CN106376996A - 一种基于柔性传感器的智能紧身衣 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于柔性传感器的智能紧身衣，包括智能紧身衣本体，其特征在于，所述智能紧身衣本体由导电纤维制成，所述导电纤维作为智能紧身衣的柔性传感器；所述柔性传感器与单片机的输入端相连，所述单片机的输出端与数据发送模块相连；所述智能紧身衣本体被穿上后，所述柔性传感器被拉伸使得电阻改变，所述单片机根据电阻‑尺寸变化的对应情况将电阻的阻值转换为长度数据信号，并由所述数据发送模块发送至远程终端。本发明能够实现在线查看自身尺寸。
Description
技术领域
本发明涉及智能服装技术领域，特别是涉及一种基于柔性传感器的智能紧身衣。
背景技术
智能可穿戴设备有两条路可走，一是以消费电子的形态出现，二是继续走原生态路线。从市场已发布的可穿戴设备来看，产品探索多数仍停留在“戴”的领域，“穿”的产品寥寥可数。若从市场潜力及用户需求出发，智能服装必将成为可穿戴设备的下一个爆款。目前服装主要通过以下两种方式实现智能：一种是运用智能服装材料，包括形状记忆材料、相变材料、变色材料等；另一种是将传感技术、微电子技术和信息技术引入人们日常穿着的服装中，包括应用导电材料、柔性传感器、低功耗芯片技术、低功耗无线通信技术和电源等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于柔性传感器的智能紧身衣，能够实现在线查看自身尺寸。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于柔性传感器的智能紧身衣，包括智能紧身衣本体，所述智能紧身衣本体由导电纤维制成，所述导电纤维作为智能紧身衣的柔性传感器；所述柔性传感器与单片机的输入端相连，所述单片机的输出端与数据发送模块相连；所述智能紧身衣本体被穿上后，所述柔性传感器被拉伸使得电阻改变，所述单片机根据电阻-尺寸变化的对应情况将电阻的阻值转换为长度数据信号，并由所述数据发送模块发送至远程终端。
所述柔性传感器建立的电阻模型为六边形结构。
所述导电纤维由纺线编织而成。
所述电阻-尺寸变化的对应情况通过智能紧身衣本体在实验假人上的多次实验得到。
所述智能紧身衣本体上还设有电路线圈和电路主板；所述电路线圈和电路主板为防水元件。
所述智能紧身衣本体上还设有用于与电路线圈和电路主板相连的外接插口。
所述数据发送模块为蓝牙传输模块或Zigbee传输模块。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明通过导电纤维制成柔性传感器，通过柔性传感器监测由材料物理形变所带来的电阻值变化，由单片机处理器进行数据的采集、处理，再通过核心算法转换为所需要的物理尺寸值，最终由无线通信协议，从单片机的串口发送数据上传至终端(如客户的手机、平板电脑等)，以供用户体验，实现了智能紧身衣的在线试衣等功能。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是导电针织物结构图；
图3是电阻模型图；
图4是单片机采集数据流向图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的实施方式涉及一种基于柔性传感器的智能紧身衣，如图1所示，包括智能紧身衣本体，所述智能紧身衣本体由导电纤维制成，所述导电纤维作为智能紧身衣的柔性传感器；所述柔性传感器与单片机的输入端相连，所述单片机的输出端与数据发送模块相连；所述智能紧身衣本体被穿上后，所述柔性传感器被拉伸使得电阻改变，所述单片机根据电阻-尺寸变化的对应情况将电阻的阻值转换为长度数据信号，并由所述数据发送模块发送至远程终端。
本发明的核心在于该导电纤维材料在静态下的尺寸和肢体活动下的尺寸的不同，通过导电纤维制成的柔性传感器监测由材料物理形变所带来的电阻值变化，由单片机处理器进行数据的采集、处理，再通过计算转换为所需要的物理尺寸值，最终由蓝牙、Zigbee等无线通信协议，从单片机的串口发送数据上传至终端(如客户的手机、平板电脑等)，以供用户体验，实现了智能紧身衣的在线试衣等功能。
导电纤维是20世纪60年代出现的一种新的纤维品种，它一般是指导电率大于10-7Ω-1.cm-1的纤维。本发明所用的是具有弹性且能导电的聚合物纤维。这类纤维具有良好的导电性和耐久性，特别是在低湿度下仍具有良好的耐久抗静电性，因此在工业、民用等领域有着很大的用途。此类导电纤维的抗静电机理是使导电纤维之间产生电晕放电。电晕放电是一种很缓和的放电形式，当静电压达到一定的数值后，即产生无火花的电晕放电使静电消除。这种现象通常认为是织物中的导电纤维。在静电场的作用下，使周围的空气产生电离作用而形成正负离子，正负离子中的一种与织物所带静电荷相反而中和，另一种则与环境或大地中和，从而消除了静电。电晕放电与静电泄露的显著区别是：前者在不接地的情况下也能很好地消除织物上的静电，而后者则需要接地或在空气较大的情况下才能使静电消除。
本发明所用导电纤维的测量原理如下：导电纤维作为柔性传感器位于整个系统的最前端，所获得和转换信号的正确性，将直接关系到整个系统的性能好坏。因此理想的柔性传感器是服装压力测试系统的首要环节。导电纤维柔性传感器的设计原理根据织物几何结构建立电阻模型，并实测其等效电阻来验证理论模型。如图2所示是该导电针织物的结构图。本发明对其结构建立如下图3所示的电阻模型。
在确定了电阻模型之后，本发明通过一定的物理方法求解其等效电阻，从而预测该传感器在静态下的等效电阻。本发明的导电纤维传感器的电-力学特征分析：导电纤维传感器在使用时受到外力作用产生延伸，针织物的拉伸状态直接关系到其变形性能，通过传感器的材料特性和理论模型，可以预测拉伸变形下的传感器的等效电阻，并通过实际测量等效电阻和应变的关系来验证预测的正确性。由于普通纺线都是捻成的，因此非常脆弱，很容易断。因此针对先进导电纤维材料本实施方式中的纺线是编制而成，每一根长丝都很有力量。如果对其进行拉伸，它会产生收缩并变得更加强韧。一般在徒手下是无法扯断它的。因此本发明的纺线具有承受拉伸、弯折和清洗的能力，使用在不同材料上具有不同的效果。针对具体的编织结构，可以设计多种不同的编制技巧，以便让传导区域变得完全隐形。
本发明采用设计好的导电纤维作为柔性传感器，引入单片机、蓝牙模块等，便可初步实现对来自传感器采集的数据进行分析转换功能。利用之前建立的电阻模型和电-力学特征分析，通过智能服装在实验假人上的多次实验找出人体各个尺寸在拉伸应变下的电阻变化情况，建立起尺寸-电阻变化的对应情况(静态和拉伸)，从而测量出人体相应的尺寸数据。本发明的单片机采集数据流向图如下图4所示。
此外本发明嵌入到衣服当中的还有像纽扣一样大小的电路线圈，以及带芯片的独立主板。而这些内部的电子元件可采用防水电子元件，并将其密封在智能紧身衣中。智能紧身衣本体上还设有用于与电路线圈和电路主板相连的外接插口，这个外接插口会带来所需的传导能力。
不难发现，本发明通过导电纤维制成柔性传感器，通过柔性传感器监测由材料物理形变所带来的电阻值变化，由单片机处理器进行数据的采集、处理，再通过核心算法转换为所需要的物理尺寸值，最终由无线通信协议，从单片机的串口发送数据上传至终端(如客户的手机、平板电脑等)，以供用户体验，实现了智能紧身衣的在线试衣等功能。
Claims (7)
1.一种基于柔性传感器的智能紧身衣，包括智能紧身衣本体，其特征在于，所述智能紧身衣本体由导电纤维制成，所述导电纤维作为智能紧身衣的柔性传感器；所述柔性传感器与单片机的输入端相连，所述单片机的输出端与数据发送模块相连；所述智能紧身衣本体被穿上后，所述柔性传感器被拉伸使得电阻改变，所述单片机根据电阻-尺寸变化的对应情况将电阻的阻值转换为长度数据信号，并由所述数据发送模块发送至远程终端。
2.根据权利要求1所述的基于柔性传感器的智能紧身衣，其特征在于，所述柔性传感器建立的电阻模型为六边形结构。
3.根据权利要求1所述的基于柔性传感器的智能紧身衣，其特征在于，所述导电纤维由纺线编织而成。
4.根据权利要求1所述的基于柔性传感器的智能紧身衣，其特征在于，所述电阻-尺寸变化的对应情况通过智能紧身衣本体在实验假人上的多次实验得到。
5.根据权利要求1所述的基于柔性传感器的智能紧身衣，其特征在于，所述智能紧身衣本体上还设有电路线圈和电路主板；所述电路线圈和电路主板为防水元件。
6.根据权利要求1所述的基于柔性传感器的智能紧身衣，其特征在于，所述智能紧身衣本体上还设有用于与电路线圈和电路主板相连的外接插口。
7.根据权利要求1所述的基于柔性传感器的智能紧身衣，其特征在于，所述数据发送模块为蓝牙传输模块或Zigbee传输模块。
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|---|---|
| CN (1) | CN106376996A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107334202A (zh) * | 2017-08-26 | 2017-11-10 | 深圳市云菲网络科技有限公司 | 一种女装定制测量衣 |
| CN107348583A (zh) * | 2017-08-26 | 2017-11-17 | 深圳市云菲网络科技有限公司 | 一种智能量体衣 |
| CN107373839A (zh) * | 2017-08-26 | 2017-11-24 | 深圳市云菲网络科技有限公司 | 一种可变形量体衣 |
| CN109431483A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-03-08 | 上海工程技术大学 | 一种穿戴式心率监控系统 |
| CN109805468A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-05-28 | 殷尧祥 | 一种反映骨骼肌活动的智能紧身运动服饰 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6970731B1 (en) * | 1998-09-21 | 2005-11-29 | Georgia Tech Research Corp. | Fabric-based sensor for monitoring vital signs |
| CN1882280A (zh) * | 2003-05-19 | 2006-12-20 | 智能生活技术有限公司 | 针织传感器设备 |
| CN1985761A (zh) * | 2006-12-14 | 2007-06-27 | 东华大学 | 一种用于电子织物的应变式柔性呼吸传感器及其应用 |
| CN101017114A (zh) * | 2006-02-10 | 2007-08-15 | 杨章民 | 以布料为基底的应变规 |
| CN102988054A (zh) * | 2012-11-23 | 2013-03-27 | 东华大学 | 一种柔性无线电子卷尺的智能化测量人体的装置及方法 |
| CN103416884A (zh) * | 2012-05-23 | 2013-12-04 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 尺寸测量装置及获取身体尺寸数据并展示试衣效果的方法 |
| CN104757725A (zh) * | 2015-04-09 | 2015-07-08 | 广东小天才科技有限公司 | 一种智能腰带 |
| CN105865536A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-08-17 | 钱宝祥 | 一种可拉伸测量形变与应力的弹性传感器 |
-
2016
- 2016-11-09 CN CN201610983169.2A patent/CN106376996A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6970731B1 (en) * | 1998-09-21 | 2005-11-29 | Georgia Tech Research Corp. | Fabric-based sensor for monitoring vital signs |
| CN1882280A (zh) * | 2003-05-19 | 2006-12-20 | 智能生活技术有限公司 | 针织传感器设备 |
| CN101017114A (zh) * | 2006-02-10 | 2007-08-15 | 杨章民 | 以布料为基底的应变规 |
| CN1985761A (zh) * | 2006-12-14 | 2007-06-27 | 东华大学 | 一种用于电子织物的应变式柔性呼吸传感器及其应用 |
| CN103416884A (zh) * | 2012-05-23 | 2013-12-04 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 尺寸测量装置及获取身体尺寸数据并展示试衣效果的方法 |
| CN102988054A (zh) * | 2012-11-23 | 2013-03-27 | 东华大学 | 一种柔性无线电子卷尺的智能化测量人体的装置及方法 |
| CN104757725A (zh) * | 2015-04-09 | 2015-07-08 | 广东小天才科技有限公司 | 一种智能腰带 |
| CN105865536A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-08-17 | 钱宝祥 | 一种可拉伸测量形变与应力的弹性传感器 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107334202A (zh) * | 2017-08-26 | 2017-11-10 | 深圳市云菲网络科技有限公司 | 一种女装定制测量衣 |
| CN107348583A (zh) * | 2017-08-26 | 2017-11-17 | 深圳市云菲网络科技有限公司 | 一种智能量体衣 |
| CN107373839A (zh) * | 2017-08-26 | 2017-11-24 | 深圳市云菲网络科技有限公司 | 一种可变形量体衣 |
| CN109431483A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-03-08 | 上海工程技术大学 | 一种穿戴式心率监控系统 |
| CN109805468A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-05-28 | 殷尧祥 | 一种反映骨骼肌活动的智能紧身运动服饰 |
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