CN107594739A - 一种智能炫酷鞋及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能炫酷鞋及其实现方法，一方面在于：鞋体上的LED灯带会根据舞者的舞步闪动不同的频率和颜色，可以获得即时的体验，另一方面在于，伴舞的音乐可以通过舞者的舞步播放，舞步与音乐的节奏一致，即时体验效果极佳，本发明更在于，舞者的舞步可以联动LED灯带的炫彩灯光和音乐，三者联动的体验效果更好，同时可以通过手机APP自己编辑音乐来跳舞，可以更加个性的释放舞力。

Description

一种智能炫酷鞋及其实现方法

技术领域

本发明涉及运动鞋领域，尤其涉及一种智能炫酷鞋及其实现方法。

背景技术

街舞是很受年轻人欢迎的一种舞蹈，在街头常常可以看到打扮嘻哈的潮人在跳街舞，或者偶尔的一个姿势也很有街舞的特点。街舞的动作性很强，所以对鞋子要求也高，很多大品牌鞋上都有街舞鞋品类。

全球喜欢街舞的青少年约占总人口的27%，中国13亿人口，估计有2亿多青少年喜欢街舞，跳街舞的青少年都会选择合适的服装和鞋子进行街舞表演。长期坚持街舞锻炼和学习，可以使肌肤保持平滑、圆润、富有弹性，减缓老化速度，经常进行街舞锻炼，能够提高中枢神经系统的技能水平，增强其募集、支配与控制能力，使反应时间缩短，身体更加敏捷，对外界突发事件有较快的应急能力。

在街舞表演过程中，主要的功底在舞步上，一双舒适且炫酷的鞋子会给街舞者带来更好的展现效果，更能体现青春的动感活力。但是，传统街舞鞋无法记录精彩的舞步，精彩的街舞表演也不能与音乐和灯光互动，而且舞者只能跟随现有的音乐表演，很难根据自己的音乐进行表演，个性不能完全张扬表现，给跳舞者和观舞者的体验远远不够。

发明内容

本发明主要是解决现有产品所存在的技术问题，从而提供一种智能炫酷鞋，包括：

LED灯带，包括：红色灯带、绿色灯带、蓝色灯带，所述的LED灯带均匀固定在鞋底侧面，所述LED灯带可以为三色一体独立点阵或三色分离点阵；

传感器，所述传感器对用户鞋的舞步姿态进行采集，得到舞步姿态的加速度、角速度和地磁的传感器数据参数，包括三轴传感器、六轴传感器和九轴传感器的任一种或任两种以上的组合；

处理器，所述处理器用于控制各个单元有序工作，同时所述传感器对用户鞋的舞步姿态进行采集，得到舞步姿态的加速度、角速度和地磁的传感器数据参数后，通过所述处理器对运动姿态算法计算得到用户鞋的舞步姿态的传感器数据参数，再通过所述处理器进行处理，过滤掉噪波后提取出舞步姿态的舞步点、舞步节奏和舞步强度数据，所述处理器对手机APP软件播放的音乐进行控制；

供电模块，所述供电模块包括保护单元和充电单元，所述充电单元还包括有线充电单元或无线充电单元，所述供电模块用于给各个单元模块供电；

无线通讯模块，包括BLE4.0、WIFI、4G、5G模块的任一种或任两种组合，所述无线通讯模块与所述手机APP软件或系统平台无线交互数据；

手机APP软件，包括安卓系统软件和苹果系统软件，所述手机APP软件包括歌曲播放单元、舞步炫酷图展示单元、歌曲库单元、歌曲编辑单元、舞步节奏调节单元；

系统平台，所述系统平台包括数据存储单元、数据保护单元、UPS单元、数据分析单元、前段展示单元，所述系统平台位于服务器中；

所述处理器与所述LED灯带、传感器、供电模块、无线通讯模块电性连接，所有模块密封固定在鞋底或鞋跟内部。

上述的一种智能炫酷鞋，所述处理器为单核处理器或多核处理器的一种或多种。

上述的一种智能炫酷鞋，所述传感器放到鞋内有固定的方向，该方向与传感器的经纬度相匹配。

上述的一种智能炫酷鞋，所述手机APP软件还包括分享单元和视频单元。

上述的一种智能炫酷鞋，所述无线通讯模块还配有充电器和充电线。

一种智能炫酷鞋的实现方法，以传感器和音乐节奏编码为信号输入端，LED灯带显示对应的灯光效果：传感器对用户鞋的舞步姿态进行采集，得到舞步姿态的加速度、角速度和地磁的传感器数据参数，通过运动姿态算法计算对用户鞋的舞步姿态的传感器数据参数进行处理，过滤掉噪波后提取出舞步姿态的舞步点、舞步节奏和舞步强度数据，对手机APP软件播放的音乐进行控制；手机APP软件对用户的音乐进行播放，得到音乐节奏编码信号，通过手机APP软件内的算法对音乐节奏编码信号进行处理，提取出音乐节奏编码信号的节奏和节拍点，对LED灯带显示的颜色和频率进行控制，最后通过动画合成将舞步姿态的舞步点、舞步节奏、舞步强度数据和LED灯带显示的颜色和频率的数据进行合成，生成与用户同步动作的形象。

上述的一种智能炫酷鞋的实现方法，通过运动姿态算法计算对用户鞋的舞步姿态的传感器数据参数进行处理，过滤掉噪波后提取出舞步姿态的舞步点、舞步节奏和舞步强度数据的步骤为：

根据舞步动作对手机APP软件播放的音乐进行控制：舞步动作包括标准、向左、向右、向前、向后、跳跃、旋转状态，初始为标准状态，根据收到的舞步动作控制音乐开始的变化；在某状态下，若收到舞步动作为不动指令，则音乐为不播放状态；在除标准状态的其它状态下，若收到向左、向右、向前、向后、跳跃、旋转状态信号，则实现手机APP软件播放的音乐与舞步动作同步运动。

上述的一种智能炫酷鞋的实现方法，通过手机APP软件内的算法对音乐节奏编码信号进行处理，提取出音乐节奏编码信号的节奏和节拍点的步骤为：

根据音乐和舞步动作对LED灯带显示的颜色和频率进行控制：LED灯带显示的颜色和频率包括标准、红色亮、绿色亮、蓝色亮、红色闪、绿色闪、蓝色闪，以及三种颜色LED灯的任意组合和交替显示，根据收到的手机APP软件播放的音乐和舞步动作控制LED灯带的变化；在某状态下，若收到舞步动作为不动指令，则LED灯带为不亮起的状态；在除标准状态的其它状态下，若收到向左、向右、向前、向后、跳跃、旋转状态信号，则实现LED灯带显示的颜色和频率与舞步动作同步运动。

本发明一种智能炫酷鞋及其实现方法一方面在于：鞋体上的LED灯带会根据舞者的舞步闪动不同的频率和颜色，可以获得即时的体验，另一方面在于，伴舞的音乐可以通过舞者的舞步播放，舞步与音乐的节奏一致，即时体验效果极佳，本发明更在于，舞者的舞步可以联动LED灯带的炫彩灯光和音乐，三者联动的体验效果更好，同时可以通过手机APP自己编辑音乐来跳舞，可以更加个性的释放舞力。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1为本发明一种智能炫酷鞋的整体结构示意图；

图2为本发明一种智能炫酷鞋及其实现方法的方法流程图。

具体实施方式

下面结合本发明的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1所示：

一种智能炫酷鞋，包括：

LED灯带1，包括：红色灯带11、绿色灯带12、蓝色灯带13，LED灯带1均匀固定在鞋底侧面，所述LED灯带1可以为三色一体独立点阵或三色分离点阵，LED灯带1为柔性底盘，进一步的，LED灯1带可以绕鞋底侧面一圈，也可以分段均匀分布，也可以仅在鞋底的两个相对侧面布置。

LED灯带嵌入到鞋底内部，LED灯带的照射面位于鞋底与侧面平行，外部用透明软胶材料或透明硬胶材料密封遮挡，可以满足防水和透光的双重需求。

传感器2对用户鞋的舞步姿态进行采集，得到舞步姿态的加速度、角速度和地磁的传感器数据参数，包括三轴传感器、六轴传感器和九轴传感器的任一种或任两种以上的组合，进一步的，如果采用小容量电池，本实施例优先选择三轴传感器或六轴传感器，如果采用大容量电池，本实施例优先选择九轴传感器。

处理器3用于控制各个单元有序工作，同时所述传感器对用户鞋的舞步姿态进行采集，得到舞步姿态的加速度、角速度和地磁的传感器数据参数后，通过所述处理器对运动姿态算法计算得到用户鞋的舞步姿态的传感器数据参数，再通过所述处理器进行处理，过滤掉噪波后提取出舞步姿态的舞步点、舞步节奏和舞步强度数据，所述处理器3对手机APP软件播放的音乐进行控制，进一步的，本实施例可以采用电容式传感器，电容式传感器支持各种外形(包括曲面)的外壳物体，以及支持厚的覆盖感应层等，本实施例的传感器可以采用赛普拉斯的CapSense和TrueTouch技术，另外本实施例的传感器能够抵抗环境条件，如水滴、湿气、汗液等。

供电模块4包括保护单元和充电单元，所述充电单元还包括有线充电单元或无线充电单元，所述供电模块4用于给各个单元模块供电，进一步的，若采用有线充电方式，则在鞋子内部或鞋跟处设计充电口，并且充电口外部设有防尘和防水密封塞，搭配充电器和充电线完成充电工作；若采用无线充电方式，则在鞋底或鞋跟位置放置无线充电线圈，该无线充电线圈要平铺在鞋底或鞋跟处，并要设计无线充电发射端，该无线充电发射端为一类似鼠标垫的充电体，只要把鞋子放在该充电体的指定位置既可给鞋子进行充电，美观性好，防水且方便。

无线通讯模块5，包括BLE4.0、WIFI、4G、5G模块的任一种或任两种组合，所述无线通讯模块与所述手机APP软件或系统平台无线交互数据，进一步的，本实施例优先选用BLE4.0，BLE4.0为低功耗蓝牙，发送功率在7dBm，一般在空旷距离，达到20m应该是没有问题的，所以BLE4.0是集成了传统蓝牙和低功耗蓝牙两个标准的，并不只是低功耗蓝牙，BLE4.0是BLE3.0+HS规范的补充，专门面向对成本和功耗都有较高要求的无线方案，较BLE3.0版本更省电，低成本和跨厂商互操作性，3毫秒低延迟，超长有效连接距离，AES-128加密等；BLE4.0拥有极低的运行和待机功耗，使用一粒纽扣电池甚至可连续工作数年之久，因此应用在本发明实施例的鞋子里非常合适。

手机APP软件6，包括安卓系统软件和苹果系统软件，所述手机APP软件6包括歌曲播放单元、舞步炫酷图展示单元、歌曲库单元、歌曲编辑单元、舞步节奏调节单元，进一步的，歌曲播放单元可以播放用户自己选择的音乐，通手机APP软件6选择的音乐，手机APP软件6会自动提取出音乐节奏编码信号的节奏和节拍点；舞步炫酷图展示单元用于展示舞者跳完舞后形成的连续的炫彩舞步，该炫彩舞步包括舞步的连续轨迹图和LED灯带的连续闪亮图，该舞步炫酷图展示单元可以3D展示，用户可以随意观看任意角度；歌曲编辑单元里用户可以自己编辑和剪切音乐，并自动生成音乐节奏编码信号的节奏和节拍点；舞步节奏调节单元里用户可以调节音乐节奏的风格的速度等。

进一步的，手机APP软件6也还包括视频采集单元和分享单元，用户可以通过手机APP软件6启动摄像头，拍摄舞者视频或照片，并可以分享到第三方交流平台，该视频或照片可以与舞步炫酷图展示单元同步。

系统平台7，所述系统平台7包括数据存储单元、数据保护单元、UPS单元、数据分析单元、前段展示单元，所述系统平台位于服务器中，进一步的，系统平台用Nginxwebserver及CGI通讯服务，基于http或mqtt协议通讯，可与手机APP软件实时交互，所有数据全部存储在mongoDB中，在单台性能较好的服务器与带宽下，可满足千万条数据的并发需求。

所述处理器3与所述LED灯带1、传感器2、供电模块4、无线通讯模块5电性连接，所有模块密封固定在鞋底或鞋跟内部，进一步的，所述LED灯带1、传感器3、供电模块4、无线通讯模块5被封闭在一个密封装置中，该密封装置内部设有防震材料，防震材料分布四周用于保护电子元器件，在密封装置的配合处用防水材料密封，并测试防水性能后内置于鞋底或鞋跟内部。

所述处理器3为单核处理器或多核处理器的一种或多种，进一步的，根据使用的用户数量和处理任务的性能选择处理器核心数，本实施例初期采用单核处理器或以上的。

所述传感器2放到鞋内有固定的方向，该方向与传感器2的经纬度相匹配。进一步的，传感器2前期在鞋里的采样方向做标记，测试完后以该方向为传感器的固定方向，并以此方向安置传感器2到鞋内。

请参照图2所示：

一种智能炫酷鞋的实现方法，包括如下步骤：

S101以传感器和音乐节奏编码为信号输入端，LED灯带显示对应的灯光效果：传感器对用户鞋的舞步姿态进行采集，得到舞步姿态的加速度、角速度和地磁的传感器数据参数，通过运动姿态算法计算对用户鞋的舞步姿态的传感器数据参数进行处理，过滤掉噪波后提取出舞步姿态的舞步点、舞步节奏和舞步强度数据，对手机APP软件播放的音乐进行控制；手机APP软件对用户的音乐进行播放，得到音乐节奏编码信号，通过手机APP软件内的算法对音乐节奏编码信号进行处理，提取出音乐节奏编码信号的节奏和节拍点，对LED灯带显示的颜色和频率进行控制，最后通过动画合成将舞步姿态的舞步点、舞步节奏、舞步强度数据和LED灯带显示的颜色和频率的数据进行合成，生成与用户同步动作的形象。

S102通过运动姿态算法计算对用户鞋的舞步姿态的传感器数据参数进行处理，过滤掉噪波后提取出舞步姿态的舞步点、舞步节奏和舞步强度数据的步骤为：

根据舞步动作对手机APP软件播放的音乐进行控制：舞步动作包括标准、向左、向右、向前、向后、跳跃、旋转状态，初始为标准状态，根据收到的舞步动作控制音乐开始的变化；在某状态下，若收到舞步动作为不动指令，则音乐为不播放状态；在除标准状态的其它状态下，若收到向左、向右、向前、向后、跳跃、旋转状态信号，则实现手机APP软件播放的音乐与舞步动作同步运动。

S103通过手机APP软件内的算法对音乐节奏编码信号进行处理，提取出音乐节奏编码信号的节奏和节拍点的步骤为：

根据音乐和舞步动作对LED灯带显示的颜色和频率进行控制：LED灯带显示的颜色和频率包括标准、红色亮、绿色亮、蓝色亮、红色闪、绿色闪、蓝色闪，以及三种颜色LED灯的任意组合和交替显示，根据收到的手机APP软件播放的音乐和舞步动作控制LED灯带的变化；在某状态下，若收到舞步动作为不动指令，则LED灯带为不亮起的状态；在除标准状态的其它状态下，若收到向左、向右、向前、向后、跳跃、旋转状态信号，则实现LED灯带显示的颜色和频率与舞步动作同步运动。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而不是全部的实施例，并不用以限制本发明。对于所属领域的普通技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能炫酷鞋，其特征在于，包括：

LED灯带，包括：红色灯带、绿色灯带、蓝色灯带，所述的LED灯带均匀固定在鞋底侧面，所述LED灯带可以为三色一体独立点阵或三色分离点阵；

传感器，所述传感器对用户鞋的舞步姿态进行采集，得到舞步姿态的加速度、角速度和地磁的传感器数据参数，包括三轴传感器、六轴传感器和九轴传感器的任一种或任两种以上的组合；

处理器，所述处理器用于控制各个单元有序工作，同时所述传感器对用户鞋的舞步姿态进行采集，得到舞步姿态的加速度、角速度和地磁的传感器数据参数后，通过所述处理器对运动姿态算法计算得到用户鞋的舞步姿态的传感器数据参数，再通过所述处理器进行处理，过滤掉噪波后提取出舞步姿态的舞步点、舞步节奏和舞步强度数据，所述处理器对手机APP软件播放的音乐进行控制；

供电模块，所述供电模块包括保护单元和充电单元，所述充电单元还包括有线充电单元或无线充电单元，所述供电模块用于给各个单元模块供电；

无线通讯模块，包括BLE4.0、WIFI、4G、5G模块的任一种或任两种组合，所述无线通讯模块与所述手机APP软件或系统平台无线交互数据；

手机APP软件，包括安卓系统软件和苹果系统软件，所述手机APP软件包括歌曲播放单元、舞步炫酷图展示单元、歌曲库单元、歌曲编辑单元、舞步节奏调节单元；

系统平台，所述系统平台包括数据存储单元、数据保护单元、UPS单元、数据分析单元、前段展示单元，所述系统平台位于服务器中；

所述处理器与所述LED灯带、传感器、供电模块、无线通讯模块电性连接，所有模块密封固定在鞋底或鞋跟内部。

2.如权利要求1所述的一种智能炫酷鞋，其特征在于，所述处理器为单核处理器或多核处理器的一种或多种。

3.如权利要求1所述的一种智能炫酷鞋，其特征在于，所述传感器放到鞋内有固定的方向，该方向与传感器的经纬度相匹配。

4.如权利要求1所述的一种智能炫酷鞋，其特征在于，所述手机APP软件还包括分享单元和视频单元。

5.如权利要求1所述的一种智能炫酷鞋，其特征在于，所述无线通讯模块还配有充电器和充电线。

6.一种智能炫酷鞋的实现方法，其特征是以传感器和音乐节奏编码为信号输入端，LED灯带显示对应的灯光效果：传感器对用户鞋的舞步姿态进行采集，得到舞步姿态的加速度、角速度和地磁的传感器数据参数，通过运动姿态算法计算对用户鞋的舞步姿态的传感器数据参数进行处理，过滤掉噪波后提取出舞步姿态的舞步点、舞步节奏和舞步强度数据，对手机APP软件播放的音乐进行控制；手机APP软件对用户的音乐进行播放，得到音乐节奏编码信号，通过手机APP软件内的算法对音乐节奏编码信号进行处理，提取出音乐节奏编码信号的节奏和节拍点，对LED灯带显示的颜色和频率进行控制，最后通过动画合成将舞步姿态的舞步点、舞步节奏、舞步强度数据和LED灯带显示的颜色和频率的数据进行合成，生成与用户同步动作的形象。

7.根据权利要求6所述的一种智能炫酷鞋的实现方法，其特征是通过运动姿态算法计算对用户鞋的舞步姿态的传感器数据参数进行处理，过滤掉噪波后提取出舞步姿态的舞步点、舞步节奏和舞步强度数据的步骤为：

根据舞步动作对手机APP软件播放的音乐进行控制：舞步动作包括标准、向左、向右、向前、向后、跳跃、旋转状态，初始为标准状态，根据收到的舞步动作控制音乐开始的变化；在某状态下，若收到舞步动作为不动指令，则音乐为不播放状态；在除标准状态的其它状态下，若收到向左、向右、向前、向后、跳跃、旋转状态信号，则实现手机APP软件播放的音乐与舞步动作同步运动。

8.根据权利要求6所述的一种智能炫酷鞋的实现方法，其特征是通过手机APP软件内的算法对音乐节奏编码信号进行处理，提取出音乐节奏编码信号的节奏和节拍点的步骤为：

根据音乐和舞步动作对LED灯带显示的颜色和频率进行控制：LED灯带显示的颜色和频率包括标准、红色亮、绿色亮、蓝色亮、红色闪、绿色闪、蓝色闪，以及三种颜色LED灯的任意组合和交替显示，根据收到的手机APP软件播放的音乐和舞步动作控制LED灯带的变化；在某状态下，若收到舞步动作为不动指令，则LED灯带为不亮起的状态；在除标准状态的其它状态下，若收到向左、向右、向前、向后、跳跃、旋转状态信号，则实现LED灯带显示的颜色和频率与舞步动作同步运动。