本實(shí)用新型涉及一種保健設(shè)備，尤其是一種用于人體的智能保健保暖系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

油田采礦、軍隊(duì)交警、鐵路公路、房產(chǎn)建設(shè)等戶外工作人員，在秋季和冬季工作環(huán)境惡劣且時(shí)間長(zhǎng)；自行車、電動(dòng)車、摩托車出行人群在冬季寒冷天氣行車艱難。老年人體質(zhì)較弱，秋冬季節(jié)，受涼、風(fēng)寒感冒可能引起慢性支氣管炎和哮喘等疾病。運(yùn)動(dòng)少且久坐的人員，可能引起的腰部疼痛，患上腰間盤突出、腰部軟組織挫傷。不少地區(qū)的學(xué)生取暖設(shè)備極少，上課期間無法取暖冬季戶外旅行者面對(duì)嚴(yán)寒冷凍的環(huán)境，裹著又大又厚棉襖或羽絨服，給行動(dòng)帶來不便，取暖特別困難。女性例假期間腹部容易受涼，會(huì)感覺沉重隱痛。夏季氣溫高，蚊蟲很多，且易傳染疾病。怎樣有效預(yù)防和緩解以上癥狀呢？

目前，罕見電熱隨身取暖設(shè)備，大多只是簡(jiǎn)陋笨重的發(fā)熱單品。人們?cè)诙緦?duì)取暖設(shè)備依賴性強(qiáng)，市場(chǎng)還難以找到適合上述人群急需的隨身防寒保暖及保健設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種人體智能保健保暖系統(tǒng)。

實(shí)施本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是， 包括控制模塊、電源模塊、通信模塊、采集模塊、保健模塊，

所述控制模塊包括單片機(jī)，用于接收采集模塊的信息并控制保健模塊；

所述電源模塊用于供電；

所述通信模塊包括手機(jī)，手機(jī)和控制模塊相互通信；

所述采集模塊用于檢測(cè)發(fā)熱模塊、人體以及環(huán)境的信息；并將信息傳送給控制模塊；

所述保健模塊分布于人體的周圍，包括發(fā)熱模塊、按摩模塊、驅(qū)蚊模塊中的一種或多種模塊，具有取暖或按摩或驅(qū)蚊的一種或多種功能。

進(jìn)一步，所述采集模塊包括溫度傳感器，用于采集環(huán)境溫度。

進(jìn)一步，所述采集模塊包括聲音傳感器，用于采集環(huán)境聲音。

進(jìn)一步，所述發(fā)熱模塊包括碳膜發(fā)熱片。

進(jìn)一步，所述電源模塊是鋰電池。

進(jìn)一步，所述保健模塊鑲嵌于人體的服裝內(nèi)。

本實(shí)用新型的有益效果是，發(fā)熱模塊或按摩模塊能提供適宜的熱源，輕巧安全，可以使旅游者行動(dòng)自如，一身輕松；適應(yīng)老年人群。按人體感溫部位，將發(fā)熱片安裝在衣服上，讓發(fā)熱片或紅外電極貼片與人體感溫部分或穴位一一對(duì)應(yīng)，能有效地預(yù)防和緩解疲勞和炎癥。根據(jù)人體周圍蚊子信息，驅(qū)蚊模塊將發(fā)射超聲波，驅(qū)趕蚊子。小型化，便于攜帶，可拆卸和擴(kuò)充。操作方面，可進(jìn)行功能切換，要據(jù)人的需要在按摩和取暖間進(jìn)行選擇。利用無線通信功能，根據(jù)實(shí)際需要用手機(jī)進(jìn)行設(shè)置和操作?？刂品矫妫謾C(jī)APP交互，震動(dòng)提醒。信息數(shù)字化，利用單片機(jī)進(jìn)行信息處理。

適用性。隨身發(fā)熱模塊針對(duì)頭頸部、腹部、手掌部和腳掌部設(shè)計(jì)專用發(fā)熱片，鑲嵌在帽子、衣服、手套和鞋墊內(nèi)、體感舒適，行動(dòng)靈活無阻。把發(fā)熱片縫制或通過魔術(shù)粘無損安裝實(shí)現(xiàn)貼身取暖，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單安裝，快速拆卸，通過預(yù)留發(fā)熱接口能實(shí)現(xiàn)快速擴(kuò)展。適應(yīng)人群多。整個(gè)系統(tǒng)體積小巧，安裝簡(jiǎn)單方便、續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)、手機(jī)APP交互，震動(dòng)提醒，可拆卸和級(jí)聯(lián)電池設(shè)計(jì)，性價(jià)比高。

智能化。利用手機(jī)操作平臺(tái)，設(shè)計(jì)按鍵或藍(lán)牙鏈接，采用手機(jī)APP控制本系統(tǒng)三大功能模塊：發(fā)熱模塊和按摩模塊和驅(qū)蚊模塊，智能地實(shí)現(xiàn)語音或按鍵兩種啟動(dòng)方式。這樣，人機(jī)交互操作更加直觀簡(jiǎn)潔。在平臺(tái)上開發(fā)自有的安全加密和高可靠的通訊協(xié)議，專門的APP管理軟件使人機(jī)交互智能化，同時(shí)實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)特有的震動(dòng)提醒功能，能在無手機(jī)情況下實(shí)現(xiàn)低電壓提醒，自動(dòng)恒溫、快速加熱等多種預(yù)設(shè)模式。能智能地判斷蚊子是否飛到人身上。

輕巧化。定制發(fā)熱片做成貼身布型、占用體積小，核心電路部件采用超薄設(shè)計(jì)，電源使用方形聚合物鋰電池，將大大減少體積。這樣，隨身發(fā)熱系統(tǒng)整體體積得到優(yōu)化，將與衣物有機(jī)結(jié)合，顯得輕巧得體，定制的快速防呆接口能實(shí)現(xiàn)不分方向快速連接。

長(zhǎng)續(xù)航。高能鋰電池可提供系統(tǒng)長(zhǎng)達(dá)10小時(shí)的恒溫工作時(shí)間。

本系統(tǒng)整體貼身取暖，便于攜帶，能防呆可快拆卸；電池可更換也可級(jí)聯(lián)，大容量鋰電池能保障長(zhǎng)時(shí)間續(xù)航；設(shè)計(jì)專用發(fā)熱片，可魔術(shù)粘貼固定。用戶使用更加簡(jiǎn)單方便，又保證系統(tǒng)的安全可靠性。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖。

圖2是電源模塊實(shí)施例電路圖。

圖3是通訊模塊藍(lán)牙實(shí)施例電路圖。

圖4是采集模塊實(shí)施例電路圖。

圖5是驅(qū)蚊模塊實(shí)施例電路圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4、圖5，對(duì)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，本實(shí)施例主要包括控制模塊1、電源模塊2、發(fā)熱模塊8、通信模塊3、采集模塊4、按摩模塊7。

電源模塊2，采用高密能鋰電池為整個(gè)系統(tǒng)供電。

采集模塊4，其主要包括溫度傳感器5和聲音傳感器10，用于采集環(huán)境溫度，檢測(cè)發(fā)熱模塊8、人體9各部位所形成的溫度信息，傳送給單片機(jī)。聲音傳感器10用于接收蚊子聲音信息，并傳給單片機(jī)。

控制模塊1，由單片機(jī)組成，將根據(jù)當(dāng)前人體溫度和環(huán)境溫度信息控制發(fā)熱模塊8工作，產(chǎn)生穩(wěn)定可調(diào)的熱源，使人體的溫度保持在26^oC-30^oC之間。采用反饋電路，適應(yīng)環(huán)境的變化，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的可靠發(fā)熱取暖，讓不同的使用者感覺舒適。單片機(jī)將根據(jù)當(dāng)前人體周圍蚊子聲音信息，控制驅(qū)蚊模塊產(chǎn)生高于20kHz的超聲波，讓蚊子受到振動(dòng)而難受，蚊子避而遠(yuǎn)離人體，保護(hù)人體不受蚊蟲叮咬。

利用按鍵或藍(lán)牙鏈接手機(jī)APP來控制發(fā)熱模塊8或按摩模塊7或驅(qū)蚊模塊，實(shí)現(xiàn)更加簡(jiǎn)便的人機(jī)交互操作。設(shè)計(jì)溫度閉環(huán)、過流、短路保護(hù)、欠壓保護(hù)、負(fù)載開路保護(hù)、電池充放管理控制電路，將實(shí)現(xiàn)發(fā)熱系統(tǒng)低功耗、高可靠性等功能，提高安全性，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)10小時(shí)恒溫。設(shè)計(jì)電池座，可更換鋰電池，并支持電池級(jí)聯(lián)擴(kuò)容。電池組和控制器體積小，本系統(tǒng)中安裝快拆防呆接口，使用軟硅膠線連接本系統(tǒng)中各部件，實(shí)現(xiàn)無痕安裝，掛在皮帶上。

通信模塊3，可以將當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)及人體各部位溫度信息及蚊子聲音信息發(fā)送給手機(jī)，手機(jī)和單片機(jī)相互通信，使用者可以在手機(jī)上控制系統(tǒng)的工作模式。

發(fā)熱模塊8，由碳膜發(fā)熱片構(gòu)成，碳膜發(fā)熱片為專用發(fā)熱片，被做成定制布型，分布于手掌、腳掌、腹部、頸部等部位，通過接口連接到腰帶上的控制器上，由控制器自動(dòng)檢測(cè)控制，向各部位發(fā)熱片輸送脈沖式電流，發(fā)熱片把電能轉(zhuǎn)換成熱能而發(fā)熱，實(shí)現(xiàn)快速持續(xù)恒定加熱，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)10小時(shí)的恒溫。碳膜發(fā)熱片縫制在內(nèi)襯中，實(shí)現(xiàn)貼身取暖。

碳膜發(fā)熱片由導(dǎo)電發(fā)熱碳膜制成。導(dǎo)電發(fā)熱碳膜即電熱膜，采用進(jìn)口高分子超導(dǎo)納米碳黑、助劑、固化劑等混合聚乙烯材料制成，體積電阻可在10²Ω·cm至10⁴Ω·cm之間調(diào)整。電熱膜表面光滑，電阻值均勻穩(wěn)定，撓性好，柔軟可任意曲折，耐磨性能優(yōu)良，不生銹，不電蝕，具有良好的加工性能等優(yōu)點(diǎn)。在人體隨身發(fā)熱系統(tǒng)中，碳膜發(fā)熱片為發(fā)熱體，輻射熱能，讓人體溫暖。電熱膜為純電阻電路，熱效率高，除一小部分損失（2%），絕大部分（98%）被轉(zhuǎn)化成熱能。另外電熱膜低溫輻射的熱量，具有透射性，波長(zhǎng)為8.97微米，這種紅外線對(duì)人體的健康有益，是一種“生命光波”，人體易吸收后，能擴(kuò)張微血管，促進(jìn)血液循環(huán)和新陳代謝，增強(qiáng)免疫力。

按摩模塊7，將起到對(duì)人體局部或全身進(jìn)行調(diào)節(jié)和理療的作用。將人體穴位信息即人體所需的物理因子，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后，轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信息，輸入單片機(jī)，單片機(jī)識(shí)別后，根據(jù)人的需要由按摩模塊輸出相應(yīng)低頻電流脈沖，對(duì)穴位進(jìn)行按摩。人體的肌肉、神經(jīng)、器官和組織中的細(xì)菌活動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生微弱的電流，這種電流是由人體中的一種生物電子變化而成的，生物電子有序的運(yùn)動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生生物體所特有的生物電子，生物電子在人的整個(gè)生命過程中不斷地運(yùn)動(dòng)，總是在不平衡中維持著相對(duì)平衡。當(dāng)生物電子不平衡時(shí)，人的經(jīng)絡(luò)會(huì)混亂，從而導(dǎo)致不適和疼痛。這種生物電子就稱為人體所需的物理因子。按摩模塊輸出低頻彷生電流，經(jīng)遠(yuǎn)紅外線電極貼片，產(chǎn)生遠(yuǎn)紅外光波，滲入人的皮膚下，對(duì)人體體表穴位直接刺激、抑制交感神經(jīng)，擴(kuò)張微血管，加速血液循環(huán)，改善局部血液供給，增強(qiáng)肌肉組織的活力，讓新陳代謝的廢物和炎性物質(zhì)向外排放能力加快，起到消炎的作用。通過皮層干擾和閘門機(jī)制對(duì)人體局部有止痛的功能，同時(shí)通過血液循環(huán)激發(fā)血清中的內(nèi)啡肽含量的增加，起到鎮(zhèn)痛的作用。低頻彷生電流將刺激人的神經(jīng)肌肉，讓神經(jīng)興奮和肌肉收縮，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)效應(yīng)，起到緩解疲勞的作用。

碳膜發(fā)熱片被做成定制布型后，可按客戶的要求安裝在衣服內(nèi)襯中。內(nèi)襯的結(jié)構(gòu)包括發(fā)熱衣里布、防寒填充物層和發(fā)熱衣面布。發(fā)熱衣里布、防寒填充物層和發(fā)熱衣面布由內(nèi)至外依次層疊后形成發(fā)熱衣本體，且發(fā)熱衣里布與防寒填充物層之間的間隙均勻分布有發(fā)熱片，該發(fā)熱片加熱后將朝向人體一側(cè)的熱量輻射至人體。在發(fā)熱衣里布與防寒填充物層之間均勻分布有發(fā)熱片，由于其背面具有防寒填充物，能有效的減低發(fā)熱電路向服裝外部散發(fā)熱量，減低熱能損失，進(jìn)一步提升了防寒效果與熱能應(yīng)用率。

以下是各模塊的進(jìn)一步說明：

控制模塊1，由以單片機(jī)為核心，單片機(jī)的型號(hào)為STC89C51RC-PLCC，增加外圍電路（如模數(shù)轉(zhuǎn)換電路）構(gòu)成。

電源模塊2，由兩節(jié)大容量鋰電池串聯(lián)組成，向整個(gè)系統(tǒng)提供電能，供電由兩節(jié)串聯(lián)大容量鋰電池組成,為整個(gè)系統(tǒng)提供電源。

通信模塊3，藍(lán)牙是一種無線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)固定設(shè)備、移動(dòng)設(shè)備之間的短距離數(shù)據(jù)交換（使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF無線電波）。藍(lán)牙是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的無線通訊協(xié)議，基于設(shè)備低成本的收發(fā)器芯片，傳輸距離短、功耗低。藍(lán)牙使用跳頻技術(shù)，將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分割成數(shù)據(jù)包，通過79個(gè)指定的藍(lán)牙頻道分別傳輸數(shù)據(jù)包。每個(gè)頻道的頻寬為1 MHz。由于設(shè)備使用無線電通訊系統(tǒng)，他們沒有實(shí)際可見通信線纜相連。藍(lán)牙串口模塊就是使用單片機(jī)的TX ,RX與藍(lán)牙模塊通信，單片機(jī)通過TX發(fā)送數(shù)據(jù)給藍(lán)牙模塊，然后藍(lán)牙模塊在通過藍(lán)牙協(xié)議把數(shù)據(jù)發(fā)送出去。藍(lán)牙模塊與Android的通信方式使用spp協(xié)議。spp協(xié)議（Serial Port Profile）能在藍(lán)牙設(shè)備之間創(chuàng)建串口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

通過藍(lán)牙通信模塊和Android手機(jī)進(jìn)行通信，把人體隨身發(fā)熱系統(tǒng)當(dāng)前的系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)送到手機(jī)，便于使用者了解當(dāng)前系統(tǒng)的狀態(tài)，可通過手機(jī)修改系統(tǒng)設(shè)置。

采集模塊4，實(shí)現(xiàn)發(fā)熱片、人體溫度和穴位信息和蚊子聲音信息的采集，為控制模塊1提供人體部位實(shí)時(shí)信息。溫度傳感器5采用熱敏電阻反饋，具有體積小，成本低，抗干擾能力強(qiáng)，精確度高的特點(diǎn)。 聲音傳感器10能識(shí)別蚊子的聲音，將實(shí)時(shí)感知蚊子飛近人體信息。

發(fā)熱模塊8，負(fù)責(zé)各部位加熱，內(nèi)嵌溫度傳感器。加熱模塊采用碳膜加熱原理，碳膜加熱片具有體積小、形變能力強(qiáng)、發(fā)熱快、效率高等特點(diǎn)。使之能夠鑲嵌在薄手套或鞋墊內(nèi)幾乎對(duì)觸感、行動(dòng)無影響。使用壽命長(zhǎng)。

按摩模塊7，單片機(jī)接收人體穴位信息，PWM調(diào)節(jié)占空比后，輸出不同的低頻彷生脈沖電流，讓外圍電路進(jìn)行波形組合，經(jīng)紅外線電極貼片，按人體需求直接刺激各個(gè)不同的穴位，讓消費(fèi)者切實(shí)體會(huì)到按摩的真實(shí)感覺。

對(duì)于蚊子較多的情況，則需增設(shè)驅(qū)蚊模塊，單片機(jī)接收到蚊子飛近人體信息時(shí)，單片機(jī)啟動(dòng)驅(qū)蚊模塊，驅(qū)蚊模塊產(chǎn)生頻率在21kHz的超聲波信號(hào)，讓咬人的蚊子避而離開。

采用手機(jī)操作平臺(tái)，在平臺(tái)上開發(fā)自有的安全加密和高可靠的通訊協(xié)議，使用APP管理軟件，使人機(jī)交互更加直觀智能，同時(shí)本系統(tǒng)具有震動(dòng)提醒功能、能在無手機(jī)情況下實(shí)現(xiàn)低電壓提醒等多種預(yù)設(shè)模式。設(shè)計(jì)語音或按鍵開戶啟發(fā)熱模塊或按摩模塊。

整機(jī)無高壓設(shè)計(jì)、采用錯(cuò)相算法控制，軟啟動(dòng)設(shè)計(jì)，有效抑制峰值電流對(duì)電池、控制板的沖擊.保障壽命,平衡充的設(shè)計(jì)將有效解決鋰電池串聯(lián)容量不均勻問題，實(shí)現(xiàn)9-20V極寬的充電輸入和循環(huán)檢測(cè)，避免無負(fù)載輸出的危險(xiǎn)性，完整的曲線溫度控制算法保證溫度的精確性。