一种智能鞋 |
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| 申请号 | CN201710314282.6 | 申请日 | 2017-05-06 | 公开(公告)号 | CN106983217A | 公开(公告)日 | 2017-07-28 |
| 申请人 | 王冬冬; | 发明人 | 王冬冬; 薛梦瑶; 周军鹏; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及智能穿戴设备领域，具体的说是一种智能 鞋 ，包括 鞋底 、 鞋舌 和智能控制单元，智能控制单元包括控 制模 块 、无线通讯模块、NFC模块、供电模块、压 力 传感器 、振动模块、柔性屏幕、弯曲发电模块和紫外线灭菌模块；无线通讯模块用于与外界设备无线连接；NFC模块用于进行 电子 支付、单元 门 禁开启或者身份识别； 压力传感器 用于检测整个脚掌对鞋底的压力；振动模块用于产生振动；柔性屏幕安装在鞋舌外侧；弯曲发电模块用于产生 电能 ；紫外线灭菌模块用于为鞋子内部进行灭菌。本发明解决了 现有技术 中智能鞋子不便于清洗、重量重和舒适性欠佳的问题，同时本发明能够帮助穿戴者纠正走路姿势，为穿戴者带来良好的穿戴体验。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种智能鞋，包括鞋底(1)、鞋舌(2)和智能控制单元(3)，其特征在于：所述的智能控制单元(3)包括控制模块(31)、无线通讯模块(32)、NFC模块(33)、供电模块(34)、压力传感器(35)、振动模块(36)、柔性屏幕(37)、弯曲发电模块(38)和紫外线灭菌模块(39)，所述的控制模块(31)、无线通讯模块(32)、NFC模块(33)和供电模块(34)内嵌于鞋底(1)的脚后跟处； |
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| 说明书全文 | 一种智能鞋技术领域[0001] 本发明涉及智能穿戴设备领域，具体的说是一种智能鞋。 背景技术[0002] 鞋子已经成为人们日常生活的必要装备之一，无论是爬山、散步、跑步、打球、溜冰等各种运动，都离不开一双合脚的、满足各种不同功能的鞋子或其它鞋类物。随着使用环境和用户需求的变化，鞋子本身的功能性也在不断拓展和提升。比如越野登山鞋、雪地鞋、慢跑鞋、羽毛球专用鞋、篮球专用鞋等各类不同使用环境，不同功能需求的鞋子被逐渐开发出来，以满足人们的需求。 [0003] 随着各种电子产品的大规模普及，以及微型化研究的快速发展，让电子产品置入普通鞋子或鞋类物成为可行的方案。通过鞋子的电子化和智能化，可以为鞋子提供许多实用的新特征新功能，为用户提供新体验。申请号为：2014100088239的一项中国专利公开了一种智能鞋，其提高了计步、测重准确率和电能转化效率，满足了各元件对电能的需求；同时能进行鞋内温湿度的测量具有实际应用的意义；以及通过微型化和智能化的设计，使得普通的鞋实现多功能性、实用性的提升，为用户提供了更多穿着享受和体验，然而该发明的电路及电子元件是暴露在外的，在对鞋子进行清洗时，不便于清洗，且其设计的发电装置重量较重，为穿戴者的脚部产出负担，同时该发明通过脚部踩踏气囊，以气囊的收缩作为动力进行发电，容易对穿戴者的脚部产生不适感，不便于使用。 [0004] 鉴于此，本发明提出了一种智能鞋，便于清洗，不会使穿戴者的脚部产生不适感，其具体有益效果如下： [0005] 1.本发明所述的一种智能鞋，所述的智能控制单元内嵌在鞋底内部，智能控制单元中的控制模块、无线通讯模块和NFC模块通过非硅MEMS加工技术集成在柔性衬底上，可有效减小智能控制单元的重量和体积，从而减轻鞋子的重量，同时便于鞋子的清洗；智能控制单元内部的连接电路均采用柔性线路以保证鞋子在弯曲时连接线路不会断开，并且柔性线路能够更好的嵌入鞋底内，与鞋底的兼容性较好。 [0006] 2.本发明所述的一种智能鞋，所述的无线通讯模块可通过蓝牙或者WIFI与手机、平板电脑或者笔记本电脑无线连接，当穿戴者的手机、平板电脑或者笔记本电脑与无线通讯模块无线连接时，若手机、平板电脑或者笔记本电脑与穿戴者距离较远时，振动模块即持续强烈振动，以对穿戴者发出警报，可防止穿戴者的手机、平板电脑或者笔记本电脑被盗或者遗落；同时，当穿戴者通过NFC模块进行电子支付、单元门禁开启或者身份识别时，振动模块可产生振动以提醒穿戴者；当穿戴者在经过长时间的步行后休息时，振动模块可对穿戴者的脚底进行按摩，为穿戴者缓解疲劳。 [0007] 3.本发明所述的一种智能鞋，所述的压力传感器内嵌于鞋底内部并铺满整个鞋底，压力传感器用于检测整个脚掌对鞋底的压力，压力传感器将接收到的信号传递给控制模块进行处理，控制模块将接收到的信号进行处理，分析出穿戴者在走路时脚部的受力情况，柔性屏幕显示穿戴者鞋底受力的分布，穿戴者可根据柔性屏幕上的受力分布图调整自己走路的姿势，从而可避免穿戴者长时间走路的姿势不正确而造成穿戴者某一部位的过度损坏，同时柔性屏幕还可显示穿戴者的重量，以便于穿戴者对自己的体重实时了解。 发明内容[0008] 本发明所要解决的技术问题是：本发明提供的一种智能鞋，解决了现有技术中智能鞋子不便于清洗、重量重和舒适性欠佳的问题，同时本发明能够帮助穿戴者纠正走路姿势，为穿戴者带来良好的穿戴体验。 [0009] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种智能鞋，包括鞋底、鞋舌和智能控制单元，所述的智能控制单元包括控制模块、无线通讯模块、NFC模块、供电模块、压力传感器、振动模块、柔性屏幕、弯曲发电模块和紫外线灭菌模块； [0010] 所述的控制模块、无线通讯模块、NFC模块和供电模块内嵌于鞋底的脚后跟处； [0011] 所述的无线通讯模块与控制模块电连接，无线通讯模块用于与手机、平板电脑或者笔记本电脑无线连接，无线连接方式为蓝牙或者WIFI无线连接； [0012] 所述的NFC模块与控制模块电连接，NFC模块用于无线数据发送，进行电子支付、单元门禁开启或者身份识别； [0013] 所述的供电模块为控制模块供电； [0014] 所述的压力传感器内嵌于鞋底内部并铺满整个鞋底，压力传感器用于检测整个脚掌对鞋底的压力，压力传感器将接收到的信号传递给控制模块进行处理，控制模块将接收到的信号进行处理，分析出穿戴者在走路时脚部的受力情况； [0015] 所述的振动模块内嵌于鞋底，振动模块与控制模块电连接，振动模块用于产生振动进行提醒、按摩或者警报，当穿戴者通过NFC模块进行电子支付、单元门禁开启或者身份识别时，振动模块产生振动以提醒穿戴者；当穿戴者在经过长时间的步行后休息时，振动模块可对穿戴者的脚底进行按摩，为穿戴者缓解疲劳；当穿戴者的手机、平板电脑或者笔记本电脑与无线通讯模块无线连接时，若手机、平板电脑或者笔记本电脑与穿戴者距离较远时，振动模块即持续强烈振动，以对穿戴者发出警报，可防止穿戴者的手机、平板电脑或者笔记本电脑被盗或者遗落； [0016] 所述的柔性屏幕安装在鞋舌外侧，柔性屏幕与控制模块电连接,柔性屏幕可从鞋舌上拆下，以防止在清洗鞋子时损坏柔性屏幕；柔性屏幕可显示穿戴者鞋底受力的分布，穿戴者可根据柔性屏幕上的受力分布图调整自己走路的姿势，从而可避免穿戴者长时间走路的姿势不正确而造成穿戴者某一部位的过度损坏，同时柔性屏幕还可显示穿戴者的重量，以便于穿戴者对自己的体重实时了解；为便于拆卸同时还需要保证柔性屏幕不易掉落，优选的，所述的柔性屏幕与鞋舌之间通过魔术贴、卡条与卡槽或者嵌条与嵌槽进行连接； [0017] 所述的弯曲发电模块内嵌于鞋底前端并位于前脚掌位置处,穿戴者在走路时，鞋子的前脚掌处会自然弯曲，鞋子弯曲带动弯曲发电模块弯曲，弯曲发电模块弯曲会产生电能，弯曲发电模块与控制模块相连接，控制模块将弯曲发电模块产出的电量储存在供电模块中； [0018] 所述的紫外线灭菌模块位于鞋舌内侧，紫外线灭菌模块与控制模块电连接，紫外线灭菌模块用于为鞋子内部进行灭菌，穿戴者在不穿本发明所述的智能鞋时，穿戴者可将鞋舌弯曲使紫外线灭菌模块向鞋子内部照射，以对鞋子内部进行灭菌，可避免其他人误穿鞋子而造成脚部细菌的感染。 [0019] 优选的，所述的压力传感器为柔性薄膜压力传感器，柔性薄膜压力传感器内嵌在鞋底内，柔性薄膜压力传感器不会对穿戴者的脚部产生不适感。 [0020] 优选的，所述的紫外线灭菌模块包括紫外线发光二极管，所述的紫外线发光二极管为波长在220nm至350nm之间的高功率深紫外线发光二极管，这一波段的高功率深紫外线发光二极管具有杀菌效果好，杀菌时间短的特点，能够对鞋子的内部进行快速的灭菌。 [0021] 优选的，所述的鞋底的脚后跟处嵌有可抽出式防水充电插头，防水充电插头与控制模块电连接，防水充电插头可抽出为手机进行应急充电，在遇到紧急情况而手机又突然没电时，穿戴者可通过防水充电插头对手机进行短暂的充电，以解决穿戴者的应急需求。 [0023] 优选的，所述的智能控制单元内部的连接电路均采用柔性线路。柔性线路能够更好的嵌入鞋底内，与鞋底的兼容性较好。 [0024] 优选的，所述的弯曲发电模块位于鞋底的底部和/或鞋底的侧边。鞋底的底部和/或鞋底的侧边弯曲度相对于鞋底的上部的弯曲度大，使得弯曲发电模块的发电量相对较高。 [0025] 本发明的有益效果是： [0026] 1.本发明所述的一种智能鞋，所述的智能控制单元内嵌在鞋底内部，智能控制单元中的控制模块、无线通讯模块和NFC模块通过非硅MEMS加工技术集成在柔性衬底上，可有效减小智能控制单元的重量和体积，从而减轻鞋子的重量，同时便于鞋子的清洗；智能控制单元内部的连接电路均采用柔性线路以保证鞋子在弯曲时连接线路不会断开，并且柔性线路能够更好的嵌入鞋底内，与鞋底的兼容性较好。 [0027] 2.本发明所述的一种智能鞋，所述的无线通讯模块可通过蓝牙或者WIFI与手机、平板电脑或者笔记本电脑无线连接，当穿戴者的手机、平板电脑或者笔记本电脑与无线通讯模块无线连接时，若手机、平板电脑或者笔记本电脑与穿戴者距离较远时，振动模块即持续强烈振动，以对穿戴者发出警报，可防止穿戴者的手机、平板电脑或者笔记本电脑被盗或者遗落；同时，当穿戴者通过NFC模块进行电子支付、单元门禁开启或者身份识别时，振动模块可产生振动以提醒穿戴者；当穿戴者在经过长时间的步行后休息时，振动模块可对穿戴者的脚底进行按摩，为穿戴者缓解疲劳。 [0028] 3.本发明所述的一种智能鞋，所述的压力传感器内嵌于鞋底内部并铺满整个鞋底，压力传感器用于检测整个脚掌对鞋底的压力，压力传感器将接收到的信号传递给控制模块进行处理，控制模块将接收到的信号进行处理，分析出穿戴者在走路时脚部的受力情况，柔性屏幕显示穿戴者鞋底受力的分布，穿戴者可根据柔性屏幕上的受力分布图调整自己走路的姿势，从而可避免穿戴者长时间走路的姿势不正确而造成穿戴者某一部位的过度损坏，同时柔性屏幕还可显示穿戴者的重量，以便于穿戴者对自己的体重实时了解。附图说明 [0029] 下面结合附图对本发明作进一步说明。 [0030] 图1是本发明的主剖视图； [0031] 图2是本发明的智能控制单元的内部连接示意图； [0032] 图中：鞋底1、鞋舌2、智能控制单元3、控制模块31、无线通讯模块32、NFC模块33、供电模块34、压力传感器35、振动模块36、柔性屏幕37、弯曲发电模块38、紫外线灭菌模块39、防水充电插头41。 具体实施方式[0033] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。 [0034] 如图1和图2所示，本发明所述的一种智能鞋，包括鞋底1、鞋舌2和智能控制单元3，所述的智能控制单元3包括控制模块31、无线通讯模块32、NFC模块33、供电模块34、压力传感器35、振动模块36、柔性屏幕37、弯曲发电模块38和紫外线灭菌模块39； [0035] 所述的控制模块31、无线通讯模块32、NFC模块33和供电模块34内嵌于鞋底1的脚后跟处； [0036] 所述的无线通讯模块32与控制模块31电连接，无线通讯模块32用于与手机、平板电脑或者笔记本电脑无线连接，无线连接方式为蓝牙或者WIFI无线连接； [0037] 所述的NFC模块33与控制模块31电连接，NFC模块33用于无线数据发送，进行电子支付、单元门禁开启或者身份识别； [0038] 所述的供电模块34为控制模块31供电； [0039] 所述的压力传感器35内嵌于鞋底1内部并铺满整个鞋底1，压力传感器35用于检测整个脚掌对鞋底1的压力，压力传感器35将接收到的信号传递给控制模块31进行处理，控制模块31将接收到的信号进行处理，分析出穿戴者在走路时脚部的受力情况； [0040] 所述的振动模块36内嵌于鞋底1，振动模块36与控制模块31电连接，振动模块36用于产生振动进行提醒、按摩或者警报，当穿戴者通过NFC模块33进行电子支付、单元门禁开启或者身份识别时，振动模块36产生振动以提醒穿戴者；当穿戴者在经过长时间的步行后休息时，振动模块36可对穿戴者的脚底进行按摩，为穿戴者缓解疲劳；当穿戴者的手机、平板电脑或者笔记本电脑与无线通讯模块32无线连接时，若手机、平板电脑或者笔记本电脑与穿戴者距离较远时，振动模块36即持续强烈振动，以对穿戴者发出警报，可防止穿戴者的手机、平板电脑或者笔记本电脑被盗或者遗落； [0041] 所述的柔性屏幕37安装在鞋舌2外侧，柔性屏幕37与控制模块31电连接,柔性屏幕37可从鞋舌2上拆下，以防止在清洗鞋子时损坏柔性屏幕37；柔性屏幕37可显示穿戴者鞋底 1受力的分布，穿戴者可根据柔性屏幕37上的受力分布图调整自己走路的姿势，从而可避免穿戴者长时间走路的姿势不正确而造成穿戴者某一部位的过度损坏，同时柔性屏幕37还可显示穿戴者的重量，以便于穿戴者对自己的体重实时了解；为便于拆卸同时还需要保证柔性屏幕37不易掉落，作为本发明的一种实施方式，所述的柔性屏幕37与鞋舌2之间通过魔术贴、卡条与卡槽或者嵌条与嵌槽进行连接； [0042] 所述的弯曲发电模块38内嵌于鞋底1前端并位于前脚掌位置处，穿戴者在走路时，鞋子的前脚掌处会自然弯曲，鞋子弯曲带动弯曲发电模块38弯曲，弯曲发电模块38弯曲会产生电能，弯曲发电模块38与控制模块31相连接，控制模块31将弯曲发电模块38产出的电量储存在供电模块34中；进一步的，所述的弯曲发电模块38位于鞋底1的底部和/或鞋底1的侧边。鞋底1的底部和/或鞋底1的侧边弯曲度相对于鞋底1的上部的弯曲度大，使得弯曲发电模块38的发电量相对较高。 [0043] 所述的紫外线灭菌模块39位于鞋舌2内侧，紫外线灭菌模块39与控制模块31电连接，紫外线灭菌模块39用于为鞋子内部进行灭菌，穿戴者在不穿本发明所述的智能鞋时，穿戴者可将鞋舌2弯曲使紫外线灭菌模块39向鞋子内部照射，以对鞋子内部进行灭菌，可避免其他人误穿鞋子而造成脚部细菌的感染。 [0044] 作为本发明的一种实施方式，所述的压力传感器35为柔性薄膜压力传感器，柔性薄膜压力传感器内嵌在鞋底1内，柔性薄膜压力传感器不会对穿戴者的脚部产生不适感。 [0045] 作为本发明的一种实施方式，所述的紫外线灭菌模块39包括紫外线发光二极管，所述的紫外线发光二极管为波长在220nm至350nm之间的高功率深紫外线发光二极管，这一波段的高功率深紫外线发光二极管具有杀菌效果好，杀菌时间短的特点，能够对鞋子的内部进行快速的灭菌。 [0046] 作为本发明的一种实施方式，所述的鞋底1的脚后跟处嵌有可抽出式防水充电插头41，防水充电插头41与控制模块31电连接，防水充电插头41可抽出为手机进行应急充电，在遇到紧急情况而手机又突然没电时，穿戴者可通过防水充电插头41对手机进行短暂的充电，以解决穿戴者的应急需求。 [0047] 作为本发明的一种实施方式，所述的控制模块31、无线通讯模块32和NFC模块33通过非硅MEMS加工技术集成在柔性衬底上，在柔性衬底上通过光刻、腐蚀、溅射工艺制成。采用非硅MEMS加工技术能够提高本发明的集成性，减小本发明能控制单元3的体积以及重量，从而减小本发明的能控制单元3对穿戴者脚部的影响，保证本发明具有较好的舒适度。 [0048] 作为本发明的一种实施方式，所述的智能控制单元3内部的连接电路均采用柔性线路。柔性线路能够更好的嵌入鞋底1内，与鞋底1的兼容性较好。 |
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