基于多传感器融合的康复鞋制造技术

本申请公开了基于多传感器融合的康复鞋，包括鞋底，所述鞋底内设有数据采集模块，所述数据采集模块包括处理单元、与所述处理单元电连接的压力检测单元、六轴传感器单元和无线通讯单元，所述压力检测单元包括多个分布于鞋底用于获取足底压力值的压力传感器，所述六轴传感器单元包括用于获取三轴加速度值的三轴加速度传感器和用于获取三轴角速度值的三轴角速度传感器。本申请提供了一种基于压力检测单元与六轴传感器单元的康复鞋，通过识别用户的足底压力及移动加速度的数据，以方便发现用户是否处于跌倒异常步态，有效及时发现或施救处于跌倒异常步态中的用户。于跌倒异常步态中的用户。于跌倒异常步态中的用户。

【技术实现步骤摘要】
基于多传感器融合的康复鞋


[0001]本申请涉及穿戴式电子设备
，尤其涉及一种基于多传感器融合的康复鞋。

技术介绍

[0002]人体步态在反映机体的健康状况、下肢运动机能以及病症方面具有重要的参考意义。
[0003]老年人由于神经系统老化、运动系统易受损伤等原因，易受运动障碍疾病的困扰。当神经系统或运动系统受到疾病影响时，人体运动功能也会受损，外在步态会受到影响，表现为步态异常。同时，老年人由于身体机能减弱，行动不便，容易发生跌倒并出现其他危险情况，诱发身体组织、器官等其他部位的损伤，严重的甚至会危及生命。因此对人体的步态进行实时监测与分析，及时发现异常活动和身体变化，提供预警与相应救援机制，或者协助康复训练等，具有重大的意义。为了有效识别用户是否出现跌倒状态或异常步态，需要设计一种基于多维度监控用户足底步态的康复鞋。

技术实现思路

[0004]为了精准监测跌倒或预跌倒的异常步态，本申请提供了一种基于多传感器融合的康复鞋。
[0005]本申请由以下技术方案实现的：
[0006]基于多传感器融合的康复鞋，包括鞋底，所述鞋底内设有数据采集模块，所述数据采集模块包括处理单元、与所述处理单元电连接的压力检测单元、六轴传感器单元和无线通讯单元，所述压力检测单元包括多个分布于鞋底用于获取足底压力值的压力传感器，所述六轴传感器单元包括用于获取三轴加速度值的三轴加速度传感器和用于获取三轴角速度值的三轴角速度传感器。
[0007]如上所述的基于多传感器融合的康复鞋，所述鞋底包括底层、位于所述底层上方的中层和位于所述中层上方的鞋垫层，所述压力检测单元设于所述中层表面并嵌入至所述鞋垫层内。
[0008]如上所述的基于多传感器融合的康复鞋，所述中层的两端的压力传感器数量多于所述中层中部的压力传感器数量。
[0009]如上所述的基于多传感器融合的康复鞋，所述数据采集模块还包括与所述处理单元电连接的温湿度传感器单元，所述温湿度传感器单元包括设于所述中层的两端的温湿度传感器。
[0010]如上所述的基于多传感器融合的康复鞋，所述数据采集模块还包括与所述处理单元电连接的GPS定位模块、语音提示单元与电源管理单元，所述处理单元、六轴传感器单元、无线通讯单元、GPS定位模块、语音提示单元与电源管理单元集成在一线路板中，所述底层设有用于容纳所述线路板的凹槽，所述凹槽内设有与所述电源管理单元电连接的电池。
[0011]如上所述的基于多传感器融合的康复鞋，所述数据采集模块还包括与所述电池电连接的充电管理单元，所述鞋底外侧设有与充电管理单元电连接的电源接口以及与所述处理单元电连接的充电指示灯。
[0012]与现有技术相比，本申请有如下优点：
[0013]本申请提供了一种基于压力检测单元与六轴传感器单元的康复鞋，通过识别用户的足底压力及移动加速度的数据，以方便发现用户是否处于跌倒的异常步态，有效及时发现或施救处于跌倒异常步态中的用户。
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0015]图1是基于多传感器融合的康复鞋的结构示意图。
[0016]图2是数据采集模块的结构框图。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他全部实施例，都属于本申请保护的范围。
[0018]如图1和图2所示，本实施例公开了一种基于多传感器融合的康复鞋，包括鞋底1和鞋帮4，所述鞋底1内设有数据采集模块2，所述数据采集模块2包括处理单元21、与所述处理单元21电连接的压力检测单元22、六轴传感器单元23和无线通讯单元24，具体地，所述处理单元21为ARM处理器、单片机或者DSP，所述无线通讯单元24可以是4G通信模块或者WIFI。所述压力检测单元22包括多个分布于鞋底1用于获取足底压力值的压力传感器，本实施例的压力传感器可采用现有的压力传感器，所述六轴传感器单元23包括用于获取三轴加速度值的三轴加速度传感器和用于获取三轴角速度值的三轴角速度传感器，本实施例的三轴加速度传感器和三轴角速度传感器可采用现有的三轴加速度传感器和三轴角速度传感器，其中，三轴加速度值和三轴角速度值中，设定X轴正向为人前进的方向，Y轴正向指向人体的右侧平行于双肩，Z轴垂直X轴、Y轴并向下。处理单元21接收足底压力值、三轴加速度值和三轴角速度值后，对数据进行滤波、放大、模数转换等操作后，按照一定规则形成数据包，通过无线通讯单元24将数据传送至后台服务器进行监测分析，后台服务器接收、解析数据，通过相应算法后将分析识别结果返回至处理单元21。本实施例中，提供了一种基于压力检测单元与六轴传感器单元的康复鞋，通过识别用户的足底压力及移动加速度的数据，以方便发现用户是否处于跌倒异常步态，有效及时发现或施救处于跌倒异常步态中的用户。本实施例通过多传感器所获取的数据融合，可多角度、多维度反应步态特征，获得准确的识别分析结果。
[0019]进一步地，为了方便设置压力检测单元，且使压力检测单元有效获取用户的足底压力，所述鞋底1包括底层11、位于所述底层11上方的中层12和位于所述中层12上方的鞋垫层13，所述中层12为FPC，所述压力检测单元22设于所述中层12表面并嵌入至所述鞋垫层13
内。
[0020]进一步地，多个压力传感器按照一定的规律分布在中层12的表面，为了匹配人体足形，所述中层12的两端的压力传感器数量多于所述中层12中部的压力传感器数量，即鞋头与鞋尾设置数量较多的压力传感器。具体数量可根据压力数据的精度需求设置。进一步地，所述数据采集模块2还包括与所述处理单元21电连接的温湿度传感器单元25，所述温湿度传感器单元25包括设于所述中层12的两端的温湿度传感器，即温湿度传感器也设于鞋头与鞋尾上，依据温湿度传感器单元25采集的鞋内前后温度、湿度，判断鞋内的环境是否正常，保证鞋内不易滋生细菌。中层12与多个压力传感器、两个温湿度传感器间设有相应的隐藏线路，使压力检测单元22、温湿度传感器单元25与处理单元21内的电路元件相连。
[0021]进一步地，所述数据采集模块2还包括与所述处理单元21电连接的GPS定位模块26、语音提示单元27与电源管理单元28，所述GPS定位模块26用于实现轨迹追踪功能，防止老人丢失。为了方便安装，所述处理单元21、六轴传感器单元23、无线通讯单元24、GPS定位模块26、语音提示单元27与电源管理单元28集成在一线路板29中，所述底层11设有用于容纳所述线路板29的凹槽14，所述凹槽14内设有与所述电源管理单元28电连接的电池30。具体地，语音提示单元27可以是蜂鸣器。电源管理单元28包括有滤波电路和稳压电路等常规的电源用电路，以将电池30的输出电压分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于多传感器融合的康复鞋，包括鞋底(1)，其特征在于，所述鞋底(1)内设有数据采集模块(2)，所述数据采集模块(2)包括处理单元(21)、与所述处理单元(21)电连接的压力检测单元(22)、六轴传感器单元(23)和无线通讯单元(24)，所述压力检测单元(22)包括多个分布于鞋底(1)用于获取足底压力值的压力传感器，所述六轴传感器单元(23)包括用于获取三轴加速度值的三轴加速度传感器和用于获取三轴角速度值的三轴角速度传感器。2.根据权利要求1所述的基于多传感器融合的康复鞋，其特征在于，所述鞋底(1)包括底层(11)、位于所述底层(11)上方的中层(12)和位于所述中层(12)上方的鞋垫层(13)，所述压力检测单元(22)设于所述中层(12)表面并嵌入至所述鞋垫层(13)内。3.根据权利要求2所述的基于多传感器融合的康复鞋，其特征在于，所述中层(12)的两端的压力传感器数量多于所述中层(12)中部的压力传感器数量。4.根据权利要求2所述的基于多传感器融合的康复鞋，其特征在于，所述数据采集...

【专利技术属性】
技术研发人员：江刚，徐路瑶，王剑飞，王维永，何志华，
申请(专利权)人：中山优感科技有限公司，
类型：新型
国别省市：