基于压力传感器的步态监测鞋垫制造技术

一种基于压力传感器的步态监测鞋垫，属于健康监测技术领域。该鞋垫包括带压力传感器的基底及控制电路模块，带压力传感器的基底包括鞋垫基底，鞋垫基底之上的、平行设置的n个线形或条形压力传感器，控制电路模块包括多通道驱动及采集模块、中央处理器、无线模块，多通道驱动及采集模块连接压力传感器的两端并在其两端施加电信号，压力传感器将压力转换为电压值，多通道驱动及采集模块采集得到的电压值并传输至中央处理器，中央处理器根据电压值判断佩戴者的步态状态，并通过无线模块输出。本发明专利技术步态监测鞋垫仅包括带压力传感器的鞋垫基底和控制电路模块，在不采用加速度计或陀螺仪的的情况下，实现了对佩戴者的步态状态的精确识别，降低了成本。

【技术实现步骤摘要】
基于压力传感器的步态监测鞋垫
本专利技术属于健康监测
，具体涉及一种基于压力传感器的步态监测鞋垫。
技术介绍
随着科学水平的进步，个人健康意识的提高，健康监测设备逐渐成为人们生活中的一部分。目前可穿戴便携式健康监测设备能随时监控并记录佩戴者的运动状况、心率状况，甚至可以对心电图进行监测。而对于运动中更精确的状态，则缺乏进一步测量。而基于脚掌压力传感的步态识别将能更精确的测量佩戴者的步行状态。通过采集佩戴时的脚掌各个部分所受压力，经过处理计算，可以得到例如平地步行、上坡、下坡、跑步、站立甚至跌倒等状态。目前已有专利使用压力传感进行步态监测，申请号为CN201610191213.6的专利申请公开了一种足压监测鞋垫及其监测系统，该系统使用7个高聚合物压力传感器分别对足跟内侧、足跟外侧、第一跖骨、第三跖骨、第四跖骨、第五跖骨和足弓处的压力进行采集，当任意两个或者三个点压力信号降为0则判断为跌倒，并将定位信息通过SIM卡发送。另外，申请号为CN201510971801.7的中国专利公开了一种可穿戴式多信息融合的步态分析系统及方法，使用了柔性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于压力传感器的步态监测鞋垫，其特征在于，所述鞋垫包括带压力传感器的鞋垫基底以及控制电路模块；/n所述带压力传感器的鞋垫基底包括鞋垫基底，以及位于鞋垫基底之上的、平行设置的n个线形或条形压力传感器；/n所述控制电路模块包括多通道驱动及采集模块、中央处理器和无线模块，所述多通道驱动及采集模块连接线形或条形压力传感器的两端并在其两端施加电信号；n个线形或条形压力传感器将压力转换为电压值，多通道驱动及采集模块采集得到的n个电压值并传输至中央处理器，中央处理器根据n个电压值判断佩戴者的步态状态，并将步态状态通过无线模块输出；/n所述中央处理器根据n个电压值判断步态状态的过程具体为：/n首先，在...

【技术特征摘要】
1.一种基于压力传感器的步态监测鞋垫，其特征在于，所述鞋垫包括带压力传感器的鞋垫基底以及控制电路模块；
所述带压力传感器的鞋垫基底包括鞋垫基底，以及位于鞋垫基底之上的、平行设置的n个线形或条形压力传感器；
所述控制电路模块包括多通道驱动及采集模块、中央处理器和无线模块，所述多通道驱动及采集模块连接线形或条形压力传感器的两端并在其两端施加电信号；n个线形或条形压力传感器将压力转换为电压值，多通道驱动及采集模块采集得到的n个电压值并传输至中央处理器，中央处理器根据n个电压值判断佩戴者的步态状态，并将步态状态通过无线模块输出；
所述中央处理器根据n个电压值判断步态状态的过程具体为：
首先，在初始平地站立状态下，分别采集n个压力传感器在t时间内的电压值，得到电压值V-t曲线；在初始平地步行状态，分别采集n个压力传感器在t时间内的电压值，得到电压值V-t曲线，进而得到步行周期T0；
然后，中央处理器根据n个压力传感器采集到的电压值，判断步态状态：
平地步行状态：将采集的电压值与初始平地步行状态电压值进行对比，若采集时间t1内所有电压值不超过对应位置的压力传感器在初始平地步行状态记录的最大电压值的1.1倍，且采集时间t1内，步行周期不低于对应位置的压力传感器在初始平地步行状态记录的步行周期T0的70％，则处于平地步行状态；
上坡状态：将采集的电压值与初始平地步行状态电压值进行对比，若采集时间t2内，鞋垫后1/4或小于1/4位置压力传感器的电压值均超过对应位置的压力传感器在初始平地步行状态记录的最大电压值的1.2倍，且站立相时间超过对应位置的压力传感器在初始平地步行状态记录的站立相时间的10％；且采集时间t2内，鞋垫前1/3或小于1/3的位置压力传感器的电压值均低于对应位置的压力传感器在初始平地步行状态记录的最大电压值，且站立相时间低于对应位置的压力传感器在初始平地步行状态记录的站立相时间；且步行周期不低于对应位置的压力传感器在初始平地步行状态记录的步行周期T0的70％，则处于上坡状态；
下坡状态：将采集的电压值与初始平地步行状态电压值进行对比，若采集时间t3内，鞋垫前1/3或小于1/3的位置压力传感器的电压值均超过对应位置的压力传感器在初始平地步行状态记录的最大电压值1.2倍，且站立相时间超过对应位置的压力传感器在初始平地步行状态记录的站立相时间的10％；鞋垫后1/4或小于1/4位置压力传感器的电压值均低于对应位置的压力传感器在初始平地步行状态记录的最大电压值，且站立相时间低于对应位置的压力传感器在初始平地步行状态记录的站立相时间；且步行周期不低于对应位置的压力传感器在初始平地步行状态记录的步行周期T0的70％，则处于下坡状态；
跑步状态：将采集的电压值与初始平地步行状态电压值进行对比，若采集时间t4内，所有电压值不超过对应位置的压力传感器在初始平地步行状态记录的最大电压值的1.3倍，且步行周期不低于对应位置的压力传感器在初始平地步行状态记录的步行周期T0的70％，则处于跑步状态；
站立状态：将采集的电压值与初始平地站立状态...

【专利技术属性】
技术研发人员：乐子瑜，贾春阳，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51