一种可穿戴式自供电智能鞋垫制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可穿戴式自供电智能鞋垫，包括套设于鞋套内的鞋垫；鞋垫包括鞋垫前掌和鞋垫后掌；鞋垫前掌通过伸缩条与鞋垫后掌连接；在鞋垫前掌上嵌设有至少两个压电片；鞋垫后掌上嵌入有微处理器、和与微处理器电连接的充电模块和蓄电池；充电模块与压电片相连；鞋垫后掌的侧部开设有插孔，插孔内容置SIM卡；SIM卡与微处理器电连接。本实用新型专利技术通过在鞋垫上集成压电片，实现鞋垫定位报警的自我供能和长时间的续航；同时，通过伸缩条的设置实现鞋垫的尺寸可变，满足不同使用者的需求，便于批量生产，降低成本，具有很强的实用性。

A wearable self powered intelligent shoe insole

The utility model discloses a self powered wearable smart insole, comprises a sleeve arranged on the shoe insole insole comprises an insole insole; the front and back; through the telescopic rods are connected with the shoe sole heel insole; with at least two piezoelectric patches embedded in the insole insole on the forefoot palm; after the embedded microprocessor, and electrically connected with the microprocessor module and the charging battery; the charging module is connected with the piezoelectric plate; the back side of the insole is provided with jack jack containing SIM card SIM card and the microprocessor is electrically connected. The utility model by integrating piezoelectric patches on the insole insole, achieve self positioning alarm for long time and life; at the same time, realize the variable size through the telescopic insole set, meet the needs of different users, which is convenient for the mass production, reduce the cost, have very strong practicability.

【技术实现步骤摘要】
一种可穿戴式自供电智能鞋垫
本技术属于鞋垫的
，具体涉及一种可穿戴式自供电智能鞋垫。
技术介绍
目前，我国每年走失、失踪人口大约有800万，其中走失老人约有50万人，更有媒体曾报道我国失踪儿童数量超过20万。65岁以上老人容易走失，比例达到80%以上，迷路、精神疾病和老年痴呆是老人走失的重要原因。同样，儿童走失现象也十分严峻，且寻回几率更低。GPS定位技术是以卫星为基础的无线电导航定位技术。GPS系统主要由人造卫星、地面控制系统、接收端三个部分组成，接收端包含有源天线和芯片，可搜寻来自卫星的定位信息，再将获取的定位信息通过微处理器解析截取经度、纬度、高度、速度等方面的定位数据和状态信息。压电发电技术是一种利用压电材料的正压电效应将机械振动能转变为电能，从而将各种形式的振动能量收集起来，经过能量转换——整流——存储——供电等诸多环节，应用于生活的技术。据检索，目前已有一些防走失的可穿戴产品出现，例如市场上的小天才电话手表。该手表具有定位功能，可以向儿童家长提供其位置信息，但手表的体积限制了电池的体积，使得电池的续航能力低，不能保证有充足的时间找回失踪儿童。同时，手表本身容易引起儿童的攀比心理，对老人来说，其操作又过于复杂。另外，智能手表等设备操作繁琐，不适用于低龄儿童和高龄老人，特别是患有阿兹海默症的老人使用，除此，已经出现的智能鞋垫和防走失鞋都存在尺寸无法适应不同人脚的问题，无法批量生产，成本高，其舒适性也无法保证。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种可穿戴式自供电智能鞋垫，以解决现有智能鞋垫续航能力低和鞋垫尺寸固定的问题。为达到上述目的，本技术采取的技术方案是：提供一种可穿戴式自供电智能鞋垫，其包括套设于鞋套内的鞋垫；鞋垫包括鞋垫前掌和鞋垫后掌；鞋垫前掌通过伸缩条与鞋垫后掌连接；在鞋垫前掌上嵌设有至少两个压电片；鞋垫后掌上嵌入有微处理器、和与微处理器电连接的充电模块和蓄电池；充电模块与压电片相连；鞋垫后掌的侧部开设有插孔，插孔内容置SIM卡；SIM卡与微处理器电连接。优选地，微处理器包括A7处理器和单片机，A7处理器内部置有GPS定位模块和GPRS通信模块。优选地，鞋垫前掌和鞋垫后掌之间设有两条伸缩条。优选地，鞋套的材质为含氨纶棉，鞋套上开设有一开口，在开口内置细橡筋。优选地，压电片的材质为P8-79Y的压电陶瓷，压电片为矩形薄片，其尺寸为60mm*20mm。优选地，蓄电池为锂电蓄电池。优选地，鞋垫前掌和鞋垫后掌的材质为弹性硅胶。本技术提供的可穿戴式自供电智能鞋垫，具有以下有益效果：在鞋垫前掌嵌设两个压电片，压电片通过压感原理将人体机械能转换为电能，存储在锂电池内，为鞋垫定位和通信提供电能，解决普通防丢失产品续航能力不足的问题。压电片设于鞋垫前掌，蓄电池、微处理器和充电模块设于鞋垫后掌，可以有效利用鞋垫内空间，使鞋垫的厚度前低后高，符合人体脚底的生理结构，舒适适应，同时可以更有效得利用前脚掌的压力，保证使用者的舒适度。除此，鞋垫前掌和鞋垫后掌之间设置的两条伸缩条，可根据使用者的尺寸，改变鞋垫的整体长度，满足不同使用者的需求，更便于批量生产，降低成本。本技术通过在鞋垫上集成压电片，实现鞋垫定位报警的自我供能和长时间的续航；同时，通过伸缩条的设置实现鞋垫的尺寸可变，满足不同使用者的需求，便于批量生产，降低成本，具有很强的实用性。附图说明图1为可穿戴式自供电智能鞋垫的结构示意图。图2为可穿戴式自供电智能鞋垫鞋套的结构示意图。图3为可穿戴式自供电智能鞋垫的原理框图。图4为可穿戴式自供电智能鞋垫充电模块的电路图。其中，1、鞋套；2、鞋垫；3、鞋垫前掌；4、鞋垫后掌；5、伸缩条；6、压电片；7、插孔；8、充电模块；9、蓄电池；10、微处理器；11、开口。具体实施方式下面对本技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本技术，但应该清楚，本技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本技术构思的技术创造均在保护之列。根据本申请的一个实施例，如图1-4所示，本方案的可穿戴式自供电智能鞋垫2包括套设于鞋套1内的鞋垫2。鞋垫2包括鞋垫前掌3和鞋垫后掌4，鞋垫前掌3通过伸缩条5与鞋垫后掌4连接。在鞋垫前掌3上嵌设有两个压电片6，压电片6的材质为P8-79Y的压电陶瓷，压电片6为矩形薄片，其尺寸为60mm*20mm，压电片6通过压感原理将人体机械能转化为电能，其受到按压时可产生30V的正弦交流电。压电片6为长条状，穿戴者行走时，相比于圆形压电片，矩形压电片6会产生更大的形变以及更大的峰值电压；两个压电片的设置，具有更大的柔软度以提高鞋垫2的舒适度。鞋垫后掌4上嵌入有微处理器10、和与微处理器10电连接的充电模块8和蓄电池9，充电模块8与压电片6相连，鞋垫后掌4的侧部开设有插孔7，插孔7内容置SIM卡，SIM卡与微处理器10电连接。其中，微处理器10包括STC15W单片机和A7处理器，其内包括GPS定位模块和GPRS通信模块，GPS定位模块实现使用者的位置定位，GPRS通信模块与SIM卡配合，实现与上位机的通信，告知上位机使用者的具体位置。在使用时，GPS定位模块在室内或地下存在定位盲区，因此需要结合移动网络定位方式配合GPRS通信模块综合定位，提高定位设备准确度和范围，减小盲区。移动网络定位采用基站定位技术，在设备同时收到三个或三个以上的基站信号时，通过基站对设备测距获得设备位置信息，但精度低于GPS定位。在GPS定位失败后，转入GSM基站定位，并结合上一时刻GPS定位坐标优化定位位置信息。蓄电池9为锂电蓄电池9，容量为400mAh，标称电压为3.7V，充电截止电压为4.2V。充电模块8包括过充保护、过放保护、过流保护和短路保护。过充保护：当锂电蓄电池9内电池芯的电压超过设定值（4.275V）时，芯片内部充电电路截止断开，等电芯电压回归到允许电压后，重新恢复其导通；过放保护：当电池芯的电压降低到超过设定值（2.3V）时，芯片内部放电电路截止断开，当电芯电压回归到允许电压时，重新恢复其的导通；过流保护：当工作电流超出设定值（3~5A）时，芯片内部电路截止断开，当工作电流回归到允许的电流时，重新恢复其导通；短路保护:当检测到电池输出正负极之间的电压小于规定值时，认为此时的电池处于短路状态，立即切断回路。鞋垫2内的电路结构和锂电蓄电池9内部分结构由高强度塑料壳包裹，防水防震。鞋垫前掌3和鞋垫后掌4的材质为弹性硅胶，在鞋垫前掌3和鞋垫后掌4之间设有两条伸缩条5，可根据使用者的尺寸，改变鞋垫2的整体长度，满足不同使用者的需求，更便于批量生产，降低成本。鞋套1的材质为含氨纶棉，具有弹性，可伸缩，鞋套1上开设有一开口11，在开口11内置细橡筋，可套设在不同尺寸的鞋垫2上，即将鞋垫2包裹于鞋套1内，增加使用者的舒适感。下面对本方案的可穿戴式自供电智能鞋垫2的工作流程做如下说明：使用者穿戴鞋垫2时，GPS定位模块通过搜寻来自卫星的定位信息，再将获取的定位信息通过A7处理器配合STC15W单片机截取获得经度、纬度、高度、速度等方面的定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可穿戴式自供电智能鞋垫，其特征在于：包括套设于鞋套内的鞋垫；所述鞋垫包括鞋垫前掌和鞋垫后掌；所述鞋垫前掌通过伸缩条与鞋垫后掌连接；在所述鞋垫前掌上嵌设有至少两个压电片；所述鞋垫后掌上嵌入有微处理器、和与微处理器电连接的充电模块和蓄电池；所述充电模块与压电片相连；所述鞋垫后掌的侧部开设有插孔，插孔内容置SIM卡；所述SIM卡与微处理器电连接。

【技术特征摘要】
1.一种可穿戴式自供电智能鞋垫，其特征在于：包括套设于鞋套内的鞋垫；所述鞋垫包括鞋垫前掌和鞋垫后掌；所述鞋垫前掌通过伸缩条与鞋垫后掌连接；在所述鞋垫前掌上嵌设有至少两个压电片；所述鞋垫后掌上嵌入有微处理器、和与微处理器电连接的充电模块和蓄电池；所述充电模块与压电片相连；所述鞋垫后掌的侧部开设有插孔，插孔内容置SIM卡；所述SIM卡与微处理器电连接。2.根据权利要求1所述的可穿戴式自供电智能鞋垫，其特征在于：所述微处理器包括A7处理器和单片机，A7处理器内部置有GPS定位模块和GPRS通信模块。3.根据权利要求1所述的可穿戴...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗苗，梁丹琦，宫泽旭，肖月，刘昕莅，李丹丹，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：新型
国别省市：四川,51