CN108260888A - 自适应绑鞋带控制装置与方法以及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应绑鞋带的控制装置与方法以及计算机可读存储介质。本发明的一种自适应绑鞋带控制方法，包括以下步骤：控制中心主板预先存有鞋带收卷长度，所述鞋带收卷长度为鞋带从初始状态至拉紧状态时的收卷长度；当用户再次穿鞋，且通过压力传感器组判定脚已完全穿进鞋时，通过启动电机将鞋带移动鞋带收卷长度的距离，以使鞋带处于拉紧状态。本发明通过压力传感器组自动感应穿鞋动作，并预设压力门限值来判定脚已经完全穿进鞋时，再启动绑带，当绑紧后就给电机立即断电，降低了现有技术中在已经绑紧鞋带的情况下仍维持一定时间给电机通电而导致对电机与电池的冲击风险，延长了自动绑带的使用寿命。

Description

自适应绑鞋带控制装置与方法以及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及智能传感技术，尤其涉及一种自适应绑鞋带控制装置与方法以及计算机可读存储介质。

背景技术

随着微型控制技术、智能传感技术的发展，人们的衣食住行都在经历一次变革，越来越多的智能技术走进普通人的生活中。智能控制技术逐渐进入智能穿戴领域，在鞋服领域也往智能化发展。

作为日常生活中必不可少的鞋子，每天都重复着寄鞋带的工作，浪费了大量时间，而且对一些残疾人士而言更是不便，因此智能自动绑鞋带应运而生。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种自适应绑鞋带的控制装置及方法，能实现初次穿鞋绑鞋带时对鞋带收卷长度的自适应计算，并自动感应下次穿鞋的穿鞋动作，根据鞋带收卷长度来自动绑紧鞋带。

本发明采用以下技术方案实现：

一种自适应绑鞋带控制装置，包括：控制中心主板、压力传感器组、鞋带移动距离测量装置以及与鞋带一端连接的电机，所述压力传感器组设于鞋底，所述控制中心主板安装于鞋底的防挤压槽内，其中：

所述压力传感器组、鞋带移动距离测量装置和电机均与控制中心主板连接。

进一步的，所述的鞋带移动距离测量装置采用光电编码器。

进一步的，所述光电编码器包括码盘和光电传感器，所述码盘为圆盘，所述圆盘上设有若干通孔，通孔的圆心形成与圆盘同心的同心圆，通孔圆心在同心圆上等距分布，所述圆盘固定安装于电机转轴上，且圆盘与电机同轴；所述若干通孔均位于光电传感器的接收端与发送端之间。

一种自适应绑鞋带控制方法，包括以下步骤：

控制中心主板预先存有鞋带收卷长度，控制中心主板控制电机启停，电机与鞋带一端连接，所述鞋带收卷长度为鞋带从初始状态至拉紧状态时的收卷长度；当用户再次穿鞋，且通过压力传感器组判定脚已完全穿进鞋时，通过启动电机将鞋带移动鞋带收卷长度的距离，以使鞋带处于拉紧状态。

进一步的，判定脚已完全穿进鞋时的判定方法为，当压力传感器组上的所有传感器检测到的压力值均大于预设压力门限值时，判定脚已完全穿进鞋。

进一步的，本发明自适应绑鞋带控制方法还包括以下步骤：当用户初次穿鞋时，计算得到用户鞋带收卷长度并预存。

进一步的，当用户初次穿鞋时，根据电机转动距离计算得到用户鞋带收卷长度。

进一步的，电机轴上安装有码盘，所述码盘上设置有等距分布的通孔，码盘的转动距离通过光电传感器发送脉冲信号计算；当用户初次穿鞋时，根据光电传感器发送脉冲信号个数计算得到用户鞋带收卷长度。

所述鞋带收卷长度S＝L*(N-1)；

其中,L为相邻两个通孔的距离，N为用户初次穿鞋时，控制中心主板记录的鞋带从初始状态移动至拉紧状态时光电传感器发送的脉冲信号个数。

本发明一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述自适应绑鞋带控制方法的步骤。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明通过鞋带移动距离测量装置实现对鞋带收卷长度的自适应计算，再通过压力传感器组自动感应穿鞋动作，启动电机自动绑紧鞋带，同时压力传感器组上预设压力门限值，当压力传感器组的所有传感器检测到的压力值均大于预设压力门限值时，则压力传感器组判定脚已经完全穿进鞋时，再启动绑带，当绑紧后就给电机立即断电，降低了现有技术中在已经绑紧鞋带的情况下仍维持一定时间给电机通电而导致对电机与电池的冲击风险，减少了对电机与电池的损耗，延长了自动绑带的使用寿命。

附图说明

图1为本发明自适应绑鞋带的控制装置实施例的示意图；

图2为本发明自适应绑鞋带的控制装置实施例中码盘与电机轴的截面图；

图3为本发明自适应绑鞋带的控制方法实施例的流程图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例：

本发明提供了一种自适应绑鞋带控制装置与方法以及计算机可读存储介质，为使更好理解本发明，现通过实施例对本发明进行描述：

本发明提供的一种自适应绑鞋带的控制装置实施例如下，一种自适应绑鞋带控制装置，请参照图1所示，包括：控制中心主板2、压力传感器组4、鞋带移动距离测量装置以及与鞋带一端连接的电机3，本发明鞋带移动距离测量装置优先采用光电编码器，在实际运用中还可以通过在鞋带上设置记号，然后用光电传感器检测经过的记号数量，根据记号数量也可以算出鞋带收卷长度来。所述压力传感器组 4设于鞋底，所述控制中心主板2安装于鞋底的防挤压槽内，其中：所述压力传感器组4、光电编码器与电机3均与控制中心主板2连接。优选的，本装置还包括控制按钮9，所述控制按钮9与控制中心主板 2连接。进一步的，本装置还包括电池和无线充电线圈，所述电池为可充电电池，所述可充电电池与无线充电线圈均和控制中心主板连接。

具体的，控制中心主板2包括：压力采集及处理电路、微处理器和光电信号处理电路，其中：压力采集及处理电路与压力传感器组4、微处理器均连接，光电信号处理电路与微处理器、光电编码器均连接。控制中心主板2还包括集成无线充电接收电路和充电管理电路，所述充电管理电路分别与可充电电池和微处理器连接，所述集成无线充电接收电路分别与无线充电线圈和微处理器连接。

具体的，所述光电编码器包括码盘6和光电传感器5，所述码盘 6为圆盘，所述圆盘上设有若干通孔，请参照图2，所述光电编码器包括码盘和光电传感器，所述码盘为圆盘，所述圆盘上设有若干通孔，通孔的圆心形成与圆盘同心的同心圆，通孔圆心在同心圆上等距分布，所述圆盘固定安装于电机转轴上，圆盘圆心与电机同轴；所述通孔均位于光电传感器的接收端与发送端之间。

本装置通过将数个传感器形成压力传感器组4均匀分布于鞋底其可接收整只脚的压力信号，其用于判断整只脚是否完穿进鞋子中，只有当压力传感器组4上的所有传感器都检测到有压力值，且大于预设压力门限值时，才确认为脚已经完全穿进鞋中，此时才触发自动绑鞋带过程。本发明可以完整的检测到整只脚的压力值，实现精确判断脚是否穿进鞋里，并自动指示控制中心主板2启动自动绑鞋带。

本装置的码盘6是安装于电机3转轴上一个圆盘，以圆盘圆心为中心均匀地分布着一组通孔，用于在电机3转动时进行计数。

光电传感器5位于码盘6的两侧，光电传感器5的光电收发接头分别位于码盘6两侧，码盘6转动时，码盘6上的通孔依次通过光电传感器5的中间位置，当码盘6上的通孔经过时，光电传感器5产生脉冲信号，由控制中心主板2进行脉冲信号记录，从而实现对码盘6 通孔个数的记录，将通孔个数转化为距离，即可实现对绑鞋带时鞋带收卷长度的精确计算。

电机3接受控制中心主板2的控制，由控制中心主板2控制其转动，在转动时将带动鞋带1绑紧，达到自动绑鞋带1的目的；在本装置中，鞋带1与电机3相连，其隐藏于鞋舌中，一端与电机3相连，当电机3转动时，带动鞋带1运动。

具体的，控制中心主板2安装于鞋底设计的防挤压槽内，微处理器通过光电信号进行自动计算鞋带收卷长度，并通过脚底压力的采集判断自动进行绑鞋带。

本装置的控制按钮9用于手动控制调节鞋带，在自动绑鞋带的过程中，若用户对鞋带松紧程度不满意可以进行手动调节。

本装置的无线充电线圈8用于接收无线充电器发射过来的电能，并将电能输送到控制中心的无线充电接收电路上，给电池7充电。

本装置的工作流程介绍如下：

(1)计算鞋带收卷长度；

用户刚拿到新鞋时，首次需要初始化绑鞋带长度，以适应自己的脚形。用户将脚完全穿鞋中，并按控制按钮9，脚底的压力传感器组 4检测到脚完全穿进鞋中，此时控制中心主板2启动电机3旋转，电机3在旋转过程中会带动鞋带1拉紧，同时带动码盘6转动；码盘6上以一定的间距L均匀的分布着一组通孔，在码盘6转动的过程中，每个通孔都会通过光电传感器5的中间位置，每经过一个通孔，光电传感器5上会产生一个脉冲信号，由控制中心主板2计算发送脉冲信号个数，发送的脉冲信号个数N与通过光电传感器5的码盘6的通孔个数相等，当鞋带1绑紧后，电机3无法转动超过门限T，控制中心主板2就停止电机3通电，同时计算鞋带收卷长度S＝L*(N-1)；其中,L 为相邻两个通孔的距离，N为用户初次穿鞋时，控制中心主板记录的鞋带从初始状态移动至拉紧状态时光电传感器发送的脉冲信号个数。

(2)自动绑鞋带过程；

再次穿鞋时，用户将脚完全穿进鞋中，控制中心主板2指示脚底的压力传感器组4采集各个传感器压力点的数值，若每个压力点都存在压力值，并且压力值大于预设压力门限值时，则认为脚已穿好鞋，此时控制中心主板2指示电机3进行绑紧鞋带1，电机3带动鞋带1 绑紧，并带动码盘6转动，控制中心主板2计数，直到计数值达到N 时，达到鞋带收卷长度，控制中心主板2停止电机3转动，完成绑鞋带的过程。

(3)本装置还可以无线充电，当电池7没有电时，可以通过无线充电的方式进行充电，当无线充电器靠近无线充电线圈8时，无线充电线圈8感应到的电能输送给控制中心主板2，由控制中心主板2 将电能转换成适合可充电电池充电的电压与电流，并传输至可充电电池进行充电。

下面将介绍本发明的一种自适应绑鞋带的控制方法，包括以下步骤：

请参照图3所示：步骤101：当用户初次穿鞋时，执行复位操作，具体的,执行复位操作包括以下步骤：

在用户初次穿鞋绑紧鞋带时，电机3转动至使鞋带1处于拉紧状态，控制中心主板2将鞋带1的拉紧状态信号发送给光电传感器5，光电传感器5停止发送脉冲信号，即停止了对码盘6的通孔计数操作, 控制中心主板2计算得出用户鞋带收卷长度；

通常情况下，电机3的齿轮无法继续拉动鞋带且保持一时间阈值内，在这个时间阈值内，码盘6没有通孔通过光电传感器5，光电传感器5也不发送脉冲信号，控制中心主板2没有收到光电传感器5发送过来的计数脉冲信号，则认为鞋带1已经拉紧；

所述鞋带收卷长度S＝L*(N-1)；其中,N为用户初次穿鞋时，控制中心主板2记录的从鞋带初始状态转动至拉紧状态时光电传感器发送的脉冲信号个数；

步骤102：当用户再次穿鞋时，若压力传感器组4判断脚已完全穿进鞋，控制中心主板2启动电机3将鞋带1移动鞋带收卷长度的距离，使鞋带处于拉紧状态。

压力传感器组4判断脚已完全穿进鞋时的方法为，当压力传感器组4上的所有传感器检测到的压力值大于预设压力门限值时，则判断脚已经完全穿进鞋。

本发明自适应绑鞋带的控制方法通过由控制中心主板2指示电机3启动绑紧鞋带1以及指示光电传感器5记录绑紧鞋带1时的码盘 6通孔所转的个数，控制中心主板2根据光电传感器5发送的脉冲信号个数计算绑紧鞋带1时的鞋带收卷长度，并将该鞋带收卷长度作为用户下次绑鞋带时电机3所需走动的长度；在用户再次穿鞋时，控制中心主板2根据压力传感器组4精确判断脚已经完全穿进鞋中时，指示电机3直接控制齿轮锁紧鞋带1至收紧状态，来实现即使相同尺码的鞋，在不同人的脚大小不同时，也可自动绑鞋带至不同的鞋带拉紧状态，满足了不同大小的脚对绑鞋带时舒适度的要求；而且直接通过设定压力传感器组4的预设压力门限值，来触发自动绑鞋带过程，方法简单智能。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，可以存储在该计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被微处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自适应绑鞋带控制装置，其特征在于，包括：控制中心主板、压力传感器组、鞋带移动距离测量装置以及与鞋带一端连接的电机，所述压力传感器组设于鞋底，所述控制中心主板安装于鞋底的防挤压槽内，其中：

所述压力传感器组、鞋带移动距离测量装置和电机均与控制中心主板连接。

2.根据权利要求1所述的自适应绑鞋带控制装置，其特征在于，所述的鞋带移动距离测量装置采用光电编码器。

3.根据权利要求2所述的自适应绑鞋带控制装置，其特征在于，所述光电编码器包括码盘和光电传感器，所述码盘为圆盘，所述圆盘上设有若干通孔，通孔的圆心形成与圆盘同心的同心圆，通孔圆心在同心圆上等距分布，所述圆盘固定安装于电机转轴上，且圆盘与电机同轴；所述若干通孔均位于光电传感器的接收端与发送端之间。

4.一种自适应绑鞋带控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

控制中心主板预先存有鞋带收卷长度，控制中心主板控制电机启停，电机与鞋带一端连接，所述鞋带收卷长度为鞋带从初始状态至拉紧状态时的收卷长度；当用户再次穿鞋，且通过压力传感器组判定脚已完全穿进鞋时，通过启动电机将鞋带移动鞋带收卷长度的距离，以使鞋带处于拉紧状态。

5.根据权利要求4所述的自适应绑鞋带控制方法，其特征在于，判定脚已完全穿进鞋时的判定方法为，当压力传感器组上的所有传感器检测到的压力值均大于预设压力门限值时，判定脚已完全穿进鞋。

6.根据权利要求4所述的自适应绑鞋带控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：当用户初次穿鞋时，计算得到用户鞋带收卷长度并预存。

7.根据权利要求6所述的自适应绑鞋带控制方法，其特征在于，当用户初次穿鞋时，根据电机转动距离计算得到用户鞋带收卷长度。

8.根据权利要求7所述的自适应绑鞋带控制方法，其特征在于，电机轴上安装有码盘，所述码盘上设置有等距分布的通孔，码盘的转动距离通过光电传感器发送脉冲信号计算；当用户初次穿鞋时，根据光电传感器发送脉冲信号个数计算得到用户鞋带收卷长度。

9.根据权利要求8所述的自适应绑鞋带控制方法，其特征在于，所述鞋带收卷长度S＝L*(N-1)；

其中,L为相邻两个通孔的距离，N为用户初次穿鞋时，控制中心主板记录的鞋带从初始状态移动至拉紧状态时光电传感器发送的脉冲信号个数。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求4-9任一项所述的自适应绑鞋带控制方法的步骤。