一种利用发光二极管进行运动测量的智能鞋

技术领域

本发明涉及智能运动鞋应用领域，特别涉及一种利用发光二极管进行应 力测量的智能鞋。

背景技术

运动鞋的智能化是当前运动鞋发展的一个趋势，国内外多个运动鞋生产厂商和可穿 戴设备厂商在该领域展开了一定的研究。

文献1提供一种数据传输方法及智能鞋，该智能鞋包括：智能鞋判断预设时间段内需 要发送的状态更新消息的总量是否达到预设阈值，所述状态更新消息为所述智能鞋检测出 用户的运动状态发生改变后生成的；若所述状态更新消息的总量达到所述预设阈值，则所 述智能鞋在规格为第一资源单位的时频资源上向目标终端发送所述状态更新消息，以将所 述用户的最新运动状态通知给所述目标终端；所述智能鞋与所述目标终端处于基于蜂窝的 窄带物联网NB-IoT中。

文献2公开了一种运动状态确定方法及装置，属于智能设备领域。所述方法包括：在 用户使用一双智能鞋垫时，在用户使用一双智能鞋垫时，接收所述一双智能鞋垫发送的每 只智能鞋垫的压力值，所述压力值为所述一双智能鞋垫同时采样的压力值，所述压力值包 括脚掌区域的第一压力值和脚跟区域的第二压力值；根据所述压力值确定所述用户的运动 状态，使得终端不需要经过复杂的计算，就可以根据接收的压力值确定用户的运动状态， 解决了相关技术中，终端根据接收的可穿戴设备发送的加速度值，通过复杂的算法确定用 户的运动状态，从而导致确定运动状态的实时性不高的问题。

正是由于上述原因，研究新的智能鞋，尤其是运动鞋中的关键传感器件与系统，是当 前运动鞋发展的一个关键问题。

参考文献：

1.深圳市元征科技股份有限公司，专利名称：一种数据传输方法及智能鞋，申请号： 201610605375.X。

2.北京小米移动软件有限公司，专利名称：运动状态确定方法及装置，申请号：201610258301.3。

发明内容：

针对背景技术中的需求，本发明的目的在于提供一种利用发光二极管进行运动测量 的智能鞋，该智能鞋首次采用可见光技术来测量应力，由此形成基于此运动鞋的运动检测 技术。本发明在智能鞋中增加了应力调节的光孔，在可见光经过光孔时，应力信息将会加 载在可见光中，将可见光的光强转化为光电流，通过测量该光电流的大小，可以得到应力 的大小。由于可见光可以携带应力信息在自由空间中传输，因此智能鞋体可以仅仅检测应 力信息，而不对应力信息进行处理。该智能鞋可以和智能手机或其它智能设备结合使用， 有助于提升可穿戴设备的用户体验。

本发明的基本结构包括：运动鞋体(10)，提供两只基本的鞋体；可见光发射节点(20)， 用来发送可见光，包括LED电源驱动电路，用来提供适合LED或LED阵列发光要求的稳定驱动电压，LED射频信号发射机驱动电路；应力调节的光孔(30)，位于可见光发射节 点之后，使得可见光发射节点发出的光通过该光孔，光孔的大小受到应力大小的控制，和 可见光发射节点同时使用，具备感知应力的功能；可见光接收节点(40)，用来接收可见光， 并将可见光的光强转化为光电流，包含光电探测器和相关放大电路，以及信号处理电路， 通过测量该光电流的大小，可以得到应力的大小。

进一步，所述LED光源可以是红光(R)LED灯珠，或者绿光(G)LED灯珠，或 者蓝光(B)LED灯珠，或者RGB三种颜色构成的白光LED灯珠，用来发送不同波长的 可见光信号，从而提高应力测量的准确程度。

进一步，可见光发射节点(20)和应力调节的光孔(30)，位于同一只鞋体上。

根据可见光接收节点(40)与可见光发射节点(20)和应力调节的光孔(30)这两者的位置 关系，可以设计两种结构的智能鞋：

第一种结构，可见光接收节点(40)，位于可见光发射节点(20)和应力调节的光孔(30) 所在的那一只鞋上，此时，同一只鞋具备测量该鞋上应力的功能。

第二种结构，可见光接收节点，和可见光发射节点与应力调节的光孔所在的那一只 鞋相分离，并位于下述地方：另一只鞋上；b)其它可穿戴设备上；c)智能手机上。

对于第一种结构，该鞋体包含短距离无线通信功能模块(50)，具备短距离无线通信 功能，将应力数据传输至其它可穿戴设备或智能手机上；所述短距离无线通信功能优先选 择蓝牙和Zigbee的通信方式。

对于第二种结构，单只鞋体不能完成应力测量过程，需要借助于另一只鞋体或其它 智能设备完成应力的测量过程，但是由于包含应力信息的可见光可以被传输至另一只鞋体 或其它智能设备，该鞋体不需要具备短距离无线通信功能。

对于这两种结构，该智能鞋均可以和智能手机一起使用，将对应力信息的复杂处理过 程放置在智能手机上完成。测量得到的应力信息可以作为人体姿态判别的依据。

附图说明

根据下面结合附图的示例性实施方式的详细描述，本发明的上述 和其他目的、特征和优势将变得明显，在附图中：

图1是本发明第一种智能鞋结构示意图。

图2是本发明第二种智能鞋结构示意图，可见光接收设备为智能手机或其它智能设备。

图3是本发明第二种智能鞋的另一种结构示意图，可见光接收设备为另外一只鞋体。

具体实施方式

1，本发明系统提供的智能鞋实施例：

本发明系统提供的智能鞋如图1-3所示。

在图1中，可见光接收节点(40)，可见光发射节点(20)和应力调节的光孔(30)在同一只 鞋上，此时，同一只鞋具备测量该鞋上应力的功能，为了将测试数据传输到智能设备上， 该鞋体必须包含短距离无线通信功能模块(50)，该模块能够将应力数据传输至其它可穿 戴设备或智能手机上；此处的短距离无线通信功能优先选择蓝牙和Zigbee的通信方式。

在图2中，两只鞋的构成不同，一只鞋包含可见光接收节点(40)，可见光发射节点(20) 和应力调节的光孔(30)和短距离无线通信功能模块(50)。而另外一只鞋仅仅包含可见光发 射节点(20)和应力调节的光孔(30)。因此，两只鞋均具备应力检测功能，但仅有一只鞋能 够通过短距离无线通信功能模块(50)将两只鞋的应力数据传输至可穿戴设备或智能手机 上。在该结构中，两只鞋的结构不对称，作用不对等。

图3则采用了两只结构对称的鞋，其作用也对等。在该结构中，两只鞋均通过各自感 知应力的可见光，将两只鞋的应力数据传输至可穿戴设备或智能手机上。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉 本领域的技术人员可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都 应属于本发明所附的权利要求的保护范围。