CN110897254B - 一种具有防摔提醒功能的智能鞋装置及防摔提醒方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有防摔提醒功能的智能鞋装置及防摔提醒方法，涉及智能鞋技术领域，包括结构相同的第一智能鞋和第二智能鞋；距离传感器设置在鞋底的前端，距离传感器用于探测鞋身前端与障碍物之间的距离；蓝牙模块和主控芯片均设置在鞋底部；压力传感器设置在鞋底的脚后跟位置；提醒模块设置在鞋底前端；距离传感器、压力传感器、蓝牙模块和提醒模块均和主控芯片电连接，主控芯片用于根据蓝牙模块、距离传感器和压力传感器传输的信号对提醒模块进行控制。本发明可实现提醒穿戴者注意障碍物，达到防止摔跤的目的。

Description

一种具有防摔提醒功能的智能鞋装置及防摔提醒方法

技术领域

本发明涉及智能鞋技术领域，特别是涉及一种具有防摔提醒功能的智能鞋装置及防摔提醒方法。

背景技术

在走路的时候我们总有时会分心而没有注意脚下的石子，台阶或是土包。这是非常危险的事情，特别是对于老人和小孩来说。在有些时候我们会被别人提醒“注意脚下，别摔跤了！”，但在很多时候我们得不到这样的提醒导致我们被台阶、石头等绊倒。这种危险的事情时常会导致不可挽回的后果！

因此，亟需一种具有提醒功能的鞋子。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有防摔提醒功能的智能鞋装置及防摔提醒方法，以实现提醒穿戴者注意障碍物，防止摔跤的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种具有防摔提醒功能的智能鞋装置包括，结构相同的第一智能鞋和第二智能鞋；所述第一智能鞋包括距离传感器、压力传感器、蓝牙模块、主控芯片和提醒模块；

所述距离传感器设置在鞋底的前端，所述距离传感器用于探测鞋身前端与障碍物之间的距离；

所述蓝牙模块和所述主控芯片均设置在鞋底部；

所述压力传感器设置在鞋底的脚后跟位置，所述压力传感器用于采集鞋受到的压力信息；

所述提醒模块设置在鞋底前端；

所述距离传感器、所述压力传感器、所述蓝牙模块和所述提醒模块均和所述主控芯片电连接，所述主控芯片用于根据所述蓝牙模块、所述距离传感器和所述压力传感器传输的信号对所述提醒模块进行控制；所述蓝牙模块用于所述第一智能鞋和所述第二智能鞋的信息交互。

可选的，还包括供电装置，所述供电装置与所述主控芯片连接。

可选的，所述供电装置为锂电池。

可选的，还包括充电接口；所述供电装置通过所述充电接口与外界电源相连。

可选的，还包括辅助供电装置，所述辅助供电装置设置在鞋底的脚后跟位置，所述辅助供电装置包括磁铁芯、线圈和弹簧；所述线圈与所述供电装置电连接；所述磁铁芯设置在所述弹簧的上方；所述磁铁芯和所述弹簧均设置于所述线圈内部。

可选的，其特征在于，所述提醒模块为震动器。

为实现上述目的，本发明还提供了如下方案：

一种防摔提醒方法，所述防摔提醒方法应用于如所述具有防摔提醒功能的智能鞋装置，所述防摔提醒方法包括：

分别实时获取第一智能鞋、第二智能鞋受到的压力信息；

判断所述第一智能鞋的压力信息是否小于第一阈值，得到第一判断结果；

若所述第一判断结果表示所述第一智能鞋的压力信息小于所述第一阈值，则确定人的姿态为坐姿；

若所述第一判断结果表示所述第一智能鞋的压力信息大于或者等于所述第一阈值，则确定人的姿态为站姿，判断第二智能鞋的压力信息是否小于第二阈值，得第二判断结果；

若第二判断结果表示所述第二智能鞋的压力信息为大于或者等于第二阈值，则确定人仅是站立；

若第二判断结果表示所述第二智能鞋的压力信息表示为小于第二阈值，则确定人在行走；

获取鞋身前端与障碍物之间的距离；

判断第一智能鞋的所述鞋身前端与障碍物之间的距离是否小于预设的第一安全距离，得到第三判断结果；

若第三判断结果表示第一智能鞋的所述鞋身前端与障碍物之间的距离大于或者等于预设的第一安全距离，则保持所述距离传感器工作状态，并记录提醒编号；

若第三判断结果表示第一智能鞋的所述鞋身前端与障碍物之间的距离小于预设的第一安全距离，则输出开启指令并发送至提醒模块，并记录提醒编号；

判断所述第二智能鞋的压力信息是否大于第三阈值，得第四判断结果；

若第四判断结果表示所述第二智能鞋的压力信息小于或者等于第三阈值，则保持所述提醒模块工作状态；

若第四判断结果表示所述第二智能鞋的压力信息大于第三阈值，则输出关闭指令并发送至提醒模块。

可选的，获取提醒模块提醒次数及对应的提醒编号；

判断所述提醒次数是否大于设定次数并且判断所述对应的提醒编号是否连续，得第五判断结果；

若第五判断结果表示所述提醒次数小于或者等于所述设定次数且对应的提醒编号连续、所述提醒次数小于或者等于所述设定次数且对应的提醒编号不连续和所述提醒次数大于所述设定次数且对应的提醒编号不连续中的任意一种情况，则返回判断所述第一智能鞋的压力信息是否小于第一阈值，得到第一判断结果步骤；

若第五判断结果表示所述提醒次数大于所述设定次数且对应的提醒编号连续，则输出关闭指令并发送至提醒模块，并判断所述鞋身前端与障碍物之间的距离是否小于预设的第一安全距离，得为第六判断结果；

若第六判断结果表示所述鞋身前端与障碍物之间的距离小于预设的第一安全距离，则保持提醒模块关闭状态；

若第六判断结果表示所述鞋身前端与障碍物之间的距离大于或者等于预设的第一安全距离，则返回判断所述第一智能鞋的压力信息是否小于第一阈值，得到第一判断结果步骤。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供一种具有防摔提醒功能的智能鞋装置及防摔提醒方法，通过设置提醒模块，在遇到障碍物时提醒穿戴者防止摔跤。通过设置压力传感器，判断穿戴者的状态，避免穿戴者坐着时，遇到障碍物频繁提醒。

附图说明

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例具有防摔提醒功能的智能鞋内部结构图；

图2为本发明实施例具有防摔提醒功能的智能鞋整体外观结构图；

图3为本发明实施例具有防摔提醒功能的智能鞋辅助供电装置结构图；

图4为本发明实施例具有防摔提醒功能的智能鞋装置工作过程示意图；

图5为本发明实施例防摔提醒方法流程图。

符号说明：

1-鞋身，2-鞋底，3-辅助供电装置，4-压力传感器，5-锂电池，6-震动器，7-距离传感器，8-主控芯片，9-充电接口，a-磁铁芯，b-线圈，c-弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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做出创造性劳动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。

本发明的目的是提供一种具有防摔提醒功能的智能鞋装置及防摔提醒方法，以实现提醒穿戴者注意障碍物，防止摔跤的目的。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-4所示，本发明提供一种具有防摔提醒功能的智能鞋装置，所述具有防摔提醒功能的智能鞋装置包括结构相同的第一智能鞋和第二智能鞋；所述第一智能鞋包括距离传感器7、压力传感器4、蓝牙模块、主控芯片8和提醒模块。

所述距离传感器7设置在鞋底2的前端，所述距离传感器7用于探测鞋身1前端与障碍物之间的距离。

所述蓝牙模块和所述主控芯片8均设置在鞋底部。

所述压力传感器4设置在鞋底2的脚后跟位置，所述压力传感器4用于采集鞋受到的压力信息。通过压力的数值来判断穿戴者是否为站立状态，当压力传感器4传回的数值较大时认为人是站立状态，且是行走状态时，主控芯片8才会去处理距离传感器7传回的数据，因为当穿戴者坐着的时候即使脚前方有障碍物也没有被绊倒的风险。

所述提醒模块设置在鞋底2前端。

所述距离传感器7、所述压力传感器4、所述蓝牙模块和所述提醒模块均和所述主控芯片8电连接，所述主控芯片8用于根据所述蓝牙模块、所述距离传感器7和所述压力传感器4传输的信号对所述提醒模块进行控制；所述蓝牙模块用于所述第一智能鞋和所述第二智能鞋的信息交互。为了具体的使用，距离传感器7可使用红外距离传感器。

在实际使用时，为具有防摔提醒功能的智能鞋装置提供工作所需的能量，还设置了供电装置，所述供电装置与所述主控芯片8连接。其中，所述供电装置为锂电池5。

为了在供电装置电量较低时进行充电操作，还设置了充电接口9；所述供电装置通过所述充电接口9与外界电源相连。

另外，还设置辅助供电装置3，所述辅助供电装置3设置在鞋底2的脚后跟位置，所述辅助供电装置3包括磁铁芯a、线圈b和弹簧c；所述线圈b与所述供电装置电连接；所述磁铁芯a设置在所述弹簧c的上方；所述磁铁芯a和所述弹簧c均设置于所述线圈b内部。当穿戴者行走时会挤压后跟部位，从而带动该装置内部磁铁芯a在线圈b(图3)中向下运动。当脚离地时磁铁芯a被弹簧c向上弹起使其恢复原位，此过程使磁铁芯a在线圈b中上下往复运动，从而让线圈b产生感应电流给锂电充电，可以大大提升该智能鞋的续航。

具体的，所述提醒模块为震动器6。该装置位于鞋底2的前端上方，正对穿戴者脚掌的位置。在接收到主控芯片8发出的信号后开始震动，从而起到提醒穿戴者的作用。

此外，第一智能鞋和第二智能鞋还分别包括鞋身1和鞋底2，鞋身1可使人能够穿在脚上便于舒适的行走，且鞋身1的样式和材质可根据喜好更换。鞋底2是整个鞋子的最底部，可起到支撑脚掌的作用。同时它是所有电子器件的外壳、保护壳。

当判断是否有潜在危险，通过距离传感器7传回的距离值与给定的安全距离进行比对，如果小于安全距离就认为前方障碍物有潜在危险并向震动装置发送报警信号。

为实现上述目的，本发明还提供了如下方案：

如图5所示，一种防摔提醒方法，所述防摔提醒方法应用于如上述具有防摔提醒功能的智能鞋装置，所述防摔提醒方法包括：

步骤101：分别实时获取第一智能鞋、第二智能鞋受到的压力信息；

步骤102：判断所述第一智能鞋的压力信息是否小于第一阈值，得到第一判断结果；若所述第一判断结果表示所述第一智能鞋的压力信息小于所述第一阈值，则执行步骤103；若所述第一判断结果表示所述第一智能鞋的压力信息大于或者等于所述第一阈值，则执行步骤104；

步骤103：确定人的姿态为坐姿；

步骤104：确定人的姿态为站姿，执行步骤105；

步骤105：判断第二智能鞋的压力信息是否小于第二阈值，得第二判断结果；若第二判断结果表示所述第二智能鞋的压力信息为大于或者等于第二阈值，则执行步骤106；若第二判断结果表示所述第二智能鞋的压力信息表示为小于第二阈值，则执行步骤107；

步骤106：确定人仅是站立；

步骤107：确定人在行走，执行步骤108；

步骤108：获取鞋身前端与障碍物之间的距离；

步骤109：判断第一智能鞋的所述鞋身前端与障碍物之间的距离是否小于预设的第一安全距离，得到第三判断结果；若第三判断结果表示第一智能鞋的所述鞋身前端与障碍物之间的距离大于或者等于预设的第一安全距离，则执行步骤110；若第三判断结果表示第一智能鞋的所述鞋身前端与障碍物之间的距离小于预设的第一安全距离，则执行步骤111；

步骤110：保持所述距离传感器工作状态，并记录提醒编号；

步骤111：输出开启指令并发送至提醒模块，并记录提醒编号；

步骤112：判断第二智能鞋的压力信息是否大于第三阈值，得第四判断结果；若第四判断结果表示所述第二智能鞋的压力信息小于或者等于第三阈值，则执行步骤113；若第四判断结果表示所述第二智能鞋的压力信息大于第三阈值，则执行步骤114；

步骤113：保持所述提醒模块工作状态；

步骤114：输出关闭指令并发送至提醒模块。

步骤115：获取提醒模块提醒次数及对应的提醒编号；

步骤116：判断所述提醒次数是否大于设定次数并且判断所述对应的提醒编号是否连续，得第五判断结果；若第五判断结果表示所述提醒次数小于或者等于所述设定次数且对应的提醒编号连续、所述提醒次数小于或者等于所述设定次数且对应的提醒编号不连续和所述提醒次数大于所述设定次数且对应的提醒编号不连续中的任意一种情况，则返回步骤102；若第五判断结果表示所述提醒次数大于所述设定次数且对应的提醒编号连续，则执行步骤117；

步骤117：输出关闭指令并发送至提醒模块；

步骤118：判断所述鞋身前端与障碍物之间的距离是否小于预设的第一安全距离，得为第六判断结果；若第六判断结果表示所述鞋身前端与障碍物之间的距离小于预设的第一安全距离，则执行步骤119；若第六判断结果表示所述鞋身前端与障碍物之间的距离大于或者等于预设的第一安全距离，则返回步骤102。

步骤119：保持提醒模块关闭状态。

其中，步骤115至步骤119为走类似于楼梯的循环障碍物的情形，以免对类似于楼梯的循环障碍物重复报警，在上楼梯时就对其设定阶数报警。

为了说明本发明的具体工作方式，现定义一个阈值：

第一安全距离：事先设定一个阈值，与第一距离传感器传回的数据进行比较，传回的数据小于这个阈值就认为前方距离小于安全距离，穿戴者前有障碍物。定义这个阈值为第一安全距离。

智能鞋的鞋身可以让人能够穿在脚上和普通鞋子一样行走，其中所有的电子元器件均放在鞋底里面。当穿戴者行走的时候，主控制芯片感应到压力传感器传回的数值较大，此时主控芯片认为穿戴者已经站立，且主控芯片又发现压力传感器的数值在明显变化时，认为穿戴者在行走，并开始接收距离传感器的数据。如果传回的数值小于设定的第一安全阈值时，就认为前方障碍物有潜在危险并向双脚的震动装置发送信号让其震动，同时分析另外一只鞋的压力传感器重新变大时，认为人已经开始走第二步了，则停止报警。那么如果接下来，比较靠前这只脚的第一距离传感器接收的数据保持在一个较小范围内，且这只脚在穿戴者走下一步时又碰到障碍物就不会再发送报警，以免对类似于楼梯的循环障碍物重复报警，在上楼梯时就对设定的阶数报警。

穿戴者坐下时，压力传感器传回的数据过小，主控芯片认为穿戴者不是站立姿势，不存在被绊倒的风险就不继续报警。

例如当穿戴者面墙站立看墙上的告示，站在镜子前整理衣物或站立在别人面前与人交谈时，主控芯片接收的压力传感器的数据并无明显变化那么就认为穿戴者只是站立状态并未行走，不进行报警。

该智能鞋的所有电子元器件均由锂电池供电，当穿戴者行走时会挤压后跟部位的辅助供电装置，从而带动该装置内部磁铁芯在线圈向下运动。当脚离地时磁铁芯被弹簧向上弹起使其恢复原位，此过程使磁铁芯在线圈中上下往复运动，从而让线圈产生感应电流给锂电充电，从而达到了大大提升智能鞋的续航能力。当该智能鞋里的锂电池没电时可以借助充电接口给其供电。

使用了本发明可以让穿戴者在走路时大大减小被脚下台阶、石头等绊倒的风险。显然被绊倒有时可能会有极大的危险特别是对老人来说，而使用本发明在一定程度上会让穿戴者的人身安全得到保障。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (2)

1.一种防摔提醒方法，其特征在于，所述防摔提醒方法包括：

分别实时获取第一智能鞋、第二智能鞋受到的压力信息；

判断所述第一智能鞋的压力信息是否小于第一阈值，得到第一判断结果；

若所述第一判断结果表示所述第一智能鞋的压力信息小于所述第一阈值，则确定人的姿态为坐姿；

若所述第一判断结果表示所述第一智能鞋的压力信息大于或者等于所述第一阈值，则确定人的姿态为站姿，判断第二智能鞋的压力信息是否小于第二阈值，得第二判断结果；

若第二判断结果表示所述第二智能鞋的压力信息为大于或者等于第二阈值，则确定人仅是站立；

若第二判断结果表示所述第二智能鞋的压力信息表示为小于第二阈值，则确定人在行走；

获取鞋身前端与障碍物之间的距离；

判断第一智能鞋的所述鞋身前端与障碍物之间的距离是否小于预设的第一安全距离，得到第三判断结果；

若第三判断结果表示第一智能鞋的所述鞋身前端与障碍物之间的距离大于或者等于预设的第一安全距离，则保持距离传感器工作状态，并记录提醒编号；

若第三判断结果表示第一智能鞋的所述鞋身前端与障碍物之间的距离小于预设的第一安全距离，则输出开启指令并发送至提醒模块，并记录提醒编号；

判断所述第二智能鞋的压力信息是否大于第三阈值，得第四判断结果；

若第四判断结果表示所述第二智能鞋的压力信息小于或者等于第三阈值，则保持所述提醒模块工作状态；

若第四判断结果表示所述第二智能鞋的压力信息大于第三阈值，则输出关闭指令并发送至提醒模块。

2.根据权利要求1所述的防摔提醒方法，其特征在于，还包括：

获取提醒模块提醒次数及对应的提醒编号；

判断所述提醒次数是否大于设定次数并且判断所述对应的提醒编号是否连续，得第五判断结果；

若第五判断结果表示所述提醒次数小于或者等于所述设定次数且对应的提醒编号连续、所述提醒次数小于或者等于所述设定次数且对应的提醒编号不连续和所述提醒次数大于所述设定次数且对应的提醒编号不连续中的任意一种情况，则返回判断所述第一智能鞋的压力信息是否小于第一阈值，得到第一判断结果步骤；

若第五判断结果表示所述提醒次数大于所述设定次数且对应的提醒编号连续，则输出关闭指令并发送至提醒模块，并判断所述鞋身前端与障碍物之间的距离是否小于预设的第一安全距离，得为第六判断结果；

若第六判断结果表示所述鞋身前端与障碍物之间的距离小于预设的第一安全距离，则保持提醒模块关闭状态；

若第六判断结果表示所述鞋身前端与障碍物之间的距离大于或者等于预设的第一安全距离，则返回判断所述第一智能鞋的压力信息是否小于第一阈值，得到第一判断结果步骤。

Images