[發明專利]一種鞋內置壓阻式體重傳感器

在審

• 申請號: 201610021858.5
• 申請日: 2016-01-13
• 公開（公告）號: CN105675104A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 田雨農;夏陽;范麗新
• 申請（專利權）人: 大連樓蘭科技股份有限公司
• 主分類號: G01G19/44
• 分類號: G01G19/44;A43B3/00;A43B17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于穿戴式體重測試技術領域，涉及一種鞋內置壓阻式體重傳感器。

背景技術

眾所周知，可穿戴設備被業內喻為繼智能手機和平板電腦之后新的產業增長點。現在市面上比較有代表性的智能穿戴產品有智能手環、智能手表和智能眼鏡。這些可穿戴設備使用在人體的上半身，為了完善智能穿戴設備的使用范圍，智能鞋是有效的補充。

調查發現，人在靜態站立時足底承受重力為F=G。走路時足底承受的重力相當于體重的110～125％，即走路時F=1.1～1.25G；人在中長跑時最大蹬地力約為4G，短跑為5G，跳遠為6G，跳高為8G；可見人在不同狀態下足底承受的力是不同的，而且在某些狀態下甚至遠遠大于體重。傳統的體重計、電子稱是無法測量這些動態的“體重”的，同時現階段的足底壓力測試產品均把測量足底壓力分布作為重點，但并不能滿足測量動態“體重”的需求，從人體足部醫療保健、運動姿態矯正及科學制鞋等多方面綜合考慮，均需要一款能夠測量動態“體重”的產品。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種鞋內置壓阻式體重傳感器,該傳感器能夠采集人在靜止及運動過程中的“體重”，具有精度高、工作可靠、頻率響應高、遲滯小、尺寸小、重量輕、結構簡單，而且便于實現顯示數字化的特點。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種鞋內置壓阻式體重傳感器,包括輸出端和從上至下依次設置的第一聚脂薄膜、第二聚脂薄膜，在第一聚脂薄膜和第二聚脂薄膜之間設置有第一銀電極層、壓敏油墨層、第二銀電極層，第一銀電極層設置在壓敏油墨層的上表面，第二銀電極層設置在壓敏油墨層的下表面，所述第一、第二聚脂薄膜、壓敏油墨層、第一、第二銀電極層均為鞋墊形狀，第一銀電極層、第二銀電極層延伸到輸出端。

所述的輸出端分為兩種，一種為插拔式輸出端，另一種為鉚接式輸出端。

所述的壓敏油墨層采用絲網印制工藝制成。

所述的鞋內置壓阻式體重傳感器可集成在鞋墊內，亦可集成在鞋底的上部，成為鞋的一部分。

本發明的有益效果：

本發明體重傳感器為鞋墊形狀，其大小可以根據鞋子的尺碼進行標準化、系列化，本發明可廣泛應用于穿戴式足底壓力測試產品中，其突破了以往醫療機構監測診斷的空間范圍限制，能夠方便地實現對人體體重的日常監測，可為人體足部醫療保健、運動姿態矯正及科學制鞋提供有效的理論依據。

附圖說明

圖1為本發明的鞋內置壓阻式體重傳感器的結構示意圖；

圖2為本發明的鞋內置壓阻式體重傳感器的局部剖視圖；

圖3為本發明的鞋內置壓阻式體重傳感器的插拔式輸出端示意圖；

圖4為本發明的鞋內置壓阻式體重傳感器的鉚接式輸出端示意圖；

圖中，1—第一聚脂薄膜，2—第一銀電極層，3—壓敏油墨層，4—第二銀電極層，5—第二聚脂薄膜,6—輸出端。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步的詳細說明。

如圖1~圖2所示，一種鞋內置壓阻式體重傳感器,包括輸出端6和從上至下依次設置的第一聚脂薄膜1、第二聚脂薄膜5，在第一聚脂薄膜1和第二聚脂薄膜5之間設置有第一銀電極層2、壓敏油墨層3、第二銀電極層4，第一銀電極層2設置在壓敏油墨層3的上表面，第二銀電極層4設置在壓敏油墨層3的下表面，所述第一、第二聚脂薄膜、壓敏油墨層3、第一、第二銀電極層均為鞋墊形狀，第一銀電極層2、第二銀電極層4延伸到輸出端6，輸出端6設置在鞋跟處。

所述的壓敏油墨層3采用絲網印制工藝制成。

如圖3所示，所述的輸出端6為插拔式輸出端，使用時所述的插拔式輸出端與后電路板相連接：輸出端6直接插入后電路板的母連接頭；

如圖4所示，所述的輸出端6為鉚接式輸出端，使用時所述的鉚接式輸出端與后電路板相連接：輸出端6的電極與后電路板的通孔電極對齊，并通過專用鉚件直接鉚接。

下面結合附圖說明本實施例的具體工作過程。

如圖1~圖4所示，人在行走或跑步時，鞋的底部時刻承受著變化的力，這些變化的力促使壓敏油墨層3在厚度方向產生變形，該變形使壓敏油墨的導電電子密度增大,電阻率減小，而電阻值與電阻率成正比關系,同時電阻率又受外力大小的影響，因此根據某一受力點阻值的變化判斷和計算出外力的大小；

本發明就是基于以上原理，將壓敏油墨層3通過輸出端6與后電路板導通，并通過后電路板測量壓敏油墨層3的電阻值的變化量，進而得知外力的大小；同時因為壓敏油墨布滿了整個體重傳感器，所以無論是人在靜止或在運動過程中，只要足底的任一部位成為著力點，均可采集到其體重信息。