[发明专利]一种鞋内置压阻式体重传感器

说明书

技术领域

本发明属于穿戴式体重测试技术领域，涉及一种鞋内置压阻式体重传感器。

背景技术

众所周知，可穿戴设备被业内喻为继智能手机和平板电脑之后新的产业增长点。现在市面上比较有代表性的智能穿戴产品有智能手环、智能手表和智能眼镜。这些可穿戴设备使用在人体的上半身，为了完善智能穿戴设备的使用范围，智能鞋是有效的补充。

调查发现，人在静态站立时足底承受重力为F=G。走路时足底承受的重力相当于体重的110～125％，即走路时F=1.1～1.25G；人在中长跑时最大蹬地力约为4G，短跑为5G，跳远为6G，跳高为8G；可见人在不同状态下足底承受的力是不同的，而且在某些状态下甚至远远大于体重。传统的体重计、电子称是无法测量这些动态的“体重”的，同时现阶段的足底压力测试产品均把测量足底压力分布作为重点，但并不能满足测量动态“体重”的需求，从人体足部医疗保健、运动姿态矫正及科学制鞋等多方面综合考虑，均需要一款能够测量动态“体重”的产品。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种鞋内置压阻式体重传感器,该传感器能够采集人在静止及运动过程中的“体重”，具有精度高、工作可靠、频率响应高、迟滞小、尺寸小、重量轻、结构简单，而且便于实现显示数字化的特点。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种鞋内置压阻式体重传感器,包括输出端和从上至下依次设置的第一聚脂薄膜、第二聚脂薄膜，在第一聚脂薄膜和第二聚脂薄膜之间设置有第一银电极层、压敏油墨层、第二银电极层，第一银电极层设置在压敏油墨层的上表面，第二银电极层设置在压敏油墨层的下表面，所述第一、第二聚脂薄膜、压敏油墨层、第一、第二银电极层均为鞋垫形状，第一银电极层、第二银电极层延伸到输出端。

所述的输出端分为两种，一种为插拔式输出端，另一种为铆接式输出端。

所述的压敏油墨层采用丝网印制工艺制成。

所述的鞋内置压阻式体重传感器可集成在鞋垫内，亦可集成在鞋底的上部，成为鞋的一部分。

本发明的有益效果：

本发明体重传感器为鞋垫形状，其大小可以根据鞋子的尺码进行标准化、系列化，本发明可广泛应用于穿戴式足底压力测试产品中，其突破了以往医疗机构监测诊断的空间范围限制，能够方便地实现对人体体重的日常监测，可为人体足部医疗保健、运动姿态矫正及科学制鞋提供有效的理论依据。

附图说明

图1为本发明的鞋内置压阻式体重传感器的结构示意图；

图2为本发明的鞋内置压阻式体重传感器的局部剖视图；

图3为本发明的鞋内置压阻式体重传感器的插拔式输出端示意图；

图4为本发明的鞋内置压阻式体重传感器的铆接式输出端示意图；

图中，1—第一聚脂薄膜，2—第一银电极层，3—压敏油墨层，4—第二银电极层，5—第二聚脂薄膜,6—输出端。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1~图2所示，一种鞋内置压阻式体重传感器,包括输出端6和从上至下依次设置的第一聚脂薄膜1、第二聚脂薄膜5，在第一聚脂薄膜1和第二聚脂薄膜5之间设置有第一银电极层2、压敏油墨层3、第二银电极层4，第一银电极层2设置在压敏油墨层3的上表面，第二银电极层4设置在压敏油墨层3的下表面，所述第一、第二聚脂薄膜、压敏油墨层3、第一、第二银电极层均为鞋垫形状，第一银电极层2、第二银电极层4延伸到输出端6，输出端6设置在鞋跟处。

所述的压敏油墨层3采用丝网印制工艺制成。

如图3所示，所述的输出端6为插拔式输出端，使用时所述的插拔式输出端与后电路板相连接：输出端6直接插入后电路板的母连接头；

如图4所示，所述的输出端6为铆接式输出端，使用时所述的铆接式输出端与后电路板相连接：输出端6的电极与后电路板的通孔电极对齐，并通过专用铆件直接铆接。

下面结合附图说明本实施例的具体工作过程。

如图1~图4所示，人在行走或跑步时，鞋的底部时刻承受着变化的力，这些变化的力促使压敏油墨层3在厚度方向产生变形，该变形使压敏油墨的导电电子密度增大,电阻率减小，而电阻值与电阻率成正比关系,同时电阻率又受外力大小的影响，因此根据某一受力点阻值的变化判断和计算出外力的大小；

本发明就是基于以上原理，将压敏油墨层3通过输出端6与后电路板导通，并通过后电路板测量压敏油墨层3的电阻值的变化量，进而得知外力的大小；同时因为压敏油墨布满了整个体重传感器，所以无论是人在静止或在运动过程中，只要足底的任一部位成为着力点，均可采集到其体重信息。