[发明专利]一种基于柔性压力传感器的足部书写板

说明书

技术领域

本发明属于电子信息识别领域，涉及一种足部书写板。

背景技术

现有计算机文字输入设备中，绝大多数为人手进行操作的，如手写板、键盘等，而 对于上肢行动不便的用户来说，难以实现这些传统设备的文字输入。而人体下肢，特别 是腿部和足部一直没有参与到与计算机的文字输入中来，对于上肢不健全而下肢健全的 人来说，加入足部的交互能使他们实现与计算机的交互，同时体会到书写的乐趣。现有 的触屏操作设备仅适用于触摸力较小、压力较均匀、较清洁的工作环境，而人体足部的 力量较大、精准控制较差、工作环境较为恶劣，且会有突然冲击，因此现有的设备难以 实现由手写直接转换为足部书写。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的不足，提供了一种基于柔性压力传感器的足部书写板。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于柔性压力传感器的足部书写板，包括底板和依次设置在其上的传感器基板 和保护层，所述底板上设置有供电模块、信息处理模块、数据传输模块，所述传感器基 板包括阵列分布的压力传感器、数据采集电路，所述保护层上设置有电源开关、液晶显 示屏和铺设在压力传感器阵列上的柔性保护膜。

所述供电模块与信息处理模块、数据传输模块、数据采集模块和液晶显示屏相连， 包括内置电源、充电接口。

所述信息处理模块与数据传输模块相连，包括信号调理单元、微控制单元和数据存 储单元，所述微控制单元为MCU或ARM。

所述数据传输模块与数据采集模块相连，包括无线数据通讯单元和USB接口。

所述数据存储单元中存储有模板库、单词库和语句库；

所述传感器基板阵列分布的压力传感点阵密度为2点/cm²、4点/cm²或8点/cm²，压力 测量范围10-5000kPa。

所述供电模块的内置电源为锂电池、镍氢电池或铅酸电池。

所述无线数据通讯单元的通讯模式为Z-Wave、ZigBee、蓝牙、WiFi或红外。

与现有技术相比，本发明利用柔性压力传感器，在计算机文字输入设备中加入足部 的交互，对于上肢行动不便的人来说，能让这些人通过下肢实现与计算机的文字输入。

附图说明

图1是本发明的足部书写板立体结构示意图。

图2是本发明的足部书写板表面结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明的技术方案作详细说明。

如图1所示，本发明的足部书写板包括保护层1、传感器基板6和底板9。保护层1包 括覆盖在传感器基板6上的柔性塑料薄膜，保护层1下设置有系统开关2，液晶显示屏3，, 故障指示灯4和工作指示灯5；传感器基板6上的柔性压力传感器为基于MEMS工艺采用 压敏导电硅胶和压阻电子浆料定制加工而成，呈阵列分布，并根据保护层1表面的感应 区域对应设置，点阵密度可调，如2点/cm²、4点/cm²、8点/cm²，测量范围10-5000kPa， 柔性压力传感器7前端设置有数据采集模块8；底板9上设置有供电模块13、信息处理模 块10、数据传输模块12。供电模块13与信息处理模块10、数据传输模块12和数据采集模 块8相连，包括锂电池、镍氢电池或铅酸电池内置电源、充电接口14；信息处理模块10 与数据传输模块12、数据采集模块8相连，包括信号调理单元、微控制单元和数据存储 单元，所述微控制单元为MCU或ARM；数据传输模块12与数据采集模块5相连，包括无 线数据通讯单元和USB接口11；数据采集模块8包括信号接收电路、信号放大电路和数 据采集卡，信号接收电路为电桥电路，可以提高传感器精度和信号稳定性，信号放大电 路采用运算放大器。

如图2所示，本发明的足部书写板表面设置有电源开关2、液晶显示屏3、故障指示 灯4、工作指示灯5以及9个基于柔性压力传感器的感应区，包括“左移”感应区1.1A、 “右移”感应区1.1B、“左取消”感应区1.2A、“右取消”感应区1.2A、左足放置区1.3A、 右足放置区1.3B、“左确定”感应区1.4A、“右确定”感应区1.4A、书写感应区。

如图1所示，本发明的基于柔性压力传感器的步态交互方法，其工作步骤为：

(1)、工作时，打开电源开关2，工作指示灯5亮起黄灯，足部书写板正常开机；