[发明专利]一种具有多源传感信息的全柔性传感裤

说明书

本发明涉及一种具有多源传感信息的全柔性传感裤，属于可穿戴设备技术领域，解决了现有穿戴装置穿戴不方便、不舒适及采集的信号稳定性差的问题。包括：弹性贴身裤、软体关节角度传感器、柔性压力传感器、柔性织物肌电电极；传感器均安装在弹性贴身裤的内侧；弹性贴身裤贴附于人体下肢表面；软体关节角度传感器用于测量人体关节角度；柔性压力传感器用于测量足底压力；柔性织物肌电电极用于测量人体表面肌电信号。本发明整体采用软体传感器件，保证系统的柔顺性及采集信号的稳定性，可以贴身地、舒适地穿戴于人体下肢，通过人体生物学信号、关键运动学信号和力学信号三类信号能够更好地评估人体状态。

技术领域

本发明涉及可穿戴设备技术领域，尤其涉及一种具有多源传感信息的全柔性传感裤。

背景技术

传感服是一种可穿戴式的人体信息传感装备，其可感知的人体相关信息包括表面肌电信号、运动姿态信号、外界交互力信号、体温信号、心跳信号等，这些类型的信号传感器件一般附着于服装，由于传感器件基本都为硬性元件，所以穿戴后舒适性不够，而且常常因为附着力不够而导致传感器件脱落，而导致传感服失效。

目前，国外有研究单位研制出了能够测量表面肌电信号的柔性传感服，其将金属电极嵌入柔性服装，并将信号线埋入织物，实现了柔性感知肌电信号的功能，但由于肌电贴皮肤得不够牢固，因此稳定性欠佳。

由于单独采用一种传感器产生失效的可能性较高，可采用两种及以上的传感器件进行人体信号采集分析，尤其对于人体步态检测来说。目前已有采用多种传感信息融合进行步态分析的相关技术，但尚未发现有研制出全软体传感器件构建的柔性传感裤，目前的采集方式穿戴不方便、不舒适。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种具有多源传感信息的全柔性传感裤，用以解决现有穿戴装置穿戴不方便、不舒适及采集的信号稳定性差的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

提供了一种具有多源传感信息的全柔性传感裤，包括：弹性贴身裤、软体关节角度传感器、柔性压力传感器、柔性织物肌电电极；

所述软体关节角度传感器、柔性压力传感器、柔性织物肌电电极安装在所述弹性贴身裤的内侧；所述弹性贴身裤能够贴附于人体下肢表面；

所述软体关节角度传感器用于测量人体关节角度；所述柔性压力传感器用于测量足底压力；所述柔性织物肌电电极用于测量人体表面肌电信号。

本发明有益效果如下：本发明中具有多源传感信息的全柔性传感裤，整体采用软体传感器件，保证系统的柔顺性及采集信号的稳定性，可以贴身地、舒适地穿戴于人体下肢，该传感裤选择性地提取人体下肢表面肌电、足底前后脚掌压力、髋、膝和踝的关节角度等三类重要人体信号，通过人体生物学信号、关键运动学信号和力学信号三类信号能够更好地评估人体状态，尤其是能够准确、实时地对与人体步态的感知分析，可应用于人体生理状态监测、步态监测等娱乐、科研等场景。

在上述方案的基础上，本发明还做了如下改进：

进一步，所述软体关节角度传感器安装于弹性贴身裤内侧待测量角度的关节处，并将信号输出线沿人体体表不变线进行安装布置。

进一步，所述柔性压力传感器安装于弹性贴身裤内侧脚底处，信号输出线沿着足底中部的足弓部分向上延伸。

进一步，所述柔性织物肌电电极固定于所述弹性贴身裤内侧目标肌群处，信号输出线沿人体体表不变线安装布置。

进一步，所述柔性压力传感器包括两片贴片式柔性压力传感器；分别安装在前脚掌和后脚跟，用于测量前后脚掌的足底压力。

进一步，所述弹性贴身裤内侧还安装有若干信号放大器，分别安装在距所述软体关节角度传感器、贴片式柔性压力传感器、柔性织物肌电电极10mm～20mm处。