可连续监测呼吸的智能呼吸带的制作方法

本发明涉及一种可连续监测呼吸的智能呼吸带，属于智能穿戴技术领域。

背景技术

随着“大健康”理念的提出，人们对于自身的健康越来越关注。呼吸作为人体重要的生理指标之一，人体的呼吸运动反应着健康情况。呼吸慢性疾病成为当今中国三大慢性疾病之一，与其他慢性疾病相比较，人们对呼吸慢性疾病的关注非常低，监管不足。而便捷的院外检测设备缺乏成为对呼吸慢性疾病监管的首要解决的问题。

现有的呼吸检测装置往往是比较笨重、庞大的医疗检测装备，无法成为便捷的院外检测设备供家庭使用。现有的家用口鼻式的呼吸测试仪，只能在特定位置进行检测，也无法做到对人体呼吸情况的长期连续监测。如一种呼吸检测训练仪，采用是口鼻式呼吸检测方法，它的体积较传统呼吸检测装置较小，操作也较简便，但手持式的操作方法无法做到长时间对呼吸进行监测。而目前还未有基于导电织物电力学性能的便携呼吸监测设备面世。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种可连续监测呼吸的智能呼吸带，该智能呼吸带能够供使用者长期佩戴，对自身的呼吸情况进行监管，实现对慢性呼吸疾病预防，进行有效的呼吸练习，增强自身肺部功能，提高生活质量。

按照本发明提供的技术方案，一种可连续监测呼吸的智能呼吸带，包括在纬编机上或经编机上织造而成的智能呼吸带本体，其特征是：所述智能呼吸带本体包括载体区、感应区和连接区，感应区采用导电纤维与弹性纤维交织织制，用于监测人体呼吸产生形变，将随感应区的形变产生的电阻变化信息通过电路传送至小黑盒处理器。

进一步地，采用纬编机进行织造时，纬编机为机号在e24到e40之间的单面机或罗纹机；所述载体区和连接区由普通纱线与弹性纱线交织织制；所述感应区的导电纤维以成圈的形式织入织物中。

进一步地，所述弹性纤维采用20d到70d，为氨纶裸丝或氨纶包覆纱，以成圈的形式引入织物中。

进一步地，所述感应区由导电纱线与弹性纱线采用添纱组织织制而成。

进一步地，所述导电纤维采用20d到75d。

进一步地，采用高速经编机进行织造时，所用的经编机的机号在e28到e40；所述感应区由导电纱线与弹性纱线交织制备，载体区和连接区由普通纱线与弹性纱线交织制备织制。

进一步地，所述弹性纱线采用20d到70d作为后梳以成圈形式引入织物中，采用经平组织。

进一步地，所述呼吸带本体的弹性性能如下：弹性模量为2~8、应力应变情况（线性伸长范围）为50%~80%、弹性回复性为90%~98%。

进一步地，所述呼吸带的感应区域形状采用矩形，大小为高1~2cm，长10~20cm、初始电阻值的大小范围为15~30ω，电阻值的变化范围为20%~40%。

进一步地，所述普通纤维和导电纤维采用20d~75d，作为前梳以成圈的形式引入，采用经平、经绒或经斜组织。

进一步地，所述智能呼吸带本体采用双层结构，感应区位于上表层中央位置。

进一步地，所述呼吸带本体的双层结构是采用内包边缝合方式，既能够保证边缘缝合，也不会妨碍呼吸带本身原有的弹性。

进一步地，所述智能呼吸带本体的两端设置连接区，所述连接区缝制有高强魔术贴。

与现有呼吸检测技术相比，本发明通过织物的结构，以实现柔性传感，对人体没有压力，能够供使用者长期佩戴，对自身的呼吸情况进行监管，实现对慢性呼吸疾病预防，进行有效的呼吸练习，增强自身肺部功能，提高生活质量。

附图说明

图1为本发明所述可连续监测呼吸的智能呼吸带的结构示意图。

图2为本发明所述可连续监测呼吸的智能呼吸带的展开结构图。

图3为所述导电织物电阻-应变图。

图4为纬编结构示例图。

图5为经编结构示例图。

图6为呼吸带穿戴位置示意图。

图7为呼吸数据指标计算说明图。

附图标记说明：1-智能呼吸带本体、2-感应区、3-载体区、4-连接区、5-电路、6-小黑盒处理器、12-微小钮扣、13-公头、14-母座、15-开关按钮、17-上表层、18-下表层。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明作进一步说明。

如图1、图2所示，本发明所述可连续监测呼吸的智能呼吸带包括智能呼吸带本体1，智能呼吸带本体1由导电纤维、普通纤维、弹性纤维在纬编无缝内衣机上制备而成，纬编无缝内衣机的机号采用28针以上；所述智能呼吸带本体1包括载体区3、感应区2和连接区4，载体区3由普通纤维与弹性纤维交织而成，感应区2将导电纤维采用添纱的方式引入纬编机或高速经编机与弹性纤维织造而成；具体可以按以下方式进行制备：

实施例1：

（1）采用纬编机进行织造，纬编机为机号在e28到e36之间的无缝内衣机；

（2）载体区3和连接区4由普通纤维与弹性纤维交织织制，感应区2由导电纤维与弹性纤维交织织制；所述弹性纤维采用20d到70d，以成圈的形式引入织物中，通过感应区2导电纤维的成圈结构以实现信号的传输，织造而成的织物在10%以内的小应变中，智能呼吸带本体保持高灵敏度以及耐用性；所述普通纱线（具体如锦纶长丝）和导电纤维采用20d到75d以成圈的形式采用假1+1罗纹组织织入织物中，保证了智能呼吸带本体与人体的紧密贴服而且无束缚感，如图5所示。

实施例2：

（1）采用高速经编机进行织造，所用的经编机的机号在e28到e40；

（2）感应区3由导电纤维与弹性纤维交织制备，载体区3和连接区4由普通纤维与弹性纤维交织制备织制；所述弹性纱线（具体如裸氨）采用20d到70d作为后梳以成圈形式引入织物中，采用经平组织；所述普通纤维和导电纤维采用75d，作为前梳以成圈的形式引入，采用经绒组织；在实际制作智能呼吸带时需要纵向横用，导电区域需位于中心位置，如图6所示。

所述智能呼吸带本体1采用双层设计，感应区2位于上表层中央位置，感应区2的形状如图2所示，感应区2通过导电纤维的成圈结构实现信号的传输，用于检测人体呼吸运动，感应区2用微小纽扣12与线路5的一端固定，线路5夹持在智能呼吸带本体1的双层间，线路5另一端接有dc电源插头的公头13，dc电源插头的母座14安置于小黑盒处理器6上。所述智能呼吸带本体1的两端设置连接区4，连接区4缝制有高强魔术贴，使用者在穿戴时自行调节智能呼吸带本体1的尺寸；所述智能呼吸带本体1的边缘缝合采用锁边缝合工艺，缝合牢固，既能够保证边缘缝合，也不会妨碍呼吸带本身原有的弹性。

本发明所述呼吸带本体的弹性性能经测试如下：弹性模量为2~8、应力应变情况（线性伸长范围）为50%~80%、弹性回复性为90%~98%。其中，呼吸带的传感区域形状可以采用矩形等，大小一般为高1~2cm、长10~20cm、初始电阻值的大小范围为15~30ω，电阻值的变化范围为20%~40%。

所述智能呼吸带的测试方法为：人体呼吸运动呈现周期性、规律性；随着人体的呼吸运动，人体的胸腔或腹部进行扩张收缩运动，贴服人体的高弹智能呼吸带本体1随着胸腔或腹部的扩张收缩运动，呈现相应的拉伸和回复运动模拟呼吸运动。在一定的应变范围内，导电织物的电阻与导电织物的变形具有一定的线性关系，如图3所示。人体呼吸运动到智能呼吸带模拟人体呼吸运动，并将模拟数据发送到小黑盒处理器6。模拟数据经放大、滤波、去噪等处理后，再经应用程序转换为相应的呼吸数据。

本发明所述智能呼吸带的使用方法，包括以下步骤：

（1）使用者穿戴上智能呼吸带本体1，将感应区2调整到人体待检测部位，根据男士以腹式呼吸为主，女士以胸式呼吸为主，男女穿戴位置不同，如图4所示，男士穿戴位置为，女士穿戴位置为；在人体背部用连接区4的魔术贴调节好智能呼吸带本体的尺寸大小，并粘合固定智能呼吸带本体1；将线路5另一端的dc电源插头的公头13插入小黑盒处理器的dc电源插头的母座14中，完成线路连接。打开小黑盒处理器6的开关按钮15，等待数据的接收与传送。

（2）随着穿戴者的呼吸运动，智能呼吸带本体1做相应拉伸回复的模拟运动，感应区2会将感应到的模拟数据通过线路5传输到小黑盒处理器6，经小黑盒处理器6放大、滤波、去噪等处理后的数据由发送模块发送至终端（如手机、电脑）；最终接收到的数据经终端转换为呼吸数据并显现在用户界面。