一种智能鞋垫及运动状态监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及运动用品技术领域，具体公开一种智能鞋垫及运动状态监测系统，依次包括网布层、泡棉层、电气部、复合材料层和缓冲层；所述复合材料层设有安置槽，所述电气部嵌装在所述安置槽中；所述电气部沿所述安置槽的延伸方向依次设有趾骨压力传感器、拓骨压力传感器、硬电路板、电源和脚跟压力传感器；所述硬电路板上设有加速度传感器；所述硬电路板采用单面布器件的布件方式，其上方焊接有金属屏蔽罩，所述硬电路板上的器件都设置在硬电路板和金属屏蔽罩形成的罩腔中。本实用新型专利技术提供的智能鞋垫及运动状态监测系统，能实时获取用户的运动信息及用户运动时其脚底各部位的受力情况。

An intelligent insole and motion state monitoring system

The utility model relates to the technical field of sports goods, in particular discloses a smart insole and movement state monitoring system, including mesh layer, foam layer, electrical part, composite layer and buffer layer; the composite material layer is provided with a mounting groove, the electrical part is embedded in the groove in the resettlement; the electric part along the extension direction of the mounting groove are arranged around a pressure sensor, a pressure sensor, a hard bone extension circuit board, power supply and heel pressure sensor; the hard circuit board is provided with an acceleration sensor; the hard circuit board using cloth way single-sided cloth device, a metal shield welding above it, the device of the hard circuit board are set in the cavity cover is formed in the hard circuit board and a metal shield. The intelligent insole and motion state monitoring system provided by the utility model can real-time acquire user's motion information and the force condition of the sole parts of the user when moving.

【技术实现步骤摘要】
一种智能鞋垫及运动状态监测系统
本技术涉及运动用品
，尤其涉及一种智能鞋垫及运动状态监测系统。
技术介绍
随着上班族工作压力的加大，社会上出现了很多的亚健康人群。许多人选择通过徒步、跑步或球类运动作为锻炼项目，进而改善自身的健康状况。但他们对于自己运动时脚底的受力情况并不了解，时间长了容易养成不好的习惯，导致脚裸损伤甚至养成内外旋的步态，影响形体美，也不利于脚的健康。因此，需要一种产品，可以实时获取脚底各部位的受力大小等运动数据。
技术实现思路
本技术的一个目的在于：提供一种智能鞋垫，能实时获取用户的运动信息及用户运动时其脚底各部位的受力情况。本技术的另一个目的在于：提供一种运动状态监测系统，能实时获取用户的运动信息及用户运动时其脚底各部位的受力情况，并根据用户的运动状态提供科学的运动方式。为达此目的，本技术采用以下技术方案：一方面，提供一种智能鞋垫，从上到下依次包括网布层、泡棉层、电气部、复合材料层和缓冲层；所述复合材料层靠近所述电气部的侧面设有形状和尺寸均与电气部相同的安置槽，所述电气部嵌装在所述安置槽中；所述安置槽沿其延伸方向依次设有趾骨部、拓骨部、足弓部和脚跟部；所述电气部沿所述安置槽的延伸方向依次设有趾骨压力传感器、拓骨压力传感器、硬电路板、电源和脚跟压力传感器；所述硬电路板上设有加速度传感器；所述硬电路板采用单面布器件的布件方式，其上方焊接有金属屏蔽罩，所述硬电路板上的器件都设置在硬电路板和金属屏蔽罩形成的罩腔中。具体地，从上到下设置网布层、泡棉层、电气部、复合材料层和缓冲层，一来可以较好的满足智能鞋垫的运动功能，在获取脚底运动数据的同时，为用户提供较好的运动感受；再者，分层式、模块化的设计使得装配更简单高效。具体地，网布层具有很好的透气性、耐磨性、防滑作用，还可以根据用户喜好做出不同的颜色。泡棉层具有透气、吸湿排汗、防霉抑菌、止滑耐磨、舒适、环保等优点。电气部是作为一个整体组件进行装配的，简单方便。复合材料层具有防水、舒适、柔软等特性，在此层中设置安置槽，可以使电气部的装配更加简单高效，而且有利于装配后智能鞋垫的整体依然保持平整。缓冲层具有吸震缓冲作用。具体地，所述加速度传感器为三轴传感器或者九轴传感器，用于步幅、小腿的摆动速度、脚底蹬地及落地的速度等运动信息的检测。所述加速度传感器配合压力传感器采集人体运动时的运动信息。此外，智能鞋垫是通过低功耗的加速度传感器来进行智能开关的，如果不工作时，智能鞋垫进入深度睡眠状态，功耗在微安(μA)级别，几乎不耗电；当加速度传感器检测到的数据达到一定阈值阈值，判定为运动状态，此时才打开蓝牙的广播状态，进而可以与手机等智能终端连接。具体地，所述单面布器件的布件方式是指将硬电路板中的器件均布置在硬电路板上的同一侧，即靠近所述金属屏蔽罩的一侧。作为一种优选的实施方式，所述金属屏蔽罩内灌满具有弹性的黑色硅胶。具体地，金属屏蔽罩内灌满具有弹性的黑色硅胶，既可以用于防水防潮，又可以加固金属屏蔽罩和硬电路板，防止金属屏蔽罩被压扁和硬电路板被压裂。作为一种优选的实施方式，所述硬电路板位于所述足弓部中，其包括第一电气接口和第二电气接口；位于所述趾骨部的趾骨压力传感器和位于所述拓骨部的拓骨压力传感器通过第一柔性电路板与所述第一电气接口连接；位于所述脚跟部的脚跟压力传感器通过第二柔性电路板与所述第二电气接口连接；所述电源位于所述硬电路板靠近所述脚跟压力传感器的一侧。具体地，趾骨压力传感器位于人体第一趾骨的下方，用于检测用户运动时智能鞋垫的趾骨部的受力数据；拓骨压力传感器位于人体拓骨的下方，用于检测用户运动时其前脚掌下方的拓骨部的受力数据；脚跟压力传感器位于人体脚跟的下方，用于检测用户运动时智能鞋垫的脚跟部的受力数据。进一步地，柔性电路板连接方式，可以保证鞋垫的弯折舒适性。具体地，将电源及硬电路板设置在位于足弓部，可以提高用户使用时的舒适感。进一步地，所述第一柔性电路板和第二柔性电路板均通过金手指焊接的方式与所述硬电路板连接。进一步地，金手指焊接处的外表面涂覆有绝缘胶脂。具体地，绝缘胶脂可以是黄胶或者黑色硅胶。电气部上所有电气连接的地方都涂有黄胶或者黑色硅胶，用于防水及加固。作为一种优选的实施方式，所述拓骨压力传感器的数量为四个；四个拓骨压力传感器等间隔地沿从趾骨部向足弓部倾斜的直线排列；所述脚跟压力传感器的数量为两个；两个脚跟压力传感器的排列方向与所述安置槽的延伸方向垂直。具体地，拓骨压力传感器位于前脚掌的下方，是比较关键的脚底受力点，设置四个间隔均匀的检测点，可以更细致了解到此处脚底的受力大小及受力位置，进而进行内外旋及疲劳损伤等运动情况的判断。进一步地，所述缓冲层包括相互分离的拓骨垫、足弓垫和脚跟垫；所述拓骨垫位于所述拓骨部的下方，所述足弓垫位于所述足弓部的下方，所述脚跟垫位于所述脚跟部的下方。具体地，拓骨垫、足弓垫和脚跟垫相互分离可以保证智能鞋垫弯折时的舒适性。作为一种优选的实施方式，所述电源通过高温引线焊接工艺与所述硬电路板连接。具体地，高温引线焊接工艺简单可靠。优选地，所述电源为纽扣电池。另一方面，提供一种运动状态监测系统，包括智能终端和上述任一种智能鞋垫，所述硬电路板上还设有无线传输模块，用于与所述智能终端实现无线连接，并把运动数据传输到所述智能终端；所述智能终端用于根据所述运动数据分析用户的运动状态，然后根据所述运动状态向用户提供科学的运动方式。具体地，无线传输模块可以为低功耗蓝牙模块，智能终端可以为手机、智能手表、平板电脑或者笔记本等。在正常工作时，用户可以通过智能终端设置不同的数据传输时间间隔，从而进行功耗控制。具体地，所述运动方式包括运动种类、运动姿势、动作误区和动作要领等。作为一种优选的实施方式，所述硬电路板上还设有处理芯片，用于处理压力信号和加速度信号，并将所述压力信号和加速度信号转化为所述运动数据。具体地，所述处理芯片，主要对趾骨压力传感器、拓骨压力传感器和脚跟压力传感器采集到的压力信号与加速度传感器采集到的加速度信号进行放大、校正和滤波等处理。本技术的有益效果为：提供一种智能鞋垫及运动状态监测系统，通过设置多个压力传感器和加速度传感器，进而：1)实时获取人体的运动信息及运动时脚底各部位的受力情况；2)配合智能终端让用户了解自己运动时脚体的各项数据，同时为用户推荐正确科学的运动方式。附图说明下面根据附图和实施例对本技术作进一步详细说明。图1为实施例提供的智能鞋垫的爆炸图；图2为实施例提供的电气部的示意图。图中：1、网布层；2、泡棉层；3、电气部；301、趾骨压力传感器；302、拓骨压力传感器；303、硬电路板；304、电源；305、脚跟压力传感器；306、第一柔性电路板；307、第二柔性电路板；4、复合材料层；401、安置槽；5、缓冲层；501、拓骨垫；502、足弓垫；503、脚跟垫。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本技术的技术方案。一种运动状态监测系统，包括智能终端和智能鞋垫。如图1～图2所示，智能鞋垫从上到下依次包括网布层1、泡棉层2、电气部3、复合材料层4和缓冲层5。具体地，从上到下设置网布层1、泡棉层2、电气部3、复合材料层4和缓冲层5，一来可以较好的满足智能鞋垫的运动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能鞋垫，其特征在于，从上到下依次包括网布层、泡棉层、电气部、复合材料层和缓冲层；所述复合材料层靠近所述电气部的侧面设有形状和尺寸均与电气部相同的安置槽，所述电气部嵌装在所述安置槽中；所述安置槽沿其延伸方向依次设有趾骨部、拓骨部、足弓部和脚跟部；所述电气部沿所述安置槽的延伸方向依次设有趾骨压力传感器、拓骨压力传感器、硬电路板、电源和脚跟压力传感器；所述硬电路板上设有加速度传感器；所述硬电路板采用单面布器件的布件方式，其上方焊接有金属屏蔽罩，所述硬电路板上的器件都设置在硬电路板和金属屏蔽罩形成的罩腔中。

【技术特征摘要】
1.一种智能鞋垫，其特征在于，从上到下依次包括网布层、泡棉层、电气部、复合材料层和缓冲层；所述复合材料层靠近所述电气部的侧面设有形状和尺寸均与电气部相同的安置槽，所述电气部嵌装在所述安置槽中；所述安置槽沿其延伸方向依次设有趾骨部、拓骨部、足弓部和脚跟部；所述电气部沿所述安置槽的延伸方向依次设有趾骨压力传感器、拓骨压力传感器、硬电路板、电源和脚跟压力传感器；所述硬电路板上设有加速度传感器；所述硬电路板采用单面布器件的布件方式，其上方焊接有金属屏蔽罩，所述硬电路板上的器件都设置在硬电路板和金属屏蔽罩形成的罩腔中。2.根据权利要求1所述的智能鞋垫，其特征在于，所述金属屏蔽罩内灌满具有弹性的黑色硅胶。3.根据权利要求1所述的智能鞋垫，其特征在于，所述硬电路板位于所述足弓部中，其包括第一电气接口和第二电气接口；位于所述趾骨部的趾骨压力传感器和位于所述拓骨部的拓骨压力传感器通过第一柔性电路板与所述第一电气接口连接；位于所述脚跟部的脚跟压力传感器通过第二柔性电路板与所述第二电气接口连接；所述电源位于所述硬电路板靠近所述脚跟压力传感器的一侧。4.根据权利要求3所述的智能鞋垫，其特征在于，所述第一柔性电路板和第...

【专利技术属性】
技术研发人员：戎海峰，王国强，王刚，韩娟，
申请(专利权)人：广东远峰电子科技股份有限公司，东莞市远峰科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44