一種行走定位鞋的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種行走定位鞋，包括：所述鞋底內(nèi)部的空腔；所述空腔內(nèi)包括順次連接的發(fā)電機(jī)，穩(wěn)壓電路，蓄電池，穩(wěn)流電路，傳感器，微處理器，以及無線通信模塊；所述發(fā)電機(jī)用于采集行走動能，并將所述行走動能轉(zhuǎn)化為電能；所述穩(wěn)壓電路用于將所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化的電能進(jìn)行穩(wěn)壓處理；所述蓄電池用于存儲所述轉(zhuǎn)化的電能；所述穩(wěn)流電路用于將所述蓄電池中存儲的電能進(jìn)行穩(wěn)流處理；所述傳感器用于收集并傳遞運(yùn)動信號；所述微處理器用于接收所述運(yùn)動信號，依據(jù)所述運(yùn)動信號計(jì)算行人的行走位移信息；所述無線通信模塊用于將所述行人的行走位移信息傳導(dǎo)至連接的顯示設(shè)備。本實(shí)用新型可以高效、準(zhǔn)確地獲取行人的行走位移信息。
【專利說明】一種行走定位鞋
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鞋的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種行走定位鞋。
【背景技術(shù)】
[0002]在導(dǎo)航系統(tǒng)中，最常見的是車載導(dǎo)航系統(tǒng)，隨著科技的發(fā)展，越來越多的導(dǎo)航系統(tǒng)集成在移動終端上。這些導(dǎo)航系統(tǒng)都是基于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(如GPS)對行人的位置進(jìn)行確定的，并匹配地圖導(dǎo)航提高定位的精度。
[0003]然而GPS并不是任何地方都能進(jìn)行定位，比如室內(nèi)和干擾大的地方均不能定位，這時若要確定行人的位置則需要通過其他傳感器計(jì)算行人的位置。目前honeywell公司的DMR4000是將MEMS慣性傳感器置于人的腰上，推過航位推算計(jì)算出行人的位置。這種方案有一定的好處，但是它會隨人的狀態(tài)的不一樣而帶來很大的誤差，同時它需要隔一段時間對設(shè)備進(jìn)行充電，并且將傳感器置于腰上，每次佩戴時都非常麻煩，若沒有準(zhǔn)確佩戴，導(dǎo)航誤差會增大。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種行走定位鞋，能夠高效、準(zhǔn)確地獲取行人的行走位移信息，同時鞋子不影響人的正常行走、行走時的舒適性以及可靠性高。
[0005]為了解決上述問題，本實(shí)用新型公開了一種行走定位鞋，包括鞋面，鞋底和鞋帶或鞋扣，所述行走定位鞋還包括:
[0006]所述鞋底內(nèi)部的空腔；
[0007]所述空腔內(nèi)包括順次連接的發(fā)電機(jī)，穩(wěn)壓電路，蓄電池，穩(wěn)流電路，傳感器，微處理器，以及無線通信模塊；
[0008]所述發(fā)電機(jī)用于采集行走動能，并將所述行走動能轉(zhuǎn)化為電能；
[0009]所述穩(wěn)壓電路用于將所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化的電能進(jìn)行穩(wěn)壓處理；
[0010]所述蓄電池用于存儲所述轉(zhuǎn)化的電能；
[0011]所述穩(wěn)流電路用于將所述蓄電池中存儲的電能進(jìn)行穩(wěn)流處理；
[0012]所述傳感器用于收集并傳遞運(yùn)動信號；
[0013]所述微處理器用于接收所述運(yùn)動信號，依據(jù)所述運(yùn)動信號計(jì)算行人的行走位移信息；
[0014]所述無線通信模塊用于將所述行人的行走位移信息傳導(dǎo)至連接的顯示設(shè)備。
[0015]優(yōu)選地，所述發(fā)電機(jī)包括:線圈，永磁體和永磁體運(yùn)動軌跡固定棒；
[0016]其中，所述永磁體套住永磁體運(yùn)動軌跡固定棒，線圈的中心通孔套住永磁體；所述永磁體在行走動能驅(qū)動作用下在永磁體運(yùn)動軌跡固定棒上滑動，靜止的線圈相對于運(yùn)動的永磁體做相對運(yùn)動時切割磁感線，產(chǎn)生磁通量的變化，進(jìn)而產(chǎn)生電動勢，電動勢形成電壓，繼而產(chǎn)生電場力，在電場力的作用下，處于電場內(nèi)的電荷發(fā)生定向移動，形成電流；
[0017]所述穩(wěn)壓電路包括:穩(wěn)壓控制微電路板和電線；[0018]其中，所述電流經(jīng)過電線傳導(dǎo)給穩(wěn)壓控制微電路板進(jìn)行穩(wěn)壓處理后，經(jīng)過電線再傳導(dǎo)給蓄電池進(jìn)行儲存；
[0019]所述穩(wěn)流電路包括:穩(wěn)流控制微電路板和電線；
[0020]其中，蓄電池輸出的電流通過電線傳導(dǎo)給穩(wěn)流控制微電路板進(jìn)行穩(wěn)流處理后，將電流提供給傳感器、微處理器、無線通信模塊使用。
[0021]優(yōu)選地，所述傳感器包括:三軸加速度計(jì)，三軸陀螺儀，三軸磁強(qiáng)計(jì)，溫度計(jì)，氣壓高度計(jì)；所述運(yùn)動信號包括三軸加速度計(jì)收集的沿安裝方向的三軸加速度信息，三軸陀螺儀收集的三軸角速率信息，三軸磁強(qiáng)計(jì)收集的磁強(qiáng)度信息，溫度計(jì)收集的溫度值，氣壓高度計(jì)收集的氣壓值。
[0022]優(yōu)選地，所述微處理器包括姿態(tài)信息計(jì)算單元，航向調(diào)整單元，步長計(jì)算單元，以及位移計(jì)算單元，
[0023]所述姿態(tài)信息計(jì)算單元用于通過對所述三軸角速率信息采用四元數(shù)法進(jìn)行積分得到姿態(tài)信息，所述姿態(tài)信息包括航向角、俯仰角和滾動角；
[0024]所述航向調(diào)整單元用于通過所述磁強(qiáng)度信息計(jì)算當(dāng)前行走的航向角，利用所述當(dāng)前行走的航向角修正所述姿態(tài)信息計(jì)算單元得到的航向角；
[0025]所述步長計(jì)算單元用于通過所述沿安裝方向的三軸加速度信息計(jì)算每一步的步長以及俯仰角和滾動角，采用所述俯仰角和滾動角修正所述姿態(tài)信息計(jì)算單元得到的俯仰角和滾動角；
[0026]所述位移計(jì)算單元用于依據(jù)所述修正的姿態(tài)信息以及所述每一步的步長計(jì)算行人的行走位移信息。
[0027]優(yōu)選地，所述微處理器還包括高度計(jì)算單元，用于依據(jù)所述氣壓值計(jì)算當(dāng)前行走的高度信息。
[0028]優(yōu)選地，所述無線通信模塊還用于將所述高度信息以及溫度值傳導(dǎo)至連接的顯示設(shè)備。
[0029]優(yōu)選地，所述無線通信模塊包括藍(lán)牙單元以及W1-Fi單元，所述藍(lán)牙單元用于通過藍(lán)牙將所述行人的行走位移信息傳導(dǎo)至連接的顯示設(shè)備中；所述W1-Fi單元用于通過W1-Fi將所述行人的行走位移信息傳導(dǎo)至連接的顯示設(shè)備中；所述顯示設(shè)備安裝有定制的應(yīng)用程序，用于顯示所述行人的行走位移信息。
[0030]優(yōu)選地，所述行人的行走位移信息為人相對于起始點(diǎn)坐標(biāo)的位移，所述起始點(diǎn)坐標(biāo)通過所述顯示設(shè)備獲取得到。
[0031]優(yōu)選地，所述鞋底還包括:空腔下面的耐磨材質(zhì)防滑面及電路保護(hù)層，以及空腔上面的壓力緩沖層。
[0032]優(yōu)選地，所述壓力緩沖層為氣墊緩沖。
[0033]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0034]1、本實(shí)用新型是一種行走定位鞋，內(nèi)置發(fā)電機(jī)，蓄電池，穩(wěn)壓電路，以及穩(wěn)流電路，能夠有效的盡量多的收集人在走動時多余的動能，通過發(fā)動機(jī)將所述多余的動能轉(zhuǎn)換為電能送入蓄電池儲存，能夠提供源源不斷的電源，不需要額外的充電，免去了充電的麻煩。
[0035]2、本實(shí)用新型是一種行走定位鞋，內(nèi)置傳感器，不需要外部其他設(shè)備提供的信號，完全依靠自身的傳感器來采集用戶的運(yùn)動信號，進(jìn)行運(yùn)動信號解算，因此不受空間和環(huán)境的影響。
[0036]3、本實(shí)用新型的一種行走定位鞋，內(nèi)置微處理器，通過微處理器采集傳感器的運(yùn)動信號，計(jì)算出腳當(dāng)前的方位、步長和鞋內(nèi)溫度等位置信息，能為用戶提供短時間內(nèi)高精度的三維定位。
[0037]4、本實(shí)用新型不需要專門的GPS，只需要用戶的手機(jī)或電腦等有導(dǎo)航功能，或用戶手動輸入用戶的初始坐標(biāo)就可以進(jìn)行行人位置定位，并且獲取得到行人行走的位移信息后可以通過在手機(jī)或電腦等設(shè)備上定制的APP顯示出來，簡單的APP能方便地集成在手機(jī)或電腦等設(shè)備中，使用非常方便。
[0038]5、本實(shí)用新型在鞋底設(shè)置了緩沖層和保護(hù)層，舒適性高，具有穩(wěn)壓電路、穩(wěn)流電路，可靠性高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]圖1為本實(shí)用新型一種行走定位鞋的裝置實(shí)施例1的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0040]圖2為本實(shí)用新型一種行走定位鞋的裝置實(shí)施例2的鞋底空腔內(nèi)部構(gòu)成結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0042]參考圖1，示出了本實(shí)用新型一種行走定位鞋的裝置實(shí)施例1的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)框圖，具體可以包括:
[0043]順次連接的發(fā)電機(jī)1，穩(wěn)壓電路2，蓄電池3，穩(wěn)流電路4，傳感器5，微處理器6，以及無線通信模塊7 ；
[0044]所述發(fā)電機(jī)I用于采集行走動能，并將所述行走動能轉(zhuǎn)化為電能；所述發(fā)電機(jī)I能夠有效地收集人在走動時多余的動能并轉(zhuǎn)化為電能，為行走定位鞋提供源源不斷的電源，而不需要額外地供電，免去了充電的麻煩。
[0045]所述穩(wěn)壓電路2用于將所述發(fā)電機(jī)I轉(zhuǎn)化的電能進(jìn)行穩(wěn)壓處理，用以最大限度保證發(fā)電機(jī)I輸給蓄電池3的電壓穩(wěn)定，從而保證蓄電池3不被燒壞(擊穿)，提高可靠性和安全性；
[0046]所述蓄電池3用于存儲所述轉(zhuǎn)化的電能；
[0047]所述穩(wěn)流電路4用于將所述蓄電池3中存儲的電能進(jìn)行穩(wěn)流處理，用以最大限度保證從蓄電池中出來的電流穩(wěn)定，提高可靠性和安全性；
[0048]所述傳感器5用于收集并傳遞運(yùn)動信號；
[0049]所述微處理器6用于接收所述運(yùn)動信號，依據(jù)所述運(yùn)動信號計(jì)算行人的行走位移信息，用以實(shí)時的采集傳感器5的運(yùn)動信號，計(jì)算行人行走的位移，在短時間內(nèi)為用戶提供高精度的定位；
[0050]所述無線通信模塊7用于在與顯示設(shè)備連接時，將所述行人的行走位移信息傳導(dǎo)至連接的顯示設(shè)備，使用戶方便地知道自己所在的具體位置。
[0051]本實(shí)用新型實(shí)施例的一種行走定位鞋，內(nèi)置發(fā)電機(jī)I，穩(wěn)壓電路2，蓄電池3，穩(wěn)流電路4，傳感器5，微處理器6，以及無線通信模塊7，可以將行人的行走動能轉(zhuǎn)化為電能，維持行走定位鞋內(nèi)部設(shè)備的供電，并且本實(shí)用新型的行走定位鞋完全依靠自身的傳感器5來采集用戶的運(yùn)動信號，不需要外部其他設(shè)備提供的信號，因此其不受空間和環(huán)境的影響。另夕卜，微處理器6獲取到運(yùn)動信號后，進(jìn)行運(yùn)動信號解算得到精準(zhǔn)的行走位移信息顯示給用戶，為用戶進(jìn)行準(zhǔn)確的位置定位。
[0052]參考圖2，示出了本實(shí)用新型的一種行走定位鞋的裝置實(shí)施例2的鞋底空腔內(nèi)部構(gòu)成結(jié)構(gòu)框圖，具體可以包括:
[0053]鞋面(圖中未示出)，以及，鞋底和鞋帶或鞋扣(圖中未示出)；
[0054]所述鞋底內(nèi)部有空腔，空腔分為前、中、后，具體的，靠近腳趾的前空腔01，靠近腳跟的后空腔03，腳底板底下的中空腔02 ;空腔內(nèi)包括順次連接的位于后空腔03的發(fā)電機(jī)10，傳感器14，微處理器15以及無線通信模塊16，位于中空腔02的穩(wěn)壓電路11及穩(wěn)流電路13，位于前空腔01的蓄電池12 ；
[0055]所述發(fā)電機(jī)10可以包括:線圈110，永磁體111和永磁體運(yùn)動軌跡固定棒112 ;其中，所述永磁體111套住永磁體運(yùn)動軌跡固定棒112，線圈110的中心通孔套住永磁體111，永磁體111在行走動能驅(qū)動作用下在永磁體運(yùn)動軌跡固定棒112上滑動，靜止的線圈110相對于運(yùn)動的永磁體111做相對運(yùn)動時切割磁感線,產(chǎn)生磁通量的變化,進(jìn)而產(chǎn)生電動勢，電動勢形成電壓，繼而產(chǎn)生電場力，在電場力的作用下，處于電場內(nèi)的電荷發(fā)生定向移動，形成電流；
[0056]所述穩(wěn)壓電路11包括:穩(wěn)壓控制微電路板和電線，所述電流經(jīng)過電線傳導(dǎo)給穩(wěn)壓控制微電路板進(jìn)行穩(wěn)壓處理后，經(jīng)過電線再傳導(dǎo)給蓄電池12進(jìn)行儲存；其中，所述蓄電池12優(yōu)選為鋰電池；
[0057]所述穩(wěn)流電路13包括:穩(wěn)流控制微電路板和電線；所述蓄電池12輸出的電流通過電線傳導(dǎo)給穩(wěn)流控制微電路板進(jìn)行穩(wěn)流處理后，將電流提供給傳感器14、微處理器15、以及無線通信模塊16使用。
[0058]所述傳感器14可以包括低功耗的三軸加速度計(jì)141，三軸陀螺儀142，三軸磁強(qiáng)計(jì)143，溫度計(jì)144，氣壓高度計(jì)145，用于收集并傳遞運(yùn)動信號，所述運(yùn)動信號可以包括三軸加速度計(jì)141收集的沿安裝方向的三軸加速度信息，三軸陀螺儀142收集的三軸角速率信息，三軸磁強(qiáng)計(jì)143收集的磁強(qiáng)度信息，溫度計(jì)144收集的溫度值，氣壓高度計(jì)145收集的氣壓值。
[0059]所述微處理器15可以包括姿態(tài)信息計(jì)算單元151，航向調(diào)整單元152，步長計(jì)算單元153，以及位移計(jì)算單元154，
[0060]所述姿態(tài)信息計(jì)算單元151用于通過對所述三軸角速率信息采用四元數(shù)法進(jìn)行積分得到姿態(tài)信息，所述姿態(tài)信息包括航向角、俯仰角和滾動角；
[0061]所述航向調(diào)整單元152用于通過所述磁強(qiáng)度信息計(jì)算當(dāng)前行走的航向角，利用所述當(dāng)前行走的航向角修正所述姿態(tài)信息計(jì)算單元151得到的航向角；
[0062]所述步長計(jì)算單元153用于通過所述沿安裝方向的三軸加速度信息得到每一步的步長以及俯仰角和滾動角，采用所述俯仰角和滾動角修正所述姿態(tài)信息計(jì)算單元151得到的俯仰角和滾動角；
[0063]所述位移計(jì)算單元154用于依據(jù)所述修正的姿態(tài)信息以及所述每一步的步長計(jì)算行人的行走位移信息。另外，所述微處理器15還包括高度計(jì)算單元155，用于依據(jù)所述氣壓值計(jì)算當(dāng)前行走的高度信息；
[0064]所述無線通信模塊16包括藍(lán)牙單元161以及W1-Fi單元162，所述藍(lán)牙單元161用于通過藍(lán)牙將所述行人的行走位移信息、高度信息以及溫度值傳導(dǎo)至連接的顯示設(shè)備中；所述W1-Fi單元162用于通過W1-Fi將所述行人的行走位移信息、高度信息以及溫度值傳導(dǎo)至連接的顯示設(shè)備中；其中所述顯示設(shè)備安裝有定制的應(yīng)用程序APP，用于顯示所述行人的行走位移信息。
[0065]在具體實(shí)現(xiàn)中，所述鞋底還可以包括:空腔下面的耐磨材質(zhì)防滑面及電路保護(hù)層，以及空腔上面的壓力緩沖層。
[0066]其中，所述壓力緩沖層優(yōu)選為氣墊緩沖；緩沖氣墊接受來自人體重力產(chǎn)生的壓力后，將壓力通過壓縮空氣逐漸降低，提升鞋底的柔軟度，提高了舒適性；所述耐磨材質(zhì)防滑面通常為鞋底，作用為耐磨防滑；所述電路保護(hù)層作用為保護(hù)電路不擠壓而降低整套電路的可靠性。
[0067]在具體實(shí)現(xiàn)中，所述空腔還可以有一個支撐裝置，用以支撐空腔，以防空腔變形致使電路可靠性和安全性降低。
[0068]在目前的行人定位技術(shù)中，主要采用的是GPS，但是GPS有很大的局限性，它需要能接收到GPS衛(wèi)星才能進(jìn)行定位，同時它要至少接收到4顆衛(wèi)星才能定位，因此它從開機(jī)到定位需用一定的時間，而且GPS在室內(nèi)及干擾大的地方都不可以使用，這時行人就無法獲得自己的具體位置，若在某些高危領(lǐng)域如消防，搶險救災(zāi)的情況下，救援人員就會變得比較危險。因此獲得準(zhǔn)確的行人位置，不僅對于個人來說比較需要的，對于某些特殊行業(yè)也是非?？少F的信息。本實(shí)用新型實(shí)施例通過將用于獲取行人位置信息的內(nèi)部電路置于行走定位鞋的鞋底，將人走時的多余的動能轉(zhuǎn)換為電能，為行走定位鞋整個設(shè)備提供源源不斷的電源，并通過采集用戶實(shí)時的運(yùn)動信息，準(zhǔn)確的計(jì)算出來用戶的行走位移信息，在短時間內(nèi)為用戶提供高精度的定位。作為本實(shí)施例的一種優(yōu)選示例，所述行走定位鞋的工作過程如下:
[0069]當(dāng)人行走時,左右兩腳交替運(yùn)動,永磁體111通過永磁體運(yùn)動軌跡固定棒112固定在一個固定軌跡(垂直于水平面上下空間內(nèi))，再加上永磁體111高度比永磁體運(yùn)動軌跡固定棒112低，在人行走垂直于水平面上下空間內(nèi)產(chǎn)生動能，驅(qū)動永磁體111做垂直于水平面上下空間運(yùn)動，線圈110固定不動切割磁感線會使垂直于水平面上下空間內(nèi)的磁通量變化，從而轉(zhuǎn)化為電動勢，由于人行走時連續(xù)動作，所以電動勢會連續(xù)存在。
[0070]電動勢產(chǎn)生后，電動勢形成電壓，繼而產(chǎn)生電場力，在電場力的作用下，處于電場內(nèi)的電荷發(fā)生定向移動，形成電流，電流通過電線流往穩(wěn)壓電路11，穩(wěn)壓電路11經(jīng)過穩(wěn)壓處理后，將符合蓄電池12標(biāo)準(zhǔn)的電流輸送往蓄電池12儲存，不會造成蓄電池12因電壓不穩(wěn)定而燒壞。
[0071]蓄電池12輸出的電流通過電線傳導(dǎo)給穩(wěn)流控制微電路板進(jìn)行穩(wěn)流處理后，將電流提供給傳感器14、微處理器15、無線通信模塊16使用。
[0072]所述傳感器14與微處理器15采用電源連接線相連，其中所述傳感器可以包括低功耗的三軸加速度計(jì)141，三軸陀螺儀142，三軸磁強(qiáng)計(jì)143，溫度計(jì)144，氣壓高度計(jì)145，所述三軸加速度計(jì)141用于收集沿安裝方向的三軸加速度信息，所述三軸陀螺儀142用于收集三軸角速率信息，所述三軸磁強(qiáng)計(jì)143用于收集磁強(qiáng)度信息，所述溫度計(jì)144用于收集溫度值，所述氣壓高度計(jì)145用于收集氣壓值。與GPS需要至少接收到4顆衛(wèi)星以及在空曠地方才能定位不同，所述行走定位鞋采用自身的傳感器獲取運(yùn)動信號，而不需要外界提供的其他信號，因此開機(jī)便可使用，無需等待時間，使用起來極其方便，不受空間和環(huán)境的影響。
[0073]姿態(tài)信息計(jì)算單元151通過對所述三軸角速率信息采用四元數(shù)法進(jìn)行積分得到姿態(tài)信息，所述姿態(tài)信息包括航向角、俯仰角和滾動角；航向調(diào)整單元152通過所述磁強(qiáng)度信息計(jì)算當(dāng)前行走的航向角,利用所述當(dāng)前行走的航向角修正所述姿態(tài)信息計(jì)算單元151得到的航向角，步長計(jì)算單元153通過所述沿安裝方向的三軸加速度信息計(jì)算每一步的步長以及俯仰角和滾動角，采用所述俯仰角和滾動角修正所述姿態(tài)信息計(jì)算單元151得到的俯仰角和滾動角；位移計(jì)算單元154依據(jù)所述修正的姿態(tài)信息以及所述每一步的步長計(jì)算行人的行走位移信息；高度計(jì)算單元155依據(jù)所述氣壓值計(jì)算當(dāng)前行走的高度信息。具體而言，微處理器15通過實(shí)時接收傳感器14的運(yùn)動信號，經(jīng)過軟件濾波，去除沒用的噪聲后，將剩余的有用的三軸加速度信息進(jìn)行比較，找出它們的最大值，次大值，最小值和次小值，通過這些值之間的時間關(guān)系計(jì)算出一步的步長；通過三軸角速率信息積分得到腳的姿態(tài)信息，若磁強(qiáng)計(jì)可用則可計(jì)算出方向來修正通過三軸角速率信息計(jì)算的航向角，通過姿態(tài)信息中修正的航向角，將步長進(jìn)行分解，得到人實(shí)際的行走位移信息(例如，假設(shè)修正的當(dāng)前行走航向角為a,步長是L,則行走的水平距離X和y為:
[0074]x=L*sin(a) ;y=L*cos(a))，因此姿態(tài)信息是用來輔助行走位移信息的確定的，最終將得到的行走位移信息傳輸出去。其中，所述行走位移信息為人相對于初始點(diǎn)信息的位移，初始點(diǎn)信息是通過無線通信模塊16連接手機(jī)或是電腦等顯示設(shè)備來發(fā)送過來的，微處理器15接收到初始點(diǎn)信息后，在所述初始點(diǎn)信息上疊加新的行走位移信息得到定位結(jié)果，為用戶提供短時間內(nèi)高精度的三維定位。
[0075]藍(lán)牙單元161和/或W1-Fi單元162將位移行人的行走位移信息、高度信息、溫度值等傳導(dǎo)至連接的顯示設(shè)備如手機(jī)，電腦等，顯示設(shè)備就可以通過wifi或藍(lán)牙接收到所述行人的行走位移信息、高度信息、溫度值，并采用其定制的APP顯示出來。其中，所述藍(lán)牙單元161和/或W1-Fi單元162為用戶定制的單元。
[0076]同時，人在行走時，由于重力作用會產(chǎn)生向下的壓力，由于空氣具有良好的壓縮性能，壓力緩沖層為緩沖氣墊，緩沖氣墊接受來自人體重力產(chǎn)生的壓力后，將壓力通過壓縮空氣逐漸降低，提升鞋底的柔軟度，提高了舒適性；同時電路保護(hù)層和支撐裝置可以保護(hù)空腔內(nèi)設(shè)備，提聞電路的安全性，具有穩(wěn)壓電路和穩(wěn)流電路，提聞了電路的可罪性；再者所有設(shè)備都在鞋底空腔內(nèi)，隔絕了可能產(chǎn)生不整潔、不簡便、不美觀視覺效果，使之看上去整潔、簡便、美觀。
[0077]本實(shí)用新型的行走定位鞋具有如下明顯的優(yōu)點(diǎn):
[0078]1、本實(shí)用新型是一種行走定位鞋，內(nèi)置發(fā)電機(jī)，蓄電池，穩(wěn)壓電路，以及穩(wěn)流電路，能夠有效的盡量多的收集人在走動時多余的動能，通過發(fā)動機(jī)將所述多余的動能轉(zhuǎn)換為電能送入蓄電池儲存，能夠提供源源不斷的電源，不需要額外的充電，免去了充電的麻煩。
[0079]2、本實(shí)用新型是一種行走定位鞋，內(nèi)置傳感器，不需要外部其他設(shè)備提供的信號，完全依靠自身的傳感器來采集用戶的運(yùn)動信號，進(jìn)行運(yùn)動信號解算，因此不受空間和環(huán)境的影響。[0080]3、本實(shí)用新型的一種行走定位鞋，內(nèi)置微處理器，通過微處理器采集傳感器的運(yùn)動信號，計(jì)算出腳當(dāng)前的方位、步長和鞋內(nèi)溫度等位置信息，能為用戶提供短時間內(nèi)高精度的三維定位。
[0081]4、本實(shí)用新型不需要專門的GPS，只需要用戶的手機(jī)或電腦等有導(dǎo)航功能，或用戶手動輸入用戶的初始坐標(biāo)就可以進(jìn)行行人位置定位，并且獲取得到行人行走的位移信息可以通過在手機(jī)或電腦等設(shè)備上定制的APP顯示出來，簡單的APP能方便地集成在手機(jī)或電腦等設(shè)備中，使用非常方便。
[0082]5、本實(shí)用新型在鞋底設(shè)置了緩沖層和保護(hù)層，舒適性高，具有穩(wěn)壓電路、穩(wěn)流電路，可靠性高。
[0083]以上對本實(shí)用新型所提供的一種行走定位鞋，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實(shí)用新型的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種行走定位鞋，包括鞋面，鞋底，鞋帶或鞋扣和微處理器，所述微處理器用于接收運(yùn)動信號，依據(jù)所述運(yùn)動信號計(jì)算行人的行走位移信息；其特征在于，所述行走定位鞋還包括: 所述鞋底內(nèi)部的空腔； 所述空腔內(nèi)包括發(fā)電機(jī)，穩(wěn)壓電路，蓄電池，穩(wěn)流電路，傳感器，以及無線通信模塊；所述發(fā)電機(jī)，所述穩(wěn)壓電路，所述蓄電池，所述穩(wěn)流電路，所述傳感器，所述微處理器，以及，所述無線通信模塊順次連接； 所述發(fā)電機(jī)用于采集行走動能，并將所述行走動能轉(zhuǎn)化為電能； 所述穩(wěn)壓電路用于將所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化的電能進(jìn)行穩(wěn)壓處理； 所述蓄電池用于存儲所述轉(zhuǎn)化的電能； 所述穩(wěn)流電路用于將所述蓄電池中存儲的電能進(jìn)行穩(wěn)流處理； 所述傳感器用于收集并傳遞運(yùn)動信號； 所述無線通信模塊用于將所述行人的行走位移信息傳導(dǎo)至連接的顯示設(shè)備。
2.如權(quán)利要求1所述的行走定位鞋，其特征在于: 所述發(fā)電機(jī)包括:線 圈，永磁體和永磁體運(yùn)動軌跡固定棒； 其中，所述永磁體套住永磁體運(yùn)動軌跡固定棒，線圈的中心通孔套住永磁體；所述永磁體在行走動能驅(qū)動作用下在永磁體運(yùn)動軌跡固定棒上滑動，靜止的線圈相對于運(yùn)動的永磁體做相對運(yùn)動時切割磁感線，產(chǎn)生磁通量的變化，進(jìn)而產(chǎn)生電動勢，電動勢形成電壓，繼而產(chǎn)生電場力，在電場力的作用下，處于電場內(nèi)的電荷發(fā)生定向移動，形成電流； 所述穩(wěn)壓電路包括:穩(wěn)壓控制微電路板和電線； 其中，所述電流經(jīng)過電線傳導(dǎo)給穩(wěn)壓控制微電路板進(jìn)行穩(wěn)壓處理后，經(jīng)過電線再傳導(dǎo)給蓄電池進(jìn)行儲存； 所述穩(wěn)流電路包括:穩(wěn)流控制微電路板和電線； 其中，蓄電池輸出的電流通過電線傳導(dǎo)給穩(wěn)流控制微電路板進(jìn)行穩(wěn)流處理后，將電流提供給傳感器、微處理器、無線通信模塊使用。
3.如權(quán)利要求1所述的行走定位鞋，其特征在于，所述傳感器包括:三軸加速度計(jì)，三軸陀螺儀，三軸磁強(qiáng)計(jì)，溫度計(jì)，氣壓高度計(jì)；所述運(yùn)動信號包括三軸加速度計(jì)收集的沿安裝方向的三軸加速度信息，三軸陀螺儀收集的三軸角速率信息，三軸磁強(qiáng)計(jì)收集的磁強(qiáng)度信息，溫度計(jì)收集的溫度值，氣壓高度計(jì)收集的氣壓值。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述微處理器包括姿態(tài)信息計(jì)算單元，航向調(diào)整單元，步長計(jì)算單元，以及位移計(jì)算單元， 所述姿態(tài)信息計(jì)算單元用于通過對所述三軸角速率信息采用四元數(shù)法進(jìn)行積分得到姿態(tài)信息，所述姿態(tài)信息包括航向角、俯仰角和滾動角； 所述航向調(diào)整單元用于通過所述磁強(qiáng)度信息計(jì)算當(dāng)前行走的航向角，利用所述當(dāng)前行走的航向角修正所述姿態(tài)信息計(jì)算單元得到的航向角； 所述步長計(jì)算單元用于通過所述沿安裝方向的三軸加速度信息計(jì)算每一步的步長以及俯仰角和滾動角，采用所述俯仰角和滾動角修正所述姿態(tài)信息計(jì)算單元得到的俯仰角和滾動角； 所述位移計(jì)算單元用于依據(jù)所述修正的姿態(tài)信息以及所述每一步的步長計(jì)算行人的行走位移信息。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述微處理器還包括高度計(jì)算單元，用于依據(jù)所述氣壓值計(jì)算當(dāng)前行走的高度信息。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述無線通信模塊還用于將所述高度信息以及溫度值傳導(dǎo)至連接的顯示設(shè)備。
7.如權(quán)利要求1-6任一權(quán)利要求所述的行走定位鞋，其特征在于，所述無線通信模塊包括藍(lán)牙單元以及W1-Fi單元，所述藍(lán)牙單元用于通過藍(lán)牙將所述行人的行走位移信息傳導(dǎo)至連接的顯示設(shè)備中；所述W1-Fi單元用于通過W1-Fi將所述行人的行走位移信息傳導(dǎo)至連接的顯示設(shè)備中。
8.如權(quán)利要求5所述的行走定位鞋，其特征在于，所述行人的行走位移信息為人相對于起始點(diǎn)坐標(biāo)的位移。
9.如權(quán)利要求1所述的行走定位鞋，其特征在于，所述鞋底還包括:空腔下面的耐磨材質(zhì)防滑面及電路保護(hù)層，以及空腔上面的壓力緩沖層。
10.如權(quán)利要 9所述的行走定位鞋，其特征在于，所述壓力緩沖層為氣墊緩沖。
【文檔編號】A43B13/14GK203762364SQ201320465041
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2013年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月31日
【發(fā)明者】白鋒, 涂海峰 申請人:北京紅旗勝利科技發(fā)展有限責(zé)任公司