一种智能轮滑鞋的制作方法

本实用新型涉及轮滑鞋，具体涉及一种智能轮滑鞋，还涉及一种对轮滑者实施安全监控和保障的智能轮滑鞋。

背景技术：

随着时代的发展，轮滑鞋运动日渐流行。在傍晚经常有小孩子在广场上练习轮滑或者用轮滑追逐，而一般小孩家长只负责将小孩带到广场后就任其玩耍而疏于监管，在小孩脱离监护视线范围则会有安全事故发生的危险。目前暂无有效的措施提醒和防范此类危险的发生。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种智能轮滑鞋，用户可以实现对轮滑鞋位置和质量的监控，为轮滑鞋使用者提供人性化的服务，防止其进入危险区域或者对及时对磨损的个别滑轮进行及时更换，既经济又保证安全。

为实现本实用新型的目的，本实用新型提供了一种智能轮滑鞋，包括轮滑鞋鞋体、滑轮、设置在轮滑鞋上的监控组件以及与轮滑鞋分开设置但通讯连接的监控终端；所述监控组件包括微处理器、以及与微处理器电连接的信息输入模块、无线通讯模块以及为整个监控组件提供电能的电源；其中信息输入模块用于接收、存储和输出轮滑鞋的信息，所述微处理器用于接收、处理信息输入模块输出的轮滑鞋信息，并将处理后的轮滑鞋信息传送给所述无线通讯模块，所述无线通讯模块与监控终端进行通讯连接；所述监控组件包括有定位模块，所述定位模块采用GPS模块，用于形成轮滑鞋的位置信息并传送给信息输入模块，微处理器将信息输入模块接收到的信号处理后发送给无线通讯模块，所述无线通讯模块将所接收到的信息再传输到与轮滑鞋关联的监控终端上以提示所述轮滑鞋的位置信息。

进一步的，在所述微处理器中预存轮滑鞋的安全阈值，配对所述轮滑鞋和监控终端，建立无线通讯连接。

进一步的，所述轮滑鞋设置提醒模块，所述提醒模块是指示灯和/或蜂鸣器，所述提醒模块与微处理器连接，当所述微处理器计算所述轮滑鞋位置信息超出安全阈值时，一方面向所述无线通讯模块传输，一方面向所述提醒模块传输发出轮滑鞋使用者安全警示信息。

进一步的，所述监控终端内设有轮滑路径监测模块，当所述轮滑路径监测模块接收到所述无线通讯模块传输过来的轮滑鞋位置信息不在所述安全路径及区域范围内时，发出提示所述监控终端用户注意轮滑者安全提示信息。

进一步的，所述监控终端还设有安全路径设定模块、比较分析模块，所述安全路径设定模块可设定轮滑者的安全路径和区域范围，所述比较分析模块判断所述无线通讯模块传输过来的轮滑鞋位置信息是否在所述安全路径设定模块设定的安全路径及区域范围内，当所述轮滑鞋位置不在所述安全路径及区域范围内时，所述轮滑路径监测模块在所述监控终端上发出提示所述监控终端用户注意轮滑者安全的提示信息。

进一步的，所述轮滑鞋滑轮有多个，每个滑轮均设置有监测滑轮的表面光滑度传感模块、监测滑轮转动速度的转动速度传感模块、监测滑轮安装紧固度的压力传感模块，所述信息输入模块收集该些模块的滑轮表面光滑度信息、滑轮转动速度信息、滑轮受到的压力信息。

进一步的，当所述滑轮表面光滑度和/或滑轮转动速度信息和/或滑轮受到的压力信息超出了所述微处理器设置的安全阈值时，所述微处理器一方面向所述提醒模块传出轮滑鞋质量警示信息，另一方面将所述轮滑鞋质量信息传输给无线通讯模块，由无线通讯模块将滑轮质量信息传输给所述监控终端。

进一步的，所述监控终端内还设有滑轮质量监测模块，用于接收无线通讯模块发出的滑轮质量信息，并在监控终端上发出提示监控终端用户注意轮滑者安全的提示信息。

本实用新型还涉及一种对轮滑者实施安全监控和保障的方法，包括如下步骤：

步骤S1：在一设置在轮滑鞋上的微处理器中预存轮滑鞋的安全阈值，配对轮滑鞋和监控终端，建立无线通讯连接；

步骤S2：通过安装在轮滑鞋上的质量传感器及位置传感器采集模拟信号，并传送到安装于轮滑鞋上的信息输入模块中；

步骤S3：信息输入模块将接收到的质量传感器及位置传感器模拟信号传递给微处理器；微处理器将模拟信号转换为数字信号，并与预存的轮滑鞋安全阈值进行匹配，同时，微处理器将数字信号编码后传递给无线通讯模块；由无线通讯模块再将编码后的数字信号发送给与轮滑鞋匹配的监控终端；

步骤S4：当轮滑鞋的位置和/或质量超出安全阈值时，微处理器启动提醒模块，发出提醒轮滑鞋使用者的报警信息，并同时将相关信息向所述无线通讯模块传输；

步骤S5：无线通讯模块将编码后的数字信号发送给与轮滑鞋匹配的监控终端，使监控终端用户得到注意轮滑者安全提示信息，从而监控使用者的安全。

进一步优选的，出现异常情况时，监控终端也能够将其所测到的异常信号向无线通讯设备进行反馈，轮滑鞋上的无线通讯设备接收异常信号传输给微处理器，微处理器发出报警信号，提醒模块启动，提醒轮滑鞋使用者出现异常。优选的，所述监控终端内设有轮滑路径监测模块，当所述轮滑路径监测模块接收到所述无线通讯模块传输过来的轮滑鞋位置信息不在所述安全路径及区域范围内时，发出提示所述监控终端用户注意轮滑者安全提示信息；优选的，所述监控终端还设有安全路径设定模块、比较分析模块，所述安全路径设定模块可设定轮滑者的安全路径和区域范围，所述比较分析模块判断所述无线通讯模块传输过来的轮滑鞋位置信息是否在所述安全路径设定模块设定的安全路径及区域范围内，当所述轮滑鞋位置不在所述安全路径及区域范围内时，所述轮滑路径监测模块在所述监控终端上发出提示所述监控终端用户注意轮滑者安全的提示信息。

进一步优选的，在步骤S2中，采集的模拟信号包括滑轮表面粗糙度信号，滑轮转动速度信号，滑轮受到的压力信号及轮滑鞋当前位置信号。微处理器中预设有安全阈值，安全阈值包括滑轮表面粗糙度阈值，滑轮转动速度阈值，滑轮受到的压力阈值；当传感器采集到的数据值超过预设的安全阈值时，微处理器发出报警信号，提醒模块启动，并将本次异常数值传递给无线通讯模块，发送至监控终端；提醒监控者和使用者应及时检查轮滑鞋状态，并及时更换磨损部件。

进一步优选的，在步骤S1中，建立连接后，在监控终端上，设置轮滑鞋位置与监控终端位置之间的安全距离L，通过无线通讯模块并将信息传递给微处理器，当轮滑鞋位置与监控终端位置之间的距离大于L时报警，提醒监控者注意轮滑鞋使用者的位置，保证轮滑鞋使用者的安全。

进一步优选的，信息输入模块每隔5min收集一次当前滑轮表面粗糙度信号，滑轮转动速度信号，滑轮受到的压力信号，每30s收集一次位置信息，并将其转化为数字信号；并设定当压力传感器采集的数据相对值为0时，收集当前所有传感器的模拟信号；并传送给微处理器处理。

进一步优选的，在步骤S1中，建立连接后，在监控终端上，设置安全路径，安全路径可以自由设定，安全路径由一系列的坐标点组成，坐每个坐标点之间形成连线，轮滑鞋使用者必须沿着安全路径行走，当偏离量达到X值时，监控终端发出报警，并将报警信息传递到轮滑鞋上。

综上，本实用新型有益效果为：

1、便于轮滑鞋的安全使用，通过与监控终端互联，能够方便观测轮滑者所处的位置以及是否安全，使监控者(家长)能够全面、及时的掌握当前轮滑鞋使用者(儿童)的位置信息及轮滑鞋的磨损状况，防止意外发生。同时还能使轮滑者本人能够得到安全提醒，大大保障了轮滑者的安全，尤其是当轮滑者在滑出监护人的范围之外时，对轮划者当前位置及轮滑质量的监控大大减少了意外事故的发生和对轮滑者即时状态的了解及安全可控性。

2、可以方便使用轮滑鞋导航外出，记录轮滑鞋的使用情况。

3、方便更换个别磨损的滑轮，经济安全。

附图说明

图1为本实用新型的轮滑鞋示意图

图2为本实用新型的监控组件结构示意图；

图3为本实用新型监控流程示意图；

1、鞋体，2、安装板，3、信息输入模块，4、滑轮，5、指示灯，6、蜂鸣器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-2所示，一种智能轮滑鞋，包括轮滑鞋鞋体1、滑轮4、监控组件3，监控组件3设置在轮滑鞋的滑轮后方；所述监控组件3包括微处理器、以及与微处理器电连接的信息输入模块、无线通讯模块以及电源，微处理器采用单片机STC80516，在所述微处理器中预存轮滑鞋的安全阈值，配对所述轮滑鞋和监控终端，建立无线通讯连接；无线通讯模块可以是GPRS模块、3G模块或4G模块；信息输入模块用于存储和输出轮滑鞋的信息，微处理器中接收的信息输入模块传递的电信号，再传送给无线通讯模块，利用无线通讯模块与其他监控终端通讯；电源用于为整个系统提供电能；监控组件3还包括有定位模块，所述定位模块采用GPS模块，其用于形成位置信息并传送给信息输入模块，微处理器将接收到的电信号处理后，发送给无线通讯模块，通过无线通讯模块输到其他监控终端上。

所述轮滑鞋具有多个滑轮4，滑轮4优选为4个，滑轮4可拆卸的安装在安装板2上，每个滑轮4均设置有表面粗糙度传感器、转动速度传感模块、压力传感模块；上述传感器均固定在安装板2上，所述轮滑鞋鞋体上设置位置定位传感模块；所述信息输入模块收集的信息包括滑轮表面光滑度信息、滑轮转动速度信息、滑轮受到的压力信息；所述无线通讯模块将信息输入模块收集的信息传输至与轮滑鞋互联的监控终端中。

当所述滑轮表面光滑度和/或滑轮转动速度信息和/或滑轮受到的压力信息超出了所述微处理器设置的安全阈值时，所述微处理器一方面向所述提醒模块传出轮滑鞋质量警示信息，另一方面将所述轮滑鞋质量信息传输给无线通讯模块，由无线通讯模块将滑轮质量信息传输给所述监控终端。

所述监控终端优选为手机、电脑或其他智能设备，所述监控终端包括监控处理器、以及与监控处理器电连接的无线通讯模块和轮滑质量监测模块；所述滑轮质量监测模块，用于接收无线通讯模块发出的滑轮质量信息，并在监控终端上发出提示监控终端用户注意轮滑者安全的提示信息。

监控终端内设有轮滑路径监测模块；当所述轮滑路径监测模块接收到所述无线通讯模块传输过来的轮滑鞋位置信息不在所述安全路径及区域范围内时，发出提示所述监控终端用户注意轮滑者安全提示信息。

所述监控终端还设有安全路径设定模块、比较分析模块，所述安全路径设定模块可设定轮滑者的安全路径和区域范围，所述比较分析模块判断所述无线通讯模块传输过来的轮滑鞋位置信息是否在所述安全路径设定模块设定的安全路径及区域范围内，当所述轮滑鞋位置不在所述安全路径及区域范围内时，所述轮滑路径监测模块在所述监控终端上发出提示所述监控终端用户注意轮滑者安全的提示信息。

所述监控组件3设置于轮滑鞋的滑轮后方，所述定位模块设置于轮滑鞋的鞋体或者鞋跟上。其设置位置并不妨碍使用者的使用。

优选的，轮滑鞋上还设置提醒模块，提醒模块可以是指示灯5和/或蜂鸣器6，所述提醒模块与微处理器连接，当所述微处理器计算所述轮滑鞋位置信息超出安全阈值时，一方面向所述无线通讯模块传输，一方面向所述提醒模块传输发出轮滑鞋使用者安全警示信息，指示灯5闪烁，蜂鸣器6发出声响，提醒轮滑鞋使用者检查异常状况。

本实用新型还涉及一种对轮滑者实施安全监控和保障的方法，结合附图说明本实用新型优选的一种实施例；包括如下步骤：

步骤S1：在微处理器中预存轮滑鞋的安全阈值，配对轮滑鞋和监控终端，建立无线通讯连接；监控终端可以是手机，电脑，平板等其他监控终端系统；

步骤S2：通过安装在轮滑鞋上的传感器采集模拟信号，并传送到信息输入模块中；

步骤S3：信息输入模块将接收到的模拟信号传递给微处理器；微处理器将模拟信号转换为数字信号，并与预存的安全阈值进行匹配，同时，微处理器将数字信号编码后传递给无线通讯模块；当超出安全阈值时，微处理器发出报警信息，启动提醒模块；

步骤S5：无线通讯模块将编码后的数字信号发送给匹配的监控终端；

步骤S6：通过监控终端查看当前轮滑鞋的状态，从而监控使用者的安全；

进一步优选的，出现异常情况时，监控终端也能够将其所测到的异常信号向无线通讯设备进行反馈，轮滑鞋上的无线通讯设备接收异常信号传输给微处理器，微处理器发出报警信号，提醒模块启动，提醒轮滑鞋使用者出现异常。优选的，所述监控终端内设有轮滑路径监测模块，当所述轮滑路径监测模块接收到所述无线通讯模块传输过来的轮滑鞋位置信息不在所述安全路径及区域范围内时，发出提示所述监控终端用户注意轮滑者安全提示信息；优选的，所述监控终端还设有安全路径设定模块、比较分析模块，所述安全路径设定模块可设定轮滑者的安全路径和区域范围，所述比较分析模块判断所述无线通讯模块传输过来的轮滑鞋位置信息是否在所述安全路径设定模块设定的安全路径及区域范围内，当所述轮滑鞋位置不在所述安全路径及区域范围内时，所述轮滑路径监测模块在所述监控终端上发出提示所述监控终端用户注意轮滑者安全的提示信息。

优选的，在步骤S2中，采集的模拟信号包括滑轮表面粗糙度信号，滑轮转动速度信号，滑轮受到的压力信号及轮滑鞋当前位置信号。微处理器中预有安全阈值，安全阈值包括滑轮表面粗糙度阈值，滑轮转动速度阈值，滑轮受到的压力阈值；当传感器采集到的数据值超过预设的安全阈值时，微处理器发出报警信号，提醒模块启动，并将本次异常数值传递给无线通讯模块，发送至监控终端。提醒监控者和使用者应及时检查轮滑鞋状态，并及时更换磨损部件。

优选的，在步骤S1中，建立连接后，在监控终端上，设置轮滑鞋位置与监控终端位置之间的安全距离L，并将信息传递给微处理器，当轮滑鞋位置与监控终端位置之间的距离大于L时报警，提醒监控者注意轮滑鞋使用者的位置，保证轮滑鞋使用者的安全。

所述定位模块为GPS模块，设定x，y，z为轮滑鞋的空间直角坐标，xi，yi，zi(i＝1，2，3，4)分别为4颗卫星(1，2，3，4)在时刻t的空间直角坐标；vti分别为4颗卫星的卫星钟的钟差；di分别为4颗卫星与轮滑鞋的距离，di＝cΔti，Δti分别为4颗卫星的信号到达接收机所经历的时间，通过导航电文可得；C为光速，通过下述方程可解出轮滑鞋当前坐标x，y，z。

将当前坐标通过无线通讯模块传递给监控终端，监控终端的绝对坐标计算轮滑鞋与监控终端之间的距离Li，设定监控终端的坐标为(x5，y5，z5)根据公式Li＝√[(x-x5)^2+(y-y5)^2+(z-z5)^2]得出实际距离Li，比较L与Li之间的大小，当Li＞L时，监控终端发出警报，同时将报警信号传递到轮滑鞋上，微处理器接收并启动提醒模块，提醒使用者注意安全。

优选的，信息输入模块每隔5min收集一次当前滑轮表面粗糙度信号，滑轮转动速度信号，滑轮受到的压力信号，每30s收集一次位置信息，并将其转化为数字信号；并设定当压力传感器采集的数据相对值为0时，收集当前所有传感器的模拟信号；并传送给微处理器处理。

优选的，在步骤S1中，建立连接后，在监控终端上，设置安全路径，安全路径可以自由设定，安全路径由一系列的坐标点组成，坐每个坐标点之间形成连线，轮滑鞋使用者必须沿着安全路径行走，当偏离量达到X值时，X值可以自由设定。监控终端发出报警，并将报警信息传递到轮滑鞋上。

通过监控终端与轮滑鞋之间建立无线通讯联系，使监控者(家长)能够全面、及时的掌握当前轮滑鞋使用者(儿童)的位置信息及轮滑鞋的磨损状况，防止意外发生。同时还能使轮滑者本人能够得到安全提醒，无疑大大保障了轮滑者的安全，尤其是当轮滑者在驶出监护人的范围之外时，大大减少了意外事故的发生。

以上，仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其它修改或者替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。