CN204815644U - 具有识别功能的跳舞毯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有识别功能的跳舞毯，该跳舞毯包括毯体(100)和至少两套穿戴摩擦发电组件，毯体(100)和穿戴摩擦发电组件分开设置，毯体(100)包括层叠设置的按键摩擦发电组件(110)和衬底层(120)，毯体(100)中的按键摩擦发电组件(110)和穿戴摩擦发电组件相对设置的两个表面形成摩擦界面，不同穿戴摩擦发电组件与毯体(100)中的按键摩擦发电组件(110)相互接触摩擦可产生不同的电信号，以用于识别穿戴摩擦发电组件。本实用新型的具有识别功能的跳舞毯能够精确地实现对不同跳舞毯使用者的识别，且定位精准化、灵敏度高。

Description

具有识别功能的跳舞毯

技术领域

本实用新型涉及一种跳舞毯，尤其涉及一种具有识别功能的跳舞毯。

背景技术

随着计算机办公的普及化，导致越来越多的都市白领没有多余的时间去运动，而健身房因其时间与地域的限制又不能够适用于所有的人群，所以灵活多变的运动锻炼方式成为一种必需。跳舞毯是一项不错的有氧运动，由于它是在室内进行，不受天气、时间的限制，而且跳舞毯的玩法十分简单，适合各色久坐电脑前、缺乏运动的人员，因此，跳舞毯受到越来越多的人的欢迎。

但是目前市面上的产品多以单人跳舞毯为主，就算有为数不多的双人或多人跳舞毯，其也是依靠增加键位和毯子面积实现的，也就是说键位还是单人的，同一个键位被多个人踩压时不能够识别是谁踩的，这对游戏舞步开发是个不小的限制，很多复杂的双人或多人配合舞步游戏受到跳舞毯硬件限制不能够被开发。

不同物质的物体互相摩擦时，一定是一种物体带正电荷，另一种物体带负电荷。带电序列是指从正负电荷着眼，把物质按照由带正电到带负电的次序整理成的排列次序。下面是一个常见的静电序列：

(+)玻璃、有机玻璃、尼龙、羊毛、丝绸、赛璐珞、棉织品、纸、金属、黑橡胶、涤纶、维尼纶、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯(-)

在以上序列中，玻璃最容易失去电子，聚四氟乙烯最容易得到电子。序列中任何一物质与它后面的物质摩擦，前者带正电，后者带负电。例如有机玻璃与丝绸摩擦，有机玻璃带正电，丝绸带负电；丝绸与涤纶摩擦，丝绸带正电，涤纶带负电。

因此，结合材料的静电序列排序不同，一种具有识别功能的跳舞毯的开发成为一种可能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有识别功能的跳舞毯。

为实现上述目的，本实用新型的一种具有识别功能的跳舞毯的具体技术方案为：

一种具有识别功能的跳舞毯，包括毯体和至少两套穿戴摩擦发电组件，毯体和穿戴摩擦发电组件分开设置，毯体包括层叠设置的按键摩擦发电组件和衬底层，毯体中的按键摩擦发电组件和穿戴摩擦发电组件相对设置的两个表面形成摩擦界面，不同穿戴摩擦发电组件与毯体中的按键摩擦发电组件相互接触摩擦可产生不同的电信号，以用于识别穿戴摩擦发电组件。

本实用新型的具有识别功能的跳舞毯具有以下优点：

1)精确地实现了对不同跳舞毯使用者的识别；

2)定位精准；

3)灵敏度高；

4)安全性好，不会发生短路情况。

附图说明

图1为本实用新型中的跳舞毯的立体图；

图2为本实用新型中的跳舞毯的第一实施例的纵向截面图；

图3为本实用新型中的跳舞毯的第二实施例的纵向截面图；

图4为本实用新型中的跳舞毯的第三实施例的纵向截面图；

图5为本实用新型中的跳舞毯的第四实施例的纵向截面图；

图6为本实用新型中的跳舞毯的第五实施例的纵向截面图。

具体实施方式

为了更好的了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型的一种具有识别功能的跳舞毯做进一步详细的描述。

如图1所示，本实用新型的具有识别功能的跳舞毯包括毯体100和至少两套穿戴摩擦发电组件。其中，毯体100和穿戴摩擦发电组件分开设置，毯体100包括层叠设置的按键摩擦发电组件110和衬底层120，毯体100中的按键摩擦发电组件110和穿戴摩擦发电组件相对设置的两个表面形成摩擦界面，不同穿戴摩擦发电组件与毯体100中的按键摩擦发电组件110相互接触摩擦可产生不同的电信号，以用于识别穿戴摩擦发电组件。

进一步，穿戴摩擦发电组件的设置形式较为灵活，可以通过已知的各种方法设置在使用者的鞋底处，或直接将穿戴摩擦发电组件制作为鞋套或袜子的形式等。具体地，不同穿戴摩擦发电组件的材质在静电序列中的位置不同，由此，不同穿戴摩擦发电组件与毯体100相互接触摩擦时产生的电信号的方向和/或强度不同，进而根据上述产生的不同的电信号来识别出具体地某一套穿戴摩擦发电组件。

举例来说，上述的电信号可以为电压信号、电流信号或电荷量信号，为了测量方便，本实用新型优选电信号为电压信号。

下面以两套穿戴摩擦发电组件为例进行说明：

一种情形是，两套穿戴摩擦发电组件(第一套穿戴摩擦发电组件210和第二套穿戴摩擦发电组件220)的材质在静电序列中的位置处于按键摩擦发电组件110中的用于形成摩擦界面的材料层的材质的两侧，由此，第一套穿戴摩擦发电组件210与按键摩擦发电组件110相互接触摩擦时会产生正向的电信号，而第二套穿戴摩擦发电组件220与按键摩擦发电组件110相互接触摩擦时则会产生负向的电信号，通过识别电信号的方向即可判断出具体地某一套穿戴摩擦发电组件。

另一种情形是，两套穿戴摩擦发电组件(第一套穿戴摩擦发电组件210和第二套穿戴摩擦发电组件220)的材质在静电序列中的位置处于按键摩擦发电组件110中的用于形成摩擦界面的材料层的材质的同一侧，并且第一套穿戴摩擦发电组件210的静电序列相对第二套穿戴摩擦发电组件220远离按键摩擦发电组件110中的用于形成摩擦界面的材料层，由此，第一套穿戴摩擦发电组件210与按键摩擦发电组件110相互接触摩擦时产生的电信号会较强，而第二套穿戴摩擦发电组件220与按键摩擦发电组件110相互接触摩擦时产生的电信号则会相对较弱，通过识别电信号的强弱即可判断出具体地某一套穿戴摩擦发电组件。

此外，如果需要更多套穿戴摩擦发电组件，则可以依据上述原理选择更多种的摩擦材料，并通过判断电信号的方向和强弱来识别具体地某一套穿戴摩擦发电组件。应注意的是，选择摩擦材料时所依据的静电序列可以是现有已知的任意一个静电序列，本实用新型中并不对静电序列的具体内容进行限定，仅是根据其原理进行选择材料。

进一步，毯体100还包括信号处理单元130和信号输出接口140，按键摩擦发电组件110通过电连接器件150与信号处理单元130的输入端相连，信号处理单元130的输出端与信号输出接口140相连，信号处理单元130可利用产生的不同的电信号识别出与毯体100相互接触摩擦的穿戴摩擦发电组件，并通过信号输出接口140输出对应的识别信号。

应注意的是，本实用新型中的电连接器件150、信号处理单元130和信号输出接口140可采用本领域中常用的结构形式。例如信号处理单元130由采集电路、滤波电路、信号放大电路以及微处理器依次连接组成，其中采集电路与电连接器件150连接，用于采集穿戴摩擦发电组件与毯体100相互接触摩擦时产生的电信号；滤波电路与采集电路连接，用于对采集电路输出的电信号进行滤波处理；信号放大电路与滤波电路连接，用于对滤波电路输出的电信号进行放大处理；微处理器与信号放大电路连接，用于对信号放大电路输出的电信号进行识别、处理；微处理器最后连接至信号输出接口140。电连接器件150可选用导线或导电油墨等。信号输出接口140可采用常用的USB接口形式等。

由此，如有两个或两个以上使用者同时使用跳舞毯时，可以让每一位使用者穿戴上不同的穿戴摩擦发电组件(如置于使用者的脚底)。当某一使用者施力于毯体100上对应于按键摩擦发电组件110的位置处时，该使用者身上的穿戴摩擦发电组件便可与毯体100中的按键摩擦发电组件110相互摩擦，进而产生电信号，信号处理单元130对产生的该电信号进行识别、处理，并根据该电信号的强弱、方向等特点来判定该电信号具体是由哪一使用者产生的，然后再将得到的信号通过信号输出接口140输出，以便在外部设备进行相应的处理等。

进一步，如图2所示，其为本实用新型的具有识别功能的跳舞毯的第一实施例。本实施例中，毯体100中的按键摩擦发电组件110包括多个按键电极111，每个按键电极111之间相互独立。其中，多个按键电极111固定设置在衬底层120的一侧表面上，即按照图示，按键电极111的下表面与衬底层120的上表面通过粘接等形式连接，由此便可通过衬底层120对各个按键电极111进行固定定位。应注意的是，按键电极111可按照跳舞毯的需求进行形状和数量的定制，例如本实施例中的按键电极为4个方向按键。

本实施例中包括两个穿戴摩擦发电组件(第一套穿戴摩擦发电组件210和第二套穿戴摩擦发电组件220)，多个按键电极111与穿戴摩擦发电组件相对设置，进而两者相对的两个表面形成摩擦界面。

此外，多个按键电极111和外部接地电极分别通过电连接器件150与信号处理单元130的输入端相连，以作为按键摩擦发电组件110和穿戴摩擦发电组件的对应电极，此处，电连接器件150优选为导线。

本实施例中，按键电极111的材料可以为各种金属薄膜或其他非金属导电材料，且作为公用的摩擦材料层，其选用的材料的静电序列排序优选比较居中。

而两个穿戴摩擦发电组件(第一套穿戴摩擦发电组件210和第二套穿戴摩擦发电组件220)作为用于产生不同电信号的摩擦材料层，其中，第一套穿戴摩擦发电组件210选用的材料的静电序列排序可在按键电极111材料之前，如选用尼龙、羊毛、丝绸等，此时其与按键电极111摩擦时会显正电性，按键电极111会显负电性，进而生成负电性信号并输出；第二套穿戴摩擦发电组件220选用的材料的静电序列排序可在按键电极111之后，如聚氯乙烯、聚四氟乙烯等，其与按键电极111的摩擦情况正好与上述情况相反。

应注意的是，上述是以两套穿戴摩擦发电组件的材质在静电序列中的位置处于毯体100中的按键电极111的材质的两侧，并通过判断电信号的方向识别穿戴摩擦发电组件为例来进行说明的，但也可以采用两套穿戴摩擦发电组件的材质在静电序列中的位置处于毯体100中的按键电极111的材质的同一侧，并通过判断电信号的强弱识别穿戴摩擦发电组件的方式，此处不再赘述。

此外，本实施例中，衬底层120的材料可选用软质的高分子材料，如高密度海绵或EVA树脂等，以起到减震、增加舒适度的作用。

下面对本实用新型的具有识别功能的跳舞毯的工作原理进行简要说明：

各按键电极111分别独立的通过导线与信号处理单元130连接，外部接地电极单独通过导线与信号处理单元130连接，信号处理单元130的输出端设置有信号输出接口140。由此，当信号处理单元130通过信号输出接口140与电脑等电子产品连接后，跳舞毯便会通电并为信号处理单元130供电。

在使用过程中，当使用者穿戴上穿戴摩擦发电组件踩压跳舞毯并踩压到按键电极111的对应位置时，按键电极111与穿戴摩擦发电组件接触摩擦，并在两者的表面上产生摩擦电荷，按键电极111上产生的电荷通过导线输出给信号处理单元130。信号处理单元130对接收到的电荷进行识别、处理以得到具体是由哪个使用者踩压、以及对应于被踩压按键电极111的对应位置的感应信号，并进一步将得到的感应信号通过信号输出接口140输出，从而在电脑等电子产品上进行相应的处理等。

进一步，如图3所示，其为本实用新型的具有识别功能的跳舞毯的第二实施例。在本实施例中，按键摩擦发电组件110包括按键摩擦材料层112和多个按键电极111，每个按键电极111之间相互独立；同时，多个按键电极111固定设置在按键摩擦材料层112的一侧表面上，在本实施例中，多个按键电极111通过上表面固定设置在按键摩擦材料层112的下表面上。与本实用新型的第一实施例相同，多个按键电极111通过其另一侧表面固定设置在衬底层120的一侧表面上。

本实施例中包括两个穿戴摩擦发电组件(第一套穿戴摩擦发电组件210和第二套穿戴摩擦发电组件220)，按键摩擦材料层112与穿戴摩擦发电组件相对设置，进而两者相对的两个表面形成摩擦界面。

此外，多个按键电极111和外部接地电极分别通过电连接器件150与信号处理单元130的输入端相连，以作为按键摩擦发电组件110和识别摩擦发电单元210的对应电极，此处，电连接器件150优选为导线。

具体地，本实施例中，衬底层120的材料可选用软质的高分子材料，如高密度海绵或EVA树脂等，以起到减震、增加舒适度的作用。

按键电极111的材料可以选用各种金属薄膜或其他非金属导电材料，用以感应起电并输出电信号。

按键摩擦材料层112作为公用的摩擦材料层，其选用常规的摩擦材料质层，但材料的静电序列排序优选比较居中，如黑橡胶、条绒等。

两个穿戴摩擦发电组件(第一套穿戴摩擦发电组件210和第二套穿戴摩擦发电组件220)作为用于产生不同电信号的摩擦材料层，其中，第一套穿戴摩擦发电组件210选用的材料的静电序列排序可在按键摩擦材料层112材料之前，如选用尼龙、羊毛、丝绸等，此时其与按键摩擦材料层112摩擦时会显正电性，按键摩擦材料层112会显负电性，进而在对应的按键电极111处感应出负电性信号并输出；第二套穿戴摩擦发电组件220选用的材料的静电序列排序可在按键摩擦材料层112之后，如聚氯乙烯、聚四氟乙烯等，其与按键摩擦材料层112的摩擦情况正好与上述情况相反。

应注意的是，上述是以两套穿戴摩擦发电组件的材质在静电序列中的位置处于毯体100中的按键摩擦材料层112的材质的两侧，并通过判断电信号的方向识别穿戴摩擦发电组件为例来进行说明的，但也可以采用两套穿戴摩擦发电组件的材质在静电序列中的位置处于毯体100中的按键摩擦材料层112的材质的同一侧，并通过判断电信号的强弱识别穿戴摩擦发电组件的方式，此处不再赘述。

另外，结合本实用新型第一实施例的具有识别功能的跳舞毯的工作原理分析比较，本实施例的工作原理与第一实施例的工作原理基本相同，区别在于形成摩擦界面的两个材料层不同，是本领域技术人员较容易理解的，此处不做过多描述。

进一步，如图4所示，其为本实用新型的具有识别功能的跳舞毯的第三实施例。本实施例中，具有识别功能的跳舞毯的结构、材料、工作原理等与本实用新型第二实施例的跳舞毯基本相同，区别仅在于：按键摩擦材料层112的结构不同，在本实施例中，按键摩擦材料层112的形状与数量与多个按键电极111相对应，多个按键电极111固定设置在衬底层120的一侧表面上，即按键摩擦材料层112与多个按键电极111是一一对应的，例如本实施中按键电极111为4个独立的方向按键形式，则按键摩擦材料层112也设置为4个独立的方向按键形似，并且一一对应的与按键电极111固定连接。

本实用新型的具有识别功能的跳舞毯的第三实施例的优点在于，定位更加精准，避免干扰信号产生，具体为当某一个按键电极111对应位置受力时，仅其对应的按键摩擦材料层112与穿戴摩擦发电组件摩擦，避免了按键摩擦材料层112为一个整体时整体与穿戴摩擦发电组件摩擦，使其它按键电极111也产生干扰电荷。

进一步，如图5和图6所示，其为本实用新型的具有识别功能的跳舞毯的第四、五实施例。本实施例中，在本实用新型第二实施例或第三实施例的具有识别功能的跳舞毯的基础上，按键摩擦发电组件110还包括居间摩擦材料层113，居间摩擦材料层113层叠设置在按键摩擦材料层112远离按键电极111的一侧表面上，穿戴摩擦发电组件和居间摩擦材料层113相对设置形成摩擦界面。此外，居间薄膜层113的材料选择应根据按键摩擦发电组件110的材料选择原则进行，但居间薄膜层113的材料优选与按键摩擦发电组件110的材料不同。由此，通过加设居间薄膜层，可显著地增强跳舞毯的信号强度。

应注意的是，上述实施例中都是以具有两个穿戴摩擦发电组件为例来进行说明，但本领域的普通技术人员可以理解的是，如果需要具有更多的穿戴摩擦发电组件，可以依据上述原理选择更多种的摩擦材料，并通过判断电信号的方向和强弱来识别具体地某一套穿戴摩擦发电组件即可，不再一一详述。

进一步，层叠设置的衬底层120和按键摩擦发电组件110的边缘处还可设置有封边结构，以防水、防灰，增加跳舞毯的耐用度。此外，本实用新型中的按键摩擦发电组件110和穿戴摩擦发电组件的结构并不局限于上述内容，基于摩擦发电原理的其他摩擦发电机结构均可应用在本实用新型中。

本实用新型的具有识别功能的跳舞毯能够精确地实现对不同跳舞毯使用者的识别，且定位精准化、灵敏度高。

以上借助具体实施例对本实用新型做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本实用新型所保护的范围。

Claims (10)

1.一种具有识别功能的跳舞毯，其特征在于，包括毯体(100)和至少两套穿戴摩擦发电组件，毯体(100)和穿戴摩擦发电组件分开设置，毯体(100)包括层叠设置的按键摩擦发电组件(110)和衬底层(120)，毯体(100)中的按键摩擦发电组件(110)和穿戴摩擦发电组件相对设置的两个表面形成摩擦界面，不同穿戴摩擦发电组件与毯体(100)中的按键摩擦发电组件(110)相互接触摩擦可产生不同的电信号，以用于识别穿戴摩擦发电组件。

2.根据权利要求1所述的具有识别功能的跳舞毯，其特征在于，不同穿戴摩擦发电组件的材质在静电序列中的位置不同，不同穿戴摩擦发电组件与按键摩擦发电组件(110)相互接触摩擦时产生的电信号的方向和/或强度不同。

3.根据权利要求2所述的具有识别功能的跳舞毯，其特征在于，包括两套穿戴摩擦发电组件，第一套穿戴摩擦发电组件(210)和第二套穿戴摩擦发电组件(220)的材质不同，且在静电序列中的位置处于按键摩擦发电组件(110)中的用于形成摩擦界面的材料层的材质的两侧，第一套穿戴摩擦发电组件(210)与按键摩擦发电组件(110)相互接触摩擦时产生正向的电信号，第二套穿戴摩擦发电组件(220)与按键摩擦发电组件(110)相互接触摩擦时产生负向的电信号。

4.根据权利要求2或3所述的具有识别功能的跳舞毯，其特征在于，毯体(100)还包括信号处理单元(130)和信号输出接口(140)，按键摩擦发电组件(110)通过电连接器件(150)与信号处理单元(130)的输入端相连，信号处理单元(130)的输出端与信号输出接口(140)相连，信号处理单元(130)可利用产生的不同的电信号识别出与毯体(100)相互接触摩擦的穿戴摩擦发电组件，并通过信号输出接口(140)输出对应的识别信号。

5.根据权利要求4所述的具有识别功能的跳舞毯，其特征在于，按键摩擦发电组件(110)包括多个按键电极(111)，多个按键电极(111)固定设置在衬底层(120)的一侧表面上，多个按键电极(111)和穿戴摩擦发电组件相对设置的两个表面形成摩擦界面，多个按键电极(111)分别通过电连接器件(150)与信号处理单元(130)的输入端相连。

6.根据权利要求5所述的具有识别功能的跳舞毯，其特征在于，按键摩擦发电组件(110)还包括按键摩擦材料层(112)，多个按键电极(111)固定设置在按键摩擦材料层(112)的一侧表面上，按键摩擦材料层(112)和穿戴摩擦发电组件相对设置的两个表面形成摩擦界面。

7.根据权利要求6所述的具有识别功能的跳舞毯，其特征在于，按键摩擦材料层(112)的形状和数量与多个按键电极(111)相对应，多个按键电极(111)固定设置衬底层(120)的一侧表面上。

8.根据权利要求6或7所述的具有识别功能的跳舞毯，其特征在于，按键摩擦发电组件(110)包括居间摩擦材料层(113)，居间摩擦材料层(113)层叠设置在按键摩擦材料层(112)远离按键电极(111)的一侧表面上，穿戴摩擦发电组件和居间摩擦材料层(113)相对设置的两个表面形成摩擦界面。

9.根据权利要求1所述的具有识别功能的跳舞毯，其特征在于，包括用于将穿戴摩擦发电组件设置在使用者足底的固定装置。

10.根据权利要求9所述的具有识别功能的跳舞毯，其特征在于，固定装置为鞋套，穿戴摩擦发电组件设置在鞋套底部。