一种滤波电控式前后掌气垫鞋的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种滤波电控式前后掌气垫鞋，针对现有鞋的结构进行改进，针对柔性橡胶材质制成的鞋底(2)内部，分别设计位于前掌区域的前置空腔(8)，以及位于后掌区域的后置空腔(9)，并针对所设计的两空腔结构，设计采用电控气流分配机构，在基于具体所设计滤波电路的基础上，结合所设计第一压力传感器(6)、第二压力传感器(7)的工作，实时检测获得脚部动作，再通过所设计的微型双向气泵(5)针对两空腔中的空气实现智能调节，能够为穿着者提供更好的脚部支撑，针对穿着者的脚部实现有效的保护。
【专利说明】
_种滤波电控式前后掌气垫鞋
技术领域
[0001]本发明涉及一种滤波电控式前后掌气垫鞋，属于智能鞋子技术领域。
【背景技术】
[0002]鞋是用于人们行走、奔跑时，穿着在脚上的必备生活物品，伴随着科技技术水平的不断发展，鞋的发展也是突飞猛进，从最原始的草鞋到现在各式各样的运动鞋，鞋的更新换代，正不断刷新人们的感官，更多的科技水平正不断被应用在鞋的设计上，诸如专利号:201180042905.X，公开了一种鞋，包括鞋底，所述鞋底的柔性选择为，使得所述鞋底在所述鞋底弯曲的情况下允许使用者的脚的滚动;鞋帮，所述鞋帮覆盖所述使用者的脚踝，并且所述鞋帮至少在侧向邻接于鞋舌缝的区域中由基本上硬的鞋面材料制成;鞋带，所述鞋带绷紧所述鞋舌缝，并且所述鞋带通过钩件和/或鞋孔件转向，所述钩件和/或鞋孔件由刚性材料制成，其中在所述鞋的前脚区域中，在所述鞋舌缝的每个侧上设有至少一个连接片，以设置至少一个钩件或/和鞋孔件，所述连接片由与所述鞋面材料相比更柔性的材料制成，并且其中，所述连接片包括固定部段以及支承部段，所述固定部段固定在所述鞋面材料和鞋舌袋之间，所述钩件或/和鞋孔件安置在所述支承部段上并且与所述支承部段刚性地连接。
[0003]还有专利号:201180024679.2，公开了一种鞋，包括鞋面和耦合到鞋面的鞋底组件，鞋底组件包括具有地面接触表面的鞋外底和位于鞋外底之上的鞋底夹层。鞋底夹层包括限定中心孔的外围耐用构件和至少位于外围耐用构件之上的缓冲构件。在一些实施方式中，鞋还包括后跟，且鞋底夹层包括啮合后跟的后跟撞击突出部。在一些实施方式中，鞋底夹层还包括鞋芯垫片。在一些实施方式中，缓冲构件限定可选的后跟撞击突出部，而在其它实施方式中，可选的鞋芯垫片限定可选的后跟撞击突出部。在一些实施方式中，鞋包括靴刺支撑件。
[0004]不仅如此，专利申请号:201510320748.4，公开了一种鞋，包括帮面，鞋里，鞋底，鞋芯以及固定带。鞋芯设置于鞋里与鞋底之间。鞋底与鞋面外层缝合，并在鞋头处留有开口。鞋芯从开口插入，放置于鞋里下表面与鞋底之间，再将开口缝合，形成鞋子整体。鞋芯插入开口后，支撑鞋里形成凸起，凸起与帮面内层紧密接触。使用时，由于帮面与鞋里一体成型，使得帮面与鞋里不容易分叉开口，鞋子结构更加稳固，提高生产效率，延长了所设计鞋的使用寿命，其中，通过固定带绑定脚面或者后跟，老年人与儿童在穿鞋过程中，鞋子不易脱落，不会因鞋子位置偏移而摔倒，保护了老年人与儿童的安全。
[0005]从上述现有技术可以看出，现有的鞋多从自身结构进行改进，针对鞋的各个部分进行改进与创新，但这些改进均局限于鞋子自身结构在功能、效果上的提升，没有获得真正意义上的实质创新，并且这类改进多基于材料上的创新，所带来效果的提升有限，因此，伴随着科技水平的进步，若能引入智能化的设计，将对鞋的发展将是质的改变。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种针对现有鞋的结构进行改进，在引入前后掌气垫的同时，设计采用电控气流分配机构，能够实时智能调节鞋底前后掌的支撑力的滤波电控式前后掌气垫鞋。
[0007]本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案:本发明设计了一种滤波电控式前后掌气垫鞋，包括上下设置的鞋面和鞋底，还包括第一压力传感器、第二压力传感器、控制模块，以及分别与控制模块相连接的电源、微型双向气栗、第一滤波电路、第二滤波电路；第一压力传感器经过对应第一滤波电路与控制模块相连接，第二压力传感器经过对应第二滤波电路与控制模块相连接;其中，电源经过控制模块为微型双向气栗进行供电，同时，电源依次经过控制模块、第一滤波电路为第一压力传感器进行供电，以及电源依次经过控制模块、第二滤波电路为第二压力传感器进行供电;所述鞋底采用柔性橡胶材质制成，鞋底中的前掌区域设置前置空腔，且前置空腔位于鞋底表面上的面积与鞋底前掌区域的面积相等，鞋底中的后掌区域设置后置空腔，且后置空腔位于鞋底表面上的面积与鞋底后掌区域的面积相等;控制模块、电源和微型双向气栗设置在鞋底中、位于前掌区域与后掌区域之间的位置，微型双向气栗的两个气嘴分别与前置空腔、后置空腔相连通，实现前置空腔与后置空腔之间的气体导流;第一压力传感器设置在鞋底底面、位于前掌区域的夹层中，第二压力传感器设置在鞋底底面、位于后掌区域的夹层中；第一滤波电路、第二滤波电路设置在鞋底中，第一滤波电路、第二滤波电路分别包括运放器Al、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容Cl和第二电容C2;其中，对应的压力传感器与滤波电路的输入端相连接，滤波电路输入端依次串联第一电阻R1、第二电阻R2、运放器Al的同向输入端，运放器Al的输出端连接滤波电路输出端，滤波电路输出端与控制模块相连接;第一电容CI的其中一端与第一电阻R1、第二电阻R2之间的导线相连接，另一端与运放器Al的输出端相连接；第二电容C2的其中一端与运放器Al的同向输入端相连接，另一端接地;运放器Al的反向输入端串联第三电阻R3，并接地;第四电阻R4串联在运放器Al的反向输入端与输出端之间。
[0008]作为本发明的一种优选技术方案:所述第一压力传感器为第一片式压力传感器，第一片式压力传感器的表面面积与鞋底前掌区域的面积相等;所述第二压力传感器为第二片式压力传感器，第二片式压力传感器的表面面积与鞋底后掌区域的面积相等。
[0009]作为本发明的一种优选技术方案:所述微型双向气栗中的电机为无刷电机。
[0010]作为本发明的一种优选技术方案:所述控制模块为单片机。
[0011]作为本发明的一种优选技术方案:所述电源为纽扣电池。
[0012]本发明所述一种滤波电控式前后掌气垫鞋采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:
[0013](I)本发明所设计的滤波电控式前后掌气垫鞋，针对现有鞋的结构进行改进，针对柔性橡胶材质制成的鞋底内部，分别设计位于前掌区域的前置空腔，以及位于后掌区域的后置空腔，并针对所设计的两空腔结构，设计采用电控气流分配机构，在基于具体所设计滤波电路的基础上，结合所设计第一压力传感器、第二压力传感器的工作，实时检测获得脚部动作，再通过所设计的微型双向气栗针对两空腔中的空气实现智能调节，能够为穿着者提供更好的脚部支撑，针对穿着者的脚部实现有效的保护；
[0014](2)本发明所设计的滤波电控式前后掌气垫鞋中，针对第一压力传感器、第二压力传感器，分别进一步设计采用第一片式压力传感器和第二片式压力传感器，并且第一片式压力传感器的表面面积与鞋底前掌区域的面积相等，以及第二片式压力传感器的表面面积与鞋底后掌区域的面积相等，此种结构设计，能够进一步准确捕捉到穿着者的脚部动作，以此为依据，为后续通过微型双向气栗针对两空腔中空气的智能调节，提供了稳定，且准确的数据支持；
[0015](3)本发明所设计的滤波电控式前后掌气垫鞋中，针对微型双向气栗中的电机，进一步设计采用无刷电机，使得本发明所设计的滤波电控式前后掌气垫鞋在实际工作过程中，能够实现静音工作，既保证了所设计滤波电控式前后掌气垫鞋具有高效的支撑保护作用，又能保证其工作过程不对周围环境产生噪声影响，体现了设计过程中的人性化设计；
[0016](4)本发明设计的滤波电控式前后掌气垫鞋中，针对控制模块，进一步设计采用单片机，一方面能够适用于后期针对所设计滤波电控式前后掌气垫鞋的扩展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护；
[0017](5)本发明设计的滤波电控式前后掌气垫鞋中，针对电源，进一步设计采用纽扣电池，基于纽扣电池的体积，能够有效保证所设计电控气流分配机构的整体占用空间，进而能够在获得高效支撑保护作用的同时，最大限度保证了其与现有鞋子外观上的一致性。
【附图说明】
[0018]图1是本发明设计的滤波电控式前后掌气垫鞋的结构示意图；
[0019]图2是本发明所设计滤波电控式前后掌气垫鞋中滤波电路的示意图。
[0020]其中，1.鞋面，2.鞋底，3.控制模块，4.电源，5.微型双向气栗，6.第一压力传感器，
7.第二压力传感器，8.前置空腔，9.后置空腔，10.第一滤波电路，11.第二滤波电路。
【具体实施方式】
[0021]下面结合说明书附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0022]如图1所示，本发明设计了一种滤波电控式前后掌气垫鞋，包括上下设置的鞋面I和鞋底2，还包括第一压力传感器6、第二压力传感器7、控制模块3，以及分别与控制模块3相连接的电源4、微型双向气栗5、第一滤波电路10、第二滤波电路11;第一压力传感器6经过对应第一滤波电路10与控制模块3相连接，第二压力传感器7经过对应第二滤波电路11与控制模块3相连接;其中，电源4经过控制模块3为微型双向气栗5进行供电，同时，电源4依次经过控制模块3、第一滤波电路10为第一压力传感器6进行供电，以及电源4依次经过控制模块3、第二滤波电路11为第二压力传感器7进行供电;所述鞋底2采用柔性橡胶材质制成，鞋底2中的前掌区域设置前置空腔8，且前置空腔8位于鞋底2表面上的面积与鞋底2前掌区域的面积相等，鞋底2中的后掌区域设置后置空腔9，且后置空腔9位于鞋底2表面上的面积与鞋底2后掌区域的面积相等;控制模块3、电源4和微型双向气栗5设置在鞋底2中、位于前掌区域与后掌区域之间的位置，微型双向气栗5的两个气嘴分别与前置空腔8、后置空腔9相连通，实现前置空腔8与后置空腔9之间的气体导流;第一压力传感器6设置在鞋底2底面、位于前掌区域的夹层中，第二压力传感器7设置在鞋底2底面、位于后掌区域的夹层中；第一滤波电路1、第二滤波电路11设置在鞋底2中，如图2所示，第一滤波电路1、第二滤波电路11分别包括运放器Al、第一电阻Rl、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容Cl和第二电容C2;其中，对应的压力传感器与滤波电路的输入端相连接，滤波电路输入端依次串联第一电阻Rl、第二电阻R2、运放器Al的同向输入端，运放器Al的输出端连接滤波电路输出端，滤波电路输出端与控制模块3相连接;第一电容Cl的其中一端与第一电阻Rl、第二电阻R2之间的导线相连接，另一端与运放器Al的输出端相连接;第二电容C2的其中一端与运放器Al的同向输入端相连接，另一端接地;运放器Al的反向输入端串联第三电阻R3，并接地;第四电阻R4串联在运放器Al的反向输入端与输出端之间。上述技术方案所设计的滤波电控式前后掌气垫鞋，针对现有鞋的结构进行改进，针对柔性橡胶材质制成的鞋底2内部，分别设计位于前掌区域的前置空腔8，以及位于后掌区域的后置空腔9，并针对所设计的两空腔结构，设计采用电控气流分配机构，在基于具体所设计滤波电路的基础上，结合所设计第一压力传感器6、第二压力传感器7的工作，实时检测获得脚部动作，再通过所设计的微型双向气栗5针对两空腔中的空气实现智能调节，能够为穿着者提供更好的脚部支撑，针对穿着者的脚部实现有效的保护。
[0023]基于上述设计滤波电控式前后掌气垫鞋技术方案的基础之上，本发明还进一步设计了如下优选技术方案:针对第一压力传感器6、第二压力传感器7，分别进一步设计采用第一片式压力传感器和第二片式压力传感器，并且第一片式压力传感器的表面面积与鞋底2前掌区域的面积相等，以及第二片式压力传感器的表面面积与鞋底2后掌区域的面积相等，此种结构设计，能够进一步准确捕捉到穿着者的脚部动作，以此为依据，为后续通过微型双向气栗5针对两空腔中空气的智能调节，提供了稳定，且准确的数据支持;并且针对微型双向气栗5中的电机，进一步设计采用无刷电机，使得本发明所设计的滤波电控式前后掌气垫鞋在实际工作过程中，能够实现静音工作，既保证了所设计滤波电控式前后掌气垫鞋具有高效的支撑保护作用，又能保证其工作过程不对周围环境产生噪声影响，体现了设计过程中的人性化设计;还有针对控制模块3，进一步设计采用单片机，一方面能够适用于后期针对所设计滤波电控式前后掌气垫鞋的扩展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护;不仅如此，针对电源4，进一步设计采用纽扣电池，基于纽扣电池的体积，能够有效保证所设计电控气流分配机构的整体占用空间，进而能够在获得高效支撑保护作用的同时，最大限度保证了其与现有鞋子外观上的一致性。
[0024]本发明设计了滤波电控式前后掌气垫鞋在实际应用过程当中，具体包括上下设置的鞋面I和鞋底2，还包括第一片式压力传感器、第二片式压力传感器、单片机，以及分别与单片机相连接的纽扣电池、微型双向气栗5、第一滤波电路10、第二滤波电路11;第一片式压力传感器经过对应第一滤波电路10与单片机相连接，第二片式压力传感器经过对应第二滤波电路11与单片机相连接;其中，纽扣电池经过单片机为微型双向气栗5进行供电，同时，纽扣电池依次经过单片机、第一滤波电路10为第一片式压力传感器进行供电，以及纽扣电池依次经过单片机、第二滤波电路11为第二片式压力传感器进行供电;所述鞋底2采用柔性橡胶材质制成，鞋底2中的前掌区域设置前置空腔8，且前置空腔8位于鞋底2表面上的面积与鞋底2前掌区域的面积相等，鞋底2中的后掌区域设置后置空腔9，且后置空腔9位于鞋底2表面上的面积与鞋底2后掌区域的面积相等;单片机、纽扣电池和微型双向气栗5设置在鞋底2中、位于前掌区域与后掌区域之间的位置，微型双向气栗5中的电机为无刷电机，微型双向气栗5的两个气嘴分别与前置空腔8、后置空腔9相连通，实现前置空腔8与后置空腔9之间的气体导流;第一片式压力传感器设置在鞋底2底面、位于前掌区域的夹层中，且第一片式压力传感器的表面面积与鞋底2前掌区域的面积相等；第二片式压力传感器设置在鞋底2底面、位于后掌区域的夹层中，且第二片式压力传感器的表面面积与鞋底2后掌区域的面积相等;第一滤波电路10、第二滤波电路11设置在鞋底2中，第一滤波电路1、第二滤波电路11分别包括运放器Al、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容Cl和第二电容C2;其中，对应的压力传感器与滤波电路的输入端相连接，滤波电路输入端依次串联第一电阻R1、第二电阻R2、运放器Al的同向输入端，运放器Al的输出端连接滤波电路输出端，滤波电路输出端与单片机相连接;第一电容Cl的其中一端与第一电阻Rl、第二电阻R2之间的导线相连接，另一端与运放器Al的输出端相连接;第二电容C2的其中一端与运放器Al的同向输入端相连接，另一端接地;运放器Al的反向输入端串联第三电阻R3，并接地;第四电阻R4串联在运放器Al的反向输入端与输出端之间。实际应用中，第一片式压力传感器、第二片式压力传感器分别实时检测获得鞋底2底部前掌区域的前掌压力检测结果，以及获得鞋底2底部后掌区域的后掌压力检测结果，接着第一片式压力传感器、第二片式压力传感器分别将所获前掌压力检测结果和后掌压力检测结果，分别经过第一滤波电路10、第二滤波电路11实时上传至单片机当中，其中，第一片式压力传感器将所获得前掌压力检测结果实时上传至第一滤波电路10当中，第一滤波电路10针对所接收到的前掌压力检测结果进行实时滤波处理，滤除其中的噪声数据，以获得精度更高的前掌压力检测结果，然后第一滤波电路10将经过滤波处理的前掌压力检测结果实时上传至单片机当中；以及第二片式压力传感器将所获得后掌压力检测结果实时上传至第二滤波电路11当中，第二滤波电路11针对所接收到的后掌压力检测结果进行实时滤波处理，滤除其中的噪声数据，以获得精度更高的后掌压力检测结果，然后第二滤波电路11将经过滤波处理的后掌压力检测结果实时上传至单片机当中；单片机实时针对所接收到的前掌压力检测结果和后掌压力检测结果进行比较分析，并做出相应操作，其中，在穿着者走路过程中，当前脚掌着地，后脚跟抬起时，单片机分析所获的前掌压力检测结果大于后掌压力检测结果，则单片机随即控制与之相连接的微型双向气栗5工作，将后置空腔9中的空气向前置空腔8进行调节，使得前置空腔8此时对前脚掌具有足够的支撑力;反之当后脚跟着地，前脚掌离地时，单片机分析所获的前掌压力检测结果小于后掌压力检测结果，则单片机随即控制与之相连接的微型双向气栗5工作，将前置空腔8中的空气向后置空腔9进行调节，使得后置空腔9此时对前脚掌具有足够的支撑力；同样，当穿着者进行跑步运动时，当后脚跟先着地，前脚掌后着地时，在后脚跟先着地的一刹那间，单片机分析所获的前掌压力检测结果小于后掌压力检测结果，则单片机随即控制与之相连接的微型双向气栗5工作，将前置空腔8中的空气向后置空腔9进行调节，使得在后脚跟先着地的一刹那间，后置空腔9此时对前脚掌具有足够的支撑力；与之相应，当后脚跟先抬起，前脚掌后抬起时，在后脚跟先抬起的一刹那间，单片机分析所获的前掌压力检测结果大于后掌压力检测结果，则单片机随即控制与之相连接的微型双向气栗5工作，将后置空腔9中的空气向前置空腔8进行调节，使得在后脚跟先抬起的一刹那间，前置空腔8此时对前脚掌具有足够的支撑力；由此，通过穿着本发明所设计的滤波电控式前后掌气垫鞋，在实际应用中实现针对穿着者脚部的支撑保护。
[0025]上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
【主权项】
1.一种滤波电控式前后掌气垫鞋，包括上下设置的鞋面(I)和鞋底(2);其特征在于:还包括第一压力传感器(6)、第二压力传感器(7)、控制模块(3)，以及分别与控制模块(3)相连接的电源(4)、微型双向气栗(5)、第一滤波电路(10)、第二滤波电路(11);第一压力传感器(6)经过对应第一滤波电路(10)与控制模块(3)相连接，第二压力传感器(7)经过对应第二滤波电路(11)与控制模块(3)相连接;其中，电源(4)经过控制模块(3)为微型双向气栗(5)进行供电，同时，电源(4)依次经过控制模块(3)、第一滤波电路(10)为第一压力传感器(6)进行供电，以及电源(4)依次经过控制模块(3)、第二滤波电路(11)为第二压力传感器(7)进行供电；所述鞋底(2)采用柔性橡胶材质制成，鞋底(2)中的前掌区域设置前置空腔(8)，且前置空腔(8)位于鞋底(2)表面上的面积与鞋底(2)前掌区域的面积相等，鞋底(2)中的后掌区域设置后置空腔(9)，且后置空腔(9)位于鞋底(2)表面上的面积与鞋底(2)后掌区域的面积相等;控制模块(3)、电源(4)和微型双向气栗(5)设置在鞋底(2)中、位于前掌区域与后掌区域之间的位置，微型双向气栗(5)的两个气嘴分别与前置空腔(8)、后置空腔(9)相连通，实现前置空腔(8)与后置空腔(9)之间的气体导流;第一压力传感器(6)设置在鞋底(2)底面、位于前掌区域的夹层中，第二压力传感器(7)设置在鞋底(2)底面、位于后掌区域的夹层中；第一滤波电路(10)、第二滤波电路(11)设置在鞋底(2)中，第一滤波电路(10)、第二滤波电路(11)分别包括运放器Al、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容Cl和第二电容C2;其中，对应的压力传感器与滤波电路的输入端相连接，滤波电路输入端依次串联第一电阻R1、第二电阻R2、运放器Al的同向输入端，运放器Al的输出端连接滤波电路输出端，滤波电路输出端与控制模块(3)相连接;第一电容Cl的其中一端与第一电阻Rl、第二电阻R2之间的导线相连接，另一端与运放器Al的输出端相连接;第二电容C2的其中一端与运放器Al的同向输入端相连接，另一端接地;运放器Al的反向输入端串联第三电阻R3，并接地;第四电阻R4串联在运放器Al的反向输入端与输出端之间。2.根据权利要求1所述一种滤波电控式前后掌气垫鞋，其特征在于:所述第一压力传感器(6)为第一片式压力传感器，第一片式压力传感器的表面面积与鞋底(2)前掌区域的面积相等;所述第二压力传感器(7)为第二片式压力传感器，第二片式压力传感器的表面面积与鞋底(2)后掌区域的面积相等。3.根据权利要求1所述一种滤波电控式前后掌气垫鞋，其特征在于:所述微型双向气栗(5)中的电机为无刷电机。4.根据权利要求1所述一种滤波电控式前后掌气垫鞋，其特征在于:所述控制模块(3)为单片机。5.根据权利要求1所述一种滤波电控式前后掌气垫鞋，其特征在于:所述电源(4)为纽扣电池。
【文档编号】A43B13/14GK106072978SQ201610635208
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月3日 公开号201610635208.X, CN 106072978 A, CN 106072978A, CN 201610635208, CN-A-106072978, CN106072978 A, CN106072978A, CN201610635208, CN201610635208.X
【发明人】不公告发明人
【申请人】陈菊芳