CN110432905A - 一种负重量检测系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种负重量检测系统，包括：足部穿戴设备、助行器和控制器；足部穿戴设备上设置有压力感应器件，压力感应器件用于检测足部施加的压力，并生成压力检测信号；控制器，与所述足部穿戴设备通信连接，用于接收所述压力检测信号，并基于所述压力检测信号确定负重量信息；所述助行器包括显示装置，所述显示装置与所述控制器通信连接，用于显示所述负重量信息。负重量以线图形式显示在固定于助行器的显示器上，保证了负重量显示的形象、直观，方便用户观察负重量。

Description

一种负重量检测系统和方法

技术领域

本发明实施例涉及医疗器械领域，具体涉及一种负重量检测系统和方法。

背景技术

目前的骨折后康复训练采用体重秤技术：让用户将患侧足部放置于体重秤上，让其感受并学习定量负重如负重15kg的感觉，之后在站立、转移、行走等活动中始终根据自己的大脑印象及足底感觉尝试去保持负重15kg的强度，凭借感觉,大部分患者不能准确把握，给康复训练带来不安全隐患。

发明内容

为了解决现有技术存在的至少一个问题，本发明的至少一个实施例提供了一种人体负重量检测系统和方法。

第一方面，本发明实施例提供了一种负重量检测系统，包括：足部穿戴设备、助行器和控制器；

足部穿戴设备上设置有压力感应器件，所述压力感应器件用于检测足部施加的压力，并生成压力检测信号；

控制器，与足部穿戴设备通信连接，用于接收压力检测信号，并基于压力检测信号确定负重量信息；

助行器包括显示装置，所述显示装置与控制器通信连接，用于显示所述负重量信息。

在一些实施例中，足部穿戴设备为鞋垫或者鞋子，压力感应部件设置在足部穿戴设备的全足部位。

在一些实施例中，压力感应器件包括压电式传感器和半桥式称重传感器中的至少一种。

在一些实施例中，足部穿戴设备上还设置有第一模数转换器，第一模数转换器与所述压力感应器件电连接，用于将模拟压力感应信号转换为数字压力感应信号；或者

控制器中设置有第二模数转换器，所述第二模数转换器与所述压力感应器件电连接，用于将模拟压力感应信号转换为数字压力感应信号。

在一些实施例中，足部穿戴设备，还包括信号调理电路，所述信号调理电路用于对所述模拟压力感应信号进行采集、放大和滤波。

在一些实施例中，检测系统，还包括：

报警设备，与所述控制器连接，用于接收所述控制器根据所述负重量信息和负重量阈值生成的报警信号，并进行报警。

在一些实施例中，所述报警设备包括设置在所述助行器上的显示报警设备或声音报警设备，或者设置在所述足部穿戴设备上的振动报警设备。

第二方面，本发明实施例提供了一种负重量检测方法，包括：

足部穿戴设备上的压力传感器检测足部施加的压力，并生成压力检测信号；

控制器接收压力检测信号，并基于所述压力检测信号确定负重量信息；

控制器将负重量信息发送给助行器上的显示装置，以在所述显示装置上显示所述负重量信息。

在一些实施例中，所述检测方法，还包括：

控制器根据负重量信息和负重量阈值生成报警信号，并将所述报警信号发送给报警设备；

报警设备在接收到报警信号后进行报警。

在一些实施例中，所述检测方法，还包括：

所述控制器在所述负重量信息大于负重量第一阈值生成第一报警信号；

所述控制器在所述负重量信息小于负重量第二阈值生成第二报警信号，所述负重量第二阈值小于所述负重量第一阈值。

本发明实施例的优点在于：通过足部穿戴设备上设置的压力感应器件检测足部施加的压力，并生成压力检测信号；并通过控制器确定负重量信息，助行器上的显示装置，显示装置与控制器通信连接，用于显示所述负重量信息；负重量以线图形式显示在固定于助行器的显示器上，保证了负重量显示的形象、直观，方便用户观察负重量，通过报警设备与控制器通信连接，在负重量过轻或者过重情况下均进行报警，做出正确、及时、有效的反馈。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提出的一种人体负重量检测系统示意图之一；

图2为本发明实施例提出的一种人体负重量检测系统示意图之二；

图3为本发明实施例提出的一种人体负重量检测方法流程示意图之一。

图4为本发明实施例提出的一种人体负重量检测方法流程示意图之二。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提出的一种人体负重量检测系统示意图之一。

第一方面，本发明实施例提供了一种负重量检测系统，包括：足部穿戴设备101、助行器102和控制器103；

足部穿戴设备101上设置有压力感应器件104，所述压力感应器件104用于检测足部施加的压力，并生成压力检测信号；

控制器103，与足部穿戴设备101通信连接，用于接收压力检测信号，并基于压力检测信号确定负重量信息；

助行器102包括显示装置105，所述显示装置105与控制器103通信连接，用于显示所述负重量信息。

具体的，通过足部穿戴设备101上设置的压力感应器件104检测足部施加的压力，并生成压力检测信号；并通过控制器103确定负重量信息，助行器102包括显示装置105，所述显示装置105与所述控制器103通信连接，用于显示所述负重量信息；负重量以线图形式显示在固定于助行器的显示装置105上，保证了负重量显示的形象、直观，方便用户观察负重量。

在一些实施例中，足部穿戴设备101为鞋垫或者鞋子，压力感应部件104设置在足部穿戴设备的全足部位。

在一些实施例中，压力感应器件104包括压电式传感器和半桥式称重传感器中的至少一种。

具体的，压电式传感器和半桥式称重传感器集成在鞋子或者鞋垫上，现有压电式传感鞋子或者鞋垫将导电银浆、纳米力敏半导体油墨等电子浆料作为压力传感器涂层转移到薄膜基材上，其电阻随外界压力增大而减小，从而将压力信号转换为电信号，本申请实施例分别在足掌和足底放置半桥式称重传感器，以及设置在足部穿戴设备的模数转换器或者设置在控制器的模数转换器，增加负重测量的线性化，保证负重测量的准确性。

图2为本发明实施例提出的一种人体负重量检测系统示意图之二。

在一些实施例中，结合图2，足部穿戴设备101上还设置有第一模数转换器201，第一模数转换器201与所述压力感应器件104电连接，用于将模拟压力感应信号转换数字压力感应信号；或者

控制器103中设置有第二模数转换器202，所述第二模数转换器202与所述压力感应器件104电连接，用于将模拟压力感应信号转换数字压力感应信号。

具体的，上述的第一模数传感器201和第二模数传感器202可以选用24位高精度模数转换器，通过24位高精度模数转换器与压力感应器件通信连接，将检测到的足底压力大小即足底负重量，这里的足底负重量为模拟压力感应信号，这里的模拟压力感应信号为非电信号，压电器件将足底模拟压力感应信号转变为压电式传感器的电阻增减，非电信号即可转变为电信号，这里的电信号为数字压力感应信号，从而将模拟压力感应信号转换数字压力感应信号。

在一些实施例中，足部穿戴设备101，还包括信号调理电路，所述信号调理电路用于对所述模拟压力感应信号进行采集、放大和滤波。

具体的，通过在足部穿戴设备101引进信号调理电路，在模拟压力感应信号转换数字压力感应信号之前，对模拟压力感应信号进行放大、滤波，提高了模拟压力感应信号转换数字压力感应信号的的准确性。

在一些实施例中，检测系统，还包括：

报警设备203，与所述控制器103连接，用于接收所述控制器103根据所述负重量信息和负重量阈值生成的报警信号，并进行报警。

这里，控制器103是单片机，通过单片机的单片机监控程序根据负重量大小及负重阈值设定做出负重反馈，在负重过轻或者负重过重的情况下均进行报警。

在一些实施例中，所述报警设备203包括设置在所述助行器上的显示报警设备或声音报警设备，或者设置在所述足部穿戴设备上的振动报警设备。

具体的，显示装置是OLED显示屏，将OLED显示屏固定于助行器上，助行器上还设置按键，通过按键可操作设置负重阈值以及显示负重量大小等必要信息，这里的控制器是单片机，助行器和单片机之间进行通信传输；单片机监控程序根据负重量大小及负重阈值设定做出负重反馈，不仅通过显示装置的线条颜色变化、声音提示“您已超重”或者“尚未达标”、而且通过足部穿戴设备101上的振动报警设备蜂鸣等做出正确、及时、有效的反馈。

图3为本发明实施例提出的一种人体负重量检测方法流程示意图。

第二方面，本发明实施例提供了一种负重量检测方法，结合图3包括如下步骤：步骤S301、步骤S302和步骤S303；

步骤S301:足部穿戴设备上的压力传感器检测足部施加的压力，并生成压力检测信号。

步骤S302:控制器接收压力检测信号，并基于所述压力检测信号确定负重量信息。

步骤S303:控制器将负重量信息发送给助行器上的显示装置，以在所述显示装置上显示所述负重量信息。

具体的，将线性化压电式传感器固定于患者的足部穿戴设备-鞋子或者鞋垫中，控制器固定于患者鞋上或者鞋垫上，按键和OLED显示屏固定于助行器上；根据老年患者的骨折不同愈合时期，为其制定具体的患肢负重量(如15kg、30kg)，患者手扶助行器，进行行走；行走过程中，负重量实时显示在助行器OLED显示屏上，引导患者适量负重。

在一些实施例中，所述检测方法，还包括：

步骤S401:控制器根据负重量信息和负重量阈值生成报警信号，并将所述报警信号发送给报警设备。

步骤S402:报警设备在接收到报警信号后进行报警。

具体的，通过显示装置可以看到负重量随支撑期、摆动期而动态变化；步行周期中任一时期负重量超过预设值，报警设备在接收到报警信号后进行报警。

在一些实施例中，所述检测方法，还包括：

所述控制器根据所述负重量信息和负重量阈值生成报警信号包括：

所述控制器在所述负重量信息大于负重量第一阈值生成第一报警信号；

所述控制器在所述负重量信息小于负重量第二阈值生成第二报警信号，所述负重量第二阈值小于所述负重量第一阈值。

本实施例中的控制器可以是单片机，第一报警信号包括：显示装置显示的红色报警，显示装置的声音报警“您已超重”以及足底的超重振动报警；第二报警信号包括：显示装置显示的黄色报警，显示装置显示的“尚未达标”以及足底的未达标振动报警。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种负重量检测系统，其特征在于，包括：足部穿戴设备、助行器和控制器；

所述足部穿戴设备上设置有压力感应器件，所述压力感应器件用于检测足部施加的压力，并生成压力检测信号；

所述控制器，与所述足部穿戴设备通信连接，用于接收所述压力检测信号，并基于所述压力检测信号确定负重量信息；

所述助行器包括显示装置，所述显示装置与所述控制器通信连接，用于显示所述负重量信息。

2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述足部穿戴设备为鞋垫或者鞋子，所述压力感应部件设置在所述足部穿戴设备的全足部位。

3.根据权利要求2所述的检测系统，其特征在于，所述压力感应器件包括压电式传感器和半桥式称重传感器中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述足部穿戴设备上还设置有第一模数转换器，所述第一模数转换器与所述压力感应器件电连接，用于将模拟压力感应信号转换为数字压力感应信号；或者

所述控制器中设置有第二模数转换器，所述第二模数转换器与所述压力感应器件电连接，用于将模拟压力感应信号转换为数字压力感应信号。

5.根据权利要求4所述的检测系统，其特征在于，所述足部穿戴设备，还包括信号调理电路，所述信号调理电路用于对所述模拟压力感应信号进行采集、放大和滤波。

6.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，还包括：

报警设备，与所述控制器连接，用于接收所述控制器根据所述负重量信息和负重量阈值生成的报警信号，并进行报警。

7.根据权利要求6所述的检测系统，其特征在于，所述报警设备包括设置在所述助行器上的显示报警设备或声音报警设备，或者设置在所述足部穿戴设备上的振动报警设备。

8.一种负重量检测方法，其特征在于，包括：

足部穿戴设备上的压力传感器检测足部施加的压力，并生成压力检测信号；

控制器接收所述压力检测信号，并基于所述压力检测信号确定负重量信息；

控制器将所述负重量信息发送给助行器上的显示装置，以在所述显示装置上显示所述负重量信息。

9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，还包括：

控制器根据所述负重量信息和负重量阈值生成报警信号，并将所述报警信号发送给报警设备；

报警设备在接收到报警信号后进行报警。

10.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于，所述控制器根据所述负重量信息和负重量阈值生成报警信号包括：

所述控制器在所述负重量信息大于负重量第一阈值生成第一报警信号；

所述控制器在所述负重量信息小于负重量第二阈值生成第二报警信号，所述负重量第二阈值小于所述负重量第一阈值。