[发明专利]一种少儿步姿检测鞋及步姿检测方法

说明书

本发明一种少儿步姿检测鞋及步姿检测方法，检测鞋包括鞋面和鞋底，鞋底设有步姿检测电路，步姿检测电路包括第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、MPU6050模块、三轴加速度计、单片机、无线通信模块、存储器和电源，第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、MPU6050模块和三轴加速度计分别与单片机连接，单片机分别与无线通信模块和存储器连接。通过实时采集行走时第一跖骨、第五跖骨、跟骨受到的压力、三轴旋转角速度和三轴加速度，获得实时步姿数列，与在监护者指导下行走时获得的标准步姿数列相比较，判断步姿是否正确，不正确时生成提醒信息通过无线通信模块发出，告知监护者，便于监护者及时发现少儿脚步不协调或脚步不正常现象。

技术领域

本发明属于可穿戴设备技术领域，具体涉及一种少儿步姿检测鞋及步姿检测方法。

背景技术

资料统计显示，我国约有70％的人群步姿不正确，长期的不良步姿会导致许多疾病，如颈椎病、腰椎盘突出、特别是对漆盖的损伤有可能导致下肢瘫痪，影响人们的正常生活。而不良步姿或多或少缘于在幼年时就养成了不良的步姿习惯，在学步初期，少儿细微的脚步不协调或脚步不正常姿态，很难被家长发现，从而无法引起家长的关注。如果学步初期不能得到及时矫正，行走姿态将成为习惯，易出现八字脚、O型腿、夹着大腿走路、脚掌拖地、甚至像鸭子一样摇摇摆摆的现象。因此，迫切需要一种设备辅助家长用于对少儿步姿进行检测。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种少儿步姿检测鞋及步姿检测方法，能够检测少儿行走时的步姿参数，并判断步姿是否正确，在步姿不正确时可发出提醒信息。

本发明的具体技术方案如下：一种少儿步姿检测鞋，包括鞋面和鞋底，所述鞋底包括上鞋底和下鞋底，上鞋底和下鞋底之间设有步姿检测电路；所述步姿检测电路包括第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、MPU6050模块、三轴加速度计、单片机、无线通信模块、存储器和电源，第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、MPU6050模块和三轴加速度计分别与单片机连接，单片机分别与无线通信模块和存储器连接，电源分别与第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、MPU6050模块、三轴加速度计、单片机、无线通信模块和存储器连接；穿上时，第一压力传感器位于第一跖骨位置，第二压力传感器位于第五跖骨位置，第三压力传感器位于跟骨位置，MPU6050模块、三轴加速度计、单片机、无线通信模块、存储器和电源位于足弓位置。

作为本发明的进一步改进，所述无线通信模块为蓝牙模块。

作为本发明的进一步改进，所述电源为压电发电装置，压电发电装置将压力能转化为电能，充分利用人体动能，边走路边充电，并将电能储存，用于为步姿检测电路供电，节能环保。

一种少儿步姿检测方法，应用于上述少儿步姿检测鞋，包括以下步骤：

S1、获取由第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、三轴加速度计和MPU6050模块采集的标准步姿参数，所述标准步姿参数包括标准前脚掌第一跖骨压力、标准前脚掌第五跖骨压力、标准后跟跟骨压力、标准三轴加速度和标准三轴角速度；

S2、对S1获取的标准步姿参数进行处理，获得标准步姿数列{X₀(1),X₀(2),X₀(3),X₀(4),X₀(5),X₀(6)}，其中X₀(1)表示标准第一跖骨压力比，X₀(2)表示标准第五跖骨压力比，X₀(3)表示标准跟骨压力比，X₀(4)表示标准水平偏移角度，X₀(5)表示标准步高，X₀(6)表示标准步长，具体处理步骤为：