专利名称：基于织物液体监测的信号处理方法、织物和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及功能性织物技术领域，更具体地说，涉及针对织物液体监测的信号处理方法、以及具有液体监测功能的织物和系统。
背景技术：
随着生活水平的不断提高和健康意识的不断增强，人们对穿用纺织品的功能性和舒适性提出了更多更高的要求。以人们穿着的运动服装为例，由于大运动量或高温环境等缘故而引起的汗液排放使得所穿着的服装在出汗位置出现汗淤现象。对于进行竞技体育的运动员来说，汗液排放的多少及汗液渗出的时间与运动量、身体状态、及所穿着的织物系统有密切的联系。而现有的运动服装并不具备对汗液排放的监测功能。再以防护用纺织品来说，尿失禁的发病率随着年龄的增长而增加，对于具有急性或慢性尿失禁病状或由于长期卧床不起而引发的局部失去知觉的病患，如果经常出现尿液遗漏而不能及时发现和清理，将会引起皮肤感染和褥疮的发生。因此，现有的衣物或日用纺织物品均亟需对使用者的所用织物上出现液体时进行检测及相应处理，以满足织物功能多样化和穿着舒适的需求。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种针对织物液体监测的信号处理方法、以及具有液体监测功能的织物和系统。以实现对织物上的液体进行及时检测及报警的目的。一种基于织物液体监测的信号处理方法，用于织物液体监测，所述织物包括编织于目标测试位置的湿度传感器，与所述湿度传感器信号输出端连接的检测电路，所述方法包括所述湿度传感器实时采集目标测试位置的当前电阻值并输出；所述检测电路将所述当前电阻值与基准电阻值计算得到电阻变化值，当所述电阻变化值超出预警电阻变化值时，输出报警信号。优选地，湿度传感器具体为连接有电极的贯穿于所述目标测试位置的两条并行导电纱线。一种基于织物液体监测的织物，包括织物本体、编织于目标测试位置的湿度传感器与所述湿度传感器信号输出端连接的检测电路所述湿度传感器用于实时采集目标测试位置的当前电阻值并输出；所述检测电路用于将所述当前电阻值与基准电阻值计算得到电阻变化值；当所述电阻变化值超出预警电阻变化值时，输出报警信号。优选地所述湿度传感器具体为连接有电极的贯穿于所述目标测试位置的两条并行导电纱线。
所述并行导电纱线通过无缝编制技术编织和/或缝制于所述织物目标测试位置的衬里与外层之间。所述电极具体为由所述两条并行导电纱线引出的金属扣。所述金属扣压钉于目标测试位置外层。为了完善上述方案，所述织物还包括，与所述检测电路报警信号输出接口连接的
报警单元。为了完善上述方案，所述织物还包括，与所述检测单元连接的网络模块。一种基于织物液体监测的系统，包括上述基于织物液体监测的织物、网络模块、物联网路和中心处理设备，所述中心处理设备通过物联网路与网路模块连接；所述网络模块与所述织物中的检测单元报警信号输出接口连接。从上述的技术方案可以看出，本发明实施例公开的基于织物液体监测的信号处理方法，利用编织于目标测试位置湿度传感器感知织物上的液体，并由检测电路将湿度传感器的电阻变化值与预警电阻变化值进行比较，当出现该电阻变化值超出预警电阻变化值时，输出报警信号以提醒织物上出现液体或液体过量，并可报警通知进行数据分析或处理， 改善了现有日用织物或服装不能进行针对液体的实时监测和警报的现状；同时，由于所述湿度传感器为贯穿于所述目标测试位置的两条并行导电纱线结构，质地轻薄而不影响织物的正常穿着和使用且成本低廉。同时，本发明实施例还公开了与所述基于织物液体监测信号处理方法和织物对应的系统，该系统包括能够提供基于物联网络的多个织物的液体监测和控制。
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。图1为本发明实施例公开的一种基于织物液体监测的方法流程图；图2为本发明实施例公开的一种基于织物液体监测的织物结构示意图；图3为本发明又一实施例公开的一种基于织物液体监测的织物结构示意图；图4为本发明又一实施例公开的一种基于织物液体监测的织物结构示意图；图5为本发明又一实施例公开的一种基于织物液体监测的织物结构示意图；图6为本发明又一实施例公开的一种基于织物液体监测的织物结构示意图；图7为本发明实施例公开的一种基于织物液体监测的织物结构示意图；图8为本发明实施例公开的一种基于织物液体监测的织物系统结构示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
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衣物或日用纺织物品是人们生活中必不可少的用品，随着人们健身意识的提升及医疗水平的提高，运动型服装在运动员或锻炼者进行体育锻炼或训练时出现沾到汗液，而汗液的多少及出汗时间等参数与运动型服装穿着者的身体状态有着密切联系。在医疗领域，由于局部失去知觉或意识失常所出现的尿液、口水和呕吐等病患或婴儿在起居和饮食方面不能自理的现象，如不能及时获知及处理病患上述出现的情况，将为患者带来痛苦及不便。发明人在对上述情况进行分析和研究的基础上，公开了针对织物液体监测的信号处理方法、以及具有液体监测功能的织物和系统。图1示出了一种基于织物液体监测的信号处理方法，所述方法用于织物液体监测。所述织物包括编织于目标测试位置的湿度传感器，与所述湿度传感器信号输出端连接的检测电路，所述方法包括步骤11 所述湿度传感器实时采集目标测试位置的当前电阻值并输出；在本实施例中，所述湿度传感器具体为连接有电极的贯穿于所述目标测试位置的两条并行导电纱线。所述导电纱线是由尼龙纱芯以及外包覆的纯银金属纱加捻而成，其粗细大约70 丹尼尔，可以与其它线密度适当的合成纤维、人造纤维素纤维或天然纤维混纺编织。一般地，所述导电纱线有用于作为测心率的电极的情况，在本实施例中，所述将利用导电纱线的电阻值随待测位置湿度变化的性质作为日用织物或服装的液体检测。步骤12 所述检测电路将所述当前电阻值与基准电阻值计算得到电阻变化值；步骤13 判断所述电阻变化值是否超出预警电阻变化值，如果超出，则执行步骤 14，否则返回步骤11 ；步骤14:输出报警信号。在本实施例中，利用编织于目标测试位置的湿度传感器感知织物上的液体，当检测电路中出现电阻变化值超出预警电阻变化值时，输出报警信号以提醒织物上出现液体或液体过量，改善了现有日用织物或服装不能进行针对液体的实时监测和警报的现状，质地轻薄、手感柔软的柔性湿度传感器，不影响织物的正常穿着和使用，且成本低廉，可洗涤和
重复使用。图2示出了一种基于织物液体监测的织物，织物本体21、编织于目标测试位置的湿度传感器22与所述湿度传感器22信号输出端连接的检测电路23 所述湿度传感器22用于实时采集目标测试位置的当前电阻值并输出；所述检测电路23用于将所述当前电阻值与基准电阻值计算得到电阻变化值；当所述电阻变化值超出预警电阻变化值时，输出报警信号。需要说明的是，所述湿度传感器22与检测电路23的连接方式可以通过软电线实现，所述检测电路可直接缝制于织物上或通过软电线固定于织物的其他位置上，然而，上述实现形式并不局限。图2还示出了与所述检测电路报警信号输出接口连接的报警单元24及网络模块 25，所述报警单元24可选择声音报警、光学报警和/或网络报警对于网络报警，远端中心控制设备可通过网络模块25对检测电路23输出的报警信号采集，进行各个织物液体监测的记录和储存。上述情况尤其适用于医院中，针对多个不能自理的病患或婴儿使用的织物进行液体监测，如裤子和床垫出现尿液，或者上衣或口水兜上出现的口水及呕吐物时；多个运动员或多个锻炼者运动时在袜子或上衣出汗位置出现液体时进行实时监测和数据分析。作为优选，所述湿度传感器具体为连接有电极的贯穿于所述目标测试位置的两条并行导电纱线，所述电极为由所述两条并行导电纱线引出的金属扣。更为具体地，所述并行导电纱线通过无缝编织缝合于所述织物目标测试位置的衬里与外层之间，所述金属扣压钉于目标测试位置外层。图3示出了又一种基于织物液体监测的织物，图中示出的是保健用失禁裤，该织物包括了连接有接线电极1的湿度传感器2 (两条并行导电纱线)，衬里4、外层织布5，通过电线6连接的检测电路7。所述导电纱线的间距并不做局限，为了描述清楚，以两条导电纱线相距0.5厘米-2厘米时的情况举例说明受测失禁裤实时采集裆部当前的电阻值，当液体量小于2. 5立方厘米时，电阻值相对稳定约为7千欧姆，以该值设定为系统的基准电阻值。而当液体量大于2. 5立方厘米时电阻值明显降低并将小于7千欧姆，此时检测电路依照预设，利用比较结果输出报警指示， 提醒监护者进行护理更换措施等。然而，不同的编织结构以及两条导线的间距距离会影响电阻值的大小以及基准电阻值的设定，在实际应用中的本领域技术人员可实现的变化形式不做范围上的限定。本失禁裤运用具有吸湿排汗的功能性材料进行无缝编织，将底裤层(衬里4)与罩裤层(外层织布5)由同一腰头连接，减少了缝制工序，也大大降低了此部位因为双层设计而引起的厚重感；运用无缝技术，在裤子的外层3形成暗花设计，具有视觉美观及透气性， 裤子内层为触感优良的人造纤维素纤维织物制成，结合无缝网眼结构既隔离了皮肤与外层导电纱的直接接触，也增强了材料本身及双层结构的透气透湿性和柔软的触感与穿着舒适性。需要特别指出的是该实施例中的接线电极1(优选为金属扣)。为了避免金属扣直接接触皮肤，所述腰头的内层(也就是靠近皮肤的一层)开细口并锁边；将所述金属扣压钉在腰头的外层，并在扣子与腰头布料之间垫上一小块圆形的、尺寸稳定的梭织布对金属扣周边的针织物进行加固和保护。保证穿着者的舒适感及针对织物液体监测的可靠性。图4示出了又一种基于织物液体监测的织物，该织物具体实现为将并行导电纱线2直接缝制在袜子底部，以实时感应及监测袜子的穿着湿度。图5示出了又一种基于织物液体监测的织物，该织物具体实现为通过无缝针织技术将并行导电纱线2编织在运动背心的后背部，用以感应、监测和提醒穿着者的汗液量。虽然出汗量因人而异，就一般情况而言，运动强度越大排汗量越多；使用者身体状况(由于感冒出虚汗等状况)也会影响排汗量。为了描述的清楚，举例说明，上述运动背心应用于使用者运动过程中以从使用者运动过程中产生的汗液量获知身体状态和运动强度等指标的场景在运动之初，由于运动强度不高且时间较短，由导电纱线所检测到的背部出汗量还不足以发出警报；而随着运动强度和时间的增加，人体就必须通过增加排汗量将多余的热量散发出来，具体地，当经验时间值内出汗量即超出基准电阻值时，则可能使用者的当前身体状况不正常；或者，达到基准电阻值的时间较经验时间值短时，也可能说明使用者当前的身体不适，故而当检测电路检测到的电阻值超过人体不适于继续运动或中途需要进行检测身体状态和运动强度指标检测点时，则发出警报以告知使用者停止或中止运动。当然，该场景仅就出汗量进行使用者的身体状况或运动强度进行简单举例，然在实际身体指标评测场景下，可能需要结合天气、空气质量等环境参数进行综合考虑。图6示出了又一种基于织物液体监测的织物，该织物具体实现为将并行导电纱线2编织在垫褥上。目标测试位置为垫褥中央，用以感应和监测湿度情况。图7示出了又一种基于织物液体检测的织物，该织物具体实现为将并行导电纱线2编织或缝制于口水围上。目标测试位置为口水围中部，用以感应和监测口水或呕吐情况。图4-图7的部件标示与图3部件标示保持一致而不再一一作出说明。图8示出了一种基于织物液体监测的织物系统，包括多个图2图示及其对应说明中的织物81 (仅就其中一个做出标示)，网络模块82、物联网路83和中心处理设备84，所述中心处理设备84通过物联网路83与网路模块82连接；所述网络模块82与所述织物中81的检测单元报警信号输出接口连接。然而所述网络模块和网路可选用2G网络、3G网络和/或物联网络实现通讯，并不做过多局限，而在本实施例中，由于物联网构架简洁且成本低廉优选采用。所述织物的结构和功能说明参见图3-7图示及其说明，不在此重复赘述和图示。综上所述本发明实施例公开的基于织物液体监测的信号处理方法，利用编织于目标测试位置湿度传感器感知织物上的液体，并由检测电路将湿度传感器的电阻变化值与预警电阻变化值进行比较，当出现该电阻变化值超出预警电阻变化值时，输出报警信号以提醒织物上出现液体或液体过量，并可报警通知进行数据分析或处理，改善了现有日用织物或服装不能进行针对液体的实时监测和警报的现状；同时，由于所述湿度传感器为贯穿于所述目标测试位置的两条并行导电纱线结构，质地轻薄、手感柔软，不影响织物的正常穿着和使用，成本低廉。同时，本发明实施例还公开了与所述基于织物液体监测信号处理方法和织物对应的系统，该系统包括能够提供基于物联网络的多个织物的液体监测和控制。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置和系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的较简洁，相关之处参见方法部分说明即可。
权利要求
1.一种基于织物液体监测的信号处理方法，其特征在于，用于织物液体监测，所述织物包括编织于目标测试位置的湿度传感器，与所述湿度传感器信号输出端连接的检测电路， 所述方法包括所述湿度传感器实时采集目标测试位置的当前电阻值并输出；所述检测电路将所述当前电阻值与基准电阻值计算得到电阻变化值，当所述电阻变化值超出预警电阻变化值时，输出报警信号。
2.根据权利要求1所述的信号处理方法，其特征在于，湿度传感器具体为连接有电极的贯穿于所述目标测试位置的两条并行导电纱线。
3.一种基于织物液体监测的织物，其特征在于，包括织物本体、编织于目标测试位置的湿度传感器与所述湿度传感器信号输出端连接的检测电路所述湿度传感器用于实时采集目标测试位置的当前电阻值并输出；所述检测电路用于将所述当前电阻值与基准电阻值计算得到电阻变化值；当所述电阻变化值超出预警电阻变化值时，输出报警信号。
4.根据权利要求3所述的织物，其特征在于，所述湿度传感器具体为连接有电极的贯穿于所述目标测试位置的两条并行导电纱线。
5.根据权利要求4所述的织物，其特征在于，所述并行导电纱线通过无缝编织技术编织和/或缝制于所述织物目标测试位置。
6.根据权利要求4所述的织物，其特征在于，所述电极具体为由所述两条并行导电纱线引出的金属扣。
7.根据权利要求6所述的织物，其特征在于，所述金属扣压钉于目标测试位置外层。
8.根据权利要求4所述的织物，其特征在于，还包括，与所述检测电路报警信号输出接口连接的报警单元。
9.根据权利要求4所述的织物，其特征在于，还包括，与所述检测单元连接的网络模块。
10.一种基于织物液体监测的系统，其特征在于，包括多个权利要求3-7任意一项权利要求所述的织物、网络模块、物联网路和中心处理设备，所述中心处理设备通过物联网路与网路模块连接；所述网络模块与所述织物中的检测单元报警信号输出接口连接。
全文摘要
本发明实施例公开了一种基于织物液体监测的信号处理方法、以及具有液体监测功能的织物和系统。所述织物包括编织于目标测试位置的湿度传感器，与所述湿度传感器信号输出端连接的检测电路，所述方法包括所述湿度传感器实时采集目标测试位置的当前电阻值并输出；所述检测电路将所述当前电阻值与基准电阻值计算得到电阻变化值，当所述电阻变化值超出预警电阻变化值时，输出报警信号。本发明实施例改善了现有日用织物或服装不能进行针对液体进行实时监测和警报的现状。同时，本发明实施例还公开了具有液体监测功能的织物及具有液体监测功能的织物对应的系统，该系统包括能够提供基于物联网络的多个织物的液体监测和控制。
文档编号A41D13/12GK102488334SQ20111041288
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日
发明者刘蓉 申请人:加宝利服装有限公司