[发明专利]一种柔性组合式可穿戴生理及心理状态监测装置

说明书

本发明公开了一种柔性组合式可穿戴生理及心理状态监测装置。包括柔性导电服装载体，柔性导电服装载体分为背心、衣袖和手套的三个组成部分；背心上设有背心传感模块，背心传感模块包括织物心电电极、呼吸传感单元、皮肤电反应传感单元和体温传感单元；衣袖上设有臂包，臂包置于上臂的肱二头肌处，控制盒放置于臂包中，控制盒内置有电源模块、控制模块、无线通信模块和指示模块，衣袖上设有衣袖传感模块，衣袖传感模块包括上臂惯性测量单元、肘部柔性传感单元、前臂惯性测量单元和肌电信号采集单元；手套上设有手套传感模块，手套传感模块包括弯曲传感单元、张角传感单元和压力传感单元。本发明可满足不同的应用场景和功能需求，实时监测穿戴者的生理、心理状态，轻便灵活，舒适贴身。

技术领域

本发明涉及多传感融合可穿戴设备领域，具体是涉及一种柔性组合式可穿戴生理及心理状态监测装置。

背景技术

近年来，智能可穿戴设备发展迅猛，种类繁多，应用广泛，按应用领域，可以划分为医疗与保健、健身与健康、工业与军事及信息娱乐四类；按功能应用，可以划分为生活健康、信息咨询及体感控制三类。其中，由于智能可穿戴设备能够获得大量的第一手个人运动、生活健康数据，因此它与医疗健康领域结合较为紧密。

现今，可穿戴设备仍处在发展的初级阶段，存在许多不足，如1.一体化可穿戴设备的研究:各类运动服装品牌推出的智能运动衣，帮助运动爱好者进行身体状态和运动情况的监测，但是，对于穿戴者而言，一体化的智能衣物，不具备灵活性，限制了可穿戴设备的使用对象以及应用场景；2.独立式传感器件研究:研究人员直接将传感器固定于人体上，进行研究，如P.Gupta和T.Dallas在活动识别系统中，在腰部安装一个三维加速度传感器，捕获病人的6个日常生活动作和过渡性动作；Altum等研究人员分别在人的胸部、手臂和腿五个位置固定安装传感器单元检测人体动作；但是，研究过程中，使用单一的传感器无法有效的反映人体状态，使用过多的传感器则会降低设备的舒适性、实用性。

因此，本发明的目标是，以柔性导电服装为载体，开发一种组合式、多传感融合、非侵入、易于穿戴的生理及心理状态监测装置，监测人体的生理、心理状态，穿戴者可以根据自身和外部环境的需求，自由组合各部分，如穿戴者想要较为全面的监测自身的生理、心理状态，可以同时穿上背心2、衣袖3、手套4三部分；如穿戴者需要使用双手进行操作时，可以只穿上背心2和衣袖3，或只穿戴衣袖3；当穿戴上相应的组成部分，控制模块43会运算处理对应的数据，给予穿戴者相应的提醒、指导、辅助等操作，并可通过与远程终端进行通信连接，配合使用外部的软硬件。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于解决现有的传统的可穿戴装置的灵活性差、穿戴不适、状态监测单一、应用场景受限等缺陷，提供一种柔性组合式可穿戴生理及心理状态监测装置。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

本发明包括柔性导电服装载体，所述的柔性导电服装载体分为背心、衣袖和手套的三个组成部分，用于集成各功能模块，能够局部式或整体式穿戴。

所述的背心上设有背心传感模块，背心传感模块包括织物心电电极、呼吸传感单元、皮肤电反应传感单元和体温传感单元，织物心电电极、呼吸传感单元、皮肤电反应传感单元布置于背心内表面，体温传感单元布置于背心任意一处，织物心电电极、呼吸传感单元、皮肤电反应传感单元和体温传感单元均连接到背心上设有的背心可插拔接口。

织物心电电极、呼吸传感单元、皮肤电反应传感单元和体温传感单元分别用于检测心电信号、呼吸频率信号、皮肤阻抗信号、体温信号。以上各信号能单独用于检测生理状态，也能共同分析处理，用于检测心理状态。