[发明专利]低功耗无线数据传输脚底压力采集鞋垫及其数据传输方法

说明书

本发明提供了一种低功耗无线数据传输脚底压力采集鞋垫及其数据传输方法，鞋垫通过柔性天线边缘布置的方式实现脚底压力数据的无线射频传输，当鞋垫处于工作状态时，主控芯片为正常工作模式，射频模块处于发送模式，主控芯片采集薄膜压力传感器的数据并发送至射频模块,射频模块通过柔性天线将数据无线发送至外部控制器；鞋垫处于低功耗待机状态时，主控芯片处于睡眠模式，射频模块在接收模式与睡眠模式间循环切换。本发明的技术方案有效地解决了现有技术中的外骨骼的脚底压力信息无线传输速率低、绕射能力差，以及采集功耗不能满足要求的问题。

技术领域

本发明涉及鞋垫的技术领域，具体而言，涉及一种低功耗无线数据传输脚底压力采集鞋垫及其数据传输方法。

背景技术

在现有技术中，外骨骼脚底压力采集系统多为有线采集，或使用常规印制板天线及蓝牙通信传输压力数据，由于鞋垫布置在人体鞋底，信号遮挡性强，所以对信号传输速率及绕射能力具有较高的要求，常规蓝牙通信的信号绕射及穿透能力差，无法满足实际使用需求，目前市面上暂无可以无线实时传输脚底压力的相关产品。由于外骨骼常常需要长时间工作，所以对于该种类型的产品的低功耗工作能力也提出较高的要求。

发明内容

本发明提供了一种低功耗无线数据传输脚底压力采集鞋垫及其数据传输方法，解决了现有技术中的外骨骼的脚底压力信息采集功耗不能满足要求的问题。

根据本发明的一方面，提供了一种低功耗无线数据传输脚底压力采集鞋垫，包括：

鞋垫本体、薄膜压力传感器、主控板、电池、保护壳、柔性天线；薄膜压力传感器、主控板、电池、保护壳、柔性天线固定设置在鞋垫本体上；

主控板包括主控芯片、射频模块，主控芯片与射频模块在主控板内部电气连接，可实现通信及IO信号传输；

低功耗无线数据传输脚底压力采集鞋垫包括工作状态和低功耗待机状态；

鞋垫处于工作状态时，

主控芯片为正常工作模式，射频模块处于发送模式；

主控芯片采集薄膜压力传感器的数据并发送至射频模块；射频模块通过柔性天线将数据无线发送至外部控制器；

鞋垫处于低功耗待机状态时，

主控芯片处于睡眠模式，射频模块在接收模式与睡眠模式间循环切换；

主控板等待外部控制器向鞋垫不间断循环发送无线唤醒信号，单次完整唤醒信号发送时间为A毫秒，射频模块每B毫秒接收一次数据，

接收时间为2A毫秒，B大于2A。

进一步地，B设置为A的100至200倍。

进一步地，柔性天线的一端焊接在主控板上的天线焊接接口处，柔性天线的另一端沿鞋垫本体内侧边缘布设，主控板(2-1)通过柔性天线与外部控制器实现无线通信。

进一步地，鞋垫本体材料为布料或泡棉，薄膜压力传感器为多点式变阻型薄膜压力传感器，电池为可充电锂电池。

进一步地，低功耗无线数据传输脚底压力采集鞋垫还包括防水USB接口，防水USB结构设置在鞋垫本体的周向外侧。

进一步地，射频模块的无线通信信号频段为300MHz至1GHz，柔性天线长度为无线通信信号频段波长的四分之一。

根据本发明的另一方面还提供了一种低功耗无线数据传输脚底压力采集鞋垫的数据传输方法，采用上述的低功耗无线数据传输脚底压力采集鞋垫，包括以下步骤：

由工作状态转入低功耗待机状态时，

1)主控芯片X秒内未检测到脚底压力数据；