[發明專利]一種足底觸點壓力傳感器步態識別裝置

在審

• 申請號: 202110219382.7
• 申請日: 2021-02-26
• 公開（公告）號: CN113017603A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 劉辰然;蔣婷婷;李淑儀;劉東洋;王賽龍
• 申請（專利權）人: 劉辰然
• 主分類號: A61B5/103
• 分類號: A61B5/103;A61B5/11
• 代理公司: 北京路勝元知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11669
• 代理人: 路兆強

1.一種足底觸點壓力傳感器步態識別裝置，包括電源模塊(1)、無線通訊與微處理器模塊(2)、傳感與微處理器模塊(3)，其特征在于：所述無線通訊與微處理器模塊(2)具體包括：微處理器一(4)、天線(5)、接口一(6)；所述傳感與微處理器模塊(3)具體包括微處理器二(7)和接口二(8)；所述電源模塊(1)是由復位鍵、功能鍵、LED指示燈、若干干電池、蜂鳴器以及無線通訊與微處理器模塊(2)和傳感與微處理器模塊(3)連接擴展口組合而成；

所述無線通訊與微處理器模塊(2)和傳感與微處理器模塊(3)的背面均設置有焊盤，且所述微處理器一(4)、天線(5)和接口一(6)位于無線通訊與微處理器模塊(2)的覆蓋范圍內，所述微處理器二(7)和接口二(8)位于傳感與微處理器模塊(3)的覆蓋范圍內；

所述足底觸點分為：F1區、F2區、F3區、R1區、R2區以及M區；所述足底觸點壓力傳感器步態識別裝置包括足底觸點壓力傳感器，所述足底觸點壓力傳感器包括：第一絕緣層和設置在該第一絕緣層上的第一電極、介電層和設置在該介電層上的第二電極、第二絕緣層、保護層和設置在該保護層上的電容電極和敏感結構壓力傳感器以及電路模塊；

足底觸點壓力傳感器內部包括玻璃一(9)、參考電容(10)、敏感電容(11)、電路一(12)、金屬層(13)和Si(14)，所述玻璃一(9)為磨砂玻璃，所述足底觸點壓力傳感器的電極引出裝置包含P型硅(15)、電路二(16)、環氧樹脂膠(17)、引線(18)、金屬(19)和玻璃二(20)；

所述足底觸點壓力傳感器設置在F1區、F2區、F3區、R1區、R2區以及M區；所述無線通訊與微處理器模塊(2)同樣設置在F1區、F2區、F3區、R1區、R2區以及M區。

2.根據權利要求1所述的一種足底觸點壓力傳感器步態識別裝置，其特征在于：所述干電池正極選用碳棒材料，所述天線(5)選用含碳、鉻、鎳的不銹鋼、聚丙烯材料，所述接口一(6)選用聚丙烯、銅和含碳、鉻、鎳的不銹鋼材料，所述接口二(8)選用同接口一(6)所選材料，且干電池負極選用鋅粉材料。

3.根據權利要求1所述的一種足底觸點壓力傳感器步態識別裝置，其特征在于：所述第二絕緣層設置在第二電極上，足底觸點壓力傳感器還包括感壓薄膜，其覆蓋在電容電極上，其中所述電路模塊設置在介電層和金屬層復合處，所述第一絕緣層和第二絕緣層由環氧聚酯纖維材料制成；其中所述感壓薄膜由鎳鉻錳硅合金材料制成。

4.根據權利要求1所述的一種足底觸點壓力傳感器步態識別裝置，其特征在于：所述F1區位于足第一跖骨；F2區位于足第二三四跖骨；F3區位于足第五跖骨；M區位于足掌中部；R1區位于足后跟內側；R2區位于足后跟外側，所述微處理模塊連接所述足底觸點壓力傳感器以得出人行走時足底不同觸點壓力變化范圍。

5.根據權利要求1所述的一種足底觸點壓力傳感器步態識別裝置，其特征在于：所述電容電極外側設置隔熱條，且隔熱條位于第一絕緣層上方的襯底，且該襯底的底部被鏤空加工形成橢圓形凹槽。

6.根據權利要求1所述的一種足底觸點壓力傳感器步態識別裝置，其特征在于：所述電容電極為三對垂直方向上平行放置的電容電極，左右兩對是參考電容(10)電極，中間一對是敏感電容(11)電極。

7.根據權利要求1所述的一種足底觸點壓力傳感器步態識別裝置，其特征在于：所述足底觸點壓力傳感器中，正常足底觸點壓力特征為靜態站立時，足底各區壓力大小從高到低為R2區(后跟外側)＞R1區(后跟內側)＞F2區(第二三四跖骨)＞F1區(第一跖骨)＞F3區(第五跖骨)＞M區(中足部)，為動態行走時，所選觸點壓力大小排序相同，足跟著地時間：足掌著地時間：推進期時間約為4：7：2。

8.根據權利要求1所述的一種足底觸點壓力傳感器步態識別裝置，其特征在于：所述步態識別裝置有判斷單元，基于F1區、F2區、F3區、M區、R1區、R2區的開始時間、結束時間、最大壓強、最大壓強時刻、區位著地時間占比等數據與足底分區觸點標準參數值進行對比，得出判斷結果。

9.根據權利要求1所述的一種足底觸點壓力傳感器步態識別裝置，其特征在于：所述神經退行性患者足底觸點壓力特征，為靜態站立時，足底各區壓力大小從高到低為R2區(后跟外側)＞R1區(后跟內側)＞F2區(第二三四跖骨)＞F3區(第五跖骨)＞M區(中足部)＞F1區(第一跖骨)，相較于正常對照組F3區壓力較大。為動態行走時，相較于正常對照組足外側壓力較大，足跟著地時間：足掌著地時間：推進期時間約為1：7：2，足跟著地時間明顯縮短。