[发明专利]用于测定个体体重的方法以及实施该方法的鞋垫

说明书

技术领域

本发明涉及诊断目的的测量运动时身体参数的领域，具体涉及使用位于鞋垫内的负荷传感器测量人的体重，包括另外携带的重量。

背景技术

已知多种方法可用于确定运动时人的体重，这可使用布置在鞋中的压力传感器实现。

专利申请JP2002090216(公开日期2000年9月11日；G01G19/52,A61B5/11)描述了一种应用于人的坏腿的能够确定他/她的体重的装置。该设备被设计成具有底板和顶板的特殊的鞋，所述顶板被制成能够相对于所述下板移动的鞋底。气囊置于所述板之间，其中空气压力根据施加至足的重量而变化。位于所述鞋的上部分的测量装置可测量所述气囊中的压力，该压力的值用于估计体重。

国际专利申请WO200136051(公开日期2001年5月5日，A63B05/103)描述了一种装置，该装置实施一种用于测量至少施加于一个肢上人的体重的方法。该装置被设计用于训练患者在健康腿和坏腿之间分配他们的体重，并且可用于神经障碍或整形外科创伤患者的康复。该装置包括位于脚跟和脚趾附近的具有压力传感器的弹性鞋垫。来自所述传感器的信号由CPU进行处理，生成指示患者体重在非健康腿上分布适当或不适当的信号。

美国专利6273863(公开日期2001年8月14日；A61B05/103A61B05/117)描述了一种用于下肢骨折的整形外科患者康复的监测系统。该系统包括配于鞋内的弹性鞋垫。该鞋垫包括连接到CPU的压力和/或力传感器，以测量施加在受伤腿上的体重。该系统整合了生物反馈的原则，以鼓励患者在康复时期在所述肢上加载建议的最佳目标体重。

与要求保护的发明最接近的是如在国际专利申请WO2009059134(公开日期2009年5月7日；A61B05/103，G01L01/00)中所描述的用于测量人的体重的方法和装置。这个概念使得能够监测患者施加到非健康腿的体重，目的是对于给定患者防止超出肢负重的预设阈值。为此目的，将电子或机械压力传感器安装在支撑表面上。所述传感器位于脚跟和脚趾附近，并且横跨足底的整个表面。所述支撑表面可放置在鞋内。传感器信号由微控制器处理，确定施加到非健康腿的体重是否超过预设的阈值。

已知用于测量人的体重的方案主要用于医疗目的，特别是用于测量患者施加到他/她的非健康腿的体重。这预先决定了用于其的装置的复杂设计，并限制了其应用主要是医疗目的。

本发明要解决的技术问题是为了开发一种用于确定人的体重，特别是健康人的体重，的方法。对于不同类型的运动活动，能够实时监测不仅人的自身体重，而且人另外携带的重量。本发明的方法使得能够评估人状态的多种生理参数，包括与运动活动相关的生理参数。

发明内容

本发明的一个目标是一种使用布置于鞋垫内的负荷传感器产生的信号确定人的体重的方法，每只鞋垫具有两个负荷传感器：布置在脚的后跟区域中的第一负荷传感器，布置在脚的脚趾区域中的第二负荷传感器。运动活动的具体类型基于来自两鞋垫的负载传感器的信号和所述信号的值进行识别。人的体重，包括另外携带的重量，通过加和所述负荷传感器信号和基于所述人的运动活动的类型来确定。

在运动活动过程中，人交替移动双腿，先迈一只腿、然后迈另一只腿。位于鞋跟区域和脚趾区域中的负荷传感器使得能够确定一个行走或跑步循环内足与基座接触的持续时间(支撑阶段)和腿移动的持续时间(移动阶段)。因为不同类型的运动活动的特征在于支撑时间和移动时间之间在时间上不同的对应，来自不同鞋垫的负荷传感器的信号之间的所述关系使得可确定运动活动的模式或类型。

具体地，本发明的方法用于直接确定所述运动活动过程中(步行、跑步等)且与运动活动的类型一致的人的体重，包括另外携带重量。该方法用于评估人体状态的多种生理参数，包括与运动活动相关的生理参数。

在该方法的具体实现方案中，可以按如下对多种类型的运动活动进行确定。

“步行”这种类型的运动活动在以下情况下被鉴定：如果来自两鞋垫中的负荷传感器的信号都表现出信号值的周期变化，并且来自不同鞋垫的负荷传感器的信号在时间上部分重叠。

“跑步”这种类型的运动活动在以下情况下被确定：如果来自两鞋垫中的负荷传感器的信号都表现出信号值的周期变化，并且来自不同鞋垫的负荷传感器的信号在时间上不重叠。

“站立”这种类型的运动活动在以下情况下被确定：如果来自两鞋垫中的负荷传感器的信号都超出了预先确定的值，并且来自不同鞋垫的负荷传感器的信号在时间上重叠。