一種實(shí)現(xiàn)疲勞實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的智能服裝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及智能穿戴領(lǐng)域，具體涉及一種實(shí)現(xiàn)疲勞實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的智能服裝。
【背景技術(shù)】
[0002] 疲勞是人體經(jīng)常發(fā)生的生理現(xiàn)象，就人體整體而言，絕大多疲勞都屬于有感覺(jué)疲 勞。人體疲勞一般會(huì)有輕微疲勞、明顯疲勞、嚴(yán)重疲勞、過(guò)度和極度疲勞幾種程度性范圍。按 組織器官及其功能劃分，神經(jīng)性疲勞，包括大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)疲勞、植物神經(jīng)疲勞、視神經(jīng)、聽神 經(jīng)、肢體局部和全身疲勞等。引起人體疲勞的原因很多，如運(yùn)動(dòng)不科學(xué)、不合理或過(guò)度，超量 或高強(qiáng)度、大運(yùn)動(dòng)過(guò)量、睡眠不當(dāng)，長(zhǎng)期緊張和明顯的各種壓力等等。疲勞使人感覺(jué)到疲乏、 困倦、肌肉酸痛、厭、記憶力下降、工作效率低容易出錯(cuò)、容易引發(fā)安全事故。過(guò)度的疲勞，特 備是大運(yùn)動(dòng)后，疲勞表現(xiàn)大汗淋漓，面色蒼白、動(dòng)作不協(xié)調(diào)，一身癱軟等，而長(zhǎng)期疲勞的儲(chǔ)存 如果不能及時(shí)得到改善，就會(huì)引起體質(zhì)虛弱、感冒、心血管、呼吸管道、精神性、肌肉骨關(guān)節(jié) 等疾病，所以對(duì)人體疲勞狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)示及追蹤具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中針對(duì)人體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)包括以下幾種類型，1、通過(guò)視頻采集，獲取 多幀的面部圖像或眼部圖像，根據(jù)面部的初始點(diǎn)標(biāo)定計(jì)算出被測(cè)人臉部特征位置，判斷人 眼與嘴巴的閉合狀態(tài)分析出人體疲勞狀態(tài)，而眼部圖像監(jiān)測(cè)法是通過(guò)采集到的面部圖像定 位出眼部位置，基于眼部位置的紅外圖像獲得眼部運(yùn)動(dòng)特征的數(shù)據(jù)，從而分析出人體疲勞 狀態(tài)數(shù)據(jù)，另外還有一些實(shí)用新型是通過(guò)攝像機(jī)或紅外捕獲到眼睛眼皮跳動(dòng)的頻率計(jì)算出 人體疲勞程度。
[0004] 2、通過(guò)采集人體的脈搏峰值、心電、血液波動(dòng)、聲音頻率、腦電和唾液等人體生理 參數(shù)，提取信號(hào)特征分析出人體疲勞程度。
[0005] 3、步態(tài)加速度信號(hào)監(jiān)測(cè)法，采用加速度傳感器，通過(guò)預(yù)先采集到的無(wú)疲勞感時(shí)平 地行走的步態(tài)加速度基準(zhǔn)信號(hào)，與運(yùn)動(dòng)或疲勞時(shí)所采集到的信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，分析出人體疲 勞信號(hào)。
[0006] 然而采用類型1的方式進(jìn)行測(cè)量時(shí)，根據(jù)面部的初始點(diǎn)標(biāo)定計(jì)算出被測(cè)人臉部特 征位置，判斷人眼與嘴巴的閉合狀態(tài)或眼皮跳動(dòng)頻率分析出人體疲勞狀態(tài)，需要特定的環(huán) 境和輔助設(shè)備才能完成監(jiān)測(cè)，并且對(duì)人體肢體部位的關(guān)節(jié)疲勞、骨骼肌疲勞無(wú)法監(jiān)測(cè)；類型 2通過(guò)人體生理反應(yīng)測(cè)試法或人體生理參數(shù)法來(lái)判定人體疲勞狀態(tài)，部分實(shí)用新型數(shù)據(jù)采 集來(lái)源單一，誤判機(jī)率加大，能夠做到多種人體生理參數(shù)采集的也容易受環(huán)境，生活習(xí)慣等 個(gè)人行為因素影響判定的準(zhǔn)確性，并且需要輔助設(shè)備和人員配合監(jiān)測(cè)，無(wú)法做到隨時(shí)監(jiān)測(cè) 和被測(cè)試者自己監(jiān)測(cè)；類型3分三步，首先在人體無(wú)疲勞狀態(tài)下行走采取基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，然后在 人體疲勞狀態(tài)下行走采取的數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)對(duì)比分析得出疲勞閥值，最后就是通過(guò)疲勞閥 值進(jìn)行疲勞監(jiān)測(cè)。首先每個(gè)人的體質(zhì)不同，所感受到的疲勞程度不一樣，在生活或運(yùn)動(dòng)過(guò)程 中，并不是讓人感覺(jué)到疲勞才是疲勞、有些疲勞是無(wú)法通過(guò)直觀感覺(jué)來(lái)發(fā)現(xiàn)的，并且生病狀 態(tài)、個(gè)人行為等等都會(huì)影響到基準(zhǔn)信號(hào)的獲取，基準(zhǔn)信號(hào)的不準(zhǔn)確，嚴(yán)重影響到疲勞的判斷 準(zhǔn)確性。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種實(shí)現(xiàn)疲勞實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的智能服裝，能夠?qū)θ梭w疲勞狀 態(tài)隨時(shí)隨地進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，使智能服裝穿戴人實(shí)時(shí)了解其當(dāng)前疲勞狀況。
[0008] 有鑒于此，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種實(shí)現(xiàn)疲勞實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的智能服裝，可包括： 包括與人體生理結(jié)構(gòu)相貼合的服裝，所述服裝上設(shè)有微處理器系統(tǒng)主機(jī)，所述服裝上還設(shè) 有與所述微處理器系統(tǒng)主機(jī)相連接的用于采集至少兩種運(yùn)動(dòng)生理數(shù)據(jù)的運(yùn)動(dòng)生理數(shù)據(jù)采 集端；
[0009] 所述運(yùn)動(dòng)生理數(shù)據(jù)采集端包括采集運(yùn)動(dòng)生理數(shù)據(jù)中的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的應(yīng)變式傳 感器組、采集運(yùn)動(dòng)生理數(shù)據(jù)中的肌電數(shù)據(jù)的肌電信號(hào)（EMGelectromyogram)傳感器組和采 集運(yùn)動(dòng)生理數(shù)據(jù)中的皮電數(shù)據(jù)的皮電傳感器組之中的至少兩種傳感器組，每種所述傳感器 組均包含一個(gè)以上對(duì)應(yīng)所述傳感器組的傳感器，所述EMG傳感器組對(duì)應(yīng)人體肌肉處設(shè)置， 所述應(yīng)變式傳感器組對(duì)應(yīng)人體關(guān)節(jié)處設(shè)置，所述皮電傳感器組對(duì)應(yīng)人體皮膚處設(shè)置；
[0010] 其中，所述微處理器系統(tǒng)主機(jī)包括用于根據(jù)所述關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)、所述肌電數(shù)據(jù)和 所述皮電數(shù)據(jù)之中至少一種判斷是否疲勞的微處理模塊；還包括均與所述微處理模塊相連 接的用于疲勞時(shí)報(bào)警的警示模塊和/或與外部設(shè)備通訊的通訊模塊。
[0011] 結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述警示模塊包括震動(dòng) 馬達(dá)、LED指示燈和揚(yáng)聲器之中的至少一種；
[0012] 結(jié)合第一方面，在第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述通訊模塊包括無(wú)線 通訊模塊和/或有線通訊模塊；
[0013] 結(jié)合第一方面，在第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述服裝上還固定有屏 蔽導(dǎo)線，所述應(yīng)變式傳感器組、EMG傳感器組和皮電傳感器組均通過(guò)所述屏蔽導(dǎo)線與微處理 豐吳塊相連接；
[0014] 結(jié)合第一方面，在第一方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述應(yīng)變式傳感器、EMG 傳感器和皮電傳感器中至少有一種為集成于服裝上的柔性傳感器；
[0015] 結(jié)合第一方面、第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式、第一方面的第二種可能的實(shí) 現(xiàn)方式、第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式、第一方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式之中任意 一種，在第一方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述服裝為上衣，所述上衣上設(shè)有應(yīng)變式傳 感器組、EMG傳感器和皮電傳感器組之中的至少兩種傳感器組，
[0016] 其中，所述應(yīng)變式傳感器組設(shè)置于所述上衣上對(duì)應(yīng)人體頸部和/或上肢關(guān)節(jié)處；
[0017] 所述EMG傳感器組設(shè)置于所述上衣上對(duì)應(yīng)人體上肢骨骼肌處；
[0018] 所述皮電傳感器組設(shè)置于所述上衣上對(duì)應(yīng)人體上身皮膚處；
[0019] 所述微處理器系統(tǒng)主機(jī)懸掛于上衣的主體上。
[0020] 結(jié)合第一方面、第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式、第一方面的第二種可能的實(shí) 現(xiàn)方式、第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式、第一方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式之中任意 一種，在第一方面的第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述服裝為下褲，所述下褲上設(shè)有應(yīng)變式傳 感器組、EMG傳感器組和皮電傳感器組之中的至少兩種傳感器組；
[0021] 其中，所述應(yīng)變式傳感器組設(shè)置于所述下褲上對(duì)應(yīng)人體下肢關(guān)節(jié)處；
[0022] 所述EMG傳感器組設(shè)置于所述下褲上對(duì)應(yīng)人體下肢骨骼肌處；
[0023] 所述皮電傳感器組設(shè)置于所述下褲上對(duì)應(yīng)人體下肢皮膚處；
[0024] 所述微處理器系統(tǒng)主機(jī)懸掛于下褲的主體上。
[0025] 從以上技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)：本實(shí)用新型實(shí)施例 采用與人體生理結(jié)構(gòu)貼合的服裝，并通過(guò)在該服裝上對(duì)應(yīng)人體關(guān)節(jié)處設(shè)置應(yīng)變式傳感器組 采集關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，在服裝上對(duì)應(yīng)人體肌肉處設(shè)置EMG傳感器組采集肌電數(shù)據(jù)，在人體皮 膚處設(shè)置皮電傳感器組采集人體的皮電數(shù)據(jù)，三種傳感器組至少在服裝上設(shè)置兩組，并將 至少兩組傳感器組采集的對(duì)應(yīng)的人體運(yùn)動(dòng)生理數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的生理閾值進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)采集的 運(yùn)動(dòng)生理數(shù)據(jù)中至少有一種低于預(yù)設(shè)的生理閾值時(shí)，判斷用戶處于疲勞狀態(tài)，如采集的關(guān) 節(jié)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)低于關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)閾值且采集的肌電數(shù)據(jù)低于肌電變化閾值時(shí)，通過(guò)報(bào)警的方式通 知智能服裝穿戴人其處于疲勞狀態(tài)，也可通過(guò)通訊模塊將判斷出的結(jié)果發(fā)送至外部設(shè)備， 以使得外部設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所述結(jié)果，從而能夠使智能服裝穿戴人通過(guò)外部設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)監(jiān) 測(cè)判斷結(jié)果，從而實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)疲勞狀態(tài)的目的，通過(guò)三種傳感器組分別對(duì)關(guān)節(jié)、 肌肉和皮膚表面之中至少兩類部位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而能夠精準(zhǔn)的判斷出當(dāng)前運(yùn)動(dòng)，通過(guò)應(yīng)變 式傳感器監(jiān)測(cè)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)確定動(dòng)作狀態(tài)，通過(guò)EMG傳感器監(jiān)測(cè)肌電數(shù)據(jù)確定外周神經(jīng)及 肌肉本身的功能狀態(tài)，通過(guò)皮電傳感器監(jiān)測(cè)人體的皮電數(shù)據(jù)確定汗腺分泌水平，從而能實(shí) 時(shí)把握當(dāng)前疲勞狀況。
【附圖說(shuō)明】
[0026] 為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0027] 圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例智能服裝的一個(gè)實(shí)施例圖；
[0028] 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例智能服裝中微處理模塊的一個(gè)實(shí)施例圖；
[0029] 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例智能服裝中警示模塊的一個(gè)實(shí)施例圖；
[0030] 圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例智能服裝的另一個(gè)實(shí)施例圖；
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