CN105249612A - 一种多功能智能鞋垫和智能鞋 - Google Patents

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本发明公开了一种多功能智能鞋垫，包括鞋垫主体，所述鞋垫主体由上到下依次包括鞋垫表层、电路板层和鞋垫底层，所述电路板层为电路板，其还包括按摩层，所述电路板上设有用于整个系统的数据处理和控制的微处理器，电路板上还设有2G/3G/4G通讯模块和无线通信模块，微处理器的信号端分别与2G/3G/4G通讯模块、多点震动器以及多点加热器的信号端相连，鞋垫表层设有多个对应脚底穴位的多点压力传感器。本发明能与外部移动终端进行实时信息交互，鞋垫能根据人体穴位的压力状况监测分析人体的健康状况，再根据人体的实际健康状况，对应不同的脚底穴位进行按摩，具有预防疾病和保健的作用。

Description

一种多功能智能鞋垫和智能鞋
技术领域
本发明涉及鞋体智能穿戴辅助设备，特别是一种多功能智能鞋垫和智能鞋。
背景技术
随着可穿戴技术的不断发展，可穿戴设备开始呈现出多元化发展，特别是近年来出现的智能手环和智能耳环等，与人们的日常生活关联性越来越高。由于冬天来临，人们经常出现冻脚的现象，许多人开始使用具有内部加热功能的智能鞋垫。
然而，传统的智能鞋垫相互间的信息传输采用蓝牙通讯协议，该蓝牙技术容易受运动影响，造成无法与外界进行数据传输。传统的智能鞋垫内设有单独的压力传感器，该压力传感器仅能检测人体的重量，无法具有实际的意义。
专利申请号：201410073281.3公开了一种智能鞋垫，包括与足底相接触的表层和与鞋内底相抵的底层，所述表层和底层之间设置电路板，所述电路板上设置有微处理器和受控于微处理器的蓝牙模块，所述表层下方还分布设置有至少三个电性连接微处理器的压力感应器，所述蓝牙模块与智能手机或平板电脑无线通信。该发明具有实时测量体重、识别步姿或站姿是否标准、监控使用人是否不正常摔倒的优点，但该发明仅用蓝牙技术进行信息传输，方式不够灵活，在人体运动时，容易出现数据传输中断的现象，该发明设的压力传感器仅仅只能采集人体的重量，没有实际的意义，且该发明的传感器功能单一，无法针对不同的用户采用不同传感器模块进行即插即用的扩展。与本申请文件对应人体穴位，针对人体穴位的压力情况进行疾病分析相比，差别甚远。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多功能智能鞋垫，该智能鞋垫设有多协议通信模块，能与外部移动终端进行实时信息交互，数据传输稳定性高，鞋垫内对应人体穴位设有多点震动器、多点加热器和多点压力传感器，能根据人体穴位的压力状况监测分析人体的健康状况，再根据人体的实际健康状况，对应不同的脚底穴位进行按摩，具有预防疾病和保健的作用。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的，一种多功能智能鞋垫，包括鞋垫主体，所述鞋垫主体由上到下依次包括鞋垫表层、电路板层和鞋垫底层，所述电路板层为电路板，其还包括内设有多点震动器和多点加热器的按摩层，按摩层设于鞋垫表层上，所述电路板上设有用于整个系统的数据处理和控制的微处理器，电路板上还设有2G/3G/4G通讯模块和无线通信模块，微处理器的信号端分别与2G/3G/4G通讯模块、多点震动器以及多点加热器的信号端相连，鞋垫表层设有多个对应脚底穴位的多点压力传感器，位于鞋垫表层的中央和侧边还分别设有用于检测鞋内温度和湿度的温度传感器和湿度传感器，鞋垫表层还设有用于检测人体移动速度和移动方向的加速度传感器和角速度传感器，微处理器的信号端分别与压力传感器、温度传感器、湿度传感器、加速度传感器以及角速度传感器的信号端相连，位于鞋垫底层还设有电池容纳腔，电池容纳腔内设有可充电电池，可充电电池与设于电路板上的电源管理模块相连。
本发明采用多种协议的通讯模块，包括WIFI协议、蓝牙协议、ZigBee协议和NFC协议等，能支持更多的外界移动终端，且与外部移动终端通信时，稳定可靠。一般的智能鞋垫，仅具有按摩脚底和加热脚底的功能，没有将中国传统中医文化与该智能鞋垫相结合，本发明将人体穴位的穴压指数与人体疾病相连，采用多点压力传感器，实时采集关键穴位着地点的压力情况，分析出人体当前的健康状况，若分析出人体疾病，可通过移动终端实时对使用者进行报警，且在穴位按摩上，针对不同的疾病进行按摩，避免单纯的、过量的穴位挤压和按摩。
优选地，鞋垫表层还设有定位器，该定位器的信号端与微处理器的信号端相连，该定位器主要针对容易走失的老年人和儿童，当发现老年人走丢后，可通过与鞋垫关联的移动终端，实时定位老人和儿童的具体位置。
优选地，所述定位器包括GPS定位器或北斗定位器。
优选地，所述无线通信模块为包含WIFI协议、蓝牙协议、ZigBee协议和NFC协议在内的多协议通信模块。
优选地，电路板层上还设有有线充电模块和无线充电模块，该多种充电方式的设定，有利于使用者的充电选择，避免恶劣环境下无法充电的尴尬。
优选地，所述有线充电模块的充电接口为USB接口，充电接口采用USB接口，可通过转接头直接采用市电进行充电，也可插在电脑上进行充电，增加了充电的多样性。
优选地，电路板上还设有传感器插件接口，可扩展其它传感器的接入和使用。
优选地，电路板上还设有MiniUSB接口，该MiniUSB接口便于外部设备的接入。
优选地，鞋垫表层还设有多点除湿器。
一种智能鞋，包括上述任一技术特征制成的鞋底。
本发明的有益效果是：
（1）采用多点震动和多点加热技术，针对人体脚底关键穴位进行按摩和加热，具有预防疾病和除湿的作用；
（2）采用多种通讯协议进行信息交互，与外部设备连接的稳定性高，传输方便，使用灵活；
（3）设有定位器，便于老年人和幼儿的使用，防止老人、小孩的走丢；
（4）设有传感器插件接口，可扩展插接其他各种传感器模块；
（5）设有2G/3G/4G通讯模块，有利于智能鞋垫在无法通过无线通信模块连接互联网时，进行数据传输；
（6）设有无线充电模块，充电方式多样，使用方便；
（7）设有多点压力传感器，能采集脚底关键部位和穴位的着地点压力，通过穴位压力数据得出人体健康状况。
附图说明
图1为本发明的鞋垫主体剖视图；
图2为本发明的结构示意框图；
图中，10-微处理器，20-无线通信模块，30-电源管理模块，40-可充电电池，501-压力传感器，502-温度传感器，503-湿度传感器，504-加速度传感器，505-角速度传感器，506-定位器，507-传感器插件接口，601-无线充电模块，602-有线充电模块，701-2G/3G/4G通讯模块，702-多点震动器，703-多点加热器，704-多点除湿器，901-按摩层，902-鞋垫表层，903-电路板层，904-鞋垫底层。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其实例表示在附图中，下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的数字表示相同或相似的要素，以下示例性实施例中所描述的实施例方法并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的，本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本公开使用的术语是仅仅处于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其含义，还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能的组合。
图1是本发明的鞋垫主体剖视图，如图1所示，一种多功能智能鞋垫，包括鞋垫主体，所述鞋垫主体由上到下依次包括鞋垫表层902、电路板层903和鞋垫底层904，所述电路板层903为电路板，其还包括内设有多点震动器702和多点加热器703的按摩层901，按摩层901设于鞋垫表层902上，所述电路板上设有用于整个系统的数据处理和控制的微处理器10，电路板上还设有2G/3G/4G通讯模块701和无线通信模块20，微处理器10的信号端分别与2G/3G/4G通讯模块701、多点震动器702以及多点加热器703的信号端相连，鞋垫表层902设有多个对应脚底穴位的多点压力传感器501，位于鞋垫表层902的中央和侧边还分别设有用于检测鞋内温度和湿度的温度传感器502和湿度传感器503，鞋垫表层902还设有用于检测人体移动速度和移动方向的加速度传感器503和角速度传感器504，微处理器10的信号端分别与压力传感器501、温度传感器502、湿度传感器503、加速度传感器504以及角速度传感器505的信号端相连，位于鞋垫底层904还设有电池容纳腔，电池容纳腔内设有可充电电池40，可充电电池40与设于电路板上的电源管理模块30相连。
进一步地，鞋垫主体由四层结构组成，在传统的鞋垫表层902、电路板层903和鞋垫底层904上还设有具有按摩凸块的按摩层901，该鞋垫底层904采用塑模成型，具有很好的控制振动能力，同时内设有固定的腔，储纳可充电电池40，防止电池的踩压损坏，鞋垫表层902采用超细纤维的泡棉材料制成，位于鞋垫表层902之上，还设有泡棉凸块的按摩层901。
进一步地，本发明采用多种协议的通讯模块，包括WIFI协议、蓝牙协议、ZigBee协议和NFC协议等，能支持更多的外界移动终端，且能与外部移动终端进行实时互通，稳定可靠。一般的智能鞋垫，仅具有按摩脚底和加热脚底的功能，没有将中国传统中医文化与该智能鞋垫相结合，本发明将人体穴位的穴压指数与人体疾病相连，采用多点压力传感器501，实时采集关键穴位着地点的压力情况，分析出人体当前的健康状况，若分析出人体疾病，可通过移动终端实时对使用者进行报警，且在穴位按摩上，针对不同的疾病进行按摩，避免单纯的、过量的穴位挤压和按摩。
进一步地，鞋垫表层还设有定位器506，该定位器506的信号端与微处理器10的信号端相连，该定位器506主要针对容易走失的老年人或儿童，当发现老年人或儿童走丢后，可通过与鞋垫关联的移动终端，实时定位老人或儿童的具体位置。
优选地，该智能鞋垫在使用时，通过无线协议与移动终端互联，智能鞋垫通过多点压力传感器501和设于鞋垫上的温度传感器502、湿度传感器503、角速度传感器505和加速度传感器504采集到的鞋体信息，并将该类信息数据反馈到移动终端上，使用者可实时观察相关信息，对于相关数据信息，还设有预警，当检测到使用者脚底穴位压力超过设定阀值，或经分析发现使用者患有某种疾病，则通过移动终端进行报警，使用者可针对不同的穴位按摩或加热进行预防和保健，湿度传感器可以检测到鞋体内的湿度，根据用户的设置，鞋体内的多点除湿器704会对鞋内自动进行除湿，减少了病菌的滋生和繁殖，避免用户患上脚气等疾病。
优选地，使用者通过移动终端与智能鞋垫互联时，移动终端可实时显示脚底穴位的仿真图信息，使用者可调控对应某穴位的单个震动器或单个加热器工作。该智能鞋垫还能记录步行多少步，消耗多少卡路里等信息，比传统的智能手环记录的行走数更准确。该鞋垫通过USB接口充满电后，能续航9个小时以上，具有高续航能力。
优选地，该发明还设有无线充电模块601和有线充电模块602，该无线充电模块601通过电磁共振或电磁感应技术进行无线充电，其充电更安全可靠，避免传统有线充电的繁琐步骤。同时多种充电方式的结合，有利于使用者的充电选择，避免恶劣环境下无法充电的尴尬。
优选地，电路板上还设有传感器插件接口507，可扩展其它传感器的接入和使用。
优选地，电路板上还设有MiniUSB接口，该MiniUSB接口便于外部设备的接入。
进一步地，一种智能鞋可利用上述技术特征制成鞋底使用。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多功能智能鞋垫，包括鞋垫主体，所述鞋垫主体由上到下依次包括鞋垫表层、电路板层和鞋垫底层，所述电路板层为电路板，其特征在于，其还包括内设有多点震动器和多点加热器的按摩层，按摩层设于鞋垫表层上，所述电路板上设有用于整个系统的数据处理和控制的微处理器，电路板上还设有2G/3G/4G通讯模块和无线通信模块，微处理器的信号端分别与2G/3G/4G通讯模块、多点震动器以及多点加热器的信号端相连，鞋垫表层设有多个对应脚底穴位的多点压力传感器，位于鞋垫表层的中央和侧边还分别设有用于检测鞋内温度和湿度的温度传感器和湿度传感器，鞋垫表层还设有用于检测人体移动速度和移动方向的加速度传感器和角速度传感器，微处理器的信号端分别与压力传感器、温度传感器、湿度传感器、加速度传感器以及角速度传感器的信号端相连，位于鞋垫底层还设有电池容纳腔，电池容纳腔内设有可充电电池，可充电电池与设于电路板上的电源管理模块相连。
2.根据权利要求1所述一种多功能智能鞋垫，其特征在于，鞋垫表层还设有定位器，该定位器的信号端与微处理器的信号端相连。
3.根据权利要求1或2所述一种多功能智能鞋垫，其特征在于，所述定位器包括GPS定位器或北斗定位器。
4.根据权利要求1所述一种多功能智能鞋垫，其特征在于，所述无线通信模块为包含WIFI协议、蓝牙协议、ZigBee协议和NFC协议在内的多协议通信模块。
5.根据权利要求1所述一种多功能智能鞋垫，其特征在于，电路板层上还设有有线充电模块和无线充电模块。
6.根据权利要求1或5所述一种多功能智能鞋垫，其特征在于，所述有线充电模块的充电接口为USB接口。
7.根据权利要求1所述一种多功能智能鞋垫，其特征在于，电路板上还设有传感器插件接口。
8.根据权利要求1所述一种多功能智能鞋垫，其特征在于，电路板上还设有MiniUSB接口。
9.根据权利要求1所述一种多功能智能鞋垫，其特征在于，鞋垫表层还设有多点除湿器。
10.一种智能鞋，其特征在于，包括权利要求1至9所述的任一技术特征制成的鞋底。
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