[发明专利]一种多体征参数采集的穿戴装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种穿戴装置，尤其是一种用于多体征参数采集的穿戴装置。

背景技术

随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，人体健康监护越来越受到人们的关注。心血管疾病是威胁人类生命健康的主要的因素之一。据统计全球每年约有1750万人死于心脏病，而在我国每年大约有300万人死于心血管疾病，占总死亡原因的41％。因此，心脏系统疾病的防治与诊断是人类健康面临的首要问题和人们关心的重点。心电作为心脏电活动在体表的综合表现，蕴含着丰富的能够反映心脏各部位功能的病生理信息，是评价心脏功能以及诊断心脏病的重要依据之一。此外，体温信号和运动姿态信号也是人们关注的重要健康参数。特别是运动姿态信号可以估计出人体运动状态，并能对如突发摔倒等异常活动事件进行检测。

传统的健康监护仪器具有体积大，成本高，操作复杂，缺乏舒适性等缺点。近年来，随着材料、纺织技术进步，在智能织物材料和传感器集成技术研究上出现了各种穿戴式生理参数监测设备，主要有腕带、胸带、智能衣等。特别是对智能衣物而言，由于衣物是人们日常生活必备用品，不像腕带和胸带长时间佩戴会带来不便和不舒适的感觉，而且衣物贴身穿着，将其设计成传感器在信号采集上具有天然的优势。利用智能织物的物理、化学响应特性，智能衣物可以通过“隐形”的方式方便地收集如体表电势、体温以及压力等生理信号。其中就心电检测而言，就是利用湿性电极采集体表电势，经过处理而得到的。现有的湿性电极由于不能重复利用，属于一次性使用产品，而且长时间佩戴会刺激皮肤，容易引起过敏性皮炎，导致皮肤瘙痒甚至溃烂，其灵敏度和信噪比会随使用时间的增长或是汗液的分泌而下降。

专利CN201010581424.3公开了一种“穿戴式多生理参数记录装置”，穿戴衣通过普通导线与控制盒连接，控制盒通过蓝牙与智能手机连接构成。该智能衣的4个心电电极均采用导电织物电极，由支撑垫向内粘有硬海绵和由导电织物包裹的软海绵构成，支撑垫缝在穿戴衣内里的相应处，导电织物通过导线与布线区连接，导线从布线区引出后与控制盒相连。

上述专利存在以下缺陷：导线单独引出，采用的是普通硬质导线，导线在智能衣上分布广且复杂，人在行动时容易受到拉扯，导线触感较硬使得在穿戴衣物时存在一定的异物感，舒适性较差。该导线没有屏蔽功能，易造成噪声干扰或各种信号之间相互干扰，从而降低信噪比。另外，控制盒较大且与衣服分离，通过导线连接放在衣服的口袋里，十分笨重，不便携带。

现有技术中尚没有使用导电织物作为干性电极和导线代替传统湿性电极和普通导线的心电检测装置，而且也没有将心电、体温和运动姿态这三项重要体征参数一起集成到衣物上的穿戴式测量设备。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种能够采集包括心电、体温、动作姿态等重要体征参数在内的穿戴衣。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多体征参数采集的穿戴装置，包括穿戴衣、三个心电电极、生理参数传感节点、运动参数传感节点以及织物导线；三个心电电极均设置在穿戴衣内，且分别位于左胸锁骨下、右胸锁骨下以及右腹部；生理参数传感节点安装在穿戴衣的左胸口处，且包括生理参数微控制器以及与生理参数微控制器相连的生理参数蓝牙通信模块、心电信号模拟前端芯片和温度传感器；心电信号模拟前端芯片的三个信号输入端通过三根织物导线分别与三个心电电极相连；运动参数传感节点安装在穿戴衣的左腹部，且包括运动参数微处理器以及与运动参数微处理器相连的运动参数蓝牙通信模块、加速度传感器、陀螺仪、弱磁传感器以及气压传感器。

采用在左胸锁骨下、右胸锁骨下和右腹部设置三个心电电极分别采集代替左手、右手以及右腿的心电信号，并由心电信号模拟前端芯片进行放大处理以及生理参数微控制器的带通滤波处理，最终由生理参数蓝牙通信模块上传至监控中心，从而对人体的心电参数进行实时地监控；采用温度传感器能够对人体的体温进行实时采集，并同样由生理参数蓝牙通信模块上传至监控中心，从而对人体的体温参数进行实时地监控；将运动参数传感节点安装在穿戴衣的左腹部，在人体正常活动时输出的信号比较稳定，而在异常动作(如摔倒)时，该位置布置的传感器会发生剧烈变化，容易通过变化程度实现异常动作的监测；采用加速度传感器、陀螺仪、弱磁传感器以及气压传感器能够实时地对人体的运动参数进行采集，并在运动参数微处理器实时处理后由运动参数蓝牙通信模块上传至监控中心，从而对人体的动作姿态进行实时地监控。