可置入鞋底的无线充电定位装置、鞋底以及定位系统的制作方法

本实用新型涉及电子设备领域，尤其涉及充电定位，具体是指一种可置入鞋底的无线充电定位装置、鞋底以及定位系统。

背景技术：

随着近年可穿戴设备、智能配件和移动互联网的飞速发展，消费类电子产品将集成多种传感器；由于无线充电技术的日趋完善，越来越多电子设备采用此方便的充电方式；得益于多种位置感知技术的优化、相关芯片及硬件的高集成度，结合电池技术的不断提高，消费类电子产品的体积将越来越小。在智能鞋和定位鞋领域，也已经出现功能单一的定位模块，但他们大部分仅仅把元器件集成到定位模块中，缺乏针对使用场景的技术优化，对于信号的获取，也往往需要拉出细长的天线以保证接收信号正常或避免设备本身多种元器件的信号相互干扰。例如，一般给鞋子用的定位模块需要定期连接充电器进行充电，外露接口容易导致潮湿环境下水汽进入设备内部，从而导致设备寿命降低、短路甚至引起内置电池发生爆炸等危险；没有经过加固的模块本体也容易在人运动过程中损坏；而GPS天线容易被遮挡物减弱获取到的信号强度。如果解决充电的局限性、加入多种定位手段、结合无线数据传输手段并结合多种智能移动终端，将让用户更能获得更多的各种参数和数据，使用户体验变得更简单易用。再者，将相关的这些技术和设备集成到鞋子上，则会更有效地防止老人和儿童走丢，为广大社会家庭建立多一道保障，及时防止并减少家庭悲剧发生。针对使用场景，对硬件元器件的放置方式和角度等进行优化，可大幅度提高性能和工作效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种结构简单、功能齐全、应用范围广泛的可置入鞋底的无线充电定位装置、鞋底以及定位系统。

为了实现上述目的，本实用新型的可置入鞋底的无线充电定位装置、鞋底以及定位系统具有如下构成：

可置入鞋底的无线充电定位装置，其主要特点是，所述的装置包括装置本体，所述的装置本体的第一端凸设有一全球定位天线固定部件，所述的全球定位天线固定于该全球定位天线固定部件中，且与所述的装置本体相连接，所述的装置本体的第二端设置有移动通信天线片，且与所述的装置本体相连接，所述的装置的顶面设置不锈钢金属片。

较佳地，所述的全球定位天线固定部件的顶面与水平面之间形成一夹角，且使得所述的全球定位天线固定部件的顶面向下倾斜。

更佳地，所述的全球定位天线固定部件的顶面与水平面之间形成的夹角的大小为30～80度。

较佳地，所述的全球定位天线固定部件的顶面设置有一第一凹槽，所述的全球定位天线固定于该第一凹槽中；

或者，所述的全球定位天线贴于所述的全球定位天线固定部件的顶面。

较佳地，所述的装置包括一体化封装的塑料外壳，且所述的外壳上包括数个功能按钮、数个指示灯以及SIM卡槽；

所述的数个功能按钮包括复位按钮、重启按钮、开关按钮；

所述的数个指示灯包括全球定位搜星状态指示灯、移动通信信号指示灯、电池电量指示灯。

较佳地，所述的装置本体包括外壳，所述的外壳内包括定位单元、传感器单元、移动通信单元、可充电电池、无线充电感应线圈及无线充电控制单元；

所述的定位单元包括GPS模块、WIFI模块、RFID模块和蓝牙模块中的至少一个，

所述的传感器单元包括重力传感器、加速度传感器、温度传感器和湿度传感器中的至少一个；

所述的移动通信单元包括短信收发模块、数据传输模块以及语音单向或双向通讯模块，且所述的移动通信单元为支持2G、3G、4G网络中的至少一种，使用SIM卡的通讯模块通过移动通信基站辅助定位。

较佳地，所述的移动通信天线片与所述的装置本体相连接的位置设置有防水胶，且所述的移动通信天线片的外部设置有真皮或塑料。

本实用新型还涉及一种包括所述的装置的鞋底，其特征在于，所述的鞋底上设置有第二凹槽，所述的第二凹槽的形状与所述的装置的外形相一致，所述的装置可拆卸地固定于所述的第二凹槽中，且使得所述的不锈钢金属片面向穿鞋人脚底。

较佳地，所述的全球定位天线固定部件位于所述的鞋底的鞋跟处，且所述的全球定位天线位于所述的鞋底的弧形区域内；且所述的全球定位天线与所述的穿鞋人脚底之间存在一夹角；所述的移动通信天线片与所述的穿鞋人脚底相平行。

本实用新型还涉及一种包括所述的鞋底的定位系统，其特征在于，所述的系统还包括后台服务器以及智能终端，所述的鞋底中安装的无线充电定位装置与所述的后台服务器以及所述的智能终端相通信。

采用了该实用新型中的可置入鞋底的无线充电定位装置、鞋底以及定位系统，与现有技术相比，具有以下有益的技术效果：

本实用新型的可置入鞋底的无线充电定位装置其结构简单，功能齐全，信号强度高，防水性能好；本实用新型的鞋底，其包括上述的装置，实现了定位功能和无线充电功能，应用范围广泛；本实用新型的定位系统，通过所述的装置，其信号强度高，定位准确，应用范围广泛。

附图说明

图1为本实用新型的可置入鞋底的无线充电定位装置的结构示意图。

图2为本实用新型的鞋底的爆炸图。

图3为本实用新型的装置本体的结构示意图。

附图标记：

1 无线充电定位装置

2 鞋底

3 移动通信天线

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

为了便于理解，本实用新型的装置包括装置本体和从装置本体延伸出来的移动通信天线。该装置本体一端是突出的GPS天线槽并使内置的GPS天线以一定角度的水平夹角向上朝向天空。该装置本体面向穿鞋人脚底的面上，通过一片双边直角U型的不锈钢片增强装置的耐压强度，并提高装置的散热效果。该装置本体一端延伸出一片移动通信天线片，并使用耐磨材料对其进行封装以达到既能保护天线又不影响信号的作用。该装置本体为塑料或金属外壳封装，内置的硬件包括用于集成和远程控制的集成电路板、用于进行短信收发、语音通话、无线数据网络传输的通讯模块(含SIM卡插槽)、可提供多种定位手段的GPS、WIFI、RFID、蓝牙等集成模块、可监测多种运动状态的重力感应器、加速度感应器、温度感应器、湿度感应器等传感器、可用于供电的可充电电池、可用于无线充电的感应线圈及其相关的无线充电控制单元。该装置须结合含有发射转换模块和有线电源模块的无线充电底板进行无线充电。

请参阅图1至图3所示，本实用新型的可置入鞋底的无线充电定位装置包括装置本体，所述的装置包括装置本体，所述的装置本体的第一端凸设有一全球定位天线固定部件，所述的全球定位天线固定于该全球定位天线固定部件中，且与所述的装置本体相连接，所述的装置本体的第二端设置有移动通信天线片，且与所述的装置本体相连接，所述的装置的顶面设置不锈钢金属片。其中，所述的装置本体面向穿鞋人脚底的面上的不锈钢金属片，该不锈钢金属片既可辅助硬件模块内电子元器件产生的热量散发，也可以用于增强模块的耐压承受能力以保护装置。其中所述的全球定位天线一般为GPS全球定位天线或GNNS全球定位天线；所述的移动通信天线片为陶瓷或金属天线片。

在一种优选的实施方式中，所述的GPS天线固定部件的顶面与水平面之间形成一夹角，且使得所述的GPS天线固定部件的顶面向下倾斜。

在一种优选的实施方式中，所述的GPS天线固定部件的顶面与水平面之间形成的夹角的大小为30～80度，进一步优选为45度。从而GPS天线也以同样水平夹角的角度朝向天空，以确保搜星质量和定位精度。

在一种优选的实施方式中，所述的GPS天线固定部件的顶面设置有一第一凹槽，所述的GPS天线固定于该第一凹槽中，或者，所述的GPS天线贴于所述的GPS天线固定部件的顶面。

在一种优选的实施方式中，所述的装置包括一体化封装的塑料外壳，且所述的外壳上包括数个功能按钮、数个指示灯以及SIM卡槽；

所述的数个功能按钮包括复位按钮、重启按钮、开关按钮；

所述的数个指示灯包括全球定位搜星状态指示灯、移动通信信号指示灯、电池电量指示灯。

在一种优选的实施方式中，所述的装置本体包括外壳，所述的外壳内包括定位单元、传感器单元、移动通信单元、可充电电池、无线充电感应线圈及无线充电控制单元；

所述的定位单元包括GPS模块、WIFI模块、RFID模块和蓝牙模块中的至少一个，

所述的传感器单元包括重力传感器、加速度传感器、温度传感器和湿度传感器中的至少一个；

所述的移动通信单元包括短信收发模块、数据传输模块以及语音单向或双向通讯模块，且所述的移动通信单元为支持2G、3G、4G网络中的至少一种，使用SIM卡的通讯模块通过移动通信基站辅助定位。

所述的装置内的硬件模块包括用于集成和控制的集成电路板，所述的硬件模块包括用于提供多种定位手段的GPS、WIFI、RFID、蓝牙等子单元，所述硬件包括用于监测运动状态的重力感应器、加速度感应器、温度感应器、湿度感应器等传感器，所述硬件包括用于进行短信收发、数据传输、语音单向或双向通信的通讯子单元，支持包括2G、3G和4G等网络制式，而且支持基站辅助定位(AGPS)。

所述的可充电电池模块使用聚合物电池存储从无线充电感应线圈及无线充电控制单元转化而来的电能，并向本装置提供电能。所述的无线充电感应线圈及无线充电控制单元包括感应线圈和电路控制元器件，可配合外部的无线充电发射装置使用。

在实际应用中，装置本体顶部有一块区域，通过一个含有三个面的U形不锈钢对加固装置覆盖，既保护装置本体，又可通过预留孔观察到指示灯状态，所述的装置为塑料外壳一体化封装，不存在包括usb等充电接口，不存在包括螺丝等用于将模块与鞋底进行固定的装置；存在包括复位按钮或复位孔用于使多功能定位模块在无法正常工作时被手动开关、重启或复位；存在包括GPS搜星状态、移动通信信号、电池电量等指示灯，并通过不同颜色指示状态；存在包括一个SIM卡插槽，并支持SIM卡，SIM卡可以为标准SIM卡、nanoSIM卡或micro SIM卡等。

在一种优选的实施方式中，所述的移动通信天线片与所述的装置本体相连接的位置设置有防水胶，且所述的移动通信天线片的外部设置有真皮或塑料。

其中，所述的可充电电池包括可重复充电的聚合物电池。所述装置本体内置了用于无线充电的接收线圈及其电路转换与控制的相关元器件，需要与无线充电底板配合，对内置的包括可重复充电的聚合物电池进行充电。所述的装置在进行无线充电时，将自动执行的操作包括休眠、重启、开机等。

为了防止进水，塑料外壳正常情况下无法拆卸，并使用防水膜处理；从所述的装置本体延伸出来的移动通信天线，在连接装置本体处用防水胶处理，避免水分进入装置本体；使用包括真皮或塑料等材料对天线进行密封处理，以确保可弯曲的柔韧性和使用寿命；将该移动通信天线与装置本体面向穿鞋人脚底的面持平，以便装置本体放入鞋底第二凹槽时，移动通信天线正好放置于鞋底上面。

本实用新型还涉及一种鞋底，所述的鞋底上设置有第二凹槽，所述的第二凹槽的形状与所述的装置的外形相一致，所述的装置可拆卸地固定于所述的第二凹槽中，且使得所述的不锈钢金属片面向穿鞋人脚底。装置可以放置在该第二凹槽中，或从该第二凹槽中取出。

在一种优选的实施方式中，所述的GPS天线固定部件位于所述的鞋底的鞋跟处，且使得所述的GPS天线位于所述的鞋底的弧形区域内。即该GPS天线的第一凹槽尽量靠近鞋后跟处且该GPS天线槽放置于鞋子后跟的弧形区域内。

在一种优选的实施方式中，所述的移动通信天线片与所述的穿鞋人脚底相平行，且所述的GPS天线与所述的穿鞋人脚底之间存在一夹角。

在装置本体面向穿鞋人脚底的方向，使用一块两边有直角的U形不锈钢片，粘在装置本体上，可通过预置的孔，可方便查看电池电量、GPS信号、移动通信信号，同时，加强本体强度。

在装置本体上引出移动通信天线，使用包括真皮在内的多种材料进行封装，当模块嵌入鞋底预置的空槽后，该天线正好平铺的鞋底的顶部，既不影响信号接收，又无需单独将移动通信天线拉到鞋子的外部。

本实用新型还涉及一种定位系统，通过配套的APP进行使用，包括数据查询、设备工作状态、定位及紧急追踪等功能的使用。所述的系统包括所述的鞋底、后台服务器以及智能终端，所述的鞋底中安装的无线充电定位装置与所述的后台服务器以及所述的智能终端相通信。

采用了该实用新型中的可置入鞋底的无线充电定位装置、鞋底以及定位系统，与现有技术相比，具有以下有益的技术效果：

本实用新型的可置入鞋底的无线充电定位装置其结构简单，功能齐全，信号强度高，防水性能好；本实用新型的鞋底，其包括上述的装置，实现了定位功能和无线充电功能，应用范围广泛；本实用新型的定位系统，通过所述的装置，其信号强度高，定位准确，应用范围广泛。

所述的装置可以通过所述的硬件及其子模块获得包括GPS、基站辅助定位(AGPS)、WIFI、RFID、蓝牙的当前地理位置信息，获得包括重力加速度、运动加速度、温度、湿度等运动状态和环境信息，并通过通讯模块接入无线数据网络，将已获得的包括当前地理位置信息、运动状态和环境信息发送到后台服务器和智能移动终端(这里指的智能移动终端包括智能手机和平板电脑)。

所述装置可通过接收并解析短信指令执行包括自动关机和修改数据上报频率等操作，可将模块自身包括移动设备国际身份码(IMEI)、序列号(S/N)、SIM卡号码等设备身份信息以数据包的形式发送到数据后台。

本实用新型的可置入鞋底的无线充电定位装置、鞋底以及定位系统的技术方案中，其中所包括的各个功能模块和模块单元均能够对应于集成电路结构中的具体硬件电路，因此仅涉及具体硬件电路的改进，硬件部分并非仅仅属于执行控制软件或者计算机程序的载体，因此解决相应的技术问题并获得相应的技术效果也并未涉及任何控制软件或者计算机程序的应用，也就是说，本实用新型仅仅利用这些模块和单元所涉及的硬件电路结构方面的改进即可以解决所要解决的技术问题，并获得相应的技术效果，而并不需要辅助以特定的控制软件或者计算机程序即可以实现相应功能。

上述实施例为本专利较佳的实施例，并非用来限制本实用新型的实施范围，本领域的技术人员在未脱离本实用新型原理的前提下，所作的改进、变化、组合、替代等，均属于本实用新型权利要求所要求保护的范围之内。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。