在于，还包括：

预处理电路，用于调整所述柔性导电电极和多个所述传感器的信号，

模数转换器，用于将所述柔性导电电极和多个所述传感器的信号数字化并传输至所述处理器单元，

电源模块，用于为所述可穿戴人体特征检测装置的各用电模块提供能量，

通信模块，用于将所述处理器单元收集的数据发送至外部监控设备或服务器。

4.如权利要求3所述的可穿戴人体特征检测装置，其特征在于，

所述预处理电路、模数转换器、电源模块、通信模块与微型监护仪、所述处理器单元被集成为一体。

5.一种人体特征检测内衣，用于同时监测乳腺多点的温度和阻抗，其特征在于，包括：

如权利要求1至4的任一项所述的可穿戴人体特征检测装置；

其中，所述柔性导电电极由柔性可导电织物制成，分别被配置与人体乳腺相对应的位置，

所述人体特征检测内衣是胸衣；

在所述胸衣的下沿的内衬的心脏下方处，具有由柔性导电织物制成的至少两个用于采集人体心电信号和/或肌电信号的电极；

所述电极连接至所述胸衣下沿上的连接件，心电传感器被装配于所述连接件，所述内衣还包括：

体温调节器，根据所述温度传感器的检测结果制冷或制热；

所述体温调节器包括：

温度调节面，位于与用户身体接触侧并与用户身体直接接触；

散热面，位于所述温度调节面的相反侧对所述温度调节面进行散热；

驱动模块，根据所述处理器单元的控制信号驱动所述温度调节面和散热面的工作；

其中，所述散热面至少包括散热风扇、石墨烯材料、金属材料的一种或多种。

6.一种人体数据监测***，用于同时监测乳腺多点的温度和阻抗，其特征在于，包括：

如权利要求5所述的人体特征检测内衣；

终端设备，用于接收所述人体特征检测内衣发来的检测数据并进行显示和/或计算。

7.如权利要求6所述的人体数据监测***，其特征在于，还包括：

服务器，通过网络从所述人体特征检测内衣和/或所述终端设备接收所述检测数据，进行所述检测数据的归档、计算、分析；

所述服务器将对所述检测数据计算、分析后的结果发送给所述终端设备和/或医疗机构。