一种智能健康监护背心

技术领域

本发明涉及智能穿戴技术领域，尤其涉及一种智能健康监护背心。

背景技术

智能服装是近年来的研究热点，其结合了电子信息技术、传感器技术、纺织科学及材料科学等相关领域的前沿技术，通过融合纺织技术和电子信息技术，将传感器技术集成到日常穿着的服装中，从而实现人体各个生理参数的监测，同时为医疗大数据的获取提供可靠途径。传感器与可穿戴技术相融合的智能服装在功能上主要体现在人体保健、健康管理、疾病预防，运动训练、科技服装时尚等方面，而采用纺织传感器与服装融合是实现这些功能最佳方案之一。

作为人体生理参数最重要的指标，心电、体温、呼吸信号的监测在目前的智能服装的研究上，是国内外大多数学者研究的热点。而生理参数研究的单一性和纺织传感器技术的发展，以及服装版型结构的设计都制约了智能服装的发展。

心电信号属于生物电信号，在体表检测的电信号只有0.05mv-5mv，而且心脏不同部位检测到的心电信号有不同的变化波形，因此合适的位置是监测心电信号的重要因素。目前，市场上出现了很多种类的体温测量技术，一类是利用红外测温原理，如非接触红外线体温计，但是其无法进行连续监测；还有一类是利用紧贴人体皮肤的不同种类的温度传感器，制成温度测量节点，通常把体温监测节点设计为穿戴式。将传感器置于病号服腋窝位置，因为腋窝处温度非常接近人体实际温度，且相较肛温和口腔温度更便于测量，不会影响到正常生活。

传统的背心不能够智能化，在对外出的老人和心脏、呼吸类疾病患者，也不能及时的让家人了解情况，出了突发情况也不能及时了解具体位置信息，这样很容易使人未及时救治而出现生命危险。

此外，由于夏天天气比较热，采用常规的面料材质制作背心，影响穿戴舒适性。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题。为此，本发明提供一种智能健康监护背心，目的是便于对穿戴者检测生命体征，避免因发现不及时导致病情加重的情况发生，同时还能提高夏天穿戴舒适性。

基于上述目的，本发明提供了一种智能健康监护背心，包括背心本体，所述背心本体包括由内到外依次设置的防水透气面料层、防水导风面料层和防紫外线层，所述背心本体内设有用于检测人体心率、呼吸、体温的生命体征检测机构，背心本体背部设有将位置信息及检测的生命体征信息发送向手机的定位发送机构。

所述生命体征检测机构包括设于背心本体前胸内侧面的光纤光栅传感器、设于背心本体腋下内侧面的温度传感器和设于背心本体腹部内侧面中部的呼吸传感器。

所述背心本体的内侧设有覆盖光纤光栅传感器的第一布片、覆盖温度传感器的第二布片和覆盖呼吸传感器的第三布片。

所述第一布片、第二布片及第三布片均采用超疏水网格布制得。

所述背心本体的底部设有供电电源，所述定位发送机构包括设于背心本体背部的GPS定位仪、控制器、信号发射器及存储器，所述GPS定位仪、信号发射器、存储器及生命体征检测机构均与控制器电连接。

所述背心本体的肩部还设有报警器，所述报警器与控制器电连接。

所述背心本体的肩部还设有计步器，所述计步器与供电电源电连接。

所述防水透气面料层与防水导风面料层均为镂空结构的3D防水导风面料层。

所述3D防水导风面料层包括第一丙纶层、第二丙纶层和设于第一丙纶层与第二丙纶层之间的涤纶单丝层。

所述背心本体还包括设于防水透气面料层内侧的超疏水网格布层。

所述防紫外线层采用尼龙防紫外线面料层或涤纶防紫外线面料层。

所述防外紫外线层为纳米二氧化硅防紫外线涂层。

本发明的有益效果：

1、本发明的背心通过合理的结构设置，能够在一定程度上避免水分弄湿身体，提高风道的通畅，提高夏天穿戴的舒适性。本发明用于医疗保健，可以监测心率、呼吸、体温等生理指标变化情况，其穿着方便，不影响运动。

2、本发明检测心率采用光纤光栅传感，其具有测量体积小、灵敏度高、分辨率高、简单方便、实时监测、可采集高频信号等特点。采用光纤光栅传感器作为心电监护背心的感知部件具有结构简单、制作方便、响应速度快、工作稳定、抗电磁干扰、耐腐蚀、耐高温等优点，具有较高的实用价值。

3、光纤光栅传感、温度传感器及呼吸传感器将检测到的实时数据发送至控制器，控制器将接收到的实时数据与储存器中储存的正常数据相对比，当使用者体温或心率高于或低于正常数据时控制器控制报警器报警，同时将GPS定位仪发送过来的位置信息与心率检测仪和温度传感器检测到的实时数据通过信号发射器发送至使用者亲人的手机上，从而可以实时检测到使用者的生命体征变化状态，同时将位置信息以及实时数据及时提供给使用者的亲人，便于使用者的亲人及时对使用者进行救助，避免因发现不及时导致使用者病情加重的情况发生。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书一个或多个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的后视图；

图3为本发明的局部剖视图。

图中标记为：

1、背心本体；2、光纤光栅传感器；3、温度传感器；4、呼吸传感器；5、蓄电池；6、GPS定位仪；7、控制器；8、信号发射器；9、报警器；10、计步器；11、防水透气面料层；12、防水导风面料层；13、防紫外线层；14、超疏水网格布层。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本公开进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本说明书的实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书的实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如图1至图3所示，一种智能健康监护背心，包括背心本体1，背心本体1包括由内到外依次设置的防水透气面料层11、防水导风面料层12和防紫外线层13，背心本体1内设有用于检测人体心率、呼吸、体温的生命体征检测机构，背心本体1背部设有将位置信息及检测的生命体征信息发送向手机的定位发送机构。采用上述结构设置的背心，由于各面料层的合理设置，能够保证风道的通畅，在炎热环境中，增加穿着的舒适性；生命体征检测机构的设置，便于监测穿戴着的心率、呼吸、体温等生命体征状况；定位发送机构的设置，便于将穿戴着的生命体征状况及时发送给预定的手机使用者，使其能够及时了解穿戴者的身体状况。

其中，防水透气面料层11与防水导风面料层12均为镂空结构的3D防水导风面料层12。3D防水导风面料层可为鸟窝状结构。采用鸟窝状结构的设置便于对导入的风形成导向风道，能够使引入的风加快水的蒸发来吸收转移人体周围空间的热量，并且使引入的风能够更好的带动人体周围空气环境中的空气流通，增加舒适度。

作为一种优选的实施形式，3D防水导风面料层12包括第一丙纶层、第二丙纶层和设于第一丙纶层与第二丙纶层之间的涤纶单丝层。丙纶具有很好的耐磨性、弹性优良及强度高的特点，并且丙纶几乎不吸水，配合作为中间支撑层的涤纶单丝层，能够有效避免蓄水层中的水渗入到人体的体表层，提高使用的舒适度。

防紫外线层可以采用尼龙防紫外线面料层或涤纶防紫外线面料层；作为一种优选的实施形式，紫外线层采用纳米二氧化硅防紫外线涂层，防紫外线涂层具有超强的防紫外线功能，还具有防腐、防水、隔热等功效。

本实施例中，生命体征检测机构包括设于背心本体1前胸内侧面的光纤光栅传感器2、设于背心本体1腋下内侧面的温度传感器3和设于背心本体1腹部内侧面中部的呼吸传感器4。检测心率采用光纤光栅传感，其具有测量体积小、灵敏度高、分辨率高、简单方便、实时监测、可采集高频信号等特点。采用光纤光栅传感器作为心电监护背心的感知部件具有结构简单、制作方便、响应速度快、工作稳定、抗电磁干扰、耐腐蚀、耐高温等优点，具有较高的实用价值。温度传感器及呼吸传感器均采用现有的结构实现，这里不在过多螯述。

为了增加穿着的舒适性，背心本体1的内侧设有覆盖光纤光栅传感器2的第一布片、覆盖温度传感器3的第二布片和覆盖呼吸传感器4的第三布片。布片均为纺织结构。作为一种优选的实施形式，第一布片、第二布片及第三布片均采用超疏水网格布制得。采用超疏水网格布的设置，当背心内部浸水时，只需拧干此背心，由于超疏水网格布的超疏水效果，背心的内层布片基本上处于干燥的状态，且由于超疏水网格布的较好的放油、防污效果，能够长时间保持背心内部的干净、舒适效果，避免相应的传感器长期接触水环境而损坏。此超疏水网格布的制作方法为：利用氟系防水防油防污剂HK-901S加水配制成质量分数为5％的溶液，然后将网格布浸入此溶液12小时左右，取出拧干，放入烘箱在110度到150度的高温下烘干即可。

进一步的，在背心的内侧面下部位置设置有横向拉伸的弹性松紧带。松紧带可以是一条或多条松紧带，也可以覆盖整个背心背部的下部位置，从而加强背心对人体的压力，使各传感器紧贴人体，保证测量数据的准确性。

背心本体1的底部设有供电电源，定位发送机构包括设于背心本体1背部的GPS定位仪6、控制器7、信号发射器8及存储器，GPS定位仪6、信号发射器8、存储器及生命体征检测机构均与控制器7电连接。其中，供电电源优选采用蓄电池，以便于为其他所有电器元件供电。存储器的设置，用于储存正常体温、呼吸以及心率数据，同时用于储存光纤光栅传感器与温度传感器及呼吸传感器检测到的实时数据。具体的工作原理为：光纤光栅传感、温度传感器及呼吸传感器将检测到的实时数据发送至控制器，控制器将接收到的实时数据与储存器中储存的正常数据相对比，当使用者体温或心率高于或低于正常数据时，将GPS定位仪发送过来的位置信息与心率检测仪和温度传感器检测到的实时数据通过信号发射器发送至使用者亲人的手机上，从而可以实时检测到使用者的生命体征变化状态，同时将位置信息以及实时数据及时提供给使用者的亲人，便于使用者的亲人及时对使用者进行救助，避免因发现不及时导致使用者病情加重的情况发生。

进一步的，当穿戴者的生命体征状况出现异常时，为了便于警醒穿戴者，背心本体1的肩部还设有报警器9，报警器9与控制器7电连接。光纤光栅传感、温度传感器及呼吸传感器将检测到的实时数据发送至控制器，控制器将接收到的实时数据与储存器中储存的正常数据相对比，当使用者体温或心率高于或低于正常数据时控制器控制报警器报警。

背心本体1的肩部还设有计步器10，计步器与供电电源电连接。计步器检测穿戴者的行走步数，便于使用者观察自己的运动情况。

作为进一步的改进，背心本体1还包括设于防水透气面料层11内侧的超疏水网格布层14。采用超疏水网格布的设置，当背心内部浸水时，只需拧干此背心，由于超疏水网格布的超疏水效果，背心的内层基本上处于干燥的状态，且由于超疏水网格布的较好的放油、防污效果，能够长时间保持背心内部的干净、舒适效果。超疏水网格布的制备方法如上，这里不再过多螯述。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本说明书实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本说明书的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。