人体运动数据采集鞋垫及采用该鞋垫的康养活动

本技术涉及健康监测设备领域，具体涉及一种人体运动数据采集鞋垫及采用该鞋垫的康养活动检测装置。背景技术：1、当前应用于居家监护、监测的产品，主要是各类智能穿戴产品（智能手环、手表等形式），这类产品在使用时还存在比较显著的缺陷：需要用户随身携带、佩戴，设备功耗较高，连续使用时电池续航时间较短，需经常取下、拆下进行充电；同时当前此类产品只能采集用户佩戴处的数据（单一传感器数据源），用于描述、推断人体运动状态，具有很大局限性，难以保证较高的准确性。2、公开号为cn101589860a的中国专利公开了一种基于柔性阵列压力传感器的健康检测运动鞋及其健康监测的方法，通过获取行走过程中足底压力信息而得到使用者包括步行距离、步速、步频、能量消耗在内的参数，足底压力信息通过无线通讯方式传送到多功能腕表中处理、存储、显示，多功能腕表还具有脉搏检测、体温检测、儿童安全监护功能，多功能腕表存储的数据通过usb传递到计算机客户端上，计算机客户端软件能够与主服务器端软件进行数据交换，使用者能够得到锻炼效果评测、锻炼规划。3、同时，申请号 201611123591.7的中国专利还公开了一种基于三个九轴运动传感器的跌倒风险评估及监测系统及评估方法，可以实现跌倒状态检测、跌倒风险评估、跌倒防护装置控制。系统包括：信息采集模块、无线通信模块和数据分析模块。主要使用3个9轴运动传感器，其中两个放在两只鞋里，一个放在腰上，通过三个传感器获得加速度、角速度、角度的原始数据，利用蓝牙模块进行数据信号传输，传输到数据分析终端。通过运动传感器对多种数据信号的分析，检测摔倒状态、并结合tinetti评测表标准评估摔倒风险，反馈给测试者。4、上述两个健康检测装置和方法中，一个主要对足底压力信息进行采集，另一个主要对足部运动数据采集，在进行监测时，使用过程中，除了脚上要穿戴外，其他身体部分也要穿戴相应的装置，使用较为麻烦，且监测数据单一，对监测对象的运动状态还是存在一定的局限性，也难以保证结果的准确性。另外，上述监测装置中，在运动鞋内置压力传感器，使用时，通用性不佳，而直接将轴运动传感器放在鞋里的监测装置，则会存在硌脚，使用不便的问题。技术实现思路1、针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种人体运动数据采集鞋垫及采用该鞋垫的康养活动检测装置，解决现有监测装置穿戴和使用不便，且监测的准确性不佳的问题。2、为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：3、一种人体运动数据采集鞋垫，包括左鞋垫和右鞋垫，所述左鞋垫和右鞋垫的中部均呈内凹状，用于与穿鞋子的鞋底相配合，在左鞋垫和右鞋垫的内凹部均匀设有多个吸盘，在左鞋垫和右鞋垫内嵌设有多个呈陈列分布的压力传感器，所述压力传感器覆盖左鞋垫和右鞋垫的内凹区域，采集穿戴者脚底不同区域的压力；在左鞋垫和右鞋垫内、压力传感器旁还嵌设有一电路板，在电路板上设有运动传感器、数据预处理芯片、通讯模块和锂电池，所述锂电池与运动传感器、数据预处理芯片、通讯模块电连接，所述运动传感器能够采集穿戴者的运动加速度数值、陀螺仪角速度值，所述运动传感器、压力传感器均与数据预处理芯片相接，能够向数据预处理芯片传递穿戴人员的压力数据和运动数据；所述通讯模块与数据预处理芯片相接，能够将数据预处理芯片的数据处理结果通过无线方式发送给用户终端或云端。这样，数据采集鞋垫采用两组独立传感器进行数据采集，采集的数据更多，后续得到的结果也就更准确。所采用的鞋垫能够通过吸盘紧紧地吸附在监测对象的鞋底，使用方便，无需弯腰，更适合居家康养人员使用。运动传感器和压力传感器分别设置在鞋垫的不同位置，两者之间互不影响，布局合理。其中，压力传感器能够完全覆盖鞋底区域，采集监测对象不同足部区域的相应压力。4、进一步的，在左鞋垫和右鞋垫的内凹区域的外沿设有一圈柔性橡胶层，在电路板上还设有无线充电接收芯片，所述无线充电控制芯片为无线电源接收器和电池充电器芯片，与锂电池电连接，用于为锂电池充电。这样，所设置的柔性橡胶层，具有一定弹性，能够适应不同鞋码的人穿戴。所设置的无线充电接收芯片能够实现鞋垫的无线充电，在穿戴中没有线束，不会影响穿戴者行动。5、进一步的，所述压力传感器为薄膜压力传感器，所述运动传感器为六轴传感器，所述通讯模块为fr通讯模块，通过spi接口与数据预处理芯片相接；所述薄膜压力传感器通过阵列接口与数据预处理芯片相接，所述六轴传感器通过iic接口接入数据预处理芯片。这样，所设置的fr通讯模块具有通讯信号好，用电少的特点，六轴传感器能够实现角速度、运动加速度等数据的感应。6、一种采用上述人体运动数据采集鞋垫的康养活动检测装置，包括人体运动数据采集鞋垫和无线充电垫板，所述无线充电垫板包括用于放置左鞋垫和右鞋垫、并对左鞋垫和右鞋垫进行充电的无线充电板，在无线充电板一侧设有装配盒，在装配盒内设有无线充电控制板和数据通信控制板，在无线充电控制板上设有无线充电芯片，在数据通信控制板上设有第一通讯模块、第二通讯模块和边缘计算处理芯片，所述第一通讯模块与左鞋垫和右鞋垫内的通讯模块无线连接，与边缘计算处理芯片的数据输入端通过接口相接；所述第二通讯模块与边缘计算处理芯片的数据输出端相接，用于将边缘计算处理芯片的数据处理结果发送到云端或后台。这样，所采用的监测装置包括数据采集鞋垫和无线充电通讯垫板，该无线充电通讯垫板能够用于对多双数据采集鞋垫进行充电，同时，对数据采集鞋垫发送的数据进行处理。充电时，通过无线连接的方式充电，充电快捷方便。同时，数据接收和数据发送通过不同通讯模块分别实现，不会相互干扰。数据采集鞋垫采用两组独立传感器进行数据采集，采集的数据更多，经过边缘计算处理芯片处理后的结果也就更精确。7、进一步的，在数据通讯控制板上还设有第三通讯模块，第三通讯模块为带有天线的4g模块，第三通讯模块通过usb接口与边缘计算处理芯片的数据输出端相接；无线充电控制芯片为符合 qi标准的高效无线电源发射器芯片bq500212a。这样，采用多个通讯模块，可在4g网络或wifi网络不佳的情况下，也能实现数据的传送。8、进一步的，所述第一通讯模块为fr通讯模块，通过spi接口与边缘计算处理芯片相接；第二通讯模块为带有天线的wifi与蓝牙二合一模块，主控为mt7661rsn双频无线通讯芯片，第二通讯模块通过spi接口与边缘计算处理芯片相接。各个通讯模块所采用的通讯协议各不相同，数据输出线路也不相同，在不同情况下，传输数据方式也不相同。技术特征：1.一种人体运动数据采集鞋垫，包括左鞋垫和右鞋垫，其特征在于，所述左鞋垫和右鞋垫的中部均呈内凹状，用于与穿鞋子的鞋底相配合，在左鞋垫和右鞋垫的内凹部均匀设有多个吸盘，在左鞋垫和右鞋垫内嵌设有多个呈陈列分布的压力传感器，所述压力传感器覆盖左鞋垫和右鞋垫的内凹区域，采集穿戴者脚底不同区域的压力；在左鞋垫和右鞋垫内、压力传感器旁还嵌设有一电路板，在电路板上设有运动传感器、数据预处理芯片、通讯模块和锂电池，所述锂电池与运动传感器、数据预处理芯片、通讯模块电连接，所述运动传感器能够采集穿戴者的运动加速度数值、陀螺仪角速度值，所述运动传感器、压力传感器均与数据预处理芯片相接，能够向数据预处理芯片传递穿戴人员的压力数据和运动数据；所述通讯模块与数据预处理芯片相接，能够将数据预处理芯片的数据处理结果通过无线方式发送至云端或用户。2.根据权利要求1所述的人体运动数据采集鞋垫，其特征在于，在左鞋垫和右鞋垫的内凹区域的外沿设有一圈柔性橡胶层，在电路板上还设有无线充电接收芯片，所述无线充电控制芯片为无线电源接收器和电池充电器芯片，与锂电池电连接，用于为锂电池充电。3.根据权利要求1或2所述的人体运动数据采集鞋垫，其特征在于，所述压力传感器为薄膜压力传感器，所述运动传感器为六轴传感器，所述通讯模块为fr通讯模块，通过spi接口与数据预处理芯片相接；所述薄膜压力传感器通过阵列接口与数据预处理芯片相接，所述六轴传感器通过iic接口接入数据预处理芯片。4.一种采用权利要求1或2中人体运动数据采集鞋垫的康养活动检测装置，其特征在于，包括人体运动数据采集鞋垫和无线充电垫板，所述无线充电垫板包括用于放置左鞋垫和右鞋垫、并对左鞋垫和右鞋垫进行充电的无线充电板，在无线充电板一侧设有装配盒，在装配盒内设有无线充电控制板和数据通信控制板，在无线充电控制板上设有无线充电芯片，在数据通信控制板上设有第一通讯模块、第二通讯模块和边缘计算处理芯片，所述第一通讯模块与左鞋垫和右鞋垫内的通讯模块无线连接，与边缘计算处理芯片的数据输入端通过接口相接；所述第二通讯模块与边缘计算处理芯片的数据输出端相接，用于将边缘计算处理芯片的数据处理结果发送到云端或后台。5.根据权利要求4所述的康养活动检测装置，其特征在于，在数据通讯控制板上还设有第三通讯模块，第三通讯模块为带有天线的4g模块，第三通讯模块通过usb接口与边缘计算处理芯片的数据输出端相接；无线充电控制芯片为符合 qi标准的高效无线电源发射器芯片bq500212a。6.根据权利要求5所述的康养活动检测装置，其特征在于，所述第一通讯模块为fr通讯模块，通过spi接口与边缘计算处理芯片相接；第二通讯模块为带有天线的wifi与蓝牙二合一模块，主控为mt7661rsn双频无线通讯芯片，第二通讯模块通过spi接口与边缘计算处理芯片相接。技术总结本技术公开了一种人体运动数据采集鞋垫及采用该鞋垫的康养活动检测装置，所述检测装置包括由包括左鞋垫和右鞋垫组成的人体运动数据采集鞋垫，以及无线充电垫板；所述左鞋垫和右鞋垫的中部均呈内凹状，在左鞋垫和右鞋垫的内凹部设有多个吸盘，且嵌设有多个呈陈列分布的压力传感器；在左鞋垫和右鞋垫内、压力传感器旁还嵌设有一电路板，在电路板上设有运动传感器、数据预处理芯片、通讯模块和锂电池；所述无线充电垫板包括用于放置左鞋垫和右鞋垫、并对左鞋垫和右鞋垫进行充电的无线充电板，在无线充电板一侧设有装配盒，在装配盒内设有无线充电控制板和数据通信控制板。技术研发人员：邵怀荣,潘礼军,刘巧,韩鹏,孙怀义,熊黎丽,余勇,莫斌,罗寿中受保护的技术使用者：重庆市科学技术研究院技术研发日：20231219技术公布日：2024/6/26