专利名称：一种超声波测距运动鞋的制作方法
一种超声波测距运动鞋
技术领域：
本发明涉及一种运动鞋，更确切地说，涉及一种超声波测距运动鞋。背景技术：
随着人们生活水平越来越高，人们越来越关注健康这个话题，健身的方 式也越来越多，有的人选择激烈的运动项目，有的人选择蹦迪等休闲运动。 但是，最受欢迎最普遍的还是跑步及散步，公园里、住宅小区里到处可以看 到老人们在散步，年轻人跑步。跑步或散步到一定量才会对健身有效果，因 此，人们常常在跑步或散步中想知道自己已经走了多少路，以便可以很好的 控制运动量，也更好地有利于身体健康。
中国专利文献公开了一种测距鞋，中国专利申请号200510045223.0，该 鞋的鞋帮上安装有计数显示器，鞋子底部装有压力感应器并与计数显示器相 连。该鞋子不仅能穿，还能通过计数显示器的数字乘以步幅显示步行或跑步 的距离。但是，该测距鞋中的计数显示器只能计算出步行次数，不能直接计 算出步行的距离，需步行者自己将计数显示器显示的步行次数乘以步幅，粗 略计算行程。
发明内容
本发明的目的在于克服现有测距运动鞋存在的不足，提供一种超声波测 距运动鞋。
为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的 一种超声波测距 运动鞋，包括鞋帮、鞋底，鞋帮上设有距离显示屏、电池、开关，鞋底上 设有压力传感器，其特征是鞋底上还设有射频收发器、超声波传感器、微处理器，所述微处理器和超声波传感器置于同一个数据处理模块内，并与距离显示屏和压力传感器采取有线方式相连，所述的数据处理模块设在鞋底外侧前端凹口中，射频收发器、压力传感器设在鞋底外侧后端脚跟凹口中。所述的凹口入口处有一圈突边。
所述的距离显示屏是小型单色LED显示屏，压力传感器是CSY—D微型压力传感器，电池是3.7伏铝电池，开关是拨动小开关。
所述的微处理器是MSP430 16位微处理器，超声波传感器是T/R-40防水型超声波传感器，射频收发器是nRF2402射频收发芯片。
为了保证测试时间的精确性，本发明采用射频电磁脉冲作为计时的同步信号，测量从前脚到后脚之间的超声波传输时间，从而计算出每步之间的距离。
本发明一种超声波测距运动鞋的优点表现为
(1) 测距运动鞋中各部件在物理结构上巧妙地设计成的一体化，便于穿带。
(2) 解决了控制运动量的难题，使人们可以在跑步、散步或是竞走等各项活动中了解自己的运动量，以及步幅与运动量的关系。
(3) 本发明对健康事业有一定的促进作用，并适用于各个年龄段的人们。以及径赛项目中运动员状况的测试。
附图1为本发明超声波测距运动鞋结构示意图；图1中的标号分别为距离显示屏l ，微处理器2，超声波传感器3，射频收发器4，压力传感器5，电池6，开关7，数据处理模块23，鞋帮81，鞋底82。
附图2为本发明超声波测距运动鞋的工作程序图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步描述，但本发明不限于以下的实施例。实施例1请参阅图1，
本发明一种超声波测距运动鞋，包括鞋帮81，鞋底82，鞋帮81上设有距离显示屏l、电池6、开关7，鞋底82上设有射频收发器4、压力传感器5、数据处理模块23。微处理器2和超声波传感器3置于同一个数据处理模块23内。本发明制作方法如下将微处理器2和超声波传感器3置于同一个数据处理模块23内。鞋底82外侧前端处凿出与数据处理模块23形状相似的凹口 ，鞋底82外侧后端脚跟处凿出与射频收发器4、压力传感器5形状相似的凹口，所述的凹口入口处有一圈突边，凹口底部粘有电子黑胶，将数据处理模块23、射频收发器4、压力传感器5置于各自的凹口中。这样数据处理模块23、射频收发器4、压力传感器5通过电子黑胶和凹口入口处的一圈突边固定在鞋底82外侧。鞋帮81有若干层，在鞋帮81前端最外层(鞋面)凿出与距离显示屏1形状相似的凹洞，凹洞底部(鞋面的下一层)粘有电子黑胶，将距离显示屏l置于凹洞中。在鞋帮81后端最外层(鞋面)凿出与电池6、开关7形状相似的凹洞，凹洞底部(鞋面的下一层)粘有电子黑胶，将电池6、开关7置于凹洞中。距离显示屏1一端通过电线连接开关7，另一端通过电线连接数据处理模块23，数据处理模块23另一端通过电线连接射频收发器4，射频收发器4另一端通过电线连接压力传感器5，压力传感器5另一端通过电线连接电池6、电池6另一端通过电线连开关7。所述的电线是螺旋的，这样运动者穿上该超声波测距运动鞋便于大幅度运动，电线不易折断。距离显示屏1、开关7、电池6之间连接的电线嵌在鞋帮81最外层(鞋面)与鞋面的下一层之间。距离显示屏1与数据处理模块23，电池6与压力传感器5之间连接的电线一部分嵌在鞋帮81最外层(鞋面)与鞋面的下一层之间，另一部分穿凿鞋帮81，鞋底82交接处，附会在鞋底82凹口中。数据处理模块23、射频收发器4、压力传感器5之间连接的电线嵌在鞋底82外侧。
需要说明的是距离显示屏1是小型单色LED显示屏，微处理器2是MSP430 16位微处理器，超声波传感器3是T/R-40防水型超声波传感器，射频收发器4是nRF2402射频收发芯片，压力传感器5是csy—d微型压力传感器，电池6是3.7伏铝电池，开关7是拨动小开关。
实施例2请参阅图2
本发明超声波测距运动鞋的工作程序如下
运动者穿上超声波测距运动鞋准备步行，打开开关，左右脚分别称为脚A和脚B，首先迈出的脚A触地，脚A内压力传感器接收到压力信号后，同时发一个触发脉冲给超声波传感器和射频收发器。
射频收发器收到触发脉冲信号后，向脚B发出一个特定频率的高频无线电磁脉冲信号(比如433MHz， O.l毫秒)；超声波传感器收到脉冲信号后同时向脚B发出一个特定频率(比如50KHz， 0.1毫秒)的超声波；与此同时，脚A内的微处理器进行计数一次，并在鞋面距离显示屏上进行累加显示步数。
当脚B射频收发器接收到脚A发送过来的无线电磁脉冲信号后，立即触发微处理器开始时间测量计时，从而保证与脚A的时间计时同步。
超声波传感器接收来自脚A发出的超声波信号后，立即触发微处理器终止时间测量计时，由于电磁脉冲信号传输速率为光速，而超声波传输速率为声速，且每步的跨越距离较短，因此我们可以忽略电磁脉冲所用时间，因此，这样从脚B接收到脚A发送过来的电磁脉冲开始，至接收到脚A发送的超声波的时间结束，两者之间的时间差，即为超声波在脚A和脚B之间的传输时间。
超声波的声速乘以传输时间就得到脚A与脚B之间的距离，即为该步所迈出的距离，并与先前测量的距离和步数累加后，在脚B的鞋面距离显示屏
上进行距离和步数显示。
后续的测量过程与前面一样，以此类推，就可以得出整个步行的距离和步数总和，并由嵌入鞋子上距离显示屏显示出来。
将两只鞋上的显示距离和步数总和，即为该运动者步行的总距离和总步数，从而达到健康运动锻炼的效果。
权利要求
1、一种超声波测距运动鞋，包括鞋帮、鞋底，鞋帮上设有距离显示屏、电池、开关，鞋底上设有压力传感器，其特征在于鞋底上还设有射频收发器、超声波传感器、微处理器，所述微处理器和超声波传感器置于同一个数据处理模块内，并与距离显示屏和压力传感器采取有线方式相连，所述的数据处理模块设在鞋底外侧前端凹口中，射频收发器、压力传感器设在鞋底外侧后端脚跟凹口中。
2、 根据权利要求1所述的超声波测距运动鞋，其特征在于所述的凹口 入口处有一圈突边。
3、 根据权利要求1所述的超声波测距运动鞋，其特征在于所述的距离显示屏是小型单色LED显示屏，压力传感器是CSY—D微型压力传感器，电池 是3.7伏铝电池，开关是拨动小开关。
4、 根据权利要求1所述的超声波测距运动鞋，其特征在于所述的微处理器是MSP430 16位微处理器，超声波传感器是T/R-40防水型超声波传感器， 射频收发器是nRF2402射频收发芯片。
全文摘要
本发明涉及一种运动鞋。本发明技术方案如下一种超声波测距运动鞋，包括鞋帮、鞋底，鞋帮上设有距离显示屏、电池、开关，鞋底上设有压力传感器，其特征是鞋底上还设有射频收发器、超声波传感器、微处理器，所述微处理器和超声波传感器置于同一个数据处理模块内，并与距离显示屏和压力传感器采取有线方式相连，所述的数据处理模块设在鞋底外侧前端凹口中，射频收发器、压力传感器设在鞋底外侧后端脚跟凹口中。本发明的优点表现在测距运动鞋中各部件在物理结构上巧妙地设计成的一体化，便于穿带。解决了控制运动量的难题，使人们可以在跑步、散步或是竞走等各项活动中了解自己的运动量，以及步幅与运动量的关系。
文档编号A43B23/02GK101543327SQ20081003508
公开日2009年9月30日 申请日期2008年3月25日 优先权日2008年3月25日
发明者乐丰辉, 王小军 申请人:上海研祥智能科技有限公司