CN209310819U - 步伐动作检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种步伐动作检测装置。包括：万向滚动装置，设置在步伐动作检测装置内部；滚动检测装置，设置在万向滚动装置的周围，以检测所述万向滚动装置的滚动状态，并生成一滚动检测信号；方向检测装置，设置在万向滚动装置的周围，以检测所述万向滚动装置的方向信息，并生成一方向检测信号；处理装置，接收滚动检测信号和方向检测信号，根据所述滚动检测信号确定受试者的移动步幅和万向滚动装置的移动方向，并且根据所述方向检测信号确定步伐动作检测装置的空间方向。本申请解决了现有设备中检测精度低，不能检测人员任意侧方向移动动作而且不能适应剧烈变化动作的技术问题。

Description

步伐动作检测装置

技术领域

本申请涉及智能穿戴领域，具体而言，涉及一种步伐动作检测装置。

背景技术

目前，随着技术的发展，通过软件模拟出人在软件虚拟的大场景中的各种行动的技术已经逐渐走进了人们的生活。这种技术的关键在于通过人在真实世界中在原地的无限制的行走生成运动数据并将运动数据传送给模拟软件。例如，提供一个行走平台，平台的最上层可任意方向传动，人在平台上行走时，传动层会主动向人行走的反方向运动，但是这种平台由于技术复杂，而且反应速度慢，不能及时按人的动作反应，效果较差；又如，通过陀螺仪实时检测脚的姿态、运动方向和加速度，将计算结果反馈给虚拟设备，但这种算法缺点是复杂且不能检测侧方向移动，只能输出向前运动或向后运动的状态数据，无法表现出侧向移动动作；又如，通过在地面安装压力传感器，检测脚在上面的滑动，进而输出运动信号，但这种方案的精度差，而且同样存在无法实现检测侧方向移动的问题。

因此，亟需提供一种可检测任意侧方向行动，精确度高，响应快，结构简单的设备出现。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种步伐动作检测装置，以解决现有设备中不能在任意侧方向进行检测且检测精确度低的技术问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种步伐动作检测装置。包括：

万向滚动装置，设置在步伐动作检测装置内部；

滚动检测装置，设置在万向滚动装置的周围，以检测所述万向滚动装置的滚动状态，并生成一滚动检测信号；

方向检测装置，设置在步伐动作检测装置内部，以检测所述步伐动作检测装置的方向信息，并生成一方向检测信号；

处理装置，接收滚动检测信号和方向检测信号，根据所述滚动检测信号确定受试者的移动步幅和万向滚动装置的移动方向，并且根据所述方向检测信号确定步伐动作检测装置的空间方向。

进一步的，所述滚动检测装置包括：探测器电路板和检测装置，

所述探测器电路板位于万向滚动装置的周围，用于将滚动检测装置生成的滚动检测信号传输给处理装置；

所述检测装置安装在探测器电路板的下表面，用于检测所述万向滚动装置的滚动状态并生成所述滚动检测信号。

进一步的，所述方向检测装置，包括陀螺仪传感器。

进一步的，还包括无线通信装置和电源，

所述无线通信装置与所述处理装置连接，用于将所述处理装置处理后的信息发送到接收终端；

所述电源与所述处理装置连接，用于为所述处理装置供电。

进一步的，所述万向滚动装置包括万向滚轮，所述万向滚轮为4个，每两个万向滚轮为一组且平行地设置。

进一步的，还包括：外壳，所述外壳内部设有包裹万向滚轮的半球形内壳，所述半球形内壳的上部设有开孔。

进一步的，还包括：滚珠，所述滚珠位于所述万向滚轮与所述半球形内壳之间。

进一步的，所述半球形内壳与所述探测器电路板之间设有第一支撑件。

进一步的，还包括支撑板，所述方向检测装置、处理装置、无线通信装置和电源均设置在所述支撑板的上。

进一步的，所述外壳与所述支撑板之间设有第二支撑件。

在本申请实施例中，通过在万向滚动装置周围，设置以检测万向滚动装置的滚动状态，并生成一滚动检测信号的滚动检测装置和设置以检测万向滚动装置的方向信息，并生成一方向检测信号的方向检测装置，并设置处理装置，接收滚动检测信号和方向检测信号，根据滚动检测信号确定受试者的移动步幅和万向滚动装置的移动方向，并且根据方向检测信号确定步伐动作检测装置的空间方向；进而解决了现有设备中不能在任意侧方向进行检测且检测精确度低的技术问题。此外，本申请的技术方案还具有结构简单、实时性强、精确度高的特点。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的步伐动作检测装置的结构示意图；

图2是根据本申请实施例的步伐动作检测装置的另一个结构示意图；

图3是根据本申请实施例的步伐动作检测装置中的万向滚轮装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1、图2和图3所示，本申请涉及一种步伐动作检测装置，包括：万向滚动装置，设置在步伐动作检测装置内部；滚动检测装置，设置在万向滚动装置的周围，以检测万向滚动装置的滚动状态，并生成一滚动检测信号；需要说明的是，本实施例中的滚动检测装置是通过光电探测方式检测万向滚动装置的滚动状态，其他检测方式也包含在本申请文件中，例如，通过机械传动方式检测万向滚动装置的滚动状态，其他检测方式在此不做具体说明。)

方向检测装置，设置在步伐动作检测装置内部，以检测步伐动作检测装置的方向信息，并生成一方向检测信号；处理装置3，接收滚动检测信号和方向检测信号，根据滚动检测信号确定受试者的移动步幅和万向滚动装置的移动方向，并且根据所述方向检测信号确定步伐动作检测装置的空间方向。需要说明的是，优选地，图1和图2中处理装置3可以设置在步伐动作检测装置内部，也可以设置在例如设备终端上，在此不做具体限定。

在本申请的实施例中，滚动检测装置包括：探测器电路板1和检测装置4，万向滚动装置包括万向滚轮2，万向滚轮2为4个，每两个万向滚轮2为一组且平行地设置。方向检测装置包括陀螺仪传感器。陀螺仪传感器为一个，设在步伐动作检测装置的内部，可检测步伐动作检测装置的空间方向。另外，本申请的技术方案还包括：无线通信装置、电源、外壳9、半球形内壳8、滚珠7、第一支撑件6、第二支撑件5和支撑板10。探测器电路板1位于万向滚动装置的上部，用于将检测装置4生成的滚动检测信号传输给处理装置3；检测装置4安装在探测器电路板1的下表面，用于检测万向滚动装置的滚动状态并生成滚动检测信号，方向检测装置安装在步伐动作检测装置内部，生成方向检测信号。处理装置3处理滚动检测信号与方向检测信号。无线通信装置与处理装置3连接，用于将处理装置3处理后的信息发送到接收终端；电源与处理装置3连接，用于为处理装置供电。此外，方向检测装置、处理装置3、无线通信装置和电源均设置在支撑板10的上，设在支撑板10的具体位置在此不做具体限定。外壳9内部设有包裹万向滚轮2的半球形内壳8，滚珠7位于万向滚轮2与半球形内壳8之间，半球形内壳8的上部设有开孔。半球形内壳8与探测器电路板1之间设有第一支撑件6，外壳9与支撑板10之间设有第二支撑件5。

优选地，步伐动作检测装置可为穿戴设备，例如，跑步鞋、可穿戴的脚踏板。现以跑步鞋为例进行说明。

在鞋体上设有探测器电路板1，探测器电路板1的下表面设有检测装置4，在检测装置4的下部安装有万向滚轮2，每两个万向滚轮2为一组且平行地设置。在万向滚轮2的外部设有外壳9，在外壳9内部设有包裹万向滚轮2的半球形内壳8，在半球形内壳8与万向滚轮2之间设有滚珠7，滚珠7设在固定的限位槽中，滚珠7可在限位槽内任意转动时，设置滚珠7的目的可保证万向滚轮2可在任意方向转动，在半球形内壳8与探测器电路板1之间设有第一支撑件6，外壳9与支撑板10之间设有第二支撑件5。需要说明的是，万向滚轮2半包裹在半球形内壳8中，在半球形内壳8的下端设有挡位板。

跑步鞋的工作原理为，用户穿戴上跑步鞋后，当用户移动后，滚动检测装置电路板1下表面的检测装置4检测到万向滚轮2的滚动状态，生成滚动检测信号，并将滚动检测信号发送给处理装置3，同时陀螺仪传感器检测支撑板10的方向信息，生成一方向检测信号，并将方向检测信号发送给处理装置3，处理装置3对滚动检测信号和方向检测信号处理后，经过无线通信装置发送到接收终端。

从以上的描述中，可以看出，本申请实现了如下技术效果：结构简单、实时性强、能够真正做到任意侧方向行动，且与传统的传感器检测运动的万向跑步机相比，本发明能够感知到准确的移动数据，实时性、精度与准确度均高于传统的万向跑步机。以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种步伐动作检测装置，其特征在于，包括：

万向滚动装置，设置在步伐动作检测装置的内部；

滚动检测装置，设置在万向滚动装置的周围，以检测所述万向滚动装置的滚动状态，并生成一滚动检测信号；

方向检测装置，设置在步伐动作检测装置的内部，以检测所述步伐动作检测装置的方向信息，并生成一方向检测信号；

处理装置(3)，接收滚动检测信号和方向检测信号，根据所述滚动检测信号确定受试者的移动步幅和万向滚动装置的移动方向，并且根据所述方向检测信号确定步伐动作检测装置的空间方向。

2.根据权利要求1所述的步伐动作检测装置，其特征在于，所述滚动检测装置包括：探测器电路板(1)和检测装置(4)，所述探测器电路板(1)位于万向滚动装置的上部，用于将滚动检测装置(4)生成的滚动检测信号传输给处理装置(3)；

所述检测装置(4)安装在探测器电路板(1)的下表面，用于检测所述万向滚动装置的滚动状态并生成所述滚动检测信号。

3.根据权利要求1所述的步伐动作检测装置，其特征在于，所述方向检测装置包括陀螺仪传感器。

4.根据权利要求2所述的步伐动作检测装置，其特征在于，还包括无线通信装置和电源，

所述无线通信装置与所述处理装置(3)连接，用于将所述处理装置(3)处理后的信息发送到接收终端；

所述电源与所述处理装置(3)连接，用于为所述处理装置(3)供电。

5.根据权利要求4所述的步伐动作检测装置，其特征在于，所述万向滚动装置包括万向滚轮(2)，所述万向滚轮(2)为4个，每两个万向滚轮(2)为一组且平行地设置。

6.根据权利要求5所述的步伐动作检测装置，其特征在于，还包括：外壳(9)，所述外壳(9)内部设有包裹万向滚轮(2)的半球形内壳(8)，所述半球形内壳(8)的上部设有开孔。

7.根据权利要求6所述的步伐动作检测装置，其特征在于，还包括：滚珠(7)，所述滚珠(7)位于所述万向滚轮(2)与所述半球形内壳(8)之间。

8.根据权利要求7所述的步伐动作检测装置，其特征在于，所述半球形内壳(8)与所述探测器电路板(1)之间设有第一支撑件(6)。

9.根据权利要求6所述的步伐动作检测装置，其特征在于，还包括支撑板(10)，所述方向检测装置、处理装置(3)、无线通信装置、方向检测装置和电源均设置在所述支撑板(10)的上。

10.根据权利要求9所述的步伐动作检测装置，其特征在于，所述外壳(9)与所述支撑板(10)之间设有第二支撑件(5)。