CN204600507U - 一种足底压力监测设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种足底压力监测设备，包括：压力监测单元，其包括微控制器、加速度传感器、存储器和通讯传输模块，所述通讯传输模块通过信号联通于移动终端；压力检测单元，其包括若干贴附于鞋垫上表面的压力传感器；无线充电单元，其包括外充电模块和内充电模块。本实用新型提供的足底压力监测设备，通过合理分布压力传感器在鞋垫各处的密度，大大减少了压力传感器总数目，缩小排线尺寸，使得整个足底压力监测设备结构紧凑、安全稳定，且便于用户穿着；通过通讯传输模块联通于移动终端，并采用无线充电单元实现便捷充电供电，节能低耗且智能高效，可对用户的足底压力进行全天候、全方位监测。
Description
技术领域
本实用新型涉及压力监测技术领域，特别涉及一种足底压力监测设备。
背景技术
糖尿病是一组以高血糖为特征的代谢性疾病，目前，世界上糖尿病的发病率高达8.35％，大约有3.82亿人患有糖尿病。糖尿病长期存在的高血糖，将导致人体各种组织，特别是眼、肾、心脏、血管、神经慢性损害、功能障碍，并导致多种并发症。病足是糖尿病一种比较严重的并发症，由于糖尿病病足导致的截肢的患者占整个截肢人数的1/3，研究表明，如果对糖尿病人进行早期足底筛查，并对病人进行相应的足部防护教育和治疗干预，可以减少85％可能发生的截肢。糖尿病人由于下肢神经、血管损伤，导致足底压力会有显著的升高，足底压力的增高增加了病人足底患溃疡的风险，且足部压力升高可以作为糖尿病人足底溃疡的风险警示，因此，有必要研发一种足底压力监测设备，以提前发现足底压力异常，通过穿着适合病人的减压鞋垫、糖尿病鞋可以降低糖尿病人病足发病几率，减轻病人的治疗经济负担。
实用新型内容
针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供了一种结构紧凑、安全稳定、节能低耗、智能高效，且可对糖尿病人的足底压力进行全天候监测的足底压力监测设备。
本实用新型采用的技术方案是：一种足底压力监测设备，包括：压力监测单元，其包括微控制器、与所述微控制器通过线路连接的加速度传感器、存储器和通讯传输模块，所述通讯传输模块通过信号联通于移动终端；压力检测单元，其包括若干贴附于鞋垫上表面的压力传感器，所述的压力传感器以4个/cm2的密度分布于所述鞋垫的脚底和前脚掌处，所述的压力传感器以1个/cm2的密度分布于所述鞋垫的脚弓处，所述的压力传感器通过线路连接于所述微控制器；以及无线充电单元，其包括外充电模块和内充电模块，所述外充电模块包括外充电线圈和与所述外充电线圈电连接的无线充电输出电路，所述内充电模块包括与所述外充电线圈通过电磁场耦合感应的内充电线圈、与所述内充电线圈电连接的传输电路、与所述传输电路通过线路连接的充电控制模块、与所述充电控制模块相连接的电池，所述充电控制模块通过线路连接于所述微控制器；其中，所述微控制器、加速度传感器、存储器、通讯传输模块、放大调理电路、A/D转换模块、传输电路、充电控制模块均集成于同一电路板上，所述电路板、电池和内充电线圈均置于鞋底的凹槽中，所述鞋垫罩盖于所述鞋底凹槽的正上方，且所述压力传感器通过排线引入所述电路板。
优选的，所述的压力传感器采用电阻式传感材料。
优选的，所述的通讯传输模块设置为蓝牙传输模块。
优选的，所述移动终端采用手机或平板电脑。
优选的，所述压力传感器的采集数据通过放大调理电路进行信号调理，并经A/D转换模块连接于所述微控制器。
本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：本实用新型提供的足底压力监测设备，通过合理分布压力传感器在鞋垫各处的密度，在不影响病人足底压力数据采集的情况下，大大减少了压力传感器总数目，缩小排线尺寸，使得整个足底压力监测设备结构紧凑、安全稳定，且便于用户穿着；通过通讯传输模块联通于移动终端，并采用无线充电单元实现便捷充电供电，节能低耗且智能高效，可对用户的足底压力进行全天候、全方位监测。
附图说明
图1为本实用新型所述的足底压力监测设备的示意框图；
图2为本实用新型所述的足底压力监测设备的结构示意图；
图3为本实用新型所述的足底压力监测设备的局部结构示意图；
图4为本实用新型所述压力传感器在鞋垫上的分布示意图；
图中：01鞋底；011凹槽；02鞋垫；021脚底；022前脚掌；023脚弓；03排线；04电路板；05电池；06内充电线圈；07压力传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1—4所示，本实用新型提供了一种足底压力监测设备，包括：
压力监测单元，其包括微控制器、与所述微控制器通过线路连接的加速度传感器、存储器和通讯传输模块，所述通讯传输模块通过信号联通于移动终端，所述的通讯传输模块设置为蓝牙传输模块，所述移动终端采用手机或平板电脑，微控制器将接收的数据存入存储器中，并由存储器将保存的用户的足底压力监测数据通过通讯传输模块发送到移动终端上；
压力检测单元，其包括若干贴附于鞋垫02上表面的压力传感器07，所述的压力传感器07以4个/cm2的密度分布于所述鞋垫02的脚底021和前脚掌022处，所述的压力传感器07以1个/cm2的密度分布于所述鞋垫02的脚弓023处，脚底021和前脚掌022处压力传感器07分布较密集，而脚弓023处由于着力点较少，压力传感器07的密度分布较小，通过合理分布压力传感器07在鞋垫02各处的密度，在不影响病人足底压力数据采集的情况下，大大减少了压力传感器07总数目，缩小排线03尺寸，使得整个足底压力监测设备结构紧凑，且便于用户穿着，所述压力传感器07的采集数据通过放大调理电路进行信号调理，并经A/D转换模块连接于所述微控制器；
无线充电单元，其包括外充电模块和内充电模块，所述外充电模块包括外充电线圈(未图示)和与所述外充电线圈电连接的无线充电输出电路，所述内充电模块包括与所述外充电线圈通过电磁场耦合感应的内充电线圈06、与所述内充电线圈06电连接的传输电路、与所述传输电路通过线路连接的充电控制模块、与所述充电控制模块相连接的电池05，所述充电控制模块通过线路连接于所述微控制器，当需要充电时，将鞋子置于外充电模块上，电能通过电磁场耦合的方式进入内充电线圈06，电流经过传输电路处理后，经充电控制模块对电池05进行充电，并由电池05为整个足底压力监测设备供电；
其中，所述微控制器、加速度传感器、存储器、通讯传输模块、放大调理电路、A/D转换模块、传输电路、充电控制模块均集成于同一电路板04上，所述电路板04、电池05和内充电线圈06均置于鞋底01的凹槽011中，所述鞋垫02罩盖于所述鞋底01凹槽011的正上方，且所述压力传感器07通过排线03引入所述电路板04。
该足底压力监测设备的监测方法如下：
步骤一、启动监测系统，微控制器通过通讯传输模块检测是否存在配对的移动终端：如果检测到存在配对的移动终端，则检测监测系统中是否存在未发送的监测数据，如果存在需要发送的监测数据，则将监测数据发送至配对的移动终端，并继续返回检测是否存在配对的移动终端；如果不存在需要发送的监测数据，则直接进入步骤二；如果检测到不存在配对的移动终端，则直接进入步骤二；
步骤二、通过加速度传感器采集用户的体动信号，以判断用户的行为模式，所述行为模式包括运动模式和非运动模式，所述非运动模式设置为当足底无压力或足底压力变化幅度小于10kPa时，所述运动模式设置为当足底压力数据变化幅度超过10kPa时：当用户处于非运动模式时，所述压力检测单元呈关闭状态，所述微控制器处于低功耗休眠模式，停止足底压力采集，以节省能耗，并返回步骤一进行循环；当用户处于运动模式时，所述压力传感器07持续采集不同时间点的足底压力数据，并经微控制器数据处理后判断相邻两个时间点的足底压力数据的变化值是否超过预设阈值，所述预设阈值设置为10kPa：如果变化值未超过预设阈值，则继续持续采集不同时间点的足底压力数据；如果变化值超过预设阈值，则将监测数据存入存储器中，并返回步骤一进行循环。
本实用新型提供的足底压力监测设备，通过合理分布压力传感器07在鞋垫02各处的密度，大大减少了压力传感器07总数目，缩小排线03尺寸，使得整个足底压力监测设备结构紧凑、安全稳定，且便于用户穿着；通过通讯传输模块联通于移动终端，并采用无线充电单元实现便捷充电供电，节能低耗且智能高效，可对用户的足底压力进行全天候、全方位监测。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (5)
1.一种足底压力监测设备，其特征在于，包括：
压力监测单元，其包括微控制器、与所述微控制器通过线路连接的加速度传感器、存储器和通讯传输模块，所述通讯传输模块通过信号联通于移动终端；
压力检测单元，其包括若干贴附于鞋垫上表面的压力传感器，所述的压力传感器以4个/cm2的密度分布于所述鞋垫的脚底和前脚掌处，所述的压力传感器以1个/cm2的密度分布于所述鞋垫的脚弓处，所述的压力传感器通过线路连接于所述微控制器；以及
无线充电单元，其包括外充电模块和内充电模块，所述外充电模块包括外充电线圈和与所述外充电线圈电连接的无线充电输出电路，所述内充电模块包括与所述外充电线圈通过电磁场耦合感应的内充电线圈、与所述内充电线圈电连接的传输电路、与所述传输电路通过线路连接的充电控制模块、与所述充电控制模块相连接的电池，所述充电控制模块通过线路连接于所述微控制器；
其中，所述微控制器、加速度传感器、存储器、通讯传输模块、放大调理电路、A/D转换模块、传输电路、充电控制模块均集成于同一电路板上，所述电路板、电池和内充电线圈均置于鞋底的凹槽中，所述鞋垫罩盖于所述鞋底凹槽的正上方，且所述压力传感器通过排线引入所述电路板。
2.如权利要求1所述的足底压力监测设备，其特征在于，所述的压力传感器采用电阻式传感材料。
3.如权利要求1所述的足底压力监测设备，其特征在于，所述的通讯传输模块设置为蓝牙传输模块。
4.如权利要求1所述的足底压力监测设备，其特征在于，所述移动终端采用手机或平板电脑。
5.如权利要求1所述的足底压力监测设备，其特征在于，所述压力传感器的采集数据通过放大调理电路进行信号调理，并经A/D转换模块连接于所述微控制器。
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