[發明專利]一種具有健康管理功能的智能醫療鞋

在審

• 申請號: 201810487186.6
• 申請日: 2018-05-21
• 公開（公告）號: CN110507030A
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 張志良
• 申請（專利權）人: 張志良
• 主分類號: A43B3/00
• 分類號: A43B3/00;A43B7/14;A61H39/04;A61B5/024;A61B5/00;H04L29/08
• 代理公司: 50219 重慶百潤洪知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉立春<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種具有健康管理功能的智能醫療鞋，包括鞋體，所述鞋體的底部設有空腔；所述腔體內設有支撐鞋底的支撐柱；其特征在于：包括掌紋識別系統、睡眠監測系統、血壓測量系統、心跳測量部分、按摩控制系統、健康管理系統和通信系統，所述掌紋識別系統的掌紋識別器設置在所述鞋體內腳趾位置，所述按摩控制系統與按摩器相連，所述按摩器設置在所述鞋體內并分布在腳底需要按摩的穴位位置，所述血壓測量系統的壓力傳感器設置在所述鞋體內，所述掌紋識別系統、血壓測量系統、按摩控制系統、健康管理系統和通信系統均設置在所述鞋體的底部的空腔內，所述健康管理系統通過通信系統與遠程醫院監控系統相連，所述心跳測量部分和睡眠監測系統均通過手環實現測量，并通過手環內置的處理器與所述健康管理系統相連，所述鞋體內設有磁療鞋墊，所述磁療鞋墊按照足底反射區，刺激穴位進行保健護理。

2.根據權利要求1所述的具有健康管理功能的智能醫療鞋，其特征在于：所述掌紋識別系統采用光學掌紋傳感器與ARMCortexM3內核32位高性能單片機STM32F205RE組成功能主體，采用Sobel邊緣檢測算子、Gabor濾波、圖像二值化等圖像采集與處理算法對掌紋圖像進行識別，構建了小體積的嵌入式掌紋識別模塊。

3.根據權利要求2所述的具有健康管理功能的智能醫療鞋，其特征在于：所述掌紋識別系統的光學掌紋傳感器采用標準C13MS技術的電容性固態器件，具有自動掌紋檢測能力，內含8位模數轉換器，可提供3種總線接口形式，可支持MII接口和RMII接口。

4.根據權利要求1所述的具有健康管理功能的智能醫療鞋，其特征在于：所述通信系統的SIM300通過串口與MCU通信，模塊與SIM卡之間串聯的22Ω電阻用于阻抗匹配，SIM卡數據線作了上拉處理，與引腳并聯的SMF05C型靜電抑制器用于靜電防護，電源與地之間并聯的100μF鉭電容和1μF陶瓷電容用于去除低頻毛刺，按下按鍵S1，使PWRKEY引腳的電位拉低約2s左右，可以完成模塊的上電與掉電，當前狀態由串聯在VDD_EXT引腳上的發光二極管指示。

5.根據權利要求1所述的具有健康管理功能的智能醫療鞋，其特征在于：所述醫療鞋采用溫度傳感器LM35和濕度測量模塊CHM-02進行鞋內環境監測，LM35的電壓輸出與攝氏溫度呈線性關系，無需校準就可在常溫環境下達±l/4℃的測量精度，CHM-02模塊可在0~70℃的溫度下對20~95%RH范圍內的濕度進行檢測，室溫下的測量精度為5%RH。

6.根據權利要求1所述的具有健康管理功能的智能醫療鞋，其特征在于：所述心跳測量部分為可穿戴的手環，所述利用LED燈照亮身體組織，同時使用光電二極管來測量攜帶血液量變化信息的反射信號，跨阻抗放大器可用于將光電流轉化為電壓，通過ADC將電壓信號轉化為數字信號，然后在固件中對數字信號進行處理，以消除DC偏移和高頻噪聲，進而檢測心跳，采用獨立控制器執行心率處理，而控制器通過I2C/SPI/IART通信協議與健康管理系統進行通信。

7.根據權利要求1所述的具有健康管理功能的智能醫療鞋，其特征在于：所述按摩控制系統包括以下幾種接線方式：

（1）利用PLC的模擬量輸出模塊控制變頻器PLC的模擬量輸出模塊輸出0～5V電壓信號或4～20mA電流信號，作為變頻器的模擬量輸入信號，控制變頻器的輸出頻率；

（2）利用PLC的開關量輸出控制變頻器；PLC的開關輸出量與變頻器的開關量輸入端直接相連；

（3）PLC與RS-485通信接口的連接。

8.根據權利要求1所述的具有健康管理功能的智能醫療鞋，其特征在于：所述血壓測量系統通過光電傳感器采集手腕部位的脈搏波ppg和心電ecg信號結合起來分析ppg和ecg波峰的時間差；這個時間差叫ptt，代表從心臟搏動開始，血流流到測試處手腕的時間差；因為心電信號傳播采集原理上是光速，傳播時間可以忽略為0，而血液流動到手腕部卻需要一定的時間。