[發明專利]一種壓力傳感鞋墊

在審

• 申請號: 202211418793.X
• 申請日: 2022-11-14
• 公開（公告）號: CN115778057A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 劉靜;李文博;李靜;王佳偉;李炯利;王旭東
• 申請（專利權）人: 北京石墨烯技術研究院有限公司
• 主分類號: A43B17/00
• 分類號: A43B17/00;A43B3/44
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 朱麗娟

本發明涉及一種壓力傳感鞋墊，包括：第一封裝層和第二封裝層，所述第一封裝層位于第二封裝層的上層，所述第二封裝層開設有凹槽；壓力傳感層設置于所述第一封裝層和第二封裝層之間，所述壓力傳感層設置有開口，所述開口內集成有傳感器線路末端和硬件電路；數據處理器設置于所述第二封裝層的凹槽中，且所述數據處理器和所述壓力傳感層連接，所述數據處理器用于與終端設備連接。壓力傳感鞋墊中的壓力傳感器由多個電阻式傳感元件集成，確保了數據采集的精度，且無需將傳感元件單獨焊接到應力檢測位置，簡化了壓力傳感鞋墊的組裝工序，節省工時及制備成本。硬件與壓力傳感器的一體化組裝并共同嵌入壓力傳感鞋墊本體中，便于穿戴測試。

技術領域

本發明涉及傳感器技術領域，特別是涉及一種壓力傳感鞋墊。

背景技術

行走步態或步姿是反映人的健康的一個重要指標，往往與多種疾病相關聯，如糖尿病引起的足部潰瘍、扁平足高弓足以及膝骨關節炎、中風引起的相關足部病癥等步態康復問題一直得到人們的關注。同時步態的分析也能從不同的角度反映出一個人的運動能力，對于專業運動員的訓練分析有很大的幫助。有關足底壓力的相關研究，經歷了足印法、足底壓力掃描技術、力板與測力臺技術、壓力鞋、鞋墊、智能襪品技術等。其中測力臺和測力板的足底壓力數據采樣精確度高，采集的性能可靠，但是繁重的設備和非自然的使用環境，會讓受試者感到不舒適，測試時很難得到人體在自然狀態下的步態數據，從而影響測量結果，且價格昂貴，測試范圍存在局限性，所以常用于實驗室或醫院，而不能用于日常活動的連續監測。鞋墊相對于較固定的平臺，可連續記錄運動中的足部壓力，并可以穩定的輸出數據，同時不受地點的限制，也可用于多種鞋子的測試且穿戴后可以像往常一樣處于自然行走狀態，測得結果更接近人體真實的運動狀態。

當前鞋墊的制備是將一些剛性壓力傳感層嵌入鞋墊內，且用于數據采集、處理、傳輸的硬件部分與鞋墊本體是分開式的，實際應用中需通過導線將硬件部分與嵌入鞋墊本體中的傳感器進行連接，硬件部分綁在腰部或腿部位置進行數量采集、處理、分析，這影響了穿戴舒適性且增加了測試難度。

發明內容

基于此，有必要針對不影響穿戴舒適性的同時精準采集足底壓力的問題，提供一種壓力傳感鞋墊，包括

封裝層，所述封裝層包括相互連接的第一封裝層和第二封裝層，所述第一封裝層位于第二封裝層的上層，所述第二封裝層開設有凹槽；

壓力傳感層，所述壓力傳感層設置于所述第一封裝層和第二封裝層之間，所述壓力傳感層設置有開口，所述開口內集成有傳感器線路末端和硬件電路；

數據處理器，所述數據處理器設置于所述第二封裝層的凹槽中，且所述數據處理器和所述壓力傳感層連接，所述數據處理器用于與終端設備連接。

在其中一個實施例中，所述壓力傳感層包括電極層、隔離層和壓感層，所述電極層位于所述隔離層的下層，所述壓感層位于所述隔離層的上層。

在其中一個實施例中，所述封裝層、所述電極層、所述隔離層和所述壓感層中的至少一者為柔性材質。

在其中一個實施例中，所述電極層包括叉指電極、集成線路和硬件電路，所述叉指電極的數量為多個，所述集成線路包括多個引出導線，多個所述引出導線與多個所述叉指電極連接。

在其中一個實施例中，金屬板，所述金屬板位于所述開口處，所述金屬板具有鏤空結構。

在其中一個實施例中，所述第二封裝層的前部為足掌區，所述第二封裝層的中部為足弓區，所述第二封裝層的后部為足跟區，所述凹槽設置在所述第二封裝層的足弓區。

在其中一個實施例中，充電口，所述充電口開設在所述第二封裝層的側端，且所述充電口與所述凹槽連通；

磁吸充電頭，所述磁吸充電頭設置在所述充電口中。