[发明专利]一种用于智能鞋的压力传感方法和装置

说明书

本发明公开了一种用于智能鞋的压力传感方法和装置，该方法包括以下步骤：处理器获取鞋底落地瞬间传感器的输出电压或者输出电流；处理器根据获取的输出电压或者输出电流计算鞋底落地瞬间传感器在与水平面垂直的方向上的加速度；处理器根据鞋底落地瞬间传感器在与水平面垂直的方向上的加速度得到鞋底落地瞬间传感器的测量对象受到的压力。本发明通过传感器测量测量对象在垂直于水平面的方向上的加速度来计算测量对象所受到的压力，而其中涉及的传感器仅由管状轨道、缓冲组件、线圈和磁体组成，因而本发明的制造成本低，并且本发明的传感器结构简单并且未采用易损部件，能够提升传感器的可靠性。本发明可以广泛应用于压力传感器领域。

技术领域

本发明涉及压力传感器领域，尤其是一种用于智能鞋的压力传感方法和装置。

背景技术

随着技术发展，嵌入式处理器及微型传感器在体积，功耗等方面均显著减少。近年推出的一些微型传感器不仅具有多种工作模式和很低的典型功耗，这些微传感器在特定的工作模式下的工作电流甚至可以低至数微安到数百微安不等。目前的压力传感器一般采用具有压阻效应、压电效应或静电容量随压力变化而变化的复合材料制成其表压传感的核心组件，并通过外围电路对压力信号进行变送。

压电效应是采用受压情况下会产生电流的材料，例如压电陶瓷，这类传感器工作时不需要为力敏元件本身提供能量，功耗较低，但压电陶瓷使用寿命较短(一般是几万次到几十万次)，且对机械冲击的耐受能力不理想，如果用在智能鞋(智能鞋是指安装有传感器和通信装置的鞋)这样的高频测量场景中，容易损坏，可靠性低。

静电容量型传感器功耗较低，但其力敏元件采用了薄膜结构，对机械冲击的耐受能力同样不够理想，如果用在智能鞋这样的测量场景中，同样存在容易损坏，可靠性低的问题。

压阻效应利用的是材料电阻与压力间的相关关系，典型设计是采用电桥放大器电阻变化的效应并通过高精度模数转换对其进行采集。其中性能比较优秀的是半导体压力应变片，半导体压力应变片虽然功耗较小，但成本较高。

综上所述，市面上需要一种可靠且成本低的压力传感方案。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种可靠且成本低的用于智能鞋的压力传感方法和装置。

本发明所采取的第一种技术方案是：

一种用于智能鞋的压力传感方法，包括以下步骤：

处理器获取鞋底落地瞬间传感器的输出电压或者输出电流；

处理器根据获取的输出电压或者输出电流计算鞋底落地瞬间传感器在与水平面垂直的方向上的加速度；

处理器根据鞋底落地瞬间传感器在与水平面垂直的方向上的加速度得到鞋底落地瞬间传感器的测量对象受到的压力；

所述传感器包括管状轨道、磁体和线圈，所述管状轨道两端设有缓冲组件，所述磁体安装在管状轨道内，所述线圈固定缠绕在管状轨道外，所述线圈的输出端与处理器的输入端连接，所述传感器安装在鞋底中。

进一步，管状轨道的长度方向与鞋底的长度方向平行或者形成一个小于10°的夹角。

进一步，所述处理器根据获取的输出电压或者输出电流计算鞋底落地瞬间传感器在与水平面垂直的方向上的加速度这一步骤具体包括：

处理器根据输出电压或者输出电流计算鞋底落地瞬间传感器在自身的长度方向上的加速度；

处理器根据鞋底落地瞬间传感器在自身的长度方向上的加速度以及鞋底落地瞬间传感器与水平面形成的夹角得到传感器在垂直水平面的方向上的加速度；

传感器自身的长度方向是指管状轨道的长度方向，鞋底落地瞬间传感器与水平面形成的夹角是指鞋底落地瞬间管状轨道的长度方向与水平面形成的夹角。