CN111869992A - 一种带无线充电功能的多功能鞋垫 - Google Patents

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Abstract

一种带无线充电功能的多功能鞋垫，涉及鞋垫技术领域，解决现有定位设备存在目标明显，易被不法分子破坏以及防水效果差，待机时间短等问题，包括鞋垫本体、防丢组网配件和手机APP，所述鞋垫本体包括中间功能层，所述中间功能层为在柔性防水囊内设置的无线充电线圈、石墨烯加热片、中央集成电路、可充电锂电池、压力传感器和GPS定位器，蓝牙模块等功能原件。蓝牙模块与防丢组网配件通过蓝牙无线电信号相连通，无线信号发射器与手机APP无线双向连接，无线充电线圈通过无线充电器实现对可充电锂电池无线充电。本发明可GPS跟踪定位，实现摔倒检测和脱离地面检测，通过防丢组网配件实现任意配件失联皆可报警的功能；能够检测运动状态及加热等辅助功能。

Description

一种带无线充电功能的多功能鞋垫
技术领域
本发明涉及鞋垫技术领域，具体涉及一种带无线充电功能的多功能鞋垫。
背景技术
现阶段人们普遍关注老人和儿童的走失、拐卖及可能发生危险等事件，这对定位及报警系统提出了更高的要求。现有定位产品通常为儿童手表、防丢定位器等，存在以下缺点：一、多为附加外设，容易忘记穿戴；二、体积较大，目标明显，容易被不法分子破坏；三、设备本身防水效果不尽如人意；四，因为定位系统耗电较高，待机时间较短，且不易充电。
人们在日常生活中都要穿鞋。传统的鞋只是为了解决人的出行问题，起到对脚的保护作用。
最近几年，出现了可以加装定位、运动芯片的鞋或鞋垫，但此类鞋或鞋垫同样存在上述问题，给使用带来一定的困难。因此，本发明提出了一种带无线充电功能的多功能鞋垫。
发明内容
本发明为解决现有定位设备存在目标明显，易被不法分子破坏，以及防水效果差，待机时间短等问题，提供一种带无线充电功能的多功能鞋垫。
一种带无线充电功能的多功能鞋垫，包括鞋垫本体、手机APP、防丢组网配件以及设置在鞋垫本体内部的中间功能层；所述中间功能层包括前端的石墨烯加热片区，固定在支撑钢架上的、无线充电线圈、电源、GPS定位器以及中央集成电路的中央设备区以及后端的压力传感器区；所述中央集成电路分别与石墨烯加热片、电源、GPS定位器以及压力传感器电连接；所述中央集成电路与手机APP以及防丢组网配件无线连接。
本发明的有益效果：
本发明所述的多功能鞋垫，设置了GPS定位器，可对鞋垫本体的位置进行实时定位，并通过无线信号发射器发送到手机APP上，方便相关人员对使用者位置的掌握；
本发明所述的多功能鞋垫，设置了石墨烯加热片，人们可通过手机APP远程控制其温度，并通过温度传感器对温度进行实时监测和控制，起到了自主调温的作用；设置了倾角传感器，可对鞋垫本体的倾斜度进行检测，并在鞋垫本体持续倾斜时间超过设定时间时，使手机APP发出报警声，避免发生意外状况，保障了使用者的安全性。
本发明所述的多功能鞋垫，设置了无线充电线圈和可充电锂电池，可实现无线充电，保证了充电的便利性和主要组件的防水密封性；设置了自组网蓝牙组件，可由一个或多个组件与鞋垫自动识别组网，当任何一个防丢器丢失后都会引起报警；设置了压力传感器，当鞋离开地面超过设定时间后，便会使手机APP发出报警。手机报警后APP端自动进行GPS定位，方便紧急情况的处理。
本发明所述的多功能鞋垫，设置防丢组网配件，通过一个或多个防丢组网配件与鞋垫之间自动形成相互连接的网络，来建立与鞋垫之间的链接，进行mesh网管理，某一信号一旦脱离，就会通过中央处理器向手机APP端发出报警，告知可能出现的危险。可依据实际使用情况通过手机APP解除组网。
本发明所述的多功能鞋垫，有效提高了本鞋垫的智能化程度，为人们的使用带来极大的便利，特别适用于老人和小孩的走失及危险监控使用，也适用于一般的运动状态监测。
附图说明
图1为本发明所述的一种带无线充电功能的多功能鞋垫的结构示意图；
图2为中央集成电路的结构示意图；
图3为本发明所述的一种带无线充电功能的多功能鞋垫的剖视图。
图中：1、鞋垫本体，2、柔性防水囊，3、石墨烯加热片，4、支撑钢架，5、无线充电线圈，6、电源，7、GPS定位器，8、中央集成电路，8-1、蓝牙模块，8-2、中央处理器，8-3、温度传感器，8-4、无线信号发射器，8-5、倾角传感器，9、通气孔，10、压力传感器，11、手机APP，12、防丢组网配件，13、吸汗导水层，14、减震层。
具体实施方式
结合图1至图3说明本实施方式，一种带无线充电功能的多功能鞋垫，包括鞋垫本体1，手机APP11和防丢组网配件12，所述鞋垫本体1从上至下分别由吸汗防水层13、中间功能层以及减震层14组成；所述中间功能层为包裹在鞋垫本体1内部的柔性防水囊2组成，所述柔性防水囊内部从前到后依次分为三个区域，分别为前端石墨烯加热片3区，中央设备区，后端压力传感器10区。囊的其余部位做成镂空形式的通气孔9，其中填充保温透气型无纺布，增强透气性及弹性。囊的周边密封，防止水汽侵入。所述吸汗层水层和减震层的边缘位置固定连接。
所述中央设备区包括支撑钢架4，固定在所述支撑钢架上的无线充电线圈5、电源6、GPS定位器7和中央集成电路8；所述中央集成电路分别与石墨烯加热片3、电源6、GPS定位器7以及压力传感器10电连接；所述中央集成电路8与手机APP以及防丢组网配件12无线连接。所述支撑钢架4被密封在用柔性防水材料制作的囊2内。
所述中央集成电路8包括中央处理器8-2，与中央处理器连接的蓝牙模块8-1、温度传感器8-3、无线信号发射器8-4和倾角传感器8-5；
本实施方式中，所述电源6为可充电锂电池，并设计成两块并联成组，它同GPS定位器7、中央处理器8之间留有间隙，通过柔性防水囊2柔性相连，保证鞋垫应有的柔韧度。所述蓝牙模块8-1与防丢组网配件12通过蓝牙无线电信号相连通，无线信号发射器8-4与手机APP11无线双向连接，无线充电线圈5通过无线充电器实现对可充电锂电池无线充电。
上述各部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
本实施方式中，所述石墨烯加热片3设计在鞋垫前端，相对位置位于脚掌下方。压力传感器10设计在鞋垫后端，相对位置位于足跟下方。无线充电线圈5及支撑钢架4所包含的其他设备设计在脚弓，使其能够处于较小的受力区域，尽量减小对其施加的作用力。
本实施方式中，所述中央处理器8的内部设有计时器，且计时器的输入端与倾角传感器8-5及压力传感器10的输出端电性连接，且计时器的计时设定时间可由手机APP11自行设置，计时器的计时设定时间为两分钟。其作用是当倾角传感器8-5和压力传感器10感应到鞋垫空间异常达两分钟时，使手机APP11发出报警。手机报警后APP11端自动进行GPS定位，方便紧急情况的处理。
以上所述空间异常是指鞋离开地面导致压力传感器感应出压力消失，或穿鞋人倒地导致倾角传感器感应出侧倾角过大，等类似行为。
本实施方式设置的GPS定位器7，可对鞋垫本体的位置进行实时定位，并通过无线信号发射器发送到手机APP11上，方便相关人员对使用者位置的掌握；通过手机APP11远程控制石墨烯加热片3的温度，并通过温度传感器8-3对温度进行实时监测和控制，起到了自主调温的作用；设置了倾角传感器8-5，可对鞋垫本体的倾斜度进行检测，并在鞋垫本体持续倾斜时间超过设定时间时，使手机APP11发出报警声，避免发生意外状况，保障了使用者的安全性；通过设置无线充电线圈5和可充电锂电池组6，可实现无线充电，保证了充电的便利性和柔性防水囊2的密封性，进而保护了主要功能组件免受进水的危害。
本实施方式中，所述防丢组网配件12内置蓝牙无线自组织网络模块和纽扣电池，可设计成发卡、纽扣、腰带扣等各种装饰物品，可由一个或多个配件与鞋垫自动识别组网，当任何一个防丢组网配件12丢失后都会引起报警；设置了压力传感器10，当鞋离开地面超过设定时间后，便会通过中央处理器8-2通过无线信号发射器8-4发射无线信号，使手机APP11发出报警。手机报警后APP11端自动进行GPS定位，方便紧急情况的处理。
本实施方式所述的多功能鞋垫，通过上述结构的配合，有效提高了本鞋垫的智能化程度，为人们的使用带来极大的便利，特别适用于老人和小孩的走失监控使用。具体使用方法是，将鞋垫垫入任何想穿的鞋内，鞋垫可自行完成定位、防丢、防摔或其他功能(视中央集成电路添加传感器种类而定)。当鞋倾斜或离地达到设定时间后，倾斜传感器8-5或压力传感器10开始发出电信号，手机APP端11进行报警。也可将报警系统连接至社区服务站、警方报警系统等。进一步地，将若干防丢组网配件12穿戴或藏匿于身体的各个部位，当其中某一个配件脱落或失效后，与鞋垫建立的网络连接信号切断，中央处理器8也会发出警报，完成危险的预报，大幅提高了整套装置的隐蔽性。当使用者回家不用此套装置时，直接摘除防丢组网配件12并通过手机APP11解除组网，并将垫有本发明鞋垫的鞋置于安装有无线充电装置的鞋架上即可，方便实用。
本实施方式的多功能鞋垫的主要为检测安全功能，可GPS跟踪定位，实现摔倒检测、脱离地面检测，并通过防丢组网配件实现任意配件失联皆可报警的功能；次要功能为检测运动状态、加热等辅助功能。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种带无线充电功能的多功能鞋垫，包括鞋垫本体和手机APP(11)；其特征是：还包括防丢组网配件(12)以及设置在鞋垫本体(1)内部的中间功能层；所述中间功能层包括前端的石墨烯加热片(3)区，固定在支撑钢架(4)上的：无线充电线圈(5)、电源(6)、GPS定位器(7)以及中央集成电路(8)的中央设备区，以及后端的压力传感器(10)区；
所述中央集成电路分别与石墨烯加热片(3)、电源(6)、GPS定位器(7)以及压力传感器(10)电连接；所述中央集成电路(8)与手机APP(11)以及防丢组网配件(12)无线连接。
2.根据权利要求1所述的一种带无线充电功能的多功能鞋垫，其特征在于：所述中间功能层设置在被鞋垫本体(1)包裹的柔性防水囊(2)内部。
3.根据权利要求2所述的一种带无线充电功能的多功能鞋垫，其特征在于：所述柔性防水囊(2)的石墨烯加热片(3)区与中央设备区之间，中央设备区与压力传感器(10)区之间均设计有多个通气孔(9)；
4.根据权利要求3所述的一种带无线充电功能的多功能鞋垫，其特征在于：所述通气孔(9)内填充有无纺布。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种带无线充电功能的多功能鞋垫，其特征在于：所述鞋垫本体(1)还包括位于中间功能层上部和下部的吸汗导水层和减震层；所述吸汗层水层和减震层的边缘位置固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种带无线充电功能的多功能鞋垫，其特征在于：所述中央集成电路(8)包括蓝牙模块(8-1)、中央处理器(8-2)、温度传感器(8-3)、无线信号发射器(8-4)和倾角传感器(8-5)，所述中央处理器与蓝牙模块(8-1)、温度传感器(8-3)、无线信号发射器(8-4)以及倾角传感器(8-5)连接。
7.根据权利要求6所述的一种带无线充电功能的多功能鞋垫，其特征在于：所述中央处理器(8-2)内部设有计时器，所述计时器的输入端与倾角传感器(8-5)和压力传感器(10)的输出端电性连接。
8.根据权利要求7所述的一种带无线充电功能的多功能鞋垫，其特征在于：所述电源(6)为充电锂电池，所述充电锂电池为两块并联组成的电池组。
9.根据权利要求8所述的一种带无线充电功能的多功能鞋垫，其特征在于：所述防丢组网配件(12)内置蓝牙无线自组织网络模块和纽扣电池；通过一个或多个防丢组网配件(12)与鞋垫之间自动形成自组织网络，并进行mesh网管理，当某一信号脱离网络时，则通过中央处理器向手机APP(11)端发出报警，或根据实际使用情况通过手机APP(11)解除组网，所述防丢组网配件(12)为发卡、纽扣或腰带。
10.根据权利要求9所述的一种带无线充电功能的多功能鞋垫，其特征在于：所述手机APP(11)内设置有GPS地图链接器、蓝牙组网系统、报警器、警示灯和显示器。
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