智能鞋跟交互控制方法与流程

本发明涉及移动互联网、自动控制领域，是一种鞋跟智能控制方法，尤其是一种高跟鞋鞋跟高低变化的智能交互控制方法。

背景技术：

随着互联网技术的日益成熟和智能手机的普及，全世界已经进入移动互联时代；移动终端以智能手机为主，随着智能手机逐渐普及，智能穿戴设备也越来越丰富；高跟鞋由于可以凸显女性曲线美，深受广大女性喜好；长期穿高跟鞋对人体身体有害；互联网思维在改变着传统行业的盈利模式，并使得一些业务能得到更大程度的普及。

技术实现要素：

为了让高跟鞋穿得更舒服、更智能、更健康，本发明提供一种智能鞋跟交互控制方法，通过该方法为穿高跟鞋的人们提供一种控制鞋跟智能变化的方法，该方法有利于健康和美的和谐统一发展。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在鞋跟里放置一套可电动伸缩长度的支撑杆，支撑杆外面包覆弹性材料(起外观美化作用)；鞋跟里放置无线充电装置，该无线充电装置中之电池通过无线方式充电并给鞋跟里之电子系统供电；穿鞋者之智能手机里装有特定控制程序(简称X-APP，下同)，该应用程序通过无线方式与所穿鞋之鞋跟里的电子系统通讯；X-APP里含有各种智能控制算法可以根据时间自动控制鞋跟智能变化，X-APP也可依据手工 命令设置鞋跟当前高度；X-APP里还提供多种服务(包括电商、线上至线下O2O模式、健康知识、网络社区等)；鞋跟里含有压力等传感器用来检测鞋跟压力等变化(还可以带运动传感器以便控制手机中游戏)；由于智能鞋跟相对于普通鞋跟含有微处理器等电子系统，为了重新利用此鞋跟，在鞋底根部开洞并留有卡口方便鞋跟插入以便共享鞋跟。

本发明的实现原理是：鞋跟里含有的压力传感器用来检测鞋跟压力变化，压力变化可以区分穿鞋者的一些状态，比如是站着(站着时鞋跟压力大)还是坐着，走路以及走路频率(鞋跟压力变化表示走路频率)等，鞋跟压力还可传达到X-APP，X-APP可以被各种游戏APP调用来控制游戏动作(比如使劲踩鞋跟在开车游戏里可以表示刹车等等)；鞋跟里放置的可电动伸缩长度的支撑杆是由一个微型电机经过齿轮减速后再通过螺杆传动将旋转运动变成直线伸缩运动，支撑杆拉动弹性外膜从而实现鞋跟长度变化，微型电机可以采用步进电机(伺服电机也可)，从而可实现精确的鞋跟高度控制；鞋跟里的压力传感器可获得鞋跟承载的重量变化，比较常见的是电阻压力传感器(也可采用电容、电感式)，利用承重时形变电阻发生微小变化的规律来计算压力大小；鞋跟跟手机的通讯采用无线方式，利用的是手机都配置的蓝牙或WIFI通讯，一般简化起见采用蓝牙即可，也就是鞋跟里配置有一个蓝牙芯片；无线充电有很多种方式，采取一般的电磁感应方式即可：即流过电流的线圈产生磁场，该磁场使得旁边的其他线圈产生电流，产生的电流给充电电池充电，采取无线充电的好处是鞋跟清洗时不需要担心水进入到鞋跟里的电子系统中；X-APP里控制鞋跟高度的算法是基于工作模式来工作的：分为自动模式和手动模式，自动模式下程序依据鞋跟高度-时间曲线图自动控制鞋跟变化(每天的这种跟高-时间曲线形状可以不同)，手动模式用来切换一些常见场景或应付特定场合，手动模式里至少有开(坐)车模式、休闲模式、社交模式(跳舞或宴会等与人打交道)、自定义模式等，手动模式的改变即刻生效；所有模式中鞋跟改变都在鞋跟检测到压力最少时才实现鞋跟变化，而且这种变化幅度也有限制，以免鞋跟高度突变导致用户站不稳发生危险； X-APP中还有每日鞋子团购等信息和美甲服务等信息发布，以及脚部健康信息、高跟鞋照片的传播和分享等，方便用户参与；鞋跟里还可设置有用于游戏的各种传感器比如运动传感器，可以控制手机上的各种用脚来操作的游戏，用户购买游戏道具后可以改变鞋跟上传给游戏的运动、压力等参数的的灵敏度及大小，花的钱越多，控制越灵敏(也就是提供了与游戏开发者分享道具收益的一种方法)。

本发明的有益效果是，提供了一种智能鞋跟控制方法，该方法使得高跟鞋的鞋跟高度在不同时间不同场景能自动动态变化，从而避免了长时间固定以某一高度鞋跟站立行走对身体造成的伤害；本方法还提供人工自定义模式，该模式可以即刻改变鞋跟高度，比如开车时平跟、社交时高跟，即不失美丽又不至于危险驾驶；本方法中X-APP与鞋跟配合还可以用来控制游戏动作，既增加了生活乐趣也提供了一种游戏道具分成的方法；用户在调整设置鞋跟控制程序时，还可提供鞋子团购和脚部美甲等各种增值服务，通过增值服务既可以降低智能鞋跟的成本又可以丰富人们的生活，因此具备很广泛的推广价值；尤为重要的是通过这种智能要素的添加，能够帮助中国鞋业走上世界高端鞋业，带来巨大的产业提升价值。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的系统示意图。

图2是本发明的“跟高-时间”控制曲线图。

图3是本发明的智能鞋跟控制原理图。

图中1.“跟高-时间”曲线之跟高轴，2.“跟高-时间”曲线之时间轴，3.控制曲线，4.手机程序X-APP，5.智能鞋跟，6.微处理器，7.蓝牙，8.传感器，9.步进电机，10.无线充电锂电池，11.螺杆传动机构。

具体实施方式

在图1所示实施例中，是一个用智能鞋跟交互控制方法控制鞋跟的智能高跟鞋，高跟鞋的智能鞋跟(5)通过一个卡槽可以抽取替换(也就是可以多双鞋共用一个智能鞋跟)。该案例中鞋跟动态变化的基本依据是图2所示之跟高-时间控制曲线图(3)，此曲线图之纵坐标是跟高(1)，横坐标是时间(2)，此曲线上每一个点表示在该点横坐标表示的时间里将鞋跟调整到该点之纵坐标表示的鞋跟高度；鞋跟里含有传感器(8)，其中电阻应变式压力传感器为BF350(由中航电测制造，工作原理是受到压力时发生形变引起栅丝电阻变化)，运动传感器采用最新智能手机IPHONE6中Bosch公司提供之同等性能之运动传感器，鞋跟里含有微处理器CPU(6)，采用的是带A/D模数转换功能的台湾的宏晶公司的单片机芯片STC15W401AS，压力传感器置于高跟鞋鞋跟之底部以检查鞋跟承受压力之变化；鞋跟长度变化采用电动伸缩杆结构(可参见淘宝上所卖龙博士电动伸缩杆之原理：微型电机减速后带动螺杆传动引起支撑杆上下长度变化)，为了精确控制鞋跟的长度，这其中的直流电机在这里改用微型步进电机(9)，微型步进电机(9)减速后带动螺杆传动机构(11)引起支撑杆上下长度变化从而改变鞋跟高度；整个尺寸为了放进鞋跟也统一缩小了，此微型步进电机也由鞋跟里的微处理器通过步进电机驱动电路控制；鞋跟为了与手机里的应用程序X-APP(4)通讯，需要放置一个低功耗蓝牙芯片(7)，这里选用德州仪器TI公司的低功耗蓝牙芯片CC2541，该蓝牙芯片也受鞋跟里的微处理器控制，并与手机上的蓝牙模块通讯，从而X-APP可以检测鞋跟压力状态并且通过鞋跟中步进电机来精准控制鞋跟的高度；鞋跟里的无线充电电池(10)采用深圳市微航磁电技术有限公司所设计之无线充电锂电池(尺寸经过定制缩小适应鞋跟大小)。

本实施例中，在上述物理部件的基础上，智能控制算法主要由X-APP(4)实现控制，为了根据医学及人体结构原理更好的平衡美丽与健康的关系，本发明中鞋跟控制采取动态实时控制方法(也就是实时控制鞋跟变化)，X-APP可将控制命令下传到鞋跟里的微处理器缓冲执 行，X-APP依据工作模式控制鞋跟高度的变化，其基本控制依据为“跟高-时间”曲线图(每一种曲线表示一种工作模式)，由于鞋跟里的微型电机是步进电机，电机复位后前进后退的步数是知道的，所以可以根据当前时间的鞋跟高度与目标鞋跟高度之差来驱动电机前进或后退即可；“跟高-时间”曲线分专家曲线和自定义曲线，专家曲线就是根据用户输入身高体重等参数，医学专家根据实践经验得出的最佳曲线，自定义曲线就是依据自身生活规律而由用户在手机上直接触摸该曲线调整曲线形状而自定义的控制曲线；“跟高-时间”曲线中时间轴单位为分钟，每天都有一张这样的曲线，曲线形状可以变化，工作日和休息日曲线形状不同；X-APP在调整鞋跟高度时为了减少鞋跟功耗和延长器件寿命，在检测到鞋跟压力小于调高压力(微处理器可以记录到鞋跟的最大压力和最少压力，考虑到测量值的漂移，取一个接近最少压力的压力值作为调高压力)时才启动电机变化鞋跟高度；X-APP实现各种控制算法模式，主要分为自动模式和手动模式，自动模式下下依据跟高-时间曲线自动控制，手动模式下用户手动设置鞋跟高度，点击命令即可启动立即生效；鞋跟在接受X-APP指令发生高度变化时，其中的微处理器只有在鞋跟压力小于调高压力时才调整鞋跟高度，并且每秒或每步设置限制鞋跟高度变化小于3毫米，以免发生鞋跟高度突变导致站立不稳；鞋跟调整时手动模式优先自动模式，用户点击命令结束手动模式时自动模式自动生效，手动模式里设置有若干场景名字，比如“开车“、”社交“等常见场景；X-APP根据用户鞋跟高度和压力等历史大数据还能提供健康建议(比如检测到身高体重为某一数值的用户长期处于某种不健康的鞋跟压力状态曲线数据下，会建议她更换控制曲线并提请去检查或做脚部保健运动等建议)并且能智能判断用户所处场景并推送对应服务，因为这些场景下一般鞋跟高度是固定有规律的：比如开车时鞋跟高度要变到最低(此时X-APP推送汽车保养和汽车保险等服务)，社交时鞋跟高度变到最高(比如此时X-APP推送舞会信息、礼服等)，手动设置鞋跟高度时可以将常见的鞋跟高度设置为场景名字，比如“开车“场景、”社交“场景等等方便用户频繁操作。

本实施例中为了降低成本快速扩大销售，甚至采取零利润销售，因此特别在X-APP里设置了o2o(线上至线下)电子商务销售业务，也就是X-APP不仅依据工作模式控制鞋跟高度的变化，还具备电子商务和网络社区功能。根据鞋跟变化的历史数据，鞋跟变化特别是手动变化往往是表示用户场景发生了变化，对鞋跟高度进行大数据分析，给予健康提醒，并且根据手工场景之用户设置数据的变化推测用户喜好，在用户每次设置操作X-APP时自动弹出各种商务活动：比如高跟鞋团购、美甲服务、减肥美容服务、汽车保养(开车时)、晚宴礼物(社交时)等，也就是根据用户设置鞋跟的高度和输入的数据推测用户可能需要何种服务，从而提供各种服务，从用户特别是女性的鞋跟变化大数据里提供各种增值服务并且获利，这样用本发明实现的鞋跟就可以很低成本推广销售(因为有其它收入来源，也就是互联网思维盈利模式)；为了方便智能鞋跟用户的互动社交，在X-APP里还提供了网络社区(取名叫“高跟鞋“社区)功能，网络社区是指包括BBS/论坛、贴吧、公告栏、群组讨论、在线聊天、交友、个人空间、无线增值服务等形式在内的网上交流空间。

为了增加收入来源，实现与游戏道具分成，鞋跟中传感器(包括压力和运动等传感器)的信号采样频率和上传速度等可由游戏道具所控制。比如某个道具用来快速刹车，该道具分为金、银、铜三级，金色道具付费高，那么拥有金色道具的用户在游戏时X-APP就会控制智能鞋跟中的各种传感器以最快的上传速度上传各测量值，也就是延迟最少，比如快500毫秒；而拥有其他付费少的道具的用户用脚刹车时则X-APP指示智能鞋跟多延迟500毫秒，这样拥有不同游戏道具的用户在竞赛时就拥有了不同的能力。由于X-APP与自己的后台服务器配合就可实现与游戏CP(内容提供商)实现分成，也就是X-APP知道卖出了多少需要使用鞋跟传感器的道具，并且这些道具的使用必须要X-APP配合才有效(也就是X-APP提供一个API即应用程序接口给游戏厂商对接即可)。