专利名称：多通道鞋腔及服装内温湿度测量系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种温湿度测量系统，尤其是一种可实时测量并显示鞋或者服装 内部的温湿度数据的多通道鞋腔及服装内温湿度测量系统。
背景技术：
实时测量人体运动状态下的鞋腔内及服装内的温度和湿度，有助于判断足部及身 体在运动时的状态。当鞋内的温湿度指标超过人体的耐受时，足部就会感觉不适，严重时甚 至会造成伤害。因此，如果能知道人体运动状态下的鞋内或服装内外的温度湿度实时变化 情况，就有助于选择体感更舒适、更适于运动的鞋或者服装，同时也有助于判断鞋及服装的 透气性能、保暖性能等。已往测量鞋腔内或服装内温度和湿度的方法都是让人停止运动，并脱掉鞋、袜、服 装等，使之处于静止状态，然后测量鞋腔内及服装内的温湿度。这种在人体停止运动后测量温度和湿度的方法不能实现实时监测，无法得知运动 过程中鞋腔内或服装内的温度和湿度的数据和变化情况。
实用新型内容为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种在人体运动过程中，实时测量 鞋腔内和服装内的温度和湿度数据的系统，以及时对足部和身体的舒适度作出判断。本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是—种多通道鞋腔及服装内温湿度测量系统，包括一个或多个设置在鞋腔内或者服 装内的传感器；与传感器连接的控制器；与控制器连接的处理器，处理器通过发出采样开 始和停止信号，经控制器控制传感器进行数据采集；处理器包括数据传输模块、数据转换模块、存储模块、显示模块、指令模块和调度 模块，其中数据传输模块、数据转换模块、存储模块、显示模块和指令模块分别与调度模块 相连；数据传输模块收到来自控制器的数据，经由调度模块输出数据给数据转换模块； 数据转换模块将已转换的数据通过调度模块传输给存储模块和显示模块；存储模块将收到 的已转换的数据进行存储；显示模块将收到的已转换的数据进行数据配置显示；指令模块 发送指令给调度模块，调度模块接收数据和指令模块发送的指令后，调用处理器中的所有 其它模块。本实用新型可根据需要，在鞋腔内或者服装内设置多个传感器，以获得多个不同 位置的温湿度数据，尤其是还可以测量鞋内或者服装内的温湿度数据在人体运动过程中的 实时变化。此外，本实用新型的多个传感器可根据需要，分别设置在鞋腔内外或者服装内外， 以获得鞋腔内外或者服装内外的温湿度数据的实时对比，全面精确地评价在运动过程中鞋 内或者服装内的人体舒适度。
3[0012]由于采用了上述的技术方案，本实用新型所具有的有益效果是由于本实用新型 的系统将多个微型温湿度传感器放在鞋或服装内，结合控制器和处理器，形成一个温湿度 测试系统，可以在人体的运动过程中实时采集多个传感器的传输信号，并进行实时数据转 换和显示温湿度变化曲线。
图1是本实用新型多通道鞋腔及服装内温湿度测量系统的系统框图；图2是本实用新型多通道鞋腔及服装内温湿度测量系统的处理器模块原理图；图3表示本实用新型一种具体实施方式
，是传感器在鞋垫中的位置示意图；图4表示本实用新型一种具体实施方式
，是传感器在鞋内腔中的位置示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进一步说明。参见图1，表示了本实用新型多通道鞋腔及服装内温湿度测量系统的一种具体实 施方式包括6个设置在鞋腔内的传感器；6个传感器通过数据传输线与控制器连接；控制 器与处理器之间采用有线或者无线方式连接。参见图3和4所示，当需要测量鞋内的温湿度数据时，将6个传感器分别设置在两 只鞋腔内的鞋垫3上，每只鞋腔内的鞋垫3上各设置3个传感器，分别设置在鞋垫3的前端、 后端和脚掌心里侧位置。在鞋垫3的前端、后端和脚掌心里侧位置，分别设置有可放置传感器1的凹槽，3个 传感器分别连接有数据传输线2。将传感器1分别放置在鞋垫3的凹槽里，有芯片的一面朝上，与足底之间留有一定 间隙。可用双面胶固定传感器，但应避免传感器芯片被双面胶覆盖。传感器均固定完毕后， 将传感器的数据传输线从鞋底沿鞋内侧接出并固定。6个传感器通过数据传输线与设置有开关的控制器连接。控制器的开关用于控制 控制器和各传感芯片的电源的开启和关闭。控制器与处理器之间采用有线或无线方式连接。本实用新型具体实施方式
的传感器探头采用单片集成微型温湿度传感器芯片，提 供全量程标定的数字输出。传感器探头包括一个电容性聚合体湿度敏感元件和一个用能隙 材料制成的温度敏感元件，湿度敏感元件和温度敏感元件与一个14位的A/D转换器以及一 个串行接口电路集成在单片集成微型温湿度传感器芯片的上面。通过标定得到的传感器的 校准系数以程序形式储存在芯片的内存中。芯片焊接在小块PCB板上，与控制器之间的接口采用USB形式，通过数据传输线进 行数据传输，其性能指标为传感器数据传输线长度约5米，传感器探头尺寸长宽高分别约 为15*9*3毫米。本实施例的传感器的测温精度可以达到士0.2°C以内，测湿精度可以达到 士2. ORH以内。不过，也可以采用其他合适的温湿度传感器来进行测量。控制器与处理器之 间可以采用USB或者串口形式的有线连接，此时，数据传输线同时也可作为控制器及传感 器的电源线，从处理器的USB接口取电，为控制器和传感器进行供电。如图1所示，处理器可以使用单片机芯片，系统工作时，通过发出采样开始和停止信号，经控制器控制6路传感器进行数据采集和处理。处理器也可以采用其他方式实现，诸 如计算机、便携设备等。参见图2所示，本具体实施方式
的处理器包括数据传输模块、数据转换模块、存储 模块、显示模块、指令模块和调度模块，其中数据传输模块、数据转换模块、存储模块、显示 模块、指令模块分别与调度模块相连。数据传输模块收到来自控制器的数据，该数据是经过模数转换等处理的有效数 据。该数据经由调度模块输出给数据转换模块；数据转换模块将已转换的数据通过调度模 块传输给存储模块和显示模块。存储模块将收到的已转换的数据进行转换存储。显示模块将收到的已转换的数据进行数据配置显示。指令模块发送指令给调度模块，调度模块接收数据和指令模块发送的指令后，调 用所有其它模块，如数据传输模块、数据转换模块、存储模块和显示模块。本实用新型的具体实施方式
在两只鞋腔内设置6个传感器，可以在人体运动过程 中测量左右脚的足弓、脚跟和脚掌中间共6个不同位置的温湿度数据的实时变化。不过，传 感器的数量和放置位置可以根据不同的需求和测量对象有所变化，例如传感器可以设置在 鞋底或鞋面内部，每只鞋可以设置1-6个或更多传感器，传感器与足部之间保留间隙。此外，处理器和控制器之间也可以采用诸如射频等无线方式进行连接。在无线射 频方式中，处理器和控制器之间的距离可以达到150m-200m，从而处理器可以远距离接收人 体运动过程中传感器所采集的信号。处理器和控制器之间的连接不限于以上所述的USB、串 口或无线射频方式，也可以采用其他合适的有线或无线方式进行数据通信。同理，还可将本实用新型的系统运用于测量服装内的温湿度，并且上述对于鞋类 产品所描述的实施例也同样适用于在服装内进行温湿度测量的系统。具体来说，可以根据 需要在服装内部的不同位置设置一个或多个温湿度传感器；例如传感器可以贴在人体皮肤 上(芯片向外)，或是贴在衣服内、外侧上进行安装；传感器数量也可以根据需要进行调整， 如可以在每件衣服上放置1-12个或更多。传感器将温湿度数据经过控制器传输给处理器； 处理器控制多个传感器进行数据采集和处理，其中处理器和控制器之间可以采用有线或无 线方式连接。本说明书中所述的只是本实用新型的一种较佳具体实施方式
，以上实施方式仅用 以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型的限制。凡本领域技术人员依本实用新型 的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本实用新型的范 围之内。
权利要求一种多通道鞋腔及服装内温湿度测量系统，其特征在于，包括一个或多个设置在鞋腔内或者服装内的传感器；与该传感器连接的控制器；与该控制器连接的处理器，该处理器通过发出采样开始和停止信号，经所述控制器控制所述传感器进行数据采集；所述处理器包括数据传输模块、数据转换模块、存储模块、显示模块、指令模块和调度模块，其中数据传输模块、数据转换模块、存储模块、显示模块和指令模块分别与调度模块相连；所述数据传输模块收到来自所述控制器的数据，经由所述调度模块输出数据给所述数据转换模块；所述数据转换模块将已转换的数据通过所述调度模块传输给所述存储模块和所述显示模块；所述存储模块将收到的所述已转换的数据进行存储；所述显示模块将收到的所述已转换的数据进行数据配置显示；所述指令模块发送指令给所述调度模块，所述调度模块接收所述数据和所述指令模块发送的指令后，调用所述处理器中的所有其它模块。
2.根据权利要求1所述的多通道鞋腔及服装内温湿度测量系统，其特征在于，所述传 感器包括传感器探头，该传感器探头包括电容性聚合体湿度敏感元件和用能隙材料制成的 温度敏感元件。
3.根据权利要求2所述的多通道鞋腔及服装内温湿度测量系统，其特征在于，还包括 A/D转换器以及串行接口电路，所述湿度敏感元件和所述温度敏感元件与A/D转换器以及 串行接口电路集成在同一个芯片上；所述传感器的校准系数储存在该芯片的内存中；所述 芯片焊接在PCB板上；所述传感器与所述控制器之间的接口采用USB或串口形式，通过数据 传输线进行数据传输。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的多通道鞋腔及服装内温湿度测量系统，其特征 在于，所述控制器与所述处理器之间采用无线或有线连接。
5.根据权利要求4所述的多通道鞋腔及服装内温湿度测量系统，其特征在于，所述控 制器与所述处理器之间的连接是有线连接，接口采用USB或者串口形式，所述控制器从所 述处理器的USB接口取电，为所述控制器和所述传感器进行供电。
6.根据权利要求4所述的多通道鞋腔及服装内温湿度测量系统，其特征在于，所述控 制器与所述处理器之间的连接是无线连接，采用无线射频方式进行数据传输。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的多通道鞋腔及服装内温湿度测量系统，其特征在 于，所述传感器设置在鞋底或鞋面内部；所述传感器与足部之间留有一定间隙；所述传感 器的数据传输线从鞋内侧接出并固定。
8.根据权利要求7所述的多通道鞋腔及服装内温湿度测量系统，其特征在于，在每只 鞋腔内设置1-6个传感器。
9.根据权利要求3所述的多通道鞋腔及服装内温湿度测量系统，其特征在于，所述传 感器的测温精度为士0.2°C以内测湿精度为士2. ORH以内。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的多通道鞋腔及服装内温湿度测量系统，其特征 在于，传感器贴于服装内侧或者人体皮肤上，每件服装设置1-12个传感器。
专利摘要本实用新型公开了一种多通道鞋腔及服装内温湿度测量系统，涉及温湿度测量领域。该系统包括一个或多个设置在鞋腔内或者服装内的传感器，与传感器通过数据传输线连接的控制器，与控制器连接的处理器，处理器通过发出采样开始和停止信号，经控制器控制传感器进行数据采集；处理器包括数据传输模块、数据转换模块、存储模块、显示模块、指令模块和调度模块；指令模块发送指令给调度模块，调度模块调用处理器中的所有其它模块。本实用新型可根据需要在鞋腔内或者服装内设置多个传感器，以获得多个不同位置在人体运动过程中实时变化的温湿度数据。
文档编号G01K7/00GK201688921SQ20102021447
公开日2010年12月29日 申请日期2010年6月2日 优先权日2010年6月2日
发明者丁瑞, 刘卉, 刘静民, 孟子阳, 张德文, 李曦, 林永佳, 胡穆之, 蔡宇辉, 郑秀瑗, 黄虎 申请人:李宁体育(上海)有限公司;清华大学