一種智能鞋的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及穿戴式智能設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種基于摩擦發(fā)電原理制作的兼具記步、提醒功能的智能鞋。
【背景技術(shù)】
[0002]穿戴式智能設(shè)備，一般是指應(yīng)用穿戴式技術(shù)對日常穿戴進(jìn)行智能化設(shè)計(jì)、開發(fā)出可以穿戴的設(shè)備的總稱，如眼鏡、手套、手表、服飾及鞋等。而更廣義的穿戴式智能設(shè)備包括功能全、尺寸大、可不依賴智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)完整或者部分的功能，例如智能手表或智能眼鏡等，以及只專注于某一類應(yīng)用功能，需要和其它設(shè)備如智能手機(jī)配合使用，如各類進(jìn)行體征監(jiān)測的智能手環(huán)、智能首飾等。隨著技術(shù)的進(jìn)步以及用戶需求的變迀，可穿戴式智能設(shè)備的形態(tài)與應(yīng)用熱點(diǎn)也在不斷的變化。
[0003]同時(shí)，隨著社會的不斷發(fā)展，人們越來越注重身體健康，計(jì)步器也成為人們鍛煉身體時(shí)的必需品。通常，計(jì)步器不僅能顯示運(yùn)動步數(shù)，還可以進(jìn)一步計(jì)算運(yùn)動距離，消耗熱量等運(yùn)動數(shù)據(jù)，使用戶能按需求調(diào)節(jié)運(yùn)動強(qiáng)度，達(dá)到更好的效果。現(xiàn)有技術(shù)中存在多種計(jì)步器，例如，基于振動傳感器或加速度計(jì)的計(jì)步器，或者利用手機(jī)等移動設(shè)備的重力感應(yīng)功能通過計(jì)步軟件實(shí)現(xiàn)計(jì)步功能的計(jì)步器。
[0004]上述現(xiàn)有計(jì)步器一般都是穿戴于人體手腕、胳膊或軀干上，而且大都采用電池或外部充電式電源進(jìn)行供電，一旦電源耗盡，計(jì)步功能就會出現(xiàn)中斷，給用戶的日常使用帶來了極大的不便。此外，對于采用移動設(shè)備上的軟件進(jìn)行計(jì)步的計(jì)步器，準(zhǔn)確性和可靠性也不高。同時(shí)，現(xiàn)有計(jì)步器還普遍缺少提醒功能，無法直觀地使用戶感知到已有的運(yùn)動量并敦促用戶進(jìn)行更大的運(yùn)動量。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于摩擦發(fā)電原理制作的兼具記步和提醒功能的智能鞋。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的一種智能鞋的具體技術(shù)方案為:
[0007]—種智能鞋，包括:鞋體;感應(yīng)模塊，設(shè)置在鞋體上，包括摩擦發(fā)電界面，用戶運(yùn)動時(shí)受到擠壓可產(chǎn)生電信號；信號處理模塊，設(shè)置在鞋體上，與感應(yīng)模塊相連，可接收感應(yīng)模塊產(chǎn)生的電信號并累加計(jì)步;提醒模塊，設(shè)置在鞋體上，與信號處理模塊相連，當(dāng)用戶的運(yùn)動步數(shù)累加到不同的預(yù)設(shè)值時(shí)，信號處理模塊可控制提醒模塊顯示出對應(yīng)的狀態(tài)，以提醒用戶;第一供電模塊，設(shè)置在鞋體上，與提醒模塊相連，包括摩擦發(fā)電界面，用戶運(yùn)動時(shí)受到擠壓可產(chǎn)生電能，以為提醒模塊供電。
[0008]本實(shí)用新型的智能鞋的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0009]I)本實(shí)用新型中根據(jù)摩擦發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能完成計(jì)步，準(zhǔn)確地反映了用戶的運(yùn)動情況，同時(shí)利用摩擦發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能進(jìn)行顯示單元的供電，解決了因外接電池電量有限而導(dǎo)致使用受限的問題。
[0010]2)本實(shí)用新型中通過顯示單元實(shí)現(xiàn)提醒功能，使用戶直觀地了解運(yùn)動狀況并敦促用戶進(jìn)行更大的運(yùn)動量，提升了用戶體驗(yàn)。
[0011]3)本實(shí)用新型中的計(jì)步系統(tǒng)體積小、重量輕，且直接設(shè)置在鞋體內(nèi)部，為用戶的使用帶來了極大方便。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的智能鞋的一實(shí)施例的原理圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型的智能鞋的一實(shí)施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖3為本實(shí)用新型的智能鞋的一實(shí)施例的外部結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖4為本實(shí)用新型的智能鞋的另一實(shí)施例的原理圖；
[0016]圖5為本實(shí)用新型的智能鞋中的摩擦發(fā)電機(jī)的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖6為本實(shí)用新型的智能鞋中的摩擦發(fā)電機(jī)的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖7為本實(shí)用新型的智能鞋中的摩擦發(fā)電機(jī)的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖8為本實(shí)用新型的摩擦發(fā)電機(jī)中的摩擦發(fā)電界面上的點(diǎn)陣凸起的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了更好的了解本實(shí)用新型的目的、結(jié)構(gòu)及功能，下面結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的一種智能鞋做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0021]如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型的智能鞋包括:鞋體100，以及設(shè)置在鞋體100上的感應(yīng)模塊200、信號處理模塊300和提醒模塊400。其中，鞋體100可為現(xiàn)有普通的鞋體形式;感應(yīng)模塊200優(yōu)選設(shè)置在鞋體100的底面上，包括摩擦發(fā)電界面，用戶運(yùn)動時(shí)受到擠壓可產(chǎn)生電信號；信號處理模塊300可設(shè)置在鞋體100的任一部位(如鞋底)，與感應(yīng)模塊200相連，可接收感應(yīng)模塊200產(chǎn)生的電信號并累加計(jì)步;提醒模塊400優(yōu)選設(shè)置在鞋體100的鞋面上，與信號處理模塊300相連，當(dāng)用戶的運(yùn)動步數(shù)累加到不同的預(yù)設(shè)值時(shí)，信號處理模塊300可控制提醒模塊400顯示出對應(yīng)的狀態(tài)，以提醒用戶。
[0022]進(jìn)一步，本實(shí)用新型的智能鞋還可包括第一供電模塊500。其中，第一供電模塊500優(yōu)選設(shè)置在鞋體100的底面上，與提醒模塊400相連，包括摩擦發(fā)電界面，用戶運(yùn)動時(shí)受到擠壓可產(chǎn)生電能，以為提醒模塊400供電。
[0023]進(jìn)一步，可選擇的是，如圖4所示，本實(shí)用新型的智能鞋上亦可包括第二供電模塊。其中，第二供電模塊也優(yōu)選設(shè)置在鞋體100的底面上，與信號處理模塊300相連，包括摩擦發(fā)電界面，用戶運(yùn)動時(shí)受到擠壓可產(chǎn)生電能，以為信號處理模塊300供電。或者，信號處理模塊300也可直接采用外接電池供電的形式，以克服運(yùn)動初期摩擦發(fā)電量不足導(dǎo)致信號處理模塊無法正常工作的問題。
[0024]由此，本實(shí)用新型的智能鞋根據(jù)摩擦發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能完成計(jì)步，準(zhǔn)確地反映了用戶的運(yùn)動情況，同時(shí)利用摩擦發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能進(jìn)行顯示單元的供電，解決了因外接電池電量有限而導(dǎo)致使用受限的問題。同時(shí)，通過顯示單元實(shí)現(xiàn)提醒功能，使用戶直觀地了解運(yùn)動狀況并敦促用戶進(jìn)行更大的運(yùn)動量，提升了用戶體驗(yàn)。
[0025]具體來說，本實(shí)用新型中的感應(yīng)模塊200包括至少一個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)。其中，優(yōu)選的是，感應(yīng)模塊200中設(shè)置多個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)，多個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)以層疊方式和/或平鋪方式設(shè)置在鞋體100上，且多個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)之間通過串聯(lián)和/或并聯(lián)方式連接。
[0026]進(jìn)一步，本實(shí)用新型中的摩擦發(fā)電機(jī)可為三層結(jié)構(gòu)、四層結(jié)構(gòu)或者五層結(jié)構(gòu)，摩擦發(fā)電機(jī)至少包含構(gòu)成摩擦發(fā)電界面的兩個(gè)相對面，且具有至少兩個(gè)電信號輸出端。
[0027]進(jìn)一步，如圖5所示，其為本實(shí)用新型中的摩擦發(fā)電機(jī)的第一實(shí)施例。本實(shí)施例中，摩擦發(fā)電機(jī)為三層結(jié)構(gòu)，包括:依次層疊設(shè)置的第一電極210、第一高分子聚合物絕緣層220、以及第二電極230。其中，第一電極210設(shè)置在第一高分子聚合物絕緣層220的第一側(cè)表面上，第一高分子聚合物絕緣層220的第二側(cè)表面與第二電極230相對設(shè)置。在上述結(jié)構(gòu)中，第一高分子聚合物絕緣層220的第一側(cè)表面與第一電極210之間相對固定，第一高分子聚合物絕緣層220的第二側(cè)表面與第二電極230之間在受到按壓或發(fā)生彎曲時(shí)接觸摩擦并在第二電極230和第一電極210處感應(yīng)出電荷。由此，本實(shí)施例中，第一高分子聚合物絕緣層220和第二電極230相對設(shè)置的兩個(gè)面作為摩擦發(fā)電機(jī)400的摩擦發(fā)電界面，第一電極210和第二電極230分別作為摩擦發(fā)電機(jī)400的兩個(gè)電信號輸出端。
[0028]進(jìn)一步，如圖6所示，其為本實(shí)用新型中的摩擦發(fā)電機(jī)的第二實(shí)施例。本實(shí)施例中，摩擦發(fā)電機(jī)為四層結(jié)構(gòu)，包括:依次層疊設(shè)置的第一電極210，第一高分子聚合物絕緣層220，第二高分子聚合物絕緣層240以及第二電極230。其中，第一電極210設(shè)置在第一高分子聚合物絕緣層220的第一側(cè)表面上，第二電極230設(shè)置在第二高分子聚合物絕緣層240的第一側(cè)表面上，第一高分子聚合物絕緣層220的第二側(cè)表面與第二高分子聚合物絕緣層240的第二側(cè)表面在受到按壓或發(fā)生彎曲時(shí)接觸摩擦并在第一電極210和第二電極230處感應(yīng)出電荷。由此，本實(shí)施例中，第一高分子聚合物絕緣層220和第二高分子聚合物絕緣層240相對設(shè)置的兩個(gè)面作為摩擦發(fā)電機(jī)400的摩擦發(fā)電界面，第一電極210和第二電極230分別作為摩擦發(fā)電機(jī)400的兩個(gè)電信號輸出端。
[0029]進(jìn)一步，如圖7所示，其為本實(shí)用新型中的摩擦發(fā)電機(jī)的第三實(shí)施例。本實(shí)施例中，摩擦發(fā)電機(jī)為五層結(jié)構(gòu)，具體是在上述第二實(shí)施例的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)居間薄膜層，也即，包括:依次層疊設(shè)置的第一電極210、第一高分子聚合物絕緣層220、居間薄膜層250、第二高分子聚合物絕緣層240以及第二電極230。其中，第一電極210設(shè)置在第一高分子聚合物絕緣層220的第一側(cè)表面上，第二電極230設(shè)置在第二高分子聚合物絕緣層240的第一側(cè)表面上，居間薄膜層250設(shè)置在第一高分子聚合物絕緣層220的第二側(cè)表面和第二高分子聚合物絕緣層240的第二側(cè)表面之間。
[0030]應(yīng)注意的是，居間薄膜層250為居間聚合物，其可以直接設(shè)置在第一高分子聚合物絕緣層220與第二高分子聚合物絕緣層240之間，且與第一高分子聚合物絕緣層220和第二高分子聚合物絕緣層240之間都不固定，這時(shí)，居間薄膜層250與第一高分子聚合物絕緣層220之間形成一個(gè)摩擦發(fā)電界面，與第二高分子聚合物絕緣層240之間形成另一個(gè)摩擦發(fā)電界面。或者，居間薄膜層250也可以與第一高分子聚合物絕緣層220或第二高分子聚合物絕緣層240中的一個(gè)相對固定，而與另一個(gè)接觸摩擦，例如圖6中所示，居間薄膜層250的第一側(cè)表面固定在第一高分子聚合物絕緣層220的第二側(cè)表面上，居間薄膜層250的第二側(cè)表面與第二高分子聚合物絕緣層240的第二側(cè)表面接觸，此時(shí)，由于居間薄膜層250與第一高分子聚合物絕緣層220相對固定，因此，當(dāng)該摩擦發(fā)電機(jī)400受到擠壓時(shí)，第二高分子聚合物絕緣層240的第二側(cè)表面與居間薄膜層250的第二側(cè)表面接觸摩擦并在第一電極210和第二電極440處感應(yīng)出電荷。
[0031]另外，摩擦發(fā)電機(jī)還可以采用其他結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，如同樣為五層結(jié)構(gòu)，只是采用居間電極層替換居間薄膜層，也即，摩擦發(fā)電機(jī)包括:依次層疊設(shè)置的第一電極、第一高分子聚合物絕緣層、居間電極層、第二高分子聚合物絕緣層和第二電極。其中，第一電極設(shè)置在第一高分子聚合物絕緣層的第一側(cè)表面上，第二電極設(shè)置在第二高分子聚合物絕緣層的第一側(cè)表面上，居間電極層設(shè)置在第一高分子聚合物絕緣層的第二側(cè)表面與第二高分子聚合物絕緣層的第二側(cè)表面之間。在這種方式中，通過居間電極層與第一高分子聚合物絕緣層