智能互动发光服装系统技术方案

本发明专利技术属于可穿戴设备技术领域，具体涉及的是一种智能互动发光服装系统，该系统主要包括发光服装和由智能终端模块、主控模块和从节点模块三部分构成的控制平台。系统首先结合信息技术与纺织面料设计技术，将普通纺织纤维材料和光纤材料混合编织成智能发光织物并制成服装，实现系统整体结构图手感柔软，色彩丰富的特性。其次，应用嵌入式系统设计技术，控制LED灯及光纤材料的发光特性，使服装动态地呈现不同的发光状态。最后，应用ZigBee无线通信技术、蓝牙无线通信技术联结发光服装和控制平台，实现用户和发光服装的智能互动。

Intelligent interactive luminous clothing system

The invention belongs to the technical field of wearable equipment, in particular relates to an intelligent interactive luminous clothing system, which mainly comprises a luminous clothing and a control platform composed of three parts: an intelligent terminal module, a master control module and a slave node module. The system combines the information technology and the textile fabric design technology, and weaves the ordinary textile fiber material and the optical fiber material into the intelligent luminous fabric and makes the clothing, realizes the system overall structure chart to feel soft, the color is rich. Secondly, using embedded system design technology to control the luminous characteristics of LED lights and optical fiber materials, so that the clothing dynamically presents different luminous states. Finally, the ZigBee wireless communication technology and Bluetooth wireless communication technology are used to connect the luminous clothing and control platform to realize the intelligent interaction between the users and the luminous clothing.

【技术实现步骤摘要】
智能互动发光服装系统
本专利技术涉及一种智能互动发光服装系统，属于可穿戴式智能设备

技术介绍
传统的T台秀中，服装展示的颜色都是一成不变的，为达到色彩绚丽的效果，模特需要不停地变换其所穿服装，或者需要舞美师进行舞台灯光的变化，这造成了一定程度的不便及资源浪费。“可穿戴智能设备”是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计，开发出可以穿戴的设备的总称。常见的心率测量系统一般采用普通的可穿戴式设备如手环、手表、眼镜等作为显示模块，并且只显示心率大小，而不能直观地感受到心率的变化频率。而且，可穿戴式设备在T台秀中的展示只能让观众欣赏到外貌，而具体的智能显示只能依靠大屏幕，观众在大屏幕上才能看到相关的数据显示，观众需要分别关注可穿戴设备的外貌和具体的数据显示，造成了一定程度的不便。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可以直观感受心率变化且能实现颜色变化的服装。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是提供了一种智能互动发光服装系统，其特征在于，包括：智能终端模块，用于设定从节点模块的工作状态，同时，接收并显示从节点模块反馈回的数据；主控模块，一方面与智能终端模块建立无线通信，另一方面与从节点模块建立无线通信，主控模块接收发送自智能终端模块的指令，并将指令转发至相应的从节点模块，同时，主控模块接收发送自从节点模块的数据，并将数据转发至智能终端模块；N个从节点模块，N≥1，工作于心率发光状态及颜色控制发光状态，包括嵌入式单片机模块、锂离子电池充放电管理模块、心率传感器和无线通信模块，锂离子电池充放电管理模块为嵌入式单片机模块、心率传感器和无线通信模块提供工作电压，心率传感器用于测量用户的心率，由嵌入式单片机模块将测量得到的心率数据经由无线通信模块反馈至主控模块，嵌入式单片机模块接收主控模块发送的指令后在心率模式状态和调色模式状态之间切换，嵌入式单片机模块工作在心率模式状态时，根据心率数据控制发光服装发光，嵌入式单片机模块工作在调色模式状态时，根据接收到的指令中包含的颜色指令控制发光服装发光；发光服装，穿着于用户身上，由普通纺织纤维材料和光纤材料混合编织而成，光纤材料联结高强度LED灯，高强度LED灯在所述嵌入式单片机模块的控制下照亮光纤材料。优选地，所述光纤材料经由光纤耦合器联结所述高强度LED灯，通过光纤耦合器减少光线在光纤材料中传输时光衰程度。优选地，所述主控模块与所述智能终端模块之间通过蓝牙进行通信；所述主控模块与所述从节点模块之间通过ZigBee进行通信。优选地，所述主控模块包括用于实现蓝牙通信的蓝牙模块及用于实现ZigBee通信的ZigBee模块；所述无线通信模块为ZigBee终端设备。本专利技术的优点在于：1)本专利技术结合信息技术和纺织面料设计技术，将普通纺织纤维材料和光纤材料混合编织，经由激光蚀刻技术、光纤耦合器及高强度LED灯的联结等进一步加工设计制成智能发光服装。该智能发光服装不仅色彩绚丽、颜色变化丰富，而且手感柔软、触感舒适，具有良好的服装展示特性和穿着舒适特性，非常适合T台秀的展示。2)本专利技术应用嵌入式系统技术，编程设计高强度LED灯的动态显示，使发光服装状态呈现与心率相同变化频率的动态颜色变化。利用智能发光织物中光纤发光状态可控的特性，以T台秀中常见的服装为载体，控制LED灯及光纤材料的发光特性，进而使服装动态地呈现与心率相同变化频率的动态颜色变化，以此反映用户当前的心率大小，实现了服装智能化，达到用户与发光服装智能互动的目的。3)本专利技术应用蓝牙无线通信技术、ZigBee无线通信技术联结控制平台的智能终端模块、主控模块和从节点模块，设计者可以在移动便捷的智能终端上设置服装的发光效果，同时模特可以穿戴轻便的发光服装任意走动，实现系统的灵活性。附图说明图1为智能发光服装系统结构图；图2为发光服装结构原理图；图3为智能终端APP首页图；图4为主控模块结构原理图；图5为从节点模块结构原理图；图6为智能终端模块工作流程图；图7为主控模块工作流程图；图8为从节点模块工作流程图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，此外应理解，在阅读本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术做各种改动和修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。参照附图1，本专利技术提供的智能发光服装系统主要包括发光服装和由智能终端模块、主控模块和从节点模块三部分构成的控制平台。该智能互动发光服装系统具有心率模式和调色模式两大模式。调色模式下，用户通过智能终端模块选择自定义的颜色，经由无线通信技术控制服装色彩，展示绚丽多变的服装效果。心率模式下，智能发光服装呈现与心率相同变化频率的动态颜色变化，实现了用户与发光服装的智能互动。参照附图2，本专利技术中的发光服装主要包括由发光面料编织而成的服装和内嵌在服装内部有线连接的高强度的LED灯。利用耦合器可以将LED灯和光纤束耦合在一起。从节点模块中的嵌入式单片机微控制器分别和高亮度的LED灯、ZigBee无线通信模块相连接。高亮度的LED灯内部是由红、绿、蓝三种颜色的灯珠组成，可以通过微控制器产生不同颜色和亮度的颜色变化，这样照亮耦合在一起的光纤束，使得服装发光。参照附图3，展示的是智能终端APP首页图，主要包括心率模式和调色模式两大功能按钮。用户点击选择心率模式后即控制系统进入心率模式工作，发光服装立即呈现与心率相同变化频率的动态颜色变化。用户点击选择调色模式后即控制系统进入调色模式工作，再选择想要的颜色，发光服装立即呈现自定义的颜色。参照附图4，展示的是主控模块的结构原理图，主要包括ZigBee协调器设备和蓝牙模块。其功能是建立网络，实现双向通信。该主控模块可以接收智能终端模块发送过来的指令数据，并将数据传送至各个从节点从而控制从节点模块。相反的，该主控模块也可以收集从各个从节点模块反馈的数据，并发送至智能终端模块。主控模块与智能终端模块之间采用蓝牙无线通信技术，与各个从节点模块之间采用ZigBee无线通信技术。参照附图5，展示的是从节点模块的结构原理图，主要包括嵌入式单片机模块、锂离子电池充放电管理模块、心率传感器和ZigBee终端设备。从节点模块通过锂离子电池充放电管理模块的移动电池提供模块电源。嵌入式单片机模块有线连接锂离子电池充放电管理模块、心率传感器和高强度的LED灯。其功能是实时获取由心率传感器采集回来的用户的心率信号并且对之做预处理和控制高强度的LED灯的发光状态。同时，嵌入式单片机还会实时地将当前的心率数值、颜色状态、工作模式和电池剩余电量发送至ZigBee终端，ZigBee终端会将数据传送至主控模块的ZigBee协调器，再由其将数据通过蓝牙传送回智能终端设备，从而用户可通过智能终端模块的手机APP页面实时查看当前的心率大小、颜色状态、工作模式和电池剩余电量。智能终端模块工作流程图6所示，其步骤如下：(1)蓝牙模块初始化，开始匹配；(2)判断是否与主控蓝牙匹配成功，连接设备，否则再次匹配；(3)传送工作模式指令至主控模块，心率模式或调色模式；(4)接收主控模块反馈的数据，页面显示心率大小、颜色状态、工作模式和电池剩余电量。主控模块工作流程图如图7所示，其步骤如下：(1)与手机蓝牙匹配连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能互动发光服装系统，其特征在于，包括：智能终端模块，用于设定从节点模块的工作状态，同时，接收并显示从节点模块反馈回的数据；主控模块，一方面与智能终端模块建立无线通信，另一方面与从节点模块建立无线通信，主控模块接收发送自智能终端模块的指令，并将指令转发至相应的从节点模块，同时，主控模块接收发送自从节点模块的数据，并将数据转发至智能终端模块；N个从节点模块，N≥1，工作于心率发光状态及颜色控制发光状态，包括嵌入式单片机模块、锂离子电池充放电管理模块、心率传感器和无线通信模块，锂离子电池充放电管理模块为嵌入式单片机模块、心率传感器和无线通信模块提供工作电压，心率传感器用于测量用户的心率，由嵌入式单片机模块将测量得到的心率数据经由无线通信模块反馈至主控模块，嵌入式单片机模块接收主控模块发送的指令后在心率模式状态和调色模式状态之间切换，嵌入式单片机模块工作在心率模式状态时，根据心率数据控制发光服装发光，嵌入式单片机模块工作在调色模式状态时，根据接收到的指令中包含的颜色指令控制发光服装发光；发光服装，穿着于用户身上，由普通纺织纤维材料和光纤材料混合编织而成，光纤材料联结高强度LED灯，高强度LED灯在所述嵌入式单片机模块的控制下照亮光纤材料。...

【技术特征摘要】
1.一种智能互动发光服装系统，其特征在于，包括：智能终端模块，用于设定从节点模块的工作状态，同时，接收并显示从节点模块反馈回的数据；主控模块，一方面与智能终端模块建立无线通信，另一方面与从节点模块建立无线通信，主控模块接收发送自智能终端模块的指令，并将指令转发至相应的从节点模块，同时，主控模块接收发送自从节点模块的数据，并将数据转发至智能终端模块；N个从节点模块，N≥1，工作于心率发光状态及颜色控制发光状态，包括嵌入式单片机模块、锂离子电池充放电管理模块、心率传感器和无线通信模块，锂离子电池充放电管理模块为嵌入式单片机模块、心率传感器和无线通信模块提供工作电压，心率传感器用于测量用户的心率，由嵌入式单片机模块将测量得到的心率数据经由无线通信模块反馈至主控模块，嵌入式单片机模块接收主控模块发送的指令后在心率模式状态和调色模式状态之间切换，嵌入式单片机模块工作在心率模式状态时，根...

【专利技术属性】
技术研发人员：董爱华，刘贝尔，白紫千，杜紫嫣，毛青青，韩芳，左锋，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海,31