一種智能鞋的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及穿戴式智能設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種基于摩擦發(fā)電原理制作的兼具記步、提醒功能的智能鞋。
【背景技術(shù)】
[0002]穿戴式智能設(shè)備，一般是指應(yīng)用穿戴式技術(shù)對(duì)日常穿戴進(jìn)行智能化設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)出可以穿戴的設(shè)備的總稱(chēng)，如眼鏡、手套、手表、服飾及鞋等。而更廣義的穿戴式智能設(shè)備包括功能全、尺寸大、可不依賴(lài)智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)完整或者部分的功能，例如智能手表或智能眼鏡等，以及只專(zhuān)注于某一類(lèi)應(yīng)用功能，需要和其它設(shè)備如智能手機(jī)配合使用，如各類(lèi)進(jìn)行體征監(jiān)測(cè)的智能手環(huán)、智能首飾等。隨著技術(shù)的進(jìn)步以及用戶(hù)需求的變迀，可穿戴式智能設(shè)備的形態(tài)與應(yīng)用熱點(diǎn)也在不斷的變化。
[0003]同時(shí)，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越注重身體健康，計(jì)步器也成為人們鍛煉身體時(shí)的必需品。通常，計(jì)步器不僅能顯示運(yùn)動(dòng)步數(shù)，還可以進(jìn)一步計(jì)算運(yùn)動(dòng)距離，消耗熱量等運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，使用戶(hù)能按需求調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，達(dá)到更好的效果?，F(xiàn)有技術(shù)中存在多種計(jì)步器，例如，基于振動(dòng)傳感器或加速度計(jì)的計(jì)步器，或者利用手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備的重力感應(yīng)功能通過(guò)計(jì)步軟件實(shí)現(xiàn)計(jì)步功能的計(jì)步器。
[0004]上述現(xiàn)有計(jì)步器一般都是穿戴于人體手腕、胳膊或軀干上，而且大都采用電池或外部充電式電源進(jìn)行供電，一旦電源耗盡，計(jì)步功能就會(huì)出現(xiàn)中斷，給用戶(hù)的日常使用帶來(lái)了極大的不便。此外，對(duì)于采用移動(dòng)設(shè)備上的軟件進(jìn)行計(jì)步的計(jì)步器，準(zhǔn)確性和可靠性也不高。同時(shí)，現(xiàn)有計(jì)步器還普遍缺少提醒功能，無(wú)法直觀地使用戶(hù)感知到已有的運(yùn)動(dòng)量并敦促用戶(hù)進(jìn)行更大的運(yùn)動(dòng)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種基于摩擦發(fā)電原理制作的兼具記步和提醒功能的智能鞋。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種智能鞋的具體技術(shù)方案為:
[0007]—種智能鞋，包括:鞋體;感應(yīng)模塊，設(shè)置在鞋體上，包括摩擦發(fā)電界面，用戶(hù)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到擠壓可產(chǎn)生電信號(hào)；信號(hào)處理模塊，設(shè)置在鞋體上，與感應(yīng)模塊相連，可接收感應(yīng)模塊產(chǎn)生的電信號(hào)并累加計(jì)步;提醒模塊，設(shè)置在鞋體上，與信號(hào)處理模塊相連，當(dāng)用戶(hù)的運(yùn)動(dòng)步數(shù)累加到不同的預(yù)設(shè)值時(shí)，信號(hào)處理模塊可控制提醒模塊顯示出對(duì)應(yīng)的狀態(tài)，以提醒用戶(hù);第一供電模塊，設(shè)置在鞋體上，與提醒模塊相連，包括摩擦發(fā)電界面，用戶(hù)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到擠壓可產(chǎn)生電能，以為提醒模塊供電。
[0008]本發(fā)明的智能鞋的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0009]I)本發(fā)明中根據(jù)摩擦發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能完成計(jì)步，準(zhǔn)確地反映了用戶(hù)的運(yùn)動(dòng)情況，同時(shí)利用摩擦發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能進(jìn)行顯示單元的供電，解決了因外接電池電量有限而導(dǎo)致使用受限的問(wèn)題。
[0010]2)本發(fā)明中通過(guò)顯示單元實(shí)現(xiàn)提醒功能，使用戶(hù)直觀地了解運(yùn)動(dòng)狀況并敦促用戶(hù)進(jìn)行更大的運(yùn)動(dòng)量，提升了用戶(hù)體驗(yàn)。
[0011]3)本發(fā)明中的計(jì)步系統(tǒng)體積小、重量輕，且直接設(shè)置在鞋體內(nèi)部，為用戶(hù)的使用帶來(lái)了極大方便。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明的智能鞋的一實(shí)施例的原理圖；
[0013]圖2為本發(fā)明的智能鞋的一實(shí)施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖3為本發(fā)明的智能鞋的一實(shí)施例的外部結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖4為本發(fā)明的智能鞋的另一實(shí)施例的原理圖；
[0016]圖5為本發(fā)明的智能鞋中的摩擦發(fā)電機(jī)的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖6為本發(fā)明的智能鞋中的摩擦發(fā)電機(jī)的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖7為本發(fā)明的智能鞋中的摩擦發(fā)電機(jī)的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖8為本發(fā)明的摩擦發(fā)電機(jī)中的摩擦發(fā)電界面上的點(diǎn)陣凸起的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了更好的了解本發(fā)明的目的、結(jié)構(gòu)及功能，下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的一種智能鞋做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0021]如圖1至圖3所示，本發(fā)明的智能鞋包括:鞋體100，以及設(shè)置在鞋體100上的感應(yīng)模塊200、信號(hào)處理模塊300和提醒模塊400。其中，鞋體100可為現(xiàn)有普通的鞋體形式;感應(yīng)模塊200優(yōu)選設(shè)置在鞋體100的底面上，包括摩擦發(fā)電界面，用戶(hù)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到擠壓可產(chǎn)生電信號(hào)；信號(hào)處理模塊300可設(shè)置在鞋體100的任一部位(如鞋底)，與感應(yīng)模塊200相連，可接收感應(yīng)模塊200產(chǎn)生的電信號(hào)并累加計(jì)步;提醒模塊400優(yōu)選設(shè)置在鞋體100的鞋面上，與信號(hào)處理模塊300相連，當(dāng)用戶(hù)的運(yùn)動(dòng)步數(shù)累加到不同的預(yù)設(shè)值時(shí)，信號(hào)處理模塊300可控制提醒模塊400顯示出對(duì)應(yīng)的狀態(tài)，以提醒用戶(hù)。
[0022]進(jìn)一步，本發(fā)明的智能鞋還可包括第一供電模塊500。其中，第一供電模塊500優(yōu)選設(shè)置在鞋體100的底面上，與提醒模塊400相連，包括摩擦發(fā)電界面，用戶(hù)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到擠壓可產(chǎn)生電能，以為提醒模塊400供電。
[0023]進(jìn)一步，可選擇的是，如圖4所示，本發(fā)明的智能鞋上亦可包括第二供電模塊。其中，第二供電模塊也優(yōu)選設(shè)置在鞋體100的底面上，與信號(hào)處理模塊300相連，包括摩擦發(fā)電界面，用戶(hù)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到擠壓可產(chǎn)生電能，以為信號(hào)處理模塊300供電?；蛘?，信號(hào)處理模塊300也可直接采用外接電池供電的形式，以克服運(yùn)動(dòng)初期摩擦發(fā)電量不足導(dǎo)致信號(hào)處理模塊無(wú)法正常工作的問(wèn)題。
[0024]由此，本發(fā)明的智能鞋根據(jù)摩擦發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能完成計(jì)步，準(zhǔn)確地反映了用戶(hù)的運(yùn)動(dòng)情況，同時(shí)利用摩擦發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能進(jìn)行顯示單元的供電，解決了因外接電池電量有限而導(dǎo)致使用受限的問(wèn)題。同時(shí)，通過(guò)顯示單元實(shí)現(xiàn)提醒功能，使用戶(hù)直觀地了解運(yùn)動(dòng)狀況并敦促用戶(hù)進(jìn)行更大的運(yùn)動(dòng)量，提升了用戶(hù)體驗(yàn)。
[0025]具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明中的感應(yīng)模塊200包括至少一個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)。其中，優(yōu)選的是，感應(yīng)模塊200中設(shè)置多個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)，多個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)以層疊方式和/或平鋪方式設(shè)置在鞋體100上，且多個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)之間通過(guò)串聯(lián)和/或并聯(lián)方式連接。
[0026]進(jìn)一步，本發(fā)明中的摩擦發(fā)電機(jī)可為三層結(jié)構(gòu)、四層結(jié)構(gòu)或者五層結(jié)構(gòu)，摩擦發(fā)電機(jī)至少包含構(gòu)成摩擦發(fā)電界面的兩個(gè)相對(duì)面，且具有至少兩個(gè)電信號(hào)輸出端。
[0027]進(jìn)一步，如圖5所示，其為本發(fā)明中的摩擦發(fā)電機(jī)的第一實(shí)施例。本實(shí)施例中，摩擦發(fā)電機(jī)為三層結(jié)構(gòu)，包括:依次層疊設(shè)置的第一電極210、第一高分子聚合物絕緣層220、以及第二電極230。其中，第一電極210設(shè)置在第一高分子聚合物絕緣層220的第一側(cè)表面上，第一高分子聚合物絕緣層220的第二側(cè)表面與第二電極230相對(duì)設(shè)置。在上述結(jié)構(gòu)中，第一高分子聚合物絕緣層220的第一側(cè)表面與第一電極210之間相對(duì)固定，第一高分子聚合物絕緣層220的第二側(cè)表面與第二電極230之間在受到按壓或發(fā)生彎曲時(shí)接觸摩擦并在第二電極230和第一電極210處感應(yīng)出電荷。由此，本實(shí)施例中，第一高分子聚合物絕緣層220和第二電極230相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)面作為摩擦發(fā)電機(jī)400的摩擦發(fā)電界面，第一電極210和第二電極230分別作為摩擦發(fā)電機(jī)400的兩個(gè)電信號(hào)輸出端。
[0028]進(jìn)一步，如圖6所示，其為本發(fā)明中的摩擦發(fā)電機(jī)的第二實(shí)施例。本實(shí)施例中，摩擦發(fā)電機(jī)為四層結(jié)構(gòu)，包括:依次層疊設(shè)置的第一電極210，第一高分子聚合物絕緣層220，第二高分子聚合物絕緣層240以及第二電極230。其中，第一電極210設(shè)置在第一高分子聚合物絕緣層220的第一側(cè)表面上，第二電極230設(shè)置在第二高分子聚合物絕緣層240的第一側(cè)表面上，第一高分子聚合物絕緣層220的第二側(cè)表面與第二高分子聚合物絕緣層240的第二側(cè)表面在受到按壓或發(fā)生彎曲時(shí)接觸摩擦并在第一電極210和第二電極230處感應(yīng)出電荷。由此，本實(shí)施例中，第一高分子聚合物絕緣層220和第二高分子聚合物絕緣層240相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)面作為摩擦發(fā)電機(jī)400的摩擦發(fā)電界面，第一電極210和第二電極230分別作為摩擦發(fā)電機(jī)400的兩個(gè)電信號(hào)輸出端。
[0029]進(jìn)一步，如圖7所示，其為本發(fā)明中的摩擦發(fā)電機(jī)的第三實(shí)施例。本實(shí)施例中，摩擦發(fā)電機(jī)為五層結(jié)構(gòu)，具體是在上述第二實(shí)施例的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)居間薄膜層，也即，包括:依次層疊設(shè)置的第一電極210、第一高分子聚合物絕緣層220、居間薄膜層250、第二高分子聚合物絕緣層240以及第二電極230。其中，第一電極210設(shè)置在第一高分子聚合物絕緣層220的第一側(cè)表面上，第二電極230設(shè)置在第二高分子聚合物絕緣層240的第一側(cè)表面上，居間薄膜層250設(shè)置在第一高分子聚合物絕緣層220的第二側(cè)表面和第二高分子聚合物絕緣層240的第二側(cè)表面之間。
[0030]應(yīng)注意的是，居間薄膜層250為居間聚合物，其可以直接設(shè)置在第一高分子聚合物絕緣層220與第二高分子聚合物絕緣層240之間，且與第一高分子聚合物絕緣層220和第二高分子聚合物絕緣層240之間都不固定，這時(shí)，居間薄膜層250與第一高分子聚合物絕緣層220之間形成一個(gè)摩擦發(fā)電界面，與第二高分子聚合物絕緣層240之間形成另一個(gè)摩擦發(fā)電界面。或者，居間薄膜層250也可以與第一高分子聚合物絕緣層220或第二高分子聚合物絕緣層240中的一個(gè)相對(duì)固定，而與另一個(gè)接觸摩擦，例如圖6中所示，居間薄膜層250的第一側(cè)表面固定在第一高分子聚合物絕緣層220的第二側(cè)表面上，居間薄膜層250的第二側(cè)表面與第二高分子聚合物絕緣層240的第二側(cè)表面接觸，此時(shí)，由于居間薄膜層250與第一高分子聚合物絕緣層220相對(duì)固定，因此，當(dāng)該摩擦發(fā)電機(jī)400受到擠壓時(shí)，第二高分子聚合物絕緣層240的第二側(cè)表面與居間薄膜層250的第二側(cè)表面接觸摩擦并在第一電極210和第二電極440處感應(yīng)出電荷。
[0031]另外，摩擦發(fā)電機(jī)還可以采用其他結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，如同樣為五層結(jié)構(gòu)，只是采用居間電極層替換居間薄膜層，也即，摩擦發(fā)電機(jī)包括:依次層疊設(shè)置的第一電極、第一高分子聚合物絕緣層、居間電極層、第二高分子聚合物絕緣層和第二電極。其中，第一電極設(shè)置在第一高分子聚合物絕緣層的第一側(cè)表面上，第二電極設(shè)置在第二高分子聚合物絕緣層的第一側(cè)表面上，居間電極層設(shè)置在第一高分子聚合物絕緣層的第二側(cè)表面與第二高分子聚合物絕緣層的第二側(cè)表面之間。在這種方式中，通過(guò)居間電極層與第一高分子聚合物絕緣層和第二高分子聚合物絕緣層之間的摩擦產(chǎn)