基于全足压力信息获取的智能鞋的制作方法_3

文档序号:9511688阅读:来源:国知局
口卡槽位置开有上充电接口卡槽,由上、下充电接口卡槽对合构成充电接口卡槽,充电接口卡槽中通过虚拟接口端子固定有充电接口,所述下底中还开有连通下充电接口卡槽和凹槽的导线槽,所述充电接口通过沿导线槽延伸的导线与凹槽中电池连接。
[0014]所述的基于全足压力信息获取的智能鞋,其特征在于:所述下底上边缘位置设置有多个定位点,以便实现压力分布传感器的工艺安装和尺寸匹配。
[0015]所述的基于全足压力信息获取的智能鞋,其特征在于:在薄膜式压力分布传感器中选择一行或一列压力传感器作为单独的信息回路,或者独立印制一组由多个压力传感器沿环形串联构成的压力传感器序列作为单独的信息回路,以判断足底是否受压或到一定压力阈值;当全部阈值以下或0,设定一定时间段和时间长短,整体的采集电路进入休眠状态,当超过了一定阈值,则立即启动工作模式,以降低了电池的功耗。这种电路与传感器的同步结构不仅限于薄膜结构压力传感器(含模拟量、数字量、开关量信息),也可适应于压电薄膜、导电橡胶、电容结构的压力传感器(含模拟量、数字量、开关量信息)。
[0016]所述的基于全足压力信息获取的智能鞋,其特征在于:集成有采集电路的处理芯片封装在外壳中,外壳在跟部作为足跟部和足中部的固定支撑结构,所述振子接收采集电路中UNIX嵌入式系统的指令发生振动,令使用者感知、识别、规定信息和指令。
[0017]所述的基于全足压力信息获取的智能鞋,其特征在于:薄膜式压力分布传感器除了形成标准几何行列序次的采集行列,还可形成不以几何尺寸为行列的采集行列,薄膜式压力分布传感器上对应各个垂直结构的压力传感器行列回路印制有平面结构的限流电阻、调压电阻、接地电阻,将电压、电流控制在一定范围内,以降低功耗,提高产品的一致性,减少后端采集电路的元器件、复杂性、体积、成本。
[0018]所述的基于全足压力信息获取的智能鞋,其特征在于:所述下底底面贴合设置有橡胶底及合适的图形结构,既可保持合适硬度用于足底支撑,又可以耐磨、防滑。
[0019]本发明为统一实时采集、基于反馈校验的压力分布传感器采集结构,所采用的薄膜式压力分布传感器中压力传感器分布点阵不同于传统的均布分布(正方形),可米用统一行列呈不等分切割,也可采用不同点阵密度组合,一次成型,同一调理。
[0020]同时本发明基于压力印迹的空间分布,可个性化获取足部的足长、足宽、足部印迹、各区域压力中心、几何中心、步频、步行周期等数据,推荐合适的活动方式和健康方案。
[0021]同时本发明可进行坐站转移、站位平衡、站走转移、步行平衡、跑步的评估和训练, 同时本发明基于压力分布信息的长时段检测和累计,可进行糖尿病评估、运动损伤、后期康复效果的提醒。
【附图说明】
[0022]图1为本发明结构爆炸图。
[0023]图2为本发明采集电路结构原理框图,其中:
图2a为结构框图,图2b为原理框图。
[0024]图3为本发明薄膜式压力分布传感器区域分布图,其中:
图3a为行列数相同所有传感器等分排列时区域分布图。
[0025]图3b为行列数相同、位置相同、面积不同时区域分布图。
[0026]图3c为行列数相同、位置不同、面积不同时区域分布图。
[0027]图3d为本发明中压力传感器结构和电子管脚示意图(左足示意图)。
[0028]图5为本发明选取压力触发传感器的信息回路示意图。
[0029]图6为本发明中压力传感器引线过孔位置示意图。
[0030]图7为本发明压力分布传感器的限流电阻图8为本发明压力分布传感器的分压接地电阻图。
【具体实施方式】
[0031]如图1所示,基于全足压力信息获取的智能鞋,包括有下底1和贴合设置在下底上的中底2构成的鞋底,以及贴合设置在中底2上的薄膜式压力分布传感器3,薄膜式压力分布传感器3由呈阵列分布的多个薄膜式压力传感器构成,下底1跟部设有凹槽4,凹槽4中设置有处理芯片5及供电至处理芯片5的电池6,处理芯片5上集成有采集电路,薄膜式压力分布传感器3与处理芯片5上采集电路连接;
如图2所示,采集电路包括UNIX嵌入式系统、可扩充行列扫描电路、信号放大调理电路、选通电路、信号放大电路、信号输出模块、振子、电源管理模块、无线模块,电源管理模块接入嵌入式系统的电源端口,电池6通过电源管理模块接入嵌入式系统,所述可扩充行列扫描电路的控制端、选通电路的控制端分别接入嵌入式系统的控制端口,薄膜式压力分布传感器3接入可扩充行列扫描电路的输入端,可扩充行列扫描电路的输出端与信号放大调理电路的输入端连接,信号放大调理电路的输出端与选通电路的输入端连接,选通电路的输出端接入嵌入式系统的采集端口,其他传感器(加速度传感器、温湿度传感器、力传感器、定位传感器等)接入信号放大电路的输入端,信号放大电路的输出端接入嵌入式系统的采集端口,所述信号输出模块的输入端接入嵌入式系统的输出端口,信号输出模块的输入端与无线模块连接,嵌入式系统通过信号输出模块与外部显示终端交互通讯连接;震子接入嵌入式系统的输出端。
[0032]薄膜式压力分布传感器3采集使用者足部的坐、站、走、跑各个姿态及其转移相的特征信息,并将采集的信息通过依次通过可扩充行列扫描电路、信号放大调理电路、选通电路送入嵌入式系统,嵌入式系统通过固定分区和自由分区方法,结合长时间的累计准确量化使用者的个体足部和身体姿态生物信息特征。
[0033]下底1侧面开有下充电接口卡槽7,中底2侧部对应下充电接口卡槽位置7开有上充电接口卡槽8,由上、下充电接口卡槽7、8对合构成充电接口卡槽,充电接口卡槽中通过虚拟接口端子9固定有充电接口 10,下底1中还开有连通下充电接口卡槽8和凹槽4的导线槽11,充电接口 10通过沿导线槽11延伸的导线12与凹槽4中电池6连接。
[0034]下底1上边缘位置设置有多个定位点13。
[0035]下底1底面贴合设置有橡胶底14。
[0036]压力分布传感器的结构描述和变形已在我司的专利(如CN101201279A、CN104207792A、CN104083175A、CN102930133A、CN102921162A 有所描述,本专利图在此基础上进一步继承、保护、延伸。所述薄膜式压力分布传感器中的多个压力传感器呈阵列式分区域非等分压力分布,即薄膜式压力分布传感器可设计为任意区域位置、任意的压力传感器形状、尺寸,任意的额定满量程压力,不同区域内的多个压力传感器的形状、尺寸面积及额定满量程压力亦不同,但采用同一的采集电路和程序化标定方案,以适应足底个性化的压力分布检测。图3a为常规的行列数相同所有传感器等分排列时区域分布图。图3b为行列数相同、位置相同、面积不同时区域分布图。图3c为行列数相同、位置不同、面积不同时区域分布图。
[0037]不同的薄膜式压力分布传感器4中具有呈阵列分布的多个压力传感器,如图3a所示。分区域等分压力分布是指在不同区域的压力分布传感器,尺寸、形状不同。在同一区域内(同一区域可以根据要求划分)单个压力分布传感器都是同一种形状、尺寸、额定满量程,不论区域的面积怎样变化,单个压力分布传感器都是相同的形状、尺寸、额定满量程,只是分布数量的不同;其中单个压力分布传感器可以是长方形、正方形或者是异型。
[0038]不同的是图3b、图3c在不同区域位置、尺寸大小的单个压力分布传感器的形状、尺寸、额定满量程不同,但可以统在后端一采集、同步完成(而非不同点阵密度的传感器通过多个分布式采集器同步实现),以便节约材料、加工、标定、调试、安装成本。相应的行扫描采集处理方案也可采用列采集处理方案,每个单个压力分布传感器的额定满量程设计可以不一致,以满足丰富的应用需求,可以是鞋垫、坐垫、床垫、平板、异型结构尺寸要求的应用场合。
[0039]图3d为本发明中压力传感器结构和管脚示意图(左足的鞋实例示意图)比较完整地体现了不同尺寸、区域位置、面积的压力分布传感器分布图,并且给出了管脚的出线图(上基面1 一 10管脚分别代表传感器的行电路组成,下基面11 - 20的管脚分别代表传感器的列电路组成,21,22为环形串联触发电阻电路管脚和引线)。
[0040]图4所述传感器通过在聚酯薄膜、聚亚酰胺薄膜等材料上印制低温绝缘材料和粘合材料,形成压力阵列传感器步行方向上的空腔网络,不仅可以提高传感器的一致性和稳定性,步行方向上的空腔网络可以在长期使用中排气,减少压力传感器的折损和环境影响。绝缘层(粘合材料、绝缘材料)隔绝
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