CN111820531A - 一种改良的鞋子 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改良的鞋子，包括鞋底、鞋面、抗菌鞋垫、缓震排气装置和校正提醒系统，缓震排气装置设于所述鞋底上方，抗菌鞋垫设于缓震装置上方，缓震装置包括网格状缓震件和挤压式排气机构，网格状缓震件的下端设有多个一体式的支撑件，网格状缓震件与鞋底之间形成一排气腔，挤压式排气机构固定网格状缓震件的下端，校正提醒系统设于鞋底上，且该校正提醒系统用于根据该鞋子内的各项数据校正穿戴者的行走姿态。本发明一方面能采用抗菌鞋垫和缓震排气装置，既可以抗菌除臭，又能更换鞋内气体，保证鞋内空气顺畅，避免细菌滋生保证穿着舒适性的目的，另一方面校正提醒系统可以根据鞋内的各项数据校正穿戴者的行走姿态，从而达到合理穿戴的目的。

Description

一种改良的鞋子

技术领域

本发明涉及体育用品技术领域，更具体地说，特别涉及一种改良的鞋子。

背景技术

传统的鞋子在加工时是将鞋底与中底贴合，并且在鞋底与中底之间刷化学胶水，这就导致鞋子在实际使用时，由于残留胶水的原因，一方面产生刺激性气味，影响使用者的身体健康，另一方面这类鞋子不易透气，穿戴使用时间较长易产生臭气，影响使用效果，并且一般除臭是通过增加专门的除臭鞋垫。进一步的，现有技术的鞋子不能主动提醒人们尤其是运动员在跑步时予以教导和纠正其姿势，一方面会导致鞋子长时间由于跑步姿势不准确而发生疲劳损坏，如一边磨损，另一方面会使人们产生错误的跑步或运动姿势。因此，如何在保证鞋子具有除臭功能的同时，还具有纠正跑步姿势，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明主要是解决现有技术中所存在的技术问题，从而提供一种改良的鞋子。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种改良的鞋子，包括鞋底和鞋面，其还包括抗菌鞋垫、缓震排气装置和校正提醒系统，所述缓震排气装置设于所述鞋底上方，所述抗菌鞋垫设于所述缓震装置上方，所述缓震装置包括网格状缓震件和挤压式排气机构，所述网格状缓震件的下端设有多个一体式的支撑件，所述网格状缓震件与鞋底之间形成一排气腔，与所述排气腔对应的鞋底侧面设有网状排气孔，所述挤压式排气机构固定所述网格状缓震件的下端，所述校正提醒系统设于鞋底上，且该校正提醒系统用于根据该鞋子内的各项数据校正穿戴者的行走姿态。

进一步地，所述挤压式排气机构包括固定件、网兜和弹力球，所述固定件包括一体式的凸出部和本体，在所述网格状缓震件上设有多组通孔，所述本体位于所述通孔内，所述凸出部的尺寸大于所述本体的尺寸，所述网兜固定于所述本体的下端，所述弹力球设于所述网兜内。

进一步地，所述通孔的内壁上设有环形凹槽，所述本体上设有与所述环形凹槽相匹配的环形凸起，所述弹力球内设有多个孔状结构。

进一步地，所述校正提醒系统包括：

压力传感模块，该压力传感模块安装于鞋底内，用于采集鞋底所承受的压力数据，该压力至少包括前部压力数据、中部压力数据和后部压力数据；

温度传感模块，该温度传感模块安装于鞋底的上表面，用于采集鞋底本体内的温度数据；

速度感应模块，该速度感应模块安装于鞋底的上表面，用于感应鞋底的速度和加速度数据；

融合模块，用于按照一预设格式将压力数据、温度数据、速度和加速度数据进行打包并输入至预先确定的融合模型中进行数据运算以输出一融合结果；

判断模块，用于根据所述融合结果确定穿戴者的行走或跑步姿势的标准等级；

输出模块，用于根据标准等级输出对应的提醒信号；

提醒模块，用于根据提醒信号进行提醒；

所述压力传感模块、温度传感模块和速度感应模块均与融合模块连接，所述融合模块、判断模块、输出模块和提醒模块依次连接。

进一步地，所述压力传感模块至少包括第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器，所述第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器分别安装于鞋底的前部、中部和后部。

进一步地，所述预先确定的融合模型按照一训练模块进行训练，所述训练模块包括：

样本集，用于集合一数据包，每个数据包至少包括按照固定格式排列的压力数据、温度数据、速度和加速度数据、穿戴者的行走或跑步姿势的标准等级；

分割模块，用于将样本集内的数据包分割为第一设定比例的训练集和第二设定比例的验证集包括；

卷积神经网络模块，利用训练集训练卷积神经网络得到融合模型；

以及，验证模块，利用验证集验证训练好的融合模型的准确率，若准确率大于或等于设定准确率，则训练结束，若准确率小于设定准确率，则增加样本集内数据包的数量并重新训练。

进一步地，还包括分类模块，所述样本集中的每个数据包分配至少一个标签，当验证模块验证训练好的融合模型的准确率大于设定准确率时，分类模块按照穿戴者的行走或跑步姿势的标准等级将样本集内数据包的标签进行分类，并根据标准等级确定优先级别。

进一步地，所述提醒模块包括LED灯光模块和振动模块，所述LED灯光模块通过第一驱动模块与输出模块连接，所述振动模块通过第二驱动模块与输出模块连接，所述LED灯光模块采用围绕在鞋底本体外侧一周的LED灯光带，所述振动模块安装于鞋底的上端。

进一步地，所述融合模型中的数据运算通过数据运算模块执行，所述数据运算模块至少包括：

第一判断模块，通过速度感应模块中的速度和加速度数据确定穿戴者行走状态，并输出第一判断结果；

第二判断模块，在确定穿戴者的行走状态下通过压力传感模块的压力数据确定穿戴者的行走或跑步姿势的标准等级，并输出第二判断结果；

以及，第三判断模块，根据第二判断模块输出的标准等级结合温度传感模块的温度数据确定提醒方式，并输出第三判断结果。

进一步地，所述鞋底为EVA材质，所述网格状缓震件为PU材质，所述网兜为合成纤维材质。

现有技术相比，本发明的优点在于：本发明一方面能采用抗菌鞋垫和缓震排气装置，既可以抗菌除臭，又能及时更换鞋内气体，保证鞋内空气顺畅，避免细菌滋生保证穿着舒适性的目的，另一方面校正提醒系统可以根据鞋内的各项数据校正穿戴者的行走姿态，从而达到合理穿戴的目的。

附图说明

为了更清楚地说明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。

图1是本发明缓震支撑系统组成的鞋子的侧面示意图。

图2是本发明图1中A处的放大图。

图3是本发明中校正提醒系统的框架图。

图4是本发明中校正提醒系统内压力传感模块的的框架图。

图5是本发明中校正提醒系统内提醒模块的的框架图。

图6是本发明中校正提醒系统内训练模块的的框架图。

图7是本发明中校正提醒系统内数据运算模块的的框架图。

具体实施方式

下面结合附图对发明的优选实施例进行详细阐述，以使发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例一

参阅图1和图2所示，本发明的一种改良的鞋子，包括鞋底6、鞋面1，、抗菌鞋垫2、缓震排气装置3和校正提醒系统，缓震排气装置3设于鞋底6上方，抗菌鞋垫2设于所述缓震装置3上方，缓震装置3包括网格状缓震件4和挤压式排气机构，网格状缓震件4的下端设有多个一体式的支撑件42，网格状缓震件4与鞋底6之间形成一排气腔5，与排气腔5对应的鞋底侧面设有网状排气孔，挤压式排气机构固定所述网格状缓震件4的下端，校正提醒系统设于鞋底上，且该校正提醒系统用于根据该鞋子内的各项数据校正穿戴者的行走姿态。

本申请实施例中，所述的鞋底为EVA材质，网格状缓震件为PU材质，网兜为合成纤维材质。

本申请实施例中，所述的挤压式排气机构包括固定件、网兜和弹力球33，固定件包括一体式的凸出部31和本体32，在网格状缓震件4上设有多组通孔40，本体32位于通孔40内，凸出部31的尺寸大于本体32的尺寸，网兜固定于本体32的下端，弹力球33设于所述网兜内。

本申请实施例中，为了便于安装和固定，所述的通孔40的内壁上设有环形凹槽41，本体32上设有与所述环形凹槽41相匹配的环形凸起34。

本申请实施例中，由于凸出部31的尺寸大于本体32的尺寸，这样可以在网兜固定在本体32的下端且包裹弹力球33时，凸出部31不至于从通孔处下落，并且由于固定件具有一定的弹性，故方便带有环形凸起34的本体32安装在通孔内，同时环形凸起34与环形凹槽41配合可以更好的起到固定作用，防止固定件的脱落，提高固定的稳定性。

所述的弹力球33内设有多个孔状结构，由于采用这种结构，在弹力球33没有受到挤压时，孔状结构内填充满气体，当弹力球33没有受到挤压时，孔状结构内填充的满气体被挤压释放，进而使排气腔5内气体从侧面的网状排气孔排出，在收缩时，外界气体通过侧面的网状排气孔进入排气腔5内，从而达到及时更换鞋内气体，保证鞋内干爽的目的。

参阅图3所示，本申请实施例中所述的校正提醒系统包括：压力传感模块6，该压力传感模块6安装于鞋底1-2内，用于采集鞋底1-2所承受的压力数据，该压力至少包括前部压力数据、中部压力数据和后部压力数据；温度传感模块7，该温度传感模块7安装于1-2的上表面，用于采集鞋底1-2内的温度数据；速度感应模块8，该速度感应模块8安装于1-2的上表面，用于感应1-2的速度和加速度数据；融合模块9，用于按照一预设格式将压力数据、温度数据、速度和加速度数据进行打包并输入至预先确定的融合模型中进行数据运算以输出一融合结果；判断模块10，用于根据所述融合结果确定穿戴者的行走或跑步姿势的标准等级；输出模块11，用于根据标准等级输出对应的提醒信号；提醒模块12，用于根据提醒信号进行提醒；其中，压力传感模块6、温度传感模块7和速度感应模块8均与融合模块9连接，融合模块9、判断模块10、输出模块11和提醒模块12依次连接。

本申请实施例中，所述融合模块9、判断模块10、输出模块11可以采用在单片机内编制程序进行功能实现，单片机可以装载在1-2内侧，如图1中单片机19，可以采用预埋在鞋底1-2内，也可以采用在鞋底1-2开个孔直接安装进去。

参阅图4所示，所述的压力传感模块6至少包括第一压力传感器61、第二压力传感器62和第三压力传感器63，所述第一压力传感器61、第二压力传感器62和第三压力传感器63分别安装于鞋底1-2的前部、中部和后部；并且优选第一压力传感器61、第二压力传感器62和第三压力传感器63分别为两个，而相应的前部压力数据为两个第一压力传感器61的平均值，中部压力数据为两个第二压力传感器62的平均值，后部压力数据为两个第三压力传感器63的平均值。

参阅图6所示，所述的预先确定的融合模型按照一训练模块13进行训练，所述的训练模块13包括：样本集130，用于集合一数据包，每个数据包至少包括按照固定格式排列的压力数据、温度数据、速度和加速度数据、穿戴者的行走或跑步姿势的标准等级，该处的数据可以采用经验数据，即通过对压力数据、温度数据、速度和加速度数据进行采集，并结合使用者在对应时刻的行走或者跑步姿势确定标准等级；分割模块131，用于将样本集130内的数据包分割为第一设定比例的训练集和第二设定比例的验证集包括；卷积神经网络模块132，利用训练集训练卷积神经网络得到融合模型；以及，验证模块133，利用验证集验证训练好的融合模型的准确率，若准确率大于或等于设定准确率，则训练结束，若准确率小于设定准确率，则增加样本集130内数据包的数量并重新训练。

具体的，由于样本集130中数据包内的数据均为经验数据，为了提高准确率，本申请实施例中的训练模块13还包括分类模块134，所述样本集130中的每个数据包分配至少一个标签，当验证模块133验证训练好的融合模型的准确率大于设定准确率时，分类模块134按照穿戴者的行走或跑步姿势的标准等级将样本集130内数据包的标签进行分类，并根据标准等级确定优先级别，即标准等级越高的数据包优先级别越高，而标准等级为不合格的数据包即可丢弃掉，这样便于对样本集130进行优化，以便于后期对融合模型进一步优化时，使用更加准确的样本集130。

参阅图1和图5所示，所述的提醒模块12包括LED灯光模块15和振动模块16，LED灯光模块15通过第一驱动模块17与输出模块11连接，振动模块16通过第二驱动模块18与输出模块11连接，LED灯光模块15采用围绕在鞋面1-1外侧一周的LED灯光带，振动模块16安装于鞋底1-2的后侧上端，即在采用LED灯光模块15提醒时，可通过鞋底1-2外侧一周的LED灯光带依次闪烁进行提醒，当通过振动提醒时，由鞋底1-2的上端的振动模块16提醒(穿戴者可直接感觉到，例如一阵阵振动提醒)。

参阅图7所示，所述的融合模型中的数据运算通过数据运算模块14执行，所述的数据运算模块14至少包括：第一判断模块140，通过速度感应模块8中的速度和加速度数据确定穿戴者行走状态，并输出第一判断结果，例如行走或跑步；第二判断模块141，在确定穿戴者的行走状态下通过压力传感模块6的压力数据确定穿戴者的行走或跑步姿势的标准等级，在第二判断模块141运算时，先运算第一压力数据、第三压力数据、第二压力数据三者的数据在允许的误差范围之内相等，可以设定允许误差为5％也可以根据需要进行设定，如果不相同可以按照表格的顺序进行运算，并输出第二判断结果，例如1级、2级、不合格等；以及，第三判断模块142，根据第二判断模块141输出的标准等级结合温度传感模块7的温度数据确定提醒方式，并输出第三判断结果，例如不提醒、灯光提醒、振动提醒、灯光提醒+振动提醒等。

下表1为一种融合模型内数据运算的过程表格，当然压力数据与第二判断结果之间的判定规则可以根据实际引用进行更改设定，相应的第三判断结果也会产生相应的变动。

在表1中，若特定时间内速度大于设定值或在特定时间内加速度大于设定值，则可判断穿戴者此时处于跑步状态，然后根据压力数据进行判断，例如第一压力数据＞第二压力数据＞第三压力数据，可判断此时穿戴者处于1级标准(即最好的穿戴标准)，此时如超过设定温度值，可仅用灯光提醒即可，此时低于设定温度值，不用任何提醒；而在压力数据判断时，若第二压力数据＞第一压力数据＞第三压力数据，此时穿戴者的跑步状态不标准，不论温度数据是否符合，均采用最严格的方式进行提醒穿戴者调整姿态，即震动+灯光的方式进行提醒，其他方式可见表1中的表述。

在表1中，若特定时间内速度小于设定值或在特定时间内加速度小于设定值，则可判断穿戴者此时处于行走状态，然后根据压力数据进行判断，例如第一压力数据＞第二压力数据＞第三压力数据，此时穿戴者的行走状态不标准，不论温度数据是否符合，均采用最严格的方式进行提醒，即震动+灯光的方式进行提醒穿戴者调整姿态；而在压力数据判断时，若第二压力数据＞第一压力数据＞第三压力数据，可判断此时穿戴者处于1级标准(即最好的穿戴标准)，此时如超过设定温度值，可仅用灯光提醒即可，此时低于设定温度值，不用任何提醒，其他方式可见表1中的表述。

表1

总之，本发明的鞋子一方面能采用抗菌鞋垫和缓震排气装置，既可以抗菌除臭，又能及时更换鞋内气体，保证鞋内空气顺畅，避免细菌滋生保证穿着舒适性的目的，另一方面校正提醒系统可以根据鞋内的各项数据校正穿戴者的行走姿态，从而达到合理穿戴的目的。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例中的校正提醒系统可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种改良的鞋子，包括鞋底和鞋面，其特征在于，还包括抗菌鞋垫、缓震排气装置和校正提醒系统，所述缓震排气装置设于所述鞋底上方，所述抗菌鞋垫设于所述缓震装置上方，所述缓震装置包括网格状缓震件和挤压式排气机构，所述网格状缓震件的下端设有多个一体式的支撑件，所述网格状缓震件与鞋底之间形成一排气腔，与所述排气腔对应的鞋底侧面设有网状排气孔，所述挤压式排气机构固定所述网格状缓震件的下端，所述校正提醒系统设于鞋底上，且该校正提醒系统用于根据该鞋子内的各项数据校正穿戴者的行走姿态。

2.根据权利要求1所述的改良的鞋子，其特征在于，所述挤压式排气机构包括固定件、网兜和弹力球，所述固定件包括一体式的凸出部和本体，在所述网格状缓震件上设有多组通孔，所述本体位于所述通孔内，所述凸出部的尺寸大于所述本体的尺寸，所述网兜固定于所述本体的下端，所述弹力球设于所述网兜内。

3.根据权利要求2所述的改良的鞋子，其特征在于，所述通孔的内壁上设有环形凹槽，所述本体上设有与所述环形凹槽相匹配的环形凸起，所述弹力球内设有多个孔状结构。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的改良的鞋子，其特征在于，所述校正提醒系统包括：

压力传感模块，该压力传感模块安装于鞋底内，用于采集鞋底所承受的压力数据，该压力至少包括前部压力数据、中部压力数据和后部压力数据；

温度传感模块，该温度传感模块安装于鞋底的上表面，用于采集鞋底本体内的温度数据；

速度感应模块，该速度感应模块安装于鞋底的上表面，用于感应鞋底的速度和加速度数据；

融合模块，用于按照一预设格式将压力数据、温度数据、速度和加速度数据进行打包并输入至预先确定的融合模型中进行数据运算以输出一融合结果；

判断模块，用于根据所述融合结果确定穿戴者的行走或跑步姿势的标准等级；

输出模块，用于根据标准等级输出对应的提醒信号；

提醒模块，用于根据提醒信号进行提醒；

所述压力传感模块、温度传感模块和速度感应模块均与融合模块连接，所述融合模块、判断模块、输出模块和提醒模块依次连接。

5.根据权利要求4所述的改良的鞋子，其特征在于，所述压力传感模块至少包括第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器，所述第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器分别安装于鞋底的前部、中部和后部。

6.根据权利要求4所述的改良的鞋子，其特征在于，所述预先确定的融合模型按照一训练模块进行训练，所述训练模块包括：

样本集，用于集合一数据包，每个数据包至少包括按照固定格式排列的压力数据、温度数据、速度和加速度数据、穿戴者的行走或跑步姿势的标准等级；

分割模块，用于将样本集内的数据包分割为第一设定比例的训练集和第二设定比例的验证集包括；

卷积神经网络模块，利用训练集训练卷积神经网络得到融合模型；

以及，验证模块，利用验证集验证训练好的融合模型的准确率，若准确率大于或等于设定准确率，则训练结束，若准确率小于设定准确率，则增加样本集内数据包的数量并重新训练。

7.根据权利要求6所述的改良的鞋子，其特征在于，还包括分类模块，所述样本集中的每个数据包分配至少一个标签，当验证模块验证训练好的融合模型的准确率大于设定准确率时，分类模块按照穿戴者的行走或跑步姿势的标准等级将样本集内数据包的标签进行分类，并根据标准等级确定优先级别。

8.根据权利要求4所述的改良的鞋子，其特征在于，所述提醒模块包括LED灯光模块和振动模块，所述LED灯光模块通过第一驱动模块与输出模块连接，所述振动模块通过第二驱动模块与输出模块连接，所述LED灯光模块采用围绕在鞋底本体外侧一周的LED灯光带，所述振动模块安装于鞋底的上端。

9.根据权利要求4所述的改良的鞋子，其特征在于，所述融合模型中的数据运算通过数据运算模块执行，所述数据运算模块至少包括：

第一判断模块，通过速度感应模块中的速度和加速度数据确定穿戴者行走状态，并输出第一判断结果；

第二判断模块，在确定穿戴者的行走状态下通过压力传感模块的压力数据确定穿戴者的行走或跑步姿势的标准等级，并输出第二判断结果；

以及，第三判断模块，根据第二判断模块输出的标准等级结合温度传感模块的温度数据确定提醒方式，并输出第三判断结果。

10.根据权利要求3所述的改良的鞋子，其特征在于，所述鞋底为EVA材质，所述网格状缓震件为PU材质，所述网兜为合成纤维材质。

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