一种可穿戴设备制造技术

本发明专利技术提供一种可穿戴设备，包括：服装；信号采集装置，包括若干电极组件；导电织物布外表面设有用以粘接人体皮肤的水凝胶层；信号处理装置；柔性导线；信号采集装置采集的人体电信号通过柔性导线传输至信号处理装置；信号处理装置处理人体电信号以形成监测数据。采用服装作为载体，便于紧身穿戴，保证各传感器较好的贴身采集信号。电极组件采用具有良好电学性的导电织物布采集电信号以及采用水凝胶层粘接，柔软性好、阻抗小、耐水洗、信号采集稳定，粘度适宜，与皮肤有良好的粘连性。采用柔性导线进行电性连接，柔软性良好，便于弯曲或拉伸。穿戴设备本体整体柔软度好、可穿戴性强，电极组件结构优化以保证信号采集稳定。件结构优化以保证信号采集稳定。件结构优化以保证信号采集稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种可穿戴设备


[0001]本专利技术涉及生物电信号检测设备
，尤其涉及一种可穿戴设备。

技术介绍

[0002]随着经济社会的发展，人们对生命健康有了越来越多的关注，医疗卫生领域的发展空前繁荣。评价健康程度的生理电信号在医疗诊断方面有着重要地位，是不可或缺的关键手段。生物电信号包括心电图、脑电图、眼电图和肌电图，这些信号形式包含大量的生理信息，借助现代生物仪器技术，为日益扩大的全球医疗需求提供非侵入式的、成本低廉的临床生理监控与药物治疗。由此，可穿戴设备由此进入市场，将电子学技术与传统服装有效结合，使得服装除了具有保暖、美化的功能外，还具有监测人体生物电信号的作用，以随时监测人体当前健康状况。目前的可穿戴设备结构设计单一。

技术实现思路

[0003]为了实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案实现。
[0004]本专利技术提供一种可穿戴设备，包括：
[0005]服装，用以穿戴于人身；
[0006]信号采集装置，设置于所述服装内表面，包括若干电极组件；所述电极组件设有用以采集人体电信号的导电织物布，所述导电织物布外表面设有用以粘接人体皮肤的水凝胶层；
[0007]信号处理装置，设置于所述服装外表面，用以处理所述信号采集装置采集的人体生物电信号；
[0008]柔性导线，用以电性连接所述采集装置与所述信号处理装置；
[0009]所述信号采集装置采集的人体电信号通过所述柔性导线传输至所述信号处理装置；所述信号处理装置处理所述人体电信号以形成监测数据。/>[0010]优选地，所述电极组件数目为至少五个，用以采集三导心电。
[0011]优选地，所述信号采集装置还包括：
[0012]至少一温度传感器，靠近人体腋下设置，用以采集人体温度电信号；
[0013]和/或呼吸传感器，靠近人体前胸下方设置，用以采集人体呼吸信号。
[0014]优选地，所述电极组件还包括导电海绵、柔性导线；
[0015]所述导电海绵设置于所述导电织物布朝向所述服装的一侧，以形成缓冲结构；所述柔性导线，一端周侧粘接于所述导电海绵且其末端固接于所述导电织物布内表面；另一端电性连接于所述信号处理装置。
[0016]优选地，所述导电织物布固定于所述服装表面并与该表面共同形成空腔；所述导电海绵设置于所述空腔内，支撑所述导电织物布以形成其表面的缓冲结构；所述柔性导线一端伸入所述空腔后依次固定于所述导电海绵、所述导电织物布。
[0017]优选地，所述信号处理装置包括：
[0018]信号处理器，用以接收人体生物电信号并转换为数字信号；所述信号处理器设有若干信号触点；
[0019]底座，设有若干第一金属触点；所述第一金属触点与服装内的信号采集装置通过导线电性连接；
[0020]所述信号处理器与所述底座相卡接，并使得若干所述信号触点分别与若干所述第一金属触点接触导通，以接收并处理所述信号采集装置发出的人体生物电信号。
[0021]优选地，所述底座包括安装座、基座；所述安装座、所述基座自服装的外层面料两侧相固定并夹持所述外层面料；若干所述第一金属触点设置于所述安装座；所述信号处理器卡装于所述安装座。
[0022]优选地，所述信号处理装置还包括FPC板，设置于所述基座与所述外层面料之间；所述FPC板设有若干第二金属触点；若干第二金属触点分别与若干所述第一金属触点接触导通；其中，
[0023]所述FPC板与服装内若干导线电性连接，以使得所述第一金属触点与所述导线电性连接。
[0024]优选地，所述柔性导线包括柔性导电纤维、编织线；其中，
[0025]所述编织线包括至少两纱线；至少两纱线相互编织形成具有若干编织眼孔的所述编织线；
[0026]所述柔性导电纤维呈弯曲状穿插于若干所述编织线的编织眼孔，以与若干所述编织线编织呈一体结构。
[0027]优选地，所述柔性导电纤维包括导电线，所述导电线外表面设有信号屏蔽层(313)；所述导电线形成电信号传输通道；所述信号屏蔽层用以屏蔽外界磁场干扰所述柔性导电芯的电信号传输工作。
[0028]相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0029]本专利技术提供一种可穿戴设备，穿戴设备本体采用服装作为载体，便于紧身穿戴，保证各传感器较好的贴身采集信号。电极组件采用具有良好电学性的导电织物布采集电信号以及采用水凝胶层粘接，柔软性好、阻抗小、耐水洗、信号采集稳定，粘度适宜，与皮肤有良好的粘连性。采用柔性导线进行电性连接，柔软性良好，便于弯曲或拉伸。穿戴设备本体整体柔软度好、可穿戴性强，电极组件结构优化以保证信号采集稳定。
[0030]在一优选方案中，电极组件包括导电织物布、导电海绵、柔性导线、水凝胶层。通过导电织物布采集生物电信号，导电织物布的柔软性提高配戴舒适性；通过导电海绵支撑导电织物布，保证电极组件与皮肤具有良好的接触性能及柔软性；柔性导线经过导电海绵及导电织物布两次固定，提高柔性导线固定牢固度，防止因柔性导线与导电织物布断开连接而导致信号丢失；通过在导电织物布外表面设置水凝胶层，用以粘接皮肤，减少运动时电极组件与皮肤之间的滑动幅度，降低运动对电极组件采集电信号的干扰。电极组件具有良好的柔性、弹性、耐弯折性、耐水洗性，使用寿命长。
[0031]在一优选方案中，信号处理装置包括可拆卸连接的信号处理器与底座，底座设计成相固定的安装座、基座的结构，便于底座固定于外层面料上，装配便捷，无需在外层面料上开设相应的复杂装配结构，降低底座的安装对服装面料强度影响。信号处理器的安装，通过其与安装座的卡接实现。一方面便于信号处理器装配于服装表面；另一方面信号处理器
与底座固定牢固，相互之间不易产生晃动。此外，安装座具有足够的区域用以多金属触点设计，以配合服装内的多个信号采集组件，实现多项生理参数的监测。
[0032]在一优选方案中，安装座设置凸起部，用以安装第一金属触点；凸起部的楔形结构与信号处理器设有信号触点的第二卡槽轮廓相匹配，凸起部卡入第二卡槽过程中使得第一金属触点逐渐压紧信号触点，增加两触点区域连接的紧密性。
[0033]在一优选方案中，底座通过FPC板与导线电性连接，无需焊接，无需高温条件，可适用于金属导线或弹性非金属导线的连接，便于多根导线稳定汇集。进一步地，在基座设设有容腔，容腔靠近基座侧端的一侧壁设有缺口，使得底座装配过程中外溢的导电漆溢出至基座外，以免导电漆积留于FPC板与基座装配缝隙处而影响了FPC板与导线的电性连接。
[0034]在一优选方案中，将柔性导电纤维编织于编织线内形成柔性导线，柔性导电纤维呈弯曲状分布，以提高柔性导线的伸缩性，进而保证柔性导线的弹性，使柔性导线具有良好的的导电性、柔性、耐拉伸、耐折叠、抗信号干扰。优选地，柔性导电纤维通过导电线传输电信号，在导电线外周设置信号屏蔽层，信号屏蔽层用以屏蔽外界磁场对导电线信号传输的干扰，并能够保护微弱信号，提高信号抗干扰性、确保信号质量。优选地，柔性导电纤维从内至外依次设置的柔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可穿戴设备，其特征在于，包括：服装(40)，用以穿戴于人身；信号采集装置，设置于所述服装(40)内表面，包括若干电极组件(20)；所述电极组件(20)设有用以采集人体电信号的导电织物布(21)，所述导电织物布(21)外表面设有用以粘接人体皮肤的水凝胶层(24)；信号处理装置(10)，设置于所述服装(40)外表面，用以处理所述信号采集装置采集的人体生物电信号；柔性导线(30)，用以电性连接所述采集装置与所述信号处理装置(10)；所述信号采集装置采集的人体电信号通过所述柔性导线(30)传输至所述信号处理装置(10)；所述信号处理装置(10)处理所述人体电信号以形成监测数据。2.根据权利要求1所述的一种可穿戴设备，其特征在于，所述电极组件(20)数目为至少五个，用以采集三导心电。3.根据权利要求1所述的一种可穿戴设备，其特征在于，所述信号采集装置还包括：至少一温度传感器(50)，靠近人体腋下设置，用以采集人体温度电信号；和/或呼吸传感器(60)，靠近人体前胸下方设置，用以采集人体呼吸信号。4.根据权利要求1所述的一种可穿戴设备，其特征在于，所述电极组件(20)还包括导电海绵(23)、柔性导线(30)；所述导电海绵(23)设置于所述导电织物布(21)朝向所述服装(40)的一侧，以形成缓冲结构；所述柔性导线(30)，一端周侧粘接于所述导电海绵(23)且其末端固接于所述导电织物布(21)内表面；另一端电性连接于所述信号处理装置(10)。5.根据权利要求4所述的一种可穿戴设备，其特征在于，所述导电织物布(21)固定于所述服装(40)内表面并与该表面共同形成空腔(22)；所述导电海绵(23)设置于所述空腔(22)内，支撑所述导电织物布(21)以形成其表面的缓冲结构；所述柔性导线(30)一端伸入所述空腔(22)后依次固定于所述导电海绵(23)、所述导电织物布(21)。6.根据权利要求1所述的一种可穿戴设备，其特征在于，所述信号处理装置(10)包括：信号处理器(11)，用以接收人体生物电信...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟君，刘永峰，成贤锴，蔡黎明，朱文亮，周虹，
申请(专利权)人：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，
类型：发明
国别省市：