一种包括进行监测的织物的衣服和系统，当用波长范围在４００纳米到２２００纳米的光照射所述织物时，所述织物具有光反射特性和基本上不透射光的特性。当所述织物响应由生理活动（例如心率）引起的运动而被拉伸时，由所述织物反射进入接受孔径的有用光的数量相对于接受孔径所损失的光的数量可检测地变化，其中接受孔径相关于从织物延伸的轴被限定。该系统包括至少一个辐射源和至少一个辐射检测器，所述检测器设置在接受孔径内。所述源和检测器可以在相对位置上附着在所述织物上，使得当织物响应运动而被拉伸时，检测器对入射射线的接收直接受到由所述织物反射进入接受孔径的有用光的数量变化的影响。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在监测运动的系统中有用的织物，并涉及包括这种织物的监测系统。能够被监测的这种类型的运动之一是与响应生理活动时身体的几何变化相关联的运动。
技术介绍
心率监测在测量和记录人体和动物体的心跳中是众所周知的。这种监测器从与心脏周期性泵送活动同步的搏动血流中接收信号。通常，这些公知的监测器通过在胸带中的传感器或通过以机械方式夹持在耳朵或手指上的传感器检测搏动血流。美国专利U.S.5,820,567(Mackie)描述了一种用于心率检测装置的胸带或耳夹的典型设置方式。胸带配带起来比较困难，并且通常在使用前需要用凝胶弄湿传感器电极。用于进行心脏监测的绷紧的胸带如果系较长时间会感到不舒服。夹到手指或耳朵上的机械传感器也会感到不舒服。由Salutron有限公司(弗里蒙特，加利福尼亚94538，USA)出售的QuickTouchTM心脏监测器除去了胸带、手指或耳夹以测量在锻炼的所有阶段的心率。不过，虽然除去了笨重的导线和带子，但在操作中还需要两个身体接触点。因此这种装置需要将两个手指放置在表带上，将两只手放在踏车上，或将两只手放在自行车把上以获取心率读数。因此，这种装置不能使监测对象完全摆脱监测过程的约束。已经公开了使被监测对象摆脱胸带或手指或耳的夹持装置带来的不舒适感，并且摆脱被监测装置束缚的不方便感的系统。美国专利No.6,360,615(Smela)公开了一种使用衣服的监测系统，其通过用聚吡咯处理的织物制成的应变仪监测身穿该衣服的人的身体运动。美国专利No.6,341,504(Istook)公开了一种进行生理监测的衣服，其包括一个或多个弹性材料制成的伸长的带子，所述弹性材料带有构成弯曲图案的导电金属丝。当人穿上该衣服时，由于人体结构的几何变化导致所述织物结构的伸长和松弛，引起衣服上的导电金属丝的电特性改变，这种系统在织物的结构上又增加了附加的复杂部分，这对于传统的服装设计和制作而言不是非常合适。美国专利No.4,909,260(Salem)描述了一种笨重的用于进行生理监测的腕带系统。美国专利No.5,577,510(Chittum)描述了一种笨重的用于进行生理监测的胸和腕带大不列颠的Healthcare Technology有限公司的公开号为WO9714357的专利公开了一种能够产生可听到的心跳消息的监测器。
技术实现思路
本专利技术涉及一种用于监测部件运动的织物、衣服、系统和方法，并且它被认为在用于监测在响应生理活动时对象身体的几何变化所产生的运动中尤其有用。通过监测这种运动，可以推导出表征生理活动的参数的无创性检测。当用具有波长从约400纳米到约2200纳米的范围内，特别是从400纳米到约800纳米的范围内和从约700纳米到约2200纳米的范围内的光照射这种织物时，这种织物表现出光反射特性和基本上不透光的特性。当所述织物响应运动而拉伸和复原时，由织物反射进入接受孔径内的有用光的数量相对于没有进入接受孔径的光的数量发生变化，所述接受孔径相对于从织物延伸的轴限定。这种运动例如能够通过由生理活动引起的身边中的几何变化推导出。在优选的情况下，该织物包括多根反射纱线，每根反射纱线上具有多根位于其上的导电材料涂层并与多根第二可拉伸纱线针织或机织，每根可拉伸纱线是包覆弹性纱线和硬质纱线的组合。所述织物可以在包括衣服或纺织披风的各种情况下作为监测补丁使用。所述具有设置在其上或者其内的进行监测的织物的补丁的衣服或者是披风可以包括在一种用于监测运动的系统中，例如由于生理活动引起的对象身体内的几何变化产生的运动。该系统还包括一个提供波长范围在约400纳米到约2200纳米的范围内，尤其是波长范围在400纳米到约800纳米范围和在约700纳米到约2200纳米范围的射线的源。该系统还包括至少一个在相同波长范围和子范围内响应入射射线的检测器。所述检测器设置在关于所述织物延伸的轴限定的接受孔径中。所述源和检测器优选地在相对位置附着在所述织物上，该相对位置使得当织物拉伸时，检测器接收的入射射线直接受到织物反射进入接受孔径中的有用光的数量变化的影响。在当织物响应由于穿着衣服的对象S的身体上或披有披风的身体部位的几何变化引起的运动而拉伸时，发生这种变化。信号处理器将来自检测器的表示入射到其上的射线的信号转换为表示穿着该衣物的对象的至少一种预定生理参数的信号。可选择地，该系统可包括不止一种单独的辐射源，并且每个辐射源包括不止一种单独的辐射检测器。在这种可选择的实施方案中，所述信号处理器响应来自不止一种单独辐射源的信号和不止一种单独辐射检测器的信号，并将这些信号转换为表示与穿着该衣服的对象相关的一种或多种预定生理参数的信号。附图说明通过下面详细的说明，结合附图(所述附图形成了本专利技术的一部分)能够更充分地理解本专利技术，其中 图1是表示用于监测对象S的至少一个生理参数的程序化图示系统，其包括一件衣物，该衣服具有包括根据本专利技术的织物，其中所述衣物的尺寸适合穿戴在对象S的躯干上；图2是表示本专利技术的织物的反射响应的图示；图3A和3B是表示本专利技术的监测系统的操作的示意图；图3C是表示光平衡变化的图示，即，当织物被拉伸和复原时，由所述织物反射的进入接受孔径的有用光的数量相对于接受孔径所损失光的数量；图3D是表示随时间周期变化的信号的图示，其表示在织物拉伸和复原期间光平衡的变化。具体实施例方式在下面的具体描述中，在附图的所有图中，同样的参考数字表示同样的元件。图1是表示根据本专利技术的监测系统10的图示，所述系统用于监测由于响应生理活动引起的对象S身体的几何变化产生的运动。也可以通过监测这种运动推导出一种或多种参数的无创性检测，所述参数表征对象S的生理活动，例如心率或呼吸频率。如图1所示，所述系统10包括衣服12，所述衣服12至少具有由进行监测的织物16构成的一部分或补丁14。所述进行监测的织物16具有呈现给查看者的外部或外表面16E，和面对对象S身体的内表面16I。所述进行监测的织物16的补丁14虽然在图1中显示为矩形，但可以采用任何常规形状。例如，所述补丁可以是圆形、椭圆形和可以是任意规则或不规则形状。如果希望，所述衣服12的一部分或甚至整个部分可以由进行监测的织物16制成。当根据本专利技术的进行监测的织物16用在约400到约2200纳米的扩展的波长范围的光照射时，所述织物16表现出光反射特性并且基本上光不透射特性。所述波长范围在某种意义上说包括了近红外光和波长在可见光谱范围内的可见宽频谱白光。如这里所使用的，术语“宽频谱白光”表示波长范围在约四百(400)纳米到约八百(800)纳米的光。如在这里所使用的，术语“近红外光”指波长范围在约七百(700)纳米到约两行千两百(2200)纳米内的光，805纳米的波长或880纳米的波长可使系统在近红外频谱内操作，优选使用波长为805纳米的光。图2通过图示表示了根据本专利技术的织物16的反射响应。当织物拉伸和复原时，由织物16反射的通过接受孔径27的有用光的数量改变。接受孔径27通过图2所述的方式显示为任意预定形状的区域(例如图2中的圆形)，与织物16的表面间隔了预定的距离并以从所述织物16表面延伸的预定的参考轴24为中心。术语“光平衡”在该申请中可指由所述织物反射的相对于光损失量的有用光的数量。术语“有用光”指最初本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种织物，包括：当用波长范围在约４００纳米到约２２００纳米的光照射所述织物时，所述织物具有光反射特性和基本上不透射光的特性；其中当该织物被拉伸时，由所述织物反射进入接受孔径的有用光的数量相对于接受孔径所损失的光的数量改变，其 中接受孔径相关于从织物延伸的轴被限定。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：GW考尔斯顿，
申请(专利权)人：特克斯特龙尼克斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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