智能鞋以及步态监测系统的制作方法

本实用新型涉及步态监测技术领域，特别是涉及一种智能鞋以及步态监测系统。

背景技术：

对于正常大众来讲，良好的步态以及合适的行走姿势，有益于身体健康。而且，对于运动或健身爱好者而言，通过调整运动步态还可以起到对运动表现及肌肉塑造等需求，因此，在日常生活中可以通过对步态进行监测，以及时纠正不良步态。

目前，市场上有专门的分析测试系统及专业的医疗测试设备，主要是通过测试板、红外摄像系统、专用数据处理机及计算机设备来实现，多用以临床对因髋关节、膝关节、踝关节、脑瘫及足部疾病的检测及治疗。然而，这些技术仅仅适用在医学领域，对于普通民众而讲，目前市场上还不存在能够监测步态的低成本设备。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种智能鞋以及步态监测系统，能够方便且低成本的对用户的步态进行监测。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种智能鞋，所述智能鞋包括:

至少六个薄膜压力传感器，以及与所述薄膜压力传感器的控制电路，其中，所述至少六个薄膜压力传感器设置在所述智能鞋的鞋底与鞋垫之间，用于采集对应位置的压力数据，并将所述压力数据发送至所述控制电路，所述控制电路用于接收所述压力数据。

其中，所述智能鞋还包括与所述控制电路连接的无线通信电路，

所述控制电路还用于将所述压力数据发送至无线通信电路；

所述无线通信电路用于将所述压力数据发送至与其无线连接的设备。

其中，所述控制电路和所述无线通信电路设置于所述智能鞋的鞋舌、搭扣内或鞋底的空腔内。

其中，所述薄膜压力传感器的个数为六个，分别设置于所述智能鞋对应前脚掌左右两侧、后脚跟左右两侧以及脚中间左右两侧。

其中，所述薄膜压力传感器的个数为十个，分别设置在所述智能鞋对应前脚掌左右两侧、后脚跟左右两侧、前脚掌与后脚跟之间第一位置左右两侧、前脚掌与后脚跟之间第二位置左右两侧、前脚掌上侧、以及后脚跟下侧。

其中，所述薄膜压力传感器包括上覆盖层以及下覆盖层，通过热熔胶或缝线的方式固定在所述智能鞋的鞋底与鞋垫之间。

其中，所述智能鞋还包括与所述控制电路电连接的太阳能电池，所述太阳能电池设置于所述智能鞋的鞋面上，用于为所述智能鞋供电。

其中，所述太阳能电池设置在所述智能鞋的正鞋面或侧鞋面上；且所述太阳能电池通过柔性电路板与所述控制电路相连接。

其中，所述智能鞋还包括与所述控制电路电连接的加速度传感器，所述加速度传感器用于采集所述智能鞋的加速度以确定所述智能鞋的水平以及垂直移动距离。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种步态监测系统，所述步态监测系统包括上述任一实施方式的智能鞋，还包括无线设备，

所述智能鞋用于采集传感数据，并无线发送至所述无线设备；

所述无线设备用于根据所述传感数据得到所述智能鞋用户的步态信息。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型的智能鞋包括至少六个薄膜压力传感器，以及与薄膜压力传感器的控制电路，该至少六个薄膜压力传感器设置在所述智能鞋的鞋底与鞋垫之间， 用于采集对应位置的压力数据，并将所述压力数据发送至所述控制电路，所述控制电路用于接收所述压力数据。为后续进一步的对采集的压力数据进行检测判断做数据存储基础。通过上述将检测用户步态基本数据的薄膜压力传感器以及控制电路集成在智能鞋上，实现实时采集用户的步态数据，对于用户而言，无需佩戴其他额外的设备，更加轻便，在运动过程中即可采集数据，无需用户的额外操作，更加方便，实用性强。对于生产厂商而言，将步态采集功能集成在普通鞋上，也降低了整个步态监测的成本，有利于市场的扩大。

附图说明

图1是本实用新型智能终端一实施方式的实体结构示意图；

图2是本实用新型智能鞋一实施方式的结构示意图；

图3是图2智能鞋一具体实施方式的结构示意图；

图4是图2智能鞋另一具体实施方式的结构示意图；

图5是本实用新型智能鞋另一实施方式的结构示意图；

图6是本实用新型智能鞋再一实施方式的结构示意图；

图7是本实用新型智能鞋又一实施方式的结构示意图；

图8是本实用新型步态监测系统一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

参阅图1，图1是本实用新型智能鞋一实施方式的实体结构示意图。如图1所示，为了更有利于用户的健康，本实施方式中优选地智能鞋的外形为运动鞋或跑鞋样式。

进一步参阅图2，图2是本实用新型智能鞋一实施方式的结构示意图。

本实施方式的智能鞋包括至少六个薄膜压力传感器201以及分别与该至少六个薄膜压力传感器201电路连接的控制电路202。其中，该至少六个薄膜压力传感器201设置在该智能鞋的鞋底与鞋垫之间，用于采集对应设置的压力数据，并分别将采集到的压力数据发送至所述控制电路202。控制电路202对应地接收该压力数据，并对该压力数据进行处 理。

具体地，以智能鞋包括6个薄膜压力传感器201为例，该6个薄膜压力传感器201分别设置在所述智能鞋对应前脚掌左右两侧、后脚跟左右两侧以及中间左右两侧，如图3所示，其中，图3是图2智能鞋一具体实施方式的结构示意图。

在其他实施方式中，薄膜压力传感器201的个数也可以为大于6的其他数量，如8个、10个或者更多，在此不做限定，当薄膜压力传感器201设置为10个时，该10个薄膜压力传感器201分别设置在该智能鞋对应的前脚掌左右两侧、后脚跟左右两侧、前脚掌与后脚跟之间第一位置左右两侧、前脚掌与后脚跟中间第二位置左右两侧、前脚掌上侧、以及后脚跟下侧，如图4所示，图4是图2智能鞋另一具体实施方式的结构示意图。

其中，该薄膜压力传感器201为传感薄垫形态，该薄垫至少包括上覆盖层以及下覆盖层，且该薄膜压力传感器201通过热熔胶固定在智能鞋的鞋底与鞋垫之间，在其他实施方式中还可以通过缝线的方式固定在智能鞋的鞋底与鞋垫之间。

进一步地如图5所示，图5为本实用新型智能鞋另一实施方的结构示意图。本实施方式的智能鞋除了包括至少六个薄膜压力传感器501、控制电路502，还包括与该控制电路502电路连接的无线通信电路503。该无线通信电路502用于接收控制电路发送的从至少六个薄膜压力传感器501获取到的压力数据，并将该压力数据发送至与其无线连接的设备。

优选地，该无线通信电路503为蓝牙芯片，在其他实施方式中，该无线通信电路还可以为其他无线通信电路，如WIFI或GPRS芯片等，在此不做限定。

具体地，该无线通信电路503与控制电路502均采用系统级封装，且均设置于该智能鞋的鞋舌、搭扣内或鞋底设置的空腔内，从而使整个智能鞋更加轻薄化，用户穿起来更加舒适，更加适合锻炼、健身等，提高智能鞋的实用性。

在具体的实施方式中，在用户穿上该智能鞋运动时，薄膜压力传感 器501分别采集对应位置的压力数据，其中，该压力数据反应该对应位置的受力情况，并分别将采集到的压力数据发送至控制电路502，其中，每个薄膜压力传感器501传送的压力数据中均包括该薄膜压力传感器的编号，以识别压力数据的来源。控制电路502接收该压力数据，并将该压力数据发送至无线通信电路503，无线通信电路503进一步地将该数据发送至于其无线连接的设备，如智能手机、PC机以及平板电脑等，以通过该设备通过对来自智能鞋不同位置的薄膜压力传感器501采集到的用以表示其受力情况的压力数据对用户步态进行扁平足分析、落脚点分析等，还可以结合用户移动的速度，进一步进行行走受力分析以及慢跑受力分析等。

具体地，该设备可以通过其下载的应用软件对接收到的压力数据进行分析，进一步可以通过该应用软件进行统计分析，得出分析数据，制作图表等。为了能够为用户提供进一步的建议，该设备还可以将分析得到的分析数据或图标上传至分析服务平台，以从该分析服务平台得到智能鞋用户步态建议，纠正用户的不良习惯。通过上述方式，智能鞋可实现步态数据实时记录，还可以根据记录的上述数据形成分段数据记录，形成历史数据查询等。该设备还可以通过社交软件将该数据与其他用户进行分享，在此不做限定。

在另一个实施方式中，为了使智能鞋更加节能轻便，智能鞋采用太阳能电池为其供电，如图6所示，图6是本实用新型智能鞋再一实施方式的结构示意图图。其中，太阳能电池604与控制电路602电路连接，在一个可选的实施方式中，该太阳能电池604通过柔性电路板与该控制电路602电路连接。该太阳能电池604通过收集太阳能，将该太阳能转化为智能鞋工作所需要的电能。

具体地，该太阳能电池604为外置薄膜太阳能电池，设置在该智能鞋的鞋面上，既可以设置在智能鞋的正鞋面上，还可以设置在智能鞋的侧鞋面上，如图1所示智能鞋的侧面上的四方形区域，当该太阳能电池604设置在智能鞋的侧鞋面上时，可设置在该智能鞋的鞋外帮处，以更大面积的接收太阳能。其中，该太阳能电池至少是每只智能鞋设置一块， 也可以是两块，或者多块，在此不做限定。

进一步参阅图6，本实施方式的智能鞋还包括电源管理电路605，其中，该电源管理电路605分别与太阳能电池604以及控制电路602电路连接，用于对智能鞋各个工作单元的供电管理，在此不做限定。

在另一个实施方式中，进一步地参阅图7，图7是本实用新型智能鞋又一实施方式的结构示意图。本实施方式的智能鞋还包括加速度传感器706，其中，该加速度传感器706与控制电路702电路连接，用于采集智能鞋的加速度以确定该智能鞋的水平以及垂直移动距离，进一步提高智能鞋对步态数据采集的精度。

具体地，该加速度传感器706为三轴加速度传感器、六轴加速度传感器、以及陀螺仪中的至少一种。在采集到加速度数据后，通过控制电路702将该加速度数据与薄膜压力传感器701采集到的压力数据一起，利用无线通信电路703发送至于该无线通信电路703无线连接的设备，以通过该设备进一步的对用户的步态进行精确监测。在此不做限定。

区别于现有技术，本实施方式的智能鞋包括至少六个薄膜压力传感器，以及与薄膜压力传感器的控制电路，该至少六个薄膜压力传感器设置在所述智能鞋的鞋底与鞋垫之间，用于采集对应位置的压力数据，并将所述压力数据发送至所述控制电路，所述控制电路用于接收所述压力数据。为后续进一步的对采集的压力数据进行检测判断做数据存储基础。通过上述将检测用户步态基本数据的薄膜压力传感器以及控制电路集成在智能鞋上，实现实时采集用户的步态数据，对于用户而言，无需佩戴其他额外的设备，更加轻便，在运动过程中即可采集数据，无需用户的额外操作，更加方便，实用性强。对于生产厂商而言，将步态采集功能集成在普通鞋上，也降低了整个步态监测的成本，有利于市场的扩大。

进一步地，参阅图8，图8是本实用新型步态检测系统一实施方式的结构示意图。如图8所示，本实施方式的步态检测系统包括智能鞋801以及无线设备802，其中，该智能鞋801与无线设备802通过无线进行数据传输。

其中，该智能鞋801用于采集传感数据，将采集到的传感数据无线发送至所述无线设备802，无线设备802用于根据所述传感数据得到所述智能鞋801用户的步态信息。

具体地，该智能鞋801包括至少六个薄膜压力传感器以及分别与该至少六个薄膜压力传感器电路连接的控制电路。其中，该至少六个薄膜压力传感器设置在该智能鞋的鞋底与鞋垫之间，用于采集对应设置的压力数据，并分别将采集到的压力数据发送至所述控制电路。控制电路对应地接收该压力数据，并对该压力数据进行处理。

其中，以智能鞋801包括6个薄膜压力传感器为例，该6个薄膜压力传感器分别设置在所述智能鞋801对应前脚掌左右两侧、后脚跟左右两侧以及中间左右两侧。在其他实施方式中，薄膜压力传感器的个数也可以为大于6的其他数量，如8个、10个或者更多，在此不做限定，当薄膜压力传感器设置为10个时，该10个薄膜压力传感器分别设置在该智能鞋801对应的前脚掌左右两侧、后脚跟左右两侧、前脚掌与后脚跟之间第一位置左右两侧、前脚掌与后脚跟中间第二位置左右两侧、前脚掌上侧、以及后脚跟下侧。

其中，该薄膜压力传感器为传感薄垫形态，该薄垫至少包括上覆盖层以及下覆盖层，且该薄膜压力传感器通过热熔胶固定在智能鞋702的鞋底与鞋垫之间，在其他实施方式中还可以通过缝线的方式固定在智能鞋801的鞋底与鞋垫之间。

进一步地，智能鞋801还包括与该控制电路电路连接的无线通信电路。该无线通信电路用于接收控制电路发送的从至少六个薄膜压力传感器获取到的压力数据，并将该压力数据发送至与智能鞋801无线连接的无线设备802。

优选地，该无线通信电路为蓝牙芯片，在其他实施方式中，该无线通信电路还可以为其他无线通信电路，如WIFI或GPRS芯片等，在此不做限定。

具体地，该无线通信电路与控制电路均采用系统级封装，且均设置于该智能鞋的鞋舌、搭扣内或鞋底设置的空腔内，从而使整个智能鞋更 加轻薄化，用户穿起来更加舒适，更加适合锻炼、健身等，提高智能鞋的实用性。

在另一个实施方式中，为了使智能鞋801更加节能轻便，智能鞋801采用太阳能电池为其供电，太阳能电池与控制电路连接，在一个可选的实施方式中，该太阳能电池通过柔性电路板与该控制电路连接。该太阳能电池通过收集太阳能，将该太阳能转化为智能鞋工作所需要的电能。

具体地，该太阳能电池为外置薄膜太阳能电池，设置在该智能鞋801的鞋面上，既可以设置在智能鞋的正鞋面上，还可以设置在智能鞋的侧鞋面上，当该太阳能电池设置在智能鞋801的侧鞋面上时，可设置在该智能鞋801的鞋外帮处，以更大面积的接收太阳能。其中，该太阳能电池至少是每只智能鞋801设置一块，也可以是两块，或者多块，在此不做限定。

进一步地，本实施方式的智能鞋801还包括电源管理电路，其中，该电源管理电路分别与太阳能电池以及控制电路电路连接，用于对智能鞋各个工作单元的供电管理，在此不做限定。

在另一个实施方式中，智能鞋801还包括加速度传感器，其中，该加速度传感器与控制电路电路连接，用于采集智能鞋801的加速度以确定该智能鞋的水平以及垂直移动距离，进一步提高智能鞋对步态数据采集的精度。

具体地，该加速度传感器为三轴加速度传感器、六轴加速度传感器、以及陀螺仪中的至少一种。在采集到加速度数据后，通过控制电路将该加速度数据与薄膜压力传感器采集到的压力数据一起，利用无线通信电路发送至于该智能鞋801无线连接的无线设备。

对应地，无线设备802接收智能鞋801通过其无线通信电路发送的压力数据，或压力数据和加速度数据，并进一步地对接收到的数据进行处理。其中，该无线设备802为智能手机、PC机以及平板电脑中的至少一种。在其他实施方式中，也可以为其他智能设备，在此不做限定。

在具体的实施方式中，在用户穿上该智能鞋801运动时，薄膜压力传感器分别采集对应位置的压力数据，加速度传感器采集对应的加速度 数据，确定智能鞋801的水平以及垂直距离。其中，该压力数据反应该对应位置的受力情况，并分别将采集到的压力数据以及加速度数据发送至控制电路，其中，每个薄膜压力传感器传送的压力数据中均包括该薄膜压力传感器的编号，以识别压力数据的来源。控制电路接收该压力数据和加速度数据，并将该压力数据和加速度数据发送至无线通信电路。无线通信电路进一步地将该数据发送至于其无线连接的无线设备802。

无线设备802接收到上述反应步态的压力数据以及加速度数据时，对来自智能鞋801不同位置的薄膜压力传感器采集到的压力数据以及加速度数据对用户步态进行扁平足分析、落脚点分析等，还可以结合用户移动的速度，进一步进行行走受力分析以及慢跑受力分析等。

具体地，该无线设备802可以通过下载的应用软件对接收到的压力数据进行分析，进一步可以通过该应用软件进行统计分析，得出分析数据，制作图表等。为了能够为用户提供进一步的建议，无线设备802还可以将分析得到的分析数据或图标上传至分析服务平台，以从该分析服务平台得到智能鞋用户步态建议，纠正用户的不良习惯。通过上述方式，智能鞋801可实现步态数据实时记录，无线设备802可以根据记录的上述数据形成分段数据记录，形成历史数据查询等。无线设备802还可以通过社交软件将该数据与其他用户进行分享，在此不做限定。

区别于现有技术，本实施方式的步态检测系统包括智能鞋鞋盒无线设备，智能鞋包括至少六个薄膜压力传感器，以及与薄膜压力传感器的控制电路，该至少六个薄膜压力传感器设置在所述智能鞋的鞋底与鞋垫之间，用于采集对应位置的压力数据，并将所述压力数据发送至所述控制电路，所述控制电路用于接收所述压力数据。为后续进一步的对采集的压力数据进行检测判断做数据存储基础。通过上述将检测用户步态基本数据的薄膜压力传感器以及控制电路集成在智能鞋上，实现实时采集用户的步态数据，对于用户而言，无需佩戴其他额外的设备，更加轻便，在运动过程中即可采集数据，无需用户的额外操作，更加方便，实用性强。对于生产厂商而言，将步态采集功能集成在普通鞋上，也降低了整个步态监测的成本，有利于市场的扩大。无线设备能够直接对从智能鞋 获取到的数据进行步态分析，进一步地为用户提供了方便。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。