CN207733729U - 计步装置、计步鞋垫和计步鞋 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种计步装置、计步鞋垫和计步鞋，其中计步装置，包括压力传感器、比较器、计数器、传输模块和电源；所述压力传感器采集用户运动时足底产生的压力，将所述压力转换成电信号发送给所述比较器；所述比较器，将所述电信号与预设的上门限值电信号、下门限值电信号进行比较生成脉冲信号发送给所述计数器；所述计数器，记录所述脉冲信号的数量；所述传输模块，将所述计数器记录的数据发送给外部，或者，接收外部的控制命令；所述电源，给所述压力传感器、比较器、计数器和传输模块供电。本实用新型的计步装置生产成低本，待机时间长，安装有上述计步装置的计步鞋垫和计步鞋具有同样的效果。

Description

计步装置、计步鞋垫和计步鞋

技术领域

本实用新型涉及计步领域，尤其涉及一种计步装置、计步鞋垫和计步鞋。

背景技术

在智能可穿戴设备或智能手机上使用计步器的用户已经很多，这些计步器一般采用加速度传感器来实现计步，不同公司的穿戴设备一般会有自己公司的计步算法，但是，无论是哪一种算法，都存在误判的情况发生，比如手环或手表上的计步器，只需摆动手臂就会计步。

实用新型内容

本实用新型的主要目的为提供一种计步准确的计步装置、计步鞋垫和计步鞋。

为了实现上述发明目的，本实用新型提供一种计步装置，包括压力传感器、比较器、计数器、传输模块和电源；

所述压力传感器采集用户运动时足底产生的压力，将所述压力转换成电信号发送给所述比较器；

所述比较器，将所述电信号与预设的上门限值电信号、下门限值电信号进行比较生成脉冲信号发送给所述计数器；

所述计数器，记录所述脉冲信号的数量；

所述传输模块，将所述计数器记录的数据发送给外部，或者，接收外部的控制命令；

所述电源，给所述压力传感器、比较器、计数器和传输模块供电。

进一步地，所述计步装置还包括放大器，将所述压力传感器发送给比较器的电信号进行放大处理后，发送给所述比较器。

进一步地，所述压力传感器包括压电式压力传感器、电阻应变式压力传感器、动磁式压力传感器、气体压力式压力传感器中的一种。

进一步地，所述传输模块包括WiFi模块、蓝牙模块、NFC近场交互模块、NB-IOT模块中的一种或多种。

进一步地，所述传输模块包括2G模块、3G模块、4G模块、5G模块中的一种或多种。

进一步地，所述电源包括纽扣电池。

进一步地，所述计步装置还包括扁平状的承载体，该承载体上设置有容纳腔体和传导件；

所述压力传感器、比较器、计数器、传输模块和电源安装在所述容纳腔体内；

所述传导件与所述压力传感器的采集端连接，将用户运动时足底产生的压力传递给所述采集端。

进一步地，所述电信号为电压信号。

本实用新型还提供一种计步鞋垫，包括垫体，所述垫体内设置如上述中任一项所述的计步装置。

本实用新型还提供一种计步鞋，包括鞋底本体，所述鞋底本体内嵌入如上述任一项所述的计步装置；

所述用户运动时足底产生的压力通过所述鞋底本体传递给所述压力传感器。

本实用新型的计步装置，计步准确性高，直接通过用户足底的压力变化进行判断，判断逻辑简单、直接，准确性高；所用的硬件设备同样简单，只需要压力传感器、比较器、计数器、传输模块和电源，硬件设备少，能耗低，降低生产成本，提高计步装置的待机时间。安装有上述计步装置的计步鞋垫和计步鞋具有同样的效果。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的计步装置的结构示意框图；

图2是本实用新型一具体实施例的计步装置的结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照图1，提出本实用新型一实施例的一种计步装置，包括压力传感器10、比较器20、计数器30、传输模块40和电源50；压力传感器10采集用户运动时足底产生的压力，将压力转换成电信号发送给比较器20；比较器20，将电信号与预设的上门限值电信号、下门限值电信号进行比较生成脉冲信号发送给计数器30；计数器30，记录脉冲信号的数量；传输模块40，将计数器30记录的数据发送给外部，或者，接收外部的控制命令；电源50，给压力传感器10、比较器20、计数器30和传输模块40供电。

本实施例中，上述比较器20带有回差电压，即有上门限值电信号和下门限值电信号，当压力传感器10采集的压力转换成电信号值大于上门限值电信号时，比较器20输出高电平，小于下门限值电信号时输出低电平，连续的高电平和低电平形成脉冲信号发送给计数器30，一个高电平和一个低电平为一个周期，形成一个脉冲。上述计数器30则将一个脉冲记一个数，其可以将计数保存在计步器中。优选的，上门限值电信号对应的压力值设置为人体体重的一半，而下门限值电信号可以设得比较小，这样可以准确判断用户脚踩踏、提腿的动作。上述电信号一般为电压信号。上述传输模块40为无线传输模块，一般包括天线和微处理器，微处理器控制天线的工作，微处理器一般与上述计数器30连接，控制计数器30上传数据的方式等，比如，控制计数器30的存储空间被占满等时，发送计数给无线传输模块，又或者，控制计数器30以实时、定时等方式将计数结果发送给无线传输模块。

参照图2，本实施例中，上述计步装置还包括放大器60，将压力传感器10发送给比较器20的电信号进行放大处理后，发送给比较器20。由于将压力传感器10采集的压力转换成电信号后，产生的电信号比较微弱，通过放大器60放大后输出给比较器20，方便比较器20比较，得到更加准确的比较结果。

本实施例中，上述压力传感器10包括压电式压力传感器、电阻应变式压力传感器、动磁式压力传感器、气体压力式压力传感器中的一种。

上述压电式压力传感器，即为利用压电片、压电薄膜等作为采集单元的压力传感器10；上述电阻应变式压力传感器即为利用电阻应变片作为采集单元的压力传感器10；上述动磁式压力传感器，即为利用磁场变化产生电信号的压力传感器10；上述气体压力式压力传感器，即为利用气体压强计算压力的压力传感器10。本实施例中，还可以包括其它形式的压力传感器10，只要可以采集压力，且方便放置在鞋中供用户使用即可。

本实施例中，上述传输模块40包括WiFi模块、蓝牙模块、NFC近场交互模块、NB-IOT(基于蜂窝的窄带物联网，Narrow Band Internet of Things)模块中的一种或多种。上述WiFi模块、蓝牙模块、NFC近场交互模块、NB-IOT模块等模块，功耗低，提高计步装置的待机时间等。

本实施例中，上述传输模块40还可以包括2G模块、3G模块、4G模块、5G模块中的一种或多种。即广域网传输装置，方便用户通过移动终端远距离的控制或获取计步装置的数据。

本实施例中，上述电源50包括纽扣电池。因为上述计步装置的各硬件简单，耗电量低，采用钮扣电池既可以实现长时间待机，还可以减小计步装置的体积。

本实施例中，上述计步装置还包括扁平状的承载体，该承载体上设置有容纳腔体和传导件；压力传感器10、比较器20、计数器30、传输模块40和电源50安装在容纳腔体内；传导件与压力传感器10的采集端连接，将用户运动时足底产生的压力传递给采集端。

上述承载体成扁平状，方便将计步装置放置在鞋垫和鞋底之间使用，降低对应用户足底产生的不适感。上述传导件，是为了使压力传感器10能够采集到压力数据，以及提高压力传感器10采集数据的准确性等。

在一具体实施中，在移动终端上安装有对应上述计步装置的APP，移动终端通过无线装置通过上述无线传输模块连接上述计步装置。将扁平状的计步装置放置在鞋内的鞋底上表面，然后将鞋垫放入鞋内，即将计步装置放置在鞋底和鞋垫之间。当用户穿上鞋进行运动时，压力传感器10采集到压力值，然后将压力值转换成电压信号，传输给放大器60，放大器60将电压信号放大指定倍数后，发送给比较器20进行比较处理，当用户的足底处于踩踏状态时，电压信号会大于比较器20中设置的上门限值电信号，此时比较器20输出一个高电平，当用户的足底处于抬起状态时，电压信号会小于比较器20中设置下上门限值电信号，此时比较器20输出一个低电平，而相邻的高低电平会形成一个脉冲信号，被计数器30即为一个数。当计数器30存储满时，无线传输模块的处理器会控制无线传输模块将计数器3中的计数通过无线传输模块上传到上述移动终端或者服务器。在使用过程中，还可以通过APP控制计步装置实施或定时的上传计数器30的计数。

本实施的计步装置，计步准确性高，直接通过用户足底的压力变化进行判断，判断逻辑简单、直接，准确性高；所用的硬件设备同样简单，只需要压力传感器10、比较器20、计数器30、传输模块40和电源50，硬件设备少，能耗低，降低生产成本，提高计步装置的待机时间。

本实用新型还提供一种计步鞋垫，包括垫体，垫体内设置如上述任一实施例中的计步装置。

本实用新型还提供一种计步鞋，包括鞋底本体，鞋底本体内嵌入如上述任一实施例的计步装置；用户运动时足底产生的压力通过鞋底本体传递给压力传感器10。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型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，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种计步装置，其特征在于，包括压力传感器、比较器、计数器、传输模块和电源；

所述压力传感器采集用户运动时足底产生的压力，将所述压力转换成电信号发送给所述比较器；

所述比较器，将所述电信号与预设的上门限值电信号、下门限值电信号进行比较生成脉冲信号发送给所述计数器；

所述计数器，记录所述脉冲信号的数量；

所述传输模块，将所述计数器记录的数据发送给外部，或者，接收外部的控制命令；所述传输模块为无线传输模块，包括天线和微处理器，微处理器控制天线的工作，微处理器与上述计数器连接；

所述电源，给所述压力传感器、比较器、计数器和传输模块供电；

所述电源包括纽扣电池；

所述计步装置还包括扁平状的承载体，该承载体上设置有容纳腔体和传导件；

所述压力传感器、比较器、计数器、传输模块和电源安装在所述容纳腔体内；

所述传导件与所述压力传感器的采集端连接，将用户运动时足底产生的压力传递给所述采集端。

2.根据权利要求1所述的计步装置，其特征在于，还包括放大器，将所述压力传感器发送给比较器的电信号进行放大处理后，发送给所述比较器。

3.根据权利要求1或2所述的计步装置，其特征在于，所述压力传感器包括压电式压力传感器、电阻应变式压力传感器、动磁式压力传感器、气体压力式压力传感器中的一种。

4.根据权利要求1或2所述的计步装置，其特征在于，所述传输模块包括WiFi模块、蓝牙模块、NFC近场交互模块、NB-IOT模块中的一种或多种。

5.根据权利要求1或2所述的计步装置，其特征在于，所述传输模块包括2G模块、3G模块、4G模块、5G模块中的一种或多种。

6.根据权利要求1或2所述的计步装置，其特征在于，所述电信号为电压信号。

7.一种计步鞋垫，包括垫体，其特征在于，所述垫体内设置如权利要求1-6中任一项所述的计步装置。

8.一种计步鞋，包括鞋底本体，其特征在于，所述鞋底本体内嵌入如权利要求1-6中任一项所述的计步装置；

所述用户运动时足底产生的压力通过所述鞋底本体传递给所述压力传感器。