生靜電荷，將在居間電極層與第一電極和第二電極之間產(chǎn)生電勢(shì)差。由此，本實(shí)施例中，居間電極層與第一高分子聚合物絕緣層相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)面構(gòu)成一組摩擦發(fā)電界面，居間電極層與第二高分子聚合物絕緣層相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)面構(gòu)成另一組摩擦發(fā)電界面，第一電極和第二電極串聯(lián)為摩擦發(fā)電機(jī)的一個(gè)電信號(hào)輸出端，居間電極層作為摩擦發(fā)電機(jī)的另一個(gè)電信號(hào)輸出端。
[0032]進(jìn)一步，根據(jù)摩擦發(fā)電機(jī)的工作原理，在發(fā)電機(jī)工作的過(guò)程中，兩個(gè)摩擦發(fā)電界面需要不斷的接觸摩擦和分離，而如果一直處于接觸狀態(tài)或者分離狀態(tài)時(shí)，摩擦發(fā)電機(jī)則不能具有很好的輸出性能。因此，為了能夠制作出性能優(yōu)異的摩擦發(fā)電機(jī)，在上述的實(shí)施例中，第一高分子聚合物絕緣層可采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜，第二高分子聚合物絕緣層可采用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜。其中，第一高分子聚合物絕緣層的薄膜厚度為50μπι至ΙΟΟΟμπι，第二高分子聚合物絕緣層的薄膜厚度為30μπι至500μπι。而且，優(yōu)選的是，第一高分子聚合物絕緣層或第二高分子聚合物絕緣層為至少一個(gè)面上布設(shè)有凸點(diǎn)陣列的矩形薄膜。
[0033]具體來(lái)說(shuō)，如圖8所示，其為一個(gè)面上布設(shè)有凸點(diǎn)陣列的矩形薄膜的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，矩形薄膜上的凸點(diǎn)陣列中的凸點(diǎn)高度為0.0I?5mm，優(yōu)選1.25mm，凸點(diǎn)間距為0.0I?30mm，優(yōu)選10mm。此外，矩形薄膜的兩條長(zhǎng)側(cè)邊處的最外側(cè)凸點(diǎn)與長(zhǎng)側(cè)邊邊沿的距離相等，該距離為0.1?5mm，優(yōu)選Imm;矩形薄膜的兩條短側(cè)邊處的最外側(cè)凸點(diǎn)與短側(cè)邊邊沿的距離相等，該距離為0.1?5mm，優(yōu)選Imm0
[0034]摩擦發(fā)電機(jī)還可以為拱形，例如:進(jìn)一步地使構(gòu)成摩擦發(fā)電界面的兩個(gè)相對(duì)面中的至少一個(gè)向外拱起形成凸面(g卩:至少一個(gè)摩擦發(fā)電界面的中間部分朝向遠(yuǎn)離或接近另一摩擦發(fā)電界面的方向拱起)，由此在兩個(gè)摩擦發(fā)電界面之間形成間隙，使兩個(gè)摩擦發(fā)電界面在不受力的情況下能夠自動(dòng)彈起。除此之外，還可以在兩個(gè)摩擦發(fā)電界面之間設(shè)置彈簧和/或墊片，從而進(jìn)一步使得兩個(gè)摩擦發(fā)電界面能夠在不受力的情況下自動(dòng)彈起，其中，彈簧和/或墊片既可以設(shè)置在兩個(gè)摩擦發(fā)電界面的邊角等位置，也可以設(shè)置在兩個(gè)摩擦發(fā)電界面的中心位置。
[0035]進(jìn)一步，本發(fā)明中的信號(hào)處理模塊300主要是通過(guò)單片機(jī)及其外圍電路實(shí)現(xiàn)累加記步的功能。例如:采用單片機(jī)中的AD轉(zhuǎn)換模塊或者比較器模塊對(duì)每次輸入單片機(jī)的信號(hào)進(jìn)行處理，每采集到感應(yīng)模塊200產(chǎn)生的一個(gè)信號(hào)，單片機(jī)內(nèi)部進(jìn)行加一運(yùn)算，同時(shí)，與設(shè)定的閾值LI，L2，L3進(jìn)行比較，如果〉LI，且〈L2，則單片機(jī)控制綠燈亮;如果〉L2，且〈L3，則單片機(jī)控制黃燈亮;如果〉L3，則單片機(jī)控制紅燈亮。
[0036]進(jìn)一步，本發(fā)明中的提醒模塊400可選擇為燈光元件(如LED燈)，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)，提醒模塊可顯示出不同顏色的燈光，如紅色、黃色、綠色等;或者為屏幕元件(如LCD屏)，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)，提醒模塊可顯示出不同的文字或圖案，如步數(shù)、等級(jí)等;或者為聲音元件，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)，提醒模塊可釋放出不同的聲音，如播報(bào)步數(shù)、等級(jí)、鼓勵(lì)性語(yǔ)句等。
[0037]具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明中的供電模塊(第一供電模塊和第二供電模塊)也包括至少一個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)。其中，優(yōu)選的是，供電模塊中設(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。此夕卜，供電模塊中的摩擦發(fā)電機(jī)的具體結(jié)構(gòu)形式與感應(yīng)模塊中的摩擦發(fā)電機(jī)的具體結(jié)構(gòu)形式相同，可參見(jiàn)上面的描述，此處不再贅述。
[0038]進(jìn)一步，供電模塊還包括儲(chǔ)能裝置，儲(chǔ)能裝置與摩擦發(fā)電機(jī)相連，可對(duì)摩擦發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能進(jìn)行存儲(chǔ)。其中，儲(chǔ)能裝置包括:整流電路，濾波電路和儲(chǔ)能元件。整流電路與摩擦發(fā)電機(jī)的輸出端相連，將摩擦發(fā)電機(jī)輸出的電信號(hào)進(jìn)行整流處理;整流電路的兩個(gè)輸出端與濾波電路連接，整流電路將摩擦發(fā)電機(jī)輸出的電信號(hào)進(jìn)行整流處理后得到的單向脈動(dòng)的直流電輸出給濾波電路;濾波電路與儲(chǔ)能元件連接，濾波電路將整流電路輸出的單向脈動(dòng)的直流電進(jìn)行濾波處理而得到直流電信號(hào)輸出給儲(chǔ)能元件。
[0039]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的智能鞋的工作方式進(jìn)行舉例說(shuō)明:
[0040]感應(yīng)模塊中的摩擦發(fā)電機(jī)作為傳感器，用戶(hù)行走或跑步過(guò)程中每運(yùn)動(dòng)一步都將會(huì)觸發(fā)摩擦發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電信號(hào)；信號(hào)處理模塊接收該電信號(hào)并作計(jì)步累加，同時(shí)設(shè)定三個(gè)累計(jì)步數(shù)值L1、L2、L3，以便觸發(fā)提醒模塊;供電模塊中的摩擦發(fā)電機(jī)作為換能器，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，以為提醒模塊供電。
[0041]當(dāng)行走步數(shù)達(dá)到第一個(gè)累計(jì)步數(shù)值LI時(shí)，信號(hào)處理模塊將開(kāi)關(guān)通道切換到提醒模塊中的綠燈LED組，此時(shí)，供電模塊中的摩擦發(fā)電機(jī)將會(huì)驅(qū)動(dòng)綠燈閃亮；當(dāng)行走步數(shù)達(dá)到第二個(gè)累計(jì)步數(shù)值L2時(shí)，信號(hào)處理模塊將開(kāi)關(guān)通道切換到提醒模塊中的黃燈LED組，此時(shí)，供電模塊中的摩擦發(fā)電機(jī)將會(huì)驅(qū)動(dòng)黃燈閃亮；當(dāng)行走步數(shù)達(dá)到第三個(gè)累計(jì)步數(shù)值L3時(shí)，信號(hào)處理模塊將開(kāi)關(guān)通道切換到提醒模塊中的紅燈LED組，此時(shí)，供電模塊中的摩擦發(fā)電機(jī)將會(huì)驅(qū)動(dòng)紅燈閃亮。
[0042]由此，本發(fā)明的智能鞋通過(guò)行走不同的步數(shù)來(lái)顯示不同顏色的LED燈，從而促進(jìn)用戶(hù)行走或跑步更多的步數(shù)。
[0043]以上借助具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做了進(jìn)一步描述，但是應(yīng)該理解的是，這里具體的描述，不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的限定，本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員在閱讀本說(shuō)明書(shū)后對(duì)上述實(shí)施例做出的各種修改，都屬于本發(fā)明所保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能鞋，其特征在于，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。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能鞋，其特征在于，還包括第二供電模塊，第二供電模塊設(shè)置在鞋體上，與信號(hào)處理模塊相連，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，以為信號(hào)處理模塊供電。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能鞋，其特征在于，還包括外接電池，外接電池與信號(hào)處理模塊相連，以為信號(hào)處理模塊供電。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能鞋，其特征在于，感應(yīng)模塊和第一供電模塊設(shè)置在鞋體的鞋底上，用戶(hù)運(yùn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)模塊和第一供電模塊可受到擠壓;提醒模塊設(shè)置在鞋體的鞋面上，用戶(hù)運(yùn)動(dòng)時(shí)可觀(guān)察到提醒模塊的顯示狀態(tài)。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的智能鞋，其特征在于，提醒模塊為燈光元件，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)，提醒模塊可顯示出不同顏色的燈光;或者，提醒模塊為屏幕元件，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)，提醒模塊可顯示出不同的文字或圖案;或者，提醒模塊為聲音元件，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)，提醒模塊可釋放出不同的聲音。6.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一所述的智能鞋，其特征在于，感應(yīng)模塊和/或供電模塊中包括至少一個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能鞋，其特征在于，摩擦發(fā)電機(jī)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。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的智能鞋，其特征在于，摩擦發(fā)電機(jī)的摩擦發(fā)電界面由第一高分子聚合物絕緣層和第二高分子聚合物絕緣層相對(duì)設(shè)置而成，第一高分子聚合物絕緣層為PDMS薄膜，第二高分子聚合物絕緣層為PET薄膜。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能鞋，其特征在于，第一高分子聚合物絕緣層的薄膜厚度為50μηι至ΙΟΟΟμηι，第二高分子聚合物絕緣層的薄膜厚度為30μηι至500μηι。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的智能鞋，其特征在于，第一高分子聚合物絕緣層或第二高分子聚合物絕緣層為至少一個(gè)面上布設(shè)有凸點(diǎn)陣列的矩形薄膜。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的智能鞋，其特征在于，矩形薄膜的兩條長(zhǎng)側(cè)邊處的最外側(cè)凸點(diǎn)與長(zhǎng)側(cè)邊邊沿的距離相等;矩形薄膜的兩條短側(cè)邊處的最外側(cè)凸點(diǎn)與短側(cè)邊邊沿的距離相等。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的智能鞋，其特征在于，矩形薄膜的兩條長(zhǎng)側(cè)邊處的最外側(cè)凸點(diǎn)與長(zhǎng)側(cè)邊邊沿之間的距離為0.1?5_;矩形薄膜的兩條短側(cè)邊處的最外側(cè)凸點(diǎn)與短側(cè)邊邊沿之間的距離為0.1?5mm。13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的智能鞋，其特征在于，矩形薄膜上的凸點(diǎn)陣列中的凸點(diǎn)高度為0.01?5mm，凸點(diǎn)間距為0.01?30mm。14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能鞋，其特征在于，感應(yīng)模塊和/或供電模塊中包括多個(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。15.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能鞋，其特征在于，供電模塊還包括儲(chǔ)能裝置，儲(chǔ)能裝置與摩擦發(fā)電機(jī)相連，可對(duì)摩擦發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能進(jìn)行存儲(chǔ)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種智能鞋，該智能鞋包括：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。本發(fā)明中通過(guò)顯示單元實(shí)現(xiàn)提醒功能，使用戶(hù)可直觀(guān)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)。
【IPC分類(lèi)】A43B3/00, G01C22/00, A43B7/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105520257
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510811395
【發(fā)明人】趙穎, 付曉玥, 王小雄, 馮順, 程馳, 孫曉雅, 邱霄, 王珊, 孫利佳, 郝立星, 趙豪
【申請(qǐng)人】納智源科技（唐山）有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年11月20日