[发明专利]一种测定行走步态的智能鞋垫及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测定行走步态的智能鞋垫及方法，可用于八字脚等不正确步态的检测。

背景技术

人脚是三点受力：大拇指、小拇指和脚后跟。人正确行走时足部受力情况与内八字脚、外八字脚、扁平足等不正确步态的完全不同。内八字脚是由于前足内测过重受力，产生身体负力线，而引起的不正确步态。扁平足指足纵弓降低或消失，有外翻畸形，站立时足弓塌陷，内缘接近地面，凡足印实体超过标准线即为扁平足，这里的标准线是指足跟至足第三趾中点的连线。

八字脚、扁平足、后跟外翻等都是由于脚的不正确受力产生了身体的负力线而导致的，不及时矫正，不仅会影响体态，还会导致骨骼变形。及时检测出足病的隐患才能尽早治疗，有利于减缓病痛，及时康复。

目前，八字脚等不正确步态的检测一般采用专门的检测设备，设备成本高，且使用复杂。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了成本低廉、使用方便的能测定出不正确行走步态的智能鞋垫及方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种测定行走步态的智能鞋垫，包括：鞋垫体、布置在鞋垫体上的压力传感器、控制中心、信号传输模块和分析模块，控制中心通过模拟开关与压力传感器的一端依次相连，压力传感器的另一端则与控制中心直接相连，控制中心和分析模块通过信号传输模块进行信息交互。控制中心主要用来控制采集压力传感器信号并对采集到的压力传感器信号进行处理，分析模块则根据控制中心所采集的信号分析并判断行走步态是否正确。

上述鞋垫体为印刷电路板，该印刷电路板的基板为聚对苯二甲酸类（PET）塑料薄膜，其上的电路采用丝网印刷方式印刷。采用聚对苯二甲酸类（PET）塑料薄膜作为基板，是考虑到其优良的耐磨性和柔软度。

上述压力传感器根据行走时足部各骨骼分区的受力大小进行设置，优选数量为8～16个。

上述信号传输模块为无线传输模块，进一步包括无线信号发射模块和无线信号接收模块。

上述控制中心进一步包括控制模块、模数转换模块和存储模块。所述的控制中心采用MSP430G2553型号的单片机。

上述模拟开关型号为CD4051B，其采样频率为5000Hz～50000Hz。

上述分析模块为智能终端。

上述压力传感器，其组分包括单组份室温硫化硅橡胶、白炭黑和导电炭黑，其中，单组份室温硫化硅橡胶、白炭黑和导电炭黑的质量比为3.8：（0.8～1）：（5～6）。所述的压力传感器具有优良的压阻性能和柔韧性，在满足电学性能的同时，可增加舒适度。

一种采用上述智能鞋垫测定行走步态的方法，包括步骤：

控制中心控制模拟开关依次导通设置在鞋垫体上的压力传感器，获得反映行走时足部受力情况的压力传感器信号；

控制中心对接收的压力传感器信号进行模数转换后，通过信号传输模块传至分析模块；

分析模块根据接收的压力传感器信号对行走步态进行判断。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明智能鞋垫成本低廉，结构简单，便于推广。

2、本发明鞋垫体积小，重量轻，将其置于鞋内，可随时测定使用者的行走步态，使得各类人都能够及时了解自身的足部情况，实用性强。

3、本发明借助智能终端，使用者可以实时看到自己的足部受力情况；智能终端可以把足部情况数据传送至云端存储器，便于使用者查看；也可以将足部情况数据储存在单独存储设备中，可以在不同的智能终端中读取数据，方便使用者更换智能终端。

附图说明：

图1为本发明的结构框图；

图2为足部骨骼分区示意图；

图3为本发明的具体实施示意图。

图中，1-压力传感器。

具体实施方式

图1为本发明的结构框图。控制中心进一步包括控制模块、模数转换模块和存储模块，控制中心用来控制模拟开关与各压力传感器依次导通，模数转换模块将接收的压力传感器电压信号转换成数字信号，存储模块用来存储数字信号。

压力传感器设置在鞋垫体上的压力测量点，当使用者行走时，受到压力的压力传感器向控制中心发送电压信号，因此，压力传感器的电压信号可反映使用者的脚底受力大小。压力传感器的电压信号经模数转换模块转换后，通过信号传输模块传输至分析模块，分析模块分析接收到的压力传感器信号，获得使用者行走时脚底的受力情况，从而对行走步态进行判断。

本发明的一种具体实施方案为：