CN106073029A - 智能感知测量鞋垫 - Google Patents

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罗向东
刘呈宁
王芳芳
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Shaanxi University of Science and Technology
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A43—FOOTWEAR
    • A43D—MACHINES, TOOLS, EQUIPMENT OR METHODS FOR MANUFACTURING OR REPAIRING FOOTWEAR
    • A43D1/00—Foot or last measuring devices; Measuring devices for shoe parts
    • A43D1/02—Foot-measuring devices

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)

Abstract

智能感知测量鞋垫，包括粘合在一起的鞋垫上、中、底层，鞋垫上层对应脚小拇趾凸点部位、第五跖趾关节凸点部位、前跗骨外侧部位及脚后跟外侧边缘处固定有扣带二十、扣带二十一、扣带二十二、扣带二十三，鞋垫中层内设有3D指纹传感器，3D指纹传感器通过USB连接线与电脑连接，鞋垫底层设有管道一，管道一长度方向上设有开口一，管道一内部设有活动卷尺，活动卷尺包括棉布尺和弹簧，棉布尺从开口一中伸出，鞋垫底层的一侧边缘设有弧形轨道，弧形轨道上装有活动直角尺，通过3D指纹传感器采集足部信息，通过活动卷尺测量足部尺寸等信息，通过活动直角尺测出跖趾高度、附背高度、舟上弯点高度等数据，具有使用方便、测量快速、精确、舒适度高的特点。

Description

智能感知测量鞋垫
技术领域
本发明涉及一种鞋垫，特别涉及一种智能感知测量鞋垫。
背景技术
随着人们生活水平的提高，定制鞋成为越来越多的人追求的时尚。私人定制鞋需要对个人的足部尺寸进行精确的测量，现有的测量方法有手工测量和机械式非接触性扫描，手工测量耗时费力，而且测量误差较大；机械式非接触性扫描虽然快速准确，但是缺少了足部感知，对于有运动功能障碍和足部缺陷的人来说，无法提供更好的穿着舒适性。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种智能感知测量鞋垫，能够对足部的基本生理尺寸进行快速准确的测量，并且在测量过程中伴随着足部感知，具有使用方便、测量快速、精确、舒适度高的特点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
智能感知测量鞋垫，包括粘合在一起的鞋垫上层1、鞋垫中层2及鞋垫底层3，鞋垫上层1的外侧对应脚小拇趾凸点部位固定有扣带二十20，鞋垫上层1的外侧对应第五跖趾关节凸点部位固定有扣带二十一21，鞋垫上层1的外侧对应前跗骨外侧部位固定有扣带二十二22，鞋垫上层1的外侧对应脚后跟外侧边缘处固定有扣带二十三23；
鞋垫中层2内设有3D指纹传感器31，3D指纹传感器31通过USB连接线4与电脑连接；
鞋垫底层3从足后跟中心到前掌中心部位设有管道一6，管道一6长度方向上设有开口一7，管道一6内部设有测量足部围度的活动卷尺15，所述活动卷尺15包括带有刻度的棉布尺16和弹簧24，棉布尺16从开口一7中伸出；所述鞋垫底层3的一侧边缘设有弧形轨道12，弧形轨道12上装有可移动的活动直角尺11。
所述3D指纹传感器31的超声波频率为1×104Hz～1×109Hz。
所述活动卷尺15通过连接杆14与移动卡尺一13固定连接，连接杆14卡在管道一6底部开设的长槽内，移动卡尺一13卡在弧形轨道12上并与其滑动连接。
所述弹簧24的两端分别固定在圆盘26的中心和管道二25的底面中心，管道二25的另一端开口，管道二25上套有管道三29，管道三29的另一端开口，圆盘26卡在管道三29的管口二28里。
所述管道三29侧边设有开口二30。
所述棉布尺16与弧形金属片17连接固定，棉布尺16的零刻度端与弧形金属片17边沿齐平，并从开口二30伸出，棉布尺16的另一端固定并缠绕在管道二25上。
所述活动直角尺11包括刻度尺18，刻度尺18垂直连接有接触式标杆19，刻度尺18零刻度端侧边固定连接移动卡尺二32，移动卡尺二32卡在弧形轨道12上并与其滑动连接。
所述接触式标杆19与电路板5上的接触式标杆感应器33连接，接触式标杆感应器33与可变电阻10、电流表34、开关及电源串联，可变电阻10与压力杠杆9轻触，压力杠杆9上设有压力传感器8。
本发明的有益效果：
本测量鞋垫通过3D指纹传感器采集足部的基本信息，采用超声波技术，具有穿透材料的能力和强大的生物识别功能，可以隐藏在多种材质表面之下，扫描足部指纹的准确度更高，且不受污垢、油脂、及汗水等因素的影响；通过活动卷尺能够测量足部尺寸等信息，原理简单、使用方便，操作简单可行；所设置的活动直角尺能够利用杠杆原理根据个人的体重来改变整个电路的电流，接触式标杆在触碰到足部皮肤后立刻静止，读数方便、测量快速。
本测量鞋垫可以快速、准确地测出足部长度、宽度、围度、高度等生理尺寸，整个过程中还伴随着足部感知，能够在脚部舒适的状态下得到准确的测量数据，具有使用方便、测量快速、准确的特点。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为活动直角尺11的侧面示意图。
图3为活动卷尺15的测量过程示意图。
图4为活动卷尺15的局部放大图。
图5为活动直角尺11的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1、图2，智能感知测量鞋垫，包括粘合在一起的鞋垫上层1、鞋垫中层2及鞋垫底层3，所述鞋垫上层1为纯棉布料，具有良好的透气、吸汗功能，鞋垫上层1的外侧对应脚小拇趾凸点部位固定有棉线扣带二十20，棉线扣带二十20间隔为3mm，能够测量不同人群的脚趾围长数据，同时保证测量时脚部的舒适性，鞋垫上层1的外侧对应第五跖趾关节凸点部位固定有棉线扣带二十一21，鞋垫上层1的外侧对应前跗骨外侧部位固定有棉线扣带二十二22，鞋垫上层1的外侧对应脚后跟外侧边缘处固定有棉线扣带二十三23。
鞋垫中层2厚度为3mm，材质为记忆海绵。鞋垫中层2内设有采用超声波技术的3D指纹传感器31，3D指纹传感器31通过USB连接线4与电脑连接，能够将扫描得到的足部纹路通过USB连接线4输送到在电脑上，处理后在电脑显示屏上将得到足部脚印图，展示出脚长、足部基本宽度，身体压力中心(COP)、最大受力点、足部外观(高弓、扁平、外翻、内翻)等基本信息。所述3D指纹传感器31的超声波频率为1×104Hz～1×109Hz，能量控制在对人体没有任何伤害的范围内。
参见图1、图3，鞋垫底层3厚度为30mm，材质为EVA材料。鞋垫底层3从足后跟中心到前掌中心部位设有管道一6，所述管道一6长为240mm，内壁直径为16mm，管道一6长度方向上设有开口一7，所述开口一7长为235mm，宽为3mm，管道一6内部安装有测量足部围度的活动卷尺15，所述活动卷尺15通过连接杆14与移动卡尺一13固定连接，连接杆14卡在管道一6底部开设的长槽内，移动卡尺一13卡在弧形轨道12上并与其滑动连接，连接杆14可随着移动卡尺一13的移动在管道一6底部开设的长槽中移动。
参见图4，所述活动卷尺15包括带有刻度的棉布尺16和弹簧24，所述弹簧24的两端分别固定在塑料圆盘26的中心和管道二25的底面中心，所述塑料圆盘26直径为15mm，厚度为6mm，管道二25底面直径为8mm，管道二25的另一端开口，管道二25的管口一27直径为9mm，长度为20mm；管道二25上套有管道三29，管道三29底面直径为15mm，长度为23mm，管道三29的另一端开口，管道三29的管口二28直径为16mm，圆盘26卡在管道三29的管口二28里。所述管道三29侧边设有开口二30，开口二30长为21mm，宽为2mm。
所述棉布尺16与弧形金属片17连接固定，棉布尺16的零刻度端与弧形金属片17边沿齐平，并从开口二30伸出，再从开口一7中伸出，棉布尺16的另一端固定并缠绕在管道二25上，所述棉布尺16的宽度为20mm。
参见图2、图5，所述鞋垫底层3的一侧边缘设有弧形轨道12，弧形轨道12上装有可移动的活动直角尺11。所述活动直角尺11包括刻度尺18，刻度尺18垂直连接有接触式标杆19，刻度尺18零刻度端侧边固定连接移动卡尺二32，移动卡尺二32卡在弧形轨道12上，可在弧形轨道12上自由滑动。
所述接触式标杆19与电路板5上的接触式标杆感应器33连接，接触式标杆感应器33与可变电阻10、电流表34、开关及电源串联，可变电阻10与压力杠杆9轻触，压力杠杆9上设有压力传感器8。
本发明的工作原理为：
人静止站立在智能感知测量鞋垫上，脚部接触3D指纹传感器31，靠特定频率的信号反射来探知脚底纹路的具体形态，然后通过特定程序的处理，将扫描得到的足部纹路，通过USB连接线4传输到电脑上，在电脑显示屏上将得到足部脚印图，显示出脚长、足部基本宽度，身体压力中心(COP)、最大受力点、足部外观(高弓、扁平、外翻、内翻)等基本信息。
脚静止放置在鞋垫上，将活动直角尺11移动到大脚拇趾凸点部位，打开电源开关，压力传感器8根据感受到的压力使压力杠杆9进行平衡调节，此时可变电阻10的电阻值被确定，电流稳定后，接触式标杆19从刻度尺18顶端垂直向下运动，接触到脚背后静止，可在刻度尺18上读出拇趾高度数值，测量完毕后按下开关，接触式标杆19回到刻度尺18顶端。移动卡尺二32在弧形轨道12上自由移动，依次将活动直角尺11移动到第一跖趾关节凸点部位、跗骨对应部位、舟上弯点对应部位测出跖趾高度、附背高度、舟上弯点高度。
活动卷尺15可根据需要在管道一6内自由滑动，将活动卷尺15通过移动卡尺一13移动到上层鞋垫1的内侧大拇指凸点部位，捏住弧形金属片17，拉出棉布卷尺16，在拉力的作用下，管道二25顺时针旋转，塑料圆盘26卡在管道三29的管口二28里，故弹簧24也顺时针旋转，发生弹性形变，测量完后棉布卷尺16会自动缩回缠绕在管道二25上，直到弧形金属片17卡在管道一6侧边开口7外。
将棉布卷尺16拉出，将弧形金属片17挂在棉线扣带二十20上，即可得到脚趾围长数据；将弧形金属片17挂在棉线扣带二十一21上，即可得到跖趾围长数据；将弧形金属片17挂在棉线扣带二十二22上，即可得到跗骨围长数据；将弧形金属片17挂在棉线扣带二十三23上，即可得到兜跟围长数据。

Claims (8)

1.智能感知测量鞋垫，包括粘合在一起的鞋垫上层(1)、鞋垫中层(2)及鞋垫底层(3)，其特征在于，鞋垫上层(1)的外侧对应脚小拇趾凸点部位固定有扣带二十(20)，鞋垫上层(1)的外侧对应第五跖趾关节凸点部位固定有扣带二十一(21)，鞋垫上层(1)的外侧对应前跗骨外侧部位固定有扣带二十二(22)，鞋垫上层(1)的外侧对应脚后跟外侧边缘处固定有扣带二十三(23)；
鞋垫中层(2)内设有3D指纹传感器(31)，3D指纹传感器(31)通过USB连接线(4)与电脑连接；
鞋垫底层(3)从足后跟中心到前掌中心部位设有管道一(6)，管道一(6)长度方向上设有开口一(7)，管道一(6)内部设有测量足部围度的活动卷尺(15)，所述活动卷尺(15)包括带有刻度的棉布尺(16)和弹簧(24)，棉布尺(16)从开口一(7)中伸出；所述鞋垫底层(3)的一侧边缘设有弧形轨道(12)，弧形轨道(12)上装有可移动的活动直角尺(11)。
2.根据权利要求1所述的智能感知测量鞋垫，其特征在于，所述3D指纹传感器(31)的超声波频率为1×104Hz～1×109Hz。
3.根据权利要求1所述的智能感知测量鞋垫，其特征在于，所述活动卷尺(15)通过连接杆(14)与移动卡尺一(13)固定连接，连接杆(14)卡在管道一(6)底部开设的长槽内，移动卡尺一(13)卡在弧形轨道(12)上并与其滑动连接。
4.根据权利要求1所述的智能感知测量鞋垫，其特征在于，所述弹簧(24)的两端分别固定在圆盘(26)的中心和管道二(25)的底面中心，管道二(25)的另一端开口，管道二(25)上套有管道三(29)，管道三(29)的另一端开口，圆盘(26)卡在管道三(29)的管口二(28)里。
5.根据权利要求4所述的智能感知测量鞋垫，其特征在于，所述管道三(29)侧边设有开口二(30)。
6.根据权利要求1所述的智能感知测量鞋垫，其特征在于，所述棉布尺(16)与弧形金属片(17)连接固定，棉布尺(16)的零刻度端与弧形金属片(17)边沿齐平，并从开口二(30)伸出，棉布尺(16)的另一端固定并缠绕在管道二(25)上。
7.根据权利要求1所述的智能感知测量鞋垫，其特征在于，所述活动直角尺(11)包括刻度尺(18)，刻度尺(18)垂直连接有接触式标杆(19)，刻度尺(18)零刻度端侧边固定连接移动卡尺二(32)，移动卡尺二(32)卡在弧形轨道(12)上并与其滑动连接。
8.根据权利要求7所述的智能感知测量鞋垫，其特征在于，所述接触式标杆(19)与电路板(5)上的接触式标杆感应器(33)连接，接触式标杆感应器(33)与可变电阻(10)、电流表(34)、开关及电源串联，可变电阻(10)与压力杠杆(9)轻触，压力杠杆(9)上设有压力传感器(8)。
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