織物布傳感器、織物布傳感器系統(tǒng)、獲取生理數(shù)據(jù)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及壓力傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種織物布傳感器、織物布傳感器系統(tǒng)、獲取人體生理數(shù)據(jù)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]穿戴設(shè)備的智能化已經(jīng)成為發(fā)展的新方向，如何通過穿戴設(shè)備方便快捷的獲得人體的各種參數(shù)是未來研究的方向?？椢飩鞲衅魇峭ㄟ^人體對(duì)穿在身上的衣物的擠壓采集的各種數(shù)據(jù)，進(jìn)而通過對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，得到想要的模型。支撐這一技術(shù)的核心之一，就是制作穿戴設(shè)備的織物傳感器，所以有必要提供一種靈敏度高，定位效果好的織物傳感器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供一種靈敏度高、定位效果好的織物布傳感器、織物布傳感器系統(tǒng)、獲取人體生理數(shù)據(jù)的方法。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明織物布傳感器，所述織物布包括二層織物層，所述織物上部分區(qū)域或全部區(qū)域?yàn)閭鞲袇^(qū)，所述傳感區(qū)的復(fù)用織物層和壓力織物層之間設(shè)有間隔結(jié)構(gòu)，所述復(fù)用織物層橫向設(shè)有多根導(dǎo)電纖維線，壓力織物層縱向設(shè)有多根導(dǎo)電纖維線，所述間隔結(jié)構(gòu)使得復(fù)用織物層、壓力織物層的導(dǎo)線纖維在沒有外界壓力時(shí)間隙設(shè)置，在有外界壓力時(shí)相互接觸。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明織物布傳感器，至少包括層疊設(shè)置第一織物層和第二織物層以及設(shè)置在第一織物層和第二織物層之間的間距結(jié)構(gòu)，其中第一織物層上設(shè)有多跟間距設(shè)置的導(dǎo)電纖維線，所述第二織物層為一導(dǎo)電層，所述間距結(jié)構(gòu)使得所述第一織物層上的導(dǎo)線纖維在沒有外界壓力時(shí)，間隙設(shè)置，在有外界壓力時(shí)，所述第織物層上的導(dǎo)電纖維線與所述第二織物層接觸導(dǎo)電，所述第二織物層為金屬軟板；
[0006]所述間距結(jié)構(gòu)為設(shè)置在第一織物層和/或第二織物層相面對(duì)表面上的間隔纖維；或
[0007]所述間距結(jié)構(gòu)為設(shè)置在第一織物層和第二織物層之間的中間織物層，其中所述中間織物層的織物目數(shù)為所述的導(dǎo)電纖維線的直徑的2至10倍；或
[0008]所述的第一織物層上相鄰兩根導(dǎo)電纖維線之間設(shè)有若干根絕緣纖維，所述絕緣纖維的延伸方向與所述導(dǎo)電纖維線的延伸方向相同，所述絕緣纖維的直徑是所述的導(dǎo)電纖維線直徑的2至10倍，所述導(dǎo)電纖維線嵌入所述絕緣纖維內(nèi)，所述的第一織物層上的絕緣纖維形成所述間距結(jié)構(gòu)。
[0009]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明織物布傳感器系統(tǒng)，包括上述的織物布傳感器、分時(shí)復(fù)用開關(guān)、控制器以及與所述控制器無線或有線連接的溫度設(shè)定模塊、心跳采集模塊、體溫采集模塊、壓力采集模塊和/或濕度采集模塊；
[0010]所述分時(shí)復(fù)用開關(guān)，根據(jù)控制器的指令控制各織物層的各導(dǎo)電纖維線接通或斷開電源；
[0011 ] 溫度設(shè)定模塊，與所述的復(fù)用織物層、第一加熱織物層、第二加熱織物層的石墨烯導(dǎo)電纖維線相連，設(shè)定復(fù)用織物層、第一加熱織物層、第二加熱織物層的石墨烯導(dǎo)電纖維線的電壓值；
[0012]心跳采集模塊，與復(fù)用織物層、第一加熱織物層和/或第二加熱織物層的至少一組石墨烯導(dǎo)電纖維線連接，所述的一組石墨烯導(dǎo)線纖維線為同一織物層上的兩條石墨烯導(dǎo)電纖維線，該兩條石墨烯導(dǎo)電纖維線為心跳采集線，心跳采集模塊，接收控制器的指令，采集兩條心跳采集線之間的第一電阻值，
[0013]若第一電阻值，在干燥電阻閾值范圍內(nèi)，則采集兩條心跳采集線之間的電壓，
[0014]若該電壓值為0，則發(fā)出報(bào)警信息；
[0015]若該電壓值在第一電壓閾值范圍(a，b)內(nèi)，則將該電壓值輸出至控制器；
[0016]若該電壓值小于第二電壓閾值，則控制器發(fā)出開啟進(jìn)行第一加熱織物層、第二加熱織物層和/或復(fù)用織物層加熱直至電壓值為0或電壓值在第一電壓閾值范圍(a，b)內(nèi)；
[0017]若第一電阻值，在潮濕電阻范圍內(nèi)，則控制器發(fā)出開啟進(jìn)行第一加熱織物層、第二加熱織物層和/或復(fù)用織物層加熱，直至兩條體溫采集線之間的第一電阻值在干燥電阻閾值范圍內(nèi)；
[0018]所述控制器根據(jù)接收到的電壓值計(jì)算人體心跳；
[0019]體溫采集模塊，與復(fù)用織物層、第一加熱織物層和/或第二加熱織物層的至少一組石墨烯導(dǎo)電纖維線連接，所述的一組石墨烯導(dǎo)線纖維線為同一織物結(jié)構(gòu)層上的兩條石墨烯導(dǎo)電纖維線，該兩條石墨烯導(dǎo)電纖維線為體溫采集線，采集兩條體溫采集線之間的第二電阻值，
[0020]若第二電阻值在干燥電阻閾值范圍內(nèi)，則發(fā)出報(bào)警信息；
[0021]若第二電阻值在第一電組閾值范圍(c，d)內(nèi)，則將該第二電阻值輸出至控制器；
[0022]若該電壓值在潮濕電阻閾值內(nèi)，則控制器發(fā)出開啟進(jìn)行第一加熱織物層、第二加熱織物層和/或復(fù)用織物層加熱，直至兩條體溫采集線之間的第二電阻值大于第一閾值或在第二電組閾值范圍(c，d)內(nèi)；
[0023]所述控制器根據(jù)接收到的第二電阻值計(jì)算人體體溫；
[0024]壓力采集模塊，通過多根行數(shù)據(jù)線分別與復(fù)用織物層的石墨烯導(dǎo)電纖維線相連，通過多根列數(shù)據(jù)線分別與壓力織物層的石墨烯導(dǎo)電纖維線相連，所述行數(shù)據(jù)線與所述列數(shù)據(jù)線形成棋盤結(jié)構(gòu)，進(jìn)行所述的復(fù)用織物層、壓力織物層的石墨烯導(dǎo)電纖維線的交點(diǎn)定位，將定位到的交點(diǎn)發(fā)送至控制器；
[0025]濕度采集模塊，與第一加熱織物層、第二加熱織物層、復(fù)用織物層、和/或壓力織物層的至少一組石墨烯導(dǎo)電纖維線連接，該兩條石墨烯導(dǎo)電纖維線為濕度采集線，采集兩條濕度采集線之間的第三電阻值，
[0026]若第三電阻值在干燥閾值范圍內(nèi)，則不作處理；
[0027]若第三電阻值在潮濕閾值范圍內(nèi)，則將第三電阻值發(fā)送至控制器，所述控制器根據(jù)第三電阻值，計(jì)算織物布傳感器的濕度。
[0028]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明利用織物布傳感器獲取人體生理數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括:
[0029]采用上述的織物布傳感器或上述的織物布傳感器系統(tǒng)制備的穿戴物；
[0030]以穿戴物上兩石墨烯導(dǎo)電纖維線之間的電阻值在干燥閾值范圍內(nèi)，為穿戴物的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)；
[0031]在穿戴物的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，
[0032]以穿戴物與皮膚接觸的織物結(jié)構(gòu)層的石墨烯導(dǎo)電纖維線，每?jī)筛鶠橐唤M，采集人體不同部位皮膚的電壓值，同時(shí)采集心跳值，建立人體皮膚的電壓值與心跳值對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，所述數(shù)據(jù)庫包括人體心跳正常時(shí)對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電壓范圍(al，bl)，以及心跳過快對(duì)應(yīng)的電壓范圍(a，al)、心跳過慢對(duì)應(yīng)的電壓范圍(bl，b)；
[0033]以穿戴物與皮膚接觸的織物結(jié)構(gòu)層的石墨烯導(dǎo)電纖維線，每?jī)筛鶠橐唤M，采集人體不同部位皮膚的電阻值，同時(shí)采集體溫值，建立人體皮膚的電阻值與體溫值對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，所述數(shù)據(jù)庫包括人體體溫正常時(shí)對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電壓范圍(cl，dl)，以及體溫過低對(duì)應(yīng)的電壓范圍(c，cl)、體溫過高對(duì)應(yīng)的電壓范圍(cl，d)；
[0034]以同一織物結(jié)構(gòu)層上的兩條石墨烯導(dǎo)電纖維線為心跳采集線，采集兩條心跳采集線之間的第一電阻值，
[0035]若第一電阻值，在干燥電阻閾值范圍內(nèi)，則采集兩條心跳采集線之間的電壓，
[0036]若該電壓值為0，則發(fā)出報(bào)警信息；
[0037]若該電壓值在第一電壓閾值范圍(a，b)內(nèi)，則將該電壓值輸出至控制器；
[0038]若該電壓值小于第二電壓閾值，則發(fā)出開啟進(jìn)行第一加熱織物層、第二加熱織物層和/或復(fù)用織物層加熱直至電壓值為0或電壓值在第一電壓閾值范圍(a，b)內(nèi)；
[0039]若第一電阻值，在潮濕電阻范圍內(nèi)，則發(fā)出開啟進(jìn)行第一加熱織物層、第二加熱織物層和/或復(fù)用織物層加熱，直至兩條體溫采集線之間的第一電阻值在干燥電阻閾值范圍內(nèi)；
[0040]將獲取的電壓值與標(biāo)準(zhǔn)電壓值范圍(al，bl)進(jìn)行比較，
[0041]若所述電壓值在標(biāo)準(zhǔn)電壓值范圍(al，bl)內(nèi)，則維持第一加熱織物層、第二加熱織物層和/或復(fù)用織物層的石墨烯導(dǎo)電纖維線的電壓不變；
[0042]若所述電壓值大于a小于al，則以預(yù)訂頻率增加所述的第一加熱織物層、第二加熱織物層和/或復(fù)用織物層的石墨烯導(dǎo)電纖維線的電壓，直至所述控制器獲取的電壓值達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)電壓值范圍(al，bl)內(nèi)或所述的第一加熱織物層、第二加熱織物層和/或復(fù)用織物層的石墨烯導(dǎo)電纖維線的電壓達(dá)到最大值；
[0043]若所述電壓值大于bl小于b，則以預(yù)訂頻率減少所述的第一加熱織物層、第二加熱織物層和/或復(fù)用織物層的石墨烯導(dǎo)電纖維線的電壓，直至所述控制器獲取的電壓值達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)電壓值范圍(al，bl)內(nèi)或所述的第一加熱織物層、第二加熱織物層和/或復(fù)用織物層的石墨烯導(dǎo)電纖維線的電壓達(dá)到最小值；
[0044]根據(jù)接收到的電壓值計(jì)算人體心跳；
[0045]以同一織物結(jié)構(gòu)層上的兩條石墨烯導(dǎo)電纖維線為體溫采集線，采集兩條體溫采集線之間的第二電阻值，
[0046]若第二電阻值在干燥電阻閾值范圍內(nèi)，則發(fā)出報(bào)警信息；
[0047]若第二電阻值在第一電組閾值范圍(c，d)內(nèi)，則將輸出該第二電阻值；
[0048]若該電壓值在潮濕電阻閾值內(nèi)，則開啟進(jìn)行第一加熱織物層、第二加熱織物層和/或復(fù)用織物層加熱，直至兩條體溫采集線之間的第二電阻值大于第一閾值或在第二電組閾值范圍(C，d)內(nèi)；
[0049]將獲取的第一電組值與標(biāo)準(zhǔn)第二電阻值范圍(cl，dl)進(jìn)行比較，
[0050]若所述第二電阻值在標(biāo)準(zhǔn)第二電阻值范圍(cl，dl)內(nèi)，則維持第一加熱織物層、第二加熱織物層和/或復(fù)用織物層的石墨烯導(dǎo)電纖維線的電壓不變；
[0051]若所述第二電阻值大于c小于cl，則以預(yù)訂頻率增加所述的第一加熱織物層、第二加熱織物層和/或復(fù)用織物層的石墨烯導(dǎo)電纖維線的電壓，直至所述控制器獲取的第二電阻值達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)第二電阻值范圍(cl，dl)內(nèi)或所述的第一加熱織物層、第二加熱織物層和/或復(fù)用織物層的石墨烯導(dǎo)電纖維線的電壓達(dá)到最大值；
[0052]若所述第二電阻值大于dl小于d，則以預(yù)訂頻率減少所述的第一加熱織物層、第二加熱織物層和/或復(fù)用織物層的石墨烯導(dǎo)電纖維線的電壓，直至所述控制器獲取的第二電阻值達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)第二電阻值范圍(cl，dl)內(nèi)或所述的第一加熱織物層、第二加熱織物層和/或復(fù)用織物層的石墨烯導(dǎo)電纖維線的電壓達(dá)到最小值；
[0053]所述控制器根據(jù)接收到的第二電阻值計(jì)算人體體溫；
[0054]通過多根行數(shù)據(jù)線分別與復(fù)用織物層的石墨烯導(dǎo)電纖維線相連，通過多根列數(shù)據(jù)線分別與壓力織物層的石墨烯導(dǎo)電纖維線相連，所述行數(shù)據(jù)線與所述列數(shù)據(jù)線形成棋盤結(jié)構(gòu)，進(jìn)行所述的復(fù)用織物層、壓力織物層的石墨烯導(dǎo)電纖維線的交點(diǎn)定位；
[0055]獲取所述的復(fù)用織物層、壓力織物層定位的交點(diǎn)，接通定位點(diǎn)之間對(duì)應(yīng)的所述的第一加熱織物層和/或