CN111887857B - 基于三维机器视觉技术设计的智能鞋的节能结构 - Google Patents

基于三维机器视觉技术设计的智能鞋的节能结构 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种基于三维机器视觉技术设计的智能鞋的节能结构，所述基于三维机器视觉技术设计的智能鞋的节能结构包括：鞋本体以及智能设备，该智能设备包括：壳体、电路板、电池、盖板、收发器、电池电路和应用处理器，所述壳体上设置所述电路板、所述电池和所述盖板；所述电路板设置有电池电路和应用处理器；所述鞋本体为基于三维机器视觉技术设计的鞋本体。本申请提供的技术方案具有节能的优点。

Description

基于三维机器视觉技术设计的智能鞋的节能结构
技术领域
本申请涉及智能设备领域，具体涉及一种基于三维机器视觉技术设计的智能鞋的节能结构。
背景技术
智能手机和智能手表早已面世，智能鞋也将是产品链条的延伸，智能鞋，与智能手机连接在一起，主要功能是测算用户的跑步距离等信息。不仅可以测算路线，还可以测算出跑步时的心率等情况，延续高性价比路线，强调户外运动时使用。
对于智能鞋，其对能耗的要求很高，因此急需一种节能结构来实现智能鞋的功能。
发明内容
本发明的目的在于提供基于三维机器视觉技术设计的智能鞋的节能结构，该技术方案具有充电的功能，并且在未充电时，断开电路，避免了电池漏电，达到了节能的目的。
第一方面，提供一种基于三维机器视觉技术设计的智能鞋的节能结构，所述基于三维机器视觉技术设计的智能鞋的节能结构包括：鞋本体以及智能设备，该智能设备包括：壳体、电路板、电池、盖板、收发器、电池电路和应用处理器，所述壳体上设置所述电路板、所述电池和所述盖板；所述电路板设置有电池电路和应用处理器；所述鞋本体为基于三维机器视觉技术设计的鞋本体；
所述节能结构还包括：太阳能充电电路，壳体设置有与电池电路的连接点；
所述太阳能充电电路包括：太阳能电池板、外框架，该外框架与太阳能电池板固定且与太阳能电池板电连接，该鞋本体设置有该外框架配合的导轨，该导轨外侧的两端分别与该电池电路连接，该导轨内侧的两端与该电池电路绝缘，该外框架随导轨滑动，该外框架的内侧设置有与该导轨外侧的两端导通的导电部，该外框架的外侧设置有绝缘部。
本申请提供的技术方案具有节能的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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为本发明一种基于三维机器视觉技术设计的智能鞋的节能结构示意图。
图2为本发明提供的智能设备的结构示意图。
图3为本发明提供的压力数据坐标集的示意图。
图4a为本发明提供的具有重叠区域示意图。
图4b为本发明提供的不具有重叠区域示意图
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
三维机器视觉技术也称为机器视觉技术，是一门涉及人工智能、神经生物学、心理物理学、计算机科学、图像处理、模式识别等诸多领域的交叉学科。机器视觉主要用计算机来模拟人的视觉功能，从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。机器视觉技术最大的特点是速度快、信息量大、功能多。机器视觉主要用计算机来模拟人的视觉功能，但并不仅仅是人眼的简单延伸，更重要的是具有人脑的一部分功能一一从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。
采用三维机器视觉技术设计的鞋能够更加的贴合用户的脚，达到单人专用鞋，私人订制的效果，因此该三维机器视觉技术设计的鞋在鞋领域广泛的应用，但是三维机器视觉技术设计的鞋并不存在智能功能，因此无法达到智能鞋的功能。
参阅图1，图1提供了一种基于三维机器视觉技术设计的智能鞋的结构框图，如图1所示，该基于三维机器视觉技术设计的智能鞋可以包括：鞋本体10(可以是基于三维机器视觉技术设计的鞋)以及智能设备20，该智能设备20可以所示，包括：壳体110、电路板120、电池130、盖板140、收发器180，所述壳体110上设置所述电路板120、所述电池130和所述盖板140，所述电路板120还设置有连接所述电池的电池电路150(充电电路)；所述电路板120还可以包括：应用处理器AP190。上述收发器180可以为wifi天线、蓝牙天线等等，当然在实际应用中，上述电路板120还设置有与收发器180对应的通信电路，上述充电电路还具有与外部对应的接口，例如mini USB接口或无线充电线圈等等。
上述壳体110设置有与电池电路的连接点，该连接点与太阳能充电电路连接，该太阳能充电电路如图2所示。
太阳能电池板300、外框架301，该外框架301与太阳能电池板300固定且与太阳能电池板300电连接，该智能鞋(鞋本体)设置与该外框架301配合的导轨，该导轨101外侧的两端分别与该电池电路150连接，该导轨内侧的两端与该电池电路150绝缘，该外框架301随导轨滑动，该外框架301的内侧设置有与该导轨外侧的两端导通的导电部3011，该外框架301的外侧设置有绝缘部3012。上述导轨可以设置在智能鞋的鞋底位置。
上述太阳能充电电路的实现原理可以为，在智能鞋凉晒时，太阳充足，将该太阳能电池板300以及外框架301从导轨拉出，该外框架301的导电部301与导轨外侧的两端电连接，这样太阳能电池板300通过充电电路对该电池充电，当智能鞋不凉晒时，将太阳能电池板300以及外框架301从导轨伸入智能鞋，此时由于外框架301的移动，该外框架301的导电部301将接触导轨的绝缘，该外框架301的绝缘部3012与该导轨的外侧的两端连接使得该太阳能电池板300以及外框架301绝缘，避免了太阳能电池板不工作的时候漏电，进而达到充电节能的目的。因此上述结构能够实现充电时导通，不充电时不漏电以达到节能的目的。
在一种可选的方案中，上述应用处理器，用于间隔设定时间将智能设备唤醒至工作状态，保持智能设备在工作状态工作一时间后，控制该智能设备从工作状态转换成睡眠状态。
该睡眠状态可以为低功耗的状态，上述工作状态可以为智能设备的正常状态，本申请的技术方案将智能设备间隔设定时间唤醒一次，保持一时间(例如一个小时)后，然后控制其处于睡眠状态，可以避免该智能鞋在非运动状态下消耗能耗。因此对于个人的运动来说，普通人(除了专业的运动员或健身人员)运动的频率一天最多一次，并且大部分运动的时间间隔比较固定，一般为20小时到24小时之间，这样就可以设置一个设定时间，每间隔一个时间，将智能设备唤醒至工作状态一时间，然后在进入睡眠状态，这样就降低了功耗。
在一种可选的方案中，上述智能鞋的前脚掌与后脚跟均设置有压力传感器，两个压力传感器均与应用处理器连接，两个压力传感器在工作状态下采集前压力数据集以及后压力数据集，应用处理器，用于对前压力数据集以及后压力数据集处理得到目标对象的慢跑步数s。
在一种可选的方案中，上述应用处理器，具体用于将前压力数据集以及后压力数据集均映射到设定坐标系中，该设定坐标系为压力与时间二维坐标系，在设定坐标系中低于压力阈值的压力数据去除得到去除后的压力数据坐标集(如图3所示)，将压力数据坐标集划分成前压力区域和后压力区域，对前压力区域和后压力区域的所有压力值执行步数提取步骤得到慢跑步数s，该步数提取步骤具体可以包括：在前压力区域提取第i前压力值与第i+1前压力值之前的时间差△tfi，在后压力区域提取第i后压力值与第i+1后压力值之间的时间差△tbi；若△tfi与△tbi的差值小于差值阈值且△tfi与△tbi具有重叠区域，将慢跑步数s加1，否则(△tfi与△tbi的差值大于或等于差值阈值，或者△tfi与△tbi不具有重叠区域)，慢跑步数s不变，上述fi中的f表示前，bi中的b表示后，i表示压力值在压力区域的序号。
上述△tfi与△tbi具有重叠区域可以如图4a所示，如图4a所示，该△tfi的时间区间与该△tbi的时间区域若具有重叠时间，则确定该△tfi与△tbi具有重叠区域，如图4b所示，该△tfi的时间区间与该△tbi的时间区域若不具有重叠时间，则确定该△tfi与△tbi不具有重叠区域。
上述对于慢跑步数的统计的原理主要基于两点，对于慢跑，其特点是全脚掌落地，并且其在跑步时，整个身体会腾空一段时间，然后脚步落地，在慢跑时，由于全脚掌落地，因此前压力传感器以及后压力传感器均会采集到压力数据，并且压力数据的时间间隔以及采集的时间区间均相差不大，对于快走状态，快走状态前压力传感器以及后压力传感器一般也会采集到压力数据，但是快走状态下身体不会腾空一段时间，因此快走状态下采集到的前压力传感器以及后压力传感器的压力值会比慢跑状态下明显的低一个值，因此本申请的技术方案通过压力阈值将快走状态的压力值过滤掉，对于快跑状态，由于速度较快，全脚掌无法完全落地，此时采集的压力值一般在前压力传感器，后压力传感器采集的数据非常少，因此本申请的技术方案也能够对快跑状态的数据进行过滤，这样即能够实现慢跑状态下步数的统计，慢跑状态的步数的统计可以使得用户方便确定自己的跑步姿势以及正确性，对用户纠正姿势以及准确认识自己运动的状态具有良好的效果。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请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申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，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申请的限制。

Claims (2)

1.一种基于三维机器视觉技术设计的智能鞋的节能结构，其特征在于，所述基于三维机器视觉技术设计的智能鞋的节能结构包括：鞋本体以及智能设备，该智能设备包括：壳体、电路板、电池、盖板、收发器、电池电路和应用处理器，所述壳体上设置所述电路板、所述电池和所述盖板；所述电路板设置有电池电路和应用处理器；所述鞋本体为基于三维机器视觉技术设计的鞋本体；鞋本体的前脚掌与后脚跟均设置有压力传感器，两个压力传感器均与应用处理器连接，两个压力传感器在工作状态下采集前压力数据集以及后压力数据集；
所述节能结构还包括：太阳能充电电路，壳体设置有与电池电路的连接点；
所述太阳能充电电路包括：太阳能电池板、外框架，该外框架与太阳能电池板固定且与太阳能电池板电连接，该鞋本体设置有该外框架配合的导轨，该导轨外侧的两端分别与该电池电路连接，该导轨内侧的两端与该电池电路绝缘，该外框架随导轨滑动，该外框架的内侧设置有与该导轨外侧的两端导通的导电部，该外框架的外侧设置有绝缘部；
所述应用处理器，具体用于将前压力数据集以及后压力数据集均映射到设定坐标系中，该设定坐标系为压力与时间二维坐标系，在设定坐标系中低于压力阈值的压力数据去除得到去除后的压力数据坐标集，将压力数据坐标集划分成前压力区域和后压力区域，对前压力区域和后压力区域的所有压力值执行步数提取步骤得到慢跑步数s，该步数提取步骤具体包括：在前压力区域提取第i前压力值与第i+1前压力值之前的时间差△tfi，在后压力区域提取第i后压力值与第i+1后压力值之间的时间差△tbi；若△tfi与△tbi的差值小于差值阈值且△tfi与△tbi具有重叠区域，将慢跑步数s加1，否则，慢跑步数s不变；
△tfi的时间区间与△tbi的时间区域若具有重叠时间，则确定该△tfi与△tbi具有重叠区域，△tfi的时间区间与△tbi的时间区域若不具有重叠时间，则确定该△tfi与△tbi不具有重叠区域；
应用处理器，用于对前压力数据集以及后压力数据集处理得到目标对象的慢跑步数s。
2.根据权利要求1所述的基于三维机器视觉技术设计的智能鞋的节能结构，其特征在于，所述应用处理器，用于间隔设定时间将智能设备唤醒至工作状态，保持智能设备在工作状态工作一时间后，控制该智能设备从工作状态转换成睡眠状态。
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