一种抗疲劳的智能化环保健康鞋

1.本发明涉及鞋类制造技术领域，具体涉及到一种抗疲劳的智能化环保健康鞋。


背景技术：

2.有一些需要长时间站立的职业，例如制造业，工人必须长时间站立才能在装配线上进行操作。长时间在坚硬的水泥地板上站立会导致脚，腿和下背部疲劳和严重不适。如果忽略这些问题，则可能患有肌肉骨骼疾病，并有其他健康问题，例如静脉曲张和关节痛问题。抗疲劳鞋可以减轻要求在硬质混凝土地板上持续站立的工作带来的风险。它们不仅可以保护脚免受长时间在坚硬表面上站立和行走所造成的持续磨损，而且还可以在脚与坚固表面之间形成一小袋空气来缓冲脚，从而将负荷均匀地分配到整个脚上，使疲劳和其他问题得到急需的缓解。但目前的抗疲劳鞋仅通过增加气囊腔或者调节鞋体高度和改变鞋体材质来达到对疲劳程度的缓解，并不能对用户的足部情况进行监测和自动按摩缓解。
3.综上所述，如何克服上述缺陷，是本领域技术人员急需解决的问题。


技术实现要素：

4.本方案针对上文提到的问题和需求，提出一种抗疲劳的智能化环保健康鞋，其由于采取了如下技术方案而能够解决上述技术问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种抗疲劳的智能化环保健康鞋，包括：健康鞋鞋体、设置在所述健康鞋鞋体上的智能调节单元和用户管理终端，所述智能调节单元包括多功能选择模块、用户信息监测模块、智能提醒模块、主控制模块和调节模块；
6.所述健康鞋鞋体包括可调鞋底、鞋面和鞋帮，所述可调鞋底包括鞋底板、可调节高度的鞋跟和可进行低频治疗的硅胶智能鞋垫，所述鞋面与所述鞋帮相连接，所述鞋底板与所述鞋垫之间设置有透明的气囊腔；
7.所述多功能选择模块用于用户选择功耗模式，并将功耗模式信息传输至所述主控制模块；
8.所述用户信息监测模块用于检测脚步站立信息和运动信息；
9.所述智能提醒模块用于在对调节状态、供电异常状态和非正常状态信号进行提醒和报警；
10.所述主控制模块用于根据选择模式信息和用户控制信号控制调节模块对进行状态调节；
11.所述调节模块与所述主控制模块电连接，所述调节模块用于对用户的足部进行按摩，及对鞋内的温度进行调整。
12.进一步地，所述鞋跟包括第一调节板、第二调节板和角度控制机构，所述第一调节板与所述第二调节板固定连接，所述第二调节板包括上层板和设置在所述上层板底部的若干个圆柱状支撑条，所述角度控制机构包括第一滑块、与所述第一滑块相连接的第二滑块和调节柄，所述第一滑块的前端与所述第二调节板中的最后一个圆柱状支撑条相抵接，所
述第一滑块的后端与所述第二滑块的底端通过螺栓连接，所述第一调节板、所述第二调节板和所述第一滑块均设置在所述鞋底板上，所述第二滑块设置在所述鞋帮的调节凹槽内，所述第一滑块通过所述调节柄在所述鞋底板上前后移动，进而带动所述第二滑块移动。
13.更进一步地，所述多功能选择模块设置在所述鞋帮上，所述多功能选择模块包括触摸按键和模式选择按键，所述触摸按键设置在电源的供电回路上，用户可通过所述触摸按键控制电源供电回路的通断，长按所述触摸按键超过3s则自动通电开机，再次长按所述触摸按键超过3s则自动断电，所述模式选择按键包括低功耗按键和多功能按键，所述模式选择按键与所述主控制模块电连接。
14.进一步地，所述用户信息监测模块包括用于检测用户运动心率的心率检测模块、用于统计运动步数的智能记步器和用于检测用户站立信息和跌倒信息的站立检测模块；
15.所述心率检测模块包括柔性检测探头和无线传输模块，所述柔性检测探头包括心率检测贴片和体温检测贴片，所述心率检测贴片包括正负电极监测片，所述心率检测贴片将体表特定两点间的电位差变化信息通过所述无线传输模块发送至主控制模块来计算人体心率变化，所述心率检测模块设置在靠近脚踝部位的鞋帮上，所述体温检测贴片用于将检测的体温变化信息通过所述无线传输模块发送至主控制模块来计算人体脚部温度变化状态；
16.所述智能记步器包括加速度传感器，所述加速度传感器与所述主控制模块电连接，所述加速度传感器将检测信号传输至所述主控制模块，所述主控制模块通过统计重力的方向和大小变化信息得到运动步数信息；
17.所述站立检测模块包括设置在所述鞋底板与所述鞋垫之间的柔性压力传感器和计时器，所述柔性压力传感器位于足部前脚掌位置，所述柔性压力传感器和所述计时器均与所述主控制模块电连接。
18.更进一步地，所述主控制模块包括信息处理模块、数据缓存模块、照明模块和定位模块，所述主控制模块通过无线连接方式与所述用户管理终端进行通讯，所述主控制模块设置在所述鞋底内，所述无线传输模块、所述数据缓存模块和定位模块均与所述信息处理模块电连接，所述信息处理模块将所述当前检测到的心率信息、体温信息、步数信息、站立信息和用户通过所述用户管理终端发送的控制信号中包含的对应阈值进行比较，判断用户当前的心率状态是否处于非正常的异常状态和是否处于疲劳状态，并在异常状态下控制所述智能提醒模块进行异常报警提醒，所述照明模块用于在不良照明环境中为用户进行紧急照明，所述照明模块包括设置在鞋帮前端的led照明灯和第一led驱动器，所述led照明灯通过所述第一led驱动器与所述信息处理模块电连接，所述定位模块用于获取空间位置信息，并将所述空间位置信息通过无线方式上传至所述用户管理终端。
19.更进一步地,所述智能提醒模块包括灯光提醒模块和蜂鸣器报警模块，所述智能提醒模块与所述信息处理模块电连接，用于根据用户选择的报警模式进行灯光报警或蜂鸣报警，所述灯光提醒模块包括设置在鞋面与鞋帮连接处的一圈三色led灯带、第二led驱动器，所述三色led灯带通过所述第二led驱动器与所述信息处理模块电连接。
20.更进一步地,所述调节模块包括音乐模块和按摩控制模块；
21.当判定用户的当前状态为疲劳状态时，所述信息处理模块控制所述音乐模块为用户播放设定音乐文件，所述音乐模块包括mp3模块、sd存储卡和扬声器，所述mp3模块从所述
sd存储卡中读取音频信息，并将读取的音频信息通过所述扬声器进行播放；
22.所述按摩控制模块包括控制单元和按摩机构，所述控制单元包括设置在所述鞋帮内的电机驱动器和微型电机，所述电机驱动器根据所述信息处理模块发送的按摩信息，驱动所述微型电机转动，进而带动所述按摩机构运动，所述按摩机构包括两组由pvc材料组成的串珠结构，两组串珠结构分别设置在鞋面贴近脚面一侧和所述鞋垫贴近脚后跟一侧。
23.更进一步地，所述调节模块还包括低频缓解模块和加热模块，所述低频缓解模块和所述加热模块均设置在所述鞋垫上；
24.所述低频缓解模块包括两组线圈、低频振荡器，所述低频振荡器与所述信号处理模块电连接，所述低频振荡器接收低频触发信号，生成振荡信号传输至所述两组线圈，所述两组线圈用于发送设定电磁波信号；
25.所述加热模块包括气凝胶隔热层、电热膜片和开关元件，所述气凝胶隔热层用于隔热，所述电热膜片与所述开关元件电连接，所述开关元件的控制端与所述信息处理模块的输出端电连接。
26.进一步地，还包括供电模块，所述供电模块包括太阳能供电单元和电压检测电路，所述太阳能供电单元包括光伏控制器、蓄电池、设置在鞋面上的柔性太阳能光伏板，所述柔性太阳能光伏板、所述光伏控制器和所述蓄电池依次电连接，所述电压检测电路的输出端与所述信息处理模块电连接用于将检测信号发送至所述信息处理模块，所述信息处理模块根据检测信号判断蓄电池的电池电压是否小于阈值电压，当小于阈值电压时，控制所述智能提醒模块进行电量异常提醒，所述电压检测电路包括基准电压源、比较器、电阻r1、电阻r2和电阻r3，所述基准电压源的输出端与所述比较器的反相输入端电连接，所述蓄电池的正极通过所述电阻r1与所述比较器的同相输入端并接，所述电阻r2并接在所述比较器的同相输入端与地之间，所述电阻r3并接在所述比较器的同相输入端与所述比较器的输出端之间，所述比较器的输出端为所述电压检测电路的输出端。
27.进一步地，所述用户管理终端包括用户身份验证模块、参数输入模块和数据查询模块，所述用户身份验证模块用于验证用户身份是否为合法注册身份，所述参数输入模块和所述数据查询模块均与所述用户身份验证模块相连接，当验证成功后才可进行参数更改和数据查询，所述参数输入模块用于用户输入控制参数信号，所述数据查询模块用于查询运动步数信息、心率信息和站立时长信息。
28.从上述的技术方案可以看出，本发明的有益效果是：本发明可通过对用户足部情况进行监测和自动按摩的方式对用户疲劳进行监控和和缓解，智能化程度高，且适应性好。
29.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，下文中将结合附图对实施本发明的最优实施例进行更详尽的描述，以便能容易地理解本发明的特征和优点。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下文将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，其中，附图仅仅用于展示本发明的一些实施例，而非将本发明的全部实施例限制于此。
31.图1为本发明中调节单元的组成结构示意图。
32.图2为本发明中智能提醒模块的组成结构示意图。
33.图3为本发明中用户信息监测模块的组成结构示意图。
34.图4为本发明中主控制模块的组成结构示意图。
35.图5为本发明中调节模块的组成结构示意图。
36.图6为本发明一种抗疲劳的智能化环保健康鞋的侧视结构示意图。
37.图7为本发明中电压检测电路的电路结构示意图。
38.附图标记：
39.第一调节板1、上层板2、圆柱状支撑条3、第一滑块4、第二滑块5、调节柄6、鞋底板7、硅胶智能鞋垫8。
具体实施方式
40.为了使得本发明的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
41.目前的抗疲劳鞋仅通过增加气囊腔或者调节鞋体高度和改变鞋体材质来达到对疲劳程度的缓解，并不能对用户的足部情况进行监测和自动按摩缓解。因此，本技术公开了一种可对通过对用户的足部信息进行监测判断其疲劳状态，进而控制按摩机构进行缓解的抗疲劳的智能化环保健康鞋，如图1至图7所示，该健康鞋包括：健康鞋鞋体、设置在所述健康鞋鞋体上的智能调节单元和用户管理终端，所述智能调节单元包括多功能选择模块、用户信息监测模块、智能提醒模块、主控制模块和调节模块。
42.所述健康鞋鞋体包括可调鞋底、鞋面和鞋帮，所述可调鞋底包括鞋底板7、可调节高度的鞋跟和可进行低频治疗的硅胶智能鞋垫8，所述鞋面与所述鞋帮相连接，所述鞋底板7与所述鞋垫之间设置有透明的气囊腔。
43.如图6所示，所述鞋跟包括第一调节板1、第二调节板和角度控制机构，所述第一调节板1与所述第二调节板固定连接，所述第二调节板包括上层板2和设置在所述上层板2底部的若干个圆柱状支撑条3，所述角度控制机构包括第一滑块4、与所述第一滑块4相连接的第二滑块5和调节柄6，所述第一滑块4的前端与所述第二调节板中的最后一个圆柱状支撑条3相抵接，所述第一滑块4的后端与所述第二滑块5的底端通过螺栓连接，所述第一调节板1、所述第二调节板和所述第一滑块4均设置在所述鞋底板7上，所述第二滑块5设置在所述鞋帮的调节凹槽内，所述第一滑块4通过所述调节柄6在所述鞋底板7上前后移动，进而带动所述第二滑块5移动。
44.用户在调节鞋跟高度时，可通过调节柄6使得第一滑块4推动圆柱状支撑条3向前运动改变第一调节板1的角度，进而带动第二滑块抵住第一调节板1的上端，完成高度调节。
45.所述多功能选择模块用于用户选择功耗模式，并将功耗模式信息传输至所述主控制模块。所述多功能选择模块设置在所述鞋帮上，所述多功能选择模块包括触摸按键和模式选择按键，所述触摸按键设置在电源的供电回路上，用户可通过所述触摸按键控制电源供电回路的通断，长按所述触摸按键超过3s则自动通电开机，再次长按所述触摸按键超过3s则自动断电，所述模式选择按键包括低功耗按键和多功能按键，所述模式选择按键与所
述主控制模块电连接。当用户将低功耗按键切换为多功能按键时，可进行led照明和音乐自动播放。
46.所述用户信息监测模块用于检测脚步站立信息和运动信息。所述用户信息监测模块包括用于检测用户运动心率的心率检测模块、用于统计运动步数的智能记步器和用于检测用户站立信息和跌倒信息的站立检测模块；所述心率检测模块包括柔性检测探头和无线传输模块，所述柔性检测探头包括心率检测贴片和体温检测贴片，所述心率检测贴片包括正负电极监测片，所述心率检测贴片将体表特定两点间的电位差变化信息通过所述无线传输模块发送至主控制模块来计算人体心率变化，所述心率检测模块设置在靠近脚踝部位的鞋帮上，所述体温检测贴片用于将检测的体温变化信息通过所述无线传输模块发送至主控制模块来计算人体脚部温度变化状态；所述智能记步器包括加速度传感器，所述加速度传感器与所述主控制模块电连接，所述加速度传感器将检测信号传输至所述主控制模块，所述主控制模块通过统计重力的方向和大小变化信息得到运动步数信息；所述站立检测模块包括设置在所述鞋底板7与所述鞋垫之间的柔性压力传感器和计时器，所述柔性压力传感器位于足部前脚掌位置，所述柔性压力传感器和所述计时器均与所述主控制模块电连接。
47.所述智能提醒模块用于在对调节状态、供电异常状态和非正常状态信号进行提醒和报警。用于根据用户选择的报警参数在供电异常、调节过程和非正常状态进行报警时采用不同的led颜色,并在电量不足时，进行蜂鸣报警，本技术的鞋面、鞋帮和鞋底均为防水材质。
48.具体地，所述智能提醒模块包括灯光提醒模块和蜂鸣器报警模块，所述智能提醒模块与所述信息处理模块电连接，用于根据用户选择的报警模式进行灯光报警或蜂鸣报警，所述灯光提醒模块包括设置在鞋面与鞋帮连接处的一圈三色led灯带、第二led驱动器，所述三色led灯带通过所述第二led驱动器与所述信息处理模块电连接。
49.所述主控制模块用于根据选择模式信息和用户控制信号控制调节模块对进行状态调节。所述主控制模块包括信息处理模块、数据缓存模块、照明模块和定位模块，所述主控制模块通过无线连接方式与所述用户管理终端进行通讯，所述主控制模块设置在所述鞋底内，所述无线传输模块、所述数据缓存模块和定位模块均与所述信息处理模块电连接，所述信息处理模块将所述当前检测到的心率信息、体温信息、步数信息、站立信息和用户通过所述用户管理终端发送的控制信号中包含的对应阈值进行比较，判断用户当前的心率状态是否处于非正常的异常状态和是否处于疲劳状态，并在异常状态下控制所述智能提醒模块进行异常报警提醒，所述照明模块用于在不良照明环境中为用户进行紧急照明，所述照明模块包括设置在鞋帮前端的led照明灯和第一led驱动器，所述led照明灯通过所述第一led驱动器与所述信息处理模块电连接，所述定位模块用于获取空间位置信息，并将所述空间位置信息通过无线方式上传至所述用户管理终端。
50.所述调节模块与所述主控制模块电连接，所述调节模块用于对用户的足部进行按摩，及对鞋内的温度进行调整。所述调节模块包括音乐模块和按摩控制模块以及低频缓解模块和加热模块。当判定用户的当前状态为疲劳状态时，所述信息处理模块控制所述音乐模块为用户播放设定音乐文件，所述音乐模块包括mp3模块、sd存储卡和扬声器，所述mp3模块从所述sd存储卡中读取音频信息，并将读取的音频信息通过所述扬声器进行播放；所述按摩控制模块包括控制单元和按摩机构，所述控制单元包括设置在所述鞋帮内的电机驱动
器和微型电机，所述电机驱动器根据所述信息处理模块发送的按摩信息，驱动所述微型电机转动，进而带动所述按摩机构运动，所述按摩机构包括两组由pvc材料组成的串珠结构，两组串珠结构分别设置在鞋面贴近脚面一侧和所述鞋垫贴近脚后跟一侧。
51.所述低频缓解模块和所述加热模块均设置在所述鞋垫上。所述低频缓解模块包括两组线圈、低频振荡器，所述低频振荡器与所述信号处理模块电连接，所述低频振荡器接收低频触发信号，生成振荡信号传输至所述两组线圈，所述两组线圈用于发送设定电磁波信号；所述加热模块包括气凝胶隔热层、电热膜片和开关元件，所述气凝胶隔热层用于隔热，所述电热膜片与所述开关元件电连接，所述开关元件的控制端与所述信息处理模块的输出端电连接。
52.本技术还包括供电模块，所述供电模块包括太阳能供电单元和电压检测电路，所述太阳能供电单元包括光伏控制器、蓄电池、设置在鞋面上的柔性太阳能光伏板，所述柔性太阳能光伏板、所述光伏控制器和所述蓄电池依次电连接，所述电压检测电路的输出端与所述信息处理模块电连接用于将检测信号发送至所述信息处理模块，所述信息处理模块根据检测信号判断蓄电池的电池电压是否小于阈值电压，当小于阈值电压时，控制所述智能提醒模块进行电量异常提醒，所述电压检测电路包括基准电压源、比较器、电阻r1、电阻r2和电阻r3，所述基准电压源的输出端与所述比较器的反相输入端电连接，所述蓄电池的正极通过所述电阻r1与所述比较器的同相输入端并接，所述电阻r2并接在所述比较器的同相输入端与地之间，所述电阻r3并接在所述比较器的同相输入端与所述比较器的输出端之间，所述比较器的输出端为所述电压检测电路的输出端。其中，设r2为33km，则可根据设定的电池的低电压vlb来确定r1值，即(r1+r2)*vlb，电路中，r3为滞后电阻，稍影响vlb的大小。
53.所述用户管理终端包括用户身份验证模块、参数输入模块和数据查询模块，所述用户身份验证模块用于验证用户身份是否为合法注册身份，所述参数输入模块和所述数据查询模块均与所述用户身份验证模块相连接，当验证成功后才可进行参数更改和数据查询，所述参数输入模块用于用户输入控制参数信号，所述数据查询模块用于查询运动步数信息、心率信息和站立时长信息。
54.在本实施例中，当用户穿戴好健康鞋后，可通过用户管理终端向信息处理模块发送无线控制信号，信息处理模块根据无线控制信号携带的信息对控制参数阈值进行更改，并将检测数据反馈至所述用户管理终端。
55.应当说明的是，本发明所述的实施方式仅仅是实现本发明的优选方式，对属于本发明整体构思，而仅仅是显而易见的改动，均应属于本发明的保护范围之内。