CN204391881U - 一种内置于鞋底的定位系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种内置于鞋底的定位系统，包括置于鞋跟空腔内凸台上的压电陶瓷发电装置、整流器、稳压芯片、控制器、蓄电池和定位芯片，所述压电陶瓷发电装置的输出端与整流器的输入端连接，所述整流器的输出端与稳压芯片的输入端连接，所述稳压芯片的输出端与控制器连接，所述控制器的输出端分别与定位芯片和蓄电池的输入端连接。本实用新型通过将压电陶瓷发电装置内置于鞋底，使压电陶瓷在冲击力的作用下产生间断的交变电流，再通过整流器、稳压芯片将交变电流转换为稳定的直流电，给定位芯片供电，同时给蓄电池充电，具有结构简单，体积小，使用方便、供电时间长等优点。

Description

一种内置于鞋底的定位系统

技术领域

本实用新型涉及一种个人定位系统，尤其是一种内置于鞋底的定位系统。

背景技术

如今，青年人面临着更加严峻的就业与生活压力，与此同时老龄化的进程也迅速加快，社会保障体系尚不健全。老人、儿童与精神病患者等弱势群体的安全保障工作仍需不断完善，老人和儿童走失事件频频发生，甚至给一些不法分子作案的机会，酿成悲剧。

为防止老人、儿童走失，各种个人定位器层出不穷，给为生活奔波的青年带来了极大的便利，然而市场上的定位器虽然小巧方便于戴在脖子上或手腕上且功能强大，但其依然存在以下问题：

1、依靠内置纽扣微型可充电电池供电，但这种定位装置持续时间短，只有约4天左右，就必须重新更换；

2、戴于手腕或脖子上，本身已易掉落，若是遇到不法分子有意拐骗孩子，定位器太过明显，易被拆除，难以达到跟踪定位的作用。

实用新型内容

针对现有技术中存在不足，本实用新型提供了一种内置于鞋底的定位系统，通过压电陶瓷和锂电池实现对内置于鞋底的定位器的持续供电，具有体积小，使用方便、供电时间长等优点。

本实用新型是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种内置于鞋底的定位系统，包括置于鞋跟空腔内凸台上的压电陶瓷发电装置、整流器、稳压芯片、控制器、蓄电池和定位芯片，所述压电陶瓷发电装置的输出端与整流器的输入端连接，所述整流器的输出端与稳压芯片的输入端连接，所述稳压芯片的输出端与控制器连接，所述控制器的输出端分别与定位芯片和蓄电池的输入端连接。

进一步地，所述凸台与所述压电陶瓷发电装置压紧形成简支梁结构。

进一步地，所述压电陶瓷发电装置包括基片及粘合在基片上的压电陶瓷片，所述基片和压电陶瓷片间隔叠放形成压电叠堆，每个压电陶瓷片上连接有导线，所述导线并联后与整流器的输入端连接。

进一步地，所述压电陶瓷片为锆钛酸铅陶瓷，所述基片的材质为黄铜。

进一步地，所述导线焊接在压电陶瓷片受力产生电荷的两个表面的对角线上。

进一步地，所述整流器采用3倍整流电驴，所述稳压芯片采用MAX1672稳压芯片，所述控制器采用89C51单片机，所述定位芯片为VK1613S3M5gps模块。

进一步地，所述整流器、稳压芯片、控制器和定位芯片集成焊接在小型电路板上。

进一步地，所述蓄电池为锂电池。

本实用新型通过将压电陶瓷发电装置内置于鞋底，当人处在行走状态时，压电陶瓷在冲击力的作用下产生间断的交变电流，再通过整流器、稳压芯片将交变电流转换为稳定的直流电，给定位芯片供电，同时给蓄电池充电，当人不在行走状态时，再由蓄电池给定位芯片供电。鉴于单个压电陶瓷片发电量较小，本实用新型通过将多个陶瓷发电片并接的方式提高总电荷和电流，以满足实际使用。与单纯使用纽扣电池给定位芯片供电的定位系统相比，本实用新型通过附加压电陶瓷供电，保证了定位系统的实时工作，不用考虑给再额外给定位系统换电池；同时还具有结构简单，体积小，使用方便、寿命长，置于鞋内免去身体的额外穿戴等优点。

附图说明

图1为本实用新型所述一种内置于鞋底的定位系统的结构示意图。

图2为本实用新型所述的压电陶瓷发电装置的结构示意图。

图3为本实用新型的电路连接示意图。

附图标记说明如下：

1-压电陶瓷发电装置，101-基片，102-压电陶瓷片，103-导线，2-鞋跟凸台，3-小型电路板，4-锂电池。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。

如图1所示为本实施例的一种内置于鞋底的定位系统，包括压电陶瓷发电装置1、整流器、稳压芯片、控制器、蓄电池和定位芯片，压电陶瓷发电装置1的输出端与整流器的输入端连接，所述整流器的输出端与稳压芯片的输入端连接，所述稳压芯片的输出端与控制器连接，所述控制器的输出端分别与定位芯片和蓄电池的输入端连接。所述蓄电池采用锂电池4，锂电池4体积小重量轻容量大。所述整流器、稳压芯片、控制器和定位芯片均集成焊接在一块自带保护外壳的小型电路板3上，使装置的结构紧凑，安装方便。

如图2所示，压电陶瓷发电装置1包括基片101及粘合在基片101上的压电陶瓷片102，压电陶瓷片102选择性能良好的锆钛酸铅陶瓷，压电陶瓷片102单片厚0.5mm。基片101材 质选用黄铜，防止压电陶瓷片102在外力作用下碎裂，基片101尺寸大小为长40mm、宽30mm、单片厚0.2mm。每个压电陶瓷片上均连接有导线103，本实施例采用6个压电陶瓷片和7个基片，将所述基片101和压电陶瓷片102用环氧树脂粘合在一起、间隔叠放形成压电叠堆，并粘合在鞋跟腔内的凸台2上并压紧，使之形成简支梁结构，在增大压电陶瓷受力变形的同时保证其不被损坏，连接在压电陶瓷片102上的导线103并联连接，进而提高电流量，在压电陶瓷片102受力产生电荷的两个表面的对角上留1～2mm的空隙，用于焊接导线103，保证粘合时其他部位都能紧密结合在一起，保证装置的整体强度，所述导线103并联后与整流器的输入端连接。

整流单路采用3倍整流电路，将压电陶瓷所发的交变电转化成5V左右的直流电，其中电容容量为330μF。稳压芯片采用MAX1672稳压芯片，其属于DC-DC稳压芯片，将输入控制器的电压稳定在5V。控制器采用89C51单片机，控制在压电陶瓷片102发电时优先给定位芯片供电，同时断开电池与定位芯片的连接，当压电陶瓷片产生的电量充裕时，接通锂电池充电电路，给锂电池进行充电。在压电陶瓷片不发电时，控制器恢复到锂电池与定位芯片接通的状态，由锂电池给定位芯片供电，保证定位芯片的连续工作。

所述压电陶瓷发电装置和小型电路板均内置于鞋底预留的空腔内，使用者在走动过程中鞋底内的压电陶瓷受到外界的压力作用，将机械能转化为电能，再通过整流器、稳压芯片将交变电流转换为稳定的直流电，控制器控制压电陶瓷给定位芯片供电，同时断开电池与定位芯片的连接，当压电陶瓷片产生的电量充裕时，接通锂电池充电电路，给锂电池进行充电。当使用者处在静止状态时，控制器控制定位芯片与锂电池连通，由锂电池给定位芯片供电，保证定位芯片的连续工作，如图3所示。

所述实施例为本实用新型的优选的实施方式，但本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种内置于鞋底的定位系统，其特征在于：

包括置于鞋跟空腔内凸台(2)上的压电陶瓷发电装置(1)、整流器、稳压芯片、控制器、蓄电池和定位芯片，所述压电陶瓷发电装置(1)的输出端与整流器的输入端连接，所述整流器的输出端与稳压芯片的输入端连接，所述稳压芯片的输出端与控制器连接，所述控制器的输出端分别与定位芯片和蓄电池的输入端连接。

2.根据权利要求1所所述的一种内置于鞋底的定位系统，其特征在于：

所述凸台(2)与所述压电陶瓷发电装置(1)压紧形成简支梁结构。

3.根据权利要求2所述的一种内置于鞋底的定位系统，其特征在于：

所述压电陶瓷发电装置(1)包括基片(101)及粘合在基片(101)上的压电陶瓷片(102)，所述基片(101)和压电陶瓷片(102)间隔叠放形成压电叠堆，每个压电陶瓷片(102)上连接有导线(103)，所述导线(103)并联后与整流器的输入端连接。

4.根据权利要求3所述的一种内置于鞋底的定位系统，其特征在于：

所述压电陶瓷片(102)为锆钛酸铅陶瓷，所述基片(101)的材质为黄铜。

5.根据权利要求4所述的一种内置于鞋底的定位系统，其特征在于：

所述导线(103)焊接在压电陶瓷片(102)受力产生电荷的两个表面的对角端上。

6.根据权利要求1～5任一项所述的一种内置于鞋底的定位系统，其特征在于：

所述整流器采用3倍整流电驴，所述稳压芯片采用MAX1672稳压芯片，所述控制器采用89C51单片机，所述定位芯片为VK1613S3M5gps模块。

7.根据权利要求6所述的一种内置于鞋底的定位系统，其特征在于：

所述整流器、稳压芯片、控制器和定位芯片集成焊接在小型电路板(3)上。

8.根据权利要求7所述的一种内置于鞋底的定位系统，其特征在于：

所述蓄电池为锂电池(4)。