[发明专利]一种智能鞋系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种鞋类物的智能化系统，特别是指通过将普通鞋类物置入智能化信息处理模块，并加入无线数据传输功能，并与上位机实现信息互联互通，以及远距离的环境信息感知和智能化管理，从而实现鞋类物的功能创新和性能提升，实现真正意义上的智能鞋。

背景技术

鞋子已经成为人们日常生活的必要装备之一，无论是爬山，散步，跑步，打球、溜冰等各种运动，都离不开一双合脚的、满足各种不同功能的鞋子或其它鞋类物。随着使用环境和用户需求的变化，鞋子本身的功能性也在不断拓展和提升。比如越野登山鞋，雪地鞋，慢跑鞋，羽毛球专用鞋，篮球专用鞋等各类不同使用环境，不通功能需求的鞋子被逐渐开发出来，以满足人们的需求。

随着各种电子产品的大规模普及，以及微型化研究的快速发展，让电子产品置入普通鞋子或鞋类物成为可行的方案。通过鞋子的电子化和智能化，可以为鞋子提供许多实用的新特征新功能，为用户提供新体验。目前市场上出现的仅有极少数国外品牌在这方面做了一些研究和应用，但也仅仅是采用了一些诸如计步器、运动里程计算、运动量计算、卡路里消耗等少数普通的功能，没有实现更多更实用的智能化功能。

创作人基于积极创新的精神，力求克服上述技术局限和应用困难，通过深入的对微型化智能信息处理模块和微型化无线通讯技术方面的研究，提供了一些实现鞋类物新功能特性的方法和系统，从而实现真正意义上的智能鞋。

发明内容

如上所述，本发明涉及一种鞋类物的智能化系统，通过将普通鞋类物置入多功能的传感器和智能化信息处理模块，并引入微型化设计的无线数据传输功能，与上位机实现信息互联互通，以及远距离的环境信息感知和智能化管理，从而实现鞋类物的功能革新，实现真正意义上的智能鞋。

本发明设计了一种可嵌入鞋类物的智能化模块来实现智能鞋的基本功能。此智能化模块经过特别的微型化设计，可以置入到任一经过预先设计的鞋类物内部。

所述智能化模块包括两个核心部分：智能信息处理模块和无线通讯处理模块。智能信息处理模块是信息收集、分析、运算、处理的中心，完成自身的信息处理，向上传送必要的信息，并执行上位机下达的指令。无线通讯处理模块是跟外部通讯沟通的枢纽，负责上传/接受信息和指令。

因电子产品本身的固有一些缺陷和生命周期损耗，鞋类物置入的智能化模块必须经过良好的可靠性设计，包括耐高温，一定压力的挤压等，以至于可以再次加工成型而不容易损坏。鞋类物也应当设计成便于取出、重新置入智能化模块。并且，在没有置入智能化模块时，也能确保鞋类物本身的基本功能不受明显影响。

本发明设计的智能化模块供电部分依据实际需要来选择，可以是可充电内置电池，如果是运动鞋，空间富余较多，则可以选用压力发电或其它可发电的微型化供电装置，这样便于在野外活动时能持续更长时间的工作。

所述的智能信息处理模块根据应用场景是采用运动传感器来进行运动状态的判断和运动量的计算。该运动传感器包含至少一个3轴加速度计，或3轴陀螺仪，或3轴方向传感器之一，运动传感器将通过一定算法估算出智能鞋使用者的运动状态，运动量，从而进一步估算出使用者的能量消耗和健康状况等信息。进一步还可以包括环境传感器如气压传感器、或温度传感器、或湿度传感器、或光照度传感器等。通过这些传感器的应用，可以对智能鞋的使用环境作更深入的感知，从而了解和判断智能鞋使用者是否有遇危险，是否需要救助等。

所述的智能信息处理模块如果是应用于野外和安全性要求较高的鞋类物上面，则可以给智能鞋增加位置定位和跟踪导航功能。可以选择下面的任一种位置定位方式：（a）通过全球通信卫星实现精确的位置定位；（b）通过所述的智能信息处理模块内部的运动传感器实现惯性导航；（c）通过无线通讯系统实现智能鞋的粗略位置定位，其定位精度虽然较差一般在30米至500米范围之间，但在紧急情况时，还是可以作为紧急救援的一个重要参考。进一步的，也可以是这三种定位方法的组合应用。

所述的智能信息处理模块还可以包含简易的信息显示和信息输出装置，通过简易的LED灯阵列显示简单的字符，用多彩LED灯显示不同的状态，以及通过置入一个小型法发生装置如喇叭。通过这些多功能的信息输出，可以广泛应用于不同应用的智能鞋，以满足各类不同需求的人群。

所述的无线通讯处理模块是进行信息交互、指令传输的枢纽，所以要尽可能的确保无线通讯处理模块的工作正常，同时要根据环境和使用者的要求来选择合适的无线通讯方式，包括至少采用近距离无线通讯、或远程无线通讯方式的一种，或者其组合应用。