人體步態(tài)分析裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種人體步態(tài)分析裝置，包括：足墊PCB電路板和信號(hào)處理PCB電路板，足墊PCB電路板包括20個(gè)壓力傳感器和排線插頭，信號(hào)處理PCB電路板包括排線插座、供電模塊、基準(zhǔn)電壓生成模塊、模擬開關(guān)模塊、信號(hào)處理模塊和外部電源，模擬開關(guān)模塊包括3個(gè)模擬多路復(fù)用器，信號(hào)處理模塊包括微處理器和藍(lán)牙模塊，其中，每個(gè)壓力傳感器采集到用戶的足底部壓力信號(hào)通過模擬開關(guān)模塊的3個(gè)模擬多路復(fù)用器傳輸給微處理器，微處理器對(duì)接收到的足部壓力信號(hào)進(jìn)行處理以得到足部壓力數(shù)據(jù)，并通過藍(lán)牙模塊將足部壓力數(shù)據(jù)傳輸給智能終端設(shè)備，由此，能夠使智能終端設(shè)備對(duì)足部壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)而對(duì)用戶的身體狀況問題做出判斷。
【專利說明】
人體步態(tài)分析裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及智能技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種人體步態(tài)分析裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]—般而言，當(dāng)人體出現(xiàn)骨骼肌肉系統(tǒng)的疾病或神經(jīng)細(xì)胞病變時(shí)，會(huì)造成行走狀態(tài)(即步態(tài))出現(xiàn)一定的問題。可以說，步態(tài)是人體結(jié)構(gòu)與功能、運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、行為及心理活動(dòng)在行走時(shí)的外在表現(xiàn)。因此，基于可穿戴的步態(tài)分析有助于指導(dǎo)醫(yī)生等相關(guān)人員進(jìn)行疾病診斷，指導(dǎo)病人復(fù)健，開展相關(guān)慢性疾病管理研究等。
[0003]相關(guān)技術(shù)中，步態(tài)分析裝置非常簡(jiǎn)單，例如通過卷尺、秒表、量角器等工具測(cè)量步距、步速和步頻等參數(shù)，這種方式檢測(cè)效率較低，準(zhǔn)確性也較差，對(duì)醫(yī)生等相關(guān)人員的輔助作用也較小。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。
[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提出了一種人體步態(tài)分析裝置，該裝置能夠準(zhǔn)確采集到用戶足部的壓力信號(hào)，并對(duì)該壓力信號(hào)進(jìn)行處理，有助于智能終端設(shè)備分析，以獲得用戶的身體健康狀況。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出了一種人體步態(tài)分析裝置，包括=M-PCBi路板和信號(hào)處理PCB電路板，所述足墊PCB電路板包括嵌入在足墊中的20個(gè)壓力傳感器和排線插頭，所述信號(hào)處理PCB電路板包括排線插座、供電模塊、基準(zhǔn)電壓生成模塊、模擬開關(guān)模塊、信號(hào)處理模塊和外部電源，所述供電模塊包括充電模塊、充電電池和電壓調(diào)整器，所述基準(zhǔn)電壓生成模塊包括ADR525基準(zhǔn)電壓源、第十電阻和AD8532AN第二電源放大器，所述模擬開關(guān)模塊包括3個(gè)DG408L模擬多路復(fù)用器、AD8532AN第一電源放大器和第十六電阻，所述信號(hào)處理模塊包括STM8L151C8微處理器和藍(lán)牙模塊，其中，每個(gè)所述壓力傳感器的兩端分別與所述排線插頭的兩個(gè)相鄰的管腳相連，所述排線插座通過所述排線插頭的管腳與所述排線插頭相連，所述充電電池通過所述電壓調(diào)整器分別給所述基準(zhǔn)電壓生成模塊和所述模擬開關(guān)模塊提供工作電源，所述第十電阻的第一端和所述第二電源放大器的第8管腳均與所述工作電源相連，第十電阻的第二端分別與所述基準(zhǔn)電壓源的第I管腳、所述第二電源放大器的第3管腳相連，所述基準(zhǔn)電壓源的第2管腳和所述第二電源放大器的第4管腳均接模擬地，所述第二電源放大器的第I管腳和第2管腳相連，所述第二電源放大器的第I管腳輸出基準(zhǔn)電壓，所述基準(zhǔn)電壓通過所述排線插座供給所述20個(gè)壓力傳感器，所述排線插座通過所述3個(gè)模擬多路復(fù)用器將所述20個(gè)壓力傳感器采集的足部壓力信號(hào)傳輸給所述微處理器，所述3個(gè)模擬多路復(fù)用器與所述第一電源放大器相連，并形成第一節(jié)點(diǎn)，所述第一節(jié)點(diǎn)通過所述第十六電阻接模擬地，所述第一電源放大器的輸出端與所述微處理器相連，所述微處理器通過所述藍(lán)牙模塊將處理后得到的足部壓力數(shù)據(jù)傳輸給智能終端設(shè)備，所述外部電源用于給所述信號(hào)處理模塊供電。
[0007]本實(shí)用新型的人體步態(tài)分析裝置，通過足墊PCB電路板的壓力傳感器采集用戶在行走時(shí)足部的壓力信息，并通過信號(hào)處理PCB電路板的模擬開關(guān)模塊將足部壓力信息傳輸給信號(hào)處理模塊的微處理器，通過微處理器將足部壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為可供智能終端設(shè)備分析的足部壓力數(shù)據(jù)，進(jìn)而微處理器將轉(zhuǎn)換后的足部壓力數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙模塊發(fā)送給智能終端設(shè)備，由此，通過智能終端設(shè)備對(duì)用戶的健康狀況進(jìn)行分析。本實(shí)用新型的裝置能夠自動(dòng)完成對(duì)用戶行走時(shí)足部壓力的檢測(cè)，且能自動(dòng)對(duì)采集到的足部壓力信號(hào)進(jìn)行處理，效率高，智能化程度高。
[0008]另外，本實(shí)用新型上述的人體步態(tài)分析裝置還可以具有如下附加特征:
[0009]在一些示例中，所述信號(hào)處理模塊還包括:復(fù)位電路和晶振電路，所述復(fù)位電路包括第一電阻，第一二極管、第一開關(guān)和第三電容，所述晶振電路包括晶振、第四電容和第五電容，其中，所述第一開關(guān)與所述第三電容并聯(lián)連接，并形成第二節(jié)點(diǎn)和第三節(jié)點(diǎn)，所述第三節(jié)點(diǎn)接數(shù)字地，所述微處理器的第2管腳與所述第二節(jié)點(diǎn)相連，并通過所述第一電阻與所述外部電源相連，所述第二節(jié)點(diǎn)與所述第一二極管的陽極相連，所述第一二極管的陰極接所述外部電源，所述微處理器的第3腳與晶振的輸入端相連，所述微處理器的第4腳與所述晶振的輸出端相連，所述晶振的輸入端通過第四電容接所述數(shù)字地，所述晶振的輸出端通過第五電容接所述數(shù)字地。
[0010]本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0011]本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0012]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的人體步態(tài)分析裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0013]圖2為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的人體步態(tài)分析裝置的足墊PCB電路板示意圖；
[0014]圖3為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的人體步態(tài)分析裝置的信號(hào)處理PCB電路板示意圖；
[0015]圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的人體步態(tài)分析裝置的各組成模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面參考附圖描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)特征的片上網(wǎng)絡(luò)資源映射方法，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0017]本實(shí)用新型的實(shí)施例提出了一種人體步態(tài)分析裝置。
[0018]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的人體步態(tài)分析裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]如圖1所示，該人體步態(tài)分析裝置包括:足墊PCB電路板100和信號(hào)處理PCB電路板200。
[0020]具體地，如圖2所示，足墊PCB電路板100包括嵌入在足墊中的20個(gè)壓力傳感器(SPl?SP20)和排線插頭J1。
[0021]圖3為信號(hào)處理PCB電路板200的示意圖，該信號(hào)處理PCB電路板200包括排線插座J2、供電模塊210、基準(zhǔn)電壓生成模塊220、模擬開關(guān)模塊230、信號(hào)處理模塊240和外部電源VC33o
[0022 ]其中，供電模塊210包括充電模塊211、充電電池212和電壓調(diào)整器U2。模擬開關(guān)模塊包括3個(gè)DG408L模擬多路復(fù)用器DG408L和AD8532AN第一電源放大器U4B。信號(hào)處理模塊240包括STM8L151C8微處理器Ul和藍(lán)牙模塊U8。
[0023]在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，每個(gè)壓力傳感器的兩端分別與排線插頭Jl的兩個(gè)相鄰的管腳相連，排線插座J2通過排線插頭Jl的管腳與排線插頭Jl相連，充電電池212通過電壓調(diào)整器U2分別給基準(zhǔn)電壓生成模塊220和模擬開關(guān)模塊230提供工作電源，基準(zhǔn)電壓生成模塊220通過排線插座J2給20個(gè)壓力傳感器(SPl?SP20)提供基準(zhǔn)電壓VREF2.5，排線插座通過3個(gè)模擬多路復(fù)用器DG408L將20個(gè)壓力傳感器(SPl?SP20)采集的足部壓力信號(hào)傳輸給微處理器Ul，3個(gè)模擬多路復(fù)用器DG408L與第一電源放大器U4B相連，并形成第一節(jié)點(diǎn)，第一電源放大器U4B的輸出端與微處理器Ul相連，微處理器Ul通過藍(lán)牙模塊U8將處理后得到的足部壓力數(shù)據(jù)傳輸給智能終端設(shè)備，外部電源VC33用于給信號(hào)處理模塊200供電。
[0024]其中，工作電源的電壓值為3.3V。
[0025]具體而言，如圖4所示，充電模塊211包括串聯(lián)連接的Micromini USB插槽J3和TP4056線性充電器U3，線性充電器U3與充電電池212并聯(lián)連接，充電電池21 2通過XC6206P332MR電壓調(diào)整器U2輸出電壓為3.3V的工作電源。
[0026]可選地，充電電池212可以是鋰離子電池。
[0027]在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，如圖5所示，基準(zhǔn)電壓生成模塊220包括ADR525基準(zhǔn)電壓源U5、第十電阻RlO和AD8532AN第二電源放大器U4A，其中，第十電阻RlO的第一端和第二電源放大器U4A的第8管腳均與工作電源相連，第十電阻RlO的第二端分別與基準(zhǔn)電壓源U5的第I管腳、第二電源放大器U4A的第3管腳相連，基準(zhǔn)電壓源U5的第2管腳和第二電源放大器U4A的第4管腳均接模擬地AGND，第二電源放大器U4A的第I管腳和第2管腳相連，第二電源放大器U4A的第I管腳輸出基準(zhǔn)電壓VREF2.5。
[0028]進(jìn)一步地，如圖6所示，排線插座J2的第奇數(shù)管腳均與基準(zhǔn)電壓VREF2.5相連。如圖7所示，3個(gè)模擬多路復(fù)用器DG408L的第8管腳與第一電源放大器U4B的第5管腳相連，并形成第一節(jié)點(diǎn)，該第一節(jié)點(diǎn)通過第十六電阻R16接模擬地。
[0029]需要說明的是，圖6中的排線插座J2的第偶數(shù)管腳分別與圖7中的3個(gè)模擬多路復(fù)用器DG408L的對(duì)應(yīng)端口的第4-7管腳、第9-12管腳相連。
[0030]可以理解的是，基準(zhǔn)電壓VREF2.5通過連接的排線插座J2和拍點(diǎn)插頭Jl給20個(gè)壓力傳感器(SPl?SP20)供電。
[0031 ]在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，如圖8所示，信號(hào)處理模塊240還可以包括復(fù)位電路241和晶振電路242，其中，復(fù)位電路包括第一電阻，第一二極管、第一開關(guān)和第三電容，晶振電路包括晶振、第四電容和第五電容。
[0032]STM8L151C8微處理器Ul分別與復(fù)位電路241和晶振電路242相連，
[0033]具體地，如圖8所示，第一開關(guān)SI與第三電容C3并聯(lián)連接，并形成第二節(jié)點(diǎn)和第三節(jié)點(diǎn)，第三節(jié)點(diǎn)接數(shù)字地DG，微處理器Ul的第2管腳與第二節(jié)點(diǎn)相連，并通過第一電阻Rl與外部電源VC33相連，第二節(jié)點(diǎn)與第一二極管Dl的陽極相連，第一二極管Dl的陰極接外部電源VC33，微處理器Ul的第3腳與晶振Yl的輸入端相連，微處理器Ul的第4腳與晶振Yl的輸出端相連，晶振Yl的輸入端通過第四電容C4接數(shù)字地DG，晶振Yl的輸出端通過第五電容C5接數(shù)字地DG。
[0034]進(jìn)一步地，如圖9所示，外部電源VC33通過第十四電阻Rl4給藍(lán)牙模塊U8供電，藍(lán)牙模塊U8通過串聯(lián)連接的第十五電阻R15和第八二極管D8接數(shù)字地，其中，第八二極管D8為發(fā)光二極管，其陰極接數(shù)字地。
[0035]需要說明的是，在信號(hào)處理PCB電路板上，圖6中的3個(gè)模擬多路復(fù)用器DG408L和第一電源放大器U4B與圖7中的微處理器Ul分別通過相應(yīng)的足部壓力信號(hào)輸出端口(ΡΒ0?PB7、PCO?PC3)、電壓輸出端口 V0UT2相連，圖8中的藍(lán)牙模塊U8與圖7中的微處理器Ul通過相應(yīng)的BLE RX和BLE TX端口相連。
[0036]本實(shí)用新型實(shí)施例的人體步態(tài)分析裝置，通過足墊PCB電路板的壓力傳感器采集用戶在行走時(shí)足部的壓力信息，并通過信號(hào)處理PCB電路板的模擬開關(guān)模塊將足部壓力信息傳輸給信號(hào)處理模塊的微處理器，通過微處理器將足部壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為可供智能終端設(shè)備分析的足部壓力數(shù)據(jù)，進(jìn)而微處理器將轉(zhuǎn)換后的足部壓力數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙模塊發(fā)送給智能終端設(shè)備，由此，通過智能終端設(shè)備對(duì)用戶的健康狀況進(jìn)行分析。本實(shí)用新型的裝置能夠自動(dòng)完成對(duì)用戶行走時(shí)足部壓力的檢測(cè)，且能自動(dòng)對(duì)采集到的足部壓力信號(hào)進(jìn)行處理，效率高，智能化程度高。
[0037]應(yīng)當(dāng)理解，在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0038]盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種人體步態(tài)分析裝置，其特征在于，包括:足墊PCB電路板和信號(hào)處理PCB電路板，所述足墊PCB電路板包括嵌入在足墊中的20個(gè)壓力傳感器和排線插頭，所述信號(hào)處理PCB電路板包括排線插座、供電模塊、基準(zhǔn)電壓生成模塊、模擬開關(guān)模塊、信號(hào)處理模塊和外部電源，所述供電模塊包括充電模塊、充電電池和電壓調(diào)整器，所述基準(zhǔn)電壓生成模塊包括ADR525基準(zhǔn)電壓源、第十電阻和AD8532AN第二電源放大器，所述模擬開關(guān)模塊包括3個(gè)DG408L模擬多路復(fù)用器、AD8532AN第一電源放大器和第十六電阻，所述信號(hào)處理模塊包括STM8L151C8微處理器和藍(lán)牙模塊，其中， 每個(gè)所述壓力傳感器的兩端分別與所述排線插頭的兩個(gè)相鄰的管腳相連，所述排線插座通過所述排線插頭的管腳與所述排線插頭相連，所述充電電池通過所述電壓調(diào)整器分別給所述基準(zhǔn)電壓生成模塊和所述模擬開關(guān)模塊提供工作電源，所述第十電阻的第一端和所述第二電源放大器的第8管腳均與所述工作電源相連，第十電阻的第二端分別與所述基準(zhǔn)電壓源的第I管腳、所述第二電源放大器的第3管腳相連，所述基準(zhǔn)電壓源的第2管腳和所述第二電源放大器的第4管腳均接模擬地，所述第二電源放大器的第I管腳和第2管腳相連，所述第二電源放大器的第I管腳輸出基準(zhǔn)電壓，所述基準(zhǔn)電壓通過所述排線插座供給所述20個(gè)壓力傳感器，所述排線插座通過所述3個(gè)模擬多路復(fù)用器將所述20個(gè)壓力傳感器采集的足部壓力信號(hào)傳輸給所述微處理器，所述3個(gè)模擬多路復(fù)用器與所述第一電源放大器相連，并形成第一節(jié)點(diǎn)，所述第一節(jié)點(diǎn)通過所述第十六電阻接模擬地，所述第一電源放大器的輸出端與所述微處理器相連，所述微處理器通過所述藍(lán)牙模塊將處理后得到的足部壓力數(shù)據(jù)傳輸給智能終端設(shè)備，所述外部電源用于給所述信號(hào)處理模塊供電。2.如權(quán)利要求1所述的人體步態(tài)分析裝置，其特征在于，所述信號(hào)處理模塊還包括:復(fù)位電路和晶振電路，所述復(fù)位電路包括第一電阻，第一二極管、第一開關(guān)和第三電容，所述晶振電路包括晶振、第四電容和第五電容， 其中，所述第一開關(guān)與所述第三電容并聯(lián)連接，并形成第二節(jié)點(diǎn)和第三節(jié)點(diǎn)，所述第三節(jié)點(diǎn)接數(shù)字地，所述微處理器的第2管腳與所述第二節(jié)點(diǎn)相連，并通過所述第一電阻與所述外部電源相連，所述第二節(jié)點(diǎn)與所述第一二極管的陽極相連，所述第一二極管的陰極接所述外部電源，所述微處理器的第3腳與晶振的輸入端相連，所述微處理器的第4腳與所述晶振的輸出端相連，所述晶振的輸入端通過第四電容接所述數(shù)字地，所述晶振的輸出端通過第五電容接所述數(shù)字地。
【文檔編號(hào)】A61B5/11GK205493833SQ201620163536
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年3月3日
【發(fā)明人】陳滿堂
【申請(qǐng)人】成都早尋智能科技有限公司