1.本实用新型涉及智能医疗护理技术领域，特别是涉及一种用于足部压力检测的智能鞋垫。


背景技术：

2.近年来，随着人们对健康状态及疾病预防越来越重视，很多理疗及健康监管产品越来越多。其中，由于足底压力分布不仅能够反映出人体生理结构的各项信息，例如糖尿病足溃疡、麻风病足和拇外翻等足部疾病，还能反映出人体下肢的健康状态，以及人体的运动状态。足底压力监测技术也逐渐引起人们的重视。目前，人们对足底压力的检测大多是在鞋内或鞋垫内设置多个普通型压力传感器来对足底压力进行检测。这种普通型压力传感器需要很多个才能保证对足底的检测区域完全覆盖，导致成本过高，且整体体积偏大，使用者穿戴起来不够舒适。
3.现有的技术提供了一种基于柔性压力传感器的智能鞋垫，包括鞋垫主体、信号采集装置、无线传输装置以及上位机。鞋垫主体内设置有柔性压力传感器，柔性压力传感器由五层结构层叠而成，并包括自上而下依次设置的上缓冲层、上电极层、介电层、下电极层以及下缓冲层。这种技术虽然采用柔性压力传感器，通过层叠结构保证检测区域的最大化，提高了检测精度。但是这种采用五层结构层叠而成的柔性压力传感器，会导致鞋垫整体厚度增加，使用者穿戴时不够舒适。此外，这种柔性压力传感器采用彼此交叉分布的导电布，其检测点虽然相比普通的压力传感器更多，但是相比于传感纱线来说，其检测点仍然不够多，检测精度不够高。
4.因此，设计一种结构简单、检测准确度高、检测点多、装置体积小、使用者穿戴时更舒适的用于足部压力检测的智能鞋垫就很有必要。


技术实现要素：

5.为了克服上述问题，本实用新型提供一种用于足部压力检测的智能鞋垫，通过在智能鞋垫内设置有编织型柔性压力传感器，能够实时检测穿戴者对鞋垫的施力情况，从而判断穿戴者的健康状态或运动姿态，并且传感器采用编织的方式与鞋垫连接，鞋垫轻薄且舒适性强。
6.为实现上述的目的，本实用新型采用的技术方案是：
7.一种用于足部压力检测的智能鞋垫，包括底端柔性基底、铺设于所述底端柔性基底的上端面的编织型柔性压力传感器、盖设于所述编织型柔性压力传感器的上侧的顶端柔性基底、与所述编织型柔性压力传感器连接的信号采集器、以及与所述信号采集器无线连接的信号处理器；
8.所述编织型柔性压力传感器包括一种或多种导电织物，所述导电织物与所述底端柔性基底通过编织连接，并包括感应组件与电路组件；
9.所述信号采集器包括与所述电路组件耦合的采集电路以及扫描电路。
10.进一步的，所述导电织物呈十字交叉状分布，并与所述底端柔性基底的连接方式包括但不限于为机织、针织、三维编织中的一种或多种。
11.进一步的，所述感应组件与所述电路组件信号连接，并包括导电物质与聚合物，能在受到压力作用时发生弹性形变，以改变其内阻大小，进而使所述电路组件的电信号发生改变。
12.进一步的，所述采集电路与多路采集器连接，以采集所述电路组件的信号变化。
13.进一步的，所述扫描电路与行列扫描仪连接，以采集发生信号变化的所述感应组件的位置。
14.进一步的，所述信号处理器为远程移动终端，并包括通讯组件、存储组件、分析组件、以及显示组件；所述通讯组件与所述信号采集器通讯连接，所述存储组件内置各年龄段人群健康状态下足部压力数据。
15.进一步的，所述分析组件分别与所述通讯组件及所述存储组件连接，以将所述信号采集器采集的压力信号与所述存储组件内的压力数据对比，进而分析使用者的当前健康状态或运动姿态。
16.进一步的，所述显示组件为显示屏，并与所述分析组件连接，以将所述信号采集器采集到的压力分布状态及所述分析组件的分析结果实时显示。
17.进一步的，所述底端柔性基底与所述顶端柔性基底通过热熔胶或针线连接成复合结构，并在二者的连接位置处沿周向设置有密封层。
18.进一步的，所述底端柔性基底与所述顶端柔性基底内均设置有防水层。
19.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
20.1.本实用新型的用于足部压力检测的智能鞋垫，通过在智能鞋垫内设置有编织型柔性压力传感器，能够实时检测穿戴者对鞋垫的施力情况，从而判断穿戴者的健康状态或运动姿态，并且编织型柔性压力传感器由呈十字交叉状的导电织物组成，检测点较多，大大提高了传感器的检测精度。此外，导电织物采用编织的方式与鞋垫连接，使得鞋垫轻薄且舒适性强。
21.2.本实用新型的用于足部压力检测的智能鞋垫，通过将底端柔性基底与顶端柔性基底通过热熔胶或针线连接成复合结构，使得二者将编织型柔性压力传感器紧密压合，保证了传感器的检测精度，并且使得鞋垫更加轻薄。
22.3.本实用新型的用于足部压力检测的智能鞋垫，通过在底端柔性基底与顶端柔性基底内均设置有防水层，并在二者的接合处设置有密封层，能够防止汗液等液体流入压力传感器内，对压力传感器造成损害。
附图说明
23.图1是本实用新型的用于足部压力检测的智能鞋垫的结构示意图；
24.图2是本实用新型的用于足部压力检测的智能鞋垫的爆炸示意图；
25.图3是本实用新型的用于足部压力检测的智能鞋垫的压力传感矩阵的分布示意图；
26.图4是本实用新型的用于足部压力检测的智能鞋垫的各个组件连接示意图；
27.附图中各部件的标记如下：110、底端柔性基底；120、编织型柔性压力传感器；121、
感应组件；122、电路组件；130、顶端柔性基底；140、信号采集器；141、采集电路；142、扫描电路；150、信号处理器；151、存储组件；152、分析组件；153、通讯组件；154、显示组件；160、密封层。
具体实施方式
28.为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。
29.在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。
30.另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
31.实施例1
32.如图1至4所示，一种用于足部压力检测的智能鞋垫100，包括底端柔性基底110、铺设于底端柔性基底110的上端面的编织型柔性压力传感器120、盖设于编织型柔性压力传感器120的上侧的顶端柔性基底130、与编织型柔性压力传感器120连接的信号采集器140、以及与信号采集器140无线连接的信号处理器150。
33.具体来讲，底端柔性基底110与顶端柔性基底130通过热熔胶或针线连接成复合结构，使得二者将编织型柔性压力传感器120紧密压合，保证了传感器的检测精度，并且使得鞋垫更加轻薄。编织型柔性压力传感器120包括一种或多种导电织物，导电织物与底端柔性基底110通过编织连接，使得导电织物随鞋垫的变化而发生相应的形状改变时，编织型柔性压力传感器120与底端柔性基底110仍然保持紧密接合的状态。特别的，导电织物与底端柔性基底110的连接方式包括但不限于为机织、针织、三维编织中的一种或多种。如此设置，通过在智能鞋垫内设置有编织型柔性压力传感器120，能够实时检测穿戴者对鞋垫的施力情况，从而判断穿戴者的健康状态或运动姿态。并且，编织型柔性压力传感器120由呈十字交叉状的导电织物组成，检测点较多，大大提高了传感器的检测精度。此外，导电织物采用编织的方式与鞋垫连接，使得鞋垫轻薄且舒适性强。
34.如图1至2所示，在一些实施例中，底端柔性基底110与顶端柔性基底130内均设置有防水层，并在二者的连接位置处沿周向设置有密封层160。从而使得编织型柔性压力传感器120处于相对密封的环境，能够防止汗液等液体流入编织型压力传感器内，对编织型压力传感器造成损害。特别的，底端柔性基底110采用硅胶、橡胶等弹性材料，对编织型压力传感器起到很好的支撑作用，并能保证穿戴者的舒适性。顶端柔性基底130采用柔软透气的织物材料，兼具柔软性和美观性，能够保证智能鞋垫的美观性。
35.如图2至3所示，在一些实施例中，导电织物为电阻式传感纱线、电容式传感纱线或压电式传感纱线，并呈十字交叉状分布。由于传感纱线的直径较小，彼此交叉分布的传感纱线的检测点更多，保证了压力传感的检测精度。
36.如图4所示，在一些实施例中，导电织物包括感应组件121、以及与感应组件121信
号连接的电路组件122。感应组件121包括导电物质与聚合物，能在受到压力作用时发生弹性形变，以改变其内阻大小，进而使电路组件122的电信号发生改变。具体来讲，当导电织物交叉点处受到压力变化时，会导致交叉点处的两条导电织物的感应组件121之间的距离发生变化，使得两者之间的电阻随之改变，从而使流经该交叉点的电信号发生改变。
37.如图4所示，在一些实施例中，信号采集器140包括与电路组件122耦合的采集电路141以及扫描电路142。扫描电路142用于扫描发生信号变化的感应组件121的位置信号，以记录穿戴者的足底压力分布状态。
38.特别的，采集电路141还连接有多路采集器，可控制感应组件121的交叉点的导通，并记录该点的电压值，由于电流速度极快(接近光速)，因此不管何时所有交叉点都可默认为处在接通状态。扫描电路142连接有行列扫描仪，可对发生信号变化的交叉点的位置信息进行快速准确的采集。
39.如图4所示，在一些实施例中，信号处理器150为远程移动终端，并包括通讯组件153、存储组件151、分析组件152、以及显示组件154。远程移动终端为pad、手机或电脑等智能设备。
40.具体来讲，通讯组件153与信号采集器140通讯连接，其通讯方式优选为蓝牙，具有很强的通用性。存储组件151内置各年龄段人群健康状态下足部压力数据。分析组件152分别与通讯组件153及存储组件151连接，以将信号采集器140采集的压力信号与存储组件151内的压力数据对比，进而分析使用者的当前健康状态或运动姿态。分析组件152通过对比足下关键部位的压力信息，判断人体的当前姿态情况，对姿态干预、姿态矫正、以及复健治疗等方面做出相应指导。特别的，这种足底压力检测方式在儿童行动姿态干预、糖尿病、麻风病等足部疾病、患者的复健治疗、老人的安全监测以及运动员的运动姿态分析等方面具有很强的应用前景。显示组件154为显示屏，并与分析组件152连接，以将信号采集器140采集到的压力分布状态及分析组件152的分析结果实时显示，帮助使用者更好的了解当前的监测状态。
41.下面对本实用新型的具体工作方式进行说明：
42.使用者先将智能鞋垫放入鞋内。随后，足部按压在智能鞋垫上。编织型柔性压力传感器120的感应组件121受到踩踏作用时会使其导电介质层的电阻变化，进而使电路组件122的电流信号发生变化，从而实现将踩踏产生的压力信号转换成电信号。信号采集器140采集到电路组件122传递的电信号以及相应的位置信号，并将其传递给信号处理器150，分析组件152将通讯组件153传递的信息与存储组件151内存储的信息对比，并判断使用者当前运动姿态是否正确或者健康状态是否异常。同时，显示组件154将分析组件152的分析结果实时显示。
43.以上所述仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。