[实用新型]一种智能鞋系统

说明书

技术领域

本实用新型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，并加入无线通讯处理模块，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系统，从而实现真正意义上的智能鞋。

实用新型内容

如上所述，本实用新型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。

本实用新型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。

所述的智能信息处理模块包含一个运动信息处理单元，通过采用运动传感器来进行运动状态的判断和运动量的计算。该运动信息处理单元包含至少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，还包括一个环境信息处理单元，利用环境传感器来收集环境信息，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。

更进一步，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，则使用位置定位处理单元来进行位置定位。包括三种位置定位系统：（a）通过全球通信卫星实现精确位置定位的全球卫星定位系统；（b）通过所述的智能信息处理模块内部的运动传感器实现的惯性导航系统；（c）通过无线通讯系统实现智能鞋的粗略位置定位的无线基站定位系统，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。

所述全球卫星定位系统包括至少有GPS（全球定位系统）、或北斗卫星定位系统、或伽利略卫星定位系统、或格洛纳斯卫星定位系统中的一种。通过卫星定位的方法在室外环境下可以达到10米以内的精度，因此作为本实用新型的优选位置定位系统。但在室内环境中效果较差，所要需要辅以其它定位系统。

所述无线基站定位系统是通过分析无线通信处理模块相连的通讯联络基站的位置，而对自身所在位置进行估算。因此基站密集的地方，位置越准确，在荒野中基站定位经常偏差很大。一般由移动通讯运营商提供的基站定位精度在30米至500米之间。

所述惯性导航系统也是通过对运动传感器进行深入的数据分析，获得运动过程中的细微变化信息，再对这些细微的运动信息进行积分运算，可以推导出智能鞋使用者的行动方向和行动距离。非常适合在没有卫星定位或无线通讯系统定位的封闭室内、荒野、无人的海面等恶劣环境。