一种步踏感应鞋的制作方法

本实用新型涉及一种新型智能鞋，尤其涉及一种步踏感应鞋。

背景技术：

目前计步器所采用的方式有胯部运动式，距离/步幅式（用行进的距离除以预设的步幅），振动式（如计算手机随身体运动产生的振动次数等），均不够准确。而现有的运动鞋多从轻便、弹力、舒适等方面进行了一系列的创新和改进，但未将感应技术应用于运动鞋，或者未用于健身和体育运动，对运动状态实施监测。在竞走运动中对运动员的裁判也是靠裁判员的观察来判断，存在很大的主观性，不够准确。也没有对跑步和跳跃等脚部动作进行数据收集和分析的有效手段。

如何通过鞋子自身进行健身计步、竞走运动裁判、弹跳或者着地力度测试和腾空时间测试是本领域需要解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种步踏感应鞋，解决了通过鞋子自身进行健身计步、竞走运动裁判、弹跳或者着地力度测试和腾空时间测试的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种步踏感应鞋，包括传感器和信息处理模块；所述的传感器安装在鞋底，并与信息处理模块无线连接；所述的信息处理模块包括接收器、中央处理器、输出器和显示器；所述的接收器的输出端与中央处理器的输入端连接，中央处理器的输出端与输出器的输入端连接，输出器的输出端与显示器的输入端连接。

所述的传感器安装在前脚掌或者后脚跟或者前脚掌和后脚跟的脚底受力面和地面接触面之间。

所述的传感器包括压力传感器和位移传感器。

所述的中央处理器包括计时器、计算器和计数器；所述的计时器、计算器和计数器的输入端与接收器的输出端连接，计时器、计算器和计数器的输出端与输出器的输入端连接。

所述的信息处理模块还包括其他外联设备，所述的其他外联设备的输入端与输出器的输出端连接；所述的外联设备包括智能手机、平板Ipad和笔记本电脑。

本实用新型的有益效果是：一种步踏感应鞋，能够使人们日常进行最多的行走或跑步运动数字化、信息化。通过传感器将采集到的数字信息传输到信息处理模块中，通过中央处理器分析、处理，进而实现数据、曲线的可视化，帮助用户即时了解运动情况，如行走的步频、步数、步强，或对竞走运动员是否犯规作出判断（如双脚离地），或对跳跃动作的腾空时间和着地力度进行测量等，给用户制订运动计划提供参考。

附图说明

图1为传感器安装位置图；

图2为信息处理模块工作原理图；

图3为第二实施例图；

图中，1-传感器上端面，2-传感器下端面，3-传感器，4-脚底受力面，5-地面接触面，6-右脚第一传感器，7-右脚第二传感器，8-左脚第一传感器，9-左脚第二传感器。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1和图2所示，一种步踏感应鞋，包括传感器3和信息处理模块；所述的传感器3安装在鞋底，并与信息处理模块无线连接；所述的信息处理模块包括接收器、中央处理器、输出器和显示器；所述的接收器的输出端与中央处理器的输入端连接，中央处理器的输出端与输出器的输入端连接，输出器的输出端与显示器的输入端连接。

所述的传感器3安装在前脚掌或者后脚跟或者前脚掌和后脚跟的脚底受力面4和地面接触面5之间。

所述的传感器3包括压力传感器和位移传感器。

所述的中央处理器包括计时器、计算器和计数器；所述的计时器、计算器和计数器的输入端与接收器的输出端连接，计时器、计算器和计数器的输出端与输出器的输入端连接。

所述的信息处理模块还包括其他外联设备，所述的其他外联设备的输入端与输出器的输出端连接。

所述的外联设备包括智能手机、平板Ipad和笔记本电脑；信息处理模块可以将运动的情况绘制成运动曲线发送至外联设备，方便更为直观和全面的了解运动状态以及制定运动方案或者计划。

优选地，信息处理模块能够内置于带显示屏的智能手环、智能手表和智能手机中。

优选地，位移传感器当脚着地，人体重力施加于鞋底时，位移传感器的上端面1和位移传感器下端面2之间的相对距离就会变小；当脚离开地面，人体重力未施加于鞋底时，位移传感器的上端面1和位移传感器下端面2之间的相对距离就会变大，直至恢复初始值。距离的大小以及保持某一值的时间等信息被采集而传输到信息处理模块进行分析处理。

优选地，压力传感器当人脚对鞋踩踏时，脚就会给鞋底施加一个作用力F，根据踩踏强度的不同，这个作用力F会在M_min-M_max之间变化，（其中“M_min”为作用力的最小值，“M_max”为作用力的最大值），安装于鞋底的压力传感器就会感应到这个作用力。当人脚踩踏鞋底接触地面，作用力会逐渐加大直至达到最大值；当人脚逐渐抬起，鞋底离开地面时，作用力会从最大值逐渐减小直至达到最小值；在实际应用中，由于脚在鞋中的状态不同，脚抬起鞋离地时作用力的值不一定是M_min，正常踩踏的作用力也不一定就能达到峰值M_max。可预设两个值：如作用力F≦M1则为未踩踏，作用力F≧M2则为踩踏；可以根据自身情况对信息处理模块进行校准。

实施例一：

简单计步：在一双鞋子的其中一只鞋底安装传感器3，传感器3只发出两种简单信号：“踩踏”、“未踩踏”；双脚站立时启动信息处理模块，假定先抬安装有传感器3的那只鞋，这时传感器信号由“踩踏”切换成“未踩踏”，接收机接收信号，计数器计“1”；再由“未踩踏”切换成“踩踏”，计数器计“2”，依此类推。计数器记录“未踩踏”到“踩踏”的切换次数，实现计步。计算器将所计步数除以所花时间，得到单位时间的步数（即步频），如n步/分。步数和步频即时输出到显示器上显示。

实施例二：

如图3所示，在一双鞋子的每只鞋的脚掌着力点处和脚跟着力点处各安装1个传感器3；在步行的时候，往往是往前迈出的脚跟先着地，然后重心逐渐从脚跟移到脚掌，之后迈出另一只脚，待这只脚跟着地后，再抬起之前那只脚。其重心移动次序如下：

……左脚第一传感器8—左脚第二传感器9—右脚第一传感器6—右脚第二传感器7—左脚第一传感器8……；

而跑步运动时，对习惯于脚尖着地的运动员，其着地作用力主要是在左脚第二传感器9和右脚第二传感器7之间交替变化。

（1）简单计步：

当左脚第一传感器8和左脚第二传感器9中，只要有一个位于“踩踏”状态，则视为左脚“踩踏”，左脚第一传感器8和左脚第二传感器9同时位于“未踩踏状态”视为左脚“未踩踏”；同理，右脚第一传感器6和右脚第二传感器7中，只要有一个位于“踩踏”状态，视为右脚“踩踏”，右脚第一传感器6和右脚第二传感器7同时位于“未踩踏”视为右脚“未踩踏”；这样，只用监测一只鞋子的状态就可以实现计步，其计步的原理同实施例一一样。

（2）腾空时间计算：

当4个传感器3均位于“未踩踏”状态时，即双脚（两只鞋子）离地人体腾空。接收器接收到这一信息，计时器记录这个状态到接下来至少有一个传感器位于“踩踏”状态所持续的时间，则显示器显示这个时间，即“腾空时间”；腾空时间的长短，可作为竞走运动员是否犯规和田径运动员的弹跳能力高低的一个参考值。

（3）作用力最大值：

每次踩踏，传感器感受到的作用力是变化的，计算器计算出最大作用力。在一系列连续踩踏中，计算器计算出到当前为止各次踩踏作用力的最大作用力，并即时输出到显示器上显示；这个值可表征踩踏强度或者简称“步强”，可作为跑动、跳动力量大小的参考值。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。