一种运动量脚底检测装置的制作方法

文档序号:14758957发布日期:2018-06-22 23:07阅读:200来源:国知局

本发明涉及个体健身领域,尤其是涉及一种运动量脚底检测装置。



背景技术:

目前,越来越多的人通过配带计步器来监测自己的运动量,这种计步器通过一个内置的运动信号传感器(如压电传感器,摆锤,加速度传感器等)记录目标对象的运动信号,计步器通过处理运动信号计算出目标对象走的总步数、走路的脚步频率、运动时间等运动参数,再根据这些参数计算出消耗的热量,以及运动量。

这种测量方法对于在平坦的地面上的运动,例如走路、慢跑等,测得的运动量能真实地反映出人体的运动状况,但对于爬山、爬楼梯等在高度上有明显变化的运动,由于传统的测量方式不能反映目标对象在高度上的变化所引起的运动量的变化,因此不能够真实地反映出实际的运动量、消耗的卡路里等运动参数。具体来说,以同样的速度、步幅频率在平地上走路和爬坡,所消耗的卡路里以及运动量是不一样的,但是传统的测量方式不能体现出这种差别。

因此,需要有一种能够反映高度变化引起的目标对象运动量变化的计量方法与装置,以便目标对象在平地上、爬山、爬楼梯时都能准确测量自己消耗的卡路里和运动量。

中国专利公告号CN102440781A公开了一种运动量计量方法与装置,其中所述方法包括运动检测步骤,用于检测目标对象的运动信号;此外,还包括:高度检测步骤,用于检测目标对象运动时所处高度的变化值;以及计算步骤,根据检测的运动信号以及高度变化值计算目标对象的运动量和/或消耗的能量。按照该发明实施例的运动量计量方法与装置,不仅能够测量目标对象在水平方向运动引起的运动量,还能够测量高度变化引起的运动量。然而现有技术测量高度变化采用的气压测量法和GPS等卫星数据对比法对环境的稳定要求较高,适应性不强。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的目的是针对现有技术的不足,提供一种运动量脚底检测装置,采用置于脚底的压力传感器,依据走路时上坡、下坡脚部前后受力的不同,判断行走状态,计算运动量;并通过心率检测装置对运动程度进行监测,利用振动装置提醒注意避免运动过量,造成身体的不适;而且,本装置还采用压电陶瓷在运动中进行充电,大大增加了本装置的续航时间。

为达到上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种运动量脚底检测装置,包括控制器和分别与控制器连接的压力传感器、心率检测模块、提醒装置和电源模块;所述提醒装置为至少一个的偏心轮电机振动器,所述电源模块包括锂电池和压电陶瓷模块。

进一步的,所述心率检测模块为反射式光电心率传感器。

进一步的,所述压力传感器至少为六个,分别位于脚底的前端和后端,以及脚掌和脚跟的两侧。

进一步的,所述压电陶瓷模块包括依次连接的压电陶瓷片、滤波整流电路、储能电容和稳压电路。

进一步的,所述压电陶瓷片为至少两片,设置在前脚掌和脚跟部位。

进一步的,所述控制器为微型计算机或单片机模块的一种或组合。

本发明的有益效果是:

本发明采用置于脚底的压力传感器,依据行走时上坡、平路或下坡时脚部前后受力的不同,判断行走状态,压力传感器同时进行计步,依据行走状态和计步数据计算运动量,分析消耗热量,并通过蓝牙等无线连接方式反馈给手机或电脑等设备,得出使用者的生活状态。

同时,本装置检测老人在某一静止状态保持较长的时间时,还可以提醒老人及时起身活动,通过置于脚底的压力传感器计算运动量,比常用的手环更为精准,如常见的使用者在久坐状态下打麻将,手环等设备收到震动等信息,常常误判为运动状态,失去监视功能。

本装置通过心率检测模块对运动程度进行监测,如果心率超过正常状态,则可以通过利用振动提醒装置提醒注意避免运动过量,造成身体的不适;而且,振动提醒装置还可以置于脚底穴位附近,通过其震动实现脚底按摩功能,增加了设备的舒适性。

而且,本装置还采用压电陶瓷在运动中进行充电,大大增加了本装置的续航时间,有效的避免现有穿戴设备续航能力不足,导致频繁穿戴造成的对使用人生活的影响。

附图说明

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为本发明的结构示意图。

图中:1-控制器,2-压力传感器,3-压电陶瓷模块,4-心率检测模块,5-提醒装置,6-锂电池。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示,一种运动量脚底检测装置,包括控制器1和分别与控制器1连接的压力传感器2、心率检测模块4、提醒装置5和电源模块;所述提醒装置5为至少一个的偏心轮电机振动器,所述控制器1为微型计算机或单片机模块的一种或组合,所述心率检测模块4为反射式光电心率传感器。本装置通过心率检测模块4对运动程度进行监测,如果心率超过正常状态,则可以通过利用振动提醒装置5提醒注意避免运动过量,造成身体的不适;而且,振动提醒装置5还可以置于脚底穴位附近,通过其震动实现脚底按摩功能,增加了设备的舒适性。

所述压力传感器2至少为六个,分别位于脚底的前端和后端,以及脚掌和脚跟的两侧;所述压力传感器2为一种将压力、质量、形变等机械量进行信息处理的必要条件转换成电学量的装置,为重量传感器、压力传感器2和称重传感器的任意一种。所述压力传感器2至少为六个,分别位于脚底的前端和后端,以及脚掌和脚跟的两侧。采用置于脚底的压力传感器2,依据行走时上坡、平路或下坡时脚部前后受力的不同,判断行走状态,压力传感器2同时进行计步,依据行走状态和计步数据计算运动量,分析消耗热量,并通过蓝牙等无线连接方式反馈给手机或电脑等设备,得出使用者的生活状态。同时,本装置通过设置的多个压力传感器2,可以反馈使用者的走路姿态,得出使用者行走时脚部具体位置的用力状况,通过数据分析判断其身体健康状态,为判断其健康状况提供依据,给出疾病预警。例如,脚掌左侧受力比其余区域压力偏大,肝脏容易出现问题;脚掌右侧受力比其余区域压力偏大,心脏容易出现问题;脚跟后部受力比其余区域偏大,肾脏容易出现问题。

所述电源模块包括锂电池6和压电陶瓷模块3,所述压电陶瓷模块3包括依次连接的压电陶瓷片、滤波整流电路、储能电容和稳压电路,所述压电陶瓷片为至少两片,设置在前脚掌和脚跟部位。在穿戴者的日常行动过程中,脚掌或脚跟按压压电陶瓷片使其发生正压电效应而产生极化从而形成不规则的交流电,该交流电经过滤波整流电路整流后,存储到储能电容上,再经过稳压电路稳压,给锂电池6充电,最后由锂电池6提供电源给信息处理模块和其余模块。通过在使用者正常行走时发电,使得本装置的续航时间更长,也避免了老年人由于忘记充电,造成的装置失效。

可以理解的是,以上关于本发明的具体描述,仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案,本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本发明进行修改或等同替换,以达到相同的技术效果;只要满足使用需要,都在本发明的保护范围之内。

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