生静电荷，将在居间电极层与第一电极和第二电极之间产生电势差。由此，本实施例中，居间电极层与第一高分子聚合物绝缘层相对设置的两个面构成一组摩擦发电界面，居间电极层与第二高分子聚合物绝缘层相对设置的两个面构成另一组摩擦发电界面，第一电极和第二电极串联为摩擦发电机的一个电信号输出端，居间电极层作为摩擦发电机的另一个电信号输出端。
[0032]进一步，根据摩擦发电机的工作原理，在发电机工作的过程中，两个摩擦发电界面需要不断的接触摩擦和分离，而如果一直处于接触状态或者分离状态时，摩擦发电机则不能具有很好的输出性能。因此，为了能够制作出性能优异的摩擦发电机，在上述的实施例中，第一高分子聚合物绝缘层可采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜，第二高分子聚合物绝缘层可采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜。其中，第一高分子聚合物绝缘层的薄膜厚度为50μπι至ΙΟΟΟμπι，第二高分子聚合物绝缘层的薄膜厚度为30μπι至500μπι。而且，优选的是，第一高分子聚合物绝缘层或第二高分子聚合物绝缘层为至少一个面上布设有凸点阵列的矩形薄膜。
[0033]具体来说，如图8所示，其为一个面上布设有凸点阵列的矩形薄膜的结构示意图。其中，矩形薄膜上的凸点阵列中的凸点高度为0.0I?5mm，优选1.25mm，凸点间距为0.0I?30mm，优选10mm。此外，矩形薄膜的两条长侧边处的最外侧凸点与长侧边边沿的距离相等，该距离为0.1?5mm，优选Imm;矩形薄膜的两条短侧边处的最外侧凸点与短侧边边沿的距离相等，该距离为0.1?5mm，优选Imm0
[0034]摩擦发电机还可以为拱形，例如:进一步地使构成摩擦发电界面的两个相对面中的至少一个向外拱起形成凸面(g卩:至少一个摩擦发电界面的中间部分朝向远离或接近另一摩擦发电界面的方向拱起)，由此在两个摩擦发电界面之间形成间隙，使两个摩擦发电界面在不受力的情况下能够自动弹起。除此之外，还可以在两个摩擦发电界面之间设置弹簧和/或垫片，从而进一步使得两个摩擦发电界面能够在不受力的情况下自动弹起，其中，弹簧和/或垫片既可以设置在两个摩擦发电界面的边角等位置，也可以设置在两个摩擦发电界面的中心位置。
[0035]进一步，本发明中的信号处理模块300主要是通过单片机及其外围电路实现累加记步的功能。例如:采用单片机中的AD转换模块或者比较器模块对每次输入单片机的信号进行处理，每采集到感应模块200产生的一个信号，单片机内部进行加一运算，同时，与设定的阈值LI，L2，L3进行比较，如果〉LI，且〈L2，则单片机控制绿灯亮;如果〉L2，且〈L3，则单片机控制黄灯亮;如果〉L3，则单片机控制红灯亮。
[0036]进一步，本发明中的提醒模块400可选择为灯光元件(如LED灯)，当用户的运动步数累加到不同的预设值时，提醒模块可显示出不同颜色的灯光，如红色、黄色、绿色等;或者为屏幕元件(如LCD屏)，当用户的运动步数累加到不同的预设值时，提醒模块可显示出不同的文字或图案，如步数、等级等;或者为声音元件，当用户的运动步数累加到不同的预设值时，提醒模块可释放出不同的声音，如播报步数、等级、鼓励性语句等。
[0037]具体来说，本发明中的供电模块(第一供电模块和第二供电模块)也包括至少一个摩擦发电机。其中，优选的是，供电模块中设置多个摩擦发电机，多个摩擦发电机以层叠方式和/或平铺方式设置在鞋体上，且多个摩擦发电机之间通过串联和/或并联方式连接。此夕卜，供电模块中的摩擦发电机的具体结构形式与感应模块中的摩擦发电机的具体结构形式相同，可参见上面的描述，此处不再赘述。
[0038]进一步，供电模块还包括储能装置，储能装置与摩擦发电机相连，可对摩擦发电机产生的电能进行存储。其中，储能装置包括:整流电路，滤波电路和储能元件。整流电路与摩擦发电机的输出端相连，将摩擦发电机输出的电信号进行整流处理;整流电路的两个输出端与滤波电路连接，整流电路将摩擦发电机输出的电信号进行整流处理后得到的单向脉动的直流电输出给滤波电路;滤波电路与储能元件连接，滤波电路将整流电路输出的单向脉动的直流电进行滤波处理而得到直流电信号输出给储能元件。
[0039]下面结合附图，对本发明的智能鞋的工作方式进行举例说明:
[0040]感应模块中的摩擦发电机作为传感器，用户行走或跑步过程中每运动一步都将会触发摩擦发电机产生电信号；信号处理模块接收该电信号并作计步累加，同时设定三个累计步数值L1、L2、L3，以便触发提醒模块;供电模块中的摩擦发电机作为换能器，将机械能转换成电能，以为提醒模块供电。
[0041]当行走步数达到第一个累计步数值LI时，信号处理模块将开关通道切换到提醒模块中的绿灯LED组，此时，供电模块中的摩擦发电机将会驱动绿灯闪亮；当行走步数达到第二个累计步数值L2时，信号处理模块将开关通道切换到提醒模块中的黄灯LED组，此时，供电模块中的摩擦发电机将会驱动黄灯闪亮；当行走步数达到第三个累计步数值L3时，信号处理模块将开关通道切换到提醒模块中的红灯LED组，此时，供电模块中的摩擦发电机将会驱动红灯闪亮。
[0042]由此，本发明的智能鞋通过行走不同的步数来显示不同颜色的LED灯，从而促进用户行走或跑步更多的步数。
[0043]以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。
【主权项】
1.一种智能鞋，其特征在于，包括: 鞋体； 感应模块，设置在鞋体上，包括摩擦发电界面，用户运动时受到挤压可产生电信号； 信号处理模块，设置在鞋体上，与感应模块相连，可接收感应模块产生的电信号并累加计步； 提醒模块，设置在鞋体上，与信号处理模块相连，当用户的运动步数累加到不同的预设值时，信号处理模块可控制提醒模块显示出对应的状态，以提醒用户； 第一供电模块，设置在鞋体上，与提醒模块相连，包括摩擦发电界面，用户运动时受到挤压可产生电能，以为提醒模块供电。2.根据权利要求1所述的智能鞋，其特征在于，还包括第二供电模块，第二供电模块设置在鞋体上，与信号处理模块相连，包括摩擦发电界面，用户运动时受到挤压可产生电能，以为信号处理模块供电。3.根据权利要求1所述的智能鞋，其特征在于，还包括外接电池，外接电池与信号处理模块相连，以为信号处理模块供电。4.根据权利要求1所述的智能鞋，其特征在于，感应模块和第一供电模块设置在鞋体的鞋底上，用户运动时感应模块和第一供电模块可受到挤压;提醒模块设置在鞋体的鞋面上，用户运动时可观察到提醒模块的显示状态。5.根据权利要求1或4所述的智能鞋，其特征在于，提醒模块为灯光元件，当用户的运动步数累加到不同的预设值时，提醒模块可显示出不同颜色的灯光;或者，提醒模块为屏幕元件，当用户的运动步数累加到不同的预设值时，提醒模块可显示出不同的文字或图案;或者，提醒模块为声音元件，当用户的运动步数累加到不同的预设值时，提醒模块可释放出不同的声音。6.根据权利要求1至2中任一所述的智能鞋，其特征在于，感应模块和/或供电模块中包括至少一个摩擦发电机。7.根据权利要求6所述的智能鞋，其特征在于，摩擦发电机为三层结构、四层结构或者五层结构，摩擦发电机至少包含构成摩擦发电界面的两个相对面，且具有至少两个电信号输出端。8.根据权利要求7所述的智能鞋，其特征在于，摩擦发电机的摩擦发电界面由第一高分子聚合物绝缘层和第二高分子聚合物绝缘层相对设置而成，第一高分子聚合物绝缘层为PDMS薄膜，第二高分子聚合物绝缘层为PET薄膜。9.根据权利要求8所述的智能鞋，其特征在于，第一高分子聚合物绝缘层的薄膜厚度为50μηι至ΙΟΟΟμηι，第二高分子聚合物绝缘层的薄膜厚度为30μηι至500μηι。10.根据权利要求9所述的智能鞋，其特征在于，第一高分子聚合物绝缘层或第二高分子聚合物绝缘层为至少一个面上布设有凸点阵列的矩形薄膜。11.根据权利要求10所述的智能鞋，其特征在于，矩形薄膜的两条长侧边处的最外侧凸点与长侧边边沿的距离相等;矩形薄膜的两条短侧边处的最外侧凸点与短侧边边沿的距离相等。12.根据权利要求11所述的智能鞋，其特征在于，矩形薄膜的两条长侧边处的最外侧凸点与长侧边边沿之间的距离为0.1?5_;矩形薄膜的两条短侧边处的最外侧凸点与短侧边边沿之间的距离为0.1?5mm。13.根据权利要求10所述的智能鞋，其特征在于，矩形薄膜上的凸点阵列中的凸点高度为0.01?5mm，凸点间距为0.01?30mm。14.根据权利要求6所述的智能鞋，其特征在于，感应模块和/或供电模块中包括多个摩擦发电机，多个摩擦发电机以层叠方式和/或平铺方式设置在鞋体上，且多个摩擦发电机之间通过串联和/或并联方式连接。15.根据权利要求6所述的智能鞋，其特征在于，供电模块还包括储能装置，储能装置与摩擦发电机相连，可对摩擦发电机产生的电能进行存储。
【专利摘要】本发明公开了一种智能鞋，该智能鞋包括：鞋体；感应模块，设置在鞋体上，包括摩擦发电界面，用户运动时受到挤压可产生电信号；信号处理模块，设置在鞋体上，与感应模块相连，可接收感应模块产生的电信号并累加计步；提醒模块，设置在鞋体上，与信号处理模块相连，当用户的运动步数累加到不同的预设值时，信号处理模块可控制提醒模块显示出对应的状态，以提醒用户；第一供电模块，设置在鞋体上，与提醒模块相连，包括摩擦发电界面，用户运动时受到挤压可产生电能，以为提醒模块供电。本发明中通过显示单元实现提醒功能，使用户可直观地了解运动状况并敦促用户进行更大的运动量，提升了用户体验。
【IPC分类】A43B3/00, G01C22/00, A43B7/00
【公开号】CN105520257
【申请号】CN201510811395
【发明人】赵颖, 付晓玥, 王小雄, 冯顺, 程驰, 孙晓雅, 邱霄, 王珊, 孙利佳, 郝立星, 赵豪
【申请人】纳智源科技（唐山）有限责任公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年11月20日