CN209643976U - 智能充电型定位鞋 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种智能充电型定位鞋，其特征在于，包括：定位鞋本体、设置在鞋底内部的至少两块永磁体、至少一组弹簧组、多根条形导体、电源模块和定位模块；所述弹簧组的一对弹簧一端固定在鞋底内底面上且相互平行；所述永磁体平行地设置在弹簧组的旁侧，固定在鞋底内部且相邻两块永磁体的磁极设置方向相反；所述多根条形导体相互平行且构成串联；每一所述条形导体的两端分别与弹簧组的两根弹簧固接；所述条形导体通过导线连接电源模块；所述电源模块通过导线连接定位模块。一方面弹簧的弹力能够起到脚底缓冲和按摩的作用，提高鞋的舒适度，另一方面，条形导体能够产生电动势，从而对锂电池进行充电。
Description
技术领域
本实用新型涉及鞋类和智能穿戴设备领域，尤其涉及一种智能充电型定位鞋装置。
背景技术
对于传统意义上的电子产品而言，电子设备的供电往往不能实现设备内部自我供电，而一般是采用外部供电的方式，外部供电方式的优点是结构设计相对较为简单，但缺点是只能被动的接受供电，显然当应用于定位鞋的供电时会受到极大的限制，并且当进行户外运动时外部充电将变得更加难以实现。
文献“公开号为CN201110073772.4的中国发明专利”，公开了一种太阳能定位鞋，主要包括太阳能薄膜、第一鞋体、以及安装于所第一鞋体处的光电转化器、GPS模块、蓄电池。虽然是采用太阳能进行定位鞋内部充电，但太阳能充电方式往往要求太阳光线较强且需要较长的光照时间，而当使用者身处于室内或在无阳光的条件下将很难满足定位鞋的充电问题；其次，采用太阳能充电方式时一般要求太阳能薄膜与太阳光线的接收面积尽可能的大，但定位鞋表面积较小太阳能利用率非常低。
实用新型内容
定位鞋若能很好的解决内部自我供电问题，那么将会极大的提高定位鞋的应用能力，特别是对于户外运动爱好者无法进行外部充电，或者是老人及儿童等一些经常会忘记充电的人群具有重要的意义。
本实用新型主要针对的是定位鞋在长期工作过程一般不便于采用外部充电，特别是户外运动时往往难以满足外部充电条件的问题。利用电磁感应原理，在鞋跟处特别设计了可以踩压的弹簧组，通过弹簧的上下运动带动固定于弹簧上的条形导体，而该条形导体在磁场中做切割磁感线运动时能够产生动生电动势，并且为了增大该电动势采用了多根条形导体进行串联，并为锂电池进行充电，继而为定位模块供电，实现了定位鞋内部的智能供电。
为了解决现有技术存在的缺陷和不足的问题，本实用新型具体采用以下技术方案：
一种智能充电型定位鞋，其特征在于，包括：定位鞋本体、设置在鞋底内部的至少两块永磁体、至少一组弹簧组、多根条形导体、电源模块和定位模块；所述弹簧组的一对弹簧一端固定在鞋底内底面上且相互平行；所述永磁体平行地设置在弹簧组的旁侧，固定在鞋底内部且相邻两块永磁体的磁极设置方向相反；所述多根条形导体相互平行且通过导线构成串联；每一所述条形导体的两端分别与弹簧组的两根弹簧固接；所述条形导体通过导线连接电源模块；所述电源模块通过导线连接定位模块。
优选地，所述弹簧组设置在鞋底的鞋跟处；便于穿戴者在行走过程中进行踩压，实现弹簧的上下运动，所述弹簧不论在伸张或压缩状态下其长度均大于永磁体的高度。
优选地，所述永磁体为扁平状的长方体；所述条形导体的两端分别固定在两根弹簧相距最近的两点上，且与弹簧绝缘；每一所述条形导体在永磁体正对弹簧组的面上的投影均在永磁体上。
优选地，永磁体的磁极相对设置，所述弹簧组设置在相邻两块永磁体之间。
优选地，所述弹簧组有两组，所述永磁体有三块，所述条形导体有八根；每一组弹簧组上设置有四根条形导体；所述永磁体为钕铁硼。
优选地，所述弹簧的活动自由端伸出鞋底的顶部，且其上部设置有鞋垫。
优选地，所述电源模块包括相连接的全桥整流电路、稳压和稳流电路和锂电池；所述全桥整流电路的输入端连接条形导体；所述定位模块包括GPS定位装置。
优选地，所述锂电池的两端还设置有平衡充放电模块，实现锂电池电能的有效、平衡管理。
本实用新型及其优选方案提供了一种能够在使用过程中自充电的定位鞋及其设置方案，首先，通过弹簧组驱动条形导体，在使用者行走的过程中上下往复运动，一方面弹簧的弹力能够起到脚底缓冲和按摩的作用，提高鞋的舒适度，另一方面，条形导体在运动的过程中切割永磁体产生的垂直于弹簧组所在面的磁感线，能够产生电动势，从而对锂电池进行充电，因此无需额外的充电装置；其次，通过串联的多根做相同动作的条形导体，达到了能够满足充电基本要求的足够高的输出电压；最后，还通过全桥整流电路将交流电转换为直流电，使整体充电方案变得简单易行。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步详细的说明：
图1为本实用新型实施例整体结构侧视剖面示意图；
图2为本实用新型实施例整体结构俯视剖面示意图；
图3为本实用新型实施例整体结构后视局部剖面示意图；
图4为本实用新型实施例采用的全桥整流电路结构示意图；
图5为本实用新型实施例各电路模块连接示意图；
图中：1-鞋底，2-鞋面，3-弹簧，4-永磁体，5-条形导体，6-导线，7-电源模块，71-全桥整流电路，72-稳压和稳流电路，73-锂电池，74-平衡充放电模块，8-定位模块，9-强力胶，10-全桥整流电路的输入端，11-二极管，12-全桥整流电路的输出端。
具体实施方式
为让本专利的特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下：
如图1-图3所示，在本实施例方案包括带有鞋底1和鞋面2的定位鞋，其主要在于对鞋底1部分的改进，包括设置在鞋底1内部的：三块永磁体4、两组弹簧组、分为两组的八根条形导体5、电源模块7和定位模块8。
其中，鞋底1最好选用硬度较大，韧性较佳的材料，且厚度应该足够容纳上述器件。
由永磁体4、弹簧组和条形导体5共同构成的电磁感应部分，设置在鞋底1的鞋跟处。
其中，每一弹簧组的一对弹簧3的一端固定在鞋底1内部的底面上且相互平行，而弹簧3的另一端，即活动自由端略微伸出鞋底1的顶部以确保使用者在行走的过程中能够使弹簧3受力而发生明显的形变，且其上部设置有鞋垫以确保弹簧3对使用者的舒适度不会形成干扰项。两组弹簧组之间也相互平行。
永磁体4为扁平状的长方体，材质为钕铁硼；每一永磁体4平行地设置在弹簧组的旁侧，固定在鞋底1内部，且相邻两块永磁体4的磁极设置方向相反，以保证永磁体4形成的磁感线能够以垂直或基本垂直的形态穿过弹簧组所在的平面。在本实施例中，选择永磁体4的磁极设置方向与弹簧组的弹簧3设置方向相同，即永磁体4两极水平设置。
同时，弹簧组弹簧3在压缩状态下的长度应大于永磁体4在弹簧3伸缩方向上的长度，也是为了保证永磁体4本身的刚体形态在使用过程中对使用者的舒适度不会形成干扰项。
分为两组的八根条形导体5相互平行且构成串联以实现从单根条形导体5获得的微小电动势能够足够形成充电的电压，并在每一弹簧组上各设置有四根。每一条形导体5的两端分别采用强力胶9固定在两根弹簧3相距最近的两点上使其所构成的平面与弹簧组的平面保持一致，且与弹簧3绝缘以保证弹簧3本身不会对条形导体5的串联电路构成电气上的影响，同时，每一条形导体5在永磁体4正对弹簧组的面上的投影均在永磁体4上，使其左右宽度稍大于切割磁感线的条形导体5，而上下高度略大于切割磁感线的条形导体5的上下运动的极限范围，保证条形导体5在其行程范围内均在作切割磁感线运动。
条形导体5通过导线6连接电源模块7以实现充电；电源模块7通过导线6连接定位模块8以实现供电。
在当使用者在行走的过程中带动弹簧组上下往复运动，从而条形导体5在运动的过程中切割永磁体4产生的垂直于弹簧组所在面的磁感线，形成电动势从而对锂电池73进行充电。
如图5所示，电源模块7包括相连接的全桥整流电路71、稳压和稳流电路72和锂电池73，以及锂电池73的两端设置的平衡充放电模块74。定位模块8包括GPS定位装置（也可以是与GPS同类型的北斗定位装置等其他类型的定位装置）。
如图4所示，全桥整流电路的输入端10连接条形导体5，全桥整流电路的输出端12连接稳压和稳流电路72，全桥整流电路71由四个二极管11构成，能够将条形导体5产生的交流电转换为直流电。
此外，由于稳压和稳流电路72，以及平衡充放电模块74是锂电池73充电电路当中为了实现更优越和稳定充电效果的常规电路模块，故本实施例不对其具体的构造做过多的赘述。
由此可以获得本实施例的具体设置方法，包括以下步骤：
步骤S1：在定位鞋本体的鞋底1跟部的内部，沿鞋跟在使用状态时的受力方向设置包括两根弹簧3，以及在两根弹簧3之间平行地设置有多根条形导体5的至少一组弹簧组，作为动力传动机构和切割磁感线机构；
步骤S2：在弹簧组的两侧平行地分别设置一块永磁体4；两块永磁体4的磁极相对，并固定在鞋底1内部，作为产生磁场并提供磁感线的结构；
步骤S3：将每一条形导体5串联之后经导线6连接全桥整流电路71的输入端，再经稳压和稳流电路72连接锂电池73，从而实现磁生电对电源的充电和锂电池73对定位模块8的供电。
步骤S4：在锂电池的两端设置平衡充放电模块。
本专利不局限于上述最佳实施方式，任何人在本专利的启示下都可以得出其它各种形式的智能充电型定位鞋，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利的涵盖范围。
Claims (8)
1.一种智能充电型定位鞋，其特征在于，包括：定位鞋本体、设置在鞋底内部的至少两块永磁体、至少一组弹簧组、多根条形导体、电源模块和定位模块；所述弹簧组的一对弹簧一端固定在鞋底内底面上且相互平行；所述永磁体平行地设置在弹簧组的旁侧，固定在鞋底内部且相邻两块永磁体的磁极设置方向相反；所述多根条形导体相互平行且构成串联；每一所述条形导体的两端分别与弹簧组的两根弹簧固接；所述条形导体通过导线连接电源模块；所述电源模块通过导线连接定位模块。
2.根据权利要求1所述的智能充电型定位鞋，其特征在于：所述弹簧组设置在鞋底的鞋跟处；所述弹簧在压缩状态下的长度大于永磁体在弹簧伸缩方向上的长度。
3.根据权利要求2所述的智能充电型定位鞋，其特征在于：所述永磁体为扁平状的长方体；所述条形导体的两端分别固定在两根弹簧相距最近的两点上，且与弹簧绝缘；每一所述条形导体在永磁体正对弹簧组的面上的投影均在永磁体上。
4.根据权利要求2所述的智能充电型定位鞋，其特征在于：所述永磁体的磁极相对设置，所述弹簧组设置在相邻两块永磁体之间。
5.根据权利要求4所述的智能充电型定位鞋，其特征在于：所述弹簧组有两组，所述永磁体有三块，所述条形导体有八根；每一组弹簧组上设置有四根条形导体；所述永磁体为钕铁硼。
6.根据权利要求1所述的智能充电型定位鞋，其特征在于：所述弹簧的活动自由端伸出鞋底的顶部，且其上部设置有鞋垫。
7.根据权利要求1所述的智能充电型定位鞋，其特征在于：所述电源模块包括相连接的全桥整流电路、稳压和稳流电路和锂电池；所述全桥整流电路的输入端连接条形导体；所述定位模块包括GPS定位装置。
8.根据权利要求7所述的智能充电型定位鞋，其特征在于：所述锂电池的两端还设置有平衡充放电模块。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109430991A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-03-08 | 福建林业职业技术学院 | 智能充电型定位鞋及其设置方法 |
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2018
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