CN204133468U - 呼吸监控穿戴装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种呼吸监控穿戴装置，包括穿戴载体、织物应变传感器及数据采集模块；穿戴载体能够穿戴于穿戴者的上身；织物应变传感器安装于穿戴载体上；织物应变传感器包括弹性织物基体及导电层，导电层设置于弹性织物基体上；织物应变传感器能够随穿戴者呼吸产生长度变化，以改变导电层的导电性能；呼吸监控穿戴装置可以穿戴在穿戴者的上身，将织物应变传感器置于穿戴者的胸部或腹部，由于穿戴者的胸部和/或腹部周长会随着呼吸而发生有规律的变化，引起所用织物应变传感器的长度和电阻变化，从而可以监测呼吸的频率、次数、深浅、以及呼和吸的速率等，结构简单，能够准确监控呼吸，且方便穿戴，能提高穿戴舒适度，适合长期使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于监控呼吸的装置，尤其涉及一种呼吸监控穿戴装置。
背景技术
呼吸是指机体与外界环境之间气体交换的过程，包括呼和吸两个部分。有多种方法可以用来进行呼吸监测，其中面具式装置是最为直接的监测方法，只是所需要佩戴的面具或口罩装置的舒适性较差，不适合长期使用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种呼吸监控穿戴装置，结构简单，能够准确监控呼吸，且方便穿戴，能提高穿戴舒适度，适合长期使用。
本实用新型提供了一种呼吸监控穿戴装置，包括穿戴载体、织物应变传感器及数据采集模块；
所述穿戴载体能够穿戴于穿戴者的上身；
所述织物应变传感器安装于所述穿戴载体上，用于监测呼吸信号；所述织物应变传感器包括弹性织物基体及导电层，所述导电层设置于所述弹性织物基体上；所述织物应变传感器能够随穿戴者呼吸产生长度变化，以改变导电层的导电性能；
所述数据采集模块电连接于所述导电层，用于采集所述导电层的导电性能变化信号。
其中，所述穿戴载体为带状，其一端连接于所述织物应变传感器的一端，所述数据采集模块连接于所述织物应变传感器的另一端；且所述数据采集模块与所述穿戴载体的另一端可拆卸式连接。
其中，所述穿戴载体的另一端设有连接钩，所述数据采集模块上设有与所述连接钩相配合的连接孔。
其中，所述穿戴载体为上衣，所述织物应变传感器设置在所述上衣的胸部和/或腹部处。
其中，所述织物应变传感器为一个或多个，所述上衣的胸部和/或腹部位置设有一个或多个所述织物应变传感器。
其中，所述数据采集模块通过导线电连接于所述导电层，所述数据采集模块设置在所述穿戴载体的下端处。
其中，所述数据采集模块与所述导线之间可拆卸式电连接。
其中，所述数据采集模块包括壳体、PCB板、处理模块、及电池；所述PCB板、处理模块、及电池均设置在所述壳体中，所述电池电连接于所述处理模块，所述处理模块设置在所述PCB板上，并通过FPC电连接于所述织物应变传感器。
其中，所述数据采集模块还包括存储器，所述存储器设置于所述PCB板，并电连接于所述处理模块，以存储采集的数据；或者，
所述数据采集模块还包括无线通讯模块，所述无线通讯模块电连接于处理模块，以通过无线通讯方式发送采集的数据。
其中，所述穿戴载体为弹性织物制成，所述弹性织物基体为所述穿戴载体的一部分
本实用新型提供的呼吸监控穿戴装置，可以穿戴在穿戴者的上身，将织物应变传感器置于穿戴者的胸部或腹部，由于穿戴者的胸部和/或腹部周长会随着呼吸而发生有规律的变化，引起所用织物应变传感器的长度和电阻变化，从而可以监测呼吸的频率、次数、深浅、以及呼和吸的速率等，并通过数据采集模块进行数据收集，结构简单，能够准确监控呼吸，且方便穿戴，能提高穿戴舒适度，适合长期使用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型第一实施方式提供的呼吸监控穿戴装置的示意图；
图2是图1中呼吸监控穿戴装置的数据采集模块的分解示意图；
图3是图2中数据采集模块的示意图；
图4是本实用新型第二实施方式提供的呼吸监控穿戴装置的示意图；
图5是图4中呼吸监控穿戴装置的数据采集模块与穿戴载体的连接示意图；
图6是本实用新型第三实施方式提供的呼吸监控穿戴装置的示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参阅图1至图3，本实用新型第一实施方式提供的一种呼吸监控穿戴装置100，包括穿戴载体11、织物应变传感器12及数据采集模块13。穿戴载体11能够穿戴于穿戴者的上身；织物应变传感器12安装于穿戴载体11上，用于监测呼吸信号；数据采集模块13电连接于织物应变传感器12，以采集数据。
本实施例中，穿戴载体11为带状，可穿戴于穿戴者的胸部或腹部。穿戴载体11的一端连接于织物应变传感器12的一端，数据采集模块13连接于织物应变传感器12的另一端；且数据采集模块13与穿戴载体11的另一端可拆卸式连接。呼吸监控穿戴装置整体为带状，当呼吸监控穿戴装置的两端连接在一起时，即数据采集模块13与穿戴载体11的另一端连接在一起时，呼吸监控穿戴装置呈环状，穿戴者可将其置于胸部或腹部，或者在腹部及胸部各置一个呼吸监控穿戴装置。
织物应变传感器12包括弹性织物基体及导电层，导电层设置在弹性织物基体上；织物应变传感器12能够随穿戴者呼吸产生长度变化，以改变导电层的导电性能，织物应变传感器12的长度产生变化时，会引起导电层的电阻/电压变化，并将该变化信号传递给数据采集模块13以进行采集。
穿戴载体11为弹性织物制成，弹性织物基体为穿戴载体11的一部分，可使得织物应变传感器12与穿戴载体11为一体式结构。在加工制备时，可先利用弹性织物制备穿戴载体11，导电层设置穿戴载体11一端的一部分上，从而在穿戴载体11的一端形成织物应变传感器12，以简化结构，同时便于加工制备。
导电层可以通过涂覆、印刷、丝网印刷、层压、粘合涂敷、泡沫涂敷、熔解涂敷、填充、或挤压等方式设置在弹性织物基体上。导电层可以为导电颗粒或导电纤维制成。弹性织物基体可以具有编织或针织结构，其可以由天然橡胶，硅橡胶、或聚硫化物等材质制成，以使其具有较好的弹性性能。
数据采集模块13电连接于导电层，用于采集导电层的导电性能变化信号。如图2、图3所示，数据采集模块13包括壳体131、PCB板132、处理模块(图中未示出)、及电池133；PCB板132、处理模块、及电池133均设置在壳体131中，电池133电连接于所述处理模块，处理模块设置在PCB板132上，并通过FPC电连接于所述织物应变传感器12。利用壳体131可对内部元器件形成保护，避免汗水等对其造成腐蚀等。电池133可对处理模块及织物应变传感器12进行供电，以便采集数据。壳体131包括第一半壳131a与第二半壳131b，第一半壳131a与第二半壳131b固定连接，PCB板132、处理模块、及电池133设置在第一半壳131a与第二半壳131b之间，以便于装配连接。
数据采集模块13进一步包括存储器(图中未示出)，存储器设置于PCB板132，并电连接于处理模块，以存储采集的数据。此处，作为另外的实施方式，也可以不设置存储器，数据采集模块13还包括无线通讯模块，无线通讯模块电连接于处理模块，可利用蓝牙、红外等无线通讯方式将采集的数据发送到穿戴者的智能手机、PDA、平板、电脑、或者云端等，以便用于随后的查看。
穿戴载体11的另一端设有连接钩110，数据采集模块13上设有与连接钩相配合的连接孔130，利用连接钩110与连接孔130的配合，可便穿戴者的穿戴，使用方便快捷。更具体的，连接孔设置在数据采集模块13的壳体131上。当然，此处作为另外的实施方式，穿戴载体11的另一端可以通过卡扣、弹性扣、可拆卸式连接件等方式可拆卸地连接于数据采集模块13。
如图4，本实用新型第二实施方式提供的一种呼吸监控穿戴装置200，包括穿戴载体21、织物应变传感器22及数据采集模块23。穿戴载体21能够穿戴于穿戴者的上身；织物应变传感器22安装于穿戴载体21上，用于监测呼吸信号；数据采集模块23电连接于织物应变传感器22，以采集数据。
织物应变传感器22包括弹性织物基体及导电层，导电层设置在弹性织物基体上；织物应变传感器22能够随穿戴者呼吸产生长度变化，以改变导电层的导电性能，织物应变传感器22的长度产生变化时，会引起导电层的电阻/电压变化，并将该变化信号传递给数据采集模块23以进行采集。
穿戴载体21为上衣，如图4，本例中穿戴装置可以为背心，织物应变传感器22设置在上衣的胸部处。织物应变传感器22为两个，上衣胸部的左右两侧处各设置有一织物应变传感器22，通过左右两个织物应变传感器22能够提高数据准确性。
穿戴载体21为弹性织物制成，弹性织物基体为穿戴载体21的一部分，可使得织物应变传感器22与穿戴载体21为一体式结构。在加工制备时，可先利用弹性织物制备穿戴载体21，导电层设置在穿戴载体21胸部的左右两个位置，从而在穿戴载体21的胸部处形成两个织物应变传感器22，以简化结构，同时便于加工制备。
数据采集模块23通过导线24电连接于导电层，数据采集模块23设置在穿戴载体21的底部处，以避免对穿戴者活动造成影响。数据采集模块23包括壳体、处理模块、PCB板、及电池。PCB板、处理模块、及电池均设置在壳体中，电池电连接于所述处理模块，处理模块设置在PCB板上，并通过导线24电连接于所述织物应变传感器22。利用壳体231可对内部元器件形成保护，避免汗水等对其造成腐蚀等。电池可对处理模块及织物应变传感器22进行供电，以便采集数据。数据采集模块23的数据可以存储在存储器上，亦可通过无线通讯模块发送至穿戴者的智能手机、PDA、平板电脑等电子设备上。
如图5所示，壳体上设有夹扣231，夹扣与穿戴载体21的底部夹持固定连接，以将数据采集模块23固定于穿戴载体21上，并且可以方便地从穿戴载体21上取下。
数据采集模块23与导线24之间可拆卸式电连接，例如通过插接、卡扣、接触或磁力吸合等方式电连接，以便将数据采集模块23取下进行数据传输分析等。导线24可以通过编织或缝纫等方式固定于穿戴载体21上。
如图6所示，本实用新型第三实施方式提供的一种呼吸监控穿戴装置300，包括穿戴载体31、织物应变传感器32及数据采集模块33。穿戴载体31能够穿戴于穿戴者的上身；织物应变传感器32安装于穿戴载体31上，用于监测呼吸信号；数据采集模块33电连接于织物应变传感器32，以采集数据。
本实施方式中，穿戴载体31为上衣，具体为T恤，织物应变传感器32为三个，其中两个位于穿戴载体31的胸部左右两个位置处，另一个织物应变传感器32安装至穿戴载体31的腹部位置处，可利用穿戴者呼吸过程中腹部的动作来获取呼吸数据，本实施例的其他部分与第二实施方式相同，此处不在赘述。
在上述实施方式中，穿戴载体为带状、背心、T恤，需要说明的是，穿戴载体并不局限于上述实施方式，在其他的实施方式中，穿戴载体还可以为近身的外套、或紧身衣等，只要是能够反映穿戴者胸部/腹部围长变化的服装，都可以作为穿戴载体。
在上述实施方式中，织物应变传感器可以设置在穿戴载体的胸部，也可以在胸部及腹部均设置织物应变传感器，当然，作为另外的实施方式，织物应变传感器亦可单独设置在穿戴载体的腹部位置。织物应变传感器的数目也不局限于上述实施方式，织物应变传感器为至少一个，为了提高监控准确性可以设置两个或两个以上织物应变传感器，例如也可以在腹部设置两个织物应变传感器。
本实用新型提供的呼吸监控穿戴装置，以织物应变传感器为核心元件，内置于不同穿戴载体，如带子、背心、T恤等正确体现因呼吸而产生的胸部和/或腹部扩张收缩等服饰，通过应变引起的织物应变传感器的电阻/电压变化等导电性能变化而进行呼吸监测。由于穿戴者的胸部和/腹部周长会随着呼吸而发生有规律的变化，引起所用织物应变传感器的长度和电阻变化，从而可以监测呼吸的频率、次数、深浅、以及呼和吸的速率等，所得呼吸特征信号可以用于不同的领域，如专业医疗、体育运动、个人放松等。
以上是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种呼吸监控穿戴装置，其特征在于，包括穿戴载体、织物应变传感器及数据采集模块；
所述穿戴载体能够穿戴于穿戴者的上身；
所述织物应变传感器安装于所述穿戴载体上，用于监测呼吸信号；所述织物应变传感器包括弹性织物基体及导电层，所述导电层设置于所述弹性织物基体上；所述织物应变传感器能够随穿戴者呼吸产生长度变化，以改变导电层的导电性能；
所述数据采集模块电连接于所述导电层，用于采集所述导电层的导电性能变化信号。
2.根据权利要求1所述的呼吸监控穿戴装置，其特征在于，所述穿戴载体为带状，其一端连接于所述织物应变传感器的一端，所述数据采集模块连接于所述织物应变传感器的另一端；且所述数据采集模块与所述穿戴载体的另一端可拆卸式连接。
3.根据权利要求1所述的呼吸监控穿戴装置，其特征在于，所述穿戴载体的另一端设有连接钩，所述数据采集模块上设有与所述连接钩相配合的连接孔。
4.根据权利要求1所述的呼吸监控穿戴装置，其特征在于，所述穿戴载体为上衣，所述织物应变传感器设置在所述上衣的胸部和/或腹部处。
5.根据权利要求4所述的呼吸监控穿戴装置，其特征在于，所述织物应变传感器为一个或多个，所述上衣的胸部和/或腹部位置有一个或多个所述织物应变传感器。
6.根据权利要求4所述的呼吸监控穿戴装置，其特征在于，所述数据采集模块通过导线电连接于所述导电层，所述数据采集模块设置在所述穿戴载体的下端处。
7.根据权利要求6所述的呼吸监控穿戴装置，其特征在于，所述数据采集模块与所述导线之间可拆卸式电连接。
8.根据权利要求1所述的呼吸监控穿戴装置，其特征在于，所述数据采集模块包括壳体、PCB板、处理模块、及电池；所述PCB板、处理模块、及电池均设置在所述壳体中，所述电池电连接于所述处理模块，所述处理模块设置在所述PCB板上，并通过FPC电连接于所述织物应变传感器。
9.根据权利要求8所述的呼吸监控穿戴装置，其特征在于，所述数据采集模块还包括存储器，所述存储器设置于所述PCB板，并电连接于所述处理模块，以存储采集的数据；或者，
所述数据采集模块还包括无线通讯模块，所述无线通讯模块电连接于处理模块，以通过无线通讯方式发送采集的数据。
10.根据权利要求1所述的呼吸监控穿戴装置，其特征在于，所述穿戴载体为弹性织物制成，所述弹性织物基体为所述穿戴载体的一部分。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20160406 Address after: 518000 Guangdong city of Shenzhen province Nanshan District Nanhai Avenue West of Jinhui building 4 Building 13 floor A district (D05) Patentee after: ADVANPRO TECHNOLOGY DEVELOPMENT (SHENZHEN) Co.,Ltd. Address before: 519000, A1, five, 501, South Software Park, 1 Software Park, Guangdong, Zhuhai Patentee before: ZHUHAI ADVANPRO TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20160919 Address after: 519000 unit 1#, unit 1, exhibition center, No. 1, Software Park Road, Zhuhai, Guangdong Patentee after: ZHUHAI ADVANPRO TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 518000 Guangdong city of Shenzhen province Nanshan District Nanhai Avenue West of Jinhui building 4 Building 13 floor A district (D05) Patentee before: ADVANPRO TECHNOLOGY DEVELOPMENT (SHENZHEN) Co.,Ltd. |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: Respiration monitoring wearable device Effective date of registration: 20190424 Granted publication date: 20150204 Pledgee: Zhuhai Yueke Gold Controlled Microfinance Co.,Ltd. Pledgor: ZHUHAI ADVANPRO TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: 2019980000073 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PP01 | Preservation of patent right | ||
| PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20200804 Granted publication date: 20150204 |
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| PD01 | Discharge of preservation of patent | ||
| PD01 | Discharge of preservation of patent |
Date of cancellation: 20230804 Granted publication date: 20150204 |
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| PP01 | Preservation of patent right | ||
| PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20230804 Granted publication date: 20150204 |