的倒數(shù)、將此乘積升高至2. 5次幕W及將結(jié)果乘W所述時段來獲得的最高值來計 算出；所述時段是在1毫秒與15毫秒之間，并且所述積分是跨越加速度信號在此可變時段 窗內(nèi)連續(xù)地計算的。優(yōu)選地，僅采用最大HIC值，所述值是通過將不同的時段與初始時間結(jié) 合而獲得。頭部損傷標(biāo)準(zhǔn)的量值可W被轉(zhuǎn)換成生物反饋信號。
[0042] 壓力或力的脈沖可W根據(jù)將所述壓力或力對時間進行積分而計算出，并且所述脈 沖的量值可W被轉(zhuǎn)換成生物反饋信號。
[0043] 形成高壓力區(qū)域（熱點）可W根據(jù)至少一個傳感器節(jié)點的壓力或力脈沖來識別。 所述脈沖的量值和/或所述熱點與所述COP的生理路徑之間的距離可W被轉(zhuǎn)換成生物反饋 信號。
[0044] 所述壓力或力的量值可W被設(shè)有闊值并且所述壓力數(shù)據(jù)可W被轉(zhuǎn)換成至少兩個 直條的直方圖，并且每一直條中的數(shù)據(jù)可W用于使記分系統(tǒng)基于不同的壓力或力的水平對 重復(fù)移動的數(shù)目進行計數(shù)。正或負(fù)的得分可W被轉(zhuǎn)換成生物反饋信號。
[0045] 振動可W通過信號的快速傅立葉變換來識別。功率譜的平均值、中值或脈沖可W 被轉(zhuǎn)換成生物反饋信號。
[0046] 身體的質(zhì)量中屯、的線性速度可W根據(jù)將所述線性加速度對時間進行積分而計算 出；其中身體的質(zhì)量中屯、的位移是根據(jù)將所述線性速度對時間進行積分而計算出。功和能 量可W根據(jù)將力對位移進行積分而計算出。功率可W根據(jù)力與速度的乘積而計算出。速度、 位移、功或功率的量值接著可W被轉(zhuǎn)換成生物反饋信號。
[0047] 高級壓力參數(shù)的量值可W被轉(zhuǎn)換成聽覺、視覺或觸覺生物反饋信號。聽覺生物反 饋信號可W是經(jīng)音高和/或音量和/或曲調(diào)編碼的。視覺生物反饋信號可W是經(jīng)顏色和/ 或亮度編碼的、和/或是閃光燈信號、和/或是在屏幕上的顯示。觸覺生物反饋信號可能設(shè) 及振動、壓力或電模擬。
[0048] 附圖簡述
[0049] 現(xiàn)在將參看附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，在附圖中：
[0050] 圖1示出了本發(fā)明的原理；
[0051] 圖2描繪了本發(fā)明的一個實施方案的一般裝置布局；
[0052] 圖3更詳細(xì)地示出了圖2中所示的組件XI、IC2和U2 ;
[0053] 圖4更詳細(xì)地示出了圖2中所示的組件Ul和復(fù)位電路；
[0054] 圖5示出了用W供應(yīng)穩(wěn)定的經(jīng)調(diào)整電力的降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器；
[00巧]圖6描繪了用于處理來自傳感器的數(shù)據(jù)的微控制器；
[0056] 圖7描繪了復(fù)用電路；
[0057]圖8描繪了用于與外部裝置通信的藍(lán)牙模塊；
[005引圖9描繪了傳感器電路；
[0059] 圖10示出了雙面?zhèn)鞲衅鳀鸥竦臋M截面（簡圖和電路等效）；
[0060] 圖11示出了單面?zhèn)鞲衅鳀鸥竦臋M截面（簡圖和電路等效）。
[0061] 本發(fā)明的原理示出于圖I中。
[0062] 所述裝置由W下組成：
[0063]-經(jīng)由微控制器進行的無傳感器壓力測繪
[0064]-發(fā)送至智能電話的信號/數(shù)據(jù)
[0065]-用于生物反饋的發(fā)送至耳機的信號/數(shù)據(jù)
[0066]-發(fā)送至醫(yī)院的信號/數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)記錄，D2肥；分布式診斷和家庭健康護理）
[0067]-用于將原始壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成高級壓力參數(shù)并且隨后轉(zhuǎn)換成生物反饋信號（經(jīng) 音高和音量編碼的聽覺信號；在圖像或圖表方面的2D或3D的經(jīng)顏色和亮度編碼的視覺信 號）的算法
[0068]-高級壓力信號是：壓力中屯、的位置和速度、壓力速率的量值；壓力脈沖；熱點位 置。
[0069] 通過傳感器或材料來測量壓力數(shù)據(jù)，所述材料具有電阻、電容或壓電特性并且對 不同類型的內(nèi)部和/或表面壓力（例如壓應(yīng)力、張應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、扭應(yīng)力或剪切應(yīng)力）作 出反應(yīng)。
[0070] 用于測量電阻傳感器矩陣的壓力的優(yōu)選系統(tǒng)的示意圖示出于圖2中：
[0071] Ul(可編程微控制器忍片）連接至柵格，4X4/16個單元/傳感器。
[0072] 運些連接如下：
[0073] 從左至右垂直地連接的4X數(shù)字（0v/5v)輸出端，即，接腳12、13、14、15。
[0074] 從上至下水平地連接的4X模擬輸入端，即，接腳23、24、25、26,W從參考電阻器 讀取數(shù)據(jù)（等效于單元的值改變）。
[00巧]代碼控制：
[0076]-數(shù)字端口（0v/5v)-垂直單元（1、5、9、13)、（2、6、10、14)、，......
[0077] -和模擬讀取端口-水平單元（1、2、3、4)、巧、6、7、8)、……
[0078] 對微控制器進行編程，使得多路復(fù)用器運行如下：
[0079]1.數(shù)字輸出端（接腳12)產(chǎn)生5v，所有其它數(shù)字輸出端產(chǎn)生Ov。
[0080] 模擬端口（對電壓進行讀?。┦菑纳现料卵由觳⑶覐?個參考電阻器讀取電壓 (本質(zhì)上是對單元1、5、9、13進行讀取）。
[008。 2.數(shù)字輸出端（接腳蝴產(chǎn)生5v，所有其它數(shù)字輸出端產(chǎn)生Ov。
[0082] 模擬端口（對電壓進行讀?。┦菑纳现料卵由觳⑶覐?個參考電阻器讀取電壓 (本質(zhì)上是對單元2、6、10、14進行讀?。?br>[0083] 3.數(shù)字輸出端（接腳14)產(chǎn)生5v，所有其它數(shù)字輸出端產(chǎn)生Ov。
[0084] 模擬端口（對電壓進行讀取）是從上至下延伸并且從4個參考電阻器讀取電壓 (本質(zhì)上是對單元3、7、11、15進行讀?。?。
[0085] 4.數(shù)字輸出端（接腳15)產(chǎn)生5v，所有其它數(shù)字輸出端產(chǎn)生Ov。
[0086] 模擬端口（對電壓進行讀?。┦菑纳现料卵由觳⑶覐?個參考電阻器讀取電壓 (本質(zhì)上是對單元4、8、12、16進行讀?。?br>[0087] 運涵蓋了來自16個單元（4X4)的16個讀數(shù)。
[008引4X4矩陣（16個傳感器）可朗T展成任何矩陣。
[0089] 總輸出是具有在特定數(shù)據(jù)采樣頻率下記錄的、連續(xù)地來自傳感器1至16(1-16、 1-16、1-16等）的重復(fù)原始數(shù)據(jù)集的單信道文件。
[0090] 所需的參考電阻器的數(shù)目對應(yīng)于模擬端口的數(shù)目。
[0091] 圖5描繪了降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器IC3將輸入（蓄電池）電壓往下調(diào)至3.3V。 C19C13C10電容器濾去任何高和低頻帶噪聲并且向電路的其余部分提供穩(wěn)定的經(jīng)調(diào)整電力 源。
[0092] 圖6描繪了 8位AVR微控制器Ul處理從傳感器收集的所有數(shù)據(jù)；多路復(fù)用器U2 控制2X2 (4個傳感器單元）矩陣傳感器電路，所述傳感器電路在4位二進制地址上運行， 運樣可W控制多達(dá)16X16(256)矩陣傳感器，并且Rl是用于所述傳感器的參考電阻器。
[0093] 圖7描繪了傳感器連接器IC2將主板連接至鞋墊傳感器。
[0094] 圖8描繪了通過無線技術(shù)與外部裝置通信的藍(lán)牙模塊U4。
[0095] 圖9描繪了多路復(fù)用器U2和U3控制2X2 (4個傳感器單元）矩陣傳感器電路，所 述傳感器電路在4位二進制地址上運行，運樣可W控制多達(dá)16X16 (256)矩陣傳感器，并且 Rl是用于所述傳感器的參考電阻器。
[0096] 圖10和圖11示出了傳感器柵格的橫截面（簡圖和電路等效）；圖10中是雙面而 圖11中是單面，其中：
[0097] V=垂直電極，
[0098] H=水平電極，
[0099] M=導(dǎo)電材料，
[0100] I=絕緣層，
[0101] R=電阻器，
[0102] P=壓力
[0103] 將數(shù)據(jù)有線或無線地發(fā)送至輸出端（耳機、智能電話、計算機、屏幕）W實現(xiàn)實時 生物反饋（聽覺、視覺）或測量后生物反饋（視覺）。
[0104] 用于無傳感器測量的傳感器材料可W是任何電阻、電容或壓電傳感器。
[010引 1)導(dǎo)電固體聚合物/彈性體（例如，乙締基塑料、velostat或氯下膠）。
[0106] 2)抗靜電多孔材料（例如，含有預(yù)制炭黑的PE泡沫）
[0107] 3)導(dǎo)電織物
[0108] 根據(jù)通過傳感器測得的壓力計算高級壓力參數(shù)。在應(yīng)用無傳感器感測時，詞語傳 感器在下文必須用"電極"替代?；旧?，需要至少兩個傳感器用于確定高級壓力參數(shù)；在 無傳感器感測中，對于測量兩個壓力相關(guān)區(qū)域的一維陣列來說，需要至少3個電極；并且對 于測量四個壓力相關(guān)區(qū)域的二位陣列來說，需要至少4個電極。
[0109] 基本上，聲生物反饋信號可W是經(jīng)音量或音高編碼的。
[0110] 例如，為了將壓力的量值轉(zhuǎn)換成生物反饋信號，壓力越大，音就越響；或音的音高 就越局。
[0111] 在雙參數(shù)信號中，一個參數(shù)可W是經(jīng)音量編碼的，而另一個是經(jīng)音高編碼的。
[0112] 運兩個參數(shù)可W是：
[0113] -COP在X和y方向上的位置
[0114] -COP在X和y方向上的位置
[0115] -COP距中屯、點的距離（經(jīng)音高編碼）和平均壓力的量值（經(jīng)音量編碼；祀屯、方法）
[0116] -COP向量的角度（經(jīng)音高編碼）和平均壓力的量值（經(jīng)音量編碼；圓形/楠圓形 鍵盤方法）
[0117] -COP向量的角度（經(jīng)音高編碼）和COP距中屯、點的距離（經(jīng)音量編碼；圓形/楠 圓形鍵盤方法）
[0118] 在=參數(shù)信號中，一個參數(shù)可W是經(jīng)音量編碼的，而其它兩個是通過由2個諧音 組成的聲音進行音高編碼的。
[0119] 作為實例，壓力的量值將是經(jīng)音量編碼的，而COP向量的角度是經(jīng)音高編碼的。在 用帶有儀表的鞋墊行走時，任務(wù)是實現(xiàn)對于每一COP路徑來說是唯一的并且在COP路徑更 改時改變的曲調(diào)信號。
[0120] 用戶的任務(wù)是實現(xiàn)對每一步時的特定曲調(diào)模式的一致復(fù)制。
[0121] 將根據(jù)原始壓力數(shù)據(jù)計算的和將轉(zhuǎn)換成生物反饋信號（根據(jù)所描述的發(fā)明）的高 級壓力參數(shù)是：
[0122] a)(瞬時）壓力中屯