一种监测男性生理状况的智能内裤
技术领域
本发明涉及内裤技术领域，尤其是一种监测男性生理状况的智能内裤。
背景技术
柔性传感器是近些年兴起的新型传感器，包括柔性压力传感器、柔性气体传感器和柔性湿度传感器等。其中以柔性压力传感器较为常见，这些柔性传感器被广泛应用于可穿戴设备或衣物上，以检测表征人体健康状况的数据。
在一些特定的使用场景中，柔性传感器也被应用在内裤上，如公开号为CN105054942A的中国发明专利，其涉及一种可用于评估男性性功能的智能监测内裤，通过阵列式的压阻式柔性薄膜传感器来监测男性的勃起状态。由于使用到阵列式的传感器，导致内裤整体结构比较复杂，也增加了生产成本。
发明内容
本发明提供一种监测男性生理状况的智能内裤，解决现有监测男性生理状况的内裤存在的结构复杂的问题。
本发明实施例提供一种监测男性生理状况的智能内裤，包括内裤本体，所述内裤本体上设置有电路模块，所述电路模块包括处理器以及分别与处理器相连的模数转换单元、无线通讯单元和电源单元；所述内裤本体的裆部位置设置有柔性压力传感器，所述柔性压力传感器包括第一导电布、第二导电布以及设置在第一导电布和第二导电布之间的弹性绝缘层，所述弹性绝缘层上设置有多个贯穿弹性绝缘层的通孔；所述第一导电布和第二导电布均与模数转换单元相连。
优选的，所述第一导电布紧贴在弹性绝缘层的正面上，所述第二导电布具有多个离散的固定区域，所述固定区域固定在弹性绝缘层的反面上。
优选的，所述第一导电布和第二导电布上均连接有导电条，第一导电布和第二导电布均通过导电条与模数转换单元相连。
优选的，所述导电条缝制在第一导电布和第二导电布上，且所述导电条由导电布材料制成。
优选的，所述通孔在弹性绝缘层表面均匀分布，所述弹性绝缘层为弹性织布或者弹性硅胶。
优选的，所述电路模块还包括分别与处理器相连的状态指示灯和存储器，所述电源单元还连接有USB充电接口。
优选的，所述控制器被配置用于执行如下方法：依据所述柔性压力传感器所检测到的勃起数据，解析出用户的勃起次数、勃起最大时长、勃起平均时长和勃起总时长。
优选的，所述控制器被配置用于执行如下方法：记录用户每天的勃起次数、勃起最大时长、勃起平均时长、勃起总时长以及终端设备每天发送的睡眠时长、入睡时间、运动时长、饮食清淡程度、是否夫妻生活和自慰次数；当所记录的天数达到预定天数时，通过聚类算法将该预定天数所记录的数据分为K类，特征向量为(times_i，avertime_i)，times_i为第i天的勃起次数，avertime_i为第i天的勃起平均时长；依据所划分的类，确定出每个类的勃起次数、勃起平均时长、睡眠时长、入睡时间、运动时长、饮食清淡程度、是否夫妻生活和自慰次数的范围，自适应地得出用户最优的生理状况。
优选的，所述控制器被配置用于执行如下方法：当接收到终端设备发送的状态查询请求时，根据距离公式在预设训练数据集中找出与(times,avertime)点最近的L个点，设定这L个点中点数最多的类为(times,avertime)的类L’，距离公式为：
将(times,avertime,L’)加入该预设训练数据集，确定同一类中各数据的共同特性并更新各数据的范围；
依据更新后的类中的数据，确定出用户的生理状况，依据所述生理状况和最优的生理状况，向终端设备发送生理建议。
优选的，所述控制器被配置用于执行如下方法：依据更新后的类中的数据，计算最近预设天数的勃起次数和勃起平均时长的方差，若方差小于1，确定用户勃起状况稳定，向终端设备发送状态保持建议；当预设天数的勃起次数的平均值和勃起平均时长的平均值均低于预设值，确定用户勃起状况异常，向终端设备发送就医建议。
本发明中，所采用的柔性压力传感器主要由第一导电布、第二导电布和弹性绝缘层这三层结构组成，通过第一导电布和第二导电布是否接触来感应压力，柔性压力传感器的整体结构更加简单。同时，相关的电路均集成在一个电路模块中，直接与导电布电连接即可使用，因此，本发明简化了监测男性生理状况的内裤的结构，也降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明一种实施例的监测男性生理状况的智能内裤的结构示意图；
图2为本发明一种实施例的监测男性生理状况的智能内裤的电路示意图；
图3为本发明一种实施例的处理器的结构示意图；
图4为本发明一种实施例的分压单元的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例提供一种监测男性生理状况的智能内裤，如图1所示，包括内裤本体100，内裤本体100可以是纯棉、竹纤维、Coolmax、混纺或莫代尔等布料制成，其可以是三角内裤或平角内裤，通常具有相对宽松的裆部位置101，男性的阴茎即位于裆部位置101的内侧。在该裆部位置101设置有柔性压力传感器，柔性压力传感器可位于档位位置101的内侧面或者外侧面，但出于舒适性和美观性的考虑，裆部位置101可具有两层结构，柔性压力传感器位于两层结构之间。柔性压力传感器包括第一导电布1、第二导电布2以及设置在第一导电布1和第二导电布2之间的弹性绝缘层3，形成依次排列的三层结构。第一导电布1和第二导电布2可以是以纤维布(一般常用聚酯纤维布)为基材，经过前置处理后施以电镀金属镀层使其具有金属特性而成的导电纤维布，质地柔软且可以导电。第一导电布1、第二导电布2和弹性绝缘层3的形状和尺寸均可以保持相同，且整个柔性压力传感器可以随需要制成矩形、圆形等任意形状。弹性绝缘层3具有弹性，其弹性特质可以使柔性压力传感器在形变后复位，同时，弹性绝缘层3是绝缘的。在弹性绝缘层3上设置有多个沿弹性绝缘层3厚度方向贯穿弹性绝缘层3的通孔30。
在内裤本体100上设置有电路模块4，电路模块4可包括一个壳体，壳体内集成有相关电路，相关电路具体包括处理器41以及分别与处理器41相连的模数转换单元42、无线通讯单元43和电源单元44。处理器41可以是单片机、DSP或其他处理芯片，用于数据的计算和指令发送，模数转换单元42用于将模拟信号转换为处理器41所需的数字信号，无线通讯单元43可以是蓝牙等通讯模块，电源单元44用于向处理器41和其他需要用电的单元供电。第一导电布1和第二导电布2均与模数转换单元42相连，如果第一导电布1和第二导电布2产生的感应信号的电压值过大，可以在柔性传感器和模数转换单元42之间设置分压单元45，以降低由第一导电布1和第二导电布2产生的电压值。
当人体的某一部位向柔性压力传感器施加压力，由于导电布是软质的，第一导电布1和第二导电布2中的一块导电布的部分会穿过弹性绝缘层3上的通孔30并与另一块导电布接触，从而形成电路通路，从而可以通过判断电路是否导通来反映柔性压力传感器上是否受到压力。第一导电布1和第二导电布2产生的感应信号传输至模数转换单元42，模数转换单元42将模拟信号转换为数字信号并发送至处理器41，处理器41进行数据处理之后，可将相关数据通过无线通讯单元43发送至终端设备40。终端设备40可以是手机、个人电脑、智能手表、平板电脑等，用户可操作终端设备40以主动获取数据，处理器41也可以实时或定时向终端设备40发送所监测到的数据。
由于导电布质地柔软，当两块导电布都紧贴在弹性绝缘层3上时，第一导电布1和第二导电布2的柔软性受到限制，其中一块导电布的部分不容易穿过弹性绝缘层3上的通孔30而与另一块导电布接触，会出现无法检测到压力的情况。当两块导电布都不是紧贴在弹性绝缘层3上时，第一导电布1和第二导电布2的柔软性又过大，可能存在一块导电布远离弹性绝缘层3的情形，另一块导电布的部分即便可以穿过弹性绝缘层3上的通孔30，可能也无法与另一块导电布接触，也会出现无法检测到压力的情况。
因此，本实施例将对上述的柔性压力传感器的结构进行优化。第一导电布1是紧贴在弹性绝缘层3的正面上，具体可在弹性绝缘层3的正面涂覆粘胶，使第一导电布1整张粘贴在弹性绝缘层3的正面，则第一导电布1的大部分结构不会在弹性绝缘层3的厚度方向上产生位移。同时，在第二导电布2上设置多个离散的固定区域21，固定区域21彼此间隔一定距离。仅有固定区域21粘贴固定在弹性绝缘层3的反面上，而第二导电布2的固定区域21之外的部分可以相对弹性绝缘层3移动。当柔性压力传感器受到压力时，第二导电布2的固定区域21之外的部分可以穿过弹性绝缘层3上的通孔30，而第一导电布1基本固定在弹性绝缘层3上，这样，第一导电布1和第二导电布2更容易接触，整个柔性压力传感器的检测灵敏度更高。
固定区域21可在第二导电布2上均匀分布，使得第二导电布2的受力分布更加均匀，整个柔性压力传感器各处的灵敏度保持相对统一。其中，固定区域21可以设置为圆形或者其他形状。
当整个柔性压力传感器设置在内裤本体100时，最好将第二导电布2设置为贴近人体的一面。另外需要说明的是，这里的正面和反面仅用于表示弹性绝缘层3的两面，并不是普通消费者主观认定的正面和反面。
在一种实施例中，第一导电布1和第二导电布2上均连接有导电条11，导电条11可以进行导电，使第一导电布1和第二导电布2可通过导电条11与模数转换单元42电连接，方便通过导电条11将整个柔性压力传感器与电路模块4相连。
其中，导电条11可以通过粘胶粘贴或者缝制的方式固定在第一导电布1和第二导电布2上。导电条11也可以由导电布材料制成，并可分别与第一导电布1和第二导电布2一体化相连。
在一种实施例中，弹性绝缘层3可以是弹性织布或者弹性硅胶，具有较好的柔韧性。
在一种实施例中，弹性绝缘层3上的通孔30在弹性绝缘层3表面均匀分布，使得整个柔性压力传感器各处的检测灵敏度保持相对统一。
在一种实施例中，电路模块4还包括分别与处理器41相连的状态指示灯46和存储器47，状态指示灯46可以显示电路模块4的工作状态，当整个电路模块4工作时，状态指示灯46可以亮起，当整个电路模块4未工作时，状态指示灯46熄灭。在电源单元44和处理器41之间串接有开关，开关可设置在电路模块4的壳体的表面，方便控制电路模块4是否工作。电源单元44还连接有USB充电接口48，从而可以通过USB充电接口48向电源单元44充电。
如图3所示，处理器41可以选用nRF52832QFAA芯片，其自带模数转换功能和蓝牙功能。如图4所示，为分压单元45的一种示意图，通过电阻R62和电阻R61进行分压，左侧的两个端口ADC1和ADC2分别与第一导电布1和第二导电布2电连接，右侧的ADC1接线端与nRF52832QFAA芯片的7脚连接。
对于上述各实施例的监测男性生理状况的智能内裤，将对该智能内裤的功能做进一步说明。柔性压力传感器可以实时检测用户的勃起数据，处理器41接收到勃起数据后，将解析计算出用户的勃起次数times、勃起最大时长、勃起平均时长avertime和勃起总时长，第一导电布1和第二导电布2之间的电路导通一次，勃起次数就增加一次，每次持续导通的时间，即为每次勃起的勃起时长，处理器41可记录一天中勃起的总次数和每次勃起的勃起时长，进而计算得到勃起平均时长avertime并可从中选择勃起最大时长，继而将所计算到的数据存储记录到存储器47中。
进一步，电路模块4实时工作，记录用户每天的勃起次数、勃起最大时长、勃起平均时长和勃起总时长，用户可通过终端设备40每天向电路模块4发送睡眠时长、入睡时间、运动时长、饮食清淡程度、是否夫妻生活和自慰次数，饮食清淡程度可以通过数字量化，数字越高，表明饮食越清淡，反之，饮食越重口味，是否夫妻生活也可以通过数字量化，进行了夫妻生活，则为1，没有进行夫妻生活，则为0。
当所记录的天数达到预定天数(可设定为100天)时，为聚类算法提供了足够的数据量。处理器41通过聚类算法将该预定天数所记录的数据分为K类，对象组的特征向量为(times_i，avertime_i)，times_i为第i天的勃起次数，avertime_i为第i天的勃起平均时长。对于所划分出的多个类，每个类均包括勃起次数、勃起平均时长、睡眠时长、入睡时间、运动时长、饮食清淡程度、是否夫妻生活和自慰次数等数据。每个数据的最大值和最小值即为其数据范围，因而可以确定出每个类的勃起次数、勃起平均时长、睡眠时长、入睡时间、运动时长、饮食清淡程度、是否夫妻生活和自慰次数的范围。同时,处理器41将每类勃起次数和勃起平均时长的均值作为该类的特征向量，确定与最优特征向量的欧式距离最近的类，该类的勃起次数、勃起平均时长、睡眠时长、入睡时间、运动时长、饮食清淡程度、是否夫妻生活和自慰次数等数据为自适应于用户的最优生理状况。
进一步的，在所记录的天数超过预定天数之后，用户可通过终端设备40发送状态查询请求，以请求查询自身状态。处理器41在接收到状态查询请求后，对该请求进行响应，根据距离公式在预设训练数据集中找出与(times,avertime)点最近的L个点，设定这L个点中具有最多点数的类为(times,avertime)的类L’，距离公式为：
将(times,avertime,L’)加入该预设训练数据集，进行深度学习，确定出同一类中各数据的共同特性并更新各数据的范围；
依据更新后的类中的数据，确定出用户的生理状况，依据所述生理状况和最优的生理状况，向终端设备40发送所确定的生理状况及生理建议。可将实际的数据与最优生理状况所对应的数据进行比对，进而确定生理建议。
具体的，处理器41依据更新后的类中的数据，计算最近预设天数(通常可以是最近15天)的勃起次数和勃起平均时长的方差，若方差小于1，确定用户的勃起状况稳定，向终端设备40发送状态保持建议，以表征用户的状态稳定，需要保持稳定的状态。当预设天数的勃起次数的平均值和勃起平均时长的平均值均低于预设值，则确定用户勃起状况异常，向终端设备40发送就医建议，以表征用户的生理状况出现异常，需要尽快就医。
当然，处理器41也可以将上述所记录的数据发送至终端设备40，由终端设备40进行数据的处理和计算，进而确定用户的生理状况及生理建议。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。
