智能鞋及其中底模组的制作方法

本发明涉及智能鞋领域，具体涉及一种智能鞋及其中底模组。

背景技术：

智能鞋是集合制鞋工艺和电子产品为一体的跨界产品，两种工艺相差大，生产环境、加工精度、零件的折弯特质、抗esd的要求使得跨行业生产的结合有非常多的困难。同时智能鞋的电子组件除了智能控制核心外，既可包含传感器检测信号的输入部分，也可包含各种电子负载的输出部分。目前市面的智能鞋在生产过程中直接将电子组件植入鞋底中，其布置形式不合理，而导致耐用性差和装配成本高的问题。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提出一种智能鞋的中底模组，旨在解决现有的智能鞋内置电子组件布置形式不合理，而导致耐用性差和装配成本高的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种智能鞋的中底模组，所述中底模组以整体的方式安装在所述智能鞋的鞋底内腔中，所述中底模组包括电子组件以及包覆所述电子组件的软质封装层；

所述电子组件包括基板、设置在基板上的控制盒、分别与所述控制盒中的控制模块连接的信号输入组件以及输出负载；

所述软质封装层包括设置在对应足弓部位且用于容纳所述控制盒的第一腔体、对应前脚掌部位且用于容纳所述信号输入组件和/或输出负载的第二腔体以及对应脚跟部位且用于容纳所述信号输入组件和/或输出负载的第三腔体。

优选地，所述软质封装层包括夹持并包覆所述电子组件的上层密封件和下层密封件，所述上层密封件的硬度小于所述下层密封件的硬度，所述上层密封件和/或下层密封件向内凹陷形成所述第一腔体，所述下层密封件向内凹陷形成所述第二腔体，所述上层软质封装层向内凹陷形成所述第三腔体。

优选地，所述下层密封件上设置有连接所述基板和上层密封件的固定柱，所述基板对应所述固定柱设置有第一固定孔，所述上层密封件对应所述固定柱设置有第二固定孔。

优选地，所述信号输入组件包括对应脚跟和前脚掌设置的压力传感器，所述输出负载包括对应前脚掌设置的发热件。

优选地，所述压力传感器包括承压盘和压力应变片，所述承压盘上设置有容置压力应变片的容纳腔，所述上层密封件上还设置有与所述压力应变片接触用于传递压力的传力柱。优选地，所述基板的外形为鞋垫状，在所述基板的中部设置有安装控制盒的安装缺口，所述压力传感器设置在基板的下表面，在所述基板上还设置有与压力传感器对应并供所述传力柱通过的安装孔。

优选地，所述发热件包括对应前脚掌处设置的发热管，所述发热管靠近所述基板的边缘内侧设置。

优选地，所述软质封装层一体设置，所述基板上还设置有连接基板与软质封装层的第三固定孔。

优选地，所述电子组件还包括与所述控制模块连接的抽风扇，所述抽风扇的风道沿着朝向脚底的方向贯穿所述软质封装层设置。

本发明还提出一种智能鞋，该智能鞋包括上述的智能鞋的中底模组、容纳所述中底模组的鞋底以及设置在所述鞋底上的鞋面。

本发明通过在鞋底中设置包括电子组件和其外部的软质封装层的中底模组，在软质封装层中设置有容纳电子组件的第一腔体、第二腔体以及第三腔体，通过模块化的设计使电子组件的布局更加合理，提高类耐高压力冲击、耐高频率弯折的能力，同时也便于实现模块化跨行业组装。

附图说明

图1为本发明一实施例中智能鞋的中底模组的结构示意图；

图2为本发明另一实施例中压力传感器的结构示意图；

图3为本发明又一实施例中智能鞋的电子组件的结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同标号表示相同的元件或具有相同功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

为解决上述技术问题，本发明提出一种智能鞋的中底模组，参照图1，该智能鞋的中底模组设置在鞋底中，包括电子组件以及包覆电子组件的软质封装层；电子组件包括基板2、设置在基板2上的控制盒31、分别与控制盒31中的控制模块31b连接的信号输入组件32以及输出负载37；软质封装层包括设置在对应足弓部位且用于容纳控制盒31的第一腔体11、对应前脚掌部位且用于容纳信号输入组件32和/或输出负载34的第二腔体12以及对应脚跟部位且用于容纳信号输入组件32和/或输出负载34的第三腔体47。.

在本实施例中，软质封装层设置成鞋垫形状以便安装在设置有腔槽的鞋底中，且优选具有较好弹性的pu材料。控制盒31设置在软质封装层中与足弓相对处，此处脚掌作用在软质封装层上的压力较小，控制盒31的压力较小包括一可拆卸连接且对半设置的塑料的盒体31a，控制模块31b以pcba板作为载体设置在控制盒31中，控制盒31中还设置有电源。基板2作为电子组件的载体优选塑料材质，其外形类似鞋垫。在基板2的中部设置有限制控制盒31的安装缺口21。控制盒31设置在基板2的中部，在基板2上还设置有安装信号输入组件32的安装孔21。控制盒31的外形呈扁平的方形设置，第一腔体11的腔体结构与控制盒31的外形一致。信号输入组件32包括各种监测运动数据以及鞋子内部环境的传感器，信号组件分布在控制盒31的外周并位于基板2的下表面，通过信号线与控制模块31b连接。在软质封装层的内部还设置有与信号输入组件32一一对应的第二腔体12。输出负载37包括与控制模连接的发热、发光或抽风等组件，同样软质封装层中也设置有与输出负载37一一对应的第三腔体47。减小用户在运动过程中对控制盒31的冲击并确保其在中底模组中不易晃动，以提高本发明的整体稳定性。综上，本发明提出的中底模组中，由于智能鞋的中底有较合适的厚度和面积，来放置电子组件，用pu材料封装成密封的模组，可以非常方便的实现模块化跨行业组装。

在本发明另一实施例中，参照图1，软质封装层包括夹持并包裹电子组件的上层密封件4和下层密封件1，上层密封件4的硬度小于所述下层密封件1的硬度，上层密封件4和/或下层密封件1向内凹陷形成所述第一腔体11，下层密封件1向内凹陷形成第二腔体12，上层密封件向内凹陷形成第三腔体47。第一腔体11设置在上层密封件4和/或下层密封件1上，第二腔体12设置在下层密封件1上，第三腔体47设置在上层密封件4上。在本实施例中，软质封装层分上层密封件4和下层密封件1，电子组件设置在上层密封件4和下层密封件1之间。第一腔体11可设置在上层密封件4和下层密封件1，第二腔体12和第三腔体47也可设置在上层密封件4和下层密封件1的结合面上。通过将软质封装层分设成两部分，以便电子组件的安装和拆卸。

在本发明另一实施例中，参照图1，下层密封件1上设置有连接基板2和上层密封件4的固定柱16，基板2对应设置有第一固定孔26，上层密封件4上对应设置有第二固定孔46。在本实施例中通过设置固定柱16可用于限定基板2在软质封装层中的位置，提高电子组件与软质封装层的的结合强度。同时第二固定孔46与固定柱16可通过胶合，熔接等方式固定连接使上层密封件4与下层密封件1连接更加稳定。

在本发明另一实施例中，参照图1，信号输入组件32包括对应脚跟和前脚掌设置的压力传感器，输出负载37包括对应前脚掌设置的发热件。在本实施例中，压力传感器设置在软质封装层中与脚跟相对处且用于采集脚跟在运动过程中的压力。压力传感器还设置在与前脚掌对应处、用于采集前脚掌在运动中的压力值。压力传感器通过连接线与控制模块31b连接。值得注意的是在压力传感器除了设置在软质封装层中与脚掌对应的主要受力处，也可设置在与脚掌对应的外侧边缘处，通过增加压力传感器的数量提高所测压力值的准确性。

进一步的，压力传感器包括承压盘和压力应变片，所述承压盘上设置有容置压力应变片的容纳腔，所述上层密封件上还设置有与所述压力应变片接触用于传递压力的传力柱。在本实施例中，参照图2，压力传感器包括承压盘32a和压力应变片32b，承压盘32a采用弹性绝缘材料此处优选硅胶，承压盘32a上设置有容置压力应变片32b的容纳腔。容纳腔的一侧敞开设置。压力应变片32b固定于容纳腔的底部，容纳腔的深度大于压力应变片32b的厚度。容纳腔内环绕压力应变片32b的外周设置有间隔圈32c，间隔圈32c与压力应变片32b的外壁、容纳腔的内壁之间均存在间隙，间隔圈32c的厚度大于压力应变片32b的厚度，且小于容纳腔的深度。压力应变片32b同样优选硅胶材料制成，在压力应变片32b的硅胶材料中均匀混有微颗粒的碳粉。压力应变片32b整体厚度在0.5～8mm之间，此处优选3.6mm。在上述尺寸下压力应变片32b可以承受10kgf/cm2的压强，并可通过50万次的90度弯折疲劳测试具备良好的材料强度。承压盘32a是主要是封装和密封作用，在压力应变片32b的外圈设计了闭合的间隔圈32c，可以防止压力传感器应用中“压实”的现象，配合腔体内部空气，有微弹簧的作用。此外承压盘32a的周缘呈包边结构，可以方便装配，轻松实现密封。综上压力传感器：具有抗高压力，耐弯折，柔性物理性质；电气性能上具有一致性好，线性度高，压力方向性强，可靠性高的特点。此外上层密封件4上还设置有与承压盘32a对应的传力柱42，传力柱42穿过安装孔21与压力应变片32b接触用于传导脚底施加的压力。

在本发明一较佳实施例中，参照与1，发热件包括对应前脚掌处设置的发热管，发热管靠近基板2的边缘内侧设置。发热件包括设置在软质封装层中对应前脚掌处的电阻丝、远红外发热碳纤维或发热膜。此处优选对应前脚掌处设置的发热管，发热管沿着基板2的边缘设置，发热件与控制模块31b之间设置有温度传感器，当鞋内温度低于预设温度时，控制模块31b控制发热组件发热供暖。

在本发明又一实施例中，参照图3，软质封装层一体设置基板2上还设置有连接基板2与软质封装层的第三固定孔25。在本实施例中，软质封装层可通过注塑等方式一体成型。基板2上设置第三固定孔25以便pu胶填充其中以提高软质封装层与基板2的连接强度。

在本发明另一实施例中，电子组件还包括与控制模块31b连接的三轴加速度计、陀螺仪和gps芯片。三轴加速度计陀螺仪和gps芯片设置在控制盒31中可用于采集用户的运动信息(速度、加速度、位移等)，通过现有的智能算法获取用户的运动状态。软质封装层与脚底接触的一面设置有电疗电极，电疗电极与控制模块31b连接。在本实施例中，电疗电极与控制模块31b连接并与足底的穴位对应分布设置。通过控制模块31b控制电疗电极的脉冲电流的强度以达到刺激穴位和肌肉达到电疗的功效，可以很好的缓解用户的疲劳达到保健效果。

在本发明再一实施例中，电子组件还包括与控制模块31b连接的抽风扇，抽风扇的风道沿着朝向脚掌的方向贯穿软质封装层设置。在本实施例中，抽风扇设置在控制盒31的一侧，在第一软质封装层和第二软质封装层上还设置有与抽风通道连通的通风孔，通风孔还与鞋底的通气孔连通。抽风扇经控制模块31b控制转动时可加快鞋子内部有的气流流通，达到散热除湿的作用。

在本发明一较佳实施例中，电子组件还包括与控制模块31b连接的蓝牙通信模块，蓝牙通信模块用于接收外部的控制信号和发送电子组件的状态信息。在本实施例中，中底模组中还设置有与控制模块31b连接的温湿度传感器，其测量数据和运动数据可用过蓝牙通信模块传送至用户的手机并显示在对应的app或小程序中。用户可通过手机查看上述信息并控制发热件以及抽风扇的启动和关闭以达到手动调节鞋子内部环境状态的功能。

在本发明又一实施例中，参照图3，电子组件还包括与控制模块31b连接的数据传输接口38。在本实施例中，数据传送接口用于与外部电源连接实现对中底模组的内部电源的充电，同时也可用于对内部系统进行升级以及获取内部测量数据，实现充电、数据交互以及系统更新等功能。

本发明还提出一种智能鞋，该智能鞋包括上述的中底模组、容纳中底模组的鞋底以及设置在所述鞋底上的鞋面。该智能鞋可以非常方便的实现模块化跨行业组装，同时具备检测用户运动信息以及实现手动控制内部负载的功能。

以上的仅为本发明的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本发明保护的范围，凡是在与本发明一个整体的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明保护的范围内。