【技术实现步骤摘要】
本技术属于柔性传感织物领域，特别是涉及一种织物传感阵列结构的床垫。
技术介绍
1、人们对于自身的健康关注度越来越高，长期卧床的老年人智能护理需求也越来越多，各类型的柔性压力传感床垫受到广泛关注，研究人员期望于通过织物传感器阵列实时监测到使用者的躺姿，身体各部位的受压状况，以便于对使用者进行及时的干预，可以让其处于一种轻松健康的状态。而随着社会发展和科技的进步，人们对传感器阵列提出了更高的要求，不仅要求传感器具有高的灵敏度、稳定性等功能，而且希望传感器具有更高的柔性，可以更便捷地获取压力传感信号。部分压力检测织物传感阵列依然使用金属刚性材料，未实现全织物制备，降低了传感器阵列的柔韧度，而织物纺织品具有多维度多尺寸结构、轻质量低模量、高柔性及弹性、低成本、高亲肤性等特点，在柔性智能可穿戴领域具有独特优势。相比于市场上的智能手表、智能心率带等可穿戴电子产品，基于纺织品的智能可穿戴设备能与服装无缝连接生产，一体成型，且产品的舒适性更好，因其可以方便地“穿戴”，使得人体与检测设备可以更紧密、更和谐的相处，从而适应于长时间的生理检测使用。但一些织物传感阵列原材料价格昂贵，制造工艺流程复杂、难度较大，并不适合产业化生产应用。现有的压力监测传感阵列数据采集电路通常比较复杂，例如，压阻式传感器阵列通常需要使用多路复用器等电子元件，电容式传感器阵列则需要信号放大电路；此外，通过压阻作用的织物为大面积连续体，织造的压力传感阵列存在显著的串扰现象。
2、针对现有技术的不足，本技术提出一种织物传感阵列结构的床垫。
1、本技术需要解决的技术问题是提供一种织物传感阵列结构的床垫，能显著减小织物压力传感阵列存在的信号串扰现象，对外部压力具有良好的灵敏度和定位能力，可实时监测使用者身体部位的受压情况并进行定位及预警。
2、为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：
3、一种织物传感阵列结构的床垫，包括由上而下依次设置的第一传感织物层、海绵层和第二传感织物层，以及包覆于第一传感织物层、海绵层和第二传感织物层外部的外罩；
4、所述第一传感织物层包括第一方向导电纱线组、上层第一方向非导电纱线组和上层第二方向非导电纱线组，其中，第一方向导电纱线组与上层第一方向非导电纱线组交替设置，且所有的第一方向导电纱线组均与排线一连接；所述第一方向导电纱线组由若干根导电纱线并列排放组成，所述上层第一方向非导电纱线组由若干根非导电纱线并列排放组成，所述上层第二方向非导电纱线组由若干根非导电纱线并列排放组成，所述第一方向导电纱线组的导电纱线、上层第一方向非导电纱线组的非导电纱线，均与上层第二方向非导电纱线组的非导电纱线平纹编织，形成第一传感织物层；
5、所述第二传感织物层包括第二方向导电纱线组、下层第二方向非导电纱线组和下层第一方向非导电纱线组，其中，第二方向导电纱线组与下层第二方向非导电纱线组交替设置，且所有的第二方向导电纱线组均与排线二连接；所述第二方向导电纱线组由若干根导电纱线并列排放组成，所述下层第二方向非导电纱线组由若干根非导电纱线并列排放组成，所述下层第一方向非导电纱线组由若干根非导电纱线并列排放组成，所述第二方向导电纱线组的导电纱线、下层第二方向非导电纱线组的非导电纱线，均与下层第一方向非导电纱线组的非导电纱线平纹编织，形成第二传感织物层；
6、所述第一传感织物层中第一方向导电纱线组与第二传感织物层中第二方向导电纱线组呈垂直交叉，且交叉点对应的海绵层的位置设为通孔。
7、进一步地，所述第一方向导电纱线组与上层第一方向非导电纱线组的宽度和长度均相同；所述第二方向导电纱线组与下层第二方向非导电纱线组的宽度和长度均相同。
8、进一步地，所述排线一通过扣钉一集中定位于所述第一传感织物层的一侧；所述排线二通过扣钉二集中定位于所述第二传感织物层的一侧。
9、进一步地，所述通孔的形状为圆形、矩形、椭圆形或三角形中的一种。
10、进一步地，所述导电纱线为金属导电纱线，所述金属导电纱线是由包括导电金属纤维在内的两种或多种纤维混纺制成的导电性纱线。
11、进一步地，所述导电金属纤维包括不锈钢纤维，还包括银纤维、铜纤维、镍纤维、铝纤维、锌纤维、金纤维、铁纤维中的至少一种。
12、相对于现有技术，本技术的有益效果为：
13、导电纱线组两侧均为同等宽度面积的非导电纱线组，消除相邻导电纱线组的信号干扰影响，能显著减小织物压力传感阵列存在的信号串扰现象，对外部压力具有良好的灵敏度和定位能力，可实时监测使用者身体部位的受压情况并进行定位及预警；
14、利用上下两层传感织物层的导电纱线组接触产生电阻变化进行信号传导，无需使用单独的传感器，结构简单，成本低；
15、海绵层对上下两层传感织物层进行隔绝，防止产生串扰信号；
16、导电纱线以并联的形式连接，通过并联的方式来增加信号通道的面积，使得输出的电阻信号强度增强，降低信号采集难度。
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1.一种织物传感阵列结构的床垫，其特征在于，包括由上而下依次设置的第一传感织物层(1′)、海绵层(6)和第二传感织物层(2′)，以及包覆于第一传感织物层(1′)、海绵层(6)和第二传感织物层(2′)外部的外罩；
2.根据权利要求1所述的织物传感阵列结构的床垫，其特征在于，所述第一方向导电纱线组(1)与上层第一方向非导电纱线组(2)的宽度和长度均相同；所述第二方向导电纱线组(4)与下层第二方向非导电纱线组(5)的宽度和长度均相同。
3.根据权利要求1所述的织物传感阵列结构的床垫，其特征在于，所述排线一(9)通过扣钉一(8)集中定位于所述第一传感织物层(1′)的一侧；所述排线二(12)通过扣钉二(11)集中定位于所述第二传感织物层(2′)的一侧。
4.根据权利要求1所述的织物传感阵列结构的床垫，其特征在于，所述通孔(7)的形状为圆形、矩形、椭圆形或三角形中的一种。
5.根据权利要求1所述的织物传感阵列结构的床垫，其特征在于，所述导电纱线为金属导电纱线。
【技术特征摘要】
1.一种织物传感阵列结构的床垫，其特征在于，包括由上而下依次设置的第一传感织物层(1′)、海绵层(6)和第二传感织物层(2′)，以及包覆于第一传感织物层(1′)、海绵层(6)和第二传感织物层(2′)外部的外罩；
2.根据权利要求1所述的织物传感阵列结构的床垫，其特征在于，所述第一方向导电纱线组(1)与上层第一方向非导电纱线组(2)的宽度和长度均相同；所述第二方向导电纱线组(4)与下层第二方向非导电纱线组(5)的宽度和长度均相同。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：张欣欣，王清清，冯敬东，卢东星，魏取福，蔡以兵，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：新型
国别省市：
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