[发明专利]一种具有健康管理功能的智能医疗鞋

权利要求书

1.一种具有健康管理功能的智能医疗鞋，包括鞋体，所述鞋体的底部设有空腔；所述腔体内设有支撑鞋底的支撑柱；其特征在于：包括掌纹识别系统、睡眠监测系统、血压测量系统、心跳测量部分、按摩控制系统、健康管理系统和通信系统，所述掌纹识别系统的掌纹识别器设置在所述鞋体内脚趾位置，所述按摩控制系统与按摩器相连，所述按摩器设置在所述鞋体内并分布在脚底需要按摩的穴位位置，所述血压测量系统的压力传感器设置在所述鞋体内，所述掌纹识别系统、血压测量系统、按摩控制系统、健康管理系统和通信系统均设置在所述鞋体的底部的空腔内，所述健康管理系统通过通信系统与远程医院监控系统相连，所述心跳测量部分和睡眠监测系统均通过手环实现测量，并通过手环内置的处理器与所述健康管理系统相连，所述鞋体内设有磁疗鞋垫，所述磁疗鞋垫按照足底反射区，刺激穴位进行保健护理。

2.根据权利要求1所述的具有健康管理功能的智能医疗鞋，其特征在于：所述掌纹识别系统采用光学掌纹传感器与ARMCortexM3内核32位高性能单片机STM32F205RE组成功能主体，采用Sobel边缘检测算子、Gabor滤波、图像二值化等图像采集与处理算法对掌纹图像进行识别，构建了小体积的嵌入式掌纹识别模块。

3.根据权利要求2所述的具有健康管理功能的智能医疗鞋，其特征在于：所述掌纹识别系统的光学掌纹传感器采用标准C13MS技术的电容性固态器件，具有自动掌纹检测能力，内含8位模数转换器，可提供3种总线接口形式，可支持MII接口和RMII接口。

4.根据权利要求1所述的具有健康管理功能的智能医疗鞋，其特征在于：所述通信系统的SIM300通过串口与MCU通信，模块与SIM卡之间串联的22Ω电阻用于阻抗匹配，SIM卡数据线作了上拉处理，与引脚并联的SMF05C型静电抑制器用于静电防护，电源与地之间并联的100μF钽电容和1μF陶瓷电容用于去除低频毛刺，按下按键S1，使PWRKEY引脚的电位拉低约2s左右，可以完成模块的上电与掉电，当前状态由串联在VDD_EXT引脚上的发光二极管指示。

5.根据权利要求1所述的具有健康管理功能的智能医疗鞋，其特征在于：所述医疗鞋采用温度传感器LM35和湿度测量模块CHM-02进行鞋内环境监测，LM35的电压输出与摄氏温度呈线性关系，无需校准就可在常温环境下达±l/4℃的测量精度，CHM-02模块可在0~70℃的温度下对20~95%RH范围内的湿度进行检测，室温下的测量精度为5%RH。

6.根据权利要求1所述的具有健康管理功能的智能医疗鞋，其特征在于：所述心跳测量部分为可穿戴的手环，所述利用LED灯照亮身体组织，同时使用光电二极管来测量携带血液量变化信息的反射信号，跨阻抗放大器可用于将光电流转化为电压，通过ADC将电压信号转化为数字信号，然后在固件中对数字信号进行处理，以消除DC偏移和高频噪声，进而检测心跳，采用独立控制器执行心率处理，而控制器通过I2C/SPI/IART通信协议与健康管理系统进行通信。

7.根据权利要求1所述的具有健康管理功能的智能医疗鞋，其特征在于：所述按摩控制系统包括以下几种接线方式：

（1）利用PLC的模拟量输出模块控制变频器PLC的模拟量输出模块输出0～5V电压信号或4～20mA电流信号，作为变频器的模拟量输入信号，控制变频器的输出频率；

（2）利用PLC的开关量输出控制变频器；PLC的开关输出量与变频器的开关量输入端直接相连；

（3）PLC与RS-485通信接口的连接。

8.根据权利要求1所述的具有健康管理功能的智能医疗鞋，其特征在于：所述血压测量系统通过光电传感器采集手腕部位的脉搏波ppg和心电ecg信号结合起来分析ppg和ecg波峰的时间差；这个时间差叫ptt，代表从心脏搏动开始，血流流到测试处手腕的时间差；因为心电信号传播采集原理上是光速，传播时间可以忽略为0，而血液流动到手腕部却需要一定的时间。