康復(fù)鞋的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及智能穿戴設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種康復(fù)鞋。
【背景技術(shù)】
[0002]世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，跌傷是世界各地意外或非故意傷害死亡的第二大原因，每年42.4萬(wàn)人會(huì)由此而喪失生命。
[0003]根據(jù)我國(guó)衛(wèi)生部2011年的全國(guó)疾病監(jiān)測(cè)系統(tǒng)死因監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示:跌倒在我國(guó)65歲以上的老年人傷害死亡原因中占居首位。
[0004]靜態(tài)平衡功能減退和步態(tài)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性下降是引發(fā)老年人跌倒的主要原因。與此同時(shí)，老年人為彌補(bǔ)其活動(dòng)能力的下降，很容易采取更為謹(jǐn)慎地緩慢踱步行走，造成步幅變短、行走不連續(xù)、腳不能抬到一個(gè)合適的高度，反而更容易引發(fā)跌倒。
[0005]實(shí)際上，包括在老年人中常見(jiàn)的神經(jīng)退行性病變?cè)趦?nèi)的神經(jīng)系統(tǒng)病變、本體感覺(jué)下降、肌肉和關(guān)節(jié)力量減弱、前庭系統(tǒng)失調(diào)等諸多因素，都會(huì)導(dǎo)致平衡性下降。其中，老年人中樞控制能力下降，對(duì)比感覺(jué)降低，軀干搖擺較大，反應(yīng)能力下降、反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)，也更容易導(dǎo)致平衡能力和協(xié)同運(yùn)動(dòng)能力下降，從而增加跌倒的可能性。
[0006]人的步態(tài)包含了許多的生理信息。當(dāng)人體運(yùn)動(dòng)控制的某個(gè)器官或者某個(gè)部位出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，往往能夠直接的從步態(tài)上面反映出來(lái)。因此，通過(guò)連續(xù)記錄的步態(tài)數(shù)據(jù)，可以讓專(zhuān)業(yè)的康復(fù)機(jī)構(gòu)對(duì)使用者提出健康建議，制定鍛煉計(jì)劃，改善身體機(jī)能，可以避免更多嚴(yán)重的健康問(wèn)題出現(xiàn)。
[0007]基于上述原因，現(xiàn)有針對(duì)老人設(shè)計(jì)的讀取步態(tài)信息用康復(fù)鞋，其主要是通過(guò)在鞋內(nèi)不同位置安裝壓力傳感器對(duì)人體的步態(tài)信息進(jìn)行檢測(cè)，具體是因?yàn)槿嗽谛凶邥r(shí)，腳尖和腳后跟的抬起或落地有先后，則位于腳尖和腳后跟的壓力傳感器所測(cè)得數(shù)值有相應(yīng)變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)人行走的步態(tài)進(jìn)行分析。
[0008]但是，上述的讀取步態(tài)信息用康復(fù)鞋在鞋內(nèi)加裝壓力傳感器，僅能在腳掌與鞋底接觸后產(chǎn)生反饋，對(duì)于某些腳掌和鞋底分離時(shí)，腳掌的變化難以測(cè)量。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]本實(shí)用新型的目的是克服或減緩至少上述缺點(diǎn)中的部分，特此提供一種康復(fù)鞋，包括鞋子和位于鞋子內(nèi)側(cè)的多個(gè)壓力傳感器，所述壓力傳感器均耦接處理器，所述壓力傳感器和處理器均由電源裝置供電，在所述鞋子內(nèi)位于鞋后跟的部分安裝有三軸加速度傳感器，所述三軸加速度傳感器與處理器耦接。
[0010]優(yōu)選地，所述壓力傳感器分布在鞋子內(nèi)側(cè)的底部和鞋子內(nèi)側(cè)的鞋面。
[0011]優(yōu)選地，所述處理器包括主控電路和無(wú)線通訊電路；
[0012]所述主控電路接收多個(gè)所述壓力傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)以及三軸加速度傳感器的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)且通訊至無(wú)線通訊電路，所述無(wú)線通訊電路無(wú)線傳輸各測(cè)量數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)至外部終端。
[0013]優(yōu)選地，所述防誤動(dòng)作電路包括多個(gè)與壓力傳感器對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)電路，所述開(kāi)關(guān)電路包括比較器和開(kāi)關(guān)元件;所述比較器一比較端與對(duì)應(yīng)壓力傳感器耦接，另一比較端輸入由最低閾值信號(hào)，所述比較器的輸出端與開(kāi)關(guān)元件的控制端耦接，所述開(kāi)關(guān)元件耦接在對(duì)應(yīng)壓力傳感器與主控電路之間。
[0014]優(yōu)選地，所述主控電路選用單片機(jī)或M⑶。
[0015]優(yōu)選地，所述無(wú)線通訊電路包括選用W1-Fi模塊，所述W1-Fi模塊通過(guò)接口電路與所述主控電路通訊。
[0016]本實(shí)用新型通過(guò)分布在鞋子內(nèi)的多個(gè)壓力傳感器檢測(cè)人在行走時(shí)的步態(tài)信息，再通過(guò)三軸加速度傳感器對(duì)人在行走過(guò)程中，腳尖離地時(shí)，腳后跟相對(duì)地面的在三個(gè)方向上的加速度，以便于對(duì)其行走方向的傾斜角度進(jìn)行識(shí)別，能夠克服在僅選用壓力傳感器對(duì)步態(tài)信息進(jìn)行收集時(shí)，壓力傳感器與腳掌分離時(shí)，腳掌的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，有利于更加細(xì)化、全面的分析病患或者老人的步態(tài)信息。
【附圖說(shuō)明】
[0017]現(xiàn)在將參照所附附圖更加詳細(xì)地描述本實(shí)用新型的這些和其它方面，其所示為本實(shí)用新型的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例。其中:
[0018]圖1為本實(shí)施例的俯視圖；
[0019]圖2為圖1的內(nèi)部安裝圖；
[0020]圖3為本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖4為本實(shí)施例的電路框圖。
[0022]圖中:1、鞋子;2、壓力傳感器;3、三軸加速度傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)例，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍，在閱讀了本實(shí)用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0024]如圖1和圖2所不，本實(shí)施例公開(kāi)了一種康復(fù)鞋，包括鞋子I，在鞋子I內(nèi)側(cè)的底部和鞋子I內(nèi)側(cè)的鞋面分布有多個(gè)壓力傳感器2，在病患或者老人行走的過(guò)程中，腳掌會(huì)對(duì)各壓力傳感器2產(chǎn)生壓力，則根據(jù)各壓力傳感器2的測(cè)量數(shù)據(jù)大小，對(duì)穿戴者的步態(tài)信息進(jìn)行讀取。
[0025]同時(shí)，安裝在鞋子I的鞋后跟安裝有三軸加速度傳感器3，三軸加速度傳感器3能夠反應(yīng)人在行走過(guò)程中，腳后跟相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)以及位置。那么，人在行走過(guò)程中腳尖離地前，三軸加速度傳感器3對(duì)腳后跟相對(duì)地面三個(gè)方向的加速度進(jìn)行讀取，這樣能夠識(shí)別穿戴者在抬腳過(guò)程中，腳掌是否會(huì)向一側(cè)彎曲，進(jìn)而判斷其對(duì)應(yīng)腿骨的健康狀態(tài)，或者穿戴者的重心;在腳尖離地后，三軸加速度傳感器3對(duì)整個(gè)懸空的腳掌相對(duì)地面三個(gè)方向的加速度進(jìn)行讀取，這樣能夠識(shí)別穿戴者在腳掌懸空后至落地前，腳掌的擺動(dòng)方向，進(jìn)而識(shí)別穿戴者的是否存在長(zhǎng)短腿等跛腿問(wèn)題。
[0026]具體地，本實(shí)施例的壓力傳感器2通過(guò)防誤動(dòng)作單元連接有主控單元，防誤動(dòng)作單元將壓力傳感器2輸出的測(cè)量數(shù)據(jù)與一最低閾值信號(hào)進(jìn)行比較，在壓力傳感器2的輸出大于最低閾值信號(hào)后，方可允許壓力傳感器2的輸出至主控單元，主控單元接收壓力傳感器2的輸出，生成測(cè)量數(shù)據(jù)，且將測(cè)量數(shù)據(jù)經(jīng)無(wú)線通訊單元通訊至外部終端，外部終端對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行解算形成圖標(biāo)供看護(hù)人員直觀地的觀察。
[0027]防誤動(dòng)作單元包括多個(gè)開(kāi)關(guān)電路，開(kāi)關(guān)電路與壓力傳感器2—一對(duì)應(yīng)，任意的開(kāi)關(guān)電路包括比較器和開(kāi)關(guān)元件，比較器具有兩個(gè)輸入端，其正相輸入端與壓力傳感器2的輸出端耦接，反相輸入端輸入最低閾值信號(hào)，其輸出端與開(kāi)關(guān)元件的控制極耦接;開(kāi)關(guān)元件連接在壓力傳感器2和單片機(jī)之間。那么，本實(shí)施例僅在壓力傳感器2的輸出足夠大時(shí)，主控單元才能夠讀取壓力傳感器2的輸出，防止穿戴者在穿戴不舒適時(shí)，腳掌扭動(dòng)造成壓力傳感器2測(cè)量錯(cuò)誤數(shù)據(jù)。
[0028]本實(shí)施例的主控單元包括單片機(jī)，且在壓力傳感器2的輸出是模擬量時(shí)，在開(kāi)關(guān)元件和單片機(jī)之間設(shè)置模數(shù)轉(zhuǎn)換器，使單片機(jī)讀取數(shù)字量的測(cè)量數(shù)據(jù)。
[0029]另外，本實(shí)施例的無(wú)線通訊單元選用現(xiàn)有的W1-Fi模塊，則W1-Fi模塊通過(guò)接口電路與單片機(jī)通訊。本實(shí)施例選用W1-Fi模塊的優(yōu)勢(shì)是，一方面能夠作為單片機(jī)與外部終端的通訊橋梁，另一方面可以結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)中，基于W1-Fi模塊對(duì)病患或老人所在樓層進(jìn)行準(zhǔn)確定位的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不具有民事行為能力或意識(shí)模糊的穿戴者的實(shí)時(shí)監(jiān)視。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種康復(fù)鞋，包括鞋子和位于鞋子內(nèi)側(cè)的多個(gè)壓力傳感器，所述壓力傳感器均耦接處理器，所述壓力傳感器和處理器均由電源裝置供電，其特征在于，在所述鞋子內(nèi)位于鞋后跟的部分安裝有三軸加速度傳感器，所述三軸加速度傳感器與處理器耦接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的康復(fù)鞋，其特征在于，所述壓力傳感器分布在鞋子內(nèi)側(cè)的底部和鞋子內(nèi)側(cè)的鞋面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的康復(fù)鞋，其特征在于，所述處理器包括主控電路和無(wú)線通訊電路； 所述主控電路接收多個(gè)所述壓力傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)以及三軸加速度傳感器的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)且通訊至無(wú)線通訊電路，所述無(wú)線通訊電路無(wú)線傳輸各測(cè)量數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)至外部終端。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的康復(fù)鞋，其特征在于，所述處理器包括防誤動(dòng)作電路，所述防誤動(dòng)作電路分別接收多個(gè)壓力傳感器的輸出，且將多個(gè)壓力傳感器的輸出分別與一最低閾值信號(hào)進(jìn)行比較，僅在壓力傳感器的輸出大于所述最低閾值信號(hào)后對(duì)應(yīng)壓力傳感器輸出測(cè)量數(shù)據(jù)至主控電路。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的康復(fù)鞋，其特征在于，所述防誤動(dòng)作電路包括多個(gè)與壓力傳感器對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)電路，所述開(kāi)關(guān)電路包括比較器和開(kāi)關(guān)元件;所述比較器一比較端與對(duì)應(yīng)壓力傳感器耦接，另一比較端輸入由最低閾值信號(hào)，所述比較器的輸出端與開(kāi)關(guān)元件的控制端耦接，所述開(kāi)關(guān)元件耦接在對(duì)應(yīng)壓力傳感器與主控電路之間。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的康復(fù)鞋，其特征在于，所述主控電路選用單片機(jī)或MCU。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的康復(fù)鞋，其特征在于，所述無(wú)線通訊電路包括選用W1-Fi模塊，所述W1-Fi模塊通過(guò)接口電路與所述主控電路通訊。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種康復(fù)鞋，包括鞋子和位于鞋子內(nèi)側(cè)的多個(gè)壓力傳感器，壓力傳感器均耦接處理器，壓力傳感器和處理器均由電源裝置供電，在鞋子內(nèi)位于鞋后跟的部分安裝有三軸加速度傳感器，三軸加速度傳感器與處理器耦接。本實(shí)用新型通過(guò)分布在鞋子內(nèi)的多個(gè)壓力傳感器檢測(cè)人在行走時(shí)的步態(tài)信息，再通過(guò)三軸加速度傳感器對(duì)人在行走過(guò)程中，腳尖離地時(shí)，腳后跟相對(duì)地面的在三個(gè)方向上的加速度，以便于對(duì)其行走方向的傾斜角度進(jìn)行識(shí)別，能夠克服在僅選用壓力傳感器對(duì)步態(tài)信息進(jìn)行收集時(shí)，壓力傳感器與腳掌分離時(shí)，腳掌的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，有利于更加細(xì)化、全面的分析病患或者老人的步態(tài)信息。
【IPC分類(lèi)】A43B3/00
【公開(kāi)號(hào)】CN205321353
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620013379
【發(fā)明人】王國(guó)宏, 嚴(yán)毅, 袁柳, 陳婷, 黃海艷, 熊昕, 嚴(yán)堅(jiān)
【申請(qǐng)人】華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院
【公開(kāi)日】2016年6月22日
【申請(qǐng)日】2016年1月7日