一種穿戴式導(dǎo)電織物傳感系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種穿戴式導(dǎo)電織物傳感系統(tǒng),包括傳感節(jié)點(diǎn)以及用于傳感節(jié)點(diǎn)傳輸信號(hào)的總線和接口,傳感節(jié)點(diǎn)包括一個(gè)主節(jié)點(diǎn)和多個(gè)從節(jié)點(diǎn),各從節(jié)點(diǎn)將各自的傳感信號(hào)通過(guò)各自的接口傳遞到總線上,主節(jié)點(diǎn)的自身傳感信號(hào)以及通過(guò)接口由總線獲取的各從節(jié)點(diǎn)的傳感信號(hào)以無(wú)線藍(lán)牙方式發(fā)送至外部接收終端進(jìn)行分析處理;總線包括位于同一中心點(diǎn)、由內(nèi)向外逐步增大并之間絕緣的五圈環(huán)形導(dǎo)電織物線,分別定義為電源線VCC、地線GND、信號(hào)輸出線TXD、信號(hào)輸入線RXD及狀態(tài)信號(hào)線BUSY,多圈環(huán)形導(dǎo)電織物線固定連接在上衣的前胸部位并覆蓋絕緣布,絕緣布與上衣固定連接。
【專利說(shuō)明】一種穿戴式導(dǎo)電織物傳感系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利涉及一種穿戴式導(dǎo)電織物傳感系統(tǒng),屬于傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)可穿戴式人體生理信號(hào)與運(yùn)動(dòng)信號(hào)傳輸,適用于康復(fù)醫(yī)療、運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人口老齡化程度加深,老年人的生理健康監(jiān)護(hù)越來(lái)越受到人們的關(guān)注,應(yīng)用可穿戴技術(shù),可實(shí)現(xiàn)人體的多種生理參數(shù)的健康監(jiān)護(hù),多種生理參數(shù)一般為人體的心電信號(hào)、脈搏信號(hào)及血氧信號(hào)等,通過(guò)穿戴這些傳感器,實(shí)現(xiàn)穿戴化生理信號(hào)監(jiān)測(cè)。由于需要對(duì)人體的多種信號(hào)進(jìn)行監(jiān)護(hù),穿戴的傳感器之間需要進(jìn)行通信,一般采用無(wú)線連接方式,此時(shí)傳感器節(jié)點(diǎn)為一個(gè)具有無(wú)線通信功能的傳感節(jié)點(diǎn),應(yīng)用無(wú)線藍(lán)牙通信協(xié)議或ZigBee無(wú)線通信協(xié)議等一些短程無(wú)線通信協(xié)議,實(shí)現(xiàn)傳感節(jié)點(diǎn)間的無(wú)線傳輸。這種傳感節(jié)點(diǎn)通過(guò)節(jié)點(diǎn)本身的電池進(jìn)行供電,用于提供節(jié)點(diǎn)采樣所需的能耗以及無(wú)線通信的能耗,一般無(wú)線通信的能耗為節(jié)點(diǎn)采樣能耗的10倍以上,故節(jié)點(diǎn)大量能耗用于節(jié)點(diǎn)間無(wú)線通信,節(jié)點(diǎn)壽命較短,當(dāng)節(jié)點(diǎn)電池耗盡后則需要更換新的電池方可以進(jìn)行傳感,更換電池麻煩,不利于長(zhǎng)時(shí)間的生理參數(shù)監(jiān)護(hù)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明目的是設(shè)計(jì)一種穿戴式的導(dǎo)電織物傳感系統(tǒng),該系統(tǒng)采用導(dǎo)電織物總線將傳感器的傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸,并可通過(guò)總線對(duì)傳感器進(jìn)行有效控制。利用導(dǎo)電織物柔性、可導(dǎo)電特點(diǎn),并對(duì)該柔性導(dǎo)電織物進(jìn)行絕緣密封處理,優(yōu)化導(dǎo)電織物與傳感節(jié)點(diǎn)的接口,達(dá)到支持即插即用的可穿戴式傳感。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種穿戴式導(dǎo)電織物傳感系統(tǒng),包括傳感節(jié)點(diǎn)以及用于傳感節(jié)點(diǎn)傳輸信號(hào)的總線和接口,各傳感節(jié)點(diǎn)與人體監(jiān)測(cè)部位相對(duì)應(yīng),其特征在于,傳感節(jié)點(diǎn)包括一個(gè)主節(jié)點(diǎn)和多個(gè)從節(jié)點(diǎn),各從節(jié)點(diǎn)將各自的傳感信號(hào)通過(guò)各自的接口傳遞到總線上,主節(jié)點(diǎn)的自`身傳感信號(hào)以及通過(guò)接口由總線獲取的各從節(jié)點(diǎn)的傳感信號(hào)以無(wú)線藍(lán)牙方式發(fā)送至外部接收終端進(jìn)行分析處理;其中:
[0005]總線包括位于同一中心點(diǎn)、由內(nèi)向外逐步增大并之間絕緣的五圈環(huán)形導(dǎo)電織物線,分別定義為電源線VCC、地線GND、信號(hào)輸出線TXD、信號(hào)輸入線RXD及狀態(tài)信號(hào)線BUSY,VCC的電壓范圍為3.3V至36V,GND為0V,剩余的3根信號(hào)線TXD、RXD及BUSY作為邏輯電平,OV代表邏輯O輸出,3.3V代表邏輯I輸出;多圈環(huán)形導(dǎo)電織物線固定連接在上衣的前胸部位并覆蓋絕緣布,絕緣布與上衣固定連接;
[0006]每個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)設(shè)有一個(gè)接口,該接口為一對(duì)互相對(duì)應(yīng)連接的金屬暗扣,暗扣上設(shè)有五個(gè)連接點(diǎn),其中一半上的五個(gè)連接點(diǎn)分別通過(guò)與衣服固定的導(dǎo)電織物線連接總線的電源線VCC、地線GND、信號(hào)輸出線TXD、信號(hào)輸入線RXD及狀態(tài)信號(hào)線BUSY,另一半上的五個(gè)連接點(diǎn)對(duì)應(yīng)連接各傳感節(jié)點(diǎn);
[0007]主節(jié)點(diǎn)包括鋰電池、藍(lán)牙模塊、傳感器模塊和微控制器,鋰電池除向主節(jié)點(diǎn)內(nèi)的各模塊供電外,其正極還通過(guò)接口連接總線的電源線VCC,負(fù)極連接總線的地線GND,傳感器模塊及藍(lán)牙模塊分別通過(guò)SPI總線及串口與微控制器雙向連接,微控制器通過(guò)接口分別連接總線的信號(hào)輸出線TXD、信號(hào)輸入線RXD及狀態(tài)信號(hào)線BUSY ;
[0008]從節(jié)點(diǎn)不設(shè)電源,包括傳感器模塊和微控制器,由總線的電源線VCC和地線GND通過(guò)接口連接從節(jié)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)連接點(diǎn),向從節(jié)點(diǎn)提供電源,傳感器模塊通過(guò)SPI總線與微控制器雙向連接,微控制器通過(guò)接口分別連接總線的信號(hào)輸出線TXD、信號(hào)輸入線RXD及狀態(tài)信號(hào)線BUSY ;
[0009]所說(shuō)環(huán)形導(dǎo)電織物線為橢圓形,橢圓中心為衣服的中心,橢圓的長(zhǎng)軸為衣服的垂直中心線,最外圈橢圓的長(zhǎng)軸半徑IOOmm~400mm,短軸半徑50mm~200mm,每圈導(dǎo)電織物線的寬度2mm~15mm,導(dǎo)電織物線依次從最外側(cè)橢圓形向中心依次排列布置,各圈導(dǎo)電織物線的間距4mm~30_。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及其效果:
[0011]1)導(dǎo)電織物傳感系統(tǒng)的信號(hào)傳輸總線采用柔性導(dǎo)電織物,可以隨人體的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行活動(dòng),不會(huì)對(duì)其傳輸信號(hào)造成影響;
[0012]2)柔性導(dǎo)電織物總線通過(guò)絕緣布料進(jìn)行絕緣,總線內(nèi)部的織物導(dǎo)線之間為封閉絕緣,與普通導(dǎo)線相比,可與衣服縫合相連,更好的與穿戴的衣物融合,布線等方式簡(jiǎn)單;
[0013]3)柔性導(dǎo)電織物總線由主節(jié)點(diǎn)進(jìn)行供電,其余從節(jié)點(diǎn)可通過(guò)該總線獲取電源,彌補(bǔ)了一般總線不能提供電源缺點(diǎn);導(dǎo)電織物總線固定方式簡(jiǎn)單,可通過(guò)縫紉、針織的方式與衣服連接;
[0014]4)導(dǎo)電織物總線上的金屬暗扣與傳感節(jié)點(diǎn)的金屬暗扣采用陰陽(yáng)扣對(duì)應(yīng)插接,支持“即插即用”的總線信號(hào)傳感,不需要時(shí)可直接取走該傳感裝置,使用方便,并可通過(guò)合理的排列方式,實(shí)現(xiàn)插接的唯一性,防止插錯(cuò);
[0015]5)導(dǎo)電織物總線質(zhì)量輕,與織物相結(jié)合后,直接制成可穿戴衣服,從而實(shí)現(xiàn)隱形感知目的;
[0016]6)導(dǎo)電織物總線支持多傳感節(jié)點(diǎn)接入,通過(guò)總線上增加金屬暗扣,即可通過(guò)插入新的傳感節(jié)點(diǎn),從而實(shí)現(xiàn)多傳感量的傳感;
[0017]7)傳感節(jié)點(diǎn)可通過(guò)總線進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,當(dāng)需要時(shí)設(shè)置為工作狀態(tài),不需要時(shí)可設(shè)置為低功耗狀態(tài),實(shí)現(xiàn)可測(cè)可控功能;
[0018]8)采用多圈環(huán)形導(dǎo)電織物總線通信方式,當(dāng)某圈線路出現(xiàn)斷路時(shí),依然可通過(guò)環(huán)形導(dǎo)線進(jìn)行傳感,因此系統(tǒng)的可靠性增強(qiáng)。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明穿戴式導(dǎo)電織物傳感系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu);
[0020]圖2是主節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)方框圖;
[0021]圖3是從節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)方框圖;
[0022]圖4是導(dǎo)電織物線與衣服的固定連接圖;
[0023]圖5是導(dǎo)電織物線與接口的連接圖;
[0024]圖6是金屬暗扣的結(jié)構(gòu)圖;
[0025]圖7是從節(jié)點(diǎn)與總線之間的關(guān)系圖;[0026]圖8是總線工作時(shí)序圖;
[0027]圖9是環(huán)形導(dǎo)電織物總線防斷路原理;
[0028]圖10是本發(fā)明系統(tǒng)的工作原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]參看圖1、4、5,本發(fā)明穿戴式導(dǎo)電織物傳感系統(tǒng)包括一個(gè)主節(jié)點(diǎn)、多個(gè)從節(jié)點(diǎn)(圖中上方2個(gè))、導(dǎo)電織物總線和總線接口,傳感節(jié)點(diǎn)將傳感信息發(fā)送至總線,由總線上的主節(jié)點(diǎn)發(fā)送給藍(lán)牙接收端。傳感節(jié)點(diǎn)由總線接口與總線連接。其中,主節(jié)點(diǎn)向系統(tǒng)提供電源,并以無(wú)線藍(lán)牙方式傳輸來(lái)自總線上的信息;從節(jié)點(diǎn)通過(guò)系統(tǒng)獲取電源,并將傳感得到的信息發(fā)送到總線上。導(dǎo)電織物總線為五圈封閉的橢圓線D1、D2、D3、D4,D5 (也可以是圓形、矩形等),由外向內(nèi)分別定義為電源線VCC、地線GND、狀態(tài)信號(hào)線BUSY、信號(hào)輸入線RXD、信號(hào)輸出線TXD。其中VCC的電壓范圍為3.3V到5V,GND為0V,剩余的3根信號(hào)線作為邏輯電平,即OV代表邏輯O輸出,3.3V代表邏輯I輸出??赏ㄟ^(guò)織物線H1、H2、H3、H4、H5分別縫制固定于衣服上。在五圈封閉的橢圓線的外表面覆蓋絕緣布料,其形狀面積應(yīng)覆蓋導(dǎo)電織物線形成的橢圓區(qū)域,通過(guò)織物線Jl、J2、J3、J4和J5縫制固定在衣服上,橢圓中心ο即是衣服的中心。選用橢圓狀結(jié)構(gòu)是參考衣服的結(jié)構(gòu)一般是長(zhǎng)方形,由于穿戴式的傳感一般需要檢測(cè)的部位不在衣服的邊緣,如檢測(cè)心電是在人體心臟部位,故結(jié)合所需的傳感量,設(shè)計(jì)選用了橢圓狀作為導(dǎo)電織物形狀,同時(shí)橢圓形相比長(zhǎng)方形節(jié)省布料,同時(shí)覆蓋面積較廣,使得導(dǎo)電織物結(jié)構(gòu)最優(yōu)化處理。五圈封閉的橢圓形導(dǎo)電織物總線D1、D2、D3、D4,D5分別通過(guò)5條外表絕緣、與衣服固定的導(dǎo)電織物線L1、L2、L3、L4、L5分別與接口上的5個(gè)連接點(diǎn)連接。
[0030]主節(jié)點(diǎn)如圖2,包括鋰電池、藍(lán)牙模塊、傳感器模塊和微控制器。主節(jié)點(diǎn)連入總線后,通過(guò)將鋰電池直接連入總線的VCC和GND線,實(shí)現(xiàn)對(duì)總線的電源供給,同時(shí)鋰電池對(duì)主節(jié)點(diǎn)進(jìn)行供電,使得節(jié)點(diǎn)能夠正常工作。微控制器的串口 I讀取總線的數(shù)據(jù)后,又通過(guò)微控制器的串口 2連接藍(lán)牙模塊的`串口,從而將接收的數(shù)據(jù)發(fā)送出去。主節(jié)點(diǎn)本身具有傳感功能,微控制器通過(guò)SPI總線讀取傳感器的數(shù)據(jù),讀取的數(shù)據(jù)直接通過(guò)串口 2發(fā)送給藍(lán)牙模塊的串口。
[0031]從節(jié)點(diǎn)如圖3,包括傳感器模塊和微控制器,接入總線的從節(jié)點(diǎn)通過(guò)VCC和GND獲取電源實(shí)現(xiàn)正常的工作電壓,微控制器通過(guò)內(nèi)部總線SPI總線讀取傳感器的數(shù)據(jù)后,實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)采集,此時(shí)從節(jié)點(diǎn)的微控制器將數(shù)據(jù)存放至發(fā)送緩沖中,并進(jìn)入發(fā)送數(shù)據(jù)準(zhǔn)備階段;其后,微控制器實(shí)時(shí)讀取總線BUSY信號(hào)線的電平信號(hào),若電平信號(hào)為高電平時(shí),則表示總線處于空閑時(shí),微控制器通過(guò)串口將數(shù)據(jù)發(fā)送到總線的TXD線,若為低電平,則表示總線處于忙碌狀態(tài),微控制器等待直到總線為空閑狀態(tài);由于總線為雙向總線,故接入總線上的設(shè)備可通過(guò)總線RXD信號(hào)線實(shí)時(shí)讀取總線上的數(shù)據(jù),通過(guò)總線指令從而控制從節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài)。
[0032]如圖6,總線接口采用一對(duì)陽(yáng)、陰結(jié)構(gòu)扣的金屬暗扣,固定在橢圓的外側(cè)。一半為陽(yáng)扣,另一半為陰扣,每一半上都設(shè)有5個(gè)連接點(diǎn),其中一半上的五個(gè)連接點(diǎn)分別通過(guò)與衣服固定的導(dǎo)電織物線連接總線的電源線VCC、地線GND、信號(hào)輸出線TXD、信號(hào)輸入線RXD及狀態(tài)信號(hào)線BUSY,另一半上的五個(gè)連接點(diǎn)對(duì)應(yīng)連接各傳感節(jié)點(diǎn)。與總線連接的一半通過(guò)針線固定在衣服上,與傳感節(jié)點(diǎn)連接的一半則是通過(guò)焊錫技術(shù)固定在傳感節(jié)點(diǎn)的焊盤(pán)上??梢栽O(shè)計(jì)一種五個(gè)連接點(diǎn)的排列方式,使得陽(yáng)、陰扣之間具有唯一的插接,防止插錯(cuò)連接。
[0033]本發(fā)明系統(tǒng)的工作原理如圖7、8、9,系統(tǒng)由主節(jié)點(diǎn)向總線提供電源;同時(shí)主節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)讀取BUSY線從而判斷總線工作狀態(tài),若檢測(cè)到BUSY線為高電平,則表示總線處于空閑狀態(tài),此時(shí)可以通過(guò)總線發(fā)送數(shù)據(jù),反之則否;并且主節(jié)點(diǎn)串口 I于總線進(jìn)行連接,由主節(jié)點(diǎn)的RXDl接收總線上TXD線的信息,并且通過(guò)主節(jié)點(diǎn)的TXDl發(fā)送信息至總線上RXD線;對(duì)于通信部分,主節(jié)點(diǎn)通過(guò)串口 2與藍(lán)牙模塊連接,實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)通過(guò)串口 2的TXD2發(fā)送數(shù)據(jù)至藍(lán)牙模塊的RXD,并由主節(jié)點(diǎn)RXD2接收來(lái)自藍(lán)牙模塊上的信;最后通過(guò)將總線接收的信息通過(guò)藍(lán)牙模塊以無(wú)線藍(lán)牙方式發(fā)送給藍(lán)牙接收終端,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸。
[0034]系統(tǒng)信號(hào)傳輸總體分為兩種,第一種傳輸方向?yàn)閺墓?jié)點(diǎn)傳感至藍(lán)牙模塊,另一種為從藍(lán)牙模塊至傳感節(jié)點(diǎn)。對(duì)于第一種傳輸方向,如圖7、8所示,系統(tǒng)包括兩個(gè)從節(jié)點(diǎn)1、2和主節(jié)點(diǎn),系統(tǒng)上電后,BUSY信號(hào)線為高電平,從節(jié)點(diǎn)I完成信號(hào)傳感后,開(kāi)始讀取BUSY信號(hào),當(dāng)判斷總線為高電平后,從而判斷總線為空閑狀態(tài),將BUSY拉低電平通過(guò)總線TXD線發(fā)送數(shù)據(jù),發(fā)送完后,將BUSY信號(hào)線拉高電平并進(jìn)入休眠狀態(tài),等待下一定時(shí)中斷進(jìn)行傳感信號(hào);此時(shí)從節(jié)點(diǎn)2也在進(jìn)行傳感信號(hào),完成后讀取BUSY信號(hào)線,當(dāng)發(fā)現(xiàn)BUSY位低電平后,等待BUSY為高電平,當(dāng)BUSY線為高電平后,從節(jié)點(diǎn)2開(kāi)始發(fā)送,將BUSY線拉低電平,發(fā)送完成后將BUSY線拉高電平,其后進(jìn)入休眠狀態(tài),等待下一定時(shí)中斷進(jìn)行傳感信號(hào);對(duì)于主節(jié)點(diǎn)則通過(guò)判斷BUSY信號(hào)線,當(dāng)發(fā)現(xiàn)為低電平時(shí),則從總線TXD讀取信號(hào),主節(jié)點(diǎn)讀取后的信息通過(guò)端口 TXD2發(fā)送數(shù)據(jù)至藍(lán)牙串口,再由藍(lán)牙模塊將數(shù)據(jù)直接發(fā)送出去。主節(jié)點(diǎn)本身具有傳感功能,進(jìn)行傳感后直接通過(guò)主節(jié)點(diǎn)端口 TXD2發(fā)送數(shù)據(jù)至藍(lán)牙串口,再由藍(lán)牙模塊將數(shù)據(jù)直接發(fā)送出去。[0035]對(duì)于第二種系統(tǒng)傳輸方向即從藍(lán)牙模塊至傳感節(jié)點(diǎn),當(dāng)藍(lán)牙模塊接收數(shù)據(jù)后,藍(lán)牙模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送至主節(jié)點(diǎn)RXD2上,主節(jié)點(diǎn)通過(guò)判斷總線BUSY信號(hào)線,當(dāng)BUSY信號(hào)線為低電平時(shí),則進(jìn)入等待BUSY線狀態(tài),當(dāng)判斷BUSY線為高電平時(shí),則進(jìn)行向總線發(fā)送數(shù)據(jù),此時(shí)主節(jié)點(diǎn)通過(guò)TXDl向總線RXD發(fā)送數(shù)據(jù),同時(shí)將BUSY線拉低電平,發(fā)送完數(shù)據(jù)后,拉高BUSY信號(hào)線;此時(shí)的從節(jié)點(diǎn)I實(shí)時(shí)讀取總線RXD信號(hào)線,當(dāng)讀取完數(shù)據(jù)后自動(dòng)根據(jù)控制命令進(jìn)行工作狀態(tài)變化,實(shí)現(xiàn)對(duì)從節(jié)點(diǎn)的控制;同樣,從節(jié)點(diǎn)2實(shí)時(shí)接收總線RXD信號(hào)線,并更具控制命令進(jìn)行工作狀態(tài)的相應(yīng)變化。
[0036]如圖9所示,當(dāng)某一段橢圓線出現(xiàn)斷路現(xiàn)象時(shí),若該導(dǎo)電織物總線為線性結(jié)構(gòu),那么節(jié)點(diǎn)間斷路時(shí)將發(fā)送節(jié)點(diǎn)不能正常工作現(xiàn)象,影響系統(tǒng)正常工作,而采用了環(huán)狀的導(dǎo)電織物總線結(jié)構(gòu),那么當(dāng)總線某處發(fā)生斷路時(shí),節(jié)點(diǎn)間將通過(guò)環(huán)狀結(jié)構(gòu)的織物總線的另一側(cè)未斷路處進(jìn)行傳感,此時(shí),即使總線發(fā)送斷路現(xiàn)象,仍然可以正常工作。
[0037]實(shí)施例:具有3個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)接口的導(dǎo)電織物傳感系統(tǒng),該導(dǎo)電織物傳感系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)為橢圓狀,長(zhǎng)軸為400mm,短軸為300mm,該橢圓中心位于衣服的中心位置,3個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)接口位置分別為橢圓的左上角、右上角以及左下角位置,其中左下角傳感節(jié)點(diǎn)為主節(jié)點(diǎn),左上角及右上角傳感節(jié)點(diǎn)為從節(jié)點(diǎn),總線之間絕緣,總線附著底面為絕緣布料,其表面也為絕緣布料。如表1所示,導(dǎo)電織物總線包括了 VCC、GND、TXD、RXD以及BUSY線,分別為總線電源正極、電源地線、信號(hào)輸出、信號(hào)輸入以及狀態(tài)信號(hào)線,其中VCC的電壓范圍為3.3V到36V, GND為0V,剩余的3根信號(hào)線作為邏輯電平,即OV代表邏輯O輸出,3.3V代表邏輯I輸出。主節(jié)點(diǎn)向總線提供電源,從節(jié)點(diǎn)通過(guò)總線獲取電源。表1:[0038]
【權(quán)利要求】
1.一種穿戴式導(dǎo)電織物傳感系統(tǒng),包括傳感節(jié)點(diǎn)以及用于傳感節(jié)點(diǎn)傳輸信號(hào)的總線和接口,各傳感節(jié)點(diǎn)與人體監(jiān)測(cè)部位相對(duì)應(yīng),其特征在于,傳感節(jié)點(diǎn)包括一個(gè)主節(jié)點(diǎn)和多個(gè)從節(jié)點(diǎn),各從節(jié)點(diǎn)將各自的傳感信號(hào)通過(guò)各自的接口傳遞到總線上,主節(jié)點(diǎn)的自身傳感信號(hào)以及通過(guò)接口由總線獲取的各從節(jié)點(diǎn)的傳感信號(hào)以無(wú)線藍(lán)牙方式發(fā)送至外部接收終端進(jìn)行分析處理;其中: 總線包括位于同一中心點(diǎn)、由內(nèi)向外逐步增大并之間絕緣的五圈環(huán)形導(dǎo)電織物線,分別定義為電源線VCC、地線GND、信號(hào)輸出線TXD、信號(hào)輸入線RXD及狀態(tài)信號(hào)線BUSY,VCC的電壓范圍為3.3V至36V,GND為0V,剩余的3根信號(hào)線TXD、RXD及BUSY作為邏輯電平,OV代表邏輯O輸出,3.3V代表邏輯I輸出;多圈環(huán)形導(dǎo)電織物線固定連接在上衣的前胸部位并覆蓋絕緣布,絕緣布與上衣固定連接; 每個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)設(shè)有一個(gè)接口,該接口為一對(duì)互相對(duì)應(yīng)連接的金屬暗扣,暗扣上設(shè)有五個(gè)連接點(diǎn),其中一半上的五個(gè)連接點(diǎn)分別通過(guò)與衣服固定的導(dǎo)電織物線連接總線的電源線VCC、地線GND、信號(hào)輸出線TXD、信號(hào)輸入線RXD及狀態(tài)信號(hào)線BUSY,另一半上的五個(gè)連接點(diǎn)對(duì)應(yīng)連接各傳感節(jié)點(diǎn); 主節(jié)點(diǎn)包括鋰電池、藍(lán)牙模塊、傳感器模塊和微控制器,鋰電池除向主節(jié)點(diǎn)內(nèi)的各模塊供電外,其正極還通過(guò)接口連接總線的電源線VCC,負(fù)極連接總線的地線GND,傳感器模塊及藍(lán)牙模塊分別通過(guò)SPI總線及串口與微控制器雙向連接,微控制器通過(guò)接口分別連接總線的信號(hào)輸出線TXD、信號(hào)輸入線RXD及狀態(tài)信號(hào)線BUSY ; 從節(jié)點(diǎn)不設(shè)電源,包括傳感器模塊和微控制器,由總線的電源線VCC和地線GND通過(guò)接口連接從節(jié)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)連接點(diǎn),向從節(jié)點(diǎn)提供電源,傳感器模塊通過(guò)SPI總線與微控制器雙向連接,微控制器通過(guò)接口分別連接總線的信號(hào)輸出線TXD、信號(hào)輸入線RXD及狀態(tài)信號(hào)線BUSY。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述`的穿戴式導(dǎo)電織物傳感系統(tǒng),其特征在于,環(huán)形導(dǎo)電織物線為橢圓形,橢圓中心為衣服的中心,橢圓的長(zhǎng)軸為衣服的垂直中心線,最外圈橢圓的長(zhǎng)軸半徑100mnT400mm,短軸半徑50mnT200mm,每圈導(dǎo)電織物線的寬度2mnTl5mm,導(dǎo)電織物線依次從最外側(cè)橢圓形向中心依次排列布置,各圈導(dǎo)電織物線的間距4mnT3Omm。
【文檔編號(hào)】A61B5/00GK103815876SQ201410089161
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】李建清, 吳劍鋒, 楊華, 羅堪, 蔡志鵬 申請(qǐng)人:東南大學(xué)