一种实现疲劳实时监测的智能服装的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及智能穿戴领域，具体涉及一种实现疲劳实时监测的智能服装。
【背景技术】
[0002] 疲劳是人体经常发生的生理现象，就人体整体而言，绝大多疲劳都属于有感觉疲 劳。人体疲劳一般会有轻微疲劳、明显疲劳、严重疲劳、过度和极度疲劳几种程度性范围。按 组织器官及其功能划分，神经性疲劳，包括大脑神经网络疲劳、植物神经疲劳、视神经、听神 经、肢体局部和全身疲劳等。引起人体疲劳的原因很多，如运动不科学、不合理或过度，超量 或高强度、大运动过量、睡眠不当，长期紧张和明显的各种压力等等。疲劳使人感觉到疲乏、 困倦、肌肉酸痛、厌、记忆力下降、工作效率低容易出错、容易引发安全事故。过度的疲劳，特 备是大运动后，疲劳表现大汗淋漓，面色苍白、动作不协调，一身瘫软等，而长期疲劳的储存 如果不能及时得到改善，就会引起体质虚弱、感冒、心血管、呼吸管道、精神性、肌肉骨关节 等疾病，所以对人体疲劳状态实时监测预示及追踪具有重要的现实意义。
[0003] 现有技术中针对人体运动数据的监测包括以下几种类型，1、通过视频采集，获取 多帧的面部图像或眼部图像，根据面部的初始点标定计算出被测人脸部特征位置，判断人 眼与嘴巴的闭合状态分析出人体疲劳状态，而眼部图像监测法是通过采集到的面部图像定 位出眼部位置，基于眼部位置的红外图像获得眼部运动特征的数据，从而分析出人体疲劳 状态数据，另外还有一些实用新型是通过摄像机或红外捕获到眼睛眼皮跳动的频率计算出 人体疲劳程度。
[0004] 2、通过采集人体的脉搏峰值、心电、血液波动、声音频率、脑电和唾液等人体生理 参数，提取信号特征分析出人体疲劳程度。
[0005] 3、步态加速度信号监测法，采用加速度传感器，通过预先采集到的无疲劳感时平 地行走的步态加速度基准信号，与运动或疲劳时所采集到的信号进行对比，分析出人体疲 劳信号。
[0006] 然而采用类型1的方式进行测量时，根据面部的初始点标定计算出被测人脸部特 征位置，判断人眼与嘴巴的闭合状态或眼皮跳动频率分析出人体疲劳状态，需要特定的环 境和辅助设备才能完成监测，并且对人体肢体部位的关节疲劳、骨骼肌疲劳无法监测；类型 2通过人体生理反应测试法或人体生理参数法来判定人体疲劳状态，部分实用新型数据采 集来源单一，误判机率加大，能够做到多种人体生理参数采集的也容易受环境，生活习惯等 个人行为因素影响判定的准确性，并且需要辅助设备和人员配合监测，无法做到随时监测 和被测试者自己监测；类型3分三步，首先在人体无疲劳状态下行走采取基准数据，然后在 人体疲劳状态下行走采取的数据与基准数据对比分析得出疲劳阀值，最后就是通过疲劳阀 值进行疲劳监测。首先每个人的体质不同，所感受到的疲劳程度不一样，在生活或运动过程 中，并不是让人感觉到疲劳才是疲劳、有些疲劳是无法通过直观感觉来发现的，并且生病状 态、个人行为等等都会影响到基准信号的获取，基准信号的不准确，严重影响到疲劳的判断 准确性。 【实用新型内容】
[0007] 本实用新型实施例提供了一种实现疲劳实时监测的智能服装，能够对人体疲劳状 态随时随地进行实时监测，使智能服装穿戴人实时了解其当前疲劳状况。
[0008] 有鉴于此，本实用新型实施例提供的一种实现疲劳实时监测的智能服装，可包括： 包括与人体生理结构相贴合的服装，所述服装上设有微处理器系统主机，所述服装上还设 有与所述微处理器系统主机相连接的用于采集至少两种运动生理数据的运动生理数据采 集端；
[0009] 所述运动生理数据采集端包括采集运动生理数据中的关节运动数据的应变式传 感器组、采集运动生理数据中的肌电数据的肌电信号（EMGelectromyogram)传感器组和采 集运动生理数据中的皮电数据的皮电传感器组之中的至少两种传感器组，每种所述传感器 组均包含一个以上对应所述传感器组的传感器，所述EMG传感器组对应人体肌肉处设置， 所述应变式传感器组对应人体关节处设置，所述皮电传感器组对应人体皮肤处设置；
[0010] 其中，所述微处理器系统主机包括用于根据所述关节运动数据、所述肌电数据和 所述皮电数据之中至少一种判断是否疲劳的微处理模块；还包括均与所述微处理模块相连 接的用于疲劳时报警的警示模块和/或与外部设备通讯的通讯模块。
[0011] 结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述警示模块包括震动 马达、LED指示灯和扬声器之中的至少一种；
[0012] 结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述通讯模块包括无线 通讯模块和/或有线通讯模块；
[0013] 结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述服装上还固定有屏 蔽导线，所述应变式传感器组、EMG传感器组和皮电传感器组均通过所述屏蔽导线与微处理 丰吴块相连接；
[0014] 结合第一方面，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述应变式传感器、EMG 传感器和皮电传感器中至少有一种为集成于服装上的柔性传感器；
[0015] 结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实 现方式、第一方面的第三种可能的实现方式、第一方面的第四种可能的实现方式之中任意 一种，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述服装为上衣，所述上衣上设有应变式传 感器组、EMG传感器和皮电传感器组之中的至少两种传感器组，
[0016] 其中，所述应变式传感器组设置于所述上衣上对应人体颈部和/或上肢关节处；
[0017] 所述EMG传感器组设置于所述上衣上对应人体上肢骨骼肌处；
[0018] 所述皮电传感器组设置于所述上衣上对应人体上身皮肤处；
[0019] 所述微处理器系统主机悬挂于上衣的主体上。
[0020] 结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实 现方式、第一方面的第三种可能的实现方式、第一方面的第四种可能的实现方式之中任意 一种，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述服装为下裤，所述下裤上设有应变式传 感器组、EMG传感器组和皮电传感器组之中的至少两种传感器组；
[0021] 其中，所述应变式传感器组设置于所述下裤上对应人体下肢关节处；
[0022] 所述EMG传感器组设置于所述下裤上对应人体下肢骨骼肌处；
[0023] 所述皮电传感器组设置于所述下裤上对应人体下肢皮肤处；
[0024] 所述微处理器系统主机悬挂于下裤的主体上。
[0025] 从以上技术方案可以看出，本实用新型实施例具有以下优点：本实用新型实施例 采用与人体生理结构贴合的服装，并通过在该服装上对应人体关节处设置应变式传感器组 采集关节运动数据，在服装上对应人体肌肉处设置EMG传感器组采集肌电数据，在人体皮 肤处设置皮电传感器组采集人体的皮电数据，三种传感器组至少在服装上设置两组，并将 至少两组传感器组采集的对应的人体运动生理数据与预设的生理阈值进行对比，当采集的 运动生理数据中至少有一种低于预设的生理阈值时，判断用户处于疲劳状态，如采集的关 节运动数据低于关节运动阈值且采集的肌电数据低于肌电变化阈值时，通过报警的方式通 知智能服装穿戴人其处于疲劳状态，也可通过通讯模块将判断出的结果发送至外部设备， 以使得外部设备实时监测所述结果，从而能够使智能服装穿戴人通过外部设备能够实时监 测判断结果，从而实现随时随地实时监测疲劳状态的目的，通过三种传感器组分别对关节、 肌肉和皮肤表面之中至少两类部位进行监测，从而能够精准的判断出当前运动，通过应变 式传感器监测关节运动数据确定动作状态，通过EMG传感器监测肌电数据确定外周神经及 肌肉本身的功能状态，通过皮电传感器监测人体的皮电数据确定汗腺分泌水平，从而能实 时把握当前疲劳状况。
【附图说明】
[0026] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027] 图1是本实用新型实施例智能服装的一个实施例图；
[0028] 图2是本实用新型实施例智能服装中微处理模块的一个实施例图；
[0029] 图3是本实用新型实施例智能服装中警示模块的一个实施例图；
[0030] 图4是本实用新型实施例智能服装的另一个实施例图；
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